正交優化藜麥餅干的工藝配方研究

秦小轉，陳 欣

(鄭州工程技術學院 化工食品學院，河南 鄭州 450044)

藜麥，別名印第安麥、南美藜、奎奴亞藜等，是一種原產于南美洲安第斯山脈的藜科藜屬植物[1]，擁有5000年以上的種植歷史。藜麥中蛋白質含量高達14.4%，富含鈣、鐵、鋅等多種微量元素，同時還含有多種人類必需氨基酸和大量植物化學成分，營養價值遠高于小麥、稻米等傳統的谷類作物，被譽為“超級谷物”“全營養食品”等，受到世界各國的廣泛認可[2-3]。藜麥具有提升人體免疫力、預防多種疾病的重要功效[4]，通常被作為一種“類全谷物”的健康食品[5]。與傳統谷物相比，藜麥是一種低脂低糖、高營養高能食品[6]，含有許多具有功能性的物質成分，例如藜麥中的黃酮是促進人體健康的有效物質[7]，藜麥中的多酚、皂角苷、植酸和其他功能活性物質具備很強的抗氧化性和抗癌能力[8-9]。

餅干作為一種口感宜人、易于食用、成本低廉的傳統烘焙食品，深受世界各地民眾的喜愛[10]，但傳統的餅干制品主要成分是碳水化合物，蛋白質、脂肪等營養物質相對較少，整體營養不夠均衡[11]。藜麥的加入不僅能夠豐富傳統餅干制品的營養，還能夠提高餅干的功能性價值[12]。本研究以藜麥為原料生產餅干，通過單因素試驗和正交優化試驗確定藜麥餅干的最佳配方，賦予傳統餅干獨特的藜麥風味和營養價值，為消費者提供更多的選擇。

1 材料與方法

1.1 材料與設備

主料：低筋小麥粉、全麥粉和藜麥，分別來自上海欣華商貿有限公司、蘇州王后烘焙食品貿易有限公司、內蒙古裕品源農牧業有限公司；輔料：雀巢全脂調制奶粉、安佳黃油、雞蛋、小蘇打(食品級)、綿白糖、食用鹽，均為市售。

電子天平：上海佑科儀器儀表有限公司；電熱鼓風干燥箱：上海一恒科學儀器有限公司；SM-603電烤箱：新麥機械(無錫)有限公司；KS-938AN打蛋器：廣州市祈和電器有限公司；BCD-210L3CX 冰箱：合肥美菱股份有限公司。

1.2 原料預處理

低筋面粉和全麥粉進行過篩處理。熟藜麥的制作方法如下：三色藜麥用水浸泡，并進行多次淘洗；用手指搓藜麥種子，直到洗干凈為止，此時可看到藜麥種子有出芽現象；煮25～30 min，藜麥種子膨脹變軟，有米粒冒出即可撈出；瀝干后攤平到吸水紙上，放在通風處自然晾干。

1.3 藜麥粗糧餅干的制作步驟及操作要點

將制作藜麥粗糧餅干的輔料混合，調制面團并進行冷藏，然后將面團輾壓成型，切成需要的形狀，放到烤箱中烘烤，最后冷卻至室溫進行包裝。

1.3.1 輔料混合

稱取適量黃油，在室溫下靜置軟化后與綿白糖融合攪拌，用電動打蛋器打發至黃油與糖完全融合，使之形成均勻的乳濁液，混合物為羽毛狀，打蛋器提起來有鉤狀即可；將充分攪拌打散之后的雞蛋全液分4次加入黃油打發物中，使其完全融合在一起。

1.3.2 調制面團及冷藏

將混合好的輔料與兩種主要原材料(全麥粉和低筋小麥面粉)混合并攪拌均勻，制作成面團；加入煮熟的藜麥翻拌均勻，蓋上保鮮膜，放入冰箱中冷藏25～30 min。

1.3.3 輥壓成型

用2 mm厚度尺將調制好的面團沿一個方向搟成2 mm厚的面皮，用餅干成型磨具切割成型。

1.3.4 烘烤

烤箱預熱20 min，將已經成型的餅干放入烤盤，烤箱上火溫度和下火溫度均設置為170 ℃，烘烤20 min。

1.3.5 冷卻包裝

將餅干從烤箱中取出，冷卻至室溫，采用真空獨立包裝方式進行包裝。

1.4 試驗設計

1.4.1 單因素試驗優化餅干配方

1.4.2 正交試驗優化餅干配方

在單因素試驗的基礎上，選取4種原材料的適宜水平進行4因素3水平的L9(34)正交試驗(見表1)，以感官評分為評價標準，進行數據處理和結果分析，確定藜麥餅干的最佳工藝配方。

