杏鲍菇残渣膳食纤维在酥性饼干中的应用

谭 霄,曾 林,韩 超,张 庆,*,唐 洁(.西华大学食品与生物工程学院,四川省食品生物技术重点实验室,四川成都 60039; .四川海博氏生物科技有限公司,四川成都 60039)



杏鲍菇残渣膳食纤维在酥性饼干中的应用

谭 霄1,曾 林1,韩 超2,张 庆1,*,唐 洁1
(1.西华大学食品与生物工程学院,四川省食品生物技术重点实验室,四川成都 610039; 2.四川海博氏生物科技有限公司,四川成都 610039)

以采用酶法从杏鲍菇加工副产物中制备的高品质膳食纤维为原料,探讨其在酥性饼干中的应用。在普通酥性饼干基本配方的基础上,通过对杏鲍菇膳食纤维添加量和膳食纤维粒径大小主要因素分析,并经感官评分、质构特性分析、色差值测定和电子鼻主成分风味分析等对饼干品质进行评价,结果表明：膳食粒径为120目时，饼干的颜色、外观、口感最佳；并在其基础上对不同添加量的膳食纤维进行感官评分，随着添加量的增加，感官评分呈现先增加后减低，在添加量为10%时饼干的评分最高；不同的膳食纤维添加量在硬度和脆度总体差异显著(p<0.05)，而咀嚼性和内聚性差异不显著(p>0.05)；添加膳食纤维后饼干色差L*减小、a*增大和b*增大，同时，也对饼干的风味产生积极的作用，综合考虑确定膳食纤维的添加量为10%，粒径为120目，此时制备的饼干品质最好。

杏鲍菇残渣,膳食纤维,酥性饼干,风味分析

杏鲍菇是近年来成功开发并实现工厂化栽培的珍稀食用菌新品种,然而,在杏鲍菇生产加工过程中会产生大量废弃的残渣[1-3]。研究发现,来源于杏鲍菇子实体的残渣中含有丰富的膳食纤维、蛋白质、有机酸、糖类等营养物质,因此,如何有效利用杏鲍菇加工残渣,提高杏鲍菇生产附加值,延伸杏鲍菇加工产业链是一重要课题[4-7]。

表1 杏鲍菇膳食纤维酥性饼干制作配方(g)Table 1 Recipe of crisp biscuit with Pleurotus eryngii dietary fiber(g)

膳食纤维是指不能被人体消化吸收以多糖类为主体的高分子物质的总称[8]。膳食纤维能吸附肠道中的阳离子、丙烯酰胺、重金属,还能调血糖、降血脂,进而降低糖尿病、高血压、冠心病等心脑血管疾病的发病率[9]。

近几年来欧美国家对膳食纤维的开发和应用的重视逐年提高,并已广泛将膳食纤维添加到面包糕点、饼干和糖果等食品中制成各种功能食品,但国内膳食纤维研究工作起步晚,高品质膳食纤维食品品种少、产量低,难以满足市场的需求[10-11]。因此,高品质膳食纤维的研究和开发应用具有重要的现实意义。饼干是人们喜爱的休闲食品,具有保质期长、营养价值高、易携带贮存和工业化程度高的特点,可以作为补充和强化膳食纤维的重要载体[12-13]。而在饼干面粉中添加膳食纤维,不仅能改良面粉加工性能,还能提升产品酥松度,并赋予产品新的功能特性。本课题组前期研究表明,采用酶法从杏鲍菇加工残渣制备膳食纤维含量为67.52%,主要以不溶性膳食纤维为主,可以作为高品质膳食纤维源。因此,本文旨在开发杏鲍菇膳食纤维酥性饼干,不仅能提供一种新型健康食品,还能提高杏鲍菇的附加值和综合利用率,并为杏鲍菇膳食纤维的产业开发提供参考理论依据。

1 材料与方法

1.1 材料与仪器

杏鲍菇加工残渣 四川榕珍菌业股份有限公司;低筋面粉(精制级,湿面筋22%～26%) 山东望乡食品有限公司;猪油 市售;白砂糖 徐州人和居食品厂;鸡蛋 四川成都市龙泉驿区十陵禽业合作社;泡打粉 山东青岛碱业股份有限公司;碳酸氢铵(食品级) 广东东莞市厚街厨味食品加工厂;饴糖 江苏扬州市诚诚永泰食品有限公司;中性蛋白酶(6×104U/g) 北京索莱宝科技有限公司。

格兰仕KWS0709J-02H(XP)电烤箱 深圳市蝙蝠电子有限公司;TA-XT2i质构仪 英国Stable Micro System有限公司;JA2003精密电子天平 上海舜宇恒平科学仪器有限公司;CR-10便携式色差计 青岛帝中计量仪器有限公司;PEN3电子鼻 北京盈盛恒泰科技有限公司;ZN-200A高速中药粉碎机 长沙市岳麓区中药制药机械厂;Heraues Multifuge X1R冷冻高速离心机 Thermo Fisher Scientific;筛网 四川京泽金属丝网制造有限公司。

