一种无麸质苦荞黑米胚芽曲奇饼干及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种无麸质苦荞黑米胚芽粉曲奇及其制备方法，属于食品加工生产制作领域。
背景技术
麸质(Gluten)，即我们俗称的面筋蛋白或谷朊粉，主要存在于麦类谷物中，如小麦、大麦、黑麦、燕麦等种子里，其中小麦中的含量最高。现实生活中，部分人群对麸质有麸质过敏症，摄入含麸质的食品会破坏他们肠道的表皮细胞，小肠绒毛被破坏，严重影响对食物营养成分的消化吸收，且诱发乳糜泻疾病。有此过敏反应的儿童，会出现腹胀、腹泻、呕吐和便秘等症状，造成营养不良、生长缓慢、体重下降和脾气暴躁等；成人还表现出嗜睡、疲劳、患关节病、忧郁、焦虑、手足麻木的癫痫等；对于成年女性，还会导致月经不调、不孕和反复流产等。据不完全统计，世界上麸质过敏症人数可达全球总人口数的1/330～1/800，在欧美国家比例较高，美国至少有3000万人，欧洲有约4000万人，且这个群体人数正在日益增长。
目前，对麸质过敏症还没有找到有效的缓解和治愈方法，只能通过摄入无麸质的食物来防止过敏反应。无麸质饮食(Gluten-free diet)，就是完全不含麸质的食品，用无面筋食物制备而成。除具有供给麸质过敏症人群食物以外，还有减轻体重、降低胆固醇、提高能量等作用，还能让关节痛和神经失常的患者受益。研究表明，食物中20PPM浓度的麸质含量，不会导致麸质过敏症患者出现主要症状或小肠绒毛萎缩。美国食品和药物管理局将“无麸质”界定在食物中麸质含量少于20PPM。目前中国还没有出台相关的标准，只有针对出口食品中的麸质过敏原成分检测的标准。
苦荞是一种无麸质准谷物，属于蓼科苦荞属。苦荞含有丰富淀粉，并且包含许多有价值的化合物，例如蛋白质、抗氧化剂、微量元素和膳食纤维。用苦荞粉制成的饼干被认为是促进健康的功能食品，尤其是对于乳糜泻患者。黑米是一种禾本科植物，又称做紫米和乌米。黑米在我国种植范围广、历史悠久且品种多。黑米含有13％左右的蛋白质，其氨基酸种类全，必需氨基酸含量比普通大米高，且比例更加合理。此外，黑米还提供如黑米花青素、黑米黄酮等生物活性物质。如今黑米已广泛应用于食品工业生产，主要的应用品类有：粥类、饼干类、面包类、面条类、饮品类及膨化食品类。
目前，我国对无麸质饮食日益重视，但是目前无麸质产品品种还较为单一，不够丰富，对于无麸质产品的质量有待提高。现有的有关于无麸质食品的发明专利，无麸质面包蛋糕发明专利占据相当大部分内容。饼干作为我国目前消费量较大的一类焙烤食品，其中均添加了面粉或其他含有麸质的辅料，无法满足麸质过敏症患者的需求。而市面上的无麸质曲奇产品主要基于大米或玉米等淀粉状面粉制成，营养单一。面筋的缺乏会导致面团的弹性和粘性差、成品沙质口感、易碎质地、体积缺乏不蓬松、色泽灰白及容易老化等一系列问题。中国专利申请号为：201711446983.1，公开了一种无麸质食用菌全谷物五谷杂粮饼干及其生产方法，其特征在于以食用菌、五谷、薯类代替小麦粉制成无麸质曲奇。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是：传统无麸质曲奇饼干结构不稳定、硬度高、干燥、易碎且保质期短；无麸质曲奇缺乏沙质的口感，饼干不够蓬松；营养结构不健康，碳水化合物占比较大，而蛋白质和其它基本营养素(如维生素，矿物质和纤维)成分很少等问题。
为了解决上述技术问题，本发明提供了一种无麸质苦荞黑米胚芽曲奇，其特征在于，按质量百分比计算，其原料包括以下组分：
优选地，所述的黄油、糖粉、脱苦苦荞粉、黑米胚芽粉、大豆蛋白粉和碳酸氢钠使用前均于4℃条件下冷藏保存。
