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添加灰树花粉面团的酶法改性及面条品质评价

2021-06-04方东路马晓惠赵明文郑惠华胡秋辉赵立艳

食品科学 2021年10期
关键词:葡萄糖氧化酶树花谷氨酰胺

方东路,马晓惠,赵明文,郑惠华,3,陈 惠,3,胡秋辉,赵立艳,*

(1.南京农业大学食品科学技术学院,农业农村部食用菌加工重点实验室,江苏 南京 210095;2.南京农业大学生命科学学院,江苏 南京 210095;3.江苏安惠生物科技有限公司,江苏 南通 226009)

灰树花(Grifola frondosa)隶属于担子菌门,蘑菇纲,多孔菌目,薄孔菌科,树花菌属,又名贝叶多孔菌、千佛菌、栗蘑、舞茸(日本)、林鸡(美国)等,是一种珍稀的食药用真菌,民间享有“食用菌王子”的美誉[1]。它不仅富含蛋白质、氨基酸、维生素、核苷类等多种营养成分,同时还含有灰树花多糖和膳食纤维等功能成分,具有极高的食用和药用价值[2]。目前,灰树花在我国已经成功人工驯化,实现了规模化生产。据中国食用菌协会统计,2018年我国灰树花产量达到了2.87万 t。虽然灰树花的产量逐年提升,但是采后加工率低,以干制为主,产品附加值亟待提高。面条是我国北部和中西部省份的典型主食品种,每年的消费量超过2 450万 t[3]。但是普通小麦粉制备的面条营养结构较为单一,氨基酸组成不均衡,缺乏赖氨酸、苏氨酸等限制性氨基酸,且维生素和膳食纤维含量较低,影响其生物效价[4]。通过将灰树花粉与小麦粉复配,制备蛋白含量高、氨基酸种类丰富,且富含膳食纤维的功能性面制品,达到营养结构互补,推动灰树花的精深加工与产品创新。然而,2 种原料不能简单地混合,食用菌粉的添加会影响面团成型与面条品质[5]。因此,本研究利用酶法改性,建立灰树花面条最佳酶解工艺,并对产品进行品质特性评价,为食用菌主食化和功能性面制品开发提供参考。

目前,国内外学者对于灰树花加工相关研究主要集中于灰树花活性成分提取与功能评价,并证明了灰树花多糖、多肽、多酚和呋喃酮等成分具有显著的抗菌[6]、抗肿瘤[7]、降血糖[8]和免疫调节[9]等药理作用。但是关于灰树花作为食品原料进行加工工艺及产品开发研究,鲜有报道。另一方面,在传统小麦面条中复配果蔬、食用菌、杂粮、杂豆等原料,创制营养强化和功能性面条成为食品加工的研究热点之一。王丽霞等[10]以新鲜山药泥、小麦粉为主要原料,添加牛肉、胡萝卜、脱脂纯牛奶和食盐作为辅料,制备一款营养丰富、无添加剂的新型山药复合营养面条。张玲等[11]研究并优化了苦荞粉面条加工工艺,将细微化苦荞粉的添加量提高到10%。然而,在面条复配加工过程中,研究人员发现,外源添加物会与面筋蛋白相互作用,阻碍了面筋网络的形成,进而降低面条品质[12]。为了解决不同原料复配加工适应性的问题,目前主要采用的方法有2 种[13]:一类是利用超微粉碎、挤压膨化、高压和热处理等加工方式对外源添加原料进行颗粒细微化和预糊化处理,减少其对面团面筋网络结构的破坏;另一类是通过向混合粉面团添加增稠剂(例如海藻酸钠、魔芋粉、羧甲基纤维素钠等)、乳化剂(例如硬脂酰乳酸钠、大豆卵磷脂等)和外源蛋白(例如谷朊粉等)改善面团成型与产品品质。与机械加工预处理和化学改良剂相比,生物酶制剂由于其天然、安全和高效等特点,在面团特性改良应用上具有独特的优势。目前,在面制品加工中常用的酶制剂有木糖酶、淀粉酶、脂肪酶、葡萄糖氧化酶和转谷氨酰胺酶[14]。在众多酶制剂中,葡萄糖氧化酶和转谷氨酰胺酶已被证明对面团改良效果相对较好[15]。Alp等[16]研究证明了转谷氨酰胺酶的添加可以显著改善添加大豆粉蛋糕的体积、口感和颜色,促进大豆蛋白与面筋蛋白之间的交联作用。Wang Xuan等[17]证实葡萄糖氧化酶可以作为一种良好的强筋剂稳定面团,通过化学相互作用强化面筋结构,提高其品质和加工特性。虽然2 种酶的作用机制不同,但是都可以显著促进面团中大分子物质(阿拉伯木聚糖或面筋蛋白)相互作用形成交联的网状结构,改善混合粉面团加工特性。在此基础上,本研究选择以上2 种酶作为灰树花复配小麦粉混合面团改良剂,研究最佳酶的添加量及面条品质变化。通过酶法改性降低外源添加灰树花粉对面团成型的负面影响,改善灰树花面条营养、风味和食用品质,为食用菌复配谷物精深加工提供技术支撑。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

