一种水溶性膳食纤维曲奇饼干的研制

徐嘉欣，姚乐洋，杨姝嫣，杨皓天，赵念念，王 展

（武汉轻工大学食品科学与工程学院，湖北 武汉 430023）

0 引言

曲奇饼干因口感酥脆，香味独特而受到人们的喜爱，但糖含量高易导致糖尿病这类慢性病的发生，不符合当下人们对健康食品的追求。低聚果糖是一种优良的水溶性膳食纤维，是具有超强双歧因子和水溶性膳食纤维的双生理学特性的全天然配料，具有增强免疫力、改善脂质代谢、降低血糖等功效，对人体健康有着极为重要的作用[1-2]。木糖醇和蔗糖甜度相当，但木糖醇提供的能量只有10 kJ/g，比蔗糖少40%，使得木糖醇成为生产低热量食品的良好的糖替代品。木糖醇在人体内被缓慢地吸附，可以独立于胰岛素透过细胞进入代谢途径被阻止吸收利用，没有迅速引起血糖水平的波动，使得木糖醇可以作为糖尿病患者的甜味剂[3-5]。将蔗糖与低聚果糖、木糖醇复配研制出的曲奇饼干不仅满足了人们对曲奇饼干口感的追求，改善了曲奇饼干高热量这一缺点，也可以促进人体的肠道消化。

试验主要以感官评价为指标，通过对黄油用量、低聚果糖用量、蔗糖用量和木糖醇用量进行单因素试验和正交试验分析，确定水溶性膳食纤维曲奇饼干的最佳配方。

1 材料与方法

1.1 材料与仪器

1.1.1 试验材料

低筋面粉、低聚果糖、木糖醇、蔗糖、鸡蛋、黄油、真巧曲奇饼干、皇冠世家曲奇、丹麦黄油曲奇，均为市售。

1.1.2 仪器与设备

磁力搅拌水浴锅，常州恩培仪器制造有限公司产品；电子天平，梅特勒- 托利多仪器（上海） 有限公司产品；101 型电热鼓风干燥箱，北京科伟永兴仪器有限公司产品；电烤炉，新麦机械（中国） 有限公司产品；元素分析仪，德国Elementan 公司产品。

1.2 试验方法

1.2.1 曲奇饼干的制作

适量黄油室温软化，加入一定量的蔗糖、低聚果糖、木糖醇搅拌均匀后，加入36 g 鸡蛋液充分打发，再加入100 g 低筋面粉（过40 目筛），混合成为均匀的面团。用模具将面团压成0.5 cm 厚的圆片状曲奇饼生坯，铺在吸油纸上，均匀码放在烤盘里。将生坯放入下火150 ℃，上火175 ℃的烤箱烤制20~24 min 后取出，放置在饼干架室温晾凉，密封包装。

1.2.2 单因素试验设计

（1） 黄油用量的确定。以蔗糖15 g，低聚果糖10 g，木糖醇7.5 g 的用量为定量，改变黄油用量（45，50，55，60，65 g） 制成饼干成品，进行感官评分，探讨黄油用量对水溶性膳食纤维曲奇饼干感官品质的影响。

（2） 蔗糖用量的确定。以黄油55 g，低聚果糖10 g，木糖醇7.5 g 的用量为定量，改变蔗糖用量（5，10，15，20，25 g） 制成饼干成品，进行感官评分，探讨蔗糖用量对水溶性膳食纤维曲奇饼干感官品质的影响。

（3） 木糖醇用量的确定。以黄油55 g，蔗糖15 g，低聚果糖10 g 的用量为定量，改变木糖醇用量（2.5，5.0，7.5，10.0，12.5 g） 制成饼干成品，进行感官评分，探讨木糖醇用量对水溶性膳食纤维曲奇饼干感官品质的影响。

（4） 低聚果糖用量的确定。以黄油55 g，蔗糖15 g，木糖醇7.5 g 的用量为定量，改变低聚果糖用量（5.0，7.5，10.0，12.5，15.0 g），制成饼干成品，进行感官评分，探讨低聚果糖用量对水溶性膳食纤维曲奇饼干感官品质的影响。

1.2.3 曲奇饼干配方的优化

根据单因素试验结果得到最佳的黄油、低聚果糖、蔗糖和木糖醇用量，在此基础上设置四因素三水平正交试验，以此确定水溶性膳食纤维曲奇饼干的最佳配方。

正交设计因素与水平设计见表1。

表1 正交设计因素与水平设计/ g

1.3 曲奇饼干食用品质的感官评价

评分小组由10 人组成，以形态、色泽、滋味与口感、组织结构这4 个方面作为感官指标[6]。按照评分标准对饼干的各项指标进行打分，最后取平均值为该饼干的最终得分。

感官评价标准见表2。

表2 感官评价标准

1.4 不同种类曲奇饼干热量检测

将正交试验最佳配方制作的曲奇饼干与3 组市售曲奇饼干（丹麦曲奇、真巧曲奇、皇冠曲奇） 的热量进行比较。

热量测定：根据热量计算公式可以得出100 g 曲奇饼干试样所含的热量，测试不同种类的试样进行比较[7]。

式中：W——饼干所含热量，cal；

m蛋白质——蛋白质的质量，g；

m脂肪——脂肪的质量，g；

m碳水化合物——碳水化合物的质量，g。

2 结果与分析

2.1 单因素试验分析

2.1.1 黄油用量的确定

黄油用量对水溶性膳食纤维曲奇饼干品质的影响见图1。

图1 黄油用量对水溶性膳食纤维曲奇饼干品质的影响

黄油具有特殊的香甜味，黄油用量会影响饼干的感官品质，因此黄油在曲奇饼干制作中必不可少。对于曲奇饼干而言，当用量低于60 g 时，产品外形完整，有淡淡的黄油香味；当黄油用量为60 g 时，曲奇饼干的口感最佳，饼干酥脆不黏牙，有浓浓的黄油香味；当用量高于60 g 时，曲奇饼干口感相对油腻。因此黄油最佳用量确定为60 g。

