桑葚全果粉与果渣粉对曲奇饼干品质和抗氧化特性的影响

盛金凤，何雪梅，唐雅园，雷雅雯，李 丽，李昌宝，辛 明，孙 健,

（1.广西农业科学院农产品加工研究所，广西南宁 530007；2.广西果蔬贮藏与加工新技术重点实验室，广西南宁 530007；3.广西香蕉保鲜与加工工程技术研究中心，广西南宁 530007）

曲奇饼干口感酥脆香味浓郁，深受消费者喜欢，但曲奇高糖高油，过多食用会使人体血糖指数快速上升，易导致肥胖症、糖尿病等多种疾病[1]。随着人们健康意识的增加，消费者对曲奇饼干的营养健康提出了新需求。近年来为了改善曲奇的营养和功能特性，研究人员将具有一定功能特性或者风味的食品原料添加到曲奇中以改善曲奇的风味、营养和功能特性等。Devinder等[2]将土豆皮粉添加至饼干中，以增加饼干中膳食纤维含量；杨宇迪等人将10%以内的葡萄籽超微粉添加到曲奇中，结果表明曲奇感官可接受度较高，产品香气和整体质量得到提高[3]；王君等人[4]添加6.0%～8.0%葡萄皮渣粉到曲奇饼干中，曲奇的感官品质和抗氧化特性均有提高；Ajila等[5]向软面团饼干中添加了芒果皮粉，以改善其膳食纤维含量及抗氧化活性；Zlatica等[6]将苹果皮渣中的膳食纤维和抗氧化成分添加至饼干，探究其对饼干物理化学性质的影响；陶虹伶等[7]添加6%的松茸粉后曲奇蛋白质和膳食纤维含量得到显著的提高，且其风味和口感易接受；陈烨等[8]将15%的玫瑰花花粉添加到曲奇中，饼干酥脆性和品质得到改善；张灿等[9]在曲奇饼干中添加适量菊粉后饼干快消化淀粉含量大大降低，慢消化淀粉和抗性淀粉的含量增加，体外消化率低于空白饼干组。

桑葚（Morus albaL.）属药食同源水果，富含花色苷、黄酮、多糖和维生素等多种植物天然营养化合物，其提取物可提高机体的抗氧化[10]、抗肿瘤[11]、降血脂[12]、保护神经组织等生物活性[13]和激活巨噬细胞[14]。桑果渣是桑葚榨汁后的副产物，占桑果重量的15%～20%左右,桑果渣中仍残留大量膳食纤维、花色苷、多酚和黄酮等活性成分[15-16]，是一种非常有价值的可再利用的资源。目前桑葚多开发为果干、果汁和果酒等，而果渣大部分被直接丢弃。

本研究的目的是将桑果和桑果渣干燥粉碎后添加到曲奇饼干中，通过分析曲奇质构、色泽、抗氧化特性，并结合感官评定的方法，研究添加桑果和桑果渣对曲奇饼干品质的影响，探讨曲奇饼干中添加桑果全粉和果渣粉的可行性，以期为实际生产此功能性曲奇饼干和扩大桑葚资源的利用提供理论基础和技术依据。

1 材料与方法

1.1 材料与仪器

桑葚 品种“大十”，2019年5月采自广西百色桑园基地；无盐黄油 安佳（新西兰）；低筋面粉 香港面粉厂有限公司；盐、细砂糖、鸡蛋 购于南宁市广百家超市；总抗氧化能力（T-AOC）检测试剂盒（比色法）、羟自由基测试试剂盒、抑制与产生超氧阴离子自由基测定试剂盒（比色法） 南京建成生物工程研究所；葡萄糖 分析纯（AR），天津市科密欧化学试剂有限公司；无水乙醇、硫酸、丙酮、甲醇（分析纯），3.5-二硝基水杨酸（化学纯） 成都市科隆化学品有限公司；苯酚、磷酸氢二钠、柠檬酸钠 均为分析纯，成都金山化学试剂有限公司；酒石酸钾钠、冰乙酸、无水乙酸钠、茚三酮、没食子酸 均为分析纯，天津市大茂化学试剂厂；氢氧化钠、氯化钾、磷酸二氢钾、柠檬酸、无水碳酸钠 均为分析纯，天津博迪化工股份有限公司；Folin-酚、DL-谷氨酸标准品 纯度≥98%、蛋白酶酶活≥150 μg/mg 北京索莱宝科技有限公司；热稳定α-淀粉酶、淀粉葡萄糖苷酶 生物试剂（BR），上海源叶生物科技有限公司。

