復合代糖餅干的加工工藝研究

黃永瑩，高 慧，李國坤，韋艷祝，余嘉蓮，董嘉華，陳驍熠

（廣州醫科大學公共衛生學院，廣東 廣州 511436）

代糖是一種低熱量的甜味劑，具有甜度高、熱量低和安全性高等特性。復合代糖是由2 種及2 種以上的天然或化學甜味劑組成的復合甜味劑，使用由赤蘚糖醇、菊粉、甜菊糖苷和羅漢果甜苷復配形成的復合代糖。赤蘚糖醇是自然界中廣泛存在的天然活性物質，也是食品甜味劑，具有易結晶、易溶于水、低吸濕性、熱量低、甜味純正等特點，還具有抗氧化性[1]。菊粉是一種天然的膳食纖維，能改善腸道微生態，促進礦物質在機體內的吸收和預防慢性病等[2]。甜菊糖苷的甜度是蔗糖的200～300 倍，且其在水中溶解性好，性質穩定，能預防高血壓、糖尿病、肥胖、齲齒等[3-4]。羅漢果甜苷具有多種生理活性，如降血糖、抗氧化、保肝、降脂減肥等。朱曉韻等人[5]采用大鼠為試驗對象，發現羅漢果甜苷能夠降低肥胖大鼠的體重、體內脂肪和血脂水平。復合代糖可以綜合各甜味劑的優點[6]，是更安全健康、營養價值更高、成本更低、更便捷的甜味劑[7]，能夠廣泛應用于飲料類、乳制品類、保健食品類和低脂低熱類食物。

餅干是一種以面粉作為主要原料的焙烤食品，其通常具有高糖、高碳水化合物的特點。據研究結果可知，24 種市售餅干的能量營養素參考值（NRV）都超過20%，屬于高能量密度的食品，即小體積的餅干含的能量很高[8]。普通餅干的營養素密度低而能量密度高，這并不符合營養健康的原則，且高熱量食品攝入過多，會增加超重肥胖和“三高”的發生風險[9]。

從“功能化”角度入手，將復合代糖加入餅干中，賦予傳統餅干獨特的新風味，增強餅干的營養價值，適用于對需要減重和嚴格控制血糖但有甜食需求的人群，且符合未來餅干的發展趨勢。復合代糖餅干能豐富人們的口味，滿足現在人們對代糖食品的需求，并給功能食品公司帶來利益。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

復合代糖，廣州萊品健康科技有限公司提供（產品標準號：GB 26687，生產許可證編號：SC 1244419014023）；總抗氧化能力 （T-AOC） 測試盒、氮自由基清除能力測試試劑盒，南京建成生物工程研究所提供。

1.2 儀器與設備

PT2531 型烤箱，廣東美的廚房電器制造有限公司產品；Rapid TA+型質構儀，上海騰拔儀器科技有限公司產品；MULTISKAN GO 全自動酶標儀，賽默飛世爾科技公司產品；純水機，重慶隆暾科技有限公司產品；XR 205SM-DR 型分析天平，普利賽斯科學儀器有限公司產品；JM-A12001 型電子天平，余姚紀銘稱重校驗設備有限公司產品；JIDI-20D 型臺式多用途高速離心機，廣州吉迪儀器有限公司產品；DK-8D 型電熱恒溫水槽，上海一恒科技有限公司產品。