灰树花(迁西五号),已干燥、粉碎、过筛(120 目),由河北省石家庄市灵寿县军辉合作社提供。高筋小麦粉 河北金沙河集团有限责任公司;香菇面条河南想念食品股份有限公司;葡萄糖氧化酶(200 U/g)南京绿意生物科技有限公司;转谷氨酰胺酶(200 U/g)上海源叶生物科技有限公司。实验原料(灰树花粉和小麦粉)组分构成如表1所示。

表1 灰树花和小麦粉实验原料组分含量Table 1 Proximate composition of G. frondosa and wheat flour%

1.2 仪器与设备

DL-1-15封闭电炉 天津泰斯特仪器有限公司;SHA-B水浴恒温振荡器 金坛市荣华仪器制造有限公司;101-3AS型电热鼓风干燥箱 上海苏进仪器设备厂;JMTD 168140实验面条机、JCXZ面团成型机、JHMZ针式和面机、JXFD醒发箱 北京东方孚德技术发展中心;TA-XT plus型食品物性测定仪 英国Stable Micro System公司;L-8900型全自动氨基酸分析仪日本Hitachi公司;CEM微波消解仪 美国培安科技有限公司;CM-5型色差仪 日本Konika-Minolta公司;FOX3000型电子鼻、ASTREE II型电子舌 法国Alpha M.O.S公司;B-811脂肪测定仪、K-436快速消解仪瑞士布奇公司。

1.3 方法

1.3.1 混合粉面团酶法改性与灰树花面条制备

1.3.1.1 样品制备与分组

在前期预实验的基础上,将灰树花粉与高筋小麦粉按质量比例3∶97进行混合,称取100 g混合粉,按照混合粉质量的0%、0.3%、0.6%、0.9%和1.2%比例加入葡萄糖氧化酶或转谷氨酰胺酶,并加入2%盐、0.1%食用碱和37%纯净水,和面时间为6 min,在和面机里搅拌成絮状面团,面团成型后用保鲜膜封住,放入醒发箱,在温度37 ℃、相对湿度85%的环境中熟化15 min,然后进行压片。压延后形成长条状的薄面带,再进行二次熟化5 min,使面片颜色均匀,厚度在1.5 mm,最后进行切条整理。不同酶添加比例制成的灰树花面条为处理组,未添加酶处理的灰树花面条和仅用小麦粉制成的普通面条作为对照组。

1.3.1.2 面条的色泽分析

由于切割后的面条较窄,因此选用切割前经过二次熟化的面片作为分析。使用色差仪测定不同处理组面片的色泽,L*、a*、b*分别表示面片的亮度、红绿值和黄蓝值。

1.3.1.3 面条的质构分析

参考蔡宇洁[18]的研究方法,将蒸煮后的熟面条过凉水后在25 ℃、相对湿度60%环境中自然晾干15 min,截取长度相同的5 根面条,平行放置在测试平台上,注意防止黏连,进行质构测定。测量参数:测前速率为1.00 mm/s,测试速率为0.80 mm/s,测后速率为0.80 mm/s,压缩程度为70%,停留时间为3 s,触发类型为Auto(Force),触发力为5 g,探头类型为P36/R。剪切实验选用HDP/BSK探头,测量前、中、后速率分别为0.5、0.1 mm/s和10 mm/s,起始高度1 cm,感应力5 g。

