杏鮑菇殘渣膳食纖維在酥性餅干中的應用

譚 霄,曾 林,韓 超,張 慶,*,唐 潔(.西華大學食品與生物工程學院,四川省食品生物技術重點實驗室,四川成都 60039; .四川海博氏生物科技有限公司,四川成都 60039)

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杏鮑菇殘渣膳食纖維在酥性餅干中的應用

譚 霄1,曾 林1,韓 超2,張 慶1,*,唐 潔1
(1.西華大學食品與生物工程學院,四川省食品生物技術重點實驗室,四川成都 610039; 2.四川海博氏生物科技有限公司,四川成都 610039)

以采用酶法從杏鮑菇加工副產物中制備的高品質膳食纖維為原料,探討其在酥性餅干中的應用。在普通酥性餅干基本配方的基礎上,通過對杏鮑菇膳食纖維添加量和膳食纖維粒徑大小主要因素分析,并經感官評分、質構特性分析、色差值測定和電子鼻主成分風味分析等對餅干品質進行評價,結果表明：膳食粒徑為120目時，餅干的顏色、外觀、口感最佳；并在其基礎上對不同添加量的膳食纖維進行感官評分，隨著添加量的增加，感官評分呈現先增加后減低，在添加量為10%時餅干的評分最高；不同的膳食纖維添加量在硬度和脆度總體差異顯著(p<0.05)，而咀嚼性和內聚性差異不顯著(p>0.05)；添加膳食纖維后餅干色差L*減小、a*增大和b*增大，同時，也對餅干的風味產生積極的作用，綜合考慮確定膳食纖維的添加量為10%，粒徑為120目，此時制備的餅干品質最好。

杏鮑菇殘渣,膳食纖維,酥性餅干,風味分析

杏鮑菇是近年來成功開發并實現工廠化栽培的珍稀食用菌新品種,然而,在杏鮑菇生產加工過程中會產生大量廢棄的殘渣[1-3]。研究發現,來源于杏鮑菇子實體的殘渣中含有豐富的膳食纖維、蛋白質、有機酸、糖類等營養物質,因此,如何有效利用杏鮑菇加工殘渣,提高杏鮑菇生產附加值,延伸杏鮑菇加工產業鏈是一重要課題[4-7]。

表1 杏鮑菇膳食纖維酥性餅干制作配方(g)Table 1 Recipe of crisp biscuit with Pleurotus eryngii dietary fiber(g)

膳食纖維是指不能被人體消化吸收以多糖類為主體的高分子物質的總稱[8]。膳食纖維能吸附腸道中的陽離子、丙烯酰胺、重金屬,還能調血糖、降血脂,進而降低糖尿病、高血壓、冠心病等心腦血管疾病的發病率[9]。

近幾年來歐美國家對膳食纖維的開發和應用的重視逐年提高,并已廣泛將膳食纖維添加到面包糕點、餅干和糖果等食品中制成各種功能食品,但國內膳食纖維研究工作起步晚,高品質膳食纖維食品品種少、產量低,難以滿足市場的需求[10-11]。因此,高品質膳食纖維的研究和開發應用具有重要的現實意義。餅干是人們喜愛的休閑食品,具有保質期長、營養價值高、易攜帶貯存和工業化程度高的特點,可以作為補充和強化膳食纖維的重要載體[12-13]。而在餅干面粉中添加膳食纖維,不僅能改良面粉加工性能,還能提升產品酥松度,并賦予產品新的功能特性。本課題組前期研究表明,采用酶法從杏鮑菇加工殘渣制備膳食纖維含量為67.52%,主要以不溶性膳食纖維為主,可以作為高品質膳食纖維源。因此,本文旨在開發杏鮑菇膳食纖維酥性餅干,不僅能提供一種新型健康食品,還能提高杏鮑菇的附加值和綜合利用率,并為杏鮑菇膳食纖維的產業開發提供參考理論依據。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

杏鮑菇加工殘渣 四川榕珍菌業股份有限公司;低筋面粉(精制級,濕面筋22%～26%) 山東望鄉食品有限公司;豬油 市售;白砂糖 徐州人和居食品廠;雞蛋 四川成都市龍泉驛區十陵禽業合作社;泡打粉 山東青島堿業股份有限公司;碳酸氫銨(食品級) 廣東東莞市厚街廚味食品加工廠;飴糖 江蘇揚州市誠誠永泰食品有限公司;中性蛋白酶(6×104U/g) 北京索萊寶科技有限公司。

