一种全谷物饼干及其加工方法与流程

1.本发明涉及保健食品制备技术领域，更具体的说是一种全谷物饼干及其加工方法。


背景技术：

2.由于大多数市售饼干是由小麦粉加工制作而成，其精细化加工损失了大量膳食纤维、多种微量元素、必需氨基酸以及生物活性物质。面粉中维生素含量低、缺少某些必需氨基酸，营养不均衡；此外，饼干含油、含糖量普遍很高，长期大量食用会引发高血糖、高血脂等健康问题。
3.随着人们健康意识的提高，全谷物杂粮因其富含膳食纤维、营养更均衡而重新变成了香饽饽，杂粮饼干的开发也成为热点。但全谷杂粮占比达到50％以上的非常少，也有少部分产品主打100％杂粮的概念，然而，完全以杂粮粉替代小麦粉制成的饼干一般口感粗糙、口味平淡，令人感觉难以下咽，也有采用超微粉碎、湿磨改性、乳化均质等杂粮预处理方式来改善杂粮粗糙的口感，但由于这些过度加工很大程度破坏了淀粉颗粒的表观结构甚至结晶结构，改变了杂粮原有的慢速消化的特性，而且杂粮粉的加工性能差，杂粮饼干产品的感官特性往往不及小麦粉饼干，为了获得较好的感官品质，普遍以一种或几种杂粮粉对小麦粉进行部分替代，或者仅在饼干基础配方中添加少量纯化的膳食纤维，难以从根本上解决食用饼干带来的负面影响。而且，制备纯化的膳食纤维不仅增加了生产加工的步骤，延长制作时间，而且提高了饼干的生产成本。
4.此外，蔗糖作为大多数饼干主要的配料，除了提供甜味和热量，还对饼干的结构和风味有重要的影响。市售的饼干制品大多含糖量很高，饼干的热量高，让减肥和糖耐量异常人群望而却步；另外原料单一、选配不当，易造成人体营养素摄入不均衡，长期食用影响健康。目前市场上也出现很多代糖饼干，选用不参与胰岛素代谢、不升血糖的甜味剂，但存在采用单一甜味剂口味突兀不柔和，采用功能性甜味剂成本偏高，而且饼干颜色、风味和口感会不同程度受到破坏。
5.在专利中，如公开号为cn113197240a一种谷物饼干的制作方法，其将全麦粉粉碎(包括湿磨、超声、二次粉碎等技术手段)筛分，辅以乳清蛋白粉和预熟化的谷物粉(燕麦片、红豆、豌豆、蚕豆、玉米、荞麦薏仁或紫薯中的一种或几种)作为主要原料，加入打发好的鸡蛋清，经整形、二次焙烤制作而成。饼干制作不添加糖、油、盐，饼干具有高蛋白、低脂肪、高纤维、营养丰富的特点。但其：1、在小麦全麦粉基础上添加部分杂粮粉，无法从根本上解决氨基酸组成不合理的问题；2、完全无糖和无油，其产品感官势必不佳。不仅平淡无味，而且质地难免致密，即便有其营养优势，但由于不好吃，消费者购买欲望低，产品难以推广。
6.如公开号为cn109430334a一种富含麦麸可溶性膳食纤维饼干及其制备方法将小麦麸皮超微粉后酶法除去蛋白和淀粉，进而制备出纯化的可溶性膳食纤维，将此作为功能性成分添加到饼干制作中。但其：1、功能性成分仅为可溶性膳食纤维一种，缺少杂粮中其他功能性成分；2.、甜味剂非功能性甜味剂，缺少健康益处；3、只利用了麸皮中的纤维素部分，
麸皮中的淀粉、蛋白质以及微量元素等都被去除，营养未被充分利用。
7.如公开号为cn109362828a一种利用超微粉碎联合低压均质制备降糖豆渣饼干的方法，该专利将豆渣发酵后干燥制粉，继而超微粉碎并干燥——加水进行酶解，离心取得沉淀——直冲蒸汽加热处理沉淀，加水后用胶体磨、均质机处理，进行喷雾干燥，得大豆膳食纤维粉。以低筋粉、木糖醇、大豆膳食纤维、鸡蛋为原料制作饼干。但其：1、功能性成分仅为可溶性膳食纤维一种，缺少杂粮中其他功能性成分；2、有几个“干燥-加水”的步骤，加工过程复杂；3、超微粉碎、低压均质对原料的改性作用比较大，会打破全谷杂粮作为慢速消化健康碳水化合物的优势。