1.3.1.4 面条的蒸煮特性分析

蒸煮损失率测定:称取15.0 g面条样品,置于200 mL水中煮沸4 min,捞出面条后向面汤中加水补足至200 mL,搅拌均匀后取面汤100 mL,先利用电炉对面汤样品进行初步干燥,再放入105 ℃烘箱中烘干。蒸煮损失率按式(1)计算:

式中:m0为面汤所含干物质质量/g;m1为生面条质量/g。

断条率测定:取30 根长度为25 cm面条,放入30 倍水中煮沸4 min,捞出,检查断条数。断条率按式(2)计算:

式中:n为断条数。

1.3.2 酶法改性灰树花面条营养与风味品质评价

通过1.3.1节方法对比研究,筛选出最适合灰树花面条加工的酶,并在此基础上制备得到酶法改性灰树花面条,并与未添加灰树花粉的普通面条和市售香菇面条进行对比,从营养组成、风味特点和感官评价3 个方面进行评价。

1.3.2.1 基本营养组成

蛋白质含量:参照GB 5009.5—2016《食品中蛋白质的测定》,使用快速消解仪测定;游离脂肪含量:参照GB 5009.6—2016《食品中脂肪的测定》,利用脂肪测定仪测定;灰分含量:参照GB 5009.4—2016《食品中灰分的测定》,通过灼烧法测定;可溶性膳食纤维和不溶性膳食纤维含量测定:参照GB 5009.88—2014《食品中膳食纤维的测定》,采用Mes-Tris缓冲液法;矿物质组成测定:参照GB 5009.268—2016《食品中多元素的测定》方法,以干基计。

氨基酸测定:参照张梦甜等[19]的方法,称取0.2 g样品于水解管中,加入提前配制好的6 mol/L盐酸20 mL,在减压下密封水解管,放入烘箱中,110 ℃水解24 h。取出样品拆封过滤后放入圆底烧瓶内,旋转蒸发除去盐酸。将滤液用0.02 mol/L盐酸溶液定容至50 mL。吸取少量水解液利用0.22 μm滤膜过滤,4 ℃贮存待测,利用自动氨基酸分析仪进行测定,以干基计。

1.3.2.2 风味差异测定

利用电子鼻对不同面条蒸煮前后挥发性风味进行测定,参考Yang Wenjian等方法[20]。称取5.0 g面条样品置于20 mL顶空瓶内,样品测量流速设定为150 mL/min,检测时间60 s。该电子鼻装有12 个不同的气体传感器:LY2/LG、LY2/G、LY2/AA、LY2/GH、LY2/gCTL、LY2/gCT、T30/1、P10/1、P10/2、P40/1、T70/2和PA/2,通过传感器阵列响应和模式识别技术对挥发性气体分子进行分析。

利用电子舌对不同蒸煮后的面条进行非挥发性风味测定,参考Buratti等[21]方法。称取5.0 g面条样品,加入100 mL去离子水研磨,6 000×g离心15 min,取上清液作为待测样品。电子舌经过活化和校准以后对待测样品进行检测,利用电子舌自带的数据处理软件对味觉数据进行采集分析。

1.3.2.3 感官评价

参照DB 53/231—2007《鲜面条》标准中面条感官要求进行感官评价,并根据食用菌面条的特点做出调整[22],详见表2。评价过程由6~8 名经培训的实验室专业人员组成的小组进行感官评价。

