鹰嘴豆曲奇饼干的研制

杨转红,李晓辉,刘 娅,袁青峰,张 静,*

(1.石河子大学食品学院,新疆石河子 832000 2.武汉大学健康学院,湖北武汉 430000 3.新疆生产建设兵团第十三师农科所,新疆哈密 839000)

曲奇饼干是一种以油脂、糖和面粉为主要原料,烤制成型后表面有立体花纹,具有香甜风味,口感酥松、受消费者喜爱的休闲食品[1]。关于曲奇饼干的研究和产品较多,例如燕麦奶油曲奇[2]、士多啤梨曲奇[3]、凤梨酥曲奇[4]、香草白菊曲奇[5]等。但曲奇饼干因其油腻、高糖、不易消化等特点使部分消费者望而止步。随着市场需求的多元化,当前曲奇饼干的研究方向已从工艺流程及加工机械的改良向营养健康、功能多样等方面发展,如绿茶曲奇饼干[6]、奶茶曲奇饼干[7]、葛渣曲奇饼干[8]、玉米曲奇饼干[9]等。

鹰嘴豆作为新疆的“长寿豆”,营养价值丰富,脂肪含量仅6%,蛋白质含量高达28%以上,含有8种人体必需氨基酸,且含量比燕麦高2倍多[3]。木糖醇作为一种功能性糖醇,其甜度与白砂糖相当,传统曲奇一般采用白砂糖和黄油作为主要配料，目前以有研究表明具有预防龋齿,防止高血糖等的功效[10]，可以部分代替白砂糖。而日本豆腐以鸡蛋为主要原料加工而成,具有豆腐的鲜嫩结构和鸡蛋的清香[11]，也可部分替代黄油。

为满足市场对营养健康产品的需求,本文对传统曲奇饼干配方进行改良优化,添加营养价值丰富的新疆特产鹰嘴豆,用木糖醇粉替代部分白砂糖[12],日本豆腐替代部分黄油,不仅可以降低曲奇饼干总热量,提高产品保健功能,还能改善曲奇饼干的油腻口感,十分符合现在的市场需求。

1 材料与方法

1.1 材料与仪器

鹰嘴豆粉 新疆木垒县鑫盛农副产品加工厂;低筋面粉 蛇口南顺面粉有限公司;无盐黄油 500 g分装,新西兰安佳;日本豆腐 嘉兴市桐乡乌镇钟记食品厂;木糖醇粉 山东福田药业有限公司;糖粉 华海顺达调料有限公司;百钻无铝双效泡打粉 安琪酵母股份有限公司;奶粉 内蒙古伊利实业集团股份有限公司;鸡蛋 新疆石河子金马市场。

CKTF-32GS型烤箱、J-8844型电动打蛋器、SF-400型电子称 均购自佛山市伟仕达电器实业有限公司;DL203型分析天平 上海精密科学仪器有限公司;DGG-9030BD型电热恒温鼓风干燥箱 上海森信实验仪器有限公司;裱花袋、挤花嘴、不锈钢盆、100目面粉筛、橡皮刮刀、手动打蛋器 均购自新疆石河子金马市场。

1.2 实验方法

1.2.1 鹰嘴豆粉曲奇饼干的制作 将鹰嘴豆粉、低筋粉、奶粉过100目筛并混合均匀备用。将室温下软化好的一定量的黄油、糖粉、泡打粉倒入干净、无油渍不锈钢盆中,用打蛋器先低速再高速搅打充气,打至物料顺滑、颜色变浅、稍有膨胀;再加入一定量的木糖醇粉、已搅匀的脱壳鲜全蛋液、切成碎末的日本豆腐,搅打混匀。将预先过筛的干性原料分三次均匀加入湿性原料中,用橡皮刮刀翻拌混合均匀。将调制好的料浆装入裱花袋,将其挤在烤盘上成型,焙烤前在成型胚上刷一层薄薄的蛋液,使之上色均匀,再在胚中央加上一粒黑葡萄干,增加营养价值和美观性将烤盘放入提前预热好的烤箱,调节一定的底火与面火的温度,烘焙一定时间,即得成品。

1.2.2 产品配方的单因素实验 为得到感官品质优良的鹰嘴豆粉曲奇饼干,在初始配方的基础上(表1),进行了单因素实验,考察了鹰嘴豆粉添加量(35、40、45、50、55 g);黄油、日本豆腐添加比例(二者的添加量组合分别为25和60 g、35和50 g、45和40 g、55和30 g、65和20 g);白砂糖粉、木糖醇粉添加比例(二者的添加量组合分别为15和35 g、20和30 g、25和25 g、30和20 g、35和15 g)[13-16];蛋液添加量(30、35、40、45、50 g);泡打粉添加量(1、2、3、4、5 g)对饼干品质的影响。

表1 鹰嘴豆粉曲奇饼干初始配方(以低粉100%计)Table 1 Initial formula of chickpea flour cookies(low powder 100%)

