黄檀香 陈锦炫 李欣 张曼 吴佳炜 刘继栋
摘要：以传统曲奇饼干制作工艺为基础，研制符合大众需求的D-阿洛酮糖曲奇饼干，并获得最佳制备工艺。通过水分活度分析、质构分析、成像分析、松密度分析以及感官评价研究了不同D-阿洛酮糖添加量对曲奇饼干品质的影响。结果表明：与纯蔗糖曲奇饼干相比，添加适量D-阿洛酮糖可改善饼干表面色泽，使曲奇饼干内部气孔细密均匀，降低饼干的硬度、脆度和咀嚼性，提高饼干的滋味与口感。当D-阿洛酮糖量与蔗糖量比值为12∶19时，曲奇饼干质构特性最好，组织结构呈明显的焦糖色，且感官评分最高。
关键词：D-阿洛酮糖；
蔗糖；
曲奇饼干；
工艺优化；
品质分析
中图分类号：TS213.2 文献标志码：A DOI：10.16465/j.gste.cn431252ts.20240120
基金项目：广西自然科学基金项目（2020GXNSFAA297104）；
广西大学甘蔗糖业研究院基金项目（ASSI-2022015）；
广西大学“大学生创新创业训练计划”（S202210593140）。
Process optimization and quality analysis of D-allulose cookies
Huang Tanxiang， Chen Jinxuan， Li Xin， Zhang Man， Wu Jiawei， Liu Jidong
（ College of Light Industry and Food Science， Guangxi University， Nanning， Guangxi 530004 ）
Abstract：
In this study， we utilized traditional techniques to prepare D-allulose cookies and obtained the optimal preparation parameters. The effects of different amount of D-allulose on the quality of cookies were evaluated by using the water activity analysis， structure， image， bulk density and sensory analysis. The results showed that compared with the cookies of pure sucrose， a certain amount of D-allulose could improve the surface color and make the inner pores fine and uniform of the cookies. Meanwhile it could reduce the hardness， crispness and chewiness and improve the taste of the cookies. Furthermore， when the ratio of D-allulose to sucrose was 12：19， the D-allulose cookies have the best texture characteristics， structure with a distinct caramel color， and the score of sensory evaluation were the highest.
Key words：
D-allulose；
sucrose；
cookies；
process optimization；
quality analysis