表2 不同种类面条感官评价标准Table 2 Criteria for sensory evaluation of noodles

1.4 数据统计分析

采用SAS 8.2软件进行方差分析和Duncan多重比较差异显著性检验,显著性水平为0.05,每组实验重复3 次,结果以表示。

2 结果与分析

2.1 酶添加量对灰树花面条颜色、质构和蒸煮特性的影响

2.1.1 色泽

利用色差仪测定不同酶添加量制作的灰树花面条和纯小麦制得的普通面条(对照组)的色泽,结果显示外源添加灰树花粉显著降低面条的亮度(L*),增加了面条的红绿值(a*)和黄蓝值(b*)。颜色上的变化,一方面是由于灰树花的子实体自身颜色较深,另一方面是由于干燥过程可能引起褐变,进一步加深菇粉的颜色,加入到面团以后会影响面团白度[23]。与未加酶制作的面条相比,葡萄糖氧化酶和转谷氨酰胺酶的加入可以显著改善灰树花面条的亮度,L*值提升最高的处理组是添加了0.3%转谷氨酰胺酶的灰树花面条,L*值达到了74.39(图1A)。2 种酶的添加对于红绿值的改善作用不明显,各处理组之间差异不大(图1B)。图1C结果证明转谷氨酰胺酶的添加可以显著降低面条的黄蓝值,使其外观更接近于普通小麦制作的面条,其改善作用优于葡萄糖氧化酶,其中0.3%~0.9%的转谷氨酰胺酶添加量效果最好。

图1 酶添加量对灰树花面条L*(A)、a*(B)、b*(C)值的影响Fig.1 Effect of enzyme dosage on L* (A), a* (B), and b* (C) values of noodles added with G. frondosa

2.1.2 剪切力、断条率与质构分析

无论是果蔬、杂粮、杂豆或食用菌,外源添加物对于面团网络结构都会产生一定的破坏作用,造成色泽改变、硬度和弹性下降、面团难以成型以及断条率高等问题,进而影响面条的食用品质[24]。不同食用菌原料,由于其基本组成存在差异,进而影响它们在面制品生产中的加工特性。以金针菇为例,弓志青等[5]研究发现外源添加金针菇粉会显著降低挂面的最大拉伸力、最大剪切力和咀嚼度,且添加量不得超过10%。李波等[25]研究发现平菇面条加工中,平菇粉的最佳添加量为3%,此时的面条吸水率较高,黏弹性较好,感官品质、断条率、烹煮损失率、延伸率等与对照(普通面条)接近。本研究也得到了类似结果,与普通面条相比,3%灰树花粉的添加显著(P<0.05)降低了面条的最大剪切力,从对照组528.27 g下降至209.72 g,减少了60.30%。断条率的测定结果显示,未添加酶改性的灰树花面条蒸煮后断条率超过25%。其原因可以从原料成分组成上(表1)推测总结为以下4 个方面:一是由于灰树花粉自身缺乏面筋蛋白,添加后会稀释混合粉面团的面筋浓度;二是灰树花粉中的多糖和纤维等成分会与面筋蛋白相互作用,破坏了面筋网络的形成;三是灰树花粉中多糖和纤维等成分会形成对水分子的竞争性吸附,导致面团中淀粉和面筋蛋白的水合作用不充分;四是灰树花粉颗粒对面团微观结构直接的物理性破坏[26]。

表3 不同酶添加量对灰树花面条质构的影响Table 3 Effect of enzyme dosage on texture properties of noodles added with G. frondosa

图2 酶添加量对灰树花面条最大剪切力(A)和断条率(B)的影响Fig.2 Effect of enzyme dosage on maximum shear force (A) and breakage rate (B) of noodles added with G. frondosa

葡萄糖氧化酶和转谷氨酰胺酶的添加可以减小灰树花粉对面条硬度的破坏,其中当转谷氨酰胺酶添加量为0.9%时,灰树花面条的最大剪切力提升最大,从未添加酶改性样品的209.72 g提高到437.84 g,提升了108.77%,与普通面条的最大剪切力接近(图2A)。添加0.9%以上的葡萄糖氧化酶,或者添加0.3%~0.9%的转谷氨酰胺酶,可以使灰树花面条的断条率降为0%(图2B)。在面团酶法改性过程中,合适酶的添加量至关重要。添加量过低可能无法起到面筋蛋白的促交联作用,但是添加量过高也会对面团品质产生负面影响[27]。在本研究中发现,当转谷氨酰胺酶添加量提高到1.2%时,断条率从0%又回升到18.9%。针对这一现象,推测其原因可能为在面团中添加高剂量的转谷氨酰胺酶,会促使肽链上的氨基酸残基之间相互交联,从而减少了肽链上的亲水基团,降低了面团的吸水量,最终导致面团弹性和黏聚性降低,蒸煮后的面条更易断裂[28]。

