紫薯粉添加量對曲奇品質特性的影響

◎ 何 瑋，楊曉雨，李昊天，陳 玉，慈傲特

（安慶醫藥高等專科學校 藥學院，安徽 安慶 246052）

曲奇餅干是以小麥面粉、油脂和糖為主要原料，制成的表面有花紋的高糖、高油脂餅干[1-2]。隨著人們物質條件和經濟條件的改善，消費者在選擇食品時不僅注重產品的口感，更追求產品的營養與健康，開發綠色和健康的產品已成為食品企業的發展方向[3-4]。梅新等[5]研究發現，在曲奇制作過程中添加合適的輔料不僅可以改善曲奇的口感，還能賦予曲奇原本沒有的營養價值。

紫薯又名紫心山芋，屬于甘薯的一種，是日本九州農業試驗場的研究人員培育出的高色素新品種甘薯[6]。紫薯富含膳食纖維、礦物質和多種維生素，且氨基酸組成全面[7-11]。相同質量的紫薯的熱量、蛋白質含量、脂肪含量、磷含量和鐵含量與傳統主食相近，但是紫薯的鈣含量、膳食纖維含量以及維生素A含量更高，是一種能夠豐富飲食生活的優質食物[12-14]。紫薯可以協助調節人體內的酸堿平衡，而且含有大量的膳食纖維，可以促進消化道的蠕動，預防痔瘡和腸道癌癥[15]。另外，紫薯中含有豐富的花青素，花青素對100多種疾病都有預防和治療作用[16]。但紫薯易腐爛不耐儲藏，嚴重限制了紫薯加工業的發展[17]。因此，本文將紫薯粉添加到曲奇中，既可以賦予產品誘人的色澤，又能提高產品的營養價值，這對于均衡飲食營養和豐富飲食生活具有重大的意義。

1 材料和方法

1.1 材料與試劑

紫薯、雞蛋均為市售；曲奇，上海食品商貿有限公司；調制乳粉，淮南益益營養食品科技有限公司；低筋面粉，廈門湖頭盛食品有限公司；白砂糖（一級），柳州市柳江新興工業園。

1.2 儀器與設備

YT-48A白度色度儀，北京康光儀器有限公司；TG-16WS型臺式高速離心機，北京中西遠大科技有限公司；UV2300型紫外可見分光光度計，北京普析通用儀器有限責任公司；XYD-90烤箱，上海紅聯有限責任公司；TA-XTPLUS質構儀，北京超技儀器有限公司；TD50001型電子天平，北京康光儀器有限公司；DFY-500A型萬能高速粉碎機，上海比朗儀器有限公司；電熱鼓風干燥箱，鶴壁市鑫運儀器有限公司。

1.3 實驗方法

1.3.1 紫薯粉的制備

挑選出狀態好的紫薯，洗凈晾干后進行熟化處理，直至紫薯中心無硬塊后取出切片，切片厚度約為3 mm，將薯片平攤在鋁箔紙上，放在烘箱的鐵網上干燥，烘干條件為60 ℃，恒溫鼓風干燥12 h。干燥后的薯片粉碎，過100目篩，即得熟紫薯粉（本試驗原料）。

1.3.2 曲奇餅干制備

將黃油于室溫軟化后加入白砂糖，分3次加入雞蛋液進行打發，打至淺色羽毛狀后加入混合好的粉體（低筋面粉、糖粉和紫薯粉等），用刮刀調制面團，達到均勻的黏糊狀即可停止。然后用裱花槍將面糊擠在鋪有鋁箔紙的烤箱盤上，放入上溫170 ℃，下溫120 ℃的烤箱焙烤15 min，隨后進行冷卻和包裝[17-18]。曲奇餅干制作流程圖見圖1。

1.3.3 曲奇配方正交試驗設計

在前期單因素試驗的基礎上，以曲奇感官評分值為指標，選取奶粉添加量、黃油添加量、雞蛋液添加量進行正交試驗設計（表1），參照揭小玲[17]的研究分別固定食用小蘇打添加量為0.4%、糖粉添加量為30%、白砂糖添加量為10%。

表1 曲奇配方正交試驗因素水平表 單位：%

1.3.4 感官評定

請食品專業學生10人（男女各5人），先經過討論制定出曲奇感官評分表（表2），然后對曲奇進行評分。

表2 曲奇感官評分表

1.3.5 紫薯粉添加量對曲奇餅干品質特性的影響

確定曲奇最佳基礎配方后，探討不同紫薯粉添加量（5%、10%、15%、20%和25%）對曲奇餅干的色澤、質構、感官3個方面的影響。

（1）紫薯曲奇色澤的測定。采用全自動色差計（D65光源，視場為10o）測定紫薯曲奇的色澤，L*為明度指數；色澤指數a*、b*表示一個直角坐標的兩個方向，a*值為正值時數值越大，顏色越接近純紅色；b*為正值時數值越大，顏色越接近純藍色[19]。紫薯色澤的測定過程中，設定紫薯粉添加量為0%的曲奇作為基準物質，記基準物質的色澤參數為L0、a0、b0，按式（1）計算色差值。

