紫薯曲奇餅干品質和加工工藝研究

孫玉清 田文靜 朱建晨

摘 要：以紫薯粉、小麥標準粉、黃油、雞蛋、糖粉為原料，采用單因素和正交試驗設計，對紫薯混合粉的流變學特性，紫薯曲奇餅干的抗氧化性、質構特性、感官品質等測定分析，研究確定紫薯黃油曲奇餅干的最佳紫薯粉添加量、最佳配方和加工工藝。結果表明：紫薯粉的添加量與混合粉的形成時間、穩定時間、面粉的吸水率呈負相關，與面筋的弱化度、面團的延伸性呈正相關;紫薯粉有利于面筋的弱化，適宜加工曲奇餅干;紫薯粉能降低黃油曲奇餅干貯藏期間的抗氧化值。添加50%～70%的紫薯粉可以改善黃油曲奇餅干的硬度、黏聚性、咀嚼性、感官性狀，最佳配方為：紫薯粉60g（小麥標準粉40g）、雞蛋75g、黃油70g、糖粉40g。最佳攪打工藝為：先打發雞蛋與糖粉至奶油狀，然后加入黃油攪打至粘稠的絮狀，再拌入紫薯粉與小麥標準粉的混合粉;單個重10～12g的濕餅坯最佳烘烤溫度為上火155～160℃、下火170℃、烘烤時間12min。

關鍵詞：紫薯曲奇餅干;品質;配方;加工工藝

市場上的黃油曲奇餅干配方原料為低筋小麥粉、黃油、雞蛋、糖粉，不易霉變，但易發生油脂的氧化酸敗，而紫薯粉因富含花青素，具有較好的抗氧化性[1-2]，且不含形成面筋的麥醇溶蛋白和麥谷蛋白，可以弱化小麥粉的面筋[3]。本研究旨在篩選具有較強抗酸敗性能的紫薯曲奇餅干的配方與工藝，為紫薯粉在焙烤食品中的應用提供科學依據。

1 材料與方法

1.1 試驗材料與試劑

材料：紫薯粉（秦皇島紫龍生物科技有限公司）、小麥標準粉（古船牌，市售）、糖粉（太古牌，市售）、黃油（安佳牌，市售）。

試劑：鹽酸、過氧化氫、三氯甲烷甲醇混合液、氯化亞鐵溶液、硫氰酸鉀溶液、鐵標準儲備溶液（1.0g/L）、鐵標準使用溶液（0.01g/L）等。

1.2 設備與儀器

烤箱（SEC-3Y-B）、打蛋機（SERIAL 1410076728型）、PFZD型電子粉質儀（杭州佩克昂科技有限公司）、曲奇餅干模具（Wilton惠爾通）、CT3質構儀（上海迪奧生物科技有限公司）、721型分光光度計（上海菁海儀器有限公司）、JJ500A 型電子天平（常熟市雙杰測試儀器廠）、廚房電子秤，10mL具塞玻璃比色管等玻璃器皿。

1.3 方法

1.3.1 曲奇餅干的加工流程[4]

雞蛋+糖粉 ? 混合粉（紫薯粉+小麥標準粉）

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打發至奶油狀蛋糊加黃油打發至絮狀調制面糊擠花成型烘烤冷卻

1.3.2 紫薯曲奇餅干的制作要點[4] （1）原料預處理：小麥標準粉、紫薯粉過篩，雞蛋清洗、黃油解凍;（2）面粉混合：將紫薯粉與小麥標準粉按照試驗設計的配方處理稱量，混合，備用;（3）打發蛋糊：蛋液和糖粉混合攪打至發泡、呈象牙白色、體積增大3倍左右;（4）加黃油：按照配方，將解凍的黃油切成薄片加入蛋糊中，充分攪打至絮狀;（5）調制面糊：加入不同處理的紫薯粉、小麥標準粉的混合粉，攪拌均勻，調成糊狀;（6）擠花成型：將調制好的面糊裝入曲奇餅干槍中擠出統一花型的餅坯（約10～12g）至烤盤中。（7）烘烤：上火155～160℃、下火170℃、烘烤12min。

1.3.3 紫薯混合粉流變學特性的測定 根據《GB/T 14614—2006小麥粉面團的物理特性吸水量和流變學特性的測定》測定紫薯混合粉不同處理的吸水率、穩定時間、形成時間、弱化度、延伸性[5]。

1.3.4 過氧化值的測定 根據《GB/T 5009.56—2003糕點衛生標準的分析方法》GB/T 5009.37—2003比色法，測定樣品的不同貯藏時間的過氧化值[6]。

1.3.5 試驗設計

（1）單因素試驗：單因素試驗設計水平見表1，測定不同紫薯混合粉的吸水率、形成時間、穩定時間、面筋的弱化度、延伸性等流變學特性，選擇普通黃油曲奇餅干配方為對照，測定不同處理曲奇餅干的質構特性、抗氧化值、感官性狀。對照配方為：低筋粉100g、黃油80g、雞蛋75g、糖粉50g。

