魔芋低聚糖雜糧餅干研制

張 晨，周 瓊，2

（1.安康學院現代農業與生物科技學院，陜西 安康 725000；2.陜西省富硒食品工程實驗室，陜西 安康 725000）

魔芋低聚糖（Konjac oligosaccharide，KOS）由魔芋葡甘露聚糖（Konjac glucomannan，KGM）經降解得到的一系列KOGM的混合物，因降解條件不同得到的產物有所不同，有單糖、二糖、三塘、四糖等［1，2］。低聚糖集營養、保健、食療于一體，作為功能性食品重要的基料，在食品、保健品、飲料、醫藥等領域有廣泛的應用，如早餐谷物、嬰幼兒食品、面包、飲料、飼料工業、醫藥工業等，它是代替蔗糖的新型功能性糖源，是面向21世紀“未來型”新一代功效食品。KOGM相對KGM的黏度降低，溶解性提高，還原糖含量增加，并具有一定的甜味。KOGM具有黏度低、溶解性好、可以促進雙歧桿菌的增殖等生理功效［2］。KOGM也有降血壓、降血脂、降血糖、抗氧化及調節腸道菌群的作用等。

隨著人們生活水平的提高，人們對食品的營養價值越來越關注，雜糧餅干因其全面的營養價值和獨特的保健功能受到廣大消費者的歡迎［3］。目前，雜糧餅干的市場需求量很大，各種口味、形態、營養良好的雜糧餅干也隨之出現，如加入小米、麩皮、黑米粉、花生等，制作成不同口味的雜糧餅干，但將魔芋低聚糖加入到餅干中的研究鮮見報道。

本試驗以小麥粉、燕麥、苦蕎及魔芋低聚糖為主要原料，以感官評分為參考指標，通過單因素試驗和正交試驗優化工藝參數，確定魔芋低聚糖雜糧餅干的最佳配方。通過將燕麥、苦蕎加入到餅干中，二者富含膳食纖維，可增加飽腹感。添加木糖醇來代替傳統工藝中的白砂糖，制作成一種低熱量、高營養、低糖、健康的食品，以期滿足消費者對營養健康食品的追求。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

小麥粉、苦蕎粉（產地安康市漢陰縣，品種為黑苦蕎）、燕麥粉（產地楊凌）、奶粉（安康市華潤萬家生活超市購買）、魔芋低聚糖（山西萊克生物科技有限公司）、黃油（市售）、木糖醇（食用級）、雞蛋、食鹽、碳酸氫鈉、碳酸氫銨。

烤箱（型號FCD-2A）、發酵箱（型號FJ-12A），廣東多麗食品機械有限公司）；電子天平（廣東香山衡器集團股份有限公司）；打蛋器（中山市宜特電器有限公司）；餅干模具（無錫優耐烘焙工具有限公司）；電磁爐（廣東美的生活電器制造有限公司）。

1.2 方法

1.2.1 工藝流程 魔芋低聚糖雜糧餅干的工藝流程如圖1所示。

圖1 魔芋低聚糖雜糧餅干的工藝流程

1.2.2 單因素試驗 在預試驗的基礎上確定魔芋低聚糖雜糧餅干的基本配方為低筋小麥粉100.0 g、燕麥25.0 g、苦蕎30.0 g、低聚糖3.0 g、奶粉9.0 g、黃油35.0 g、木糖醇24.0 g、白砂糖5.0 g、雞蛋25.0 g、食鹽1.0 g、碳酸氫鈉0.8 g、碳酸氫銨0.2 g。

以基本配方為基礎，以感官評分為標準，進行單因素試驗。選取不同添加量燕麥（20.0、25.0、30.0、35.0、40.0 g）、苦蕎（15.0、20.0、25.0、30.0、35.0 g）、低聚糖（1.0、2.0、3.0、4.0、5.0 g）、黃油（15.0、20.0、25.0、30.0、35.0、40.0 g）、木糖醇（16.0、18.0、20.0、22.0、24.0、26.0 g），不同烘烤溫度（上火170℃/下火150℃、上火180℃/下火160℃、上火190℃/下火170℃、上火200℃/下火180℃、上火210℃/下火190℃）進行單因素試驗，在感官評分的標準下分析不同因素對魔芋低聚糖雜糧餅干品質的影響。

1.2.3 正交試驗 根據單因素試驗的結果，選取低聚糖（A）、烘烤溫度（B）、黃油（C）、木糖醇（D）4個不同條件的因素，采取四因素三水平L（934）正交試驗進行優化，以感官評價為指標。

1.3 感官評分

選取10名具有感官分析能力的食品專業人員組成評價小組，根據魔芋低聚糖雜糧餅干的色澤、口感與風味、外形、組織形態4個方面進行感官評定，總分100分，具體評分標準見表1。

