杏鮑菇下腳料韌性餅干的研制及貨架期預(yù)測

劉晶晶，張玉，袁倩，張心茹，韓曜平，張然

常熟理工學(xué)院 生物與食品工程學(xué)院（常熟 215500）

杏鮑菇，學(xué)名Pleurotus eryngii，屬口蘑科側(cè)耳屬，是一種營養(yǎng)價值高且具有藥理作用的珍稀食用真菌[1]。近年來我國的杏鮑菇栽培技術(shù)逐漸走向規(guī)模化，杏鮑菇在生產(chǎn)加工的過程中產(chǎn)生大量的杏鮑菇下腳料，杏鮑菇下腳料是杏鮑菇碎片、菇腳、菇柄等部分加工產(chǎn)物，其營養(yǎng)成分與杏鮑菇實體類似。目前國內(nèi)外對杏鮑菇殘渣及下腳料主要是膳食纖維的提取[2]、營養(yǎng)成分的研究和呈味物質(zhì)的研究[3]。目前我國杏鮑菇下腳料主要被用來制作動物的飼料和植物的肥料[4-5]，造成資源浪費，因此，添加杏鮑菇下腳料加工成杏鮑菇餅干，為杏鮑菇下腳料的應(yīng)用開辟了一條新途徑、提供了新思路，并拓寬了杏鮑菇下腳料在食品加工中的應(yīng)用[6]。

此次試驗將杏鮑菇下腳料進行干燥粉碎得到杏鮑菇粉，研究杏鮑菇下腳料粉添加量、復(fù)配膨松劑添加量、全脂奶粉添加量、糖粉添加量、油脂添加量及餅干坯厚度對產(chǎn)品品質(zhì)的影響，確定杏鮑菇韌性餅干的最佳工藝參數(shù)，以期為工業(yè)化生產(chǎn)杏鮑菇韌性餅干提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料與設(shè)備

中筋面粉（香港面粉廠有限公司）；杏鮑菇下腳料（蘇州潤正生物科技有限公司）；淀粉（上海紅古食品有限公司）；全脂奶粉（雀巢全脂調(diào)制奶粉）；無水起酥油[中糧東海糧油工業(yè)（張家港）有限公司]；復(fù)配膨松劑（鄭州君發(fā)科技有限公司）；白砂糖（市售）；乙醇、乙醚、酚酞、硫代硫酸鈉、氫氧化鈉、碘化鉀、石油醚、可溶性淀粉、氯仿和冰乙酸（江蘇強盛化工有限公司，均為分析純）。

SM-523型烤箱（無錫新麥機械有限公司）；SM307整形機[新麥機械（無錫）有限公司]；SGZKX250型電熱恒溫干燥箱（上海博泰試驗設(shè)備有限公司）；FMJ-300X2型塑料封口機（杭州西湖包裝機械有限公司）；AWH-30電子天平（上海英展機電企業(yè)有限公司）；ATY224電子分析天平（日本島津有限公司）。

1.2 試驗方法

1.2.1 工藝流程

杏鮑菇下腳料→清洗、切片、干燥等預(yù)處理→杏鮑菇粉→面團調(diào)制→靜置→輥軋→模壓成型→烘烤→冷卻→感官評價

1.2.2 工藝要點

1.2.2.1 預(yù)處理

將杏鮑菇下腳料清洗、切片后進行真空干燥，然后粉碎過0.250 mm篩。

1.2.2.2 面團調(diào)制

先將面粉、起酥油、糖粉、奶粉和杏鮑菇下腳料粉放入和面機，再用37 ℃左右的溫水將復(fù)配膨松劑融化倒入一起攪拌調(diào)制面團。

1.2.2.3 面團靜置

面團經(jīng)過長時間的揉制后內(nèi)部產(chǎn)生張力，需要靜置降低面團的彈性，使面團恢復(fù)松弛狀態(tài)，一般需靜置15 min左右。

1.2.2.4 滾軋

面團輥軋次數(shù)10～15次為宜，在面團輥軋過程中內(nèi)部產(chǎn)生張力，為了防止受力不均勻?qū)е嘛灨勺冃危瑧?yīng)將面片多次旋轉(zhuǎn)90°輥軋。

