张乐乐 ，孙丽君，刘智慧，张东震，刘琳瑶，李梦琴

(1.河南农业大学食品科学技术学院，河南 郑州 450002； 2.国家粮食与物资储备局粮油质量检验测试中心，北京 100037)

芹菜属一年或多年生伞形科植物，种类繁多，在我国种植历史悠久，面积广泛，富含膳食纤维、蛋白质、维生素、微量元素等[1]。除此之外，芹菜还含有芹菜苷、类黄酮物质、挥发油化合物、佛手柑内酯等多种物质[2]。这些物质具有降压安神、降血脂、控制血糖、健脾、预防癌症等作用[3]，因此是一种具有一定功能性的原料。

饼干作为一种大众喜爱的休闲食品，具有便于携带、食用方便、工业化程度高和易于营养强化处理等特点[4]。随着人们对无糖、低热量、高膳食纤维产品需求量的增加，研发高纤维素含量产品成为一大趋势[5]。饼干的主要原料为小麦粉，由于小麦粉的精细加工，及饼干生产中白砂糖和油脂的添加，使其成为高热量的精细食品，长期摄入精细食品易导致富贵病，如糖尿病、高血压、心血管病、肥胖和肠癌等[6]。本研究在饼干生产中加入高纤维素含量且具有特殊芳香味的新鲜芹菜浆[7-8]，能够更全面的保留芹菜营养成分，开发饼干新品种，增加饼干膳食纤维含量，提高芹菜的附加值，为芹菜深加工提供新的方向和途径[9]。

1 材料与方法

1.1 主要试验材料

金苑精制粉，河南金苑粮油有限公司；小麦淀粉，开封市上都试业有限公司；香芹、食盐、安佳黄油、鸡蛋、白砂糖、全脂高钙奶粉、泡打粉、小苏打，均为市售食品级。

1.2 主要仪器与设备

JYL-YZ01真空破壁料理机，九阳股份有限公司；FX-15S发酵箱，广州市赛思达机械设备有限公司；DMT-008电动家用面条机，温州快康机械制造有限公司；YXD-Z202烤箱，广东乐创电器有限公司；101带鼓风机，北京市恒诺利兴科技有限公司；CS-10色差仪，杭州彩谱科技有限公司；TA.XT.Plus物性测试仪，英国Stable Micro Systems公司。

1.3 芹菜饼干的生产工艺流程

1.3.1工艺流程

工艺流程见图1。

图1 工艺流程

1.3.2基本配方

通过预试验首先确定了饼干的基础配方：混合粉(其中小麦粉75%，小麦淀粉25%)，以混合粉为100计量，白砂糖20%，奶粉13%，泡打粉1.6%，小苏打1.4%。

1.4 操作要点

1.4.1调制面团

挑拣适量新鲜芹菜处理，直接在破壁机中打浆，将浆与蛋液充分混合，加入食盐、小苏打、泡打粉、奶粉和白砂糖等混合均匀。黄油加热软化搅打至细腻后，加入混合粉中调制面团，于醒发箱中静置一定时间，压片机轧面片厚度为2 mm，成型。

1.4.2烤制

放入烤箱，控制面火180℃、底火160℃[10]烤制一定时间至饼干呈金黄色，取出冷却即得成品。

1.5 芹菜饼干感官评定

由10名经过专业培训的固定人员构成鉴评小组，对芹菜饼干进行感官评分。评分标准见表1。

表1 感官评价表

1.6 芹菜饼干质构特性测定

本试验采用TPA二次下压法，柱形探头P/50型，测定参数见表2[11]。每个样品测定5次，求平均值。

表2 质构仪测定模式与参数

1.7 单因素试验

在预试验的基础上，通过单因素试验，分别探究芹菜浆的添加量、黄油的添加量、蛋液的添加量和食盐的添加量对饼干品质的影响。单因素试验见表3。

表3 单因素试验

1.8 正交试验

通过单因素试验，确定基本因素为芹菜浆、黄油、蛋液、食盐，并以芹菜饼干的感官评定和质构特性为主要鉴定标准，进行L9(34)正交试验，从而确定芹菜饼干的最佳工艺配方。正交因素水平表见表4。

表4 正交因素水平表

1.9 芹菜饼干色差的测定

试验采用彩谱色差仪，每个样品重复测定10次，每组样品重复测定3次[12]。

2 结果与分析

2.1 小麦粉、芹菜的基本成分测定

新鲜芹菜含水率为94%，纤维素质量分数为1.1%；小麦粉的湿面筋质量分数为37%，水分为13%。

2.2 单因素试验

2.2.1芹菜浆的添加量对饼干品质的影响

在饼干基本配方条件下，选取24.3%、25.0%、25.7%、26.4%、27.1%芹菜浆添加量，以及黄油15.5%，蛋液16.1%，食盐1.2%，探究芹菜浆的不同添加量对饼干感官得分、质构特性的影响，结果见图2和表5。

