1.本发明涉及一种营养性良好、高膳食纤维和较低升糖指数的麦芽根饼干及其制备方法，属于食品生产领域。
背景技术：
2.2018年发布的《国人肠道健康白皮书》，全面地解析了中国人对于肠道健康的认知程度。从整体上看，中国人对于肠道健康的关注度高达84.4wt％。超过90wt％的中国消费者认为健康肠道可以更好地吸收维生素、矿物质和蛋白质等必需营养素。78.5wt％的人将肠道健康与排毒相关联。消费者对肠道健康的关注度和认知力都所有提高。在膳食结构越来越精细的今天，膳食纤维对肠道健康具有越来越重要的生理作用。如目前市场上针对体重管理人群、中老年人开发助消化饼干系列产品，研究表明中国人均摄入膳食纤维(不足15g)远低于国际标准(25～35g)。长期摄入富含膳食纤维的食品，可有效降低心血管疾病、糖尿病、结肠癌和脑卒中的发病率。
3.fao/who专家评议委员会发表声明称，血糖生成指数(gi)的概念有助于人们正确选择含碳水化合物的食物，帮助维持人体健康和治疗一些疾病。在基于前瞻性流行病学研究的多个荟萃分析中都发现，较高gi或gl饮食与2型糖尿病和心血管疾病的风险增加有关。低gi饮食的保护机制可能来自：(1)上消化道中碳水化合物的缓慢释放；(2)胰岛素需求的降低；(3)高浓度的不可消化碳水化合物，如膳食纤维和抗性淀粉(resistant strach，rs)等。
4.麦芽根是大麦麦芽制备过程的副产物，其产量约占麦芽投料量的2-3wt％，国内年产量在10万吨以上。通过前期调研和营养成分检测发现，麦芽根中富含蛋白质(含量30wt％以上)、膳食纤维，微量营养素和微生物资源，且其蛋白质、干物质消化吸收率较高，有着巨大的高值化应用潜力。然而，麦芽根吸水性较强、具有苦涩味道且颜色较深，不适合用于发酵啤酒等食品应用，因此啤酒等食品加工企业将麦芽根作为廉价的饲料或垃圾进行处理。可见，目前麦芽根的营养性和价值极度不匹配，国内对麦芽根尚无成熟的食品领域应用方案。如何克服麦芽根的吸水性较强、具有苦涩味道且颜色较深等感官特性，充分发挥麦芽根高蛋白、高膳食纤维的营养特性，开发出无不良风味的食品极为重要。
5.因此，需要对麦芽根中营养成分和功能因子的质和量进行综合分析，并基于分析结果对麦芽根的高值化应用方向进行初步探索，开拓麦芽根应用领域，提高其附加值。
技术实现要素：
6.麦芽根富含蛋白质和膳食纤维，从营养成分上来看，属于低gi产品良好的原料。本发明的目的在于，提供一种麦芽根饼干的制备方法，对制麦过程中产生的副产物麦芽根的高值化应用方向进行初步探索，以期开拓麦芽根应用领域，对麦芽根进行深度利用和附加值的提高，从而克服麦芽根的上述不良感官特性，开发出充分发挥麦芽根高蛋白、高膳食纤维的营养特性的麦芽根食品。
7.为了实现上述目的，本发明人发现，根据麦芽根理化特性(不溶于水、吸水性强)，对大麦进行特定的麦芽制麦工序，使得所获得的麦芽根能够将饼干作为适宜的应用品类，并且通过饼干产品配方的科学配伍，和对麦芽根粉碎粒径的控制，可以掩盖麦芽根不良风味，制备风味良好、营养性佳的高蛋白纤维饼干。基于该发现，本发明人经过精心研制，结合饼干制备工艺，搭配其它谷物原料进行产品开发，提供了一种感官特性和食品营养价值优异的麦芽根饼干。
8.具体而言，本发明是通过以下方案实现的：
9.第一方面，本发明提供了一种麦芽根饼干的制备方法，其中，所述方法包括以下步骤：
10.(1)将大麦经浸麦处理、发芽处理和焙干处理后，分离得到麦芽根；
11.(2)对所述麦芽根进行高压蒸汽灭菌、烘干和粉碎加工处理，得到粒径为75μm～150μm的麦芽根粉；