1.2.2.5 成型

用凹花印模壓成形狀大小一致的餅干坯，韌性餅干面團彈性較大，在烘烤過程中表面容易產(chǎn)生氣泡，底部凹底，所以印模必須有針柱，將餅坯穿透。

1.2.2.6 烘烤

烤箱設(shè)置上火175 ℃，下火165 ℃預(yù)熱，將成型的餅干坯放入預(yù)熱好的烤箱烘烤15 min。

1.2.2.7 冷卻

剛出爐的餅干不能驟然冷卻，驟然降溫、強烈的熱量交替和水分急劇蒸發(fā)會使餅干內(nèi)部產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力，餅干容易斷裂，因此應(yīng)將烤好的餅干放置自然冷卻。

1.2.3 單因素試驗設(shè)計

參考文獻[7]的試驗配方，通過預(yù)試驗確定杏鮑菇下腳料韌性餅干的基礎(chǔ)配方：中筋粉以100%計，糖粉25%、淀粉10%、油脂10%、杏鮑菇下腳料5%、全脂奶粉4%、復(fù)配膨松劑2%，調(diào)制好的面團經(jīng)過輥軋成1.4 mm的厚度，在上火175 ℃、下火165 ℃的條件下烘烤15 min。在基礎(chǔ)配方條件下分別確定杏鮑菇下腳料粉添加量（5%，10%，15%，15%和20%）、復(fù)配膨松劑添加量（1%，1.5%，2%，2.5%和3%）、全脂奶粉添加量（2%，3%，4%，5%和6%）、糖粉添加量（10%，15%，20%，25%和30%）、油脂添加量（8%，10%，12%，14%和16%）、餅干坯厚度（1.2，1.4，1.6，1.8和2 mm）等單因素對杏鮑菇下腳料韌性餅干品質(zhì)的影響。

1.2.4 感官評價

感官評分小組由經(jīng)過一定感官培訓(xùn)的常熟理工學(xué)院生物與食品工程學(xué)院的食品質(zhì)量與安全專業(yè)、食品工程專業(yè)的20名學(xué)生組成，男生女生各10位。在試驗進行之前需要對每一位品評成員進行特殊的培訓(xùn)，使他們明確此次試驗的目的、意義以及感官評價的各個影響指標，并且注意其他的相關(guān)事項。首先對樣品進行編號，將樣品按隨機順序排列，盡量使每位品評員收到均衡排列的樣品。杏鮑菇下腳料韌性餅干感官評分標準參照GB/T 20980—2007[8]的評分標準（見表1），從形態(tài)、色澤、滋味與口感、組織四個方面分別對杏鮑菇韌性餅干進行評分，取得平均值，再將4個評分值相加得出韌性餅干的感官質(zhì)量評分結(jié)果[9]。

表1 杏鮑菇下腳料韌性餅干感官評定標準

1.2.5 貨架期預(yù)測

采用GB/T 5538—2005《動植物油脂過氧化值測定》[10]方法測定過氧化值。產(chǎn)品貨架期一般是指在某段時間之前食用以達到產(chǎn)品較好的品質(zhì)，不等同于保存期。將餅干用聚乙烯塑料袋封裝好（每袋餅干約100 g），分別置于40和60 ℃下貯存，每隔5 d（第5，第10，第15，第20，第25，第30和第35天）測定其過氧化值來計算出產(chǎn)品的貨架期[11]。

2 試驗結(jié)果

2.1 單因素試驗結(jié)果

2.1.1 杏鮑菇下腳料粉添加量對杏鮑菇下腳料韌性餅干品質(zhì)的影響

中筋粉以100%計，分別添加5%，10%，15%，15%和20%杏鮑菇下腳料粉，另外糖粉25%、淀粉10%、油脂10%、全脂奶粉4%、復(fù)配膨松劑2%，餅干坯厚度為1.2 mm，在上火175 ℃、下火165 ℃的條件下烘烤15 min，對餅干進行感官評價，杏鮑菇下腳料粉添加量對杏鮑菇下腳料餅干品質(zhì)的影響見圖1。

