连成杰1，龚超1，王诗琪1，易阳1,2，3，王宏勋1，2，3．周敏1，2，3*
1．武汉轻工大学食品科学与工程学院（武汉430023）；2．农产品加工湖北省协同创新中心（武汉430023）；3．湖北省生鲜食品工程技术研究中心（武汉430023）
摘要研究莲房膳食纤维在酥性饼干中的应用及其对产品品质的影响。结合单因素试验和正交试验，以感官评分为指标优化得到莲房膳食纤维酥性饼干的最优配方为：膳食纤维添加量6%、食用油添加量27.5%、疏松剂配比（碳酸氢钠与碳酸氢铵质量比）2:1。各因素对产品感官品质的影响结果为：膳食纤维添加量>食用油添加量>疏松剂配比。比较对照组和莲房膳食纤维添加组饼干的品质特征发现：添加6%的膳食纤维能显著增强产品的硬度(p<0.05)，但对酥性无显著影响p>0.05）；膳食纤维明显增强产品的咸味.苦味、涩味和回味-B，但对其丰富、鲜味和回味-A无明显影响。研制所得莲房膳食纤维酥性饼干感官品质良好，总膳食纤维含量达4.21%，可为莲房资源综合利用开发提供参考。
关键词 莲房；膳食纤维；酥性饼干：质构：滋味
莲房又称莲蓬和莲壳，是睡莲科植物莲（Nelumbonucifera Gaertn.）的成熟花托，用作传统中药材具有止血、化瘀和祛湿的功效。近年来，籽莲产业规模不断壮大，莲房作为主要的副产物并未得到有效的开发利用，反而因随意丢弃和焚烧造成资源浪费和环境污染。莲房中的化学成分主要包括多酚、生物碱、蛋白质、脂肪、糖类、纤维、胡萝卜素和维生素等，其
中仅原花青素以多样的药理作用引起广泛的关注。莲房中粗膳食纤维含量达84.16%，而关于其研究开发却鲜见报道。
膳食纤维对预防肥胖症、高血脂、动脉硬化、糖尿病和结肠癌等疾病的发生有重要作用，随着人们生活水平的提高和健康意识的增强，膳食纤维添加产品的市场需求日益增加。酥性饼干是焙烤类主导产品之一，豆渣和葛根等膳食纤维在酥性饼干中的应用已有报道，但莲蓬膳食纤维在该类产品中的应用及其对产品品质的影响尚不清楚。试验前期建立了莲蓬膳食纤维的双酶法制备工艺，在此基础之上进一步开发莲蓬膳食纤维酥性饼干，并考察膳食纤维添加对挂面品质的影响，以期为莲蓬的综合利用提供参考。
1 材料与方法
1.1试验材料
莲房：由湖北万荷堂莲业发展有限公司提供，莲房膳食纤维，采用复合酶法制备；低筋小麦面粉：河南金龙面业有限公司；福临门玉米油：中粮集团；细砂糖：广东福正东海食品有限公司；碳酸氢钠、碳酸氢铵等其他辅料均为食品级。
1.2试验仪器及设备
精密电子天平：美国Ohaus公司；YB-1000A型高速多功能粉碎机：永康市速锋工贸有限公司；BO-K35电烤箱：佛山市贝奥电器有限公司；V-llOOD型可见光光度计：上海美谱达仪器有限公司；Astree型电子舌：福州迈博仪器有限公司；TA.XT-plus食品物性测试仪：英国Stable Micro System公司；GZX-9140MBE型数显鼓风干燥箱：上海博讯实业有限公司医疗设备厂。
1.3莲房膳食纤维酥性饼干的制作工艺
莲房膳食纤维酥性饼干的工艺制作。其中，疏松剂添加量为1%，烘烤底火和面火温度均
为180℃，烘烤时间约8 min（至饼干色泽变深且无焦黑色）。
1.4单因素试验
选取莲房膳食纤维添加量、食用油添加量和疏松剂配比为试验因素，经预试验确定其固定水平分别为6%．30%和2：1。单因素试验中各因素的水平：膳食纤维添加量为2%，4%，6%，8%和10%；食用油添加量为25%，27.5%，30%，32.5%和35%；疏松剂配比为1：1，3：2.2：1，5：2和3：1。
1.5正交试验
在单因素试验的基础之上，设计三因素三水平L9(34)正交试验优化莲房膳食纤维酥性饼干的配方，试验因素及水平如表1所示。
1.6感官评价方法
莲房膳食纤维酥性饼干的感官评价参考国标稍作调整。筛选10位食品相关专业人员以盲标法分别对饼干的形态、色泽、滋味、口感和组织进行评分。
1.7基本成分分析
水分含量采用国标直接干燥法测定；灰分含量采用国标方法测定；蛋白质含量采用国标凯氏定氮法测定；脂肪含量采用索氏抽提法测定；总膳食纤维含量参考国标方法测定。
1.8质构分析
酥性饼干质构特征采用物性测试仪HDP/3PB探头进行三点弯曲试验。测试模式为压缩，测前速度5.00 mm/s，测中速度1.7 mm/s，测后速度10.0 mm/s，目标模式为应变40%，触发力为5.0 g。每组样品平行测定3次。取信号曲线的最大值为样品的硬度(g)，取曲线起点到最大峰值的线性距离为酥性(g．s)。
1.9滋味分析