12.(3)将所述麦芽根粉与低筋小麦粉、全黑麦粉、全麦粉、燕麦粉、全脂乳粉、聚葡萄糖、白砂糖、黄油、小苏打、泡打粉、食用盐、大豆蛋白颗粒、牛奶和食用香精混合，搅拌成团，经冷藏、成型和烘焙处理后，得到麦芽根饼干。
13.第二方面，本发明提供了通过第一方面所述的麦芽根饼干的制备方法获得的麦芽根饼干，其中，相对于所述麦芽根饼干的总质量，所述麦芽根饼干含有麦芽根粉6～27wt％、低筋小麦粉10～25wt％、全黑麦粉0.4～1wt％、全麦粉3～3.8wt％、燕麦粉10～13.5wt％、全脂乳粉2～3wt％、聚葡萄糖2～4.5wt％、白砂糖15～18wt％、黄油10～15wt％、小苏打1～2.5wt％、泡打粉1.8～2.2wt％、食用盐0.2～0.3wt％、大豆蛋白颗粒1.5～1.85wt％、牛奶8～11wt％和食用香精0.1～0.2wt％。
14.第三方面，本发明提供了麦芽根在制备饼干中的用途，其中，相对于所述饼干的总质量，所述饼干含有麦芽根粉6～27wt％、低筋小麦粉10～25wt％、全黑麦粉0.4～1wt％、全麦粉3～3.8wt％、燕麦粉10～13.5wt％、全脂乳粉2～3wt％、聚葡萄糖2～4.5wt％、白砂糖15～18wt％、黄油10～15wt％、小苏打1～2.5wt％、泡打粉1.8～2.2wt％、食用盐0.2～0.3wt％、大豆蛋白颗粒1.5～1.85wt％、牛奶8～11wt％和食用香精0.1～0.2wt％。
15.有益效果
16.本发明首次将麦芽根应用在饼干中，一方面可以替代其他植物蛋白原料等制备低成本高蛋白营养饼干，另一方面，根据麦芽根理化特性(不溶于水、吸水性强)，饼干为麦芽根应用的适宜品类，并且通过饼干产品配方的科学配伍，和对麦芽根粉碎粒径的控制，可以掩盖麦芽根不良风味，制备风味良好、营养性佳的高蛋白纤维饼干。
17.同时，本发明将该加工处理后的麦芽根作为食品配料加以利用，为食品提供蛋白质、膳食纤维、矿物质等功能性成分；将麦芽根添加到饼干中，可强化饼干蛋白质、膳食纤维含量，提供粗纤维，促消化，增强饱腹感，从而实现了高蛋白、高纤麦芽根健康谷物饼干的开发。
具体实施方式
18.以下对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。
19.在第一种实施方式中，本发明提供了一种麦芽根饼干的制备方法，其中，所述方法包括以下步骤：
20.(1)将大麦经浸麦处理、发芽处理和焙干处理后，分离得到麦芽根；
21.(2)对所述麦芽根进行高压蒸汽灭菌、烘干和粉碎加工处理，得到粒径为75μm～150μm的麦芽根粉；
22.(3)将所述麦芽根粉与低筋小麦粉、全黑麦粉、全麦粉、燕麦粉、全脂乳粉、聚葡萄糖、白砂糖、黄油、小苏打、泡打粉、食用盐、大豆蛋白颗粒、牛奶和食用香精混合，搅拌成团，经冷藏、成型和烘焙处理后，得到麦芽根饼干。
23.本发明通过步骤(1)中的浸麦处理、发芽处理和焙干处理来进行制麦工序。具体地，是指将大麦浸渍在水或温水中使之吸收水分(浸麦)，接着使大麦的胚芽伸长(发芽)到谷粒全长的2/3左右，在此过程中进行酶的生物合成和贮藏物质的部分分解后，干燥加热(焙干)，达到使之成为麦芽的工序，麦芽根在所述的工序中是种子生的根。
24.在优选的实施方式中，在步骤(1)中，所述浸麦处理在17～19℃的温度下进行25～35h；所述发芽处理在18～20℃的发芽温度下进行3～4天；所述焙干处理在50～70℃的焙干温度下进行12h。
25.本发明通过在步骤(1)中对麦类种子进行特定处理，得到了适合于饼干制作的麦芽根，其中，所得到的麦芽根水分含量为3～4wt％、蛋白质含量为30～34wt％、膳食纤维含量为35～39wt％、粗蛋白消化率为79～82wt％、干物质消化率为44.5～48wt％、能量消化率为46～48.5wt％。
