五谷饼干配方的研究

王 露，张 智

（东北林业大学，黑龙江哈尔滨150040）

五谷饼干配方的研究

王 露，*张 智

（东北林业大学，黑龙江哈尔滨150040）

五谷饼干是一款将中国传统文化和五谷杂粮有机融合而制成的营养功能型饼干，配方中添加了大麦、荞麦、燕麦、玉米、小米、黑米、薏米、黑豆、红豆、绿豆、山药、芋头等12种谷物杂粮食材。通过单因素试验确定出五谷饼干感官评分及酥松度的影响，通过正交试验确定了原辅料的添加量。结果表明，五谷饼干的最佳配方为以低筋粉用量100 g计100%，谷物添加量4%，白砂糖添加量37%，黄油添加量23%，全蛋液添加量15.5%，蛋清液添加量12.5%，食盐添加量1.25%时，五谷饼干的感官评分最高。

五谷杂粮；营养；饼干

0 引言

五谷杂粮主要包括谷物类（玉米、小米、红米等）、杂豆类（黄豆、绿豆、黑豆等），以及块茎类（红薯、马铃薯等）[1]，其包含的营养素主要包括蛋白质、脂肪[2]、碳水化合物、矿物质、维生素[3]、膳食纤维[4-5]，具有一定的医用价值及保健作用[6-9]。饼干由面包发展而来，已成为发展规模仅次于面包的一类烘焙食品。随着生活质量的提高，人们对饼干的需求也逐渐增加，饼干的类型越来越多样化[10]，饼干不只是用来充饥，因为其方便的特性而被人们所喜爱，所以加强饼干的风味、营养，以及将其作为功能食品成为现代人的追求[11]。五谷杂粮不仅营养价值高，还具有治病防病的功能。例如，小米所含的蛋白质、脂肪、维生素等营养素比大米中的含量高，并且含有丰富的尼克酸和胡萝卜素，有利于产妇及小儿身体健康；玉米中含有较多亚油酸、多种维生素、纤维素和多种矿物质，特别是富含镁、硒，具有综合性的保健作用。试验将五谷杂粮与饼干结合，生产出营养丰富、体积小、便于携带的口感松脆食品，同时也为烘焙食品的生产提供参考。

1 材料与仪器

1.1 材料与试剂

低筋粉，青岛百乐麦食品有限公司提供；五谷杂粮，合肥正光农产品贸易有限公司提供；鸡蛋，水源绿色食品公司提供；白砂糖，博城北方糖业股份有限公司提供；黄油，恒天然商贸有限责任公司提供；植物油，九三油脂有限责任公司提供；食盐，中盐金坛盐化有限责任公司提供。

1.2 仪器与设备

ALC-1100.2型电子分析天平，北京赛多利斯科学仪器有限公司产品；CS-B5A型搅拌器，广州市昌盛机电设备有限公司产品；SYF-3K型烤箱，广州红菱电热设备有限公司产品；BCD-266CM型电冰箱，合肥美的荣事达电冰箱有限公司产品；C21-RH2110型电磁炉，广东美的生活电器制造有限公司产品；TAXT2i型质构仪，北京微讯超技仪器技术公司产品。

2 试验方法

2.1 工艺流程

原料挑选→谷物粉碎→湿料混合→搅拌低筋粉→面团调制→辊轧成型→烘烤→冷却→包装→成品。

2.2 操作要点

（1）原料挑选。选择优质的小麦粉、12种谷物。（2）粉碎。分别将12种谷物用粉碎机打粉。

（3）湿料混合。将白砂糖、黄油（事先融化）、全蛋液、蛋清液进行混合，乳化20 min。

（4）面团调制。将低筋粉、谷物粉混匀，加入调制好的湿料，制成面团。

（5）辊轧成型。将调制好的面团碾压至厚2～3 mm，用膜具成型，放入烤盘中。

（6）烘烤。饼坯入炉后，前期采用较高的底火和较低的面火，使其充分胀发后再定型，温度为180～200℃；定型着色阶段，要求底火低于面火，烘烤时间为13～15 min。