优选地，所述的脱苦苦荞粉、黑米胚芽粉、大豆蛋白粉制备前均经预处理，预处理步骤如下：
步骤a)：向脱苦苦荞粉/黑米胚芽粉/大豆蛋白粉中加入水，使其水分质量含量达到20～40％；
步骤b)：将步骤a)得到的脱苦苦荞粉/黑米胚芽粉/大豆蛋白粉进行包装并置于超高压加压桶中处理；
步骤c)：将步骤b)得到的脱苦苦荞粉/黑米胚芽粉/大豆蛋白粉置于烘箱中以30℃干燥至初始含水率，在-18℃冷藏保存即可。
更优选地，所述步骤b)中脱苦苦荞粉、黑米胚芽粉、大豆蛋白粉的处理工艺分别为：室温、400MPa条件下处理5min，室温、500MPa条件下处理10min，室温、300MPa条件下处理5min。
本发明还提供了上述无麸质苦荞黑米胚芽曲奇的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1)：面团制备：
将黄油和糖粉充分混合，然后再加入冰水，充分混合，最后依次加入脱苦苦荞粉、黑米胚芽粉、大豆蛋白粉、碳酸氢钠，充分混合；
步骤2)：成形：
将步骤1)所得的面团置于裱花袋中，挤注成直径饼胚；
步骤3)：烘烤：
将步骤2)所得的饼胚放入烤箱中，在上火220～240℃，下火200～220℃条件下烘烤6～8min；
步骤4)：冷却包装：
将步骤3)所得的烘烤后的曲奇静置冷却后包装。
优选地，所述的步骤1)的面团烘烤前其水质量含量控制在13～17％。
优选地，所述的步骤1)中第一次充分混合的工艺为：将黄油和糖粉置于搅拌机中以140r/min转速搅拌200s，期间每50s停止搅拌刮一次粘附在面壁上的物料；第二次充分混合的工艺为：继续以140r/min转速搅拌100s，期间每50s停止搅拌刮一次粘附在面壁上的物料；第三次充分混合的工艺为：在100r/min转速下搅拌150s，期间每50s停止搅拌刮一次粘附在面壁上的物料。
优选地，所述的步骤2)中饼胚的直径为45～55mm，厚度为17～23mm。
优选地，所述步骤3)中在烘烤至第4min时将烤箱内中段湿热空气全部排出。
优选地，当原料包括以下按质量百分比计的组分时：
所述步骤3)中的烘烤条件为上火240℃，下火220℃，烘烤8min；
当原料包括以下按质量百分比计的组分时：
所述步骤3)中的烘烤条件为上火235℃，下火200℃，烘烤6min；
当原料包括以下按质量百分比计的组分时：
所述步骤3)中的烘烤条件为上火220℃，下火200℃，烘烤7min。
优选地，所述步骤4)中将取出的曲奇在温度25～30℃，相对湿度85％条件下进行定型冷却处理，使其以5～9℃/min的降温速度降温至40℃以下。
本发明以黑米胚芽粉、脱苦苦荞粉、大豆蛋白、糖粉、黄油、碳酸氢钠和冰水为原料，经过黑米胚芽粉，脱苦苦荞粉和大豆蛋白粉组织改良处理、面团制备、成形、烘烤、冷却包装这几个步骤制备而成，通过添加外源蛋白质，代替原本的麦醇溶蛋白质以解决传统无麸质曲奇的问题。结构稳定且蓬松，改善了曲奇饼干的颜色，产品黄度明显增加，均衡营养，具有相对更长的保存期限。
面筋的缺乏会导致沙质的口感和易碎的质地以及体积的缺乏，这对面包制造行业构成了严峻的挑战。不过，饼干不需要发达的面筋网络，糖抓曲奇是一种特殊的饼干，脂肪和糖含量高，水含量低，其特征是有限的面筋网络结构。由于曲奇面团中水分不足，大多数淀粉颗粒在曲奇烘烤过程中不会胶凝。由于糖抓曲奇的面筋发展少，因此是用无麸质面粉制成无麸质曲奇的理想饼干种类。可以将蛋白质等功能成分掺入无麸质食品基质的合适基质以提升感官品质和营养结构。此外，也使得它们具有相对较长的保存期限，良好的饮食质量并被广泛食用。