1.3 工藝流程

取蕎麥粉、綠豆粉、山藥粉、復合代糖→混勻→加入全蛋液、水→攪拌均勻→加黃油→攪拌均勻→揉成面團→成型→擺盤→烘焙（140 ℃，20 min） →出爐冷卻→成品。

1.4 操作要點

1.4.1 原料預處理

將蕎麥粉、綠豆粉和山藥粉用80 目過篩，使其更細膩。將黃油隔水加熱，使其軟化。

1.4.2 面團調制

將蕎麥粉、綠豆粉、山藥粉、復合代糖與全蛋液、水、黃油等混合并調至均勻，在常溫條件下揉成面團。面團應達到細膩、軟硬和延展性適中且不粘手的程度。

1.4.3 冷藏

將面團放在4 ℃冰箱里冷藏30 min，使其柔軟光滑和更易定型。

1.4.4 碾壓

將調制好的面團向四周碾壓成厚薄1.6～2.0 mm，厚度適中、形態平整、表面光滑的面片，為成型做好準備。

1.4.5 成型

用餅干模具將上述碾壓好的面片壓制成圓形，并保證感官評定所需要的餅干數量。

1.4.6 擺盤

將已經壓制好的復合代糖餅干坯均勻整齊地擺放在烤盤中，復合代糖餅干坯之間要保持適當的間距。

1.4.7 烘焙

將擺好復合代糖餅干的烤盤放入烤箱中，調節到上下火溫度均為140 ℃，烤制20 min，直至餅干烤至灰褐色。

1.4.8 冷卻

從烤箱中拿出的復合代糖餅干溫度很高，需要進行冷卻處理，使產品形狀完整且口感酥松，入口感覺適宜。

1.5 試驗設計

1.5.1 復合代糖餅干單因素試驗

復合代糖餅干的單因素水平設計見表1。

表1 復合代糖餅干的單因素水平設計/g

1.5.2 正交試驗

以感官評價得分為質量指標，基于單因素試驗結果，固定黃油添加量、山藥粉添加量，分別選取蕎麥粉添加量、綠豆粉添加量、復合代糖添加量，設計三因素三水平正交試驗，優化制作工藝。

復合代糖餅干正交試驗因素與水平設計見表2。

表2 復合代糖餅干正交試驗因素與水平設計/g

1.5.3 產品相關指標檢驗

（1） 質構檢測。質構的檢測是利用質構儀檢測其硬度、彈性、內聚性和咀嚼性。將樣品放在平臺上進行試驗，并設置如下試驗參數：P50 型探頭，測試前速率1.00 mm/s，測試后速率0.50 mm/s，測試速率0.50 mm/s，壓縮程度90%，數據采集速率200 p/s。

（2） 過氧化值檢測。過氧化值的檢測是參照GB 5009.227—2016《食品安全國家標準 食品中過氧化值的測定》第一法檢測餅干中油脂的過氧化值，即滴定法，確定復合代糖餅干是否符合國家標準GB 7100—2015《食品安全國家標準餅干》中過氧化值指標。

（3） 微生物學檢驗。微生物學檢驗是按照GB 4789.2—2016《食品安全國家標準食品微生物學檢驗 菌落總數測定》、GB 4789.3—2016《食品安全國家標準 食品微生物學檢驗大腸菌群計數》 第二法大腸菌群平板計數法、GB 4789.15—2016《食品安全國家標準食品微生物學檢驗霉菌和酵母計數》第一法霉菌和酵母平板計數法檢測復合代糖餅干，確定復合代糖餅干的菌落總數、大腸菌群數、霉菌數是否符合國家標準GB 7100—2015《食品安全國家標準餅干》。

（4） 抗氧化活性測定。樣品前處理：將樣品磨成粉末，用70%的甲醇浸泡，放置70 ℃的恒溫水浴鍋提取2 h，然后以轉速4 000 r/min 離心10 min，收集上清液，得到樣品溶液。

①ABTS+清除能力測定。根據總抗氧化能力（T-AOC） 測試盒測定餅干中的抗氧化性，其原理為ABTS 在適當的氧化劑作用下氧化成紅色的ABTS+，在抗氧化物存在時ABTS+的產生會被抑制，在波長734 nm 或405 nm 處測定ABTS+的吸光度，即可測定并計算出樣品的總抗氧化能力。

