豆渣餅干的制備及加工工藝優(yōu)化

豆渣餅干的制備及加工工藝優(yōu)化

中國有豐富的大豆資源。豆渣是其主要的加工副產(chǎn)品。它由45%69%的纖維、12%28%的蛋白質(zhì)、6%14%的脂肪和各種維生素和礦物質(zhì)組成。此外，它還具有異黃酮、大豆苷和植物酸等功能成分，對預(yù)防糖尿病、高血壓、腸癌和胖胖癥具有一定療效。通過研究不同干燥方式得到的豆渣色澤、持水力及持油力等物理特性、干燥方式、豆渣添加量對餅干品質(zhì)即質(zhì)構(gòu)特性、感官品質(zhì)等的影響，以確定豆渣合適的干燥方式及添加量，接著對豆渣餅干的制備工藝進行優(yōu)化，以期為豆渣在烘培面制食品中的應(yīng)用提供新的途徑和方法。1材料和方法1.1小麥粉中筋粉濕豆渣（濕豆渣含水分62.51%，以干基計蛋白質(zhì)含量16.27%、膳食纖維為46.80%），鄭州市農(nóng)貿(mào)市場提供；金苑精制粉（中筋粉），河南金苑糧油有限公司提供；小麥淀粉，開封市上都實業(yè)有限公司提供；食鹽，青海省鹽業(yè)股份有限公司提供；起酥油，光明乳業(yè)股份有限公司提供；泡打粉，安琪酵母股份有限公司提供；小蘇打，南京甘汁園糖業(yè)有限公司提供；雞蛋、白砂糖，市售。1.2主要設(shè)備和制造設(shè)備LGJ-10D型冷凍干燥機，北京四環(huán)科學(xué)儀器有限公司產(chǎn)品；DZF-6020型真空干燥箱，上海三發(fā)科學(xué)儀器有限公司產(chǎn)品；101-2AB型電熱鼓風(fēng)干燥箱，天津市泰斯特儀器有限公司產(chǎn)品；KD23B-BF(B）型微波爐，廣東美的微波爐制造有限公司產(chǎn)品；HK-806型五谷雜糧磨粉機，廣州市旭朗機械設(shè)備有限公司產(chǎn)品；FX-15S型發(fā)酵箱，廣州市賽思達機械設(shè)備有限公司產(chǎn)品；DWT-008型電動家用面條機，溫州快康機械制造有限公司產(chǎn)品；YXD-Z202型商用箱式電烤爐，廣州市三鼎金屬制品有限公司產(chǎn)品；CR-400型色差儀，北京利凱樂科技發(fā)展有限公司產(chǎn)品；TA.XT.plus型質(zhì)構(gòu)分析儀，北京騰訊超技儀器有限公司產(chǎn)品；TD5A型離心機，長沙英泰儀器有限公司產(chǎn)品。1.3工藝原輔料→乳化→和面→發(fā)酵→壓片→印模成型→烘烤→冷卻→包裝。余料餅干的感官評鑒標(biāo)準(zhǔn)見表1。1.4測試方法1.4.1按照不同的干燥方法進行干燥首先，將濕豆渣進行預(yù)處理，即置于室溫下晾曬，待其水分為20%左右時，按照不同的干燥方法對其進行干燥處理。以下干燥方式除冷凍干燥外，均采用上述處理后的豆渣500g。自然干燥如下：自然光25℃左右，每隔3～4h翻動一次，晾曬3～4d；電熱鼓風(fēng)干燥參考王雙燕等人1.4.2豆渣粉理化指標(biāo)的測定蛋白質(zhì)的測定采用凱氏定氮法1.4.3杏仁的生產(chǎn)以面粉和豆渣粉總量為100%，其他輔料為白砂糖、起酥油、雞蛋、泡打粉、小蘇打、食鹽、淀粉等。1.4.4感官評估參照李興江等人1.4.5水流法的測量參照葉發(fā)銀等人1.4.6油壓法的測定測定方法同持水力，選用菜籽油進行持油力的測定。1.4.7各層的質(zhì)量特征測定將樣品置于物性分析儀平臺上，選用HD-PBS探頭，采用TPA二次下壓法1.4.8色散測量用色差儀測定每個樣品測10次，取平均值。L1.5豆渣添加量的確定和干燥方法的選擇1.5.1豆渣餅干質(zhì)構(gòu)測定分別對干燥后豆渣粉的色澤、水分、持水力、持油力等指標(biāo)進行測定；豆渣餅干進行持水力、感官評價和質(zhì)構(gòu)測定，進而確定豆渣的最佳干燥方式。