技术实现要素：

8.本发明提供一种全谷物饼干及其加工方法，目的是可以改善杂粮食品粗糙的口感，提高可溶性膳食纤维比例。
9.上述目的通过以下技术方案来实现：
10.一种全谷物饼干的加工方法，包括以下步骤：
11.s1、将全谷物杂粮经粉碎、混合及过筛获得全谷物杂粮混合粉；
12.s2、制备复合酶粉，复合酶粉包括纤维素酶和木聚糖酶，取质量比为：100u/g全谷物杂粮混合粉的复合酶粉，其中，纤维素酶和木聚糖酶的酶活力均为10万u/g；复合酶粉加水制备成溶液喷洒至全谷物杂粮混合粉上，并在35-50℃下作用混合2-6h，随后在50-60℃下干燥至水分含量低于10％并打粉，过筛获得酶解全谷物杂粮粉；所述纤维素酶的含量占全谷物杂粮粉质量分数的1-2
‰
，木聚糖酶的含量占全谷物杂粮粉质量分数1-2
‰
，喷撒复合酶后全谷物杂粮粉水分含量占总量的15-40％。
13.s3、将黄油软化后打发，加入鸡蛋液，获得料液a；
14.s4、将功能性甜味剂加入到料液a中搅拌至溶解，再加入酶解全谷物杂粮粉、其他辅料和调制面团所用的原料以调制成面团；
15.s5、将面团成型，经焙烤后获得全谷物饼干。
16.一种全谷物饼干，包括以下重量份数的原料制成:酶解全谷物杂粮粉250-350份、结晶果糖20-60份、麦芽糖醇20-60份、罗汉果甜苷0.02-0.06、低聚异麦芽糖5-20份、黄油80-120份、鸡蛋40-80份、抗性糊精20-40份、白芸豆提取物10-15份、大豆卵磷脂2-5份、麦片10-15份、麦脆8-12份、坚果10-30份、麦芽精10-15份、蛋黄酱2-6份、变性淀粉2-6份、泡打粉1-5份、盐0.8-1.2份和富硒酵母0.2-1.0份。
17.本发明酶解技术预处理杂粮粉，使饼干口感细腻，无明显粗糙感，整体感官与精制小麦粉制备的饼干差异不显著。不过度破坏杂粮粉内部淀粉、蛋白、脂质的结构和分布，保证了食用后较低的血糖反应。适度酶解处理后，提高了利于人体吸收的可溶膳食纤维的含量，营养更好利用，适用人群范围更广；
18.以能量较低或不提供能量、不参与胰岛素代谢的复配甜味剂替代普通的蔗糖，降低了饼干的热量，同样适用于糖尿病患者及减肥人群，且经过反复试验调配，保证甜味纯正、口感柔和，同时能够保证饼干的上色、质地和口感；
19.以全谷杂粮粉完全替代小麦粉，弥补了精磨小麦粉缺失的营养素，更接近居民膳食营养指南推荐的营养素比例，且杂粮粉血糖生成指数平均低于小麦粉，消化速度慢，能够
减缓血糖上升速度，无论对健康人群还是肥胖或糖尿病患者都非常有益。
附图说明
20.图1显示了全谷物饼干三大能量物质供能比例；
21.图2和3显示了其他营养物质比例；
22.图4显示了1号试受者血糖变化曲线；
23.图5显示了一种全谷物饼干的加工方法流程图。
具体实施方式
24.一种全谷物饼干的加工方法，包括以下步骤：
25.s1、将全谷物杂粮：荞麦、燕麦、大麦、藜麦、薏仁、小米、红米和高粱，经粉碎、混合及过筛80目获得全谷物杂粮混合粉；