格蘭仕KWS0709J-02H(XP)電烤箱 深圳市蝙蝠電子有限公司;TA-XT2i質構儀 英國Stable Micro System有限公司;JA2003精密電子天平 上海舜宇恒平科學儀器有限公司;CR-10便攜式色差計 青島帝中計量儀器有限公司;PEN3電子鼻 北京盈盛恒泰科技有限公司;ZN-200A高速中藥粉碎機 長沙市岳麓區中藥制藥機械廠;Heraues Multifuge X1R冷凍高速離心機 Thermo Fisher Scientific;篩網 四川京澤金屬絲網制造有限公司。

1.2 實驗方法

1.2.1 杏鮑菇殘渣膳食纖維的制備 工藝流程:杏鮑菇殘渣粉碎(60目)→95 ℃熱水液料比40∶1 (mL/g)持續攪拌5 min→冷卻至40 ℃→加入0.90%(W/V)中性蛋白酶→過濾、漂洗、離心(10000 r/min,10 min)→55 ℃烘干至恒重→膳食纖維產品[14]。本實驗將提取的杏鮑菇殘渣膳食纖維(不溶性膳食纖維含量為65.46%)作為食品添加劑應用到酥性餅干加工中。

1.2.2 酥性餅干的制作 參照程華平[15]等關于酥性餅干的研究,確定了以低筋面粉為基準,杏鮑菇殘渣膳食纖維和豬油、白砂糖、飴糖、泡打粉、食鹽和小蘇打等輔料的制作配方。每個配方中添加膳食纖維和低筋面粉的總量為100 g,其他輔料添加量保持不變,見表1,配方1為對照組。

制作酥性餅干的工藝流程:將白砂糖、蛋液、豬油與水攪拌混勻→加入泡打粉與碳酸氫銨攪拌均勻→再加入混合均勻的面粉和膳食纖維粉→室溫下進行面團的調制→室溫靜置25 min→成型→烘烤(上火170～190 ℃,下火190～210 ℃,12～15 min)→室溫冷卻→膳食纖維酥性餅干。

1.2.3 膳食纖維粒徑大小及添加量單因素實驗 將篩選制備的60、80、100、120及140目共5組不同粒徑的膳食纖維添加到面粉中制備酥性餅干,膳食纖維添加量為10%，通過感官評定篩選出品質較好的實驗組,在此基礎上添加不同量的膳食纖維(5%、10%、15%,膳食纖維+面粉=100 g),進行單因素實驗,分析不同粒徑、不同添加量的膳食纖維對酥性餅干品質的影響。

1.2.4 酥性餅干的感官評價 參考魏永義等[16]感官評定方法對膳食纖維酥性餅干進行感官評估,評分標準見表2。由10名經過專門培訓人員進行感官評分,每種樣品進行3次重復測評,并求其平均分。

表2 餅干的感官評分標準Table 2 Sensory evaluation standards of crisp biscuits

1.2.5 酥性餅干質構分析 為評估杏鮑菇殘渣膳食纖維酥性餅干的品質,采用質構儀TPA方法,對膳食纖維酥性餅干的脆度、內聚性、咀嚼性和硬度進行測定。測定條件:選用P/50探頭,測前速率1.0 mm/s,測中速率0.5 mm/s,測后速率0.5 mm/s,壓縮度為90%,感應力為Auto-5 g,數據采集速率為200 p/s[17]。

1.2.6 酥性餅干色差值測定 利用色差計對樣品L*、a*、b*值進行測定,其中L*代表亮度(0=純黑色,100=白色),a*、b*代表不同色彩的不同偏向(+a*代表偏紅、-a*代表偏綠、+b*代表偏黃、-b*代表偏藍)。每種樣品進行3次重復測定,取平均值。

1.2.7 酥性餅干風味分析 利用電子鼻對膳食纖維酥性餅干的風味進行檢測分析,采用主成分分析方法(Principal Component Analysis,PCA),將從其傳感器獲取的數據綜合分析即可獲得不同粒徑、不同添加量的膳食纖維酥性餅干在風味上的差異。

