時忠烈，時 馨，肖 晶

（1.蘇州維邦生物科技有限公司，江蘇蘇州 215101；2.加州大學戴維斯分校 農(nóng)業(yè)與環(huán)境學院，美國加利福尼亞州 95618）

空心餅干是一種獨特的餅干，餅坯經(jīng)過烘烤后在內(nèi)部形成一個大的空洞，通常餅干廠會往空洞中用特殊工藝注入不同種類的餡料，從而制作出不同風味的注心餅干，常見的有草莓、巧克力、牛奶和抹茶等風味。注心餅干表面一般會噴繪卡通圖案，如可愛的小豬、小資熊或玫瑰心形等，注心餅干外皮酥脆，口感濕潤、絲滑、香濃，追求口感和視覺的雙重效果[1]，近幾年來市場銷售量一直在增長，尤其在兒童餅干市場上非常受歡迎。注心餅干生產(chǎn)要求非常高，尤其對注心前的空心餅干而言，要求其必須漲發(fā)飽滿、內(nèi)部空洞要大（即空心度高）、口感酥脆但又不易破碎。對于餅干生產(chǎn)廠商而言，空心餅干的外觀（包括色澤）、口感與風味等感官指標均可以通過常規(guī)技術手段（如適當調(diào)整配方與工藝）達到相應的技術要求，相對比較容易達成，難度最大的是空心餅干的空心度，如何生產(chǎn)出高空心度的空心餅干是制作空心餅干的技術關鍵，所以本文重點研究空心餅干的空心度。關于空心餅干的生產(chǎn)配方與制作工藝技術，目前尚未查閱到相關的文獻資料，本文通過對制作空心餅干的各種功能性配料及生產(chǎn)工藝進行研究，從而得出最佳的高空心度空心餅干的基礎生產(chǎn)配方與制作工藝。

1 材料與方法

1.1 材料與設備

1.1.1 實驗材料

低筋粉：濕面筋含量20%，美玫牌，深圳南順面粉有限公司；中筋粉：濕面筋含量26%，五星特精粉、高筋粉：濕面筋含量32%，五得利集團興化面粉有限公司；糖粉：太古糖業(yè)（中國）有限公司上海分公司；棕櫚油：熔點為33 ℃、大豆油：一級、液態(tài)酥油：中糧東海糧油工業(yè)（張家港）有限公司；食用鹽：江蘇省鹽業(yè)集團有限責任公司；碳酸氫鈉：鄭州君發(fā)科技有限公司；碳酸氫銨：河南萊寶化工產(chǎn)品有限公司；焦亞硫酸鈉（SMS）：冷水江市中天化工有限責任公司；韌性餅干專用復配酶制劑R103：蘇州維邦生物科技有限公司。

1.1.2 實驗設備

攪拌機，B15型：廣東恒聯(lián)食品機械有限公司；醒發(fā)箱，SAM-10F型、烤箱，SAM-901型：無錫市雙麥機械有限公司；電動壓面機，180型：永康市五瑞工貿(mào)有限公司；電子天平，CP512型、電子秤，R2000-1.5型：奧豪斯儀器（常州）有限公司；不銹鋼餅干模具一套。

1.2 實驗方法

1.2.1 空心餅干基礎配方設計

參考韌性餅干配方[2-3]，結(jié)合餅干空心度的特殊要求，考慮到碳酸氫銨的產(chǎn)氣量大，易造成產(chǎn)品中大的孔洞[4]，設計空心餅干實驗基礎配方（以烘焙百分比計）為：面粉100%，糖粉25%，棕櫚油6%，碳酸氫鈉0.5%，碳酸氫銨4.0%，食用鹽0.6%，焦亞硫酸鈉0.04%，水28%。

1.2.2 空心餅干制作方法

采用韌性餅干生產(chǎn)工藝[3，5]，先將糖粉、食用鹽、小蘇打溶解到熱水中，加入食用油攪拌成均勻漿狀，加入面粉低速攪拌1 min，再加入事先溶于水的碳酸氫銨，攪拌1 min后再加入事先溶于水的焦亞硫酸鈉，攪拌成有面筋的光滑面團，面團入醒發(fā)箱，在30 ℃ 80%濕度條件下醒發(fā)60 min左右，取出面團用壓面機壓薄至3 mm的面片，用直徑2.6 cm的圓形不銹鋼模具切出餅坯，控制餅坯重為（2.2±0.1）g/個，依次將餅坯放入烤盤，排成4*10的隊列，進入烤箱烘烤，烘烤起始溫度設定為：面火/底火150 ℃/150 ℃，烘烤2.5 min后調(diào)面火/底火190 ℃/160 ℃再烘烤10 min，取出冷卻后品評。