在餅干中直接添加菇粉對餅干的感官品質(zhì)影響較大[12]，同樣此次試驗杏鮑菇下腳料粉添加量的多少直接影響到餅干產(chǎn)品的色澤和香味。由圖1可以看出，杏鮑菇下腳料粉添加量對餅干的組織結(jié)構(gòu)和形態(tài)結(jié)構(gòu)影響較小，添加5%的鮑菇下腳料粉時產(chǎn)品并不能體現(xiàn)出杏鮑菇的香味，當杏鮑菇下腳料粉的添加量增加到10%時，此時的產(chǎn)品感官評分最高，隨著杏鮑菇下腳料粉添加量的不斷增加，產(chǎn)品的感官評分在逐漸下降，這是因為杏鮑菇下腳料粉本身呈棕黃色，對產(chǎn)品的色澤影響較大，隨著添加量的增加，餅干顏色呈現(xiàn)無光澤的暗棕色，組織粗糙，影響餅干的色澤與口感。另據(jù)報道，添加杏鮑菇粉過多的餅干很粘牙[13]，影響咀嚼，因此當杏鮑菇下腳料粉添加量較大時產(chǎn)品的感官品質(zhì)降低。所以杏鮑菇下腳料的最適合添加量為10%。

圖1 杏鮑菇下腳料粉添加量對韌性餅干感官品質(zhì)的影響

2.1.2 復(fù)配膨松劑添加量對杏鮑菇下腳料韌性餅干品質(zhì)的影響

中筋粉以100%計，分別添加1%，1.5%，2%，2.5%和3%復(fù)配膨松劑，另外糖粉25%、淀粉10%、油脂10%、杏鮑菇下腳料粉5%、全脂奶粉4%，餅干坯厚度為1.2 mm，在上火175 ℃、下火165 ℃的條件下烘烤15 min，對餅干進行感官評價，復(fù)配膨松劑對杏鮑菇下腳料韌性餅干品質(zhì)的影響見圖2。

復(fù)配膨松劑主要用于面制品的快速疏松和作為起發(fā)劑，與水反應(yīng)釋放二氧化碳，在加熱過程中能夠釋放出更多的氣體，使面團達到膨脹及松軟的效果，同時也可以使制作好的餅干不容易變形，外形飽滿，口感疏松。添加復(fù)配膨松劑可使餅干表面金黃，結(jié)構(gòu)疏松氣孔均勻，其添加量不能超過面粉的3%。由圖2可知，復(fù)配膨松劑的添加量與餅干的感官評分整體上呈正比。復(fù)配膨松劑的添加量對餅干的形態(tài)及色澤影響較小，餅干的組織結(jié)構(gòu)隨著膨松劑添加量的增加變得更加疏松，斷面層次分明，此時的口感也隨之變好。添加過少，此時蓬松效果不明顯，餅干的感官品質(zhì)較差，當添加量為2.5%時效果最明顯，但添加量繼續(xù)增加到3%時，會產(chǎn)生明顯的堿味，影響餅干品質(zhì)。因此，選擇復(fù)配膨松劑添加量2.5%為最佳。

2.1.3 全脂奶粉添加量對杏鮑菇下腳料韌性餅干品質(zhì)的影響

圖2 復(fù)配膨松劑添加量對韌性餅干感官品質(zhì)的影響

中筋粉以100%計，分別添加2%，3%，4%，5%和6%全脂奶粉，另外糖粉25%、淀粉10%、油脂10%、杏鮑菇下腳料粉5%、復(fù)配膨松劑2%，餅干坯厚度為1.2 mm，在上火175 ℃、下火165 ℃的條件下烘烤15 min，對餅干進行感官評價，奶粉添加量對杏鮑菇下腳料韌性餅干品質(zhì)的影響見圖3。

全脂奶粉作為烘焙的原料加入到餅干的制作當中，其營養(yǎng)價值較高，包含多種脂溶性維生素和蛋白質(zhì)，奶味較醇厚。添加全脂奶粉會使餅干的香氣更濃郁，同時也使餅干的口感更加細膩。由圖3可知，奶粉的添加量對餅干的形態(tài)影響較小，奶粉添加量為2%時，此時餅干的色澤較均勻，呈現(xiàn)金黃色，但是滋味與口感沒有奶粉添加量為3%的好，當繼續(xù)增加奶粉添加量時餅干的形態(tài)開始出現(xiàn)變化，由于奶粉當中的蛋白質(zhì)和糖發(fā)生羰氨反應(yīng)，色澤較深，呈現(xiàn)褐色，且過重的奶香味覆蓋了原有的杏鮑菇香氣，因此，選擇奶粉添加量3%，此時感官評分最高。

