system: [SYSTEM]

user: 3. 实验结果与分析 3.1. 饼干配方单因素实验 3.1.1. 豆渣添加量对饼干品质的影响 豆渣添加量对饼干感官评分的影响如图1所示，随着豆渣添加量的增加感官评分先上升后下降。豆渣能稀释面筋蛋白，破坏面筋网络结构，从而影响面团的质构特性和流变学特性 [ 22 ] ，同时适量添加豆渣可在一定程度增大面团的吸水率和粉质指数，降低弱化度，从而改善面团的粉质特性 [ 23 ] ，当豆渣添加量≤ 23 g时，面团较易形成，饼干疏松性好，口感较为细腻，无豆腥味；而当豆渣添加量> 23 g时，饼干疏松性变差，口感偏僵硬，有一定粗糙感，感官评分显著下降(P < 0.05)，其原因可能是豆渣膳食纤维含量较高，过量添加豆渣会使饼干僵硬感和粗糙感增加 [ 24 ] 。综上所述，适量添加豆渣对饼干口感影响不大，而过量添加豆渣会使饼干口感变得僵硬。综合考虑，豆渣添加量23 g为宜。 图1. 豆渣添加量对饼干品质的影响 3.1.2. 黑茶添加量对饼干品质的影响 黑茶添加量对饼干感官评分的影响如图2所示，随着黑茶添加量的增加，感官评分先上升后下降。黑茶的添加量对饼干的风味、色泽均有较大影响，当黑茶添加量为1 g，饼干的茶味茶香不足，随着茶粉添加量的提高，饼干的色泽由黄色变为棕色，再由棕色向红褐色转变，茶褐素和茶红素是黑茶主要的呈色物质 [ 25 ] ，饼干色泽变化可能与此关系；当黑茶添加量达到5 g时，饼干有明显的茶味茶香，口感适宜，苦味不明显，食完后有一定的回甘效果，此时感官评分显著高于其他实验组(P < 0.05)；当黑茶添加量> 5 g时，虽然饼干茶味茶香愈加浓郁，但出现了明显的茶苦味，感官评分显著下降(P < 0.05)，苦味的出现可能与茶叶含有的茶碱、咖啡碱、多酚类等物质有关 [ 4 ] [ 26 ] [ 27 ] 。综上所述，黑茶添加量较少时饼干风味不足，而添加量过多时饼干茶苦味较重。综合考虑，黑茶添加量5 g为宜。 图2. 黑茶添加量对饼干品质的影响 3.1.3. 糖粉与木糖醇添加比例对饼干品质的影响 两者添加比例对饼干感官评分的影响如图3所示，随着木糖醇添加比例的减少感官评分先上升后略微下降。当两者添加比例< 4:4时，饼干口感偏硬，这可能是因为木糖醇具有的吸湿性，结合了面团中的水分，使蛋白质胶粒外部的浓度增加，对其内部水分产生了反渗透作用 [ 28 ] ，同时刁子蔚 [ 29 ] 等的研究表明木糖醇还能促进面筋网络包裹淀粉颗粒；随着糖粉添加比例的增大，饼干口感变得酥脆，整体色泽变深，这一是因为糖粉良好的反水化作用，减少了强面筋的形成 [ 30 ] ，增加饼干酥脆质感，二是由于其易发生美拉德反应和焦糖化反应，有利于饼干上色以及增加饼干风味；当两者添加比例≥ 4:4时，饼干口感酥脆，无裂纹、焦糊等不良现象，木糖醇的适量添加不仅能改善饼干的延展性，并且其溶解热高，能赋予饼干清甜的滋味，减少油腻感。综合考虑，糖粉和木糖醇添加比例4:4为宜。 图3. 糖粉与木糖醇添加比例对饼干品质的影响 3.1.4. 黄油添加量对饼干品质的影响 黄油添加量对饼干感官评分的影响如图4所示，随着黄油添加量的增加感官评分先上升后下降。当黄油添加量<55 g时，所烤制的饼干口感偏紧实、粗糙，酥松性一般，裂纹较多；随着黄油添加量的增加，饼干酥松性提高，表面变得有光泽，裂纹减少，这可能是因为黄油在打发过程中裹入空气，能在一定程度上破坏面筋网络，从而提高了饼干的酥松性 [ 31 ] ，此外黄油还具有良好的疏水性，能在蛋白质和淀粉粒表面形成油脂膜阻止面团吸水，控制面筋的形成，降低面团内聚力，使面团酥软，同时还能防止饼干干裂现象的发生 [ 32 ] ；而当黄油添加量> 55 g时，会出现不易搅打的现象，且烤制的饼干口感偏油腻，黄油味较重且易碎，这可能是由于当黄油添加量过多时，会导致面筋网络不易形成，使面团黏性下降，饼干抗裂性变差。综合考虑，黄油添加量55 g为宜。 图4. 黄油添加量对饼干品质的影响 3.2. 