（7）冷却、包装。将出炉后的饼干冷却至38～40℃时，以使饼干在冷却中蒸发水分，有利于贮藏和包装，防止饼干变质。

2.3 配方工艺单因素试验

试验主要研究的是五谷杂粮的配方工艺，分别对谷物、蛋清液、黄油、白砂糖、食盐的添加量进行单因素试验，然后进行感官分析，从而确定最优的单因素条件。

2.4 饼干品质评分方法

从饼干的形状、色泽、组织结构、滋味口感4个方面评定产品的品质。选择10位身体健康、味觉灵敏的学生按饼干品质评分标准进行评分，总分为100分。根据预期的五谷饼干性质，制定感官品质评定表。

五谷饼干感官品质评定见表1。

2.5 五谷饼干酥松度的测定

剪切测试最早由肉制品工业发展起来，目前已广泛应用于食品质构的研究。剪切测试运行的模式类似于压缩试验，试验的初始段曲线呈现近似线性，但随着时间的增加，剪切力值达到最大值后会迅速下降，此时该峰值即为最大剪切力，在最高点之前的曲线图形与其横坐标所围成图形的面积即为正峰面积。

使用TA-XT2i型质构分析仪，采用剪切试验对饼干酥松度进行测定。测定条件为探头HDP/BSK，测试前速度2.0 mm/s，测试速度1.0 mm/s，测试后速度1.0 mm/s，剪切距离15 mm，时间10.00 s；每个样品做3次平行，取平均值。饼干折断过程中的最大压力值作为饼干的酥松度值。

2.6 数据处理

采用SPSS 16.0和Excel软件进行数据处理。

表1五谷饼干感官品质评定

3 结果与分析

3.1 单因素试验对五谷饼干感官品质的影响

考查单因素试验中各因素对五谷饼干感官评分及酥松度的影响。根据表1的评定标准对五谷饼干进行感官评分；使用TA-XT2i型质构分析仪，采用剪切试验对五谷饼干酥松度进行测定，饼干折断过程中的最大压力值作为饼干的酥松度值。

3.1.1 谷物添加量对五谷饼干感官品质的影响

谷物添加量对五谷饼干成品的感官品质有直接影响，选取谷物添加量作为单因素。

谷物添加量对五谷饼干感官品质的影响见图1。

图1 谷物添加量对五谷饼干感官品质的影响

由图1可知，当谷物添加量增加时，五谷饼干的感官评分出现上升趋势；当谷物添加量大于4%时，随着谷物添加量的增加，五谷饼干的感官评分出现下降趋势；在谷物添加量为4%时，五谷饼干状态均匀细腻、香味适宜、口感酥脆，感官品质达到最好，感官评分为90.88分。通过试验，确定了谷物添加量为4%。

谷物添加量对五谷饼干酥松度的影响见图2。

图2 谷物添加量对五谷饼干酥松度的影响

由图2可知，在谷物添加量小于4%时，五谷饼干酥松度增大；大于4%后，五谷饼干酥松度减小。其原因可能是在谷物添加量小于4%时，促进面筋的形成，增强了面筋结构，使饼干质地变致密，饼干折断时所需剪切力变大，表现为酥松度的增加；当谷物添加量大于4%时，非但不会增强面筋结构，反而阻碍面团中其他面筋形成的结构，使五谷饼干质地变酥松，从而酥松度降低。

3.1.2 蛋清液添加量对五谷饼干感官品质的影响

蛋清液添加量对五谷饼干的感官品质有直接影响，选取蛋清液添加量作为单因素。

蛋清液添加量对五谷饼干感官品质的影响见图3。

图3 蛋清液添加量对五谷饼干感官品质的影响

由图3可知，当蛋清液添加量增加时，五谷饼干的感官评分评价逐渐升高；当蛋清液添加量大于12.5%时，随着蛋清液所占比例的增加，五谷饼干的感官评分出现下降趋势；当蛋清液添加量为12.5%时，五谷饼干的感官评分最高，为92分。所以，蛋清液添加量以12.5%为最佳添加量。