26.本发明人特别地将焙干温度控制在50～70℃，并发现如果焙干温度低于50℃，则会使游离氨基酸含量增加，游离氨基酸疏水能力强，导致麦芽根风味更加苦涩；如果焙干温度高于70℃，则会产生焦糊味、酸苦味等不良风味。
27.在优选的实施方式中，在步骤(2)中，所述高压蒸汽灭菌在120～125℃下进行20～30min；所述烘干在100～105℃下进行30～60min。
28.本发明人发现，通过控制麦芽根粉碎粒径，可以降低不良风味浸出物的含量。同时本发明通过研究表明当麦芽根粉碎粒径在75～150μm之间时，既可以满足产品应用特性又可以降低麦芽根不良风味物质的浸出。如果麦芽根粉碎粒径低于75μm，则吸水能力太强且风味差，酸苦味明显，加入饼干中影响面团成团性和操作性，使得饼干口感不酥松；如果麦芽根粉碎粒径高于150μm，则饼干口感粗糙。
29.在优选的实施方式中，在步骤(3)中，相对于所述麦芽根饼干的总质量，所述麦芽根饼干含有麦芽根粉6～27wt％、低筋小麦粉10～25wt％、全黑麦粉0.4～1wt％、全麦粉3～3.8wt％、燕麦粉10～13.5wt％、全脂乳粉2～3wt％、聚葡萄糖2～4.5wt％、白砂糖15～18wt％、黄油10～15wt％、小苏打1～2.5wt％、泡打粉1.8～2.2wt％、食用盐0.2～0.3wt％、大豆蛋白颗粒1.5～1.85wt％、牛奶8～11wt％和食用香精0.1～0.2wt％。
30.在优选的实施方式中，在步骤(3)中，所述全黑麦粉和燕麦粉粒径为145～155μm、优选150～155μm，经过筛选、焙炒、研磨、筛析、包装等工序加工制成的粉体。经过该工艺制成的粉体，具有明显地谷物焙烤香气且口感较为细腻。
31.在本发明中，麦芽根aas为0.27(蛋氨酸)，而燕麦aas为0.77(异亮氨酸)，且燕麦、黑麦、小麦中蛋氨酸含量均优于麦芽根，可与麦芽根形成营养互补，以达到改善麦芽根aas
评分不足，提升产品整体营养价值。经配伍后(麦芽根粉或麦芽根碎6～27wt％、低筋小麦粉10～25wt％、全黑麦粉0.4～1wt％、全麦粉3～3.8wt％、燕麦粉10～13.5wt％)，配粉的aas评分可提升至0.67～0.72。
32.在本发明中，所述“配粉的aas评分”是指麦芽根粉或麦芽根碎、低筋小麦粉、全黑麦粉、全麦粉、燕麦粉按照上述重量比进行配粉后的评分。
33.在优选的实施方式中，在步骤(3)中，所述冷藏在4～5℃的冰箱内进行30～35min；所述烘焙在上火温度为170～175℃、下火温度为160～165℃的烘箱内进行15～20min。
34.在第二种实施方式中，本发明提供了通过第一方面所述的麦芽根饼干的制备方法获得的麦芽根饼干，其中，相对于所述麦芽根饼干的总质量，所述麦芽根饼干含有麦芽根粉6～27wt％、低筋小麦粉10～25wt％、全黑麦粉0.4～1wt％、全麦粉3～3.8wt％、燕麦粉10～13.5wt％、全脂乳粉2～3wt％、聚葡萄糖2～4.5wt％、白砂糖15～18wt％、黄油10～15wt％、小苏打1～2.5wt％、泡打粉1.8～2.2wt％、食用盐0.2～0.3wt％、大豆蛋白颗粒1.5～1.85wt％、牛奶8～11wt％和食用香精0.1～0.2wt％。
35.在第三种实施方式中，本发明提供了麦芽根在制备饼干中的用途，其中，相对于所述饼干的总质量，所述饼干含有麦芽根粉6～27wt％、低筋小麦粉10～25wt％、全黑麦粉0.4～1wt％、全麦粉3～3.8wt％、燕麦粉10～13.5wt％、全脂乳粉2～3wt％、聚葡萄糖2～4.5wt％、白砂糖15～18wt％、黄油10～15wt％、小苏打1～2.5wt％、泡打粉1.8～2.2wt％、食用盐0.2～0.3wt％、大豆蛋白颗粒1.5～1.85wt％、牛奶8～11wt％和食用香精0.1～0.2wt％。优选地，所述麦芽根的蛋白质含量为30～34wt％、膳食纤维含量为35～39wt％、粗蛋白消化率为79～82wt％、干物质消化率为44.5～48wt％、能量消化率为46～48.5wt％。