图2 芹菜浆的添加量对饼干感官评分的影响

由图2可以看出，芹菜浆的添加量为26.4%时，感官得分最高。随着芹菜浆添加量的增加，饼干的感官得分先增加后减少。在芹菜浆的添加量较少时，饼干芹菜味淡，质地疏松，口感不好；当芹菜浆的添加量达到26.4%时，继续添加芹菜浆，饼干的感官得分下降，这是因为在焙烤时间和焙烤温度一致的条件下，添加较多的芹菜浆会造成饼干变形，内部有湿芯，质地粘牙，口感不佳。

表5 芹菜浆的添加量对饼干质构的影响

面团的软硬对饼干的成型有至关重要的影响。芹菜浆中含有大量的水分，若加入的芹菜浆过多，则面团易起筋，饼干发硬且在焙烤过程中饼干易变形，花纹模糊，质地不酥松；加入量过少，会抑制面筋的形成，导致面团在辊压过程中易断裂，成品饼干在冷却包装过程中易破碎。

由表5可以看出随着芹菜浆添加量的增加，饼干的硬度和咀嚼性逐渐增大。芹菜浆的添加量对饼干的硬度、黏聚性、胶黏性和咀嚼性有显著性影响(P<0.05)，而对饼干的弹性无显著性影响(P>0.05)。结合图2的感官评价综合考虑，选择25.7%、26.4%、27.1%三个梯度进行正交试验。

2.2.2黄油的添加量对饼干品质的影响

在饼干基本配方条件下，选取15.0%、15.5%、16.0%、16.5%、17%黄油添加量，以及芹菜浆26.4%，蛋液16.1%，食盐1.2%，探究黄油的不同添加量对饼干感官得分和质构的影响，结果见图3和表6。

图3 黄油的添加量对饼干感官评分的影响

表6 黄油的添加量对饼干质构的影响

由图3可以看出，黄油的添加量为15.5%时，感官得分最高。随着黄油添加量的增加，饼干的感官得分先增加后减少。当黄油的添加量较小时，饼干松脆度较差，风味不佳；当黄油的添加量达到15.5%时，继续增加黄油，饼干的感官得分下降，这是由于过多的黄油掩盖了芹菜原有的独特风味。在制作饼干的过程中，添加适量的黄油不仅提高饼干的风味，而且改善饼干的酥松程度，调节面团的胀润度，增加面团的可塑性。

由表6可以看出黄油的添加量对饼干黏聚性和胶黏性无显著性影响(P>0.05)，对饼干的硬度、弹性和咀嚼性有显著性影响(P<0.05)。结合图3的感官评价综合考虑，选择15.0%、15.5%、16.0%三个梯度进行正交试验。

2.2.3蛋液的添加量对饼干品质的影响

在饼干基本配方条件下，选取13.1%、14.1%、15.1%、16.1%、17.1%蛋液添加量，以及芹菜浆26.4%，黄油15.5%，食盐1.2%，探究蛋液的不同添加量对饼干感官得分和质构特性的影响，结果见图4和表7。

由图4可以看出，蛋液的添加量为16.1%时，感官得分最高。随着蛋液添加量的增加，饼干的感官得分先增加后减少。在蛋液的添加量较少时，饼干松脆性差，质地较硬，口感不佳；当蛋液的添加量达到16.1%时，继续增加蛋液，饼干的感官得分下降，这是由于蛋液过多会产生令人不愉快的蛋腥味，蛋液中的蛋白质易与糖发生美拉德反应和焦糖化反应[14]，产生棕黄色，从而掩盖芹菜本身具有的风味和颜色。制作饼干时适量加入蛋液，能够提高饼干的膨松度，增加饼干的营养价值，赋予饼干特有的香味，改善饼干色泽。同时蛋液具有乳化性，可以延迟饼干的老化[15]。

图4 蛋液的添加量对饼干感官评分的影响

表7 蛋液的添加量对饼干质构的影响

由表7可以看出随着蛋液添加量的增加，饼干的硬度、弹性、黏聚性、胶黏性和咀嚼性均先增加后降低。蛋液的添加量对饼干的弹性和黏聚性无显著性影响(P>0.05)，而对饼干的硬度、胶黏性和咀嚼性有显著性影响(P<0.05)。结合图4感官评价综合考虑，选择15.1%、16.1%、17.1%三个梯度进行正交试验。

2.2.4食盐的添加量对饼干品质的影响

在饼干基本配方条件下，选取1.1%、1.2%、1.3%、1.4%、1.5%食盐添加量，以及芹菜浆26.4%，黄油15.5%，蛋液16.1%，探究食盐的不同添加量对饼干感官得分、硬度、胶黏性、弹性、黏聚性和咀嚼性的影响，结果见图5和表8。