FLBP-350A型万能高速粉碎机 上海菲力博食品器械有限公司；400A多功能粉碎机 永康市红太阳机电有限公司；DDQ-B01A1型打蛋器 佛山市小熊厨房电器有限公司；KN204P型上烤下醒烤炉 青岛金贝克机械有限公司；CT3 10K质构仪 博勒飞（美国）；CM-3600A分光测色计 柯尼卡美能达（日本）；UV-6100紫外可见分光光度计 上海元析仪器有限公司；SIGMA3-18KS高速冷冻离心机 德国Sigma； WX-LZ-1.5型螺旋榨汁机 江苏汉隆机械制造有限公司；ACS电子秤 瑞安市英衡电器有限公司；精密电子天平 SHIMADZU；WJ-3A数显恒温三温水浴锅 常州市伟嘉仪器制造有限公司；SHZ-DⅢ循环水真空泵 巩义市予华仪器有限责任公司；SX2-8-10A电阻炉 上海捷呈实验仪器有限公司；BPZ-6210LC真空干燥箱 上海一恒科学仪器有限公司。

1.2 实验方法

1.2.1 桑葚全果粉制备 挑选色泽紫红、形态完好的桑葚，清水清洗后60 ℃热泵烘房干燥至含水量5%以下，粉碎机粉碎再过100目筛备用。

1.2.2 桑葚果渣粉制备 桑葚清水清洗后螺杆榨汁机压榨，果渣60 ℃热泵烘房干燥至含水量5%以下，粉碎机粉碎再过100目筛备用。

1.2.3 桑葚全果粉和果渣粉曲奇制作工艺 曲奇经试验优化最终确定配方如下：低筋粉130 g、黄油105 g、细砂糖50 g、盐1 g、蛋黄20 g、蛋清5 g。实验过程中分别用占低筋粉质量1%、3%、5%、7%、9%的桑葚全果粉及果渣粉替代低筋粉，制备桑葚全果粉曲奇和果渣粉曲奇。

曲奇制作工艺如下：

黄油第一次搅打：黄油室温软化，打蛋器一档功率打发黄油30 s；

黄油第二次搅打：加入盐后继续使用打蛋器一档速度搅拌20 s，细砂糖分两次加入，第一次加入细砂糖使用打蛋器一档速度搅拌10 s，加入鸡蛋黄，鸡蛋清使用打蛋器一档速度打发60 s完成；

面团调制：粉料混合过筛后，加入至打发的黄油中，翻压法混合均匀；

面团成型：10 g/份填入直径2.5 cm圆形模具中制作成规格厚度相同曲奇；

烘烤：将成型的面团放入烤箱，烤箱温度上火160 ℃，底火150 ℃烘烤25 min，关火烤箱内再放置5 min后取出。

烘培好的曲奇样品冷却后密封保存，待测。

1.2.4 果渣粉和全果粉理化指标测定 总糖测定采用苯酚硫酸法[17]；膳食纤维含量测定采用GB 5009.88-2014食品安全国家标准食品中膳食纤维的测定；游离氨基酸总量测定采用GB/T8314-2013 茶游离氨基酸总量的测定；花色苷含量的测定采用 pH示差法[18]；总酚测定采用福林酚法测定，结果以没食子酸当量表示[19]。

1.2.5 质构测定 本实验使用质构仪对曲奇进行质构测定，探头型号TA7，压缩模式，触发点负载5 g，测试速度1.50 mm/s；测定样品硬度和断裂形变，每个样品平行8次。

1.2.6 色泽测定 亮度L、红绿a*、黄蓝b*，L、a*、b*值为正数即分别表示色泽偏白、红、黄，反之偏暗、绿、蓝。在曲奇较平整的一面随机取点测定色泽，每个样品平行8次。