36.本发明的麦芽根饼干的制备方法使用经高压蒸汽灭菌、烘干、粉碎或未经粉碎的麦芽根，将其与其他谷物原料通过氨基酸评分法进行科学配伍，制备出了不同麦芽根添加量的健康谷物饼干。
37.本发明的麦芽根饼干中所用的多谷物粉的配伍方法采用氨基酸评分法，氨基酸评分(aas)是评价蛋白质品质的指标，限制性氨基酸含量太低会影响蛋白质的利用率，尤其是谷物杂粮类食品，氨基酸评分往往较低，从而影响食品的营养价值。aas评分越接近于1越好。经计算，麦芽根aas为0.27(蛋氨酸)，而燕麦aas为0.77(异亮氨酸)，且燕麦、黑麦、小麦中蛋氨酸含量均优于麦芽根，可与麦芽根形成营养互补，以达到改善麦芽根aas评分不足，提升产品整体营养价值，经配伍后，配粉的aas评分可提升至0.67～0.72。
38.实施例
39.下面结合具体实施方式对本发明做进一步详细描述，以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
40.氨基酸评分(amino acid score,aas)是评价蛋白质品质的指标，限制性氨基酸含量太低会影响蛋白质的利用率，从而影响食品的营养价值，因此，评分值越接近1越好。根据麦芽根和各种杂粮的营养成分含量、氨基酸组成，进行不同比例的配伍，优选出提升饼干产品中蛋白质氨基酸评分的配方配伍，以达到改善杂粮饼干的营养价值。
41.aas评分的计算方法：
42.通过usda food composition databases查询食物成分表，查出每种杂粮的蛋白质含量a(g/100g)。
43.根据配伍膳食中每种粗杂粮的重量b(g)，计算出每种粗杂粮实际提供的蛋白质重量c＝a*b/100(g)，以及配伍膳食中蛋白质总量d(g)。
44.计算每种粗杂粮提供的蛋白质重量百分比e＝c/d(wt％)。
45.通过fao/infoods guidelines查询食物氨基酸含量表，得到每种粗杂粮中必需氨基酸的含量(mg/100g)除以蛋白质含量a得到f(mg/g pro)。
46.将每种粗杂粮中每种必需氨基酸含量f乘以相应每种粗杂粮的蛋白质重量比e，再加和计算出配伍膳食中每种必需氨基酸总量g(mg/g pro)。
47.必需氨基酸：essential amino acid(eaa)，mg/g pro。
48.氨基酸评分(aas)＝配伍后各配料中每克蛋白质各必需氨基酸(eaa)的含量/fao标准氨基酸模式中相应eaa含量。
49.实施例1：
50.对大麦进行浸麦处理、温度17.5℃、时间为30h；发芽处理，发芽温度为19℃、时间为4d；以及焙干处理，焙干温度66℃，时间为12h。分离得到的麦芽根水分含量为3.85wt％。该条件制得的麦芽根蛋白质含量32.5wt％、膳食纤维含量37wt％、粗蛋白消化率80wt％、干物质消化率46.5wt％、能量消化率47wt％。
51.首先将麦芽根经过高压蒸汽灭菌(121℃、20min)、烘干(105℃、60min)、粉碎至150μm。将全黑麦粉和燕麦粉经焙炒、研磨、筛析后得到目数为100目的粉体。按重量比称取各种原辅料：麦芽根粉6wt％、低筋小麦粉26.5wt％、全黑麦粉1wt％、全麦粉3.5wt％、燕麦粉10wt％、全脂乳粉3wt％、聚葡萄糖2.5wt％、白砂糖18wt％、黄油10wt％、小苏打2wt％、泡打粉2.1wt％、食用盐0.25wt％、大豆蛋白颗粒1.5wt％、牛奶11wt％、蔓越莓香精0.1wt％。麦芽根粉、低筋小麦粉、全黑麦粉、全麦粉、燕麦粉按照上述重量比经配粉后的aas评分为0.72。
