一種黑木耳多糖曲奇餅干的研制

張潤，舒逸凡，陳貴杰，宋克超，吳小軍，曾曉雄*

1.南京農業大學食品科技學院（南京 210095）；2.南京思農生物有機肥研究院有限公司（南京 211899）；

3.陜西秦峰農業股份有限公司（商洛 711499）

黑木耳（Auricularia auricular-judae）別稱木耳、木菌，是一種大型食用真菌，屬擔子菌亞門、層菌綱、木耳科、木耳屬[1]，因其形狀與耳朵相似，由此而得名。黑木耳主要分布在中國、日本、韓國等[2]。我國是世界上最大的黑木耳生產國，年產量大約占世界總產量的90%，主要分布在黑龍江、吉林、陜西、廣西、四川、貴州等地[3]。黑木耳質地薄而富有彈性，口感豐富，味道鮮美，所以深受廣大消費者的歡迎[4-5]。黑木耳作為一種藥食同源的真菌[6]，含有豐富的營養物質，如多糖、蛋白質、黑色素、礦物質等[1,7-11]，越來越多的研究表明黑木耳具有抗氧化、抗腫瘤、提高免疫力等作用。黑木耳多糖為黑木耳的主要活性成分，據報道黑木耳多糖具有抗氧化、抗腫瘤、降血糖、抗輻射、抗凝血等多種生物活性[12-16]。

目前對黑木耳多糖的研究主要集中在提取、純化、生物活性方面的研究，對于其在食品、醫藥等領域的應用研究報道較少[17]。曲奇餅干以氣味芳香濃郁、口感酥脆而聞名，近年來受到廣大消費者的喜愛。但是在另一方面，曲奇餅干的高糖特點以及人們逐步推崇追求健康食品和功能性食品的理念，曲奇產品就要求向著健康化發展[18]。因此，此次研究擬以黑木耳、低筋面粉為主要材料，通過單因素試驗和正交試驗研制黑木耳多糖曲奇餅干，為提高黑木耳的有效利用和開發風味獨特、營養豐富的新型食品提供新思路。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

鮮雞蛋（市售）；低筋面粉（新鄉良潤全谷物食品有限公司）；黃油（新西蘭恒天然集團）；糖霜（江西巧嫂食品有限公司）；奶粉（Maxigenes公司）；黑木耳（陜西秦峰農業股份有限公司）。

1.2 儀器與設備

AY120電子天平（日本島津公司）；ST0006舒帝電動打蛋器（珠海家寶德科技有限公司）；電烤箱（珠海家寶德科技有限公司）；HH-4數顯恒溫水浴鍋（江蘇國華電器有限公司）；TMS-Pro質構儀（Food Technology Corporation）；PEN3型電子鼻（德國AIRSENSE）。

1.3 方法

1.3.1 黑木耳曲奇餅干制作工藝流程

1.3.2 操作要點

根據文獻[19-20]報道的方法并作適當修改。

1.3.2.1 黑木耳多糖的制備

黑木耳經過分級、挑選、洗凈并于55 ℃烘干箱中烘干，烘干后用高速粉碎機粉碎成粉末，密封備用。將黑木耳粉末按照料液比1∶100 g/mL溶脹12 h，并于90 ℃熱水浸提3 h，邊攪拌邊浸提，重復浸提兩次。然后以2 700g、5 min離心取上清液，真空濃縮至合適體積，加4倍體積乙醇沉淀，沉淀復溶、透析，濃縮、凍干即為黑木耳多糖。

1.3.2.2 面團調制

將適量黃油軟化至用手輕輕按壓表面壓出痕跡即可，用打蛋器打至羽毛狀，隨后加入一定比例糖霜，分兩次加入雞蛋液進行二次攪打，攪打至均勻。將過0.180 mm（80目）篩的低筋面粉加入其中，隨后將適量奶粉以及黑木耳多糖加入其中，攪拌。

1.3.2.3 擠壓擺盤

將調制好的面團裝入裱花器中，擠出大小一致、花紋均勻、薄厚差不多的曲奇餅干，放置于已經鋪好吸油紙的烤盤中。注意每個曲奇之間都要留有一定的空隙，防止烘烤過程中曲奇溶脹粘結在一起。