2 結果與分析

2.1 單因素試驗結果

2.1.1 不同添加量燕麥對魔芋低聚糖雜糧餅干品質的影響 燕麥中含有8種人體必需氨基酸，另外含有豐富的膳食纖維、淀粉、蛋白質、抗氧化物質、維生素和礦物質等營養成分［4］。燕麥增加飽腹感，在餅干中加入燕麥避免攝入過多熱量，還可使餅干含有麥香味增加餅干口感。由圖2可以看出，當燕麥的添加量為25.0 g時，感官評分最高，餅干品質最佳；當燕麥添加量小于25.0 g時，燕麥的麥香味清淡；當燕麥添加量大于25.0 g時，餅干口感差，餅干不酥脆，硬度增加，內部結構粗糙，氣孔不均勻。因此，燕麥的添加量為25.0 g時最佳。

2.1.2 不同添加量苦蕎對魔芋低聚糖雜糧餅干品質的影響 從圖3可知，隨著苦蕎粉添加量的增加，其酥脆口感越來越好，質地更疏松，感官評分增加。當添加量為30.0 g時，感官評分最高，餅干品質最佳，當繼續增加時其口感越來越差，出現苦味，感官評分降低。彭蕓等［5］分析發現，過多的苦蕎粉使面筋蛋白質的含量下降，混粉的筋力出現大幅度減弱，耐柔性變差，粉質質量明顯下降。過多的苦蕎粉也會使餅干內部結構粗糙，出現苦味。因此，苦蕎的最佳添加量為30.0 g。

表1 魔芋低聚糖雜糧餅干感官評分標準

圖2 不同添加量燕麥對魔芋低聚糖雜糧餅干品質的影響

圖3 不同添加量苦蕎對魔芋低聚糖雜糧餅干品質的影響

2.1.3 不同添加量低聚糖對魔芋低聚糖雜糧餅干品質的影響 KGM經降解而成的KOGM，其吸水膨脹性、黏稠性降低，溶解性、保水性提高，因而在食品中作為配料使用的方便性提高［1］。低聚糖的添加使其口感更好，過多的添加反而會影響口感，黏牙。從圖4可以看出，感官評分先增加后降低，在低聚糖添加量為3.0 g時，感官評分達到最高值，隨著添加量增加，層次均勻，氣孔分布均勻，但持續的添加餅干質地越來越軟，出現黏牙現象，內部結構粗糙帶有白心，層次不均勻。因此，低聚糖的添加量在3.0 g最佳。

圖4 不同添加量低聚糖對魔芋低聚糖雜糧餅干品質的影響

2.1.4 不同添加量黃油對魔芋低聚糖雜糧餅干品質的影響 從圖5可以看出，黃油對餅干的口感與結構有較大的影響，在黃油添加量為35.0 g時，感官評分最高，此時口感最佳，餅干中加入黃油，主要是起酥性，使餅干具有一定酥脆性，并具有焙烤食品特殊的香氣［6］。從酥脆性上來說，隨著黃油的增加，面團的揉捏、面粉的混揉更加舒暢，面團的硬度柔軟適中，添加量達到35.0 g及以上時表面硬度基本不變，餅干色澤均勻、口感酥脆，超過35.0 g感官評分降低，產生油膩感，口感變差。因此，黃油最適添加量為35.0 g。

圖5 不同添加量黃油對魔芋低聚糖雜糧餅干品質的影響

2.1.5 不同添加量木糖醇對魔芋低聚糖雜糧餅干品質的影響 糖類是餅干甜度的來源，也影響餅干制品的色澤和口感，糖類添加量提高會造成餅干甜度高，表皮顏色深，有利于增強餅干的烘烤香氣［7］。木糖醇甜度是蔗糖的1.2倍，熱量低，大部分食品中添加木糖醇代替蔗糖。由圖6可以看出，當木糖醇添加量為24.0 g時，感官評分達到最高值。此時甜度適中，色澤均勻，外形完整，口感酥脆，氣孔分布均勻。當添加量超過24.0 g時，餅干甜度過濃，色澤加深，不酥脆。從健康角度來說，人們追求低糖、低熱量的健康食品，因此，木糖醇添加量為24.0 g最佳。

圖6 不同添加量木糖醇對魔芋低聚糖雜糧餅干品質的影響

圖7 不同烘烤溫度對魔芋低聚糖雜糧餅干品質的影響

2.1.6 不同烘烤溫度對魔芋低聚糖雜糧餅干品質的影響 烘烤是餅干完成的最后一步，也是決定品質的重要一步，故烘烤溫度至關重要［8］。從圖7中可以看出，烘烤溫度對餅干的品質有一定影響，在烘烤溫度上火190℃、下火170℃時，感官評分最高；當烘烤溫度上火170℃、下火150℃時，餅干中間部位質地柔軟，顏色為淺黃色，較酥脆，有黏牙現象；當上火180℃、下火160℃時，顏色為黃色，口感較酥脆，部分烘烤溫度不到位，中心軟，帶有白心；當上火190℃、下火170℃時，質地酥脆，內部結構層次分明，表面無裂縫，受熱均勻；當上火200℃、下火180℃時，出現餅干底部過焦，表面受熱不均勻，色澤差；當上火210℃、下火190℃時，整體出現過焦、口感苦，色澤差，表面有大裂縫的現象。因此，烘烤溫度不到位，餅干烤不熟，顏色過白，組織結構差，烘烤溫度過高時，餅干外部迅速過焦，苦味重，口感差。所以選擇上火190℃、下火170℃最佳。