表1 正交試驗的因素水平表

1.5 藜麥餅干感官評定

隨機邀請鄭州工程技術學院食品專業師生10名(男女各5名)組建藜麥餅干感官評價小組，采用百分制對餅干的形態、組織結構、口感、色澤和風味5個項目逐一打分，總得分作為餅干的感官評價得分(滿分為100分)。需要說明的是，本研究認為上述5個評定項目具有相同的重要性，因此每項最高分均設定為20分。同時，為了排除人為主觀因素的影響，本研究將小組成員打分的平均值作為餅干感官評價的最終得分。為避免不同產品間的相互影響，每個產品鑒定完畢，小組人員須用純凈水漱口后方可鑒定后續產品。表2為藜麥餅干的感官評分標準[13]。

表2 藜麥餅干的感官評分標準

2 結果與分析

2.1 單因素試驗結果

2.1.1 黃油添加量對藜麥餅干品質的影響

由圖1可知，藜麥餅干的感官評分隨著黃油添加量的增加呈先升高后降低的趨勢。當黃油用量為60 g時，感官評分達到峰值(90分)，此時餅干酥脆可口。這是因為添加適量的黃油不僅可以減少面筋的形成，使餅干變得酥脆，大大提升餅干質量，而且可以阻斷水分，延長餅干的保質期，從而提高其貨架期。

圖1 黃油用量對藜麥餅干感官的影響

2.1.2 綿白糖添加量對藜麥餅干品質的影響

由圖2可知，隨著綿白糖添加量的增加，藜麥餅干的感官評分呈先升高后降低的趨勢。綿白糖不僅能增加餅干的甜味，還能夠提高面團的吸水率，使得面團更加柔軟，容易成型。此外，在餅干焙烤的過程中，綿白糖會發生美拉德反應，使得餅干具有良好的色澤和口感。當綿白糖用量為45g時，感官評分最高(89分)，此時餅干具有均勻的色澤、適中的疏松度和甜度、細密的組織。當綿白糖用量大于45 g時，餅干甜度太高，色澤太深，口感比較差，導致餅干品質下降。因此，綿白糖的最佳用量為45 g。

圖2 綿白糖用量對藜麥餅干感官的影響

2.1.3 雞蛋液添加量對藜麥餅干品質的影響

由圖3可知，隨著雞蛋液添加量的增加，藜麥餅干的感官評分先升高后降低。當雞蛋液用量為30 g時，藜麥餅干的感官評分達到頂峰(88分)。雞蛋液的添加能夠影響餅干的脆性和口感，不加雞蛋液的餅干容易分散，無法形成整體，一旦加入雞蛋液，雞蛋蛋白加熱凝固失去水分較少，使得餅干成熟后體積增大，口感有一定彈性。加入雞蛋液還可以賦予餅干制品脂肪、蛋白質等營養物質。因此，雞蛋液的添加量為30 g。

圖3 雞蛋液用量對藜麥餅干感官的影響

2.1.4 熟藜麥添加量對藜麥餅干品質的影響

圖4顯示熟藜麥添加量的改變對藜麥餅干品質有明顯的影響，但影響程度存在較大差異。隨著熟藜麥添加量的增大，藜麥餅干的感官評分呈先上升后下降的變化過程。熟藜麥添加量為50g時，藜麥餅干的感官評分達到峰值(90分)。加入藜麥的主要作用是提高酥性餅干的營養價值，熟藜麥的用量超過50 g時，餅干組織的橫切面層次不清，會變得粗糙，口感變差，從而降低酥性餅干的質量[14]。因此，選擇熟藜麥添加量50 g為宜。

圖4 熟藜麥用量對藜麥餅干口感的影響

2.2 正交試驗結果

表 3為藜麥餅干的正交試驗結果。采用極差法進行對比分析，結果表明各試驗因素對餅干感官品質的影響由大到小依次為：黃油、熟藜麥、雞蛋液、綿白糖。以藜麥餅干感官評價為評判標準，配方最佳組合為A2B3C3D2，即低筋面粉和全麥粉(91)100 g，黃油60 g，綿白糖50 g，熟藜麥55 g，雞蛋液30 g，全脂奶粉6 g，小蘇打1 g，食鹽1 g。按此配方進行驗證試驗，重復3次，感官評分平均值為90.11分。在此工藝條件下，生產的藜麥餅干色澤均勻，無焦邊，口感酥脆，具有濃郁的焙烤食品的香氣，綜合感官品質最好。

表3 正交試驗結果

3 結論

采用單因素試驗法確定黃油、熟藜麥、雞蛋液、綿白糖的最佳添加量，采用正交試驗對藜麥餅干的工藝配方進行了優化。結果表明，以100 g低筋面粉和全麥粉(91)為基數，添加黃油60 g，綿白糖50 g，熟藜麥55 g，雞蛋液30 g，全脂奶粉6 g，小蘇打1 g，食鹽1 g，設置上火170℃，下火170℃，焙烤20 min，在此條件下加工制作的藜麥餅干營養豐富、色澤均勻、口感酥松，符合現代人的健康需求。