1.3.2.4 焙烤成型

將擺放好曲奇餅干的烤盤放入已經預熱好的烤箱中，上火溫度180～190 ℃，下火溫度150～170 ℃，烘烤8 min，使得曲奇餅干快速成型，花紋不易變形，然后維持下火150～170 ℃，將下火調制160～170 ℃繼續烘烤6 min，直至餅干成型，表面呈現淺黃色，從烤箱取出冷卻處理，包裝后即得到黑木耳多糖曲奇餅干。1.3.3 基礎配方

黑木耳多糖6 g、低筋面粉75 g、黃油45 g、奶粉

10 g、雞蛋40 g、一級糖霜25 g。

1.3.4 試驗設計

根據文獻[21]報道的方法并作適當修改。

1.3.4.1 單因素試驗設計

結合基礎配方，以低筋面粉質量為基準，探討黃油添加量（35，40，45，50和55 g）、黑木耳多糖添加量（3，6，9，12和15 g）和焙烤溫度（160，170，180，190和200 ℃）對黑木耳多糖曲奇餅干質量的影響。

1.3.4.2 正交試驗設計

在單因素試驗結果的基礎上，以感官評分結果為指標，設計L9(33)正交試驗來確定黑木耳多糖曲奇餅干的最優工藝，正交試驗因素及水平見表1。

表1 正交試驗因素水平表

1.3.5 黑木耳多糖餅干品質評價

1.3.5.1 黑木耳多糖曲奇餅干感官評分

根據文獻報道的感官評分標準[22]并作適當修改。從黑木耳多糖曲奇餅干的色澤、組織狀態、氣味、口味4個指標（表2）來進行感官評定。感官評分滿分為80分，由8位具有豐富經驗的相關人員進行感官評定，評分結果取平均值。

表2 黑木耳多糖曲奇餅干感官評分標準

1.3.5.2 黑木耳多糖曲奇餅干的質構測定

黑木耳多糖曲奇餅干的質構分析參照文獻[23-24]的方法進行。測試條件：選取1 000 N力量感應元件，直徑72 mm圓柱探頭，探頭上升20 mm，檢測前速度60 mm/min，檢測后速度60 mm/min，回程速度120 mm/min，回程距離20 mm，起始力0.3 N，形變量25%，重復壓縮1次，兩次間隔時間為0 s，每組重復3次取平均值。

1.3.5.3 黑木耳多糖曲奇餅干的電子鼻測定

根據文獻[25]的方法并作適當調整。樣品前處理：首先將曲奇餅干樣品磨碎，稱取5 g樣品置于30 mL頂空瓶中，密封，于25 ℃水浴鍋中靜置30 min。采用頂空吸氣法，電子鼻參數設定為：樣品準備時間5 s，沖刷時間300 s，零點計數10 s，檢測時間為180 s，內部流量為300 mL/min，進樣流量為300 mL/min，載氣為潔凈的空氣。測定時將進氣針和補氣針同時插入頂空瓶中，每組樣品重復3次。

1.4 數據處理

所有試驗結果均以平均值±標準偏差表示，采用SAS V8統計軟件進行單因素方差分析（One-way ANOVE），Duncan檢驗進行多組之間的顯著性分析，p＜0.05表示差異顯著。應用GraphPad Prism 8.4.3軟件進行繪圖。

2 結果與分析

2.1 單因素試驗結果與分析

2.1.1 黃油添加量對曲奇餅干品質的影響

黃油是一種很常見的乳制品，能夠改善食物的風味，反式脂肪酸少，短鏈脂肪酸較多，比較容易消化[26]。但是過多的黃油攝入會影響人體健康，因此在制作曲奇餅干的過程中需要控制黃油的添加量。在低筋面粉質量75 g、糖霜25 g、雞蛋液40 g、奶粉10 g、黑木耳多糖添加量6 g和焙烤溫度180 ℃的條件下，以黃油添加量為單因素變量，感官評分作為餅干品質的評定標準，探討黃油的最佳添加量。如圖1所示，隨著黃油添加量的增多，黑木耳多糖曲奇餅干的感官評分呈現先上升后下降的趨勢。在黃油添加量為45 g時感官評分最高，此時的餅干質地酥脆、風味良好；在黃油添加量為35 g時曲奇餅干質地較為堅硬；當黃油用量為55 g時餅干不易成型，過于油膩。因此選擇黃油添加量40，45 和50 g作為正交試驗的3個水平。