1.2.3 餅干空心度評定

由食品專業(yè)人員對餅干進行感官評定，對每組餅干抽取10個空心餅干樣本進行品評，重點對餅干空心度進行評分，評分標準見表1。

表1 空心度評分標準

1.2.4 空心餅干各功能性配料單因素實驗

對空心餅干的主要功能性配料進行單因素實驗，配料比例均采用烘焙百分比。針對面團改良劑，最常用的是焦亞硫酸鈉和餅干專用酶制劑，選擇焦亞硫酸鈉添加量0.02%、0.04%、0.06%和韌性餅干專用復配酶制劑R103 0.1%四個水平進行單因素實驗；針對面粉種類，選擇低筋粉、中筋粉和高筋粉三個水平進行單因素實驗；針對糖粉添加量，選擇15%、20%、25%、30%四個水平進行單因素實驗；針對膨松劑碳酸氫銨的添加量，選擇2%、3%、4%、5%四個水平進行單因素實驗；針對棕櫚油添加量，選擇2%、6%、10%、14%四個水平進行單因素實驗；針對食用油的種類，選擇餅干廠最常用的棕櫚油、大豆油和液態(tài)酥油三個水平進行單因素實驗。

1.2.5 空心餅干不同制作工藝實驗

對空心餅干制作工藝進行單因素實驗，針對面團醒發(fā)時間，選擇30、60和90 min三個水平進行單因素實驗；針對餅干烘烤溫度，選擇起始烘烤溫度為面火/底火140 ℃/140 ℃、150 ℃/150 ℃、160 ℃/160 ℃三個水平進行單因素實驗，烘烤2.5 min后，面火/底火相應調(diào)整為180 ℃/150 ℃、190 ℃/160 ℃、200 ℃/170 ℃，烘烤時間分別為11.5、10、8.5 min。

1.2.6 空心餅干正交實驗

根據(jù)單因素實驗結(jié)果，選擇糖粉、碳酸氫銨、棕櫚油3種原料進行4因素3水平（以烘焙百分比計）正交實驗，見表2，并對餅干空心度進行評分。

表2 空心餅干正交實驗表

2 結(jié)果與分析

2.1 空心餅干各功能性配料單因素實驗

2.1.1 焦亞硫酸鈉（SMS）和酶制劑R103對餅干空心度的影響

由圖1可知，不加焦亞硫酸鈉加0.1%韌性餅干專用復配酶制劑R103的餅干空心度得分最高，添加焦亞硫酸鈉的餅干空心度得分顯著下降，餅干空心度得分隨焦亞硫酸鈉添加量的增加而下降，當焦亞硫酸鈉添加到0.04%以上時餅干漲發(fā)差，內(nèi)部組織較密實，幾乎無空心度。所以盡管焦亞硫酸鈉是韌性餅干生產(chǎn)中最常用、最經(jīng)濟、最方便的面團改良劑，可以調(diào)節(jié)面團可塑性，使面團容易調(diào)制，成型性好[6]，尤其是對于糖含量20%以上的甜韌性餅干，正常情況下都必須添加焦亞硫酸鈉，否則不好打粉和成型制作。但本實驗的一個重要發(fā)現(xiàn)就是制作空心餅干（也屬于甜韌性餅干）時不能添加焦亞硫酸鈉，只要添加了焦亞硫酸鈉，餅干的空心度就顯著變差了，所以制作空心餅干時非常關鍵的一點就是應該選用可以完全替代焦亞硫酸鈉的韌性餅干專用復配酶制劑。蘇偉政[7]發(fā)現(xiàn)餅干復配酶制劑可以代替?zhèn)鹘y(tǒng)的焦亞硫酸鈉，對改善面筋網(wǎng)絡和利于面團的成形有顯著的效果。一般的韌性餅干專用復配酶制劑可以改善餅干的色澤、口感與風味，但不能替代或僅能部分替代焦亞硫酸鈉，不能完全替代焦亞硫酸鈉。本實驗選擇了一款獨特的韌性餅干專用復配酶制劑R103，這款酶制劑不但可以改善餅干的色澤、口感與風味，而且可以完全替代焦亞硫酸鈉，酶制劑R103是由蛋白酶、α淀粉酶和木聚糖酶復配而成，其合適添加量為0.1%。實驗表明，不加焦亞硫酸鈉僅添加復配酶制劑R103后面團打粉時間會適當延長，剛打出的面團面筋也比較強，面團醒發(fā)時間以60 min較為合適。