26.以全谷杂粮粉替代小麦粉，弥补了精磨小麦粉缺失的多种维生素、矿物质和酚类物质等，更符合居民膳食营养指南推荐的营养素比例，且杂粮粉血糖生成指数平均低于小麦粉，消化速度慢，能够减缓血糖上升速度；以不提供能量、不参与胰岛素代谢的复配甜味剂替代普通的蔗糖，降低了饼干的热量，同时适用于糖尿病患者及减肥人群，保证了饼干良好的状态和口感。
27.s2、制备复合酶粉，复合酶粉包括纤维素酶和木聚糖酶，取质量比为：100u/g全谷物杂粮混合粉的复合酶粉，其中，纤维素酶和木聚糖酶酶活力均为10万u/g；复合酶粉加水制备成复合酶溶液喷洒至全谷物杂粮混合粉上，并在35℃-50℃下作用混合2h-6h，随后在50℃-60℃下干燥至水分含量低于10％并打粉，过筛获得酶解全谷物杂粮粉；其中，纤维素酶占全谷物杂粮混合粉质量分数的1
‰‑2‰
，纤维素酶占全谷物杂粮混合粉质量分数的1-2
‰
木聚糖酶，喷撒复合酶溶液后，全谷物杂粮粉水分含量为总质量分数的15％-40％；
28.酶解处理全谷杂粮粉，改善杂粮食品粗糙的口感，提高可溶性膳食纤维比例，使营养物质更容易吸收；不采用对原料微观结构破坏较大的预处理方式，保持了全谷杂粮粉较低的血糖生成指数；
29.本发明分别对纤维素酶和木聚糖酶添加量、酶解时间进行了单因素试验，确定了单一酶的最佳使用条件，之后与两种酶同时使用的效果进行对比，通过饼干成品的感官评价(见下表)确定的最优方案，达到了可接受的效果。
[0030][0031]
s3、将黄油软化后打发，加入鸡蛋液，获得料液a；
[0032]
s4、将功能性甜味剂加入到料液a中搅拌至溶解，再加入酶解全谷物杂粮粉、其他辅料和调制面团所用的原料以调制成面团；
[0033]
其中，所述功能性甜味剂即复配甜味剂包括结晶果糖、麦芽糖醇、罗汉果甜苷和低聚异麦芽糖中的前三项或全部；
[0034]
进一步的，所述结晶果糖与酶解全谷物杂粮粉的重量比例范围为2：35至6：25，麦芽糖醇与酶解全谷物杂粮粉的重量比例范围为2：35至6：25，罗汉果甜苷与酶解全谷物杂粮粉的重量比例范围为1：17500至3：12500；低聚异麦芽糖与酶解全谷物杂粮粉的重量比例范围为1：70至2：25。
[0035]
采用复配甜味剂替代蔗糖，对饼干总体热量进行控制，每块饼干15克，提供能量75大卡，平均低于普通酥性饼干，与进口无甜味杂粮饼干能量相当，而口感优于没有甜味的饼干；保证饼干应有的组织结构、外观色泽和风味口感，所制得的饼干与使用蔗糖为原料的产品相比，蓬松度和脆性相当，美拉德反应适度，风味和口感良好。
[0036]
其中，其他辅料包括颗粒物料、抗性糊精和白芸豆提取物，所述颗粒物料包括麦片、麦脆和坚果，所述坚果为质量分数1：1的腰果和榛子。
[0037]
上述酶解全谷物杂粮粉250-350份、结晶果糖20-60份、麦芽糖醇20-60份、罗汉果甜苷0.02-0.06、低聚异麦芽糖5-20份、黄油80-120份、鸡蛋40-80份、抗性糊精20-40份、白芸豆提取物10-15份、大豆卵磷脂2-5份、麦片10-15份、麦脆8-12份、坚果(腰果：榛子＝1:1)10-30份、麦芽精10-15份、蛋黄酱2-6份、变性淀粉2-6份、泡打粉1-5份、盐0.8-1.2份和富硒酵母0.2-1.0份；
[0038]