（2）正交試驗：根據紫薯粉用量的單因素試驗結果，選擇綜合評價得分高的3個處理為正交試驗的3個水平，雞蛋用量、黃油用量、糖粉用量以對照配方為基礎，按照低油低糖原則確定正交試驗的水平，四因素三水平L9（34）正交試驗表見表2。

1.4 感官評價

請專業人員依據GB 7100—86《糕點、餅干、面包衛生標準》、QB 1433.5—92《餅干-曲奇餅干》[7]，結合紫甘薯的風味特點，參考近年來曲奇餅干質量控制的評價慣例[8]，制定紫薯曲奇餅干感官評分標準。對單因素試驗、正交試驗的各處理根據表3進行感官評價。

1.5 數據統計分析

利用SPSS 22.0軟件進行數據統計，進行相關性分析時采用雙尾檢驗;文中的數據圖均利用Excel處理完成。

2 結果與分析

2.1 紫薯粉對曲奇餅干面團流變學特性的影響

2.1.1 紫薯粉對面團形成時間、穩定時間的影響 圖1顯示，紫薯粉的添加縮短了面粉的形成時間，但面團的形成時間呈先減小后增加的趨勢，相關性呈顯著水平（表4），當紫薯粉的添加量在50%以下時，隨著紫薯粉用量的增加，面團的形成時間逐漸縮短;當紫薯粉的添加量在50%以上時，面團的形成時間緩慢增加，這是由于添加紫薯粉較少時，紫薯粉弱化了面筋蛋白的含量，使得面粉形成時間縮短，當添加量增加到50%以上時由于紫薯粉中的膳食纖維和淀粉持水性高而延長了小麥粉的吸水時間，進而延緩了面筋蛋白網絡結構的形成，延長了面團的形成時間[9]。面團的穩定時間與紫薯粉的添加量呈負相關，由于添加紫薯粉降低了面粉的面筋含量，降低了面團的穩定時間。

2.1.2 紫薯粉對面粉的吸水率、面筋的弱化度、面團的延伸性的影響 圖2顯示，紫薯混和粉的吸水率隨著紫薯粉添加量的增加呈線性增加，可見紫薯粉由于其淀粉含量高、膳食纖維高而具有較強的吸水性[9]，且高于標準小麥粉的吸水率，因此使吸水率增加;隨著紫薯粉添加量的增大，混合粉的面筋的弱化度顯著降低，且呈顯著正相關。可見，由于添加紫薯粉稀釋了面粉的面筋蛋白，使面筋的相對含量降低，更適于加工曲奇餅干，添加量可以在50%以上。

紫薯粉添加量與面團的吸水率、弱化度呈正相關，與面團的延伸性呈負相關，相關性均呈極顯著水平（表4）。

2.2 紫薯粉對曲奇餅干質構性的影響

2.2.1 紫薯粉對曲奇餅干硬度的影響 采用CT3質構儀測定單因素試驗各處理曲奇餅干的硬度[10]（圖3）。基礎配方（對照）曲奇餅干的硬度為18.51N，曲奇餅干最佳的硬度值在14～18N之間[11]。隨著紫薯粉添加量的增加，曲奇餅干硬度值先降低后增大，當紫薯粉添加量小于50%時，硬度值隨紫薯量的增加而減小;當紫薯粉添加量大于60%時，隨添加量的增加硬度值逐漸增大;當添加量達到100%時，硬度值為16.2N，仍低于不添加紫薯粉的基礎配方的硬度。可見添加紫薯粉可以明顯改善曲奇餅干的硬度，可能是由于紫薯粉面筋蛋白含量少，面團內部結構疏松，造成產品硬度較低。

2.2.2 紫薯粉對曲奇餅干黏聚性的影響 餅干的黏聚性對咀嚼性和口感有很大影響，適宜的黏聚性對餅干的質地有改善作用[12-13]。采用CT3質構儀測定單因素試驗各處理曲奇餅干的黏聚性[11]，如圖4所示，隨著紫薯粉用量的增加，曲奇餅干的黏聚性增加，且呈線性增加;基礎配方的黃油曲奇餅干的黏聚性為4.65，當紫薯粉添加量低于50%時，紫薯粉的增加對黏著性影響較小，且小于基礎配方的黏聚性，當大于70%時黏聚性大于對照，且顯著增加。

2.2.3 紫薯粉對曲奇餅干咀嚼性的影響 咀嚼性越大則曲奇餅干越難被嚼碎，以基礎配方的黃油曲奇餅干為CK，采用CT3質構儀測定單因素試驗各處理曲奇餅干的咀嚼性[11]，如圖5所示，隨著紫薯粉添加量的增加，曲奇餅干的咀嚼性先降低后增大，當紫薯粉添加量小于50%時，咀嚼性隨紫薯粉添加量的增加而降低，添加量為50%時咀嚼性最小;當紫薯粉添加量大于50%時，隨添加量的增加咀嚼性逐漸增大。