餅干制備工藝參數(shù)為面粉72g，豆渣粉10g，小麥淀粉18g，其他輔料按照白砂糖27g，黃油19g，雞蛋19g，泡打粉1g，小蘇打1.4g，食鹽1.2g，水26g；烘焙溫度底火190℃，溫火180℃，烘焙時間15min。1.5.2豆渣添加量對餅干品質(zhì)的影響按照1.5.1確定的最優(yōu)干燥方法，添加5.0%,7.5%,10.0%,12.5%,15.0%的豆渣粉制作餅干，同時做空白對照，制備條件同1.5.1，通過餅干質(zhì)構(gòu)、持水力和感官評價分析確定最佳豆渣粉適宜的添加量。1.6單因素試驗1.6.1糖添加量的探究考慮到人們對低油、低熱量的追求，將白砂糖添加量設(shè)為20%,22%,25%,27%,30%這5個水平。按照1.4確定的干燥方法和添加量及制備工藝條件制作。1.6.2添加潤滑劑對改善干皮感覺的評價參照1.6.1中白砂糖添加量，分別添加10%,12%,15%,17%,19%黃油進行烘烤試驗，其他同1.5。1.6.3添加雞蛋可以改善干果的味道參照1.6.1和1.6.2中白砂糖和黃油的添加量，分別添加11%,13%,15%,17%,19%雞蛋進行烘烤試驗，其他同1.5。1.6.4輔料添加量的確定參照1.6.1、1.6.2和1.6.3中輔料對應(yīng)的添加量，分別添加24%,26%,28%,30%,32%的水進行烘烤試驗，其他同1.4。1.7正交試驗正交試驗因素與水平設(shè)計見表2。1.8處理數(shù)據(jù)采用SPSS統(tǒng)計軟件對數(shù)據(jù)進行差異性分析及相關(guān)性分析。2結(jié)果與分析2.1干燥方法的確定2.1.1干燥方法對豆渣外觀的外觀顏色和性能指標(biāo)的影響不同干燥方法的豆渣外觀色澤及性能指標(biāo)見表3。由表3可知，真空冷凍干燥后的豆渣色澤最淺，L2.1.2豆渣的持水力和持油力豆渣干燥方法對餅干質(zhì)構(gòu)特性的影響見表4。由表4可知，豆渣的干燥方法對餅干的質(zhì)構(gòu)品質(zhì)有顯著的影響（p<0.05），主要是由于干燥方法對豆渣粉的持水力和持油力有一定的差異，真空冷凍干燥得到的豆渣結(jié)構(gòu)疏松，持水力比較強，所以該方法制得的餅干的硬度和咀嚼性數(shù)值均低真空干燥制取的餅干。但不同干燥方式得到的豆渣對餅干的彈性和持水力影響并不顯著（p>0.05），分析其原因可能是在制備中烘培溫度較高，另外餅干中豆渣膳食纖維含量基本相當(dāng)?shù)脑蛩鶎?dǎo)致。結(jié)合王雙燕、李慧勤等人2.2加量對餅干品質(zhì)的影響選用中筋小麥粉中添加經(jīng)真空冷凍干燥的豆渣作為試驗組制備餅干，同時以未添加豆渣的作為對照，研究餅干的質(zhì)構(gòu)、持水力和感官評分。豆渣粉添加量對餅干品質(zhì)的影響見表5。由表5可知，隨著豆渣量的增加（添加量>7.5%），餅干的膠黏性增加，內(nèi)部結(jié)合力也增加，感官表現(xiàn)為產(chǎn)品口感較硬、有咬勁。隨著豆渣添加量的增加，樣品的持水力、硬度、彈性、膠黏性、咀嚼性基本呈現(xiàn)遞增趨勢。究其原因主要是豆渣中富含膳食纖維，膳食纖維具有良好的持水性能，因而餅干的持水力有所增強。