产品工艺简便易行，成品口感蓬松细腻、风味优良、营养均衡且保质期更长。在烘烤过程中，曲奇发生一系列变化，该行为在很大程度上取决于其成分的类型和特性。例如由于膨松剂产生的气体和水汽化导致产品体积增加，从而导致重量减轻。扩散因子是饼干直径与其厚度的关系。它被认为是饼干质量的特征，显著影响饼干的质构特性和感官特性，应加以控制。不同曲奇类型对延展速率的要求不同：在脂肪和糖含量均高的曲奇饼干中，期望有较高的延展速率，而在糖和脂肪含量较低的半甜配方中，期望饼干不延展甚至收缩。相比于未添加蛋白质的曲奇，添加蛋白质后的曲奇直径和厚度都会显著增加，但是曲奇延展速率出现降低且蛋白质含量越高曲奇厚度显著增高。可能的原因是添加蛋白质的曲奇表面更容易形成硬皮和厚度显著增加，从而影响质构特性和感官特性。饼干厚度的增加表明它们捕获和保持CO2的能力增强导致CO2充当结构元素并使得饼干膨胀。
本发明提供的一种无麸质苦荞黑米胚芽粉曲奇，由于向曲奇面团中额外添加了食源性蛋白质，曲奇的营养、感官品质、产品稳定性均得到了一定程度的优化。
相较于基于大米或玉米等淀粉状面粉制成的曲奇，脱苦苦荞粉、黑米胚芽粉和大豆蛋白粉为主要原料混合制成的曲奇显著提高了矿物质含量、总酚含量和蛋白质含量。由于添加了脱苦苦荞粉，产品中镁、钾、铁、铜以及总酚含量得到显著提高。其中芦丁是脱苦苦荞粉主要的酚类物质，是一种有效的抗氧化剂，提高了产品稳定性。传统无麸质曲奇几乎不含有蛋白质，通过添加优质食源性蛋白可以补齐产品在这方面的短板。在感官品质方面。添加食源性蛋白质可以增加特定的风味和回味，然而，味道和香气不是关键的，他们可以通过添加香料而得到修饰。最关键的区别在于质地，这也对整体评价有很大的影响。传统曲奇特点是干硬，本发明的曲奇松脆，微湿，被咬时会发出特定的噪音。这些功能使人感到愉快。水分含量和水分活度是食品干燥度和产品变质敏感性的量度。水活度过高会导致产品保质期短，水分含量和水分活度显示相似的趋势，随着蛋白质的添加而降低。食源性蛋白高度可溶并且不与水发生有效共价结合，导致饼干中的自由态水分子含量减少，这也是为什么这些样品的配方中水的初始含量减少的原因。
本发明通过脱苦苦荞粉、黑米胚芽分和大豆蛋白粉代替小麦粉，使产品蓬松不易碎，营养丰富均衡；通过超高压法对原料粉进行组织改良处理，减少曲奇的沙质口感、提高产品抗氧化能力，延长保质期；进一步的，面团具备良好的加工工艺性能，对添加剂的需求降低，无需添加生物多糖-结冷胶、可得然胶或黄原胶以及传统的化学合成改良剂、蓬松剂等添加剂。仅使用少量的碳酸氢钠即可满足需求，满足大众简单配方食品等生活理念，且更加符合健康无添加的食品新理念。
附图说明
图1为实施例1、对比例1、对比例2、对比例3所得的无麸质苦荞黑米胚芽粉曲奇的硬度、弹性和内聚性变化情况；
图2为实施例1、对比例1、对比例2、对比例3所得的无麸质苦荞黑米胚芽粉曲奇即含15％大豆蛋白的曲奇的感官评价情况。
具体实施方式
为使本发明更明显易懂，兹以优选实施例，并配合附图作详细说明如下。
实施例1和对比例1-3中所得的无麸质苦荞黑米胚芽粉曲奇的硬度、弹性和内聚性测定：采用英国Stable Micro System有限公司的TA-XTplus质构仪，测试条件为：使用HDP/3PB探头，测试模式为压缩模式，测定前速度为3mm/s，测试速度为3mm/s，基板间距为35mm；使用P36/R探头，测试模式为TPA模式，测试前速度为2mm/s，测定速度为1mm/s，测定后速度为2mm/s，2次压缩之间停留时间为5s，压缩百分比为60％。曲奇烤制完成后在20℃条件下储存24h后进行质构分析测试。
