紫色腳板薯餅干制作工藝的研究

高 陽，曾慧蘭，李逸涵，趙志剛

（宜春學院生命科學與資源環境學院，江西宜春 336000）

腳板薯（Dioscorea alata L.）又名參薯，薯蕷科薯蕷屬，是常見的一年或多年生的雙子葉藤本植物。因其根莖特別發達，形如腳掌，顏色而且發亮，因此得名[1]。腳板薯耐高溫、耐干早、生長周期短、產量高、塊莖發達且耐儲存，市場供應期長，故在江西、云南、廣西等地區被大量栽種。腳板薯塊莖中蘊含豐富的蛋白質、淀粉、維生素、礦物質、皂苷、花青素、多糖及有益于人體健康的微量元素等成分[2]，具有調節血壓、降低血脂、降低膽固醇、補脾、養肺、抗血小板聚集及輔助治療癌癥、抗糖尿病、治療腫瘤等疾病的生理療效[3-4]，長時間食用可強健身體，是一種兼具營養價值及藥用價值的植物。近年來，人們不斷對腳板薯進行各種深入研究，目前國內外主要集中在對腳板薯所含多糖、花青素、皂苷的提取[5]，腳板薯的淀粉理化性質[6]、腳板薯的繁殖[7]與栽培[8]等的研究，對腳板薯保健性食品研究和開發，如果凍、飲料等也逐漸研發出來[9]，但相對較少。

隨著經濟發展和生活水平提高，人們的保健意識也在逐漸強烈，由關注的醫療保健己經轉變到食品保健，專慮更多的是食品功能的多樣性。而紫腳板薯除了日常食用，在食品深加工方面具有極大開發潛力及價值。而餅干作為一種適應性強、普及性高、銷售面廣的休閑食品，具有廣闊的國內外市場發展空間[10]。因此，以腳板薯為主要試驗材料，采用單因素試驗和正交試驗設計，通過測定腳板薯餅干的色差、質構和感官評價等指標，探尋制作腳板薯餅干的材料配比，為腳板薯在食品加工方面的應用提供理論基礎。

1 材料與方法

1.1 材料與設備

新鮮腳板薯，購自江西省萬載縣；低筋面粉，滕州市鑫銀豐面粉廠提供；黃油，臨沂裕升食用油有限公司提供；食品級檸檬酸，浙江一諾生物科技有限公司提供；食鹽，江西省鹽業集團股份有限公司提供；白砂糖、雞蛋，當地市場購置。

T7-L325 型烤箱，廣東美的廚房電器制造有限公司產品；高速粉碎機，天津市泰斯特儀器有限公司產品；BgZ-30 型電熱鼓風干燥箱，上海博迅實業有限公司醫療設備產品；B10002 型電子天平，梅特勒托利多儀器上海有限公司產品；CR-400 型色彩色差計，日本柯尼卡美能達公司產品；TA.XTC-18 型質構儀，上海保圣科技有限公司產品。

1.2 試驗方法

1.2.1 腳板薯粉的干燥

挑選新鮮、無腐爛的腳板薯用清水洗凈削皮后，切成薄片平鋪放入烘箱，置于60 ℃熱空氣干燥24 h至脆硬無水分，放入小型粉碎機攪碎至粉末，過60 目篩，密封放入冰箱冷凍儲存備用。

1.2.2 腳板薯餅干制作流程

采用如下流程進行餅干制作：材料預處理→紫色腳板薯粉+低筋面粉→混勻→面團調制（加入白砂糖+黃油+檸檬酸）→成型→烘烤→冷卻包裝。

（1）材料預處理。雞蛋敲碎后攪勻，黃油用微波爐快擋15 s 加熱至微微軟化，備用；另外，檸檬酸及白砂糖用粉碎機碎至粉末，備用。

（2）材料混合與面團調制。將上述準備的黃油加入白砂糖、食鹽，攪拌至順滑無顆粒感后混入預備的雞蛋液，攪打至體積膨大呈發白濃稠狀。將腳板薯和低筋面粉按試驗設計的配比均勻混和后，用勺將其與黃油混合物混合成面團。

（3）成型。將面團用搟面杖壓成厚薄均勻的形狀，腳板薯粉餅干用方形模具按壓，統一按壓至大小一致，放入墊好烘焙紙的烤盤。

（4）烤制、冷卻。烤箱上下火150 ℃預熱5 min后，將烤盤放入烤箱中下層，上下火150 ℃烤制15 min后調至上火140 ℃再烤3 min。烤好的餅干放至冷卻，然后裝入密封袋，防止受潮。

1.2.3 單因素試驗設計

以混合粉質量100 g 為基準（低筋面粉85 g+紫色腳板薯粉15 g），白砂糖用量25 g，黃油用量50 g，檸檬酸0.25 g，食鹽1 g，蛋黃25 g 的基礎上，以感官評分和體積比為指標，進行單因素試驗，分別考查確定腳板薯粉和低筋面粉在混粉中比例、白砂糖用量和黃油用量對腳板薯餅干的影響。