2.2 方差分析

通過單因素試驗，以感官評價為標準，分析各因素對魔芋低聚糖雜糧餅干品質的影響。燕麥和苦蕎2個因素在方差分析試驗中所選取的水平差異不顯著（P＞0.05），所以選取低聚糖、木糖醇、黃油、烘烤溫度4個因素進行正交試驗，顯著性分析結果（表2）如下。

2.2.1 不同添加量燕麥對魔芋低聚糖雜糧餅干品質影響的差異顯著性分析 通過方差分析檢驗不同添加量燕麥對魔芋低聚糖雜糧餅干品質影響是否有顯著差異，試驗處理數k=5，r=4，F=1.420 44＜F0.05（4.15），故P＞0.05，表明5種不同添加量處理間無顯著差異。

2.2.2 不同添加量苦蕎對魔芋低聚糖雜糧餅干品質影響的差異顯著性分析 試驗處理數k=5，r=4，F=1.779 36＜F0.05（4.15），故P＞0.05，表明5種不同添加量處理間無顯著差異。

2.2.3 不同添加量低聚糖對魔芋低聚糖雜糧餅干品質影響的差異顯著性分析 試驗處理數k=5，r=4，F0.01（4，15）＞F=3.086 92＞F0.05（4.15），故P＜0.01，表明5種不同添加量處理間有顯著差異。

2.2.4 不同添加量木糖醇對魔芋低聚糖雜糧餅干品質影響的差異顯著性分析 試驗處理數k=6，r=4，F=15.923 35＞F0.01（5，18），故P＜0.01，表明5種不同添加量處理間差異極顯著。

2.2.5 不同添加量黃油對魔芋低聚糖雜糧餅干品質影響的差異顯著性分析 試驗處理數k=6，r=4，F0.01（4，15）＞F=3.557 638＞F0.05（5，18），故P＜0.05，表明5種不同添加量處理間有顯著差異。

2.2.6 不同烘烤溫度對魔芋低聚糖雜糧餅干品質影響的差異顯著性分析 試驗處理數k=5，r=4，F=13.609 56＞F0.01（4，15），故P＜0.01，表明5種不同烘烤溫度處理間差異極顯著。

2.3 正交試驗

在單因素試驗的基礎上，確定烘烤溫度、黃油、低聚糖、木糖醇添加量為主要影響因素，進行四因素三水平L（934）正交試驗，正交試驗方案及結果見表3、表4。

表2 不同添加量配方材料對魔芋低聚糖雜糧餅干品質影響的方差分析

表3 試驗因素與水平

由表4可知，因素影響的主要順序為B＞C＞A＞D，即烘烤溫度＞黃油添加量＞低聚糖添加量＞木糖醇添加量，烘烤溫度對餅干的影響最大，黃油次之，低聚糖和木糖醇影響較小，其最優水平組合為A2B2C3D1。即魔芋低聚糖雜糧餅干最優工藝配方為低筋小麥粉100.0 g、苦蕎30.0 g、燕麥25.0 g、低聚糖3.0 g、黃油40.0 g、雞蛋25.0 g、奶粉9.0 g、白砂糖5.0 g、木糖醇22.0 g、食鹽1.0 g、碳酸氫鈉0.8 g、碳酸氫銨0.2 g，烘烤溫度為上火190℃、下火170℃，其生產出來的餅干色澤均勻，甜度適中，內部結構層次分明、氣孔均勻，薄厚一致，口感酥脆，帶有餅干特有的香氣。

3 小結

中國餅干行業屬于食品制造業中焙烤食品糖制品行業中的一個分行業，近年來一直保持快速發展勢頭［9］。本配方通過加入低聚糖及燕麥、苦蕎雜糧來代替部分小麥粉，從而增加餅干口感，增加餅干中膳食纖維含量。蛋清液具有良好的起泡功能，將其加入到焙烤制品、冷飲制品等各類食品中，可以增加食品營養，顯著改善制品質地［10］。木糖醇代替蔗糖，可降低其制品的熱量值，提高甜度。當然，隨著全球健康安全食品概念的深入，研究食品功能成分及其有效應用成為現世紀食品工業發展的新方向，具有增強國際競爭力戰略意義［11］。

表4 正交試驗方案及結果