1.2.7 抗氧化测定 捣碎曲奇取0.5 g曲奇碎渣，加入10 mL 80%甲醇提取液避光放置24 h，25 ℃、10000 r/min离心取上层澄清液体，使用南京建成生物工程研究所所制试剂盒，按照说明书的方法测定总抗氧化能力、抑制羟自由基能力、产生超氧阴离子活力。每个样品平行3次。

1.2.8 感官评定方法 使用百分制评分法，参考莎娜等[20]的感官评分表并稍作改动（见表1）；由8位评分员参照表1感官评分标准分别对2类桑葚曲奇饼干形态、色泽、口感、香味、组织结构、破裂度与杂质6个方面做出评分。

1.3 数据处理

运用Excel 2007软件进行数据处理，采用SPSS 22软件的Duncan检验分析进行方差分析，P＜0.05表示差异显著,P＜0.01表示差异极显著，使用origin 9.1对数据作图。

2 结果与分析

2.1 桑葚全果粉与果渣粉营养与品质特性

对桑葚全果粉与果渣粉两种桑果粉营养及品质特性进行分析结果见表2。桑葚果渣粉与全果粉相比，L值高于全果粉，a*值和b*值低于桑果全粉，营养成分中总糖、花色苷、总酚含量都低于全果粉，其中，果渣粉花色苷含量较少，为全果粉花色苷含量的6.27%；桑葚果渣粉游离氨基酸含量为5.46%，高于全果粉游离氨基酸含量；桑葚果渣粉膳食纤维含量为48.60%，桑果全粉含量37.81%。由此可知果渣粉的膳食纤维含量远高于全果粉，是一种优良的膳食纤维来源。膳食纤维具有降低餐后血糖、预防肥胖症等多种功能，良好的持水、持油性也可改善食品的风味和质构特性[21]。不同来源的膳食纤维添加到饼干中改善其食用后消化特性和品质成为现在研究热点[4-6]；但过量的膳食纤维会阻碍面团结构的形成并破坏烘焙制品感官品质[22]。因此桑葚粉的添加量与曲奇饼干的品质密切相关，研究两种果粉不同添加量对曲奇品质的影响对确定果粉适宜添加比例和开发高品质桑葚饼干产品至关重要。

表1 桑葚曲奇饼干的感官评分标准Table 1 Sensory rating criteria for mulberry cookies

表2 桑葚全果粉与果渣粉营养与品质特性Table 2 Nutrition and quality characteristics of mulberry powder and mulberry pomace powder

2.2 桑葚粉添加量对曲奇质构特性影响

2.2.1 桑葚粉添加量对曲奇硬度的影响 硬度是食物咀嚼口感的重要指标，从图1中可知，未添加桑葚粉的曲奇硬度为397.38 g，添加1%的桑葚粉的曲奇硬度显著升高，与空白对照组存在显著性差异（P＜0.05），随着桑葚粉添加量的增加呈现先下降后上升的趋势，添加量3%全果粉曲奇和添加量5%果渣粉曲奇在各组中硬度最低，两者与空白对照组都没有显著性差异（P＞0.05）。桑葚全果粉和果渣粉中都含有丰富的膳食纤维，当添加1%的果粉时，面筋的吸水速度由于受到纤维对水吸收的竞争而减慢，从而影响面筋网络的形成，降低面团的韧性，使曲奇空隙增大，水分很难被保留下来，导致曲奇变干、硬度增大[23]；随着桑葚粉添加量的增加，膳食纤维本身含量增加导致其持水性增大，使饼干中保留了相对较多的水分从而使硬度降低，曲奇硬度有所恢复[24]，当桑葚粉添加量进一步增加（果渣粉＞5%，全果粉＞3%）时，果胶等膳食纤维含量过大，纤维的持水性达到饱和，果胶只能产生负效应，曲奇逐渐失去了其特有的疏松口感，曲奇难嚼碎，这与柚皮膳食纤维及葡萄皮渣对曲奇饼干硬度影响结果相似[25]。对比两种桑葚粉对曲奇硬度的影响结果可知，两种果粉添加量相同，添加果渣粉的曲奇硬度高于添加全果粉的曲奇组（5%添加量组除外），这可能与果渣粉中含有更多膳食纤维相关。

