超微桑叶粉对蛋糕保质期的影响及其机理研究

2015-05-07唐长波刘臣

食品研究与开发 2015年21期

唐长波，刘臣

（苏州市职业大学，江苏苏州215104）

蛋糕作为一种风味醇香、口感甜美的休闲食品，日益受到大众消费者的青睐[1]。然而，蛋糕具有高油脂高水分的特点，容易发生油脂氧化和微生物滋生，从而导致变质腐败[2]。随着合成添加剂安全问题日益暴露，人们更倾向于选择天然植物提取物来延长蛋糕的保质期[3]。

桑叶作为药食同源的植物，富含蛋白、黄酮及多糖等多种营养成分，并已经在烘焙食品中得到应用[4-5]。研究发现，桑叶中多酚与多糖物质能够很好地抑制油脂氧化和微生物繁殖[6]。而超微粉碎技术能够充分破碎植物细胞组织[7]，使得桑叶中的功能物质能够更充分溶出，更加有效地延长蛋糕保质期。

本试验将研究超微粉碎对桑叶中多酚、多糖等有效物质溶出率的影响，并对油脂氧化抑制、微生物抑制以及蛋糕质构影响进行测定，进而对蛋糕保质期的影响。

1 材料与方法

1.1 材料

新鲜桑叶：采自苏州市博物馆桑蚕试验田；食用油：上海嘉里粮油工业有限公司；低筋面粉：中粮集团；食盐：江苏淮海盐业有限公司；白砂糖：广西上上糖业有限公司；鸡蛋：农贸市场购买。

石油醚（沸程30℃～60℃）、醋酸铅、浓硫酸、蒽酮、1，1-二苯基-2-三硝基苯肼（DPPH）、水溶性VE（Trolox）、没食子酸、芦丁、2，2’-联氨-双-（3-乙基苯并噻唑啉-6-磺酸）二胺盐（2，2’-azino-bis（3-ehtylbenzothiazoline-6-sulfonic acid）diammoniumsalt，ABTS）、铁氰化钾、三氯乙酸、三氯化铁、亚硝酸钠、碳酸钠、过硫酸钾、硝酸铝等均为分析纯：均购于上海阿拉丁公司。

YR-30型超微粉碎机：济南银润包装机械有限公司；SM-101型多功能搅拌机：无锡新麦机械有限公司；SM-523型电烤箱：无锡新麦机械有限公司；Alpha 1502型紫外可见光光度计：上海谱元仪器有限公司；HADCT3型质构分析仪：北京恒奥德仪器仪表有限公司。

1.2 方法

1.2.1 桑叶粉的超微粉碎

新鲜桑叶晒干后，利用小型粉碎机过100目制成桑叶粉；再将桑叶粉进行YR-30型超微振动粉碎机粉碎，形成500目的超微桑叶粉。

1.2.2 蛋糕制作工艺流程

基本配方[8]：蛋糕专用粉250 g，鲜鸡蛋400 g，色拉油20 g，白砂糖300 g，超微桑叶粉20 g，蛋糕油30 g。

1.2.3 桑叶多糖提取及含量测定

称取4.0g桑叶粉，80℃条件下，采用蒸馏水料液比1∶30（g/mL）浸提一定时间；搜集提滤液，旋转蒸发浓缩后，获得样品粗多糖。采用蒽酮硫酸法绘制标准曲线及测定桑叶多糖含量[9]，以葡萄糖为标准品。

样品中总多糖的含量计算：

总多糖提取率/%=（C×V×D）/（W×1 000）×100

式中：C为测得的样品溶液的葡萄糖质量，（μg/mL）；D为样品溶液的稀释倍数；V为测定液总量，mL；W为样品的质量，g。

1.2.4 桑叶总酚提取及含量测定

称取桑叶粉4.0 g，30℃条件下，采用乙醇料液比1 ∶30（g/mL）浸提一定时间；振荡 10 min 后 5 000 r/min下离心15 min取上清液。用Folin-Ciocalteu法[10]绘制标准曲线及测定多酚浓度。