2.3 紫薯粉對曲奇餅干抗氧化性的影響

選擇添加20%、40%、60%、80%紫薯粉的4個處理，以基礎配方為對照，測定了常溫無包裝條件下，貯藏1、4、7、10、13、16、19、22d的過氧化值[6]。如圖6所示，隨著貯藏時間的延長，常溫無包裝狀態下5個處理的曲奇餅干的過氧化值都呈增加的趨勢，CK組增加的趨勢更顯著;隨著紫薯粉添加量的增加，過氧化值增加幅度遞減;13d后，對照組曲奇餅干的過氧化值顯著增加，第19d過氧化值超過了國家餅干衛生標準中限定的0.25g/100g;添加了紫薯粉的處理增加趨勢較緩慢，貯藏22d時仍低于國家標準，可見紫薯粉可以明顯提高黃油曲奇餅干的抗氧化性。

2.4 紫薯粉對曲奇餅干感官性狀的影響

依據表1，由5名食品專業的教師、工程師對單因素試驗結果進行感官評價（圖7），隨著紫薯粉用量的增加，曲奇餅干感官得分呈偏正態分布，添加量為60%時感官得分最高，主要表現為色澤美觀、紫薯滋味濃郁、口感酥脆獨特，表現最佳的3個處理依次為Z6、Z7、Z5。當紫薯粉用量為80%以上時，色澤加深、質地變粗糙、組織結構變差。

2.5 紫薯曲奇餅干配方研究

表5直觀分析顯示，影響紫薯曲奇餅干感官評價得分的因子依次為A>C>B>D，主要因子是紫薯粉，其次為黃油、雞蛋、糖粉，最佳配方為Z2J2Y3T3。表6顯示，紫薯粉添加量對曲奇餅干的感官得分影響極顯著，黃油、雞蛋、糖粉的用量對紫薯曲奇餅干感官品質影響均未達到顯著水平。

3 結論與討論

添加紫薯粉對面粉的形成時間、穩定時間、面筋的弱化度、面粉的吸水率、面團的延伸性都有顯著影響;紫薯粉有利于面筋的弱化，適宜加工曲奇餅干;適量添加紫薯粉可以改善曲奇餅干的硬度、黏聚性、咀嚼性，最佳添加量為50%～70%，添加量在70%以上時，紫薯粉的添加量與曲奇餅干的硬度、黏著性、咀嚼性呈負相關，高于80%時曲奇餅干的質地明顯變差;紫薯粉能降低黃油曲奇餅干貯藏期間的抗氧化值，延長曲奇餅干的貯藏時間;添加50%～70%的紫薯粉，曲奇餅干感官性狀最佳，最佳配方為：紫薯粉60g（小麥粉40g）、雞蛋75g、黃油80g、糖粉50g。

經過多次試驗，最佳攪打工藝為：先打發雞蛋與糖粉至奶油狀，然后加入黃油攪打至絮狀，再拌入紫薯粉與小麥粉的混合粉，面糊均勻穩定，不宜水油分離，易擠出餅坯，且餅坯花紋清晰、整齊，沒有毛刺。花青素的穩定性受溫度影響較大[14]，曲奇餅干的餅皮大小、厚薄對烘烤溫度和時間有較大的影響。本研究采用曲奇餅干模具擠花，單個餅坯重10～12g、厚0.6cm，最佳烘烤溫度為上火155～160℃、下火170℃、烘烤時間12min。在黃油曲奇餅干中添加紫薯粉，豐富了曲奇餅干的品種，拓展加工曲奇餅干面粉的種類，同時為紫薯粉在焙烤食品中的應用提供科學依據。

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Abstract：The effects of purple sweet potato powder on the quality and processing technology of cookies were studied.In order to determine the optimum formula and processing technology，single factor and orthogonal design were used to measure the rheological properties of purple potato powder，the antioxidant activity of purple potato cookies as well as the texture properties and sensory quality，while the wheat flour cookies was used as control.Results showed that the amount of purple sweet potato powder was negatively related to the formation time，the stability time，and the water absorption rate of the flour，and positively linked to the weakening degree of the gluten and the extension of the dough.Additionally，the purple potato powder was beneficial to the weakening of the gluten and suitable for processing cookies.Besides，purple sweet potato powder could reduce the antioxidant value of butter cookies during storage.Based on the result，the addition of 50%～70% purple potato powder could improve the hardness，cohesiveness，chewiness and sensory properties of cookies.The best formula was purple sweet potato powder 60g（wheat flour 40g），egg 75g，butter 70g，sugar 40g.The best mixing process was first whip the egg and the sugar powder into the cream，and then add butter and stir the mixture to the sticky floc，subsequently mix the mixed powder of purple sweet potato powder and wheat flour into the mixture.Finally，each wet cake weighed about 10～12g，and the optimal condition was 155～160℃（upper temperature）and 170℃（lower temperature）for 12min.

Keywords：purple sweet potato cookie;quality;formula;processing technology

（責任編輯 李婷婷）