木糖醇紫山藥餅干的研制

李俊華，劉曉麗，陳月英，賈彥杰，孫瑞琳

（河南農業職業學院食品工程學院，河南鄭州451450）

紫山藥（Dioscorea alata）又名參薯、紫淮山、長芋等，是薯蕷科（Dioscoreaceae）薯蕷屬（Dioscorea）的干燥根莖，是一種食藥兼用的植物資源[1]。紫山藥不僅富含豐富的淀粉、膳食纖維、蛋白質、多種氨基酸、維生素與礦物質等營養成分，也含有多糖、花青素、薯蕷皂苷元、尿囊素等多種生物活性成分，具有抗氧化[2]、提高免疫功能[3]、抗衰老[4]、降血糖[5]、保護心血管[6]、抗腫瘤[7]、調節脾胃等諸多保健功能。

木糖醇是糖醇中最甜的一種，也是糖醇類甜味劑吸熱最大的一種，食用時甜味純正，具有清涼爽口的口感特性。木糖醇和白砂糖相比，具有熱量低的優勢、代謝過程不需要胰島素參與，并且能夠促進胰臟分泌胰島素，因此，是糖尿病患者的理想甜味劑[8]。木糖醇不受酵母菌和細菌作用，還具有預防齲齒、保肝護肝、促進腸道益生菌增殖、調節胃腸道功能等作用[9]。

餅干因具有水分含量少、體積輕、耐貯藏，易攜帶、口味酥脆、口感多變等特點而備受消費者青睞，已成為日常生活、旅行、野外作業、登山等活動的必備品。隨著人們對營養健康的追求，具有功能保健型的餅干是餅干行業的發展趨勢[10-11]。本試驗在酥性餅干制作的基礎上，用木糖醇代替蔗糖作為甜味劑，并加入營養保健價值高的紫山藥，并通過單因素試驗和正交試驗確定紫山藥餅干的最佳工藝配方，制得紫山藥無糖型餅干。木糖醇紫山藥餅干不僅增加了酥性餅干品種的多樣性，也為紫山藥資源的開發利用提供了科學依據。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

新鮮優質紫山藥、奶粉、食鹽、雞蛋、油脂、小蘇打：市售；糕點粉：中糧面業（漯河）有限公司；木糖醇：山東福田藥業有限公司；單甘酯：香港嘉德樂集團。

SEC-3Y電烤爐：珠海三麥機械有限公司；RC-2022C型電磁爐：佛山市威王日用電器有限公司；FA1604電子分析天平：上海光學儀器一廠；面粉篩（120目）、烤盤、不銹鋼盆、操作臺、搟面杖、餅干模具、保鮮膜等：市售。

1.2 試驗方法

1.2.1 基本配方

木糖醇紫山藥餅干基本配方見表1。

表1 木糖醇紫山藥餅干基本配方Table 1 Basic formula of xylitol purple yam biscuits

1.2.2 生產工藝流程

原輔料選擇與處理→面團調制→靜置→輥壓→成型→烘烤→冷卻→成品

1.2.3 操作要點

1.2.3.1 紫山藥泥的制備

將紫山藥洗凈、去皮、切塊，放電磁爐上蒸至熟透，放涼，搗碎，用單層紗布擠出紫山藥泥，備用。

1.2.3.2 面團的調制、靜置

將木糖醇、檸檬酸、食鹽加入紫山藥泥中，混勻；再加入油脂、雞蛋、單甘酯、小蘇打，攪拌均勻；最后加入過篩后的糕點粉、奶粉，和成顏色均勻、表面光滑細膩的面團。將面團用保鮮膜包裹，于室溫（25℃）下靜置10 min。

1.2.3.3 輥壓、成型

將靜置后的面團分割成小塊，用搟面杖輥壓成表面光滑、且厚薄一致（厚度約為3 mm）的薄片，用餅干模具壓印出餅坯。

1.2.3.4 烘烤、冷卻

將成型的餅坯置于烤盤上，放入烤箱中烘烤。烘烤溫度設定：上火180℃，下火180℃，烘烤12 min。將烤好的餅干置于通風處，冷卻、晾干后，裝入保鮮袋密封保存。

1.3 試驗設計

1.3.1 單因素試驗設計

木糖醇紫山藥餅干基本配方保持不變，分別考察紫山藥泥添加量、木糖醇添加量、油脂添加量、奶粉添加量對木糖醇紫山藥餅干感官品質的影響。各因素的添加量以糕點粉100%計。