全质构分析在测试过程中会对样品进行2 次压缩,都包含下压和收回,模拟人口腔咀嚼食物的过程,进而得到产品的各种质构特性参数[18]。其中硬度表示压缩面条厚度达70%时所达到的阻力,咀嚼度表示样品被咀嚼时的稳定状态所需的能量,其值为胶着度与弹性的乘积。由表3可知,与普通面条(对照)相比,添加了灰树花粉制作的面条,硬度、黏聚性、胶着度和咀嚼度都显著下降,弹性和回复性变化不显著。葡萄糖氧化酶对于灰树花面条的硬度、弹性和咀嚼度改善效果不显著。当葡萄糖氧化酶添加量高于0.6%时,灰树花面条的回复性显著提升。另一方面,添加转谷氨酰胺酶显著提高了灰树花面条的硬度、黏聚性、胶着度和咀嚼度,但是对弹性无显著性影响。在质构实验中,硬度、胶着度和咀嚼度与面条的筋道程度高度正相关。添加0.9%的转谷氨酰胺酶显著提高了灰树花面条的回复性,其余添加量对回复性无显著影响。硬度在添加0.3%转谷氨酰胺酶时达到最大;黏聚性和回复性在添加0.9%的转谷氨酰胺酶时达到最大。

葡萄糖氧化酶和转谷氨酰胺酶这2 种酶作用效果差异可能是由于这2 种酶不同的作用机制导致。葡萄糖氧化酶在有氧环境下,可以催化面粉中葡萄糖转化为葡萄糖酸和过氧化氢,它能氧化蛋白分子中的巯基为二硫键,增强面团筋力;另一方面,氧化产生的过氧化氢自由基会促进水溶性木聚糖与大分子蛋白交联,形成蛋白多糖复合物,提高水溶性部分的相对黏度,促进水溶性木糖氧化胶凝,改善面团品质[29]。转谷氨酰胺酶主要通过催化谷氨酰胺残基和赖氨酸残基之间的交联反应增强面筋网络结构,它的酶促改性效果与混合粉中蛋白的谷氨酸和赖氨酸含量有关[30]。Collar等[31]实验发现,在面包制作过程中添加转谷氨酰胺酶可以显著提高面包的感官和质构特性,其效果甚至优于转谷氨酰胺酶和α-淀粉酶复合使用。孔晓雪等[14]在研究发酵麦麸面团加工品质时,也发现了类似结果,即转谷氨酰胺酶对面团中醇溶蛋白与谷蛋白的促交联作用优于葡萄糖氧化酶,进而更好地促进麦麸面团品质的改良。

综上所述,通过对比葡萄糖氧化酶和转谷氨酰胺酶对灰树花面条特性改善效果,结果证明:添加2 种酶都能改善灰树花面条的色泽,提升白度值,改善效果2 种酶之间差异不显著,L*值比未添加酶的灰树花面条增加3.2%~10.7%。与添加葡萄糖氧化酶样品中最大剪切力相比,添加转谷氨酰胺酶制作的面条,其剪切力更大,增加了22%。2 种酶都能显著降低面条的断条率,当葡萄糖氧化酶添加量为0.9%和1.2%,转谷氨酰胺酶添加量为0.3%、0.6%和0.9%时,面条断条率为0%。与添加葡萄糖氧化酶相比,添加转谷氨酰胺酶对面条的硬度、胶着度和咀嚼度的改善作用更大,且在添加0.9%转谷氨酰胺酶时,面条的黏聚性和回复性有显著改善。因此,后期灰树花面条加工过程选用转谷氨酰胺酶更合适,且添加量为0.9%时综合较优。