圖1 焦亞硫酸鈉（SMS）和酶制劑R103對空心度的影響

2.1.2 面粉種類對餅干空心度的影響

由于不同種類面粉的面筋值不同，不同種類的餅干對濕面筋的要求也不同[8]，我們比較了不同種類的面粉對空心餅干的影響。由圖2可知，在面團醒發(fā)時間相同的條件下，中筋粉制作的餅干空心度得分最高，高筋粉其次，低筋粉制作的餅干空心度得分最低。用低筋粉制作的餅干漲發(fā)差，組織酥松，空心度差；而用高筋粉制作空心餅干時，由于面團面筋強，餅干漲發(fā)也不太好，所以選用中筋粉制作空心餅干較為合適。

圖2 面粉種類對空心度的影響

2.1.3 糖粉添加量對餅干空心度的影響

在餅干制作過程中，糖不僅僅是一個甜味劑，給產(chǎn)品增加了風味，也可以改變面團的結(jié)構(gòu)，增加面團的延展性[9]。由圖3可知，餅干空心度得分隨糖粉添加量的增加呈先增加后下降的趨勢，糖粉添加量達到25%時，餅干空心度得分最高，當糖粉添加量進一步增加時，餅干空心度得分反而下降，這是由于糖粉添加量過高時餅干在烘烤過程中出現(xiàn)收腰、輕微塌陷現(xiàn)象而導致，所以選取糖粉添加量為25%較合適。

圖3 糖粉添加量對空心度的影響

2.1.4 碳酸氫銨添加量對餅干空心度的影響

圖4 碳酸氫銨添加量對空心度的影響

由圖4可知，餅干空心度得分隨碳酸氫銨添加量的增加而顯著增加，但5%與4%的添加量對餅干空心度得分差異不太大，考慮到碳酸氫銨在生產(chǎn)使用過程中易揮發(fā)出刺鼻的氨味[10]，對生產(chǎn)配料、打粉、成型操作的工作環(huán)境會造成不良影響，所以選用碳酸氫銨添加量為4%較合適。

2.1.5 棕櫚油添加量對餅干空心度的影響

油脂在餅干的制作中可以為產(chǎn)品提供豐富的能量，以及脂溶性維生素[11]，也對面團的流變學特性進行了改善，提升面團的穩(wěn)定性[12]。棕櫚油是餅干生產(chǎn)中最常用的一種油脂，由圖5可知，餅干空心度得分隨棕櫚油添加量的增加呈先增加后下降的趨勢。當棕櫚油添加量為6%時，餅干空心度得分最高，當棕櫚油添加量太低時，餅干漲發(fā)好，內(nèi)部空洞較大但孔洞內(nèi)網(wǎng)狀組織較多，導致空心度得分不太高；而當棕櫚油添加量達到14%時，餅干在烘烤過程中出現(xiàn)明顯的攤散現(xiàn)象，餅干在高度方向漲發(fā)顯著變差，內(nèi)部形不成空洞，空心度得分最低，所以選用棕櫚油添加量為6%較合適。

圖5 棕櫚油添加量的對空心度的影響

2.1.6 油的種類對餅干空心度的影響

除了油的添加量，不同種類的油對餅干的酥松度也不同[13]，從而會導致空心餅干內(nèi)部的空心度不同。由圖6可知，用棕櫚油制作的空心餅干，其空心度得分最高，其次為大豆油，用液態(tài)酥油制作的餅干其空心度得分最低，推測是液態(tài)酥油中的乳化劑成分對餅干空心度造成了不利影響，所以選用棕櫚油較為合適。