1.3.1.1 紫山藥泥的添加量對降糖餅干品質的影響

設置紫山藥泥的添加量為30%、40%、50%、60%4個水平，固定其他試驗參數，制作餅干進行感官評定，考察紫山藥泥添加量對降糖餅干品質的影響。

1.3.1.2 木糖醇的添加量對紫山藥降糖餅干品質的影響

設置木糖醇的添加量為20%、30%、40%、50%4個水平，固定其他試驗參數，制作餅干進行感官評定，考察木糖醇的添加量對紫山藥降糖餅干品質的影響。

1.3.1.3 油脂的添加量對紫山藥降糖餅干品質的影響

設置油脂的添加量為20%、30%、40%、50%4個水平，固定其他試驗參數，制作餅干進行感官評定，考察油脂的添加量對紫山藥降糖餅干品質的影響。

1.3.1.4 奶粉的添加量對紫山藥降糖餅干品質的影響

設置奶粉的添加量為3%、7%、11%、15%4個水平，固定其他試驗參數，制作餅干進行感官評定，考察奶粉的添加量對紫山藥降糖餅干品質的影響。

1.3.2 正交試驗

在單因素試驗結果的基礎上，選擇紫山藥添加量、木糖醇添加量、油脂添加量和奶粉添加量4個要素，每個要素3個水平，以感官評價得分為標準，進行L9（34）正交試驗，考察各因素對木糖醇紫山藥餅干感官品質的影響，其正交試驗因素水平見表2。

表2 正交試驗設計因素與水平表Table 2 Factors and levels of orthogonal experiment

1.4 感官評價方法

由10名經過培訓的品嘗人員成立感官評價小組，對紫山藥降糖餅干的形態、色澤、口感和組織結構進行感官評價，總評分為100分[12]。評分標準詳見表3，取其平均值作為評分結果。

表3 紫山藥降糖餅干感官評分標準表Table 3 The sensory evaluation standard of biscuit

1.5 木糖醇紫山藥餅干理化和微生物指標測定

參考食品安全國家標準，對木糖醇紫山藥餅干成品進行水分含量[13]、微生物指標[14-16]、過氧化值[17]、酸價[18]、堿度[19]等指標的檢測。利用紫山藥餅干與不添加紫山藥的空白對照餅干對比分析，進一步考察木糖醇紫山藥餅干的品質。通過餅干吸水率[20]、堿度、pH值[21]等指標的對比，分析添加紫山藥對餅干理化性質的影響；通過餅干脂肪含量[22]、粗纖維含量[23]等指標的對比，分析添加紫山藥對餅干營養成分的影響。

1.6 數據處理

試驗平行測定3次，采用Excel 2007進行試驗數據處理及相關圖表繪制。

2 結果與分析

2.1 單因素試驗結果分析

2.1.1 紫山藥泥的添加量對降糖餅干品質的影響

紫山藥泥具有較高的營養價值和保健功能，但添加量的多少對產品質量有一定影響，具體結果見圖1。

圖1 紫山藥泥添加量對降糖餅干品質的影響Fig.1 Effect of addition quantity of purple yam puree on the quality of biscuits

由圖1可知，隨紫山藥泥添加量增加，感官評分呈先增加后下降的趨勢。適量添加紫山藥泥，可增加餅干的風味和口感。隨著紫山藥泥添加量的增多，紫山藥餅干的淡紫色色澤越來越明顯，餅干紫山藥的風味也隨之明顯，但由于紫山藥泥黏性較大，添加量超過40%后，餅干面團難于操作，成型困難，餅干口感發硬、變差。綜合考慮，紫山藥泥最佳添加量為40%。

2.1.2 木糖醇的添加量對餅干品質的影響

木糖醇的添加量對餅干品質的影響見圖2。

由圖2可知，木糖醇添加量為40%時，紫山藥餅干的感官評價得分最高。木糖醇添加量在20%時，餅干甜度太淡，口感不佳。當木糖醇添加量在50%時，餅干甜味濃，黏牙，不酥脆，感官評分下降。綜合考慮，木糖醇最佳添加量為40%。