2.2 酶法改性灰树花面条与市售面条的品质对比

为了进一步阐明酶解改性灰树花面条与其他市售面条的区别,揭示灰树花面条未来的产品价值与优势,本研究选择市售普通小麦粉制得的普通面条和香菇面条作为对照,从基本营养组成、矿物质含量、游离氨基酸和风味特征4 个方面进行研究和对比。

2.2.1 基本营养组成对比

表4 灰树花面条与普通面条、市售香菇面基本营养组成差异Table 4 Differences in basic nutrient composition of noodles added with G. frondosa, normal noodles and noodles added with L. edodes%

如表4所示,3 种面条的游离脂肪质量分数都很低,不超过5%。灰树花面条的粗蛋白质量分数占到了13.86%,显著高于普通面条和香菇面条。灰树花面条和香菇面条的总膳食纤维占比远超过了普通面条,其中灰树花面条的总膳食纤维质量分数最高,为7.53%。虽然添加食用菌粉的面条灰分含量低于普通小麦面条,但是其可溶性膳食纤维和不溶性膳食纤维的含量都得到显著提升。由此可见,食用菌粉的添加,尤其是灰树花粉,可以显著提高面制产品的蛋白和膳食纤维的摄入量,均衡营养。

表5 灰树花面条与普通面条、市售香菇面矿物质含量差异Table 5 Differences in mineral contents of noodles added with G. frondosa, normal noodles and noodles added with L. edodes mg/kg

由表5可以看出,3 种面条中,灰树花面条绝大多数矿物质元素含量均显著高于普通面条和香菇面条。常量元素中,灰树花面条中钾含量是普通面条的1.4 倍,是香菇面条的1.5 倍;镁含量是普通面条的1.1 倍,是香菇面条的1.1 倍;钙含量是普通面条的1.2 倍,是香菇面条的1.1 倍。由此可见,食用灰树花面条可提高钾、镁、钙的摄入量。面条中铁、铜、铝、锌4 种微量元素也很丰富。灰树花面条的铝含量和锌比其他2 种面条显著提高,虽然灰树花面条铝含量为61.76 mg/kg,但是依然符合GB 15202—2003《面制食品中铝限量》的规定(<100 mg/kg),产品食用安全。

灰树花是一种优质的食品加工原料,它的蛋白和氨基酸含量是香菇的2 倍,VB和VE约为同类的10~20 倍,精氨酸和赖氨酸含量也比“益智菇”金针菇中的含量高[32]。此外,灰树花还富含灰树花多糖、多肽、多酚和呋喃酮等多种功能成分[33-34]。灰树花与小麦粉混合使用,不仅可以提高人们蛋白及膳食纤维的摄入量,还能起到营养互补、提高免疫和促进健康的作用。如表6所示,与普通面条相比,灰树花面条中除了天冬氨酸、半胱氨酸、甲硫氨酸和脯氨酸以外,其余氨基酸含量均有显著(P<0.05)提高。以第1限制性氨基酸赖氨酸为例,每100 g灰树花面条中的含量为1 364.70 mg,它的赖氨酸含量比普通面条提高了120%。灰树花面条的谷氨酸和赖氨酸含量相比于小麦粉制作的普通面条,分别提高了10.2%和120.2%,这可能是导致转谷氨酰胺酶改性灰树花混合粉面团特性效果更好的原因。此外,灰树花面条的必需氨基酸和总氨基酸含量分别为6 662.44 mg/100 g和24 308.06 mg/100 g,比普通面条分别提高了27%和13%。FAO/WTO给出的理想蛋白质条件中,必需氨基酸在总氨基酸和非必需氨基酸中的占比分别为40%和60%。由此可知,灰树花面条相比于普通面条和香菇面条,更接近于理想蛋白质条件。

表6 灰树花面条与普通面条、市售香菇面游离氨基酸含量差异Table 6 Differences in free amino acid contents of noodles added with G. frondosa, normal noodles and noodles added with L. edodes mg/100 g