圖3 奶粉添加量對韌性餅干感官品質(zhì)的影響

2.1.4 糖粉添加量對杏鮑菇下腳料韌性餅干品質(zhì)的影響

中筋粉以100%計，分別添加10%，15%，20%，25%和30%糖粉，另外淀粉10%、油脂10%、杏鮑菇下腳料粉5%、全脂奶粉4%、復(fù)配膨松劑2%，餅干坯厚度為1.2 mm，在上火175 ℃、下火165 ℃的條件下烘烤15 min，對餅干進行感官評價，糖粉添加量對杏鮑菇下腳料韌性餅干品質(zhì)的影響見圖4。

糖粉是制作杏鮑菇下腳料韌性餅干的一個重要的材料，首先不僅為餅干提供甜味，而且使餅干烘烤后表面呈現(xiàn)金黃色。由圖4可知，不同糖粉的添加量對餅干的形態(tài)影響很小，而餅干的組織結(jié)構(gòu)隨著糖粉的增加變得不均勻，這可能是由于糖的吸水性，不僅吸收蛋白質(zhì)膠粒之間的游離水，同時還使膠粒外部濃度增加，對膠粒內(nèi)部的水分子產(chǎn)生反滲透作用，從而降低蛋白質(zhì)膠粒的脹潤度，造成面筋形成程度降低，彈性減弱。餅干的色澤隨著糖粉添加量增加而變得越來越深，當糖粉增加到一定量的時候，餅干開始由金黃色變?yōu)樽睾稚瑫r口感也隨著糖粉添加量達到20%之后開始下降，可見適量的糖粉添加量賦予餅干的香甜口味及金黃色色澤。因此，糖粉的最佳添加量為15%。

圖4 糖粉添加量對韌性餅干感官品質(zhì)的影響

2.1.5 油脂添加量對杏鮑菇下腳料韌性餅干品質(zhì)的影響

中筋粉以100%計，分別添加8%，10%，12%，14%和16%油脂，另外糖粉20%、淀粉10%、杏鮑菇下腳料粉5%、全脂奶粉4%、復(fù)配膨松劑2%，餅干坯厚度為1.2 mm，在上火175 ℃、下火165 ℃的條件下烘烤15 min，對餅干進行感官評價，油脂添加量對杏鮑菇下腳料韌性餅干品質(zhì)的影響見圖5。

此次試驗制作杏鮑菇韌性餅干采用的油脂是無水起酥油，具有較好的可塑性和可操作性，是天然黃油的最佳替代品。韌性餅干中油脂添加量較少，一般不超過20%，在餅干中添加油脂不僅能起到增香的作用，還可以使餅干表面富有光澤，增加韌性餅干的酥脆性。由圖5可知，餅干的色澤隨著油脂添加量的增加而更加有光澤，呈現(xiàn)飽滿的金黃色，組織形態(tài)也變得更加均勻，有明顯的層次結(jié)構(gòu)。當油脂添加量控制在20%以內(nèi)時，餅干的感官品質(zhì)隨著油脂添加量的增加而逐漸提高，但低脂產(chǎn)品更符合現(xiàn)代人們對食品的期望。因此，選擇油脂添加量16%。

圖5 油脂添加量對韌性餅干感官品質(zhì)的影響

2.1.6 餅干坯厚度對杏鮑菇下腳料韌性餅干品質(zhì)的影響中筋粉以100%計，分別改變餅干坯的厚度（1.2，1.4，1.6，1.8和2 mm），另外糖粉20%、淀粉10%、油脂10%、杏鮑菇下腳料粉5%、全脂奶粉4%、復(fù)配膨松劑2%，在上火175 ℃、下火165 ℃的條件下烘烤15 min，對餅干進行感官評價，餅干坯厚度對杏鮑菇下腳料韌性餅干品質(zhì)的影響見圖6。

圖6 餅干坯厚度對韌性餅干感官品質(zhì)的影響

在相同條件下餅干坯的厚度對餅干的口感有較大的影響，與酥性餅干不同的是韌性餅干的厚度對產(chǎn)品的影響較大，由于韌性餅干中的油脂含量較少，隨著溫度的升高，餅干內(nèi)部結(jié)構(gòu)變得更加密集從而使餅干變硬，影響產(chǎn)品的疏松度，隨著餅干坯厚度的增加，餅干變得不松脆并且粘牙。餅干坯過厚還會導(dǎo)致餅干在烘烤的過程中受熱不均勻，從而導(dǎo)致餅干的色澤不均勻。當餅干坯厚度為1.2 mm時，此時的餅干產(chǎn)品口感松脆，組織結(jié)構(gòu)層次分明，色澤呈現(xiàn)光澤的淺黃色。此時的餅干感官評分最高，因此最終餅干坯的厚度選擇1.2 mm。