实施例1和对比例1-3中所得的无麸质苦荞黑米胚芽粉曲奇的感官评价测定由10名不同背景的学生志愿者组成的评价小组进行的，他们是曲奇饼干的消费者。曲奇样品通过随机的三位数字分发给评价员，根据9点喜好量表对曲奇的质地、味道、香气和整体接受度进行评价。9表示“极其喜欢”、8表示“非常喜欢”、7表示“中等喜欢”、6表示“稍微喜欢”、5表示“既不喜欢也不讨厌”、4表示“有点不喜欢”、3表示“中等喜欢”、2表示“非常不喜欢”和最后1表示“非常不喜欢”。每组样品测试间隔会提供纯净水。
实施例1
一种无麸质苦荞黑米胚芽粉曲奇，所用原料按照10kg计算，其原料组成及含量如下：
根据蛋白质含量来细微调整水分含量。一般情况下需要将面团水质量含量控制在13～17％。
上述无麸质苦荞黑米胚芽曲奇的制作方法，包括以下步骤：
(1)、面团制备
将黄油26％和糖粉20％置入于搅拌机中，以140r/min转速搅拌200s，期间每50s刮一次粘附在面壁上的物料以确保充分混合。然后再加入冰水15％，并继续以140r/min转速搅拌混合100s，同样每50s时停止并刮一次。最后依次加入脱苦苦荞粉10％、黑米胚芽粉18％、大豆蛋白粉10％和碳酸氢钠1％。在100r/min转速下搅拌150s，期间每30s刮一次粘附物料；
(2)、成形
将步骤(1)所得的面团置于裱花袋中，挤注成直径45～55mm，厚度为17～23mm的饼胚；
(3)、烘烤
将步骤(2)所得的曲奇饼胚放入电动模块化的烤箱中，在上火240℃，下火220℃条件下烘烤8min；
(4)、冷却包装
将步骤(3)所得的烘烤后的曲奇取出，静置冷却15min后包装。
对比例1
一种无麸质苦荞黑米胚芽粉曲奇，所用原料按照10kg计算，其原料组成及含量如下：
根据蛋白质含量来细微调整水分含量。一般情况下需要将面团水质量含量控制在13～17％。
上述无麸质苦荞黑米胚芽粉曲奇通过如下步骤的方法制备而成：
(1)、湿面团制备
同实施例1的无麸质苦荞黑米胚芽粉曲奇的制备过程步骤(1)，区别在与原料中去除了大豆蛋白粉，脱苦苦荞粉和黑米胚芽粉的组成修改为13.5％和24.5％，其他原料组成也做了相应调整。
(2)、面团后处理
同实施例1的无麸质苦荞黑米胚芽粉曲奇的制备过程步骤(2)；
(3)、烘烤
将步骤(2)所得的圆形曲奇放入电动模块化的烤箱中，在上温230℃，下文220℃下烘烤7min；
(4)、冷却包装
同实施例1的无麸质苦荞黑米胚芽粉曲奇的制备过程步骤(4)。
上述的不含蛋白粉的无麸质苦荞黑米胚芽粉曲奇的制备，其制备过程与实施例1中的无麸质苦荞黑米胚芽粉曲奇的制备过程相同，将实施例1无麸质苦荞黑米胚芽粉曲奇的制备过程步骤(1)中大豆蛋白粉去除，替换为适合比例的脱苦苦荞粉黑米胚芽粉混和物，并对其他原料组成也做了相应调整。根据原料组成对将实施例1无麸质苦荞黑米胚芽粉曲奇的制备过程步骤(3)中的烘烤条件进行调整，其他均与实施例1中的无麸质苦荞黑米胚芽粉曲奇的制备过程相同，最终得到不含大豆蛋白粉的无麸质苦荞黑米胚芽粉曲奇。
对比例2
一种无麸质苦荞黑米胚芽粉曲奇，所用原料按照10kg计算，其原料组成及含量如下：
根据蛋白质含量来细微调整水含量。一般情况下需要将面团水质量含量控制在13～17％。
上述无麸质苦荞黑米胚芽粉曲奇通过如下步骤的方法制备而成：
(1)、湿面团制备
同实施例1的无麸质苦荞黑米胚芽粉曲奇的制备过程步骤(1)，区别在与原料中脱苦苦荞粉、黑米胚芽粉和大豆蛋白粉的组成修改为12％、21％和5％，其他原料组成也做了相应调整。
(2)、面团后处理
同实施例1的无麸质苦荞黑米胚芽粉曲奇的制备过程步骤(2)；
(3)、烘烤
将步骤(2)所得的圆形曲奇放入电动模块化的烤箱中，在上温230℃，下文220℃下烘烤6min；
(4)、冷却包装
同实施例1的无麸质苦荞黑米胚芽粉曲奇的制备过程步骤(4)。