1.3 數據處理和分析

采用隨機區組實驗設計,同一數據三個平行測定,數據以平均值±標準偏差表示。各組間的差異采用SPSS for Windows 19.0軟件進行數據處理,p<0.05表示差異顯著。

2 結果與分析

2.1 不同粒徑膳食纖維餅干的感官評定

感官品質鑒評是一種能真實、客觀反映食品品質的有效方法,在國內外食品科學研究中得到廣泛應用,目前尚無一種儀器測試能完全取代感官鑒評[18]。本實驗考察了不同粒徑杏鮑菇殘渣膳食纖維對酥性餅干品質的影響,結果見表3。由感官評定結果可知,隨著膳食纖維粒徑逐漸變小,膳食纖維餅干在顏色、外觀和口感上有明顯變化,顏色由深變淺,外觀由粗糙變為細膩,口感更爽滑細膩。

表4 膳食纖維添加量對餅干質構的影響Table 4 Efect of additive amount of dietary fiber on biscuit texture

注:同列不同字母代表差異顯著(p<0.05);表5同。

因此,確定膳食纖維粒徑為120目和140目進行后續分析。但是考慮膳食纖維粒徑過小,制備成本會增加;同時膳食纖維粒徑過小,吸水量多,會導致面團可塑性降低,烘烤時間變長且易變形。因此,以膳食纖維粒徑為120目時制備膳食纖維酥性餅干為最佳。

表3 不同粒徑膳食纖維餅干的感官評定Table 3 Sensory evaluation of different size ofPleurotus eryngii dietary fiber

2.2 不同添加量膳食纖維餅干的感官評分

高品質膳食纖維在面團中形成的立體交織網狀結構是一種非面筋結構,添加適量的高品質膳食纖維可提高面團結合水的能力,不會引起面團的收縮與變形,并可適度限制面筋的形成,使面團具有良好的可塑性,改良了面團的加工性能[19]。由圖1結果可知,杏鮑菇膳食纖維添加量對餅干的品質有一定的影響,當添加量為10%時感官評分最高,而當杏鮑菇膳食纖維的添加量達到15%時,感官評分明顯低于對照組,膳食纖維添加量過多,導致與面團的結合力弱,延展性差,品質降低。綜合感官評定,確定杏鮑菇膳食纖維的適宜添加量為10%,酥性餅干綜合品質最好。

圖1 不同杏鮑菇膳食纖維添加量餅干的感官評分Fig.1 Sensory score of different adding amount of Pleurotus eryngii dietary fiber in crisp biscuit

2.3 膳食纖維酥性餅干質構分析

質構模式是通過對樣品進行兩次壓縮來模擬人體口腔的咀嚼運動,具有檢測精度高、性能穩定等特點,因此,廣泛應用于肉制品、糧油食品、面食、凝膠、果醬等食品的物性學分析。本實驗采用質構儀對膳食纖維酥性餅干的硬度、脆度、內聚性和咀嚼性的指標進行測定,結果見表4。當膳食纖維添加量小于10%時餅干的硬度、咀嚼性都低于對照組,酥性餅干的酥性度、形態、口感都優于對照組;當添加量為15%時餅干的脆度、硬度、咀嚼性及內聚性等均高于對照組,物性品質變差。而當膳食纖維添加量為10%,粒徑為120目和140目的餅干在咀嚼性及內聚性指標上差異不顯著。馬文慧等[20]研究也表明餅干的硬度與酥松度、總評分、花紋、口感粗糙度、組織結構都呈現顯著負相關。如果硬度過小,餅干易碎且不抗震，因此兼顧考慮制備成本及粉碎難易度,確定膳食纖維添加量為10%,粒徑為120目。

表5 膳食纖維添加量對餅干色差的影響Table 5 Eefect of additive amount of dietary fiber on biscuit color

