以青稞糌粑為原料的華夫餅干加工關鍵工藝研究

徐婧婷，臧思寧，張菀坤，陳 辰，張玉紅，郭順堂

（1.中國農業大學，植物蛋白與谷物加工北京市重點實驗室，北京 100083；2.北京康得利智能科技有限公司，北京 100074；3.西藏自治區農牧科學院農產品開發與食品科學研究所，西藏拉薩 850000）

0 引言

青稞是一種種植在我國西藏、青海等高寒冷涼地區的禾谷科大麥屬作物，具有高蛋白質、高纖維素、高維生素、高礦物質、低脂肪、低糖的營養特點，青稞也是世界上β -葡聚糖含量最高的麥類作物（平均6.57%），是小麥平均含量的50 倍，具有調節血糖、降血脂、保護心血管、提高免疫力等生理功能[1-4]。青稞是海拔4 200 m 以上唯一可以生存的糧食作物，因此也就成了西藏、青海等地不可替代的主食。早在幾千年前，為了滿足游牧時的食用方便性，藏民們便發明了將青稞全籽粒炒熟后進行磨粉，再輔以酥油茶沖飲或輔以酥油、曲拉、糖等攪拌均勻后捏團食用的方法，而這種將青稞籽粒炒熟后再磨粉而成的產品稱為“糌粑”。糌粑是藏族牧民傳統主食之一，更是“西藏四寶”之首，深受藏民喜愛[5-7]。

糌粑香味濃郁、口感綿長、特色鮮明，更保留了全谷物的特點，滿足了現代消費的健康需求[8]。近年來，隨著健康飲食概念的形成，特別是國內外對青稞營養成分、青稞中β -葡聚糖功能特性及含量的認可，以青稞為原料的產品研發類型逐漸豐富[9-10]。但目前的產品中少有以糌粑為原料的食品創新與開發，糌粑仍處于產品形式單一、加工生產水平落后的現狀[11]。

華夫餅干是一種起源于中世紀的餅干，由特殊華夫餅機經成型烘烤而成的餅干，深受消費者喜愛。根據華夫餅機的不同，華夫餅可分為厚式和薄式2種。厚式華夫餅口感松軟，薄式華夫餅干口感酥脆、疏松，入口易化。其中，薄式華夫餅干既可單獨食用，也可作為威華餅餅皮使用，食用范圍更為廣泛[12]。因此，為提升糌粑的附加值，推動傳統民族食品加工向精細化、工業化方向發展，充分利用糌粑的風味和營養優勢，以糌粑為主料，開展薄式糌粑華夫餅干的加工關鍵工藝研究，提高糌粑的加工利用水平，增加附加值。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

糌粑全粉、小麥谷物粉、食用碳酸氫鈉、白砂糖、植物油、純凈水、某品牌威化餅餅皮，市售；大豆磷脂，浙江一諾生物科技有限公司提供。

1.2 儀器與設備

薄式華夫餅烘烤機，佛山南海泊菲機電設備有限公司產品；JB-1 型攪拌器，上海雷磁·創益儀器儀表有限公司產品；CT3 型質構儀，美國Broohfield 公司產品；ME3002E/02 型電子天平梅，特勒－托利多儀器有限公司產品。

1.3 方法

1.3.1 糌粑華夫餅干的制作工藝

（1） 工藝流程。

原料→篩理→稱質量→打漿→澆料→烘烤→冷卻→切割→包裝。

（2） 操作要點。①原料：糌粑粉選取均勻結凈的市售產品，過60 目篩；其他干粉過100 目篩。②打漿：根據白衛東等人[13]的方法略有改動。將復配粉、植物油、白砂糖、大豆磷脂等依次加入，按原料粉∶水為1∶2.2 比例打漿，水溫約30 ℃，打漿時間約為8 min。③烘烤：將華夫皮烘烤機預熱至所需溫度，然后在烘片表面刷少量植物油，再澆上適量料液，烘烤至成熟。

1.3.2 糌粑華夫餅干配方工藝的優化

（1） 全糌粑華夫餅干的制作。以糌粑粉（質量以100%計） 為主料進行華夫餅干制作?？刂破渌麠l件分別為白砂糖添加量8%，食用油添加量為2%，大豆磷脂添加量2%，烘烤溫度180 ℃，并以市售商品作為對照，分別測量餅干的硬度、脆度、松密度，進行品質效果比較。