1.2.3 焙烤条件的单因素实验 主要考察焙烤温度(固定焙烤时间为14 min,分别在底火140 ℃,面火160 ℃;底火150 ℃,面火170 ℃;底火160 ℃,面火180 ℃;底火170 ℃,面火190 ℃;底火180 ℃,面火200 ℃的5组温度下进行焙烤)和焙烤时间(固定面火190 ℃,底火170 ℃,分别设定焙烤时间为8、10、12、14、16 min)对产品品质的影响。

1.2.4 正交实验设计 为了得到口感酥、色泽佳、风味好、香气浓的鹰嘴豆粉曲奇饼干,采用L9(34)正交实验优化产品配方,实验设计见表2。

表2 鹰嘴豆曲奇饼干配方的 L9(34)正交实验设计表Table 2 L9(34)orthogonal experimental design table of chickpea cookies

1.2.5 基本营养素的检测 水分测定:直接干燥法;总糖测定:直接滴定法;粗脂肪的测定:索氏抽提法;蛋白质的测定:凯氏定氮法。以上指标测定均参照GB/T 20977-2007糕点通则。

1.2.6 产品质量评价

1.2.6.1 感官评定标准 参照《GB 7100-2015饼干》的感官评分标准进行。由10位同学组成评价小组,男女生各5人,均没有明显的口味偏好,都来自石河子大学食品学院,具备一定的感官评分基础知识,按照规定的评分标准对产品进行评价,满分100分,取平均值作为最终结果。产品的具体感官评分如表3所示。

表3 产品感官评价标准Table 3 Sensory evaluation standard of product

1.2.6.2 理化指标的检测 酸价:参照GB 5009.229进行;过氧化值:参照GB 5009.227进行。

1.2.6.3 微生物限量测定 菌落生长:参照GB 4789.2进行;大肠菌群:参照GB 4789.3平板计数法进行;霉菌:参照GB 4789.15进行。

1.3 数据处理

每组实验设置三个平行,采用Excel 2016和SPSS 20.0 软件进行数据分析,理化指标部分结果采用均数±标准差表示。实验数据采用两独立样本的T检验进行差异分析,以p<0.05为差异显著。

2 结果与分析

2.1 产品配方的单因素实验

2.1.1 鹰嘴豆粉添加量对曲奇饼干品质的影响 鹰嘴豆粉添加量对曲奇饼干品质的影响如图1所示,研究发现当鹰嘴豆粉添加量为45 g时,鹰嘴豆曲奇饼干的感官评分最高。观察发现,鹰嘴豆粉添加量过少时,面料不易成型,焙烤后产品易变形;鹰嘴豆粉添加量过多,饼干变硬,且出现了豆腥味,这可能是鹰嘴豆粉蛋白质含量高,其添加量过大会导致料坯中蛋白质总量较单纯的低筋粉配方有所升高,进而影响饼干的延伸性、弹性和韧性[17]。因此,鹰嘴豆粉添加量以45 g为宜。

图1 鹰嘴豆粉添加量对鹰嘴豆曲奇饼干感官评分的影响Fig.1 Effect of addition of chickpea powder on sensory score of chickpea cookies

2.1.2 黄油、日本豆腐添加比例对曲奇饼干品质的影响 在鹰嘴豆曲奇饼干制作中,加入不同质量黄油和日本豆腐的感官评分结果如图2所示。

图2 黄油、日本豆腐添加量对鹰嘴豆曲奇饼干感官评分的影响Fig.2 Effect of addition of butter and Japanese tofu on sensory score of chickpea cookies

由图2可知,随着黄油添加量增加和日本豆腐添加量的减少,鹰嘴豆曲奇饼干感官评分值呈先上升后平稳的变化趋势。随着黄油添加量的增加,饼干的酥脆性增加;但当黄油添加量过多时,会出现不易搅打,曲奇饼干走油的现象,且口感油腻对健康影响较大[18]。

日本豆腐中含有大量的蛋白且保水性较好,当日本豆腐添加量适中时,搅打过程中与黄油均匀混合可以提高曲奇饼干的延展性,并且日本豆腐取代了一部分黄油,起到健康减脂的作用,但当日本豆腐添加量过多时,饼干的口感较硬,断面出现较多大孔状结构,而且表面干燥缺少光泽,口感不佳。因此,在健康和口感的综合考虑下,以黄油添加量55 g、日本豆腐添加量30 g为宜。

2.1.3 白砂糖粉、木糖醇粉添加比例对曲奇饼干品质的影响 在鹰嘴豆曲奇饼干制作中,加入不同质量白砂糖粉和木糖醇粉的感官评分结果如图3所示。

图3 白砂糖粉、木糖醇粉添加量对鹰嘴豆曲奇饼干感官评分的影响Fig.3 Effect of addition of sugar powder and xylitol powder on sensory score of chickpea cookies

随着白砂糖粉添加量增加、木糖醇粉添加量的减少,鹰嘴豆曲奇饼干感官评分值呈先上升后变化平稳的趋势。木糖醇粉添加量太多,饼干口感发涩,且较为僵硬,感官评价分较低。木糖醇粉添加量逐渐减少时,木糖醇粉刚好弥补了白砂糖粉使曲奇延伸性差的缺点,不但不会影响原有曲奇的口感,而且还使得曲奇的口感较清淡,曲奇甜度适宜,热量低,减轻了原来的油腻感[19]。因此,在健康和口感的综合考虑下,以白砂糖粉添加量30 g、木糖醇粉添加量20 g为宜。