（1）腳板薯粉和低筋面粉在混粉中比例的確定。在100 g 混粉中，腳板薯粉與低筋面粉比例分別設置為1∶9，2∶8，3∶7，4∶6，5∶5，6∶4，固定白砂糖用量25 g，黃油用量50 g，檸檬酸用量0.25 g，食鹽1 g，蛋黃25 g，采用1.2.2 的方法制作腳板薯餅干，用質構儀和色彩色差計測定餅干質地和色澤，再對其進行感官評分，確定紫色腳板薯全粉和低筋面粉最適合比例。

（2）白砂糖用量的確定。按照（1）中的結果固定每100 g 混粉中腳板薯與低筋面粉比例，白砂糖用量分別為10，15，20，25，30，35 g，固定黃油用量50 g，檸檬酸用量0.25 g，食鹽1 g，蛋黃25 g，采用1.2.2 的方法制作腳板薯餅干，用質構儀和色彩色差計測定餅干質地和色澤，再對其作出感官評分，確定白砂糖用量。

（3）黃油用量的確定。按照（1）中確定的比例配置混合粉，并按照（2）確定白砂糖用量，黃油用量分別設置為35，40，45，50，55 g，固定檸檬酸用量0.25 g，食鹽1 g，蛋黃25 g，采用1.2.2的方法制作腳板薯餅干，用質構儀和色彩色差計測定餅干質地和色澤，再對其作出感官評分，確定黃油添加量。

1.2.4 正交試驗設計

選取影響腳板薯餅干的3 個主要因素腳板薯粉和低筋面粉在混粉中比例（A）、白砂糖用量（B）、黃油用量（C）設計三因素三水平正交試驗。

正交試驗因素與水平設計見表1。

表1 正交試驗因素與水平設計

1.2.5 色澤和質地測定

使用色彩色差計進行L*值（亮度）、a*值（紅綠）、b*值（黃藍）色差的測定。每組測定8 塊餅干，每塊餅干測定6 個點[11]。使用質構儀進行硬度、彈性、咀嚼性、膠著性測定。選取100 N 力量感應元，圓柱形探頭。參數設置：探頭上升為25 mm。檢測前后速度均60 mm/min，起始力1.5 N，形變量25%，每組測定8 個樣品[12]。

1.2.6 感官評價

由10 名具有豐富食品經驗的學生組成評定小組，從形態、色澤、氣味口感和組織狀態4 個方面對不同配方的腳板薯餅干進行感官評定，以平均分為最終評定結果。

感官指標評定標準見表2。

表2 感官指標評定標準

1.3 數據分析

試驗數據使用Microsoft Excel 2019 進行整理，用SPSS 統計軟件Duncan 法進行差異顯著性分析。

2 結果與分析

2.1 單因素試驗

2.1.1 腳板薯粉和低筋面粉在混粉中比例對餅干品質的影響

腳板薯粉的添加是為了在餅干里增加有益于人體健康的成分，但由于腳板薯特有的顏色和風味，添加量的多少會影響到餅干的品質。

不同腳板薯粉的添加會對對餅干色差造成影響，隨著腳板薯粉的添加比例增加，L*值即亮度逐漸降低，a*值即紅色逐漸上升，b*值整體呈下降趨勢，說明腳板薯粉比例的增加會使得餅干的顏色變暗，紫色加深，這是可能是因為腳板薯本身呈深紫色。腳板薯粉添加量對腳板薯曲奇餅干硬度、彈性、咀嚼性、膠著性有不同的影響。腳板薯粉與全筋面粉配比為1∶9，4∶6，6∶4 時，餅干硬度最大；其次為5∶5，餅干硬度較小的腳板薯粉與全筋面粉配比為2∶8 與3∶7。腳板薯粉與全筋面粉配比為2∶8與3∶7 時，餅干硬度、咀嚼性、膠著性相對較低。在彈性中，4∶6 較低，而5∶5 最高；5∶5 配比的餅干彈性顯著高于4∶6 與6∶4 配比。

腳板薯粉和低筋面粉在混粉中比例對餅干品質的影響見表3。

表3 腳板薯粉和低筋面粉在混粉中比例對餅干品質的影響

由表3 可知，隨著紫色腳板薯粉添加量的增加，餅干感官評定結果呈現增加再降低的變化，當腳板薯粉與全筋面粉配比為4∶6 時感官評價得分最高，此比例下的腳板薯餅干整體呈現紫色，咀嚼性良好。綜上，正交試驗中選擇腳板薯粉與全筋面粉配比為3∶7，4∶6，5∶5。