（2） 糌粑華夫餅干配方工藝的優化。①小麥谷物粉對餅干品質的影響，以糌粑和小麥谷物粉的復配粉為主要原料制作華夫餅干，調整其比例分別為3∶7，5∶5，7∶3，9∶1（總質量以100%計算），固定白砂糖添加量8%，食用油添加量2%，大豆磷脂添加量2%，烘烤溫度為180 ℃。測量餅干的硬度、脆度等質量評價指標，并與市售商品對比，確定小麥谷物粉的最佳添加量。②白砂糖對餅干質量的影響，固定糌粑和小麥谷物粉質量比5∶5（總質量以100%計算），食用油添加量2%，大豆磷脂添加量2%，烘烤溫度為180℃。改變白砂糖添加量分別為4%，6%，8%，10%，12%，對餅干進行感官評價，并與市售商品對比，確定白砂糖的最佳添加量。③大豆磷脂對餅干品質的影響，固定糌粑和小麥谷物粉質量比5∶5（總質量以100%計算），食用油添加量2%，白砂糖添加量8%，烘烤溫度180 ℃。大豆磷脂添加量分別為0，2%，4%，6%，8%，測量餅干的硬度、脆度等質量評價指標，并與市售商品對比，確定大豆磷脂的最佳添加量。④烘烤溫度對餅干品質的影響，固定糌粑和小麥谷物粉質量比5∶5（總質量以100%計算），食用油添加量2%，白砂糖添加量8%，大豆磷脂添加量2%。烘烤溫度分別為150，170，190，210，230 ℃，測量餅干的硬度、脆度等品質評價指標，并與市售商品對比，確定最佳烘烤溫度。⑤優化配方工藝的正交試驗，根據以上單因素試驗，選出對糌粑華夫餅干品質影響最大的小麥谷物粉質量比、大豆磷脂添加量、烘烤溫度3 個指標作為研究因素，進行三因素三水平的正交試驗，優化華夫餅干的配方及工藝。

正交因素與水平設計見表1。

表1 正交因素與水平設計

1.3.3 感官評價

建立10 人感官評價小組，圍繞色澤、滋味、口感、組織4 個方面對餅干樣品進行感官評價。評價試驗在安靜、光線充足且無異味的實驗室環境中進行，樣品采用隨機數字編號，由評價人員分別品嘗后打分。

糌粑華夫餅干感官評分標準見表2。

1.3.4 餅干質構特性的測定

使用CT3 型質構儀測定餅干質構特性。參照王小平等人[14]的方法，選用P50 探頭，在TPA 壓縮模式下進行測試，測試速度設為1.0 mm/s，測試距離為1.2 mm，觸發感應力為5.0 g。將餅干切割成10 mm×10 mm×0.3 mm 的片狀進行質構測定。硬度和脆度是評價餅干質量的主要指標，重點觀察這2 項指標的變化。

1.3.5 餅干松密度的測量

松密度是衡量華夫餅干膨化情況的重要指標，反映了餅干內部疏松多孔的情況。試驗采用填充法測量華夫餅干的體積，以GB/T 20980—2007 中的方法為標準計算餅干松密度。

表2 糌粑華夫餅干感官評分標準

1.4 數據統計與分析

所有試驗均進行3 次重復，結果取其平均值。試驗數據采用Microsoft、Excel 和SPASS 軟件進行分析處理和方差分析，通過單因素方差分析對試驗數據進行差異顯著性分析，當p＜0.05 時，認為數據間存在顯著性差異。

2 結果與分析

2.1 糌粑全粉華夫餅干的品質分析

為充分發揮糌粑的濃郁香味，首先采用糌粑全粉為主料進行華夫餅干的制作。然而研究發現，采用糌粑全粉制作華夫餅干成型困難，幾乎無法以完整形態脫模，難以進行加工生產（圖1）。進一步對糌粑全粉華夫餅干進行感官評價和質構測定，結果發現采用全糌粑粉制得的華夫餅干硬度為309.3 g，脆度為214.3 g，感官評分為49.8 分，遠遠低于市售商品。其色澤暗黃、口感粗糙、組織狀態松散且不成型、產品品質和適口性差。

糌粑全粉華夫餅干難脫模見圖1。

圖1 糌粑全粉華夫餅干難脫模

而之所以糌粑全粉華夫餅干會表現如此差的加工特性和產品品質，分析可能由如下2 個原因造成：第一，糌粑是由青稞炒制后直接磨粉而成，有效地保留了青稞的麩皮，因此糌粑也是一種全谷物食品。然而全谷物食品在加工過程中一直面臨成型困難、抗拉伸性弱、品質差、食品制作特性明顯下降等難題[15-16]，而且全谷物產品粗纖維含量高，粒徑較大，產品適口性差[17]；第二，糌粑本身已是熟化的產品，內部淀粉已糊化，而且在熟化時由于水分含量低，直鏈淀粉無法游離至表面，致使產品黏合性下降[18-19]，而且蛋白質在高溫處理下發生變性，再加工時很難或無法形成網絡結構[20]，難以成型。