2.1.3 油脂的添加量對餅干品質的影響

油脂添加量對產品感官品質的影響見圖3。

圖2 木糖醇添加量對餅干品質的影響Fig.2 Effect of addition quantity of xylitol on the sensory quality of biscuits

圖3 油脂添加量對餅干品質的影響Fig.3 Effect of addition quantity of oil on the sensory quality of biscuits

由圖3可知，隨油脂添加量增加，感官評分呈先增加后下降的趨勢。油脂添加量為20%時，餅干面團調制時容易翻拌不均勻、易粘黏，面團較硬不光滑，餅坯成型操作困難，餅干成品口感偏硬、不酥脆、無油光；30%添加量時，紫山藥餅干的口感硬度和酥脆度較好；而當油脂添加量超過40%時，面團松散，不好成型，餅干口感雖酥脆但油膩感上升。綜合考慮，油脂最佳添加量為30%。

2.1.4 奶粉的添加量對餅干品質的影響

奶粉添加量對產品品質的影響見圖4。

圖4 奶粉添加量對餅干品質的影響Fig.4 Effect of addition quantity of milk powder on the quality of biscuits

由圖4可知，奶粉添加量在3%～11%時，感官評分隨奶粉添加量的增加而升高。奶粉的添加，使餅干的風味和口感更好。但當奶粉的添加量達到15%時，奶粉的香味會部分掩蓋紫山藥的風味。為使餅干既有紫山藥的風味和口感，又有奶粉的香味，確定奶粉最佳添加量在11%。

2.2 正交試驗結果與分析

木糖醇紫山藥餅干正交試驗結果見表4。

表4 木糖醇紫山藥餅干正交試驗結果Table 4 Results of orthogonal test on xylitol purple yam biscuit

試驗中4個因素對結果的影響順序為A＞B＞D＞C，即紫山藥泥添加量的影響最大，木糖醇和奶粉添加量影響次之。各因素的最優組合為A3B2C1D2，即以糕點粉100%計，紫山藥泥45%，木糖醇40%，油脂25%，奶粉11%，雞蛋液3.2%，小蘇打1%，單甘脂0.8%，食鹽0.2%，檸檬酸0.04%。根據正交試驗結果進行驗證試驗，得到的降糖餅干呈現紫山藥獨特的淡紫色，色澤均勻，口感松脆，品質最好，感官評分達到95分。

2.3 木糖醇紫山藥餅干成品的檢驗結果與分析

木糖醇紫山藥餅干的理化和微生物檢測結果見表5。木糖醇紫山藥餅干與空白對照餅干的對比結果見表6。

由表5可知，按最佳工藝配方制作出來的木糖醇紫山藥餅干的理化指標和微生物指標均符合國家安全標準。由表6可知，木糖醇紫山藥餅干的吸水率遠低于空白對照餅干，說明紫山藥餅干的組織結構不夠疏松，可能是由于紫山藥中粗纖維含量較高，使得餅干口感較硬不夠酥松[12]。紫山藥餅干的堿度和pH值略低于空白對照餅干，略低的pH值環境有利于紫山藥中花青素的穩定[24]，使得紫山藥餅干具有更好的感官品質和保健價值。紫山藥餅干中粗纖維的含量遠高于空白對照餅干，脂肪含量略低于空白對照餅干，高纖維低脂肪的產品特點更符合消費者營養健康的消費理念。

表5 紫山藥餅干的理化和微生物指標檢測結果Table 5 Results of physical-chemical and microbiological indexes test of purple yam biscuits

表6 紫山藥餅干與空白對照餅干的對比結果Table 6 Comparative results of purple yam biscuits and bland control biscuits

3 結論

經過單因素試驗和正交試驗，本研究確定了紫山藥降糖餅干的最佳工藝配方為：以糕點粉100%計，紫山藥泥45%，木糖醇40%，油脂25%，奶粉11%，雞蛋液3.2%，小蘇打1%，單甘脂0.8%，食鹽0.2%，檸檬酸0.04%。用此配方制作出的木糖醇紫山藥餅干有紫山藥特有的顏色和風味，形態完整，口感松脆，同時增加了餅干的營養價值和保健作用。