样品中总多酚的含量计算：

总多酚提取率/%=（C×V×D）（/W×1000）×100

式中：C为测得的样品溶液的多酚含量，（μg/mL）；D为样品溶液的稀释倍数；V为测定液总量，mL；W为样品的质量，g。

1.2.5 蛋糕油脂的POV值测定

蛋糕油脂POV值参考GB/T 5009.37－2003《食用植物油卫生标准的分析方法》进行测定及分析。

1.2.6 蛋糕菌落总数测定

蛋糕菌落总数参考GB/T 4789.2－2009《糕点质量检验方法》进行测定及分析。

1.2.7 蛋糕质构分析

蛋糕质构测定[11]是采用质构分析仪P35平底柱型探头进行压缩测试：测试模式为TPA（Texture ProfileAnalysis）；测定前速为 1.0 mm/s，测定中速度为0.5 mm/s，测定后速度为10 mm/s；下压的距离为10 mm，触发力为5.0 g，数据采集速度为250 pps。将样品切成2 cm×2 cm×2 cm方块，放于探头正下方测试。每个样品平行测定3次，取平均值。

2 结果与分析

2.1 桑叶粉与超微桑叶粉的总多糖含量

桑叶粉与超微桑叶粉的总多糖含量见图1。

图1 桑叶粉与超微桑叶粉的多糖提取率Fig.1 The polysaccharide dissolution rate of mulberry powder and ultramicrofine mulberry powder

如图1所示，随着提取时间的延长多糖含量升高，趋势是逐渐平缓，2 h时超微桑叶粉的多糖提取率为5.83%，明显高于桑叶粉5.08%的多糖提取率。常规的粉碎技术无法使细胞壁破碎，使得有效成分无法充分溶解出来；而超微粉碎技术将桑叶的细胞壁破碎，细胞质中的多糖充分溶解[12]，多糖提取率明显提高；史德芳等[13]也研究发现，超微粉碎技术使得香菇柄多糖溶出率提高了2.17倍。

2.2 桑叶粉与超微桑叶粉的总多酚含量

桑叶粉与超微桑叶粉的总多酚含量见图2。

图2 桑叶粉与超微桑叶粉的多酚提取率Fig.2 The polyphenols dissolution rate of mulberry powder and ultramicrofine mulberry powder

如图2所示，随着提取时间的延长多酚含量升高，趋势是逐渐平缓，2 h时超微桑叶粉的多酚提取率为1.89%，明显高于桑叶粉1.36%的多酚提取率。郑雪花[14]等发现桑叶超微粉碎能够明显地提高芦丁、槲皮素等黄酮类物质的溶出率。

2.3 蛋糕油脂的POV值

蛋糕中含有大量油脂，油脂的氧化酸败则会严重影响蛋糕的品质[15]。过氧化值则能够有效反映油脂初期的氧化酸败程度。蛋糕油脂的POV值见图3。

如图3所示，随着贮藏时间的延长，蛋糕油脂的过氧化值逐渐上升，其中不添加桑叶粉的蛋糕在8 d时过氧化值达到0.069，添加桑叶粉的蛋糕过氧化值为0.05，而添加超微桑叶粉的则为0.040。总体上抑制油脂的氧化效果方面，超微桑叶粉＞桑叶粉＞不添加。桑叶中的多酚会有效抑制油脂氧化的作用，而超微粉中多酚明显高于桑叶粉，能够更加有效地抑制油脂POV值。

图3 不同处理的蛋糕过氧化值的变化Fig.3 The peroxide value of cakes with different treatments

2.4 蛋糕菌落总数分析（时间为横轴）

蛋糕菌落总数见表1。

表1 不同处理的蛋糕菌落总数Table 1 The total colonies number of cakes with different treatments

如表1所示，未添加桑叶粉的蛋糕在第8天时菌落总数达到了3.3×108；添加桑叶粉的蛋糕，微生物明显受到了抑制，尤其是添加超微桑叶粉的蛋糕，第8天时菌落总数为1.8×103。由于桑叶超微粉碎，溶出大量的多酚类及多糖物质，多酚有效地抑制微生物生长[16]，而多糖通过降低水分活度[17]，从而也可以控制微生物的生长。

2.5 蛋糕质构特性的测定

蛋糕质构特性见表2。

表2 不同处理蛋糕的质构变化Table 2 The texture of cakes with different treatment

如表2所示，0～9 d，对照和桑叶粉蛋糕的弹性显著降低，而超微桑叶粉蛋糕的弹性降低的较为缓慢；而0～9 d，对照和桑叶粉蛋糕的黏聚性及硬度显著升高，而超微桑叶粉蛋糕的黏聚性及硬度升高较为缓慢。添加桑叶粉阻碍了面筋的形成，使得蛋糕弹性略微降低，粘聚性也有所降低；而超微粉碎的桑叶粉中溶解的更多的多糖，并形成更多的结合水分子，使得蛋糕中持水力增强，从而能够更长时间的保持蛋糕的柔软度。总体来说超微桑叶粉对蛋糕的质构有所改善，有效的保证了蛋糕质构特性。