糌粑全粉華夫餅干的質構分析見表3，全糌粑華夫餅干的感官評分見表4。

表3 糌粑全粉華夫餅干的質構分析

表4 全糌粑華夫餅干的感官評分/分

2.2 糌粑華夫餅干配料的選擇

從2.1 品質分析結果中可以發現，以糌粑全粉制作的華夫餅干難以成型，餅干硬度和脆度遠不及市售商品，感官評分也與市售商品存在很遠的差距，必需通過配料進行品質提升。因此，進一步以感官品質、硬度、脆度和酥松度等關鍵因素為出發點，對華夫餅干的輔料進行優化。

2.2.1 小麥谷物粉對餅干品質的影響

小麥谷物粉可以增加餅干的硬度和脆性，還可以賦予餅干淡淡的香味，具有改善餅干風味的作用而被作為輔料廣泛應用于食品中。而且小麥谷物粉還是在薄式華夫餅干中的應用最常見的一種原料。因此，將小麥谷物粉與糌粑粉進行復配作為餅干主料進行華夫餅干的制作。

不同糌粑小麥谷物粉比例制得的餅干質構分析結果見圖2。

由圖2 可知，隨著小麥谷物粉添加比例的增加，產品硬度和脆度都呈現上升趨勢，當其質量比為5∶5時，華夫餅干的硬度達到2 147 g，脆度達到2 028 g，都得到了顯著提升，與市售商品之間的差距大為減小。這可能是因為小麥谷物粉中淀粉含量高，能夠提高原料的糊化能力，加熱時形成疏松均勻的泡沫狀網絡結構，提高了產品的結構穩定性。進一步對糌粑小麥谷物粉制作的華夫餅干進行感官評價，發現隨著小麥谷物粉質量比的增加，產品的口感、組織狀態和總體評分都呈現上升趨勢，當質量比為3∶7 和5∶5 時，其感官評分較好，分別為89.0 分和86.1 分，與對照組之間差異較小，相比于全糌粑華夫餅干也有了明顯的改善（表5）。而且從松密度來看，隨著小麥谷物粉添加量的增加，餅干松密度越來越小，膨化程度逐漸增加，與市售商品的差距逐漸縮?。ū?）。由此說明小麥谷物粉有助于提高華夫餅干的膨化程度，使之形成疏松多孔結構。

圖2 不同糌粑小麥谷物粉比例制得的餅干質構分析結果

綜上所述，小麥谷物粉的添加有助于改善華夫餅干的品質，且當糌粑∶小麥谷物粉質量比為5∶5時，產品具有較好的質構特性、感官評分和膨化程度，成型容易且組織結構均勻，無明顯顆粒感和刺嗓感，并保證了糌粑的良好風味，因此確定最佳質量比為5∶5。

不同糌粑小麥谷物粉質量比制得餅干感官評分見表5，不同糌粑小麥谷物粉質量比制得餅干松密度見表6。

表5 不同糌粑小麥谷物粉質量比制得餅干感官評分

表6 不同糌粑小麥谷物粉質量比制得餅干松密度

2.2.2 白砂糖對餅干品質的影響

白砂糖是調節產品感官品質的重要輔料之一，因此白砂糖的添加量是決定糌粑華夫餅干品質的重要因素之一。通過改變白砂糖的添加量對華夫餅干進行感官評分后發現，隨著白砂糖添加量的增高，其總體感官評分呈上升趨勢，具體表現為餅干的風味逐漸升高，而色澤、口感、組織狀態差異不明顯。白砂糖的適量添加，增加了餅干的甜度，改善了風味，感官品質增加；但若添加不足或過量，甜度不足或過大，風味效果便無法達到最佳水平。從表7中可以發現，當添加量為10%時，風味最好，為27.4 分，當添加量12%時，甜度過大，風味有所下降。因此，確定最佳白砂糖添加量為10%。

不同白砂糖添加量制得餅干感官評分見表7。

2.2.3 大豆磷脂對餅干品質的影響

大豆磷脂是一種食品乳化劑、改良劑，能夠使不相溶的兩相形成一種穩定乳濁液。在餅干中加入大豆磷脂，還可以起到抗氧化、改善表面紋理、促進脫模、降低黏度的作用，可以較好地改善產品物理品質，增加餅干酥脆性和體積，并降低餅干破碎度，使其易于機械加工[21]。從感官評價可以看出（表8），添加大豆磷脂后，產品的口感和組織狀態得到改善，粗糙感和剌嗓感明顯減弱，這也表明了大豆磷脂具有較好的乳化作用，使原料在產品中分布的更加均勻。當添加量為2%時，無論是色澤、風味、組織狀態和總分都與對照組差別較小，效果最佳。