由图5可以看出，当食盐的添加量为1.2%时，饼干的感官得分最高。随着食盐添加量的增加，感官得分先增加后减少。当食盐的添加量较少时，味道寡淡，口感不佳；食盐的添加量达到1.2%时，继续添加食盐，饼干的感官评分下降，这是由于食盐添加量过多时，味道过咸，口感厚重，饼干易变形。在制作饼干的过程中，适量添加食盐不仅可以改善饼干的风味，还可以增强面筋的主体网络结构，导致面筋质地细密，同时有利于面团的延伸，提高面团抗胀力[16]。食盐还具有较强的渗透作用，能促进小麦粉快速吸收水分。食盐的添加量过多时，面筋质地变密，面筋筋力过大，面团辊压不易成型。

图5 食盐的添加量对饼干感官评分的影响

由表8可以看出饼干的硬度、弹性、胶黏性、黏聚性和咀嚼性均先增加再减少。食盐的添加对饼干的硬度和黏聚性无显著性影响(P>0.05)，而对饼干的弹性、胶黏性和咀嚼性有显著性影响(P<0.05)。结合图5感官评价综合考虑，选择1.1%、1.2%、1.3%三个梯度进行正交试验。

表8 食盐的添加量对饼干质构的影响

2.3 正交试验结果与分析

在基本配方一定的情况下，选取芹菜浆、黄油、蛋液和食盐的添加量四个因素进行L9(34)正交试验，结果见表9。

表9 正交试验结果

由感官评价和极差分析可知，各因素对芹菜饼干感官评分的影响程度大小依次为:D、C、A、B，即食盐添加量>蛋液添加量>芹菜浆添加量>黄油添加量，说明食盐的添加量对饼干影响最大，蛋液、芹菜浆的添加量影响次之，黄油的添加量对饼干影响最小。各个因素得出最优组合是A1B3C2D3，即芹菜浆添加量为25.7%，黄油添加量为16.0%，蛋液添加量为16.1%，食盐添加量为1.4%。

2.4 验证性试验

正交试验所得最优配方A1B3C2D3并未出现在试验组合中，因此进行验证性试验，重复制作饼干3 次，每次20片，对其进行感官评分并取其平均值，得出此时的芹菜饼干的感官评分均值为88分，与正交试验结果一致。因此芹菜饼干的最优配方为：以混合粉为100计量，白砂糖20%，奶粉13%，泡打粉1.6%，小苏打1.4%，芹菜浆25.7%，黄油16.0%，蛋液16.1%，食盐1.4%。

2.5 芹菜饼干的色泽分析

由表10可以看出，加入25.7%芹菜浆饼干的L*、a*值比空白饼干低，这可能是因为芹菜浆中含有芹菜素，导致饼干的L*、a*值较低。对于饼干来说，色泽过白或过焦都不能被大众接受。

表10 饼干色泽

2.6 芹菜饼干水分

试验测得芹菜饼干中水分为3.7%，GB/T 20980—2007[18]中要求韧性饼干的水分不大于4.0%，本试验制得的饼干符合标准要求。

2.7 芹菜饼干膳食纤维含量

空白饼干的配方为：以混合粉为100计量，白砂糖20%，奶粉13%，泡打粉1.6%，小苏打1.4%，水24.2%，黄油16.0%，蛋液16.1%，食盐1.4%；最优饼干的配方为：以混合粉为100计量，白砂糖20%，奶粉13%，泡打粉1.6%，小苏打1.4%，芹菜浆25.7%，黄油16.0%，蛋液16.1%，食盐1.4%。根据GB 5009.88—2014[19]，对空白饼干和最优芹菜饼干中膳食纤维含量进行测定，空白饼干的膳食纤维质量分数为0.12%，最优饼干的膳食纤维质量分数为2.62%，即芹菜饼干的膳食纤维含量比空白饼干提高约20.83倍。

3 结论

在研究芹菜浆、黄油、蛋液、食盐的添加量对饼干感官评分和质构特性影响的基础上，通过正交试验优化得出最优配方，即以混合粉为100计量，白砂糖20%，奶粉13%，泡打粉1.6%，小苏打1.4%，芹菜浆25.7%，黄油16.0%，蛋液16.1%，食盐1.4%，此时的饼干口感细腻，质地疏松，风味独特，且膳食纤维质量分数达到2.62%，是普通饼干的约20倍。本试验使用芹菜浆添加到饼干中，不仅使芹菜中的纤维素充分利用，同时进一步改善了饼干的品质和口感，提高了饼干中膳食纤维含量，为芹菜产品和其他高纤维蔬菜产品的开发提供了新途径。