2.1.2 蔗糖用量的确定

蔗糖用量对水溶性膳食纤维曲奇饼干品质影响见图2。

图2 蔗糖用量对水溶性膳食纤维曲奇饼干品质影响

由图2 可知，随着蔗糖用量的增加，感官评分呈现先增加后降低的趋势。当蔗糖用量小于15 g 时，饼干风味较淡，表面颜色较浅；当用量为15 g 时，饼干甜度适宜，且表面呈现浅浅的棕黄色。当蔗糖用量超过15 g 时，曲奇饼干口感相对较甜，饼干表面焦黄色加深，可能因为过度的美拉德反应导致。因此，蔗糖最佳用量确定为15 g。

2.1.3 木糖醇用量的确定

木糖醇用量对水溶性膳食纤维曲奇饼干品质影响图见图3。

图3 木糖醇用量对水溶性膳食纤维曲奇饼干品质影响图

木糖醇作为天然的甜味剂，虽然具有与蔗糖相近的甜度，但是热量较低[9]，还具有防龋齿、改善糖尿病等特殊的生理功能[10]。由图3 可知，当木糖醇用量小于5 g 时，产品酥脆，但掉渣明显且黏牙；当用量为5 g 时，可以感受到饼干的风味，产品外形完整，色泽呈棕黄色；当木糖醇用量超过5 g 时，曲奇饼干相对过硬，口感较差。因此，选取木糖醇用量确定为5 g。

2.1.4 低聚果糖用量的确定

低聚果糖用量对水溶性膳食纤维曲奇饼干品质影响见图4。

低聚果糖具有食后不被消化吸收而可直入大肠，选择性地刺激人体自身双歧杆菌增殖的作用，是一种“双歧因子”，食之有益健康，广泛应用于食品[8]。由图4 可知，当低聚果糖用量小于12.5 g 时，曲奇饼干表面断层面较明显；当用量为12.5 g 时，可以感受到曲奇饼香甜的口感，风味明显。当低聚果糖用量超过12.5 g 时，口感相对较甜，表面较硬。因此，低聚果糖最佳用量确定为12.5 g。

2.2 正交试验结果分析

水溶性膳食纤维曲奇饼干的正交试验结果见表3。

由表3 可知，以感官评分的平均值作为评价标准，对水溶性膳食纤维曲奇饼干进行优化结果。结果表明，各影响因素的主次顺序为蔗糖用量>黄油用量>低聚果糖用量>木糖醇用量。通过正交表分析得到的最佳配方为A2B2C3D3，即黄油用量60 g，蔗糖用量15 g，木糖醇用量7.5 g，低聚果糖用量12.5 g，与正交试验6 中评价得分最高的组合A2B1C2D3不同，因此进行了验证试验。结果表明，验证组A2B2C3D3的感官评分为90.6 分，低于试验4，且验证组曲奇饼干添加了更多的蔗糖。因此，A2B1C2D3组合，即黄油用量60 g，蔗糖用量10 g，木糖醇用量5 g，低聚果糖用量12.5 g 的水溶性膳食纤维曲奇饼干的口感最佳。

2.3 不同种类饼干热量结果与分析

根据水溶性膳食纤维曲奇、丹麦曲奇、真巧曲奇、皇冠曲奇4 种曲奇的的热量对比图可以发现，每100 g 水溶性膳食纤维曲奇饼干所含的热量为1.38 kJ，每100 g 丹麦曲奇、真巧曲奇、皇冠曲奇的热量则高出较多，分别为1.47，1.57，1.49 kJ。可能是因为木糖醇代替了一部分蔗糖，减少了曲奇饼干的热量。相较丹麦曲奇、真巧曲奇、皇冠曲奇3 种曲奇，水溶性膳食纤维曲奇饼干在保证口感的前提下热量也最低，更符合当下人们对健康食品的追求。

不同种类曲奇饼干热量对比见图4。

3 结论

以低筋面粉为主要原料，以黄油、低聚果糖、蔗糖、木糖醇作为影响因素，以感官评价为评价指标，通过单因素试验和正交试验确定了水溶性膳食纤维曲奇饼干的最佳配方为黄油用量60 g，蔗糖用量10 g，木糖醇用量5 g，低聚果糖用量12.5 g。经分析，与市售的传统曲奇饼干相比，该配方所制作的水溶性膳食纤维曲奇饼干在热量数据中表现良好，证明了水溶性膳食纤维曲奇饼干具有低热量的特点。本研究在一定程度上为低热量的水溶性膳食纤维曲奇饼干食品的开发利用提供了理论依据。