称取约2.0 g饼干，加入100 m L的蒸馏水后匀浆，离心(5 000 r/min，10 min)过滤上清液。设置采样时间120 s和清洗时间10 s，采用电子舌分析上清液的滋味特征，平行重复三次。
1.10数据分析
采用IBM SPSS 19软件进行数据分析，两组数据的显著性差异采用f检验，多组数据间的显著性差异采用S-N-K检验，显著性水平为p<0.05。正交试验采用Excel 2007软件设计，并进行极值和方差分析。数据均以平均值±标准偏差表示。
2结果与分析
2.1单因素试验结果
2.1.1膳食纤维添加量对酥性饼干感官评分的影响
由图1可见，感官评分随莲房膳食纤维添加量的增加先增大后减小，但在添加量2%~10%范围内无显著变化(p>0.05)。膳食纤维添加能使饼干呈现天然的咖啡色，产生特殊的滋味和适当的硬度。当添加量超过8%时，饼干的花纹模糊，裂纹增多，色泽偏深棕色，涩味感增强，酥松感减弱，且断面出现较多大孔洞。为兼顾高的膳食纤维添加量和感官评分，适宜的膳食纤维添加量为6%～10%。
2.1.2食用油添加量对酥性饼干感官评分的影响
由图2可见，食用油添加量在25%~32.5%的范围内对莲房膳食纤维酥性饼干的感官评分无显著影响(p>0.05)，但随着添加量的进一步增加，感官评分发生显著降低(p<0.05)。油脂的起酥和充气作用赋予焙烤产品疏松柔软的质构。油脂添加量过低时，饼干硬度大，酥脆感弱，表面光泽及风味欠佳。当油脂添加量过高时，油膜的隔阻作用导致必要的面筋网络结构难以形成，产品组织疏松易于碎裂，油腻感强，易氧化酸败，且不符合“低脂”的健康理念。故
选择适宜的食用油添加量为25%～30%。
2.1.3疏松剂配比对酥性饼干感官品质的影响
在1%的疏松剂添加量下，考察不同碳酸氢钠和碳酸氢铵配比对饼干感官评分的影响，如图3所示。疏松剂配比对莲房膳食纤维酥性饼干的感官品质有显著的影响，其感官评分随碳酸氢钠配比的增大呈先增加后减小的趋势。当碳酸氢钠和碳酸氢铵配比为2：1时，饼干获得较高的感官品质，与3：2和5:2时的感官评分无显著差异(p>0.05)，但显著高于1：1和3:1时的感官评分(p<0.05)。碳酸氢钠添加过量，饼干碱性增强，产生后苦味。碳酸氢铵的膨松力较碳酸氢钠大2～3倍，添加过量易导致饼干发泡不均，松而不脆，影响产品的组织结构和质构。故选择适宜的碳酸氢钠和碳酸氢铵配比为3：2～5：2。
2.2正交试验结果
采用正交试验优化莲房膳食纤维酥性饼干的配方，结果如表3所示。各因素对饼干感官品质均无显著影响(p>0.05)，其影响主次顺序为：莲房膳食纤维添加量>食用油添加量>疏松剂配比。该酥性饼干的最优配方为A1B2C2，即莲房膳食纤维添加量为6%，食用油添加量为27.5%，疏松剂配比（碳酸氢钠与碳酸氢铵质量比）为2：1。
2.3莲房膳食纤维酥性饼干的营养成分
以优化配方制作莲房膳食纤维酥性饼干，采用国标方法测定其基本成分，其中：水分含量为3.32%±0.04%；灰分含量为1.26%±0.01%；脂肪含量为19.21%±1.04%；蛋白质含量为6.04%±0.52%：总膳食纤维含量为4.21%±0.82%。
2.4膳食纤维添加对酥性饼干质构的影响
由图4可见，莲房膳食纤维添加对酥性饼干的酥性无显著影响(p>0.05)，但明显增加饼干的硬度(p<0.05)。膳食纤维对饼干硬度的增强作用与前人研究结果一致，饼干相对高的硬度使其咀嚼时需要更多的唾液，口感更佳，且可延缓陈化速率。
2.5膳食纤维添加对酥性饼干滋味的影响
采用电子舌评价莲房膳食纤维对酥性饼干滋味的影响，由图5可见。膳食纤维添加未明显改变产品的丰富、鲜味和回味-A，但明显增强其咸昧、苦味、涩味和回味-B，且明显减弱其酸味。莲房膳食纤维添加能显著改善产品的滋味，影响可能主要源于膳食纤维中残留的酚类物质和生物碱类物质，而这些活性物质可能产生特殊的生理功能，如抗氧化、抗肿瘤等。
3结论
结合单因素试验和正交试验，以感官评分为指标优化得到莲房膳食纤维酥性饼干的最优配方为：膳食纤维添加量6%，食用油添加量27.5%，疏松剂配比（碳酸氢钠与碳酸氢铵质量比）2:1。依据该配方制备所得饼干呈均匀咖啡色，花纹清晰，表面光亮，疏松适宜，断面孔洞细密，产品总膳食纤维含量达4.21%。莲房膳食纤维添加能显著增强饼干的硬度、咸味、苦味、涩味和回味-B，但对其酥性、丰富、鲜味和回味-A无明显影响。膳食纤维饼干的研制对促进莲房资源综合利用开发具有重要意义。
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