2.4 膳食纖維酥性餅干的色差分析

通過色差儀對餅干的亮度、黃色度、紅色度進行研究,結果見表5。由結果可知,L*值的變化隨著膳食纖維的添加量和目數的改變而呈現規律性的變化,即L*值隨著膳食纖維添加量和粒徑(目)的增大而依次減小且均比對照小,說明杏鮑菇膳食纖維能使酥性餅干色差從黑色向白色方向轉換;在添加膳食纖維后，隨添加量增加色差a*值總體呈現出上升的趨勢且都大于對照組,說明添加膳食纖維后餅干的色差向紅色方向轉變,當膳食纖維添加量在5%時,添加膳食纖維140目酥性餅干的a*值小于添加過120目膳食纖維的,然而在添加量增加到10%和15%時,結果卻相反。添加量達到15%時,顏色過于偏紅,對酥性餅干的感官起到負面影響,因此添加量10% 120目和添加量10% 140目感官較好;添加膳食纖維后色差b*值均大于對照組,不同膳食纖維添加量餅干的黃色色澤總體上差異不顯著(p>0.05),但與對照組比較，色澤差異顯著(p<0.05),表明添加膳食纖維能稍微增加酥性餅干的黃色色澤。

2.5 膳食纖維酥性餅干的風味測定

利用電子鼻對不同膳食纖維添加量、不同粒徑制備酥性餅干的風味分析結果見圖2。在PCA二維散點圖中,PC1和PC2的貢獻率的大小表示主要成分代表性的大小和此方法可行性的大小。其中兩種主要成分PC1和PC2的貢獻率之和超過80%,認為此分析方法可行[12]。從圖2可知,PC1和PC2的貢獻率之和達到96.37%,大于80%,所以這兩個主成分已經代表了樣品的主要信息特征。實驗組和對照組數據分布各自區域,能明顯區分開,說明對照組和實驗組的風味物質存在差異。通過前期的感官評價、質構測定、色差分析測定,表明添加杏鮑菇殘渣的膳食纖維度能有效提高餅干的風味,同時也能滿足人們日常對膳食纖維的攝取。

圖2 膳食纖維酥性餅干風味成分分析Fig.2 Principal component analysis of dietary fiber crisp biscuit

3 結論

通過杏鮑菇殘渣膳食纖維添加量和膳食纖維粒徑大小單因素實驗,結合感官評定、質構特性分析、色差測定、主成分風味分析等主客觀方式評價酥性餅干品質,同時兼顧制備成本、粉碎難易度、工廠化應用等,在酥性餅干基本配方的基礎上,確定杏鮑菇膳食纖維的添加量為10%,粒徑為 120目。在此條件生產的酥性餅干口感酥脆、色澤均勻、品質優良。

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Application of dietary fiber extracting fromPleurotuseryngiiresidue in crisp biscuit

TAN Xiao1,ZENG Lin1,HAN Chao2,ZHANG Qing1,*,TANG Jie1

(1.Provincial Key Laboratory of Food Biotechnology of Sichuan,College of Food and Bioengineering,Xihua University,Chengdu 610039,China; 2.Sichuan Haibo’s Biological Technology Co.,Ltd.,Chengdu 610039,China)

The dietary fiber was as material which was extracted fromPleurotuseryngiiresidue using enzyme hydrolysis method. The application of the high-quality dietary fiber in crisp biscuit was researched. Based on the formulation of ordinary crisp biscuit,the optimum content and particle sizes of dietary fiber fromPleurotuseryngiiresidue in crisp biscuit were analyzed using sensory evaluation,texture analysis,color value testing and flavor analysis. The results showed that the color,texture and taste were best in the dietary grain size of 120 mesh. Based on the mesh to evaluate the sensory score,it was firstly increased and then decreased with the adding of dietary fiber,especially the score of 10 percent of dietary fiber was higher than others. Totally,there were obvious difference in hardness and brittleness(p<0.05),while no significant difference in chewiness and cohesion(p>0.05). After adding dietary fiber,color valueL*of biscuit decreased whilea*andb*value increased. Meanwhile,it also had a positive effect on the flavor of the biscuits. Then the optimum adding amount ofPleurotuseryngiidietary fiber was 10% with the particle size in 120 mesh,the quality of crisp biscuit was best.

Pleurotuseryngiiresidue;dietary fiber;crisp biscuit;flavor analysis

2016-11-28

譚霄(1992-)，女，碩士研究生，研究方向:食品微生物技術，E-mail:tx18200133971@163.com。

*通訊作者:張慶(1979-)，男，博士，副教授，研究方向:食品微生物技術，E-mail:biozhangq@163.com。

教育部春暉計劃合作科研項目(Z2014060)；榕珍菌業——西華大學產學研聯合實驗室(13205404)。

TS210.1

B

1002-0306(2017)14-0192-04

10.13386/j.issn1002-0306.2017.14.038