圖1 黃油添加量對曲奇餅干品質的影響

2.1.2 黑木耳多糖添加量對曲奇餅干品質的影響

黑木耳多糖具有多種生物活性，將其添加到曲奇餅干中可開發一種益生特性的產品。在控制低筋面粉質量75 g、糖霜25 g、雞蛋液40 g、奶粉10 g、黃油添加量45 g和焙烤溫度180 ℃的條件下，以黑木耳多糖添加量為單因素變量，感官評分作為餅干品質的評定標準，探討黑木耳多糖的最佳添加量。如圖2所示，隨著黑木耳多糖量的增加，曲奇餅干的感官評分呈現逐漸下降的趨勢。這可能是由于黑木耳多糖本身有一定的特異氣味[27]，同時添加過多難以溶解，面團會有絮狀物質，影響感官評價。在黑木耳多糖添加量為6 g時感官評分較高，此時的曲奇餅干沒有明顯的氣味，且能較大程度添加多糖以凸顯黑木耳多糖曲奇餅干的特點。因此選擇多糖添加量3，6和9 g作為正交試驗的3個水平。

圖2 黑木耳多糖添加量對曲奇餅干品質的影響

2.1.3 焙烤溫度對曲奇餅干品質的影響

據有關文獻報道餅干的烘焙分為4個階段：脹發、定型、脫水、上色[28]，這4個過程伴隨著烘焙的始終，又在不同階段各有側重，影響著餅干的品質。餅干酥脆度由脹發過程決定；定型過程則進一步強化餅干脹發成果；脫水過程則影響著餅干的貨架期；上色過程影響餅干色澤，顏色金黃使消費者更有食欲。在控制低筋面粉質量75 g、糖霜25 g、雞蛋液40 g、奶粉10 g、黑木耳多糖添加量6 g和黃油添加量45 g的條件下，以焙烤溫度為單因素變量，感官評分作為餅干品質的評定標準，探討最佳焙烤溫度。如圖3所示，隨著焙烤溫度的升高，黑木耳多糖曲奇餅干的感官評分呈現先上升后下降的趨勢。當焙烤溫度為180 ℃時，感官評分與160 ℃和200 ℃均有顯著性差異（p＜0.05）。溫度過低則曲奇餅干中心未熟，溫度過高曲奇餅干則會烤焦。因此選擇焙烤溫度170，180和190℃作為正交試驗的3個水平。

圖3 焙烤溫度對曲奇餅干品質的影響

2.2 正交試驗結果與分析

由正交試驗表3可知，根據極差R大小可知影響黑木耳多糖曲奇餅干的因素重要性順序：C＞A＞B，即對黑木耳曲奇餅干影響最大的是焙烤溫度，其次是多糖添加量，最后是黃油添加量。由均值大小可知理論最優組合為A2B3C1，這正好與實際最優組合即感官評分最高A2B3C1組合一致。所以木耳多糖曲奇餅干的最佳工藝為A2B3C1，即在其他組分恒定不變的情況下，黑木耳多糖添加量為6 g、黃油添加量為50 g、焙烤溫度為170 ℃所制作的曲奇餅干口感、風味為最佳。

表3 黑木耳多糖曲奇餅干正交試驗表

通過正交試驗得出最佳工藝之后，進行黑木耳多糖曲奇餅干的全質構分析。從餅干的硬度、內聚性、彈性、膠黏性、咀嚼性等方面進行分析測定，考察黑木耳多糖曲奇餅干各方面的口感。如表4所示，正交試驗中的9組黑木耳多糖曲奇餅干在硬度、彈性等各方面數值相差不大，屬于正常范圍。為了更好地反映工藝對品質指標的影響，對各項指標進行了顯著性分析。