圖6 油的種類對空心度的影響

2.2 制作工藝對餅干空心度的影響

2.2.1 面團醒發(fā)時間對餅干空心度的影響

由圖7可知，面團醒發(fā)60 min的餅干空心度最好，醒發(fā)90 min的餅干空心度其次，醒發(fā)30 min的餅干空心度最差。這是由于醒發(fā)時間短，酶制劑尚未充分軟化面團，導致面團面筋強，從而使餅干漲發(fā)差、空心度差；而醒發(fā)時間太長，則酶制劑作用過度，導致面團偏軟，從而使餅干在烘烤過程中容易收腰、輕微下塌[14]，導致餅干的空心度略變差，所以面團醒發(fā)時間以60 min為宜。

圖7 面團醒發(fā)時間對空心度的影響

2.2.2 烘烤溫度對餅干空心度的影響

在焙烤過程中，漲發(fā)和定形階段對空心餅干空心度的形成起到了直接的影響作用，控制爐溫對產(chǎn)品的漲發(fā)度和水分比影響重大[15]，所以本文研究了爐溫對空心度的影響。由圖8可知，餅干空心度得分隨起始烘烤溫度增加呈先增加后下降的趨勢，起始烘烤溫度150 ℃/150 ℃時的空心度得分最高，160 ℃/160 ℃的得分其次，140 ℃/140 ℃的得分最低，這是由于起始爐溫低，餅干在爐內(nèi)漲發(fā)不充分，導致空心度略差；而當起始爐溫太高時，餅干一開始漲發(fā)很好，但烘烤過程中部分餅干出現(xiàn)腰部開裂現(xiàn)象，以至于后期輕微塌陷，導致最終空心度略差，所以選擇起始烘烤溫度150 ℃/150 ℃為宜。

圖8 烘烤溫度對空心度的影響

2.3 空心餅干正交實驗結(jié)果分析

根據(jù)單因素實驗結(jié)果，對主要因素糖粉、碳酸氫銨和棕櫚油添加量（以烘焙百分比計）進行正交實驗，結(jié)果見表3。

表3 空心餅干正交實驗結(jié)果

由表3可知，影響餅干空心度的因素依次為A＞B＞C，即糖粉＞碳酸氫銨＞棕櫚油，說明糖粉的添加量對餅干空心度的影響是最大的（P＜0.05），其次是碳酸氫銨添加量（P＜0.05），棕櫚油的添加量影響最?。≒＜0.05）。根據(jù)極差分析結(jié)果表明，各實驗因素的最佳組合是：A3B3C2，即空心餅干中糖粉、碳酸氫銨、棕櫚油的最佳比例（以烘焙百分比計）為：糖粉27%，碳酸氫銨4.5%和棕櫚油6%。

3 結(jié)論

結(jié)合感官評定方法，通過單因素和正交實驗，確定了空心餅干的最佳基礎配方（以烘焙百分比計）為：中筋粉100%，糖粉27%，棕櫚油6%，碳酸氫鈉0.5%，碳酸氫銨4.5%，食用鹽0.6%，韌性餅干專用復配酶制劑R103 0.1%，水28%?？招娘灨缮a(chǎn)中不能添加焦亞硫酸鈉，否則會嚴重影響餅干的空心度，必須選用能完全替代焦亞硫酸鈉的韌性餅干專用復配酶制劑，以方便打粉和成型，并顯著改善空心度；同時確定了空心餅干的制作工藝為：面團醒發(fā)60 min，起始爐溫面火/底火150 ℃/150 ℃烘烤2.5 min，再調(diào)面火/底火190 ℃/160 ℃烘烤10 min，此配方和工藝條件下制作的空心餅干（參見圖9）漲發(fā)飽滿、內(nèi)部空洞大、口感酥脆又不易破碎，方便后續(xù)注心操作，這些研究結(jié)果對餅干界尤其是注心餅干的生產(chǎn)具有很強的實踐指導意義。

圖9 較理想的空心餅干

備注：本文的彩色圖表可從本刊官網(wǎng)（http://lyspkj.ijournal.cn/ch/index.axpx）、中國知網(wǎng)、萬方、維普、超星等數(shù)據(jù)庫下載獲取。