随着龋齿、肥胖症、糖尿病患病率的增加，人们对于低热量食品的需求日益迫切[1-3]。曲奇饼干是一种深受人们青睐的休闲食品，在饼干类消费市场占据重要地位[4]。然而，在曲奇饼干的烘焙加工过程中常使用蔗糖为甜味剂，随着功能糖在食品应用的研究快速发展[5]，利用新型甜味剂生产“无糖饼干”类产品已成为当前亟需解决的关键问题之一。目前，利用新型功能性甜味剂替代烘焙食品中的蔗糖已引起了学者的关注[6]。将不同种类的代糖（木糖醇、山梨糖醇和葡聚糖等）替代蔗糖加入到蛋糕中，研究对蛋糕的比容，质构，色泽等品质影响，结果表明不同糖替代蔗糖对蛋糕品质的影响存在较大差异。D-阿洛酮糖是一种稀有糖，甜度和热值分别为蔗糖的70%及0.5%。此外，D-阿洛酮糖具有降血脂及血糖、抗氧化[7]、预防肥胖和2型糖尿病[8]等功能，被认为是一种理想的甜味剂[9-10]。2019年4月17日，美国FDA宣布将低热量甜味剂阿洛酮糖排除在“添加糖”及“总糖”标签之外，不参与热量计算，在实际应用过程中不控制其添加量，这一政策极大的促进了D-阿洛酮糖在全球消费市场的快速增长[11]。将D-阿洛酮糖作为一种无热量的稀有己糖添加到奶油布丁的原料中，作为蔗糖的替代品，开发了一种新的功能性甜点。鉴于D-阿洛酮糖多种重要的特异性生理功能[12-14]，本研究拟以D-阿洛酮糖代替传统甜味剂蔗糖制备曲奇饼干，通过水分活度分析、成像分析、质构分析、松密度分析以及感官评价，获得D-阿洛酮糖曲奇饼干的最佳制备工艺。
1 材料与方法
1.1 材料与试剂
乙醇（分析纯）：国药集团化学试剂有限公司；
低筋面粉：广西南宁百货超市；
黄油：广西南宁百货超市；
白砂糖：广西南宁百货超市；
市售鲜鸡蛋：广西南宁市西乡塘区明秀路西路52号友爱农贸市场内铺42号；
D-阿洛酮糖：保龄宝生物股份有限公司。
1.2 仪器与设备
AB104-N型电子天平：上海第二天平仪器厂；
MG38CB-AA型电烤箱：多乐电器（昆山）有限公司；
HD-4型水分活度仪：无锡市华科仪器仪表有限公司；
ML204T型电子天平；
济南博坤科学仪器有限公司；
DL91150型电子游标卡尺：宿迁云沃信息科技有限公司；
BX-53型显微镜成像系统：上海西努光学科技有限公司；
TA.XTC型质构仪：上海保圣实业发展有限公司。
1.3 方法
1.3.1 工艺流程
黄油软化→用电动打蛋器搅打成羽毛状→分两次加入定量鸡蛋液和糖进行二次搅打→面粉过筛后筛入→和面→装入裱花袋→裱花成型→烘焙→冷却→包装成型[15-16]。
1.3.2 工艺要点
（1）面团调制[17]：将适量黄油软化（水浴解冻）至用手轻轻按压表面压出痕迹即可，用打蛋器打至羽毛状，随后加入一定比例糖（参照表1），分两次加入鸡蛋液进行二次搅打，至均匀。将低筋面粉用80目筛网筛入其中，搅拌均匀。
（2）挤压摆盘：将调制好的面团装入裱花袋中，挤出大小一致、花纹均匀、厚薄相差不大的曲奇饼干，放置于提前铺好吸油纸的烤盘中。注意每个曲奇饼干之间要留有一定间隙，防止烘烤过程中饼干溶胀黏结在一起。
（3）焙烤成型：将摆放好曲奇饼干的烤盘放入已经预热好的烤箱中，上火温度180 ℃～190 ℃，下火温度150 ℃～170 ℃，烘烤20 min，然后持续下火150 ℃～170 ℃，将上火调至160 ℃～170 ℃继续烘烤12 min，直至饼干成型[15]，饼干表面呈浅黄色。从烤箱中取出冷却，包装后即得到曲奇饼干。
1.3.3 基础配方
D-阿洛酮糖6 g，底筋面粉75 g，黄油45 g，鸡蛋40 g，白砂糖25 g。
1.3.4 实验设计
结合基础配方，探讨D-阿洛酮添加量（0、6、9、12、15 g）和对应白砂糖添加量（31、25、22、19、16 g）对D-阿洛酮糖曲奇饼干质量的影响，以水分活度分析、质构分析、成像分析、松密度分析以及感官评价结果为指标，确定D-阿洛酮糖曲奇饼干的最优工艺。D-阿洛酮糖曲奇饼干配方[18]见表1。
1.3.5 饼干的品质评价
（1）感官评分：由10名评审员组成感官评定小组，明确本实验的目的、意义以及感官评定的指标和注意事项，对样品编号后在室内进行评定。
按照GB/T 20980—2007中的标准对不同D-阿洛酮糖添加量的曲奇饼干进行感官评分，如表2其中色泽10分，滋味与口感20分，形态20分，酥松度20分，组织结构30分。
（2）质构测定：D-阿洛酮糖曲奇饼干的质构分析参照文献[19-20]的方法进行。质构仪采用p/35探头，对饼干进行连续2次压缩测试。参数设定为：测试前后速率1.0 mm/s，压缩程度40%，2次压缩间隔时间15 s。测定的指标包括硬度、脆度和咀嚼性。