优选地，酶解全谷物杂粮粉300份、结晶果糖40份、麦芽糖醇40份、罗汉果甜苷0.05、低聚异麦芽糖10份、黄油105份、鸡蛋48份、抗性糊精26份、白芸豆提取物12份、大豆卵磷脂2.5份、麦片12份、麦脆10份、坚果22份、麦芽精12.5份、蛋黄酱4份、变性淀粉4份、泡打粉2份、盐1份和富硒酵母0.5份。
[0039]
更优选的，其中，酶解全谷物杂粮粉包括荞麦180份、燕麦30份、大麦30份、藜麦10份、薏仁20份、小米10份、红米10份和高粱10份。
[0040]
辅料的选择上，从颗粒物料麦片、麦脆、坚果的添加，到抗性糊精、白芸豆提取物的添加，到特定甜味剂的选择和复配，在酶解全谷杂粮粉的基础上，对饼干的营养素组成、消化特性和血糖反应进行综合调控，经过第三方检测和人群测试，与中国居民膳食指南推荐的营养素摄入建议对比，该全谷物饼干的微量元素含量丰富且主要来自于天然原料，血糖生成指数(gi)低于55，属于低gi健康食品。
[0041]
s5、将面团成型，经焙烤后获得全谷物饼干，所述焙烤条件为上火170℃、下火160℃，焙烤22min。
[0042]
一种全谷物饼干，包括以下重量份数的原料制成:荞麦180份、燕麦30份、大麦30份、藜麦10份、薏仁20份、小米10份、红米10份、高粱10份、结晶果糖40份、麦芽糖醇40份、罗汉果甜苷0.05、低聚异麦芽糖10份、黄油105份、鸡蛋48份、抗性糊精26份、白芸豆提取物12份、大豆卵磷脂2.5份、麦片12份、麦脆10份、坚果22份、麦芽精12.5份、蛋黄酱4份、变性淀粉4份、泡打粉2份、盐1份和富硒酵母0.5份。
[0043]
本技术通过上百次试验，在满足易成型、外观好和口感好的基础上，首先确定碳水、蛋白、脂肪三大基础营养物质的比例，再通过杂粮粉的配比、杂粮粉的处理方式以及辅料的选择和配比，来保证最终产品具有较低的血糖生成指数。本发明在研发过程中成品血糖生成指数超过55的方案也非常多，上述成分给出的是综合表现最好且血糖生成指数较低的配方。
[0044]
本发明全谷物饼干三大能量物质供能比例较合理(我国膳食指南推荐比例pfc＝15:25:60)，坚持全谷物作为主要供能物质的健康原则，如图1至3所示；其中如图2所示，每日可满足矿物质推荐摄入量的百分比，磷、氟含量不足，建议补充适量鱼肉。如图3所示，每日可满足维生素推荐摄入量的百分比，维生素d3、生物素和维c含量不足，建议补充适量水果、瘦肉和肝制品。
[0045]
杂粮饼干血糖测定报告如下：
[0046]
受试样品：杂粮饼干；
[0047]
血糖生成指数测定方法：其中，受试者纳入标准：健康的成年人(年龄在18岁-60岁)，男女参半，非孕妇及乳母；体质指数(body mass index；bmi)在正常范围内(18.5kg/m2-24.0kg/m2)；无糖尿病史(或糖耐受量受损)，无其他代谢性疾病、消化系统疾病、内分泌系统疾病和精神病等；对待测食物无过敏史或不耐受史；近3个月内未服用影响糖耐量的营养素补充剂，以及未口服避孕药、乙酰水杨酸、类固醇、蛋白酶抑制剂和抗精神病药等药品。
[0048]
测定方法：50g食品级无水葡萄糖加纯净水作为参考食物，溶解至250ml。当日使用。待测食物(受试食物)用量＝30/样品饼干可利用碳水化合物)，另配备250ml纯净水。
[0049]
测定周期包括3次独立试食测定，其中参考食物2次,待测食物1次。待测食物应安排在2次参考食物试食测定之间进行，每次独立试食测定间隔72h，每个周期历经2周。
[0050]