總抗氧化能力（T-AOC） 測試盒操作見表3。

表3 總抗氧化能力（T-AOC） 測試盒操作

室溫反應6 min，波長734 nm，樣品做3 個平行孔，酶標儀讀取各孔OD 值。

標準品Trolox 溶液用蒸餾水稀釋成0.1，0.2，0.4，0.8，1.0 mM濃度來制作標準曲線。

②DPPH 清除自由基能力測定。DPPH 即1,1 -二苯基- 2 - 苦基肼基自由基，DPPH 自由基有單電子，在波長517 nm 處有一強吸收，其醇溶液呈紫色的特性，當有自由基清除劑存在時，由于與其單電子配對而使其吸收逐漸消失，呈現的顏色越淺。

DPPH 自由基清除能力試劑盒操作見表4。

表4 DPPH 自由基清除能力試劑盒操作

將樣品混勻，在室溫25 ℃下避光靜置30 min，以轉速4 000 r/min 離心5 min，在波長517 nm 處測定OD 值。

1.6 感官評價測定

根據樣品的色澤、外形、組織結構、口感風味進行綜合評分，以反映樣品的質量；總分為100 分，20 人進行評分。

感官評價見表5。

表5 感官評價

2 結果與分析

2.1 單因素試驗結果

2.1.1 蕎麥粉用量對復合代糖餅干感官的影響

在綠豆粉5 g，山藥粉5 g，全蛋液10 g，水10 g，復合代糖10 g，黃油12 g 的條件下，加入不同質量的蕎麥粉，對制得的餅干成品進行感官評價。

蕎麥粉用量感官評分結果見表6。

表6 蕎麥粉用量感官評分結果

以蕎麥粉用量為橫坐標，感官評分為縱坐標，繪制折線圖。

蕎麥粉用量對復合代糖餅干感官評分的影響見圖1。

由圖1 可知，在色澤指標上，色澤的分數呈現先升后降的趨勢，且蕎麥粉用量為30 g時為最佳。在外形指標上，其分數呈現先升后降再升的趨勢，且蕎麥粉用量為30 g 和45 g 時為最佳。在組織結構指標上，組織的分數也呈現先升后降再升，總體上升的趨勢，且蕎麥粉用量為45 g 時感官評分最高。在口感風味指標上，口感的分數呈現先降后平再升，總體也是上升的趨勢，并在蕎麥粉用量為45 g 時達到最佳。在總分上，可以從折線圖明顯看出總體呈現上升趨勢。

圖1 蕎麥粉用量對復合代糖餅干感官的影響

綜上所述，蕎麥粉用量為30，40，45 g 時，復合代糖餅干口感較好。

2.1.2 山藥粉用量對復合代糖餅干感官評分的影響

在蕎麥粉35 g，綠豆粉5 g，全蛋液10 g，水10 g，復合代糖10 g，黃油12 g 的條件下，加入不同質量的山藥粉，對制得的餅干成品進行感官評分。

山藥粉用量感官評分結果見表7。

表7 山藥粉用量感官評分結果

以山藥粉用量水平為橫坐標，感官評分為縱坐標，繪制折線圖。

山藥粉用量對復合代糖餅干感官評分的影響見圖2。

圖2 山藥粉用量對復合代糖餅干感官評分的影響

由圖2 可知，在色澤指標上，色澤的分數呈現先升后降再升的趨勢，且山藥粉用量為14 g 時為最佳。在外形指標上，其分數無明顯變化趨勢，但在山藥用量為11 g 時為最佳。在組織結構指標上，組織的分數也無明顯變化趨勢，山藥粉用量為11 g 時感官評分最高。在口感風味指標上，口感的分數也無明顯變化趨勢，并在山藥粉用量為5 g 時達到最佳。在總分上，可以從折線圖明顯看出得分以平均分為基線，上下波動，無明顯變化趨勢。