52.称取黄油，加入白砂糖搅打至发白；过筛加入低筋粉、全黑麦粉、全脂乳粉、聚葡萄糖、小苏打、泡打粉、食用香精；加入燕麦粉、全麦粉、麦芽根碎、食用盐、大豆蛋白颗粒、牛奶，搅拌成团；盖上保鲜膜放入4℃冰箱冷藏30min；取出后放入模具进行成型；放入烘箱进行烘焙，上火170℃、下火160℃、15min。
53.实施例2：
54.对大麦进行浸麦处理、温度19℃、时间为30h；发芽处理，发芽温度为18℃、时间为4d；以及焙干处理，焙干温度70℃，时间为12h。分离得到的麦芽根水分含量为3.5wt％。该条件制得的麦芽根蛋白质含量34wt％、膳食纤维含量38wt％、粗蛋白消化率80.8wt％、干物质消化率47.5wt％、能量消化率48wt％。
55.首先将麦芽根经过高压蒸汽灭菌(121℃、20min)、烘干(105℃、60min)、粉碎至75μm。将全黑麦粉和燕麦粉经焙炒、研磨、筛析后得到目数为100目的粉体。按重量比称取各种原辅料：麦芽根粉10wt％、低筋小麦粉22.5wt％、全黑麦粉0.8wt％、全麦粉3.8wt％、燕麦粉12.45wt％、全脂乳粉3wt％、聚葡萄糖2.5wt％、白砂糖18wt％、黄油10wt％、小苏打2wt％、泡打粉2.1wt％、食用盐0.25wt％、大豆蛋白颗粒1.5wt％、牛奶11wt％、牛奶香精0.1wt％。麦芽根粉、低筋小麦粉、全黑麦粉、全麦粉、燕麦粉按照上述重量比经配粉后的aas评分为0.70。
56.产品加工方式及食用方式同实施例1。
57.实施例3：
58.对大麦进行浸麦处理、温度17℃、时间为30h；发芽处理，发芽温度为20℃、时间为4d；以及焙干处理，焙干温度58℃，时间为12h。分离得到的麦芽根水分含量为4wt％。该条件制得的麦芽根蛋白质含量32wt％、膳食纤维含量35wt％、粗蛋白消化率81wt％、干物质消化率46.5wt％、能量消化率47wt％。
59.首先将麦芽根经过高压蒸汽灭菌(121℃、20min)、烘干(105℃、60min)、粉碎至150μm。将全黑麦粉和燕麦粉经焙炒、研磨、筛析后得到目数为100目的粉体。按重量比称取各种原辅料：麦芽根粉27wt％、低筋小麦粉11.12wt％、全黑麦粉0.5wt％、全麦粉3.2wt％、燕麦粉10wt％、全脂乳粉2wt％、聚葡萄糖2wt％、白砂糖18wt％、黄油10wt％、小苏打2wt％、泡打粉1.85wt％、食用盐0.28wt％、大豆蛋白颗粒1.85wt％、牛奶10wt％、牛奶香精0.2wt％。麦芽根粉、低筋小麦粉、全黑麦粉、全麦粉、燕麦粉按照上述重量比经配粉后的aas评分为0.67。
60.产品加工方式及食用方式同实施例1。
61.本发明实施例1-3获得的麦芽根饼干能够提供高蛋白、高膳食纤维等营养成分，蛋白质、干物质消化率高，可替代价格较高的分离蛋白和膳食纤维配料。而且本发明实施例1-3获得的麦芽根饼干具有显著降低的麦芽根异味，无明显苦味，可以作为风味良好、营养性佳的高蛋白纤维饼干使用。
62.以上详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明的保护范围。
63.另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。此外，本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本发明的思想，其同样应当视为本发明所公开的内容。