同時膳食纖維也阻礙了面粉中面筋網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的形成，筋力變差，硬度增加，咀嚼性增加2.3添加添加劑對干燥品質(zhì)的影響2.3.1白砂糖添加量對餅干品質(zhì)的影響白砂糖具有一定的吸水性，添加后可與面筋蛋白質(zhì)的水分形成競爭，減少面筋網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的形成度，減弱面團彈性，因而口感柔軟。白砂糖添加量對餅干持水力及感官評分的影響見表6。由表6可知，白砂糖添加量對餅干持水力有顯著差異性影響（p<0.05），持水力呈現(xiàn)先增后減小的趨勢，在添加量為25%時有較高的持水力。同時，在焙烤中白砂糖參與焦糖化反應(yīng)和美拉德反應(yīng)，可改善餅干的外觀色澤及風(fēng)味。隨白砂糖添加量的增加，感評分呈現(xiàn)先增加后降低的趨勢，添加量為25%時，餅干感官評分最高為84.50分，此時餅干酥脆香甜。當(dāng)添加量超過25%時，餅干口感甜膩且顏色呈現(xiàn)較略淺的黃色，故感官評分略有下降。2.3.2面團水分蒸發(fā)對餅干持水力的影響起酥油添加量對餅干持水力及感官評分的影響見表7。由表7可知，添加起酥油面團內(nèi)部形成一層油膜，阻礙水分的蒸發(fā)，從而提高餅干的持水力。適量的油脂可以使產(chǎn)品組織保持柔軟，延緩淀粉老化時間，適當(dāng)延長產(chǎn)品貨架期2.3.3雞蛋餅干理化指標(biāo)的變化雞蛋添加量對餅干持水力及感官評分的影響見表8。由表8可知，雞蛋添加量對餅干持水力無顯著影響（p≥0.05）。雞蛋所含蛋白質(zhì)和氨基酸在焙烤過程中參與美拉德反應(yīng)，產(chǎn)生特有的香氣和金黃誘人的色澤，同時使餅干成熟后體積增大，具有一定的柔韌性。隨雞蛋添加量的增加，感官評分呈先增加再減小的趨勢，添加量為19%時為85.56分。2.3.4豆渣餅干調(diào)濕水添加量對餅干持水力及感官評分的影響見表9。在面團調(diào)制中，加水太少形成面團困難，餅干硬且不易膨脹；加水過多，餅干軟塌，容易變形，不易加工。由表9可知，水添加量為24%～32%時對餅干持水力無顯著影響（p≥0.05）。在豆渣餅干制備過程中發(fā)現(xiàn)加水量大，面筋蛋白吸收大量水分，面團具有較大彈性，同時膠黏性下降，餅干變軟。豆渣粉富含膳食纖維，吸水性強。在餅干面團調(diào)制時應(yīng)防止過量面筋的形成，否則餅干口感較硬。餅干的感評分數(shù)在水分添加量為26%時最高，此時餅干口感好，不黏牙。2.4豆渣餅干質(zhì)構(gòu)的變化正交試驗設(shè)計及結(jié)果見表10，最優(yōu)工藝制備餅干及與對照餅干品質(zhì)比較見表11。由表10可知，各因素對餅干感官品質(zhì)影響的順序為水（D）>白砂糖（A）>雞蛋（C）>起酥油（B），最優(yōu)工藝條件為A由表11可知，由正交試驗得到的優(yōu)化組與正交試驗9號組餅干及對照組相比，質(zhì)構(gòu)中的咀嚼性和樣品的持水力存在顯著性差異（p<0.05）。膳食纖維的高持水力，保留了大量水分，稀釋了面團中的面筋含量，影響面筋網(wǎng)絡(luò)的形成，從而造成餅干硬度增大，咀嚼性增大。因此，制備的豆渣餅干與對照相比硬度大、咀嚼性大，膠黏性大。該條件下制備的豆渣餅干感官評分為88.41分。對照組（左）與最優(yōu)組合（右）餅干樣品見圖1。由圖1可知，色澤呈棕黃色、勻稱，口感酥松、有誘人的豆香味?？傊砑舆m宜并經(jīng)真空冷凍干燥后的豆渣制備餅干，擴大了豆渣的利用范圍并使其得到高值化利用；豐富了餅干的種類，改善了傳統(tǒng)餅干固有的風(fēng)味及營養(yǎng)特性。目前，真空冷凍干燥技術(shù)相對成本較高，隨著技術(shù)的進步，將會逐步降低生產(chǎn)