綜上所述，山藥粉用量對復合代糖餅干的感官評分影響不大。

2.1.3 綠豆粉用量對復合代糖餅干感官評分的影響

在蕎麥粉35 g，山藥粉5 g，全蛋液10 g，水10 g，復合代糖10 g，黃油12 g 的條件下，加入不同質量的綠豆粉，對制得的餅干成品進行感官評分。

綠豆粉用量感官評分結果見表8。

表8 綠豆粉用量感官評分結果

以綠豆粉用量水平為橫坐標，感官評分為縱坐標，繪制折線圖。

綠豆粉用量對復合代糖餅干感官評分的影響見圖3。

圖3 綠豆粉用量對復合代糖餅干感官評分的影響

由圖3 可知，在色澤指標和外形指標上，色澤的分數呈現先升后降再升再降，總體呈下降的趨勢，均在綠豆粉用量為5 g 時為最佳。在組織結構指標和口感風味指標上，感官評分也呈現先降后升再降，總體呈下降的趨勢，均在綠豆粉用量為2 g 時感官評分最高。在總分上，可以從折線圖明顯看出總體呈現下降趨勢。

綜上所述，綠豆粉用量為2，5，11 g 時，復合代糖餅干口感較好。

2.1.4 復合代糖用量對復合代糖餅干感官評分的影響

在蕎麥粉35 g，綠豆粉5 g，山藥粉5 g，全蛋液10 g，水10 g，黃油12 g 的條件下，加入不同質量的復合代糖，對制得的餅干成品進行感官評分。

復合代糖用量感官評分結果見表9。

表9 復合代糖用量感官評分結果

以復合代糖用量水平為橫坐標，感官評分為縱坐標，繪制折線圖。

復合代糖用量對復合代糖餅干感官評分的影響見圖4。

圖4 復合代糖用量對復合代糖餅干感官評分的影響

由圖4 可知，在色澤指標和外形指標、組織結構指標上，其分數均呈現先升后降再升的趨勢，且均在復合代糖用量為16 g 時為最佳。在口感風味指標上，口感的分數呈現先升后平再升，總體也呈上升的趨勢，并在復合代糖用量為16 g 時達到最佳。在總分上，可以從折線圖明顯看出總體呈現上升趨勢。

綜上所述，蕎麥粉用量為16 g 時，復合代糖餅干口感較好。

2.1.5 黃油用量對復合代糖餅干感官評分的影響

在蕎麥粉35 g，綠豆粉5 g，山藥粉5 g，全蛋液10 g，水10 g，復合代糖10 g 的條件下，加入不同質量水平的黃油，對制得的餅干成品進行感官評價。

黃油用量感官評分結果見表10。

表10 黃油用量感官評分結果

以黃油用量水平為橫坐標，感官評分為縱坐標，繪制折線圖。

黃油用量對復合代糖餅干感官評分的影響見圖5。

圖5 黃油用量對復合代糖餅干感官評分的影響

由圖5 可知，在色澤指標和外形指標上，其分數無明顯變化趨勢，但在黃油用量為7 g 時為最佳。在組織結構指標上，組織的分數也無明顯變化趨勢，黃油用量16 g 時感官評分最高。在口感風味指標上，口感的分數也無明顯趨勢，在黃油用量為13 g 時達到最佳。在總分上，可以從折線圖明顯看出得分以平均分為基線，上下波動，無明顯變化趨勢。

綜上所述，黃油用量對復合代糖餅干的感官評分影響不大。

2.2 正交試驗結果

根據單因素試驗結果，參考單因素試驗三因素的最優水平，以感官評分為指標，選取蕎麥粉用量（A）、綠豆粉用量（B）、復合代糖用量（C） 3 個因素及各自的3 個水平，開展L9（34）正交試驗。