试验参照2019年发布的国家行业标准方法—ws/t 652-2019《食物血糖生成指数测定方法》进行。
[0051]
试验样品及仪器：杂粮饼干(碳水化合物含量65％，20克/袋)；
[0052]
对照样品(食品级无水葡萄糖)：12人
×
每人每次样品量26g
×
2次＝624克；
[0053]
受试样品：12人
×
每人受试样品量40g(2袋)
×
1次＝24袋；
[0054]
血糖仪：雅培瞬感血糖仪数量12个；
[0055]
血糖测定传感器：12人
×
每人每周期传感器数量1＝12个；
[0056]
试验测定操作程序：测定前三日规律作息，正常饮食；测定前一日晚餐避免高膳食纤维及高糖食物，22:00开始禁食，测定当日清晨避免剧烈运动，静坐10min后开始试食测定。
[0057]
间隔5min测定2次空腹血糖值。
[0058]
开始进食，严格控制进食时间，5-10min内进食完全部受试物和水。溶解于开水中的待测物，静置2-3min后再食用。从第一口进食时间开始计时。
[0059]
分别于餐后15min、30min、45min、60min、90min、120min测定血糖值。每次测定2次，取平均值。
[0060]
计算方法及试验结果：餐后血糖变化量的计算：餐后某时间点血糖的变化值，计算如下：δct＝ct-c0；
[0061]
式中：δct——餐后血糖变化值，单位为毫摩尔每升(mmol/l)；
[0062]
ct——某时间点血糖浓度，单位为毫摩尔每升(mmol/l)；
[0063]
c0——空腹血糖基础值，单位为毫摩尔每升(mmol/l)。
[0064]
血糖应答曲线下面积增幅：制作血糖应答曲线计算应答曲线下的面积增幅，单位为毫摩尔每升(mmol/l)。计算使用graphpad prism 6.0软件。血糖生成指数(glycemic index gi)值计算
[0065]
待测食物gi值计算公式如下：
[0066][0067][0068]
式中：gin——受试者个体得出的gi值；
[0069]
at——待测食物iauc值；
[0070]aref
——同一个体测得的至少2次参考食物iauc平均值；
[0071]
gi——待测食物的gi值；
[0072]
gin——由每个受试者个体得出的gi值总和；
[0073]
n——最终纳入待测食物gi值计算的受试者个体数。
[0074]
血糖负荷(glycemic load gl)值计算，gl值计算公式如下：
[0075]
gl＝c
×
gi/100
[0076]
式中：gl——血糖负荷值；
[0077]
gi——待测食物gi值；
[0078]
c——单位质量食物中可利用碳水化合物含量，单位为克(g)。
[0079]
试验结果如图4所示：
[0080]
1号受试者血糖变化曲线，杂粮饼干计算得平均gi值为43.27616。gl值为11.2518。保留小数点后一位结果为平均gi值为43.3。gl值为11.3。
[0081]
结果判定标准：食物gi分级判定：
[0082]
如gi≤55，为低gi食物；
[0083]
如55＜gi≤70，为中gi食物。
[0084]
如gi＞70，为高gi食物；
[0085]
食物gl分级判定
[0086]
如gl＜10，为低gl食物；
[0087]
如10≤gl≤20，为中gl食物。
[0088]
如gl≥20，为高gl食物。