（2）紫薯曲奇質構的測定。在本文制作的紫薯曲奇每組樣品和市售標準曲奇中挑選出形態相仿的曲奇，確保質構儀測試的每個曲奇的部位相同以減少誤差，用質構儀對其進行Return to start模式下的彎曲折斷實驗。測量前探頭下降速度為1 mm·s-1，測試速度是l mm·s-1，測試距離為8 mm，觸發力5 g，探頭類型為P/0.25S[20-22]。

（3）紫薯曲奇感官評定。邀請經過專業感官評定訓練的食品專業學生10人（男女各5人），對曲奇從色澤、風味、形態、口感和外形5個方面進行打分評估[23]，具體要求見表2，除將表2中對色澤的描述從金黃色改成紫薯色外，其余方面不做任何改變。

1.3.6 數據處理與分析

所有實驗均平行測試3次，取平均值。采用DPS軟件進行正交試驗設計，Excel軟件作圖。

2 結果與分析

2.1 曲奇餅干基本配方的優化

由表3可知，影響曲奇感官得分的主次順序為B＞C＞A，即黃油添加量＞雞蛋液添加量＞奶粉添加量。分析可得最優配方組合為A3B3C2，即奶粉添加量為15%，黃油添加量為80%，雞蛋液添加量為20%。最終得出曲奇的最佳基本配方為黃油80%、糖粉30%、白砂糖10%、雞蛋液20%、奶粉15%、食用小蘇打0.4%（均以低筋粉質量計）。

表3 正交試驗結果表

2.2 紫薯粉添加量對曲奇色澤的影響

如圖2所示，隨著紫薯粉添加量的增加，曲奇的明度指數L*由53下降至43，色澤指數a*由11增長至20，色澤指數b*由21下降至6，色差值ΔE由5上升至18。說明隨著紫薯粉的增加，紫薯曲奇的顏色逐漸加深，亮度變低，紅色加深，藍色減弱，紫薯曲奇由淺紫色逐漸變為深紫色。

圖2 紫薯粉添加量對色澤參數的影響圖

2.3 紫薯粉添加量對紫薯曲奇質構的影響

利用質構儀對冷卻后成型的曲奇進行彎曲折斷測試，測定其硬度、脆性兩個參數指標。硬度用最大峰值點的力值表示，脆性用從起始位置到最大峰值點之間的線性距離表示，每個樣品重復測定3次，取其平均值進行統計，結果如圖3所示。

圖3 紫薯粉添加量對質構參數的影響圖

樣品1為市售曲奇（對照品），樣品2至樣品6依次表示紫薯粉添加量為5%、10%、15%、20%、25%的紫薯曲奇餅干。由圖3可知，隨著紫薯粉添加量的增加，樣品曲奇（樣品2～樣品6）的脆性呈先急劇上升后緩慢上升趨勢，硬度一直呈現勻速上升的趨勢。與對照品比較，發現紫薯粉添加量為20%的曲奇（樣品5）的脆性和硬度與對照品相近。

2.4 紫薯粉添加量對紫薯曲奇感官評分的影響

由圖4可知，隨著紫薯粉添加量的增加，感官評分呈現先上升后下降的趨勢，紫薯粉添加量為20%時，紫薯曲奇花紋清楚，外觀良好，剖面呈現紫紅色，且曲奇內部氣孔分布均勻，餅體攤散適度。

圖4 紫薯粉的含量對曲奇感官評分的影響圖

當紫薯粉的添加量超過20%時，紫薯曲奇的顏色會更加亮麗，但其內部的面筋蛋白難以形成穩定的空間網絡結構，質地變硬，難以用裱花槍擠出外觀漂亮的曲奇，口感也較差，且形狀不佳，斷面呈無孔狀，可接受度降低。因此，可以判定最適宜的紫薯粉添加量為20%。

3 結論

通過對曲奇配方的探索，最終得出最佳基礎曲奇配方為黃油80%、糖粉添加量30%、白砂糖10%、雞蛋液20%、食用碳酸氫鈉0.4%、奶粉15%（均以低筋粉質量計）；在該配方的基礎上加入20%紫薯粉所制得的紫薯曲奇感官評分較高，且營養價值更高。紫薯粉作為紫薯的初級加工產品，可以使相關企業不再受季節限制，延長了紫薯下游產品的生產[24]。