表4 黑木耳多糖曲奇餅干正交試驗全質構參數值

如圖4（A）所示，最優組合正交試驗6號的硬度與5號無顯著性差異外，與其他所有組合均有顯著性差異。咀嚼性是描述將固體食品咀嚼到能夠吞咽時需要做的功，它綜合反映了曲奇餅干對咀嚼的持續抵抗性，并且一般曲奇餅干的咀嚼性低于150 mJ較好[24]。從圖4（B）可以看出，所有正交試驗組的咀嚼性口感都較好，正交試驗2號，3號和9號咀嚼性較低，與最佳組合6號有顯著性差異（p＜0.05），說明這三組黑木耳多糖曲奇餅干質地偏軟。

內聚性是指樣品經過第一次壓縮后所展現出對第二次壓縮的抵抗性，同時也反映著樣品內部的結合力的大小[24]。從圖4（C）可以看出，所有正交試驗組的黑木耳多糖曲奇餅干內聚性相差不大，都不易松散。膠黏性是指探頭由于測試樣品的黏著作用所消耗的功，反映了咀嚼時曲奇對牙齒、舌頭等接觸面黏著的性質[24]。從圖4（D）可以看出，最佳組合6號的膠黏性數值居中，說明口腔能夠適度感覺到黑木耳多糖曲奇餅干的黏性但不至于過高而產生粘牙的感覺。

彈性和恢復程度都反映了樣品被壓縮后還能恢復過來的程度[24]。從圖4（E）和（F）可以看出，各組試驗號的黑木耳多糖曲奇餅干恢復程度差不多，個別組有顯著性差異（p＜0.05），說明黑木耳多糖曲奇餅干組織質地較完整。

圖4 正交試驗組黑木耳多糖餅干質構變化

電子鼻是主要模擬人的嗅覺而形成的一種分析技術，具有簡單、便捷、重現性好等優點[29]。采用電子鼻對正交試驗黑木耳多糖曲奇餅干進行風味分析，試驗中利用 Loading分析法分析某一傳感器橫坐標與縱坐標的比值：如果該比值接近0，則說明該傳感器的識別作用較小，可以忽略不計；如果單個傳感器的響應值偏離于0，偏離越遠，則說明該傳感器的識別作用就越明顯[30]。由雷達圖（圖5）可知：9種正交試驗號的曲奇餅干的電子鼻傳感器雷達圖輪廓有一定的差別，對于傳感器6（W1S甲烷）來說，正交試驗1號曲奇餅干響應值最高，其次是正交試驗3號，正交試驗4號的曲奇響應值較低；正交試驗1號和2號黑木耳多糖曲奇餅干對于傳感器10（W3S芳香烷烴）的響應值較高，而正交試驗5號和6號黑木耳多糖曲奇餅干的響應值較低。總的來說，黑木耳多糖曲奇餅干的電子雷達圖顯示，除了W1S甲烷和W3S芳香烷烴氣味較明顯，其余都較為相似。

圖5 黑木耳多糖曲奇餅干的電子鼻雷達圖

3 結論

此次研究以黑木耳和低筋面粉為主要原材料成功研制了黑木耳多糖曲奇餅干。以感官評分為主要參考依據，通過單因素試驗和正交試驗優化確定黑木耳多糖曲奇餅干的最佳工藝與配方：黑木耳多糖6 g、黃油50 g、低筋面粉75 g、 奶粉10 g、雞蛋40 g、一級糖霜25 g、焙烤溫度為170 ℃。添加黑木耳多糖的曲奇餅干具有較好的彈性、咀嚼性。電子鼻雷達圖表明黑木耳多糖曲奇餅干具有明顯的W1S甲烷和W3S芳香烷烴氣味。我國黑木耳資源豐富，黑木耳多糖具有各種生物活性，研究開發新型黑木耳多糖產品可以提升黑木耳的精深加工，豐富黑木耳制品種類，提高黑木耳的附加值。