2.2.2 风味差异对比

2.2.2.1 电子鼻分析

灰树花具有其独特的风味,在面条中添加灰树花粉可以丰富面条产品的风味与滋味。食用菌特色挥发性成分主要有八碳化合物如被称为“蘑菇醇”的1-辛烯-3-醇、1-辛醇和3-辛酮等,还有含硫风味物质[35-36]。这些物质的存在也赋予了灰树花面条特殊的风味,本实验中不同原料复配制得的面条产品,它们蒸煮前后的挥发性风味特征电子鼻分析如图3A所示。结果显示,未蒸煮的灰树花面条对电子鼻传感器的响应值较大,说明其挥发性风味最显著。其中T30/1、P10/1、T70/2和PA/2响应值较高,说明灰树花面条中芳香族化合物、乙醇、氨气/有机胺类、有机溶剂和烃类、甲烷等风味化合物含量较高。同时发现在蒸煮后灰树花面条的雷达图谱和普通面条差异变小,这与蒸煮过程中加热导致部分风味物质流失相关[37]。所有面条产品中,LY2/LG、LY2/G、LY2/AA、LY2/gCTL和LY2/gCT响应值较低,说明面条中氨气/有机胺类、硫化氢、乙醇、氨气/有机胺类、一氧化碳等物质含量低。

图3 不同种类面条蒸煮前后挥发性风味成分电子鼻分析Fig.3 Radar map (A) and PCA plot (B) for volatile flavor compounds in different noodles before and after cooking detected by electronic nose

如图3B所示,PC1和PC2贡献率为95%,说明PCA能有效客观分析面条样品之间的差异。灰树花面条、香菇面条和其余面条产品分处不同区域,说明普通面条、灰树花面条和香菇面条的气味存在显著差异,电子鼻能明显区分3 种面条产品。但蒸煮后的3 种面条产品以及普通面条的区域接近,说明蒸煮后面条产品的气味差异很小,和普通面条较为接近。

2.2.2.2 电子舌分析

图4 不同种类面条蒸煮后滋味特点的电子舌雷达图Fig.4 Radar map for taste characteristics of different noodles after cooking detected by electronic tongue

电子舌可以模仿人体味觉机制,对样品各种滋味包括酸、甜、苦、涩、鲜及苦味回味、涩味回味和丰富性等进行分析检测,雷达图谱可以直观地观测到不同味觉响应值的差异[38]。如图4所示,和普通面条相比,灰树花面条的酸味和咸味轮廓变小,鲜味和甜味轮廓变大。咸味降低可能与表5测定结果中钠离子含量降低相关。3 种面条中灰树花的鲜味和甜味轮廓最大,这与前述灰树花面条的鲜味和甜味氨基酸含量最高一致。香菇面条的酸味和咸味轮廓最大,在苦味上3 种面条无差异。

2.2.3 感官评价

表7 不同种类面条感官评价结果Table 7 Sensory evaluation scores of different noodles

如表7所示,总体评分上看未添加食用菌粉的面条评分最高,酶法改性灰树花面条的评分值更接近于普通面条。从单项评分上看,灰树花粉的添加赋予了面条独特的蘑菇风味,食味评分显著高于普通面条,这和电子鼻、电子舌测定结果一致。面条色泽评分与图1结果类似,外源添加食用菌粉会加深面条外观颜色,这与原料特性、酚类含量以及热加工过程中美拉德反应或脂肪氧化密切相关[39]。外源添加食用菌粉会对面筋蛋白构成的面筋网络结构产生影响,造成口感差异,进而影响打分结果。

3 结 论

葡萄糖氧化酶和转谷氨酰胺酶都可以显著改善灰树花混合粉面团及面条产品的色泽、质构与蒸煮特性,其中0.9%转谷氨酰胺酶添加量效果最佳。相比于市售的普通小麦粉面条和香菇面条,灰树花面条在基本营养组成、必需氨基酸占比以及风味等方面具有显著地提升。综上所述,酶法改性灰树花面条产品的创制,不仅改善了外源添加混合粉面团的品质,并且为食用菌主食化和功能性面制品开发提供了基础理论与技术参考。

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