饼干焙烤条件单因素实验 焙烤温度和时间对食品的色泽、风味均有较大的影响，尤其是对于饼干这种含糖量较高的食品，当焙烤温度过高时发生的焦糖化反应会使饼干品质下降，因此控制好焙烤温度和时间显得尤为重要，如图5所示，当焙烤温度和时间为160℃/180℃/14 min时，饼干感官评分最高，品质最优。 图5. 焙烤时间和温度对饼干品质的影响 3.3. 正交实验结果 由表6感官评分的极差可知，影响豆渣纤维黑茶低糖饼干品质的因素依次为B > A > D > C，即黑茶的添加量是影响饼干品质的最主要因素，其次为豆渣、黄油的添加量，糖粉与木糖醇添加比例对饼干品质影响最小；饼干配方的最佳组合为A 2 B 2 C 2 D 3 ，即豆渣添加量为23 g，黑茶添加量为5 g，糖粉和木糖醇的添加比例为4:4，黄油添加量为60 g；同时从表7的方差分析结果可以看出，豆渣添加量(A)、黑茶添加量(B)、糖粉和木糖醇添加比例(C)、黄油添加量(D)这4个因素对感官评分的影响差异具有显著性，此外4个因素对感官评分的影响的显著性大小顺序与极差分析结果基本一致；最后对理论最佳组合进行的验证实验得出饼干感官评分为80.8分，高于实验最优组合。 Table 6 The orthogonal experiment results of the biscuit formul 实验号 水平 感官评分 A B C D 豆渣添加量 黑茶添加量 糖粉和木糖醇比例 黄油添加量 1 1 (20 g) 1 (4 g) 1 (3:5) 1 (50) 70.7 2 1 2 (5 g) 2 (4:4) 2 (55) 76.1 3 1 3 (6 g) 3 (5:3) 3 (60) 68.6 4 2 (23 g) 1 2 3 78.2 5 2 2 3 1 73.9 6 2 3 1 2 67.5 7 3 (26 g) 1 3 2 69.1 8 3 2 1 3 71.9 9 3 3 2 1 61.5 K 1 215.4 218.0 210.1 206.1 K 2 219.6 221.9 215.8 212.7 K 3 202.5 197.6 211.6 218.7 R 5.7 8.1 1.9 4.2 表6. 饼干配方正交实验结果 Table 7 Analysis of variance of orthogonal experimen 变异来源 平方和 自由度 均方 F值 Sig. A豆渣添加量 157.925 2 78.963 104.869 0.000 B黑茶添加量 264.769 2 132.398 175.836 0.000 C糖粉和木糖醇比例 23.321 2 11.660 15.486 0.000 D黄油添加量 102.005 2 51.003 67.736 0.000 误差 13.553 18 0.753 总变异 136，981.180 27 表7. 正交实验方差分析 3.4. 饼干指标检测 在最佳工艺参数的条件下，对豆渣纤维黑茶低糖饼干的理化指标和微生物数量进行检测，结果如表8所示，各项指标均符合GB7100-2015饼干的规定；同时对饼干的水分、蛋白质、粗脂肪的含量进行测定，各项指标均符合T/AHFIA 019-2019饼干的规定，结果如表9所示。 Table 8 Chemical indictors and microbial detection values of biscuit 项目 测定结果 GB 7100-2015 单项结论 酸价(以脂肪计) (KOH) (mg/g) 2.7 ≤ 5.0 合格 过氧化值(以脂肪计) (g/100 g) 0.15 ≤ 0.25 合格 菌落总数(CFU/g) 3.1 × 10 3 ≤ 10 4 合格 大肠菌群(CFU/g) 8 ≤ 10 合格 霉菌(CFU/g) 31 ≤ 50 合格 表8. 饼干理化指标与微生物检出值 Table 9 Main nutrient content of biscuit 项目 测定结果 T/AHFIA 019-2019 单项结论 水分(%) 3.13 ± 0.28 ≤4.0 合格 蛋白质(g/100 g) 6.23 ± 0.25 ≥4.0 合格 粗脂肪(%) 24.19 ± 0.94 ≤35.0 合格 表9. 饼干主要营养成分测定