1.2 实验方法

1.2.1 杏鲍菇残渣膳食纤维的制备 工艺流程:杏鲍菇残渣粉碎(60目)→95 ℃热水液料比40∶1 (mL/g)持续搅拌5 min→冷却至40 ℃→加入0.90%(W/V)中性蛋白酶→过滤、漂洗、离心(10000 r/min,10 min)→55 ℃烘干至恒重→膳食纤维产品[14]。本实验将提取的杏鲍菇残渣膳食纤维(不溶性膳食纤维含量为65.46%)作为食品添加剂应用到酥性饼干加工中。

1.2.2 酥性饼干的制作 参照程华平[15]等关于酥性饼干的研究,确定了以低筋面粉为基准,杏鲍菇残渣膳食纤维和猪油、白砂糖、饴糖、泡打粉、食盐和小苏打等辅料的制作配方。每个配方中添加膳食纤维和低筋面粉的总量为100 g,其他辅料添加量保持不变,见表1,配方1为对照组。

制作酥性饼干的工艺流程:将白砂糖、蛋液、猪油与水搅拌混匀→加入泡打粉与碳酸氢铵搅拌均匀→再加入混合均匀的面粉和膳食纤维粉→室温下进行面团的调制→室温静置25 min→成型→烘烤(上火170～190 ℃,下火190～210 ℃,12～15 min)→室温冷却→膳食纤维酥性饼干。

1.2.3 膳食纤维粒径大小及添加量单因素实验 将筛选制备的60、80、100、120及140目共5组不同粒径的膳食纤维添加到面粉中制备酥性饼干,膳食纤维添加量为10%，通过感官评定筛选出品质较好的实验组,在此基础上添加不同量的膳食纤维(5%、10%、15%,膳食纤维+面粉=100 g),进行单因素实验,分析不同粒径、不同添加量的膳食纤维对酥性饼干品质的影响。

1.2.4 酥性饼干的感官评价 参考魏永义等[16]感官评定方法对膳食纤维酥性饼干进行感官评估,评分标准见表2。由10名经过专门培训人员进行感官评分,每种样品进行3次重复测评,并求其平均分。

表2 饼干的感官评分标准Table 2 Sensory evaluation standards of crisp biscuits

1.2.5 酥性饼干质构分析 为评估杏鲍菇残渣膳食纤维酥性饼干的品质,采用质构仪TPA方法,对膳食纤维酥性饼干的脆度、内聚性、咀嚼性和硬度进行测定。测定条件:选用P/50探头,测前速率1.0 mm/s,测中速率0.5 mm/s,测后速率0.5 mm/s,压缩度为90%,感应力为Auto-5 g,数据采集速率为200 p/s[17]。

1.2.6 酥性饼干色差值测定 利用色差计对样品L*、a*、b*值进行测定,其中L*代表亮度(0=纯黑色,100=白色),a*、b*代表不同色彩的不同偏向(+a*代表偏红、-a*代表偏绿、+b*代表偏黄、-b*代表偏蓝)。每种样品进行3次重复测定,取平均值。

1.2.7 酥性饼干风味分析 利用电子鼻对膳食纤维酥性饼干的风味进行检测分析,采用主成分分析方法(Principal Component Analysis,PCA),将从其传感器获取的数据综合分析即可获得不同粒径、不同添加量的膳食纤维酥性饼干在风味上的差异。

1.3 数据处理和分析

采用随机区组实验设计,同一数据三个平行测定,数据以平均值±标准偏差表示。各组间的差异采用SPSS for Windows 19.0软件进行数据处理,p<0.05表示差异显著。

2 结果与分析

2.1 不同粒径膳食纤维饼干的感官评定

感官品质鉴评是一种能真实、客观反映食品品质的有效方法,在国内外食品科学研究中得到广泛应用,目前尚无一种仪器测试能完全取代感官鉴评[18]。本实验考察了不同粒径杏鲍菇残渣膳食纤维对酥性饼干品质的影响,结果见表3。由感官评定结果可知,随着膳食纤维粒径逐渐变小,膳食纤维饼干在颜色、外观和口感上有明显变化,颜色由深变浅,外观由粗糙变为细腻,口感更爽滑细腻。

表4 膳食纤维添加量对饼干质构的影响Table 4 Efect of additive amount of dietary fiber on biscuit texture

注:同列不同字母代表差异显著(p<0.05);表5同。

因此,确定膳食纤维粒径为120目和140目进行后续分析。但是考虑膳食纤维粒径过小,制备成本会增加;同时膳食纤维粒径过小,吸水量多,会导致面团可塑性降低,烘烤时间变长且易变形。因此,以膳食纤维粒径为120目时制备膳食纤维酥性饼干为最佳。

表3 不同粒径膳食纤维饼干的感官评定Table 3 Sensory evaluation of different size ofPleurotus eryngii dietary fiber