图1 桑葚粉添加量对曲奇硬度的影响Fig.1 Effects of adding different amounts of mulberry powder and mulberry pomace powder on the hardness of cookies

2.2.2 桑葚粉添加量对曲奇断裂形变的影响 断裂形变是材料受外力影响整体或部分发生断裂及形变，两种果粉添加量对曲奇断裂形变影响见图2，从图中可知随着果渣粉添加量增加，曲奇断裂形变整体呈下降的趋势，果渣粉添加量对曲奇断裂形变存在显著性影响（P＜0.05）；与空白对照相比，添加全果粉对曲奇的断裂形变没有显著性影响（P＞0.05），且不同添加量之间也没有显著性差异。

图2 桑葚粉添加量对曲奇断裂形变的影响Fig.2 Effects of adding different amounts of mulberry powder and mulberry pomace powder on the fracture deformation of cookies

2.3 桑葚粉添加量对曲奇色泽的影响

桑葚全果粉和果渣粉的添加对曲奇色泽的影响结果见表3，两种桑葚粉添加对曲奇L值都有显著性影响，亮度L值都随着添加量的增加而逐渐降低。空白对照组（桑葚粉添加量0%）曲奇L值为 64.94，当果渣粉的添加量1%增加至9%时，曲奇L值从58.01降至23.16，而全果粉的添加量1%增加至9%时，曲奇L值从57.22降至6.56，下降幅度大于果渣粉添加对曲奇L影响。同时从表结果可知，在1%～5%时，相同添加量的两种桑葚粉对曲奇L值影响没有显著性差异，两种桑葚粉添加量较大（7%、9%）时，曲奇的L值存在显著性差异（P＜0.05）。

+a*表示红色，-a*表示绿色，桑葚中含有丰富的花色苷，两种桑葚粉添加对曲奇a*都有显著性影响，a*都随着添加量的增加而增大。当两种果粉添加量相同时，添加果渣粉的曲奇a*都低于添加全果粉的曲奇a*，这是由于桑果渣花色苷含量低于全果粉花色苷含量，进而使两种桑葚粉添加量相同的条件下果渣粉曲奇产品a*偏低。

表3 桑葚粉添加量对曲奇色泽影响Table 3 Effects of adding different amounts of mulberry powder and mulberry pomace powder on the color of cookies

b*越大，样品色泽越黄，从表3的结果可以看出，两种桑葚粉添加对曲奇b*都有显著性影响，b*都随着桑葚粉添加量的增加而逐渐降低。未添加桑葚粉曲奇b*为35.60，果渣粉和全果粉的添加1%时，其曲奇b*分别降至20.94、18.53，与空白对照租均存在显著性差异（P＜0.05）；当桑葚粉添加量增加至5%时，曲奇b*分别降至4.74、0.38；由此可知，添加少量的桑葚粉都对曲奇的b*有显著（P＜0.05）的影响。

食物的色泽与食欲密切相关，结合曲奇色泽的感官评价结果可知，随着两种果粉的添加量增加，色泽感官评价分值逐渐降低；但添加7%以内的两种果粉的曲奇饼干色泽感官分值都在11分以上，说明评分人员对添加7%以内两种果粉的曲奇饼干色泽方面接受度较高。

2.4 桑葚粉添加量对曲奇抗氧化特性的影响

图3 桑葚粉添加量对曲奇总抗氧化能力影响Fig.3 Effects of different amounts of mulberry powder on total antioxidant capacity of cookies

2.4.1 桑葚粉添加量对曲奇总抗氧化能力的影响从图3不同桑葚粉添加量对曲奇总抗氧化能力影响结果可知，当果渣粉添加量在1%和3%，全果粉添加量为1%时，曲奇总抗氧化能力与空白对照组没有显著性差异；果渣粉添加量从5%增加至9%时，曲奇总抗氧化能力从16.03 增加至20.93 U/mg protein；全果粉添加量3%增加至9%时，曲奇总抗氧化能力从13.94 增加至23.80 U/mg protein；曲奇抗氧化能力均随着两种果粉添加量的增加而增大，两种果粉的添加量对曲奇总抗氧化能力都有显著影响（P＜0.05）。