上述无麸质苦荞黑米胚芽粉曲奇的制备，其制备过程与实施例1中的无麸质苦荞黑米胚芽粉曲奇的制备过程相同，将实施例1无麸质苦荞黑米胚芽粉曲奇的制备过程步骤(1)中脱苦苦荞粉、黑米胚芽粉和大豆蛋白粉的组成修改为12％、21％和5％，其它原料组成也做了相应调整。根据原料组成对将实施例1无麸质苦荞黑米胚芽粉曲奇的制备过程步骤(3)中的烘烤条件进行调整，其他均与实施例1中的无麸质苦荞黑米胚芽粉曲奇的制备过程相同，最终得到无麸质苦荞黑米胚芽粉曲奇。
对比例3
一种无麸质苦荞黑米胚芽粉曲奇，所用原料按照10kg计算，其原料组成及含量如下：
根据蛋白质含量来细微调整水含量。一般情况下需要将面团水质量含量控制在13～17％；
上述无麸质苦荞黑米胚芽粉曲奇通过如下步骤的方法制备而成：
(1)、湿面团制备
同实施例1的无麸质苦荞黑米胚芽粉曲奇的制备过程步骤(1)，区别在与原料中脱苦苦荞粉、黑米胚芽粉和大豆蛋白粉的组成修改为9％、15％和15％，其他原料组成也做了相应调整。
(2)、面团后处理
同实施例1的无麸质苦荞黑米胚芽粉曲奇的制备过程步骤(2)；
(3)、烘烤
将步骤(2)所得的圆形曲奇放入电动模块化的烤箱中，在上温240℃，下文230℃下烘烤7min；
(4)、冷却包装
同实施例1的无麸质苦荞黑米胚芽粉曲奇的制备过程步骤(4)。
上述无麸质苦荞黑米胚芽粉曲奇的制备，其制备过程与实施例1中的无麸质苦荞黑米胚芽粉曲奇的制备过程相同，将实施例1无麸质苦荞黑米胚芽粉曲奇的制备过程步骤(1)中脱苦苦荞粉、黑米胚芽粉和大豆蛋白粉的组成修改为9％、15％和15％，其他原料组成也做了相应调整。根据原料组成对将实施例1无麸质苦荞黑米胚芽粉曲奇的制备过程步骤(3)中的烘烤条件进行调整，其他均与实施例1中的无麸质苦荞黑米胚芽粉曲奇的制备过程相同，最终得到无麸质苦荞黑米胚芽粉曲奇。
对上述实施例1所得的无麸质苦荞黑米胚芽粉曲奇、实施例1的对比例1所得的不含大豆蛋白粉无麸质苦荞黑米胚芽粉曲奇、实施例1的对比例2所得的含有5％大豆蛋白粉无麸质苦荞黑米胚芽粉曲奇和实施例1的对比例3所得的含有15％大豆蛋白粉无麸质苦荞黑米胚芽粉曲奇的质构特性和感官品质分别进行分析检测，结果如图1和图2，从图1中可以看出含有大豆蛋白的曲奇硬度低于不含大豆蛋白的曲奇，低硬度的曲奇更受消费者认可，大豆蛋白粉的添加对曲奇弹性和内聚性没有显著影响。从图2可以看出四种曲奇的整体接受强度情况是：含10％大豆蛋白的曲奇>含5％大豆蛋白的曲奇>含15％大豆蛋白的曲奇>不含大豆蛋白的曲奇，说明添加大豆蛋白对曲奇的整体接受度有显著影响；香气的情况是不含大豆蛋白的曲奇与其他三种曲奇有显著差别；味道和质地的情况是含有10％和15％的大豆蛋白曲奇显著高于不含和5％大豆蛋白曲奇；外观的情况是含10％大豆蛋白的曲奇>含5％大豆蛋白的曲奇>不含大豆蛋白的曲奇>含15％大豆蛋白的曲奇。
从图中可以看出，四种无麸质曲奇在适当调整后的制作工艺条件下曲奇饼干硬度情况是：不含大豆蛋白的曲奇>含5％大豆蛋白的曲奇>含10％大豆蛋白的曲奇>含15％大豆蛋白的曲奇；弹性和内聚性情况是四种无麸质曲奇之间不存在显著差异。含有大豆蛋白的曲奇硬度低于不含大豆蛋白的曲奇，低硬度的曲奇更受消费者认可；大豆蛋白粉的添加对曲奇弹性和内聚性没有显著影响。
从图2可以看出四种曲奇的整体接受程度情况是：含10％大豆蛋白的曲奇>含5％大豆蛋白的曲奇>含15％大豆蛋白的曲奇>不含大豆蛋白的曲奇，说明添加大豆蛋白对曲奇的整体接受度有显著影响；香气的情况是不含大豆蛋白的曲奇与其他三种曲奇有显著差别；味道和质地的情况是含有10％和15％的大豆蛋白曲奇显著高于不含和5％大豆蛋白曲奇；外观的情况是含10％大豆蛋白的曲奇>含5％大豆蛋白的曲奇>不含大豆蛋白的曲奇>含15％大豆蛋白的曲奇。