不同大豆磷脂添加量制得餅干感官評分見表8。

表8 不同大豆磷脂添加量制得餅干感官評分

從餅干松密度結果比較也可發現，添加大豆磷脂能明顯降低餅干的松密度，而且在其添加量為2%，4%時，餅干的松密度與市售商品之間的差異較?。ū?），說明大豆磷脂能增加餅干的膨化能力，這可能是因為磷脂使水分在面糊中分散得更為均勻，烘烤時隨水分蒸發形成的孔隙分布也更為均勻，且大豆磷脂能與淀粉和蛋白質結合，也使餅干的物理特性得到改善。因此，確定大豆磷脂最佳添加量為2%。

不同大豆磷脂添加量制得餅干松密度見表9。

表9 不同大豆磷脂添加量制得餅干松密度

2.3 烘烤溫度對餅干品質的影響

影響華夫餅干品質最重要的加工工藝是烘烤條件。華夫餅干在烘烤過程中共經歷了3 個階段的變化：第一階段為定形階段，膨松劑受熱產生劇烈分解，生成氣體并逐漸膨脹，漿料中淀粉糊化形成多乳支架，蛋白質凝固；第二階段是脫水收縮階段，這時初步成型的華夫餅干皮中淀粉發生了部分糊化向永久糊化的轉變，蛋白質發生變性，餅干體積也開始收縮，華夫餅干皮的水分降低至5%左右；第三階段為上色階段，隨著烘烤溫度的持續升高，華夫餅干皮繼續排出剩余水分，同時發生美拉德反應，使之出現獨特的香氣和色澤。而在這3 個階段發生的過程中，烘烤溫度發揮著重要作用。

不同烘烤溫度制得餅干質構分析結果見圖3。

圖3 不同烘烤溫度制得餅干質構分析結果

由圖3 可知，總體上餅干硬度、脆度隨溫度升高而降低。但當烘烤溫度為150 ℃時，餅干硬度雖然大但脆度明顯偏小，這可能是由于烘烤溫度過低，樣品中殘留水分較多，在冷卻過程中部分糊化淀粉發生老化回生，導致產品變硬，酥脆度下降。當溫度為170 ℃時，硬度和脆度都達到了較好的狀態，與對照組差異較小。當溫度超過達190 ℃以上，產品感官評分下降（見表10）。此時內部水分還未來得及釋放，外部已完全糊化，極大地影響了產品的口感，所以必須選擇適宜的烘烤溫度，才可以獲得品質最佳的產品。因此，確定烘烤溫度為170 ℃。

不同烘烤溫度制得餅干感官評分見表10。

表10 不同烘烤溫度制得餅干感官評分

2.4 正交試驗優化餅干配方工藝

通過上述研究發現，產品的配方、工藝條件對產品品質均產生較大的影響。其中，對糌粑華夫餅干品質影響最主要的3 個因素分別為：糌粑小麥谷物粉質量比、大豆磷脂添加量和烘烤溫度。因此，在前述單因素水平確定的最優條件下，選取上述3 個主要因素進行三因素三水平的正交試驗，以感官評分為最終評價指標，確定糌粑華夫餅干的最優工藝。

糌粑華夫餅干配方正交試驗分析見表11。

表11 糌粑華夫餅干配方正交試驗分析

由表10 的R 值可得，各因素對糌粑華夫餅干感官品質的影響依次為糌粑小麥谷物粉質量比＞烘烤溫度＞大豆磷脂含量，最優的因素水平組合為A2B3C2，即最佳配方為糌粑∶小麥谷物粉為5∶5，大豆磷脂添加量3%，烘烤溫度170 ℃。使用此配方制作的糌粑華夫餅干，富有糌粑香氣，口感酥脆、滋味優良，且較好地解決了糌粑不易成型、口感粗糙的問題。

3 結論

通過質構特性、松密度與感官評價分析，選取糌粑粉與小麥谷物粉復配作為原料進行生產，建立了一種糌粑華夫餅干的制備方法，并確定了餅干中其他輔料的最佳添加量。再通過正交試驗得到最佳配方中糌粑小麥谷物粉的質量比、大豆磷脂添加量和烘烤溫度，確定了糌粑華夫餅干的最優配方。當糌粑小麥谷物粉質量比為5∶5，大豆磷脂添加量3%，白砂糖添加量10%，食用油添加量2%時，在170 ℃的條件下進行烘烤，此條件下所得產品口感酥脆、香氣濃厚、品質最優。該產品的推廣，既符合高原特色農產品推廣需求，又能推動傳統民族食品加工向精細化、工業化方向發展，對提升傳統民族食品附加值具有重要意義。