2.1.2 白砂糖用量對餅干品質的影響

白砂糖在餅干制作中可以提供甜味，同時在烘烤的過程中發生美拉德反應，產生誘人的香氣和色澤[13]。

白砂糖用量對餅干品質的影響見表4。

表4 白砂糖用量對餅干品質的影響

由表4 可知，不同白砂糖用量對餅干的色差有不同的影響。隨著白砂糖用量的增加，L*值（亮度）先上升后下降，說明餅干顏色從暗變亮再變暗；a*值（紅色）先上升后下降，說明餅干顏色中紅色先增加后減少；b*值（黃色）先上升后下降。伴隨紅色、黃色部分的先升后降，餅干顏色也就是紫色沒有大幅波動，但是亮度有變化，在白砂糖用量25 g 時到達最亮，30 g 時最暗。在白砂糖用量為15 g 紫色達到最深后開始變黃，與白砂糖的焦化反應有關[14]。白砂糖用量對腳板薯曲奇餅干硬度、彈性、咀嚼性、膠著性有不同影響。硬度在白砂糖用量為25 g 時達到較高，在15，30 g 時達到最低，白砂糖為10，20，25，30 g 無顯著性差異。彈性在10，30 g 達到較高，25，35 g 時達到最低。咀嚼性在10，25 g 時最高，15，30 g時最低。膠著性在25 g時最高，15 g時最低。

由表4 可知，當白砂糖用量為20 g 時，綜合評分最高，其次為白砂糖用量15 g 和25 g。當用量為10 g 時，缺乏甜味，組織不夠細密，口感相對較硬；當用量為15 g 時，咀嚼性較低，但甜味稍稍增加；當用量為20 g 時，此時其色澤均勻，甜度適中，硬度較適中，膠著性低；當白砂糖用量為25 g，甜度、硬度上升，但是彈性低，膠著性高，評分也隨之下降；當白砂糖用量為30 g，彈性升高，膠著性、咀嚼性下降，而且過于甜膩；當白砂糖用量35 g 時，味道過于甜，導致掩蓋了餅干本身的香氣，組織不夠細密，餅干顏色也會變成深褐色。綜合考慮，確定正交試驗中白砂糖用量為15，20，25 g。

2.1.3 黃油用量對餅干品質的影響

不同黃油中脂類氧化降解產生的同類物質是餅干香氣的主要供應物質，也是影響餅干酥脆主要原因[15]。

黃油用量對餅干品質的影響見表5。

表5 黃油用量對餅干品質的影響

由表5 可知，L*值呈現先降再升，在40 g 時達到最高，55 g 時達到最低，說明在黃油用量40 g 時餅干顏色最亮，55 g 時最暗。a*值先升后降，在45 g 時達到最高后下降，說明黃油45 g 時紅色占比最大。b*值先升后降再升，在黃油用量45 g 時達到最低后上升，說明45 g 時黃色值較低，45 g 時紫色最為明顯。硬度在黃油用量35，40 g 達到最高，50 g 時達到最低，有顯著性差異。咀嚼性、彈性都在40 g 時達到最高，50 g 時達到最低，有顯著性差異。膠著性在35，40 g 時達到最高，50 g 時最低。

由表5 可知，在40 g 時達到相對較高，在黃油用量為35 g 時，硬度與膠著性較高，但色澤不夠突出；在黃油用量為40 g 時，硬度、咀嚼性、彈性、膠著性均較高，有紫色色澤；在黃油用量為45 g 時，紫色色澤明顯，但硬度較低，與40 g 的硬度有顯著差異；在黃油用量為50 g 時，硬度、咀嚼性均為最低，綜合評分中評分最低。綜合考慮，確定正交試驗中黃油用量為35，40，45 g。

2.2 正交優化試驗

基于上述單因素試驗結果，采取正交試驗和感官評定來進一步確定腳板薯餅干的最佳配方。

腳板薯餅干配方正交試驗結果見表6。

表6 腳板薯餅干配方正交試驗結果

由表6 可知，3 個因素對紫色腳板薯餅干餅干的影響程度依次為腳板薯粉和低筋面粉在混粉中比例（A）＞白砂糖用量（B）＞黃油用量（C），3 種因素對餅干的品質造成影響，而腳板薯粉和低筋面粉在混粉中比例對餅干感官品質的影響最為明顯，其次是白砂糖用量，而黃油用量對餅干感官品質的影響最小。通過表5 中值不同水平的比較，可得最佳因子水平組合為A2B3C1，即最佳配比為腳板薯粉和低筋面粉在混粉中比例4∶6，白砂糖用量25 g，黃油用量35 g。按照此最優工藝組合制作的紫色腳板薯餅干，感官評分平均值為83.83 分，餅干酥脆可口，甜而不膩，呈現明顯的紫色。

3 結論

通過單因素試驗和正交試驗分析得出制作腳板薯餅干的最佳配方為100 g 混粉中腳板薯粉和低筋面粉混合比例4∶6，白砂糖用量25 g，黃油用量35 g，此配方下生產的紫色腳板薯餅干酥脆可口，甜而不膩，呈現明顯的紫色，為腳板薯的開發應用提供了技術支持。