2.2 杏鮑菇下腳料韌性餅干貨架期預(yù)測結(jié)果

按照參考文獻[14]測定餅干在40和60 ℃條件下貯藏不同時間的過氧化值，結(jié)果見圖7。

圖7 不同溫度加速試驗條件下產(chǎn)品過氧化值的變化

由圖7可知，杏鮑菇下腳料韌性餅干的氧化速率隨著溫度的升高而加快，過氧化值也隨著貯藏時間的增加而升高，這是油脂酸敗所導(dǎo)致的，而油脂氧化酸敗的反應(yīng)在動力學(xué)上屬于一級反應(yīng)，其反應(yīng)方程如式（1）所示。

式中：POV為杏鮑菇下腳料韌性餅干試樣過氧化值，meq/kg；POV0為試驗初始過氧化值，meq/kg；KT為杏鮑菇下腳料韌性餅干中油脂在熱力學(xué)溫度T（℃）條件下的氧化速率，meq/（kg·d）；t為杏鮑菇下腳料韌性餅干的貯存時間，d。

將試驗所得的過氧化值取平均數(shù)，再取其對數(shù)，將過氧化值對數(shù)ln(POV)與時間t進行回歸線性擬合，所得方程如表2所示。

表2 加速試驗條件下產(chǎn)品的氧化速率擬合方程及貨架壽命

由上述線性回歸方程可知，它們的線性呈相關(guān)性。已知GB 7100—2003《餅干衛(wèi)生標準》[15]中規(guī)定的餅干的過氧化值最大限值為19.7 meq/kg（0.25 g/100 g），將此值分別帶入表2的兩個溫度的回歸方程中可以計算出杏鮑菇下腳料韌性餅干在40和60 ℃的貨架期壽命，結(jié)果分別為71和64 d。

杏鮑菇下腳料韌性餅干基于溫度變化的貨架期預(yù)測參考文獻[16]，將Arrhenius公式K=K0e-Ea/RT轉(zhuǎn)化為式（2）。

式中：a=-Ea/R；b=lnK0。

將K60=0.028 9，K40=0.027 1，T60=333 K和T40=313 K分別代入式（2）中，求得a=-2 027.711 5，b=2.545 4。

根據(jù)參考文獻[17]可知，杏鮑菇下腳料韌性餅干基于過氧化值隨溫度變化的貨架壽命預(yù)測公式見式（3）。

式中：tT為該樣品在指定熱力學(xué)溫度T下貨架期的預(yù)測值，d；T為該樣品在當前貯藏條件下的熱力學(xué)溫度，K。

將國標中規(guī)定的餅干過氧化值的峰值19.7 meq/kg、此次試驗中測得的初始過氧化值2.4 meq/kg和常溫20 ℃（T=293 K）帶入該貨架壽命預(yù)測公式，可以求出杏鮑菇下腳料韌性餅干在常溫下的貨架期，結(jié)果為167 d。與市場上同類產(chǎn)品相比貨架期較短，這是因為在餅干制作過程中未添加抗氧化劑。產(chǎn)品的最終貨架期可以達到5個多月，這是由于在餅干制作中選取的是飽和脂肪酸含量高的油脂，該油脂氧化速度相對較慢[18]。

3 結(jié)論

通過試驗確定了產(chǎn)品的最佳工藝參數(shù)：以中筋面粉為100%計，杏鮑菇下腳料粉添加量為10%，糖粉添加量為15%，油脂添加量為16%，全脂奶粉添加量為3%，膨松劑添加量為2.5%，餅干坯厚度為1.2 mm。在上火175 ℃、下火165 ℃的條件下烘烤15 min，制作出的產(chǎn)品形態(tài)完整，色澤均勻呈淺黃色，口感疏松，具有輕微杏鮑菇的鮮香味。應(yīng)用加速貨架期預(yù)測法預(yù)測的杏鮑菇下腳料韌性餅干的貨架期為167 d。此次試驗利用杏鮑菇下腳料粉替代部分面粉制作韌性餅干，不僅研制出低脂健康高營養(yǎng)的杏鮑菇下腳料韌性餅干，同時在不添加抗氧化劑的條件下使產(chǎn)品的貨架期接近同類商品的水平，拓寬了杏鮑菇下腳料在餅干中的應(yīng)用。