蛋清液添加量对五谷饼干酥松度的影响见图4。

由图4可知，随着蛋清液添加量的增加，五谷饼干酥松度先降低后升高。其原因可能是蛋清液添加量较少时，蛋清液中油脂所形成的油膜阻碍了面团中面筋的形成，使五谷饼干质地松散、耐剪切性降低，表现为酥松度的降低；当蛋清液添加量大于12.5%时，蛋清液本身具有的黏结性使面团内部结合力增强，五谷饼干质地变致密，酥松度增大。这可能是由于蛋清液中蛋白具有的起泡性，使其在搅打中形成了气室，从而表现为面团弹性的增加，五谷饼干结构变酥松，表现为酥松度的降低。

3.1.3 黄油添加量对五谷饼干品质的影响

黄油添加量对五谷饼干的感官品质有直接影响，选取黄油添加量作为单因素。

黄油添加量对五谷饼干感官品质的影响见图5。

图5 黄油添加量对五谷饼干感官品质的影响

由图5可知，随着黄油添加量的增加，五谷饼干的感官评分先升高后降低，而且变化显著。黄油添加量低于23%，颜色浅，口感差；当黄油添加量为23%时，五谷饼干的感官评分最高，为90分。所以，黄油添加量以23%为最佳添加量。

黄油添加量对五谷饼干酥松度的影响见图6。

图6 黄油添加量对五谷饼干酥松度的影响

由图6可知，随着黄油添加量的增加，五谷饼干酥松度呈先上升再下降的趋势。其原因可能是黄油所形成的油膜阻碍了面团中面筋的形成，降低了面筋结构的强度，使得五谷饼干质地变松散，耐剪切力降低，表现为酥松度的降低。

3.1.4 白砂糖添加量对五谷饼干品质的影响

白砂糖添加量对五谷饼干的感官品质有直接影响，选取白砂糖添加量作为单因素。

白砂糖添加量对五谷饼干感官品质的影响见图7。

图7 白砂糖添加量对五谷饼干感官品质的影响

由图7可知，随着白砂糖添加量的增加，五谷饼干的感官评分先升高后降低。在白砂糖添加量低于37%时，甜度不够，五谷饼干味淡；白砂糖添加量大于37%时，过甜。通过白砂糖添加量的单因素试验可知，白砂糖添加量为37%时五谷饼干品质较好，口味较适宜，感官评分为94分。所以，白砂糖添加量以37%为最佳添加量。

白砂糖添加量对五谷饼干酥松度的影响见图8。

图8 白砂糖添加量对五谷饼干酥松度的影响

由图8可知，随着白砂糖添加量的增加，五谷饼干酥松度明显增加。其原因可能是由于白砂糖具有的吸水性使得面团内部结合力得以增强，从而使得面团硬度增加，黏着性降低，导致五谷饼干耐剪切性增加，表现为酥松度的增加；当白砂糖添加量超过37%时，酥松度先减小后又逐渐增加。

3.1.5 食盐添加量对五谷饼干品质的影响

食盐添加量对五谷饼干的感官品质有直接影响，选取食盐添加量作为单因素。

食盐添加量对五谷饼干感官品质的影响见图9。

由图9可知，随着食盐添加量的增加，五谷饼干的感官评分先升高后降低。食盐添加量低于1.25%时，饼干口感不好；食盐添加量大于1.25%时，五谷饼干过于咸。通过食盐添加量的单因素试验可知，食盐添加量为1.25%时，五谷五谷饼干品质较好，口味较适宜。所以，食盐添加量1.25%为最佳添加量，感官评分为96分。

图9 食盐添加量对五谷饼干感官品质的影响

图10 食盐添加量对五谷饼干酥松度的影响

食盐添加量对五谷饼干酥松度的影响见图10。

由图10可知，随着食盐添加量的增加，五谷饼干酥松度明显增加。当食盐添加量为1.25%时，五谷饼干酥松度达到最大值；随着食盐添加量的继续增大，五谷饼干酥松度开始减小而又慢慢增大。