2.4.2 桑葚粉添加量对曲奇抑制羟自由基能力影响

两种桑葚粉添加量对曲奇饼干抑制羟自由基能力影响结果如图4所示，两种果粉的添加对曲奇抑制羟自由基能力都有显著的提升（P＜0.05）。添加1%～9%的果渣粉曲奇，其抑制羟自由基能力为66.25～00.25 U/g之间，添加1%～9%的全果粉曲奇抑制羟自由基能力为63.42～108.91 U/g之间，与未添加果粉的空白对照组曲奇抑制羟自由基能力45.22 U/g相比，添加适量桑葚粉的曲奇抑制羟自由基能力提高，曲奇抗氧化能力更强。

图4 桑葚粉添加量对曲奇抑制羟自由基能力的影响Fig.4 Effects of adding different amounts of mulberry powder and mulberry pomace powder on inhibited hydroxyl ree radical ability of cookies

2.4.3 桑葚粉添加量对曲奇产生超氧阴离子活力的影响 从图5桑葚粉添加量对曲奇产生超氧阴离子活力的影响可知，未添加桑葚粉的曲奇（对照组）产生超氧阴离子能力最强为2.76 U/g；果渣粉添加量从1%增加至9%时，曲奇产生超氧阴离子能力从2.61 U/g降至1.53 U/g，全果粉添加量从1%增加至9%时，曲奇产生超氧阴离子能力从1.26 U/g降至0.76 U/g；经方差分析可知，两种果粉的添加均对曲奇产生超氧阴离子能力存在显著性影响。但从结果还知，两种桑葚粉对曲奇产生超氧阴离子能力的影响差别较大，同样在添加5%桑葚粉的情况下，果渣粉曲奇产生超氧阴离子能力是未添加组（对照组）的61.96%，全果粉曲奇产生超氧阴离子能力仅为对照组的32.53%；全果粉对曲奇产生超氧阴离子能力抑制更强。超氧阴离子是自由基的一种，具有强氧化能力和还原能力，它能与羟基结合并生成损害细胞中DNA的产物，破坏机体功能加速氧化，全果粉含有更多的花色苷、多酚等功能成分，因此对曲奇产生超氧阴离子能力抑制更强，由此可知桑葚全果粉和果渣粉都可以作为一种曲奇天然抗氧化剂，对曲奇的货架期和品质都具有重要的意义。

图5 桑葚粉添加量对曲奇产生超氧阴离子活力的影响Fig.5 Effects of adding different amounts of mulberry powder and mulberry pomace powder on uperoxide anion activity of cookies

2.5 桑葚粉添加量对曲奇感官评价影响

由8位经过专业培训的评分员组成曲奇感官评价小组对曲奇形态、色泽、口感、香味、组织结构、破裂度与杂质6个方面分别打分，并得出感官评价总分，结果见图6。从感官评价总分结果可知，不同添加量的桑葚全果粉曲奇感官评价总分值与空白对照组没有显著性差异，3%与7%的果渣粉添加量的曲奇与空白对照组没有显著性差异，1%、5%与9%的果渣粉添加量的曲奇感官评价总分值偏低且空白对照组存在显著性差异（P＜0.05）。

3 结论

桑葚全果粉和果渣粉均含有丰富的花色苷和膳食纤维，添加两种桑葚果粉对曲奇饼干品质及其抗氧化特性都有显著的影响。曲奇L、a*和b*都随着两种果粉添加量的增加而逐渐降低，与果渣粉组相比，添加全果粉的曲奇L、a*和b*下降幅度更快，色泽逐渐加深；桑葚果粉添加显著提高曲奇的抗氧化能力，且全果粉对提升曲奇总抗氧化能力、抑制产生超氧阴离子能力更强，桑葚全果粉和果渣粉可作为曲奇天然抗氧化剂。综合感官评价结果得出，添加3%的桑葚果渣粉或7%的全果粉制作的桑葚曲奇品质和口感效果最佳。该研究对桑葚资源开发及改善常见曲奇饼干的品质提供了一定的理论基础和技术依据。

图6 桑葚粉添加量对曲奇感官评分影响Fig.6 Effects of adding different amounts of mulberry powder and mulberry pomace powder on sensory scores of cookies