（3）成像分析：将饼干从中间小心切开，截面朝上固定放好，将显微镜成像系统的倍数调至最小，直至屏幕上出现清晰的截面画面，再将旋钮调至2倍大小，即可清晰观察到饼干内部组织结构图。
（4）松密度测定[18]：每组各取3块质量、大小均匀的饼干，测出饼干的质量和体积，根据式（1）得出饼干松密度。
（5）饼干水分测定：在常温状态下，将饼干放入水分活度仪的测试室中测定饼干的水分，待平衡后读取数据。每组饼干各测3次，取平均值。
2 结果与分析
2.1 饼干水分分析
由图1可知：随着D-阿洛酮糖添加量的增加，D-阿洛酮糖曲奇饼干所含水分先显著升高（P<0.05）后降低。添加D-阿洛酮糖后曲奇饼干的含水量增加，并显著高于对照组（纯蔗糖，含水量为2.26%）。其中，3组（D-阿洛酮糖量与蔗糖量比值为12∶19）饼干的含水量最高，为3.13%，而4组（D-阿洛酮糖量与蔗糖量比值为15∶16）饼干的含水量降至2.83%。出现这种情况的原因可能是添加D-阿洛酮糖后影响了曲奇饼干的持水能力，并且在一定范围内，随着D-阿洛酮糖添加量的增加，曲奇饼干的持水能力增强。曲奇饼干的含水量通常在4%以下[21]，由图1可知每组饼干的含水量符合要求。
2.2 饼干质构分析
质构分析是评价饼干品质常用的方法之一，其中硬度、脆度和咀嚼性是饼干质构分析中常见的重要指标[22-24]。饼干的品质与其硬度、咀嚼性呈负相关，这两项指标数值越高，饼干越硬，越难被嚼碎；
而脆度则反映饼干质地疏松程度。由图2可知，与对照组纯蔗糖曲奇饼干相比，1～4组饼干的硬度、脆度和咀嚼性都有所降低，且2、3组降低幅度较大。说明添加D-阿洛酮糖可以改善曲奇饼干的口感品质，原因可能在于D-阿洛酮糖降低了饼干中油脂、蛋白质胶粒之间的结合力[25]，导致饼干硬度、咀嚼性降低。有研究表明，曲奇饼干最佳硬度值在14～18 N[26]。而3组（D-阿洛酮糖量与蔗糖量比值为12∶19）的曲奇饼干硬度为17.17 N，处于最佳硬度值14～18 N范围内。
2.3 饼干成像分析
由图3可知，曲奇饼干的颜色随着D-阿洛酮糖添加量的增加而逐渐加深，在比值为12∶19时呈现明显的焦糖色，很好地验证了D-阿洛酮糖与饼干中的蛋白质发生美拉德反应产生焦糖色素，从而改善饼干色泽[27]。当比值达到15∶16时饼干颜色呈现发黑的趋势。D-阿洛酮糖量与蔗糖量比值为0∶31、6∶25时，饼干组织结构里的孔洞，不明显且不够细密。随着添加量的增加，孔洞变得明显且细密，表明添加一定量的D-阿洛酮糖可以改善饼干的组织结构。
2.4 饼干松密度分析
由图4可知饼干松密度稳中有降，对照组纯蔗糖曲奇饼干的松密度为1.30 g/cm3，1～4组不同D-阿洛酮糖添加量的曲奇饼干松密度依次为1.35、1.33、1.37、1.32 g/cm3。说明各组饼干松密度无明显区别，所以添加D-阿洛酮糖后对曲奇饼干的松密度无显著影响。松密度高表明曲奇饼干膨松得比较好，入口会比较酥脆；
而松密度低则有可能是在制作过程中材料未搅拌均匀，导致局部干硬，膨松不好。
2.5 饼干感官分析
由表3可知，随着D-阿洛酮糖添加量的增加，曲奇饼干的感官评分先增加后下降。结合质构和成像分析，对照组纯蔗糖曲奇饼干色泽成面白色，硬度较大，组织结构不均匀，酥松度及口感较差，感官评分最低，为71分。3组（D-阿洛酮糖量与蔗糖量比值为12∶19）的曲奇饼干色泽诱人，呈焦糖色，硬度合适，组织结构细密均匀，酥松度及口感较好，感官评分最高，为86.5分。由此可见，添加D-阿洛酮糖后对曲奇饼干的色泽、滋味与口感、形态、酥松度及组织结构有一定影响，其中对色泽、酥松度和组织结构的影响较显著。
3 结 论
本文研究了不同D-阿洛酮糖添加量对曲奇饼干品质的影响。结果表明：与纯蔗糖曲奇饼干相比，添加一定量的D-阿洛酮糖能使曲奇饼干内部气孔细致均匀，降低饼干的硬度、脆度和咀嚼性，改善饼干表面色泽，提高饼干的滋味与口感。当D-阿洛酮糖量与蔗糖量比值为12∶19时的饼干硬度介于曲奇饼干硬度值最佳范围内，焦糖色比较明显，组织结构均匀，感官评分最高，较纯蔗糖曲奇饼干具有优势。
参 考 文 献
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