2.2 不同添加量膳食纤维饼干的感官评分

高品质膳食纤维在面团中形成的立体交织网状结构是一种非面筋结构,添加适量的高品质膳食纤维可提高面团结合水的能力,不会引起面团的收缩与变形,并可适度限制面筋的形成,使面团具有良好的可塑性,改良了面团的加工性能[19]。由图1结果可知,杏鲍菇膳食纤维添加量对饼干的品质有一定的影响,当添加量为10%时感官评分最高,而当杏鲍菇膳食纤维的添加量达到15%时,感官评分明显低于对照组,膳食纤维添加量过多,导致与面团的结合力弱,延展性差,品质降低。综合感官评定,确定杏鲍菇膳食纤维的适宜添加量为10%,酥性饼干综合品质最好。

图1 不同杏鲍菇膳食纤维添加量饼干的感官评分Fig.1 Sensory score of different adding amount of Pleurotus eryngii dietary fiber in crisp biscuit

2.3 膳食纤维酥性饼干质构分析

质构模式是通过对样品进行两次压缩来模拟人体口腔的咀嚼运动,具有检测精度高、性能稳定等特点,因此,广泛应用于肉制品、粮油食品、面食、凝胶、果酱等食品的物性学分析。本实验采用质构仪对膳食纤维酥性饼干的硬度、脆度、内聚性和咀嚼性的指标进行测定,结果见表4。当膳食纤维添加量小于10%时饼干的硬度、咀嚼性都低于对照组,酥性饼干的酥性度、形态、口感都优于对照组;当添加量为15%时饼干的脆度、硬度、咀嚼性及内聚性等均高于对照组,物性品质变差。而当膳食纤维添加量为10%,粒径为120目和140目的饼干在咀嚼性及内聚性指标上差异不显著。马文慧等[20]研究也表明饼干的硬度与酥松度、总评分、花纹、口感粗糙度、组织结构都呈现显著负相关。如果硬度过小,饼干易碎且不抗震，因此兼顾考虑制备成本及粉碎难易度,确定膳食纤维添加量为10%,粒径为120目。

表5 膳食纤维添加量对饼干色差的影响Table 5 Eefect of additive amount of dietary fiber on biscuit color

2.4 膳食纤维酥性饼干的色差分析

通过色差仪对饼干的亮度、黄色度、红色度进行研究,结果见表5。由结果可知,L*值的变化随着膳食纤维的添加量和目数的改变而呈现规律性的变化,即L*值随着膳食纤维添加量和粒径(目)的增大而依次减小且均比对照小,说明杏鲍菇膳食纤维能使酥性饼干色差从黑色向白色方向转换;在添加膳食纤维后，随添加量增加色差a*值总体呈现出上升的趋势且都大于对照组,说明添加膳食纤维后饼干的色差向红色方向转变,当膳食纤维添加量在5%时,添加膳食纤维140目酥性饼干的a*值小于添加过120目膳食纤维的,然而在添加量增加到10%和15%时,结果却相反。添加量达到15%时,颜色过于偏红,对酥性饼干的感官起到负面影响,因此添加量10% 120目和添加量10% 140目感官较好;添加膳食纤维后色差b*值均大于对照组,不同膳食纤维添加量饼干的黄色色泽总体上差异不显著(p>0.05),但与对照组比较，色泽差异显著(p<0.05),表明添加膳食纤维能稍微增加酥性饼干的黄色色泽。

2.5 膳食纤维酥性饼干的风味测定

利用电子鼻对不同膳食纤维添加量、不同粒径制备酥性饼干的风味分析结果见图2。在PCA二维散点图中,PC1和PC2的贡献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。其中两种主要成分PC1和PC2的贡献率之和超过80%,认为此分析方法可行[12]。从图2可知,PC1和PC2的贡献率之和达到96.37%,大于80%,所以这两个主成分已经代表了样品的主要信息特征。实验组和对照组数据分布各自区域,能明显区分开,说明对照组和实验组的风味物质存在差异。通过前期的感官评价、质构测定、色差分析测定,表明添加杏鲍菇残渣的膳食纤维度能有效提高饼干的风味,同时也能满足人们日常对膳食纤维的摄取。

图2 膳食纤维酥性饼干风味成分分析Fig.2 Principal component analysis of dietary fiber crisp biscuit

3 结论

通过杏鲍菇残渣膳食纤维添加量和膳食纤维粒径大小单因素实验,结合感官评定、质构特性分析、色差测定、主成分风味分析等主客观方式评价酥性饼干品质,同时兼顾制备成本、粉碎难易度、工厂化应用等,在酥性饼干基本配方的基础上,确定杏鲍菇膳食纤维的添加量为10%,粒径为 120目。在此条件生产的酥性饼干口感酥脆、色泽均匀、品质优良。

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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

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

*通讯作者:张庆(1979-)，男，博士，副教授，研究方向:食品微生物技术，E-mail:biozhangq@163.com。

教育部春晖计划合作科研项目(Z2014060)；榕珍菌业——西华大学产学研联合实验室(13205404)。

TS210.1

B

1002-0306(2017)14-0192-04

10.13386/j.issn1002-0306.2017.14.038