3.2 正交试验优化五谷饼干的配方

试验以影响产品的主要因素谷物添加量、蛋清液添加量、黄油添加量、白砂糖添加量为试验因素，采用四因素三水平正交试验设计以选择合适的产品配方。

L9（34）正交设计试验结果见表2，五谷饼干最佳配方见图11。

4 结果与讨论

饼干作为人们生活中不可或缺的食品，已经融入日常生活中。开发新型健康饼干对人们的生活有着重要意义，五谷饼干无疑成为了人们的最佳选择。五谷饼干不仅增加了饼干的种类，同时提高了饼干的附加值、丰富了消费人群，是老少皆宜的健康食品。试验通过单因素试验和正交试验，以感官评分为指标，确定出五谷饼干的最佳配方。经过单因素试验得到五谷饼干的优化配方为谷物添加量4%，蛋清液添加量12.5%，黄油添加量23%，白砂糖添加量37%，食盐添加量1.25%，此配方制作的五谷饼品质良好、形状规则、色泽鲜亮、结构组织规则、口感酥软。

表2L（934）正交设计试验结果/%

图11 五谷饼干最佳配方

[1]吴朝霞.杂粮的营养价值及杂粮保健食品的开发和应用[J].杂粮作物，2001，21（5）：48-50.

[2]姚惠辑，王立，周素梅，等.全谷食品——谷物食品的发展趋势[J].无锡轻工业大学学报，2001，21（5）：545-548.

[3]马德泉，田长叶，杨海鹏.裸燕麦营养与人类健康[J].青海农林科技，1998（7）：33-35.

[4]张海峰.五谷杂粮——吃出来的健康[J].现代企业教育，2010（3）：157-158.

[5]杨春华，张守文.全谷物食品的研究现状与发展[J].粮食与食品工业，2003（4）：1-4.

[6]陈海华，董海洲.大麦的营养价值及在食品业中的利用[J].西部粮油科技，2002，27（2）：34-36.

[7]徐丽华，潘宏，赵英明.荞麦——一种新兴的多用途作物[J].杂粮作物，1998，18（3）：51-53.

[8]姜忠丽，赵永进.苦荞麦的营养成分及其保健功能[J].粮食与食品工业，2003（4）：33-35.

[9]赵素霞，程再兴，李连珍，等.薏苡仁药理研究新进展[J].河南中医，2004，24（2）：83-84.

[10]中国焙烤食品糖制品工业协会，中华人民共和国国家发展和改革委员会.QB／T 1433.4—2005饼干压缩饼干[S].北京：中国标准出版社，2005.

[11]赵晋府.食品工艺学[M].北京：中国轻工业出版社，2003：53-76.◇

Research on Grain Biscuit Formulation

WANG Lu，*ZHANG Zhi
（Northeast Forestry University，Harbin，Heilongjiang 150040，China）

The grain zodiac cookie is a nutrition functional biscuit which combins Chinese traditional culture and grain. Respectively added barley，buckwheat，oats，corn，millet，black rice pearl barley，black beans，red beans，mung beans，yams，taro and twelve kinds of grain miscellaneous grain material.Through single factor and orthogonal experiment，using the sensory evaluation method to determine the amount of raw materials，results show that the optimum formula for grain and zodiac cookies：with a dosage of low flour，100 g meter is 100%，the dosage of grain is 4%，soft sugar dosage is 37%，the dosage of butter is 23%，the dosage of egg is 15.5%，the dosage of egg white is 12.5%，salt dosage is 1.25%.

grain；nutritional；cookies

TS213.22

A

10.16693/j.cnki.1671-9646（X）.2017.05.007

1671-9646（2017）05a-0018-05

2017-04-11

王露（1992—），女，在读硕士，研究方向为发酵工业、功能食品。

*通讯作者：张智（1964—），女，博士，教授，博士生导师，研究方向为发酵工业、功能食品。