2.1.4 蛋液添加量对曲奇饼干品质的影响 蛋液添加量对鹰嘴豆曲奇饼干感官评分的结果如图4所示。

图4 蛋液添加量对鹰嘴豆曲奇饼干感官评分的影响Fig.4 Effect of addition of egg liquid on sensory score of chickpea cookies

从图4可以看出,随着蛋液添加量升高,鹰嘴豆曲奇饼干感官评分值呈先上升后下降变化趋势,蛋液添加量为40 g时,鹰嘴豆曲奇饼干感官评分值最高达85分,显著高于鸡蛋液添加量40 g以下曲奇饼干感官评分值(p<0.05)。因此,蛋液添加量以40 g为宜[20]。

2.1.5 泡打粉添加量对曲奇饼干品质的影响 泡打粉添加量对鹰嘴豆曲奇饼干感官评分的结果如图5所示。

图5 泡打粉添加量对鹰嘴豆粉曲奇饼干感官评分的影响Fig.5 Effect of baking powder dosage on sensory score of chickpea cookies

由图5可得,添加量2～4 g时,泡打粉添加量的增加对感官指标影响不大,但加入泡打粉时,饼干的烘焙特性发生细微变化[20],过量使用会使产品组织粗糙,响风味和外观。因此泡打粉添加量以4 g为宜。

2.2 烘焙条件的单因素实验

2.2.1 焙烤温度对曲奇饼干品质的影响 焙烤温度对鹰嘴豆曲奇饼干感官评分的结果如图6所示。从图6可以看出,当底火140 ℃,面火160 ℃时,饼干出炉后内部略有夹生的现象;焙烤温度过大时,甚至会产生外焦内软的现象。因此鹰嘴豆粉曲奇饼干适宜焙烤温度为:面火190 ℃,底火170 ℃。

图6 焙烤温度对鹰嘴豆粉曲奇感官评分的影响Fig.6 Effect of baking temperature on sensory score of chickpea cookies

2.2.2 焙烤时间对曲奇饼干品质的影响 焙烤时间对鹰嘴豆曲奇饼干感官评分的结果如图7所示。焙烤时间是影响饼干烘焙品质的一个主要因素,由图7可得,鹰嘴豆曲奇饼干的感官评分呈先升高后降低的趋势。观察发现,当烘焙时间为8 min时,曲奇饼干的花纹和形状会受到很大影响;当烘焙时间为16 min时,曲奇饼干过焦现象比较严重。因此,根据图7选择12 min为曲奇饼干的烘焙时间。

图7 焙烤时间对鹰嘴豆粉曲奇感官评分的影响Fig.7 Effect of baking time on sensory score of chickpea cookies

2.3 正交实验

由表4得知,各因素对饼干品质影响的主次顺序:A>B>D>C,即:鹰嘴豆粉添加量>黄油、日本豆腐添加量>蛋液添加量>白砂糖粉、木糖醇粉添加量。

表4 鹰嘴豆粉曲奇饼干配方的正交实验结果Table 4 The orthogonal experiment results of the chickpea cookies formula

由正交实验表,通过极差分析,确定曲奇饼干的最优工艺参数为A2B2C2D2,即鹰嘴豆粉添加量45 g,黄油添加量55 g,日本豆腐添加量30 g,白砂糖粉30 g,木糖醇粉添加量20 g,蛋液添加量40 g。根据最优工艺参数做出产品进行验证实验,感官评定综合平均分数为94分。

2.4 鹰嘴豆曲奇饼干的质量指标检测

在最佳工艺条件下得到的鹰嘴豆粉曲奇饼干,测定其中主要营养素含量(水分、总糖、粗脂肪、蛋白质),理化指标和微生物限量值,并与市售曲奇饼干进行比较,结果如表5、表6及表7所示。

表5 鹰嘴豆曲奇饼干的主要营养素含量Table 5 Main nutrient content of the chickpea cookies

表6 鹰嘴豆曲奇饼干的理化指标Table 6 Chemical indictors of the chickpea cookies

表7 鹰嘴豆曲奇饼干的微生物限量值Table 7 Microbial limit values of the chickpea cookies

由分析检测结果可知,鹰嘴豆粉曲奇饼干较市售曲奇脂肪含量降低3.5%,糖含量减少13.6%,对人体有益的豆类蛋白提高了2.2%。

3 结论

鹰嘴豆粉曲奇饼干的最佳配方和加工工艺条件为:低筋面粉100 g,鹰嘴豆粉添加量45 g,黄油添加量55 g,日本豆腐添加量30 g,白砂糖粉30 g,木糖醇粉添加量20 g,蛋液添加量40 g,烘烤温度为面火190 ℃,底火170 ℃,烘烤时间为12 min。此时饼干色泽呈淡黄色,组织结构细密多孔,具有曲奇饼干的香味和酥脆口感,产品感官评分达94 分,产品质量符合GB 7100-2015饼干要求。