復合代糖餅干正交試驗結果與分析見表11。

表11 復合代糖餅干正交試驗結果與分析

由表11 可知，將感官評分作為指標進行評分后，據極差分析結果可知各因素對復合代糖餅干感官品質的影響。蕎麥粉添加量、綠豆粉添加量、復合代糖添加量3 個因素中，對復合代糖餅干感官品質影響由大到小排序為蕎麥粉添加量＞復合代糖添加量＞綠豆粉添加量。通過分析值可得出，復合代糖餅干的最佳配方組合為A1B1C3，即蕎麥粉用量30 g，復合代糖用量16 g，綠豆粉用量2 g，最后得到的餅干表面是較均勻的灰褐色，邊緣齊整，薄厚均一，組織較細膩，容易折斷，具有較濃郁的蕎麥風味，甜味適中純正，沒有異味，沒有回苦，說明配方合理。

2.3 產品相關指標檢驗

2.3.1 質構檢測

由最佳配方烘焙而成的復合代糖餅干，用Rapid TA+質構儀測得數據，從數據中分析可知，硬度和脆度較小，硬度大口感會更好；咀嚼性小于1 000，餅干口感較好；內聚性小于10，也表明餅干的口感較佳。

復合代糖餅干質構結果見表12。

表12 復合代糖餅干質構結果

2.3.2 過氧化值檢測

根據 GB 7100—2015 中相關要求，參照 GB 5009.227—2016《食品安全國家標準 食品中過氧化值的測定》的相關規定，測定餅干中油脂的過氧化值，檢驗成品的品質，餅干中的油脂過氧化值指標符合要求。

過氧化值指標結果見表13。

表13 過氧化值指標結果

2.3.3 微生物學檢驗

根據 GB 7100—2015 中相關要求，參照 GB 4789.2—2016《食品安全國家標準 食品微生物學檢驗菌落總數測定》、GB 4789.3—2016《食品安全國家標準 食品微生物學檢驗 大腸菌群計數》、GB 4789.15—2016《食品安全國家標準食品微生物學檢驗霉菌和酵母計數》的相關規定，測定餅干中菌落總數、大腸菌群、霉菌，檢驗成品的品質，可知微生物指標均符合要求。

微生物指標結果見表14。

表14 微生物指標結果

2.4 抗氧化活性測定

2.4.1 ABTS+清除能力測定

將Trolox 標準溶液配成不同濃度的標準品溶液，并在樣品相同條件下反應并測得其吸光度值，據標準品濃度及吸光度值，可繪制標準曲線圖。

ABTS+清除能力標準曲線見圖6。

圖6 ABTS+清除能力標準曲線

標準曲線的R2為0.997 3，標準曲線可靠。根據標準曲線及樣品的吸光度，抗氧化活性用Trolox 的摩爾濃度表示。

ABTS+清除能力測定結果見表15。

表15 ABTS+清除能力測定結果

樣品前處理過程中，稱取樣品1.002 3 g，加入20 mL 的70%甲醇，再根據所得數據結果，可以明顯得出復合代糖餅干成品的抗氧化性較強，1 g 的樣品與13.03 mM Trolox 的清除能力相等。

2.4.2 DPPH 自由基清除率測定

樣品前處理過程中，稱取樣品1.002 3 g，對照管的OD 值為0.067，空白管的OD 值為0.050，得出樣品的DPPH 自由基清除率為84.69%。

DPPH 自由基清除率測定結果見表16。

表16 DPPH 自由基清除率測定結果

3 結論

通過單因素試驗和正交試驗確定復合代糖餅干的最佳配方為蕎麥粉用量30 g，復合代糖用量16 g，綠豆粉用量2 g，山藥粉用量5 g，黃油用量12 g，全蛋液用量10 g，水用量10 g，烘烤溫度140 ℃，烘烤時間20 min。成品餅干表面是較均勻的灰褐色，邊緣齊整，薄厚均一，組織較細膩，容易折斷，甜味適中純正，沒有異味，沒有回苦；相關指標檢測結果符合餅干國家標準。通過ABTS+清除能力測定試驗，成品餅干具有較強的抗氧化性，1 g 的樣品與13.03 mmol/L Trolox 的清除能力相等，樣品的DPPH自由基清除率為84.69%。