趙金梅,邢靈英,苑廣靜,焦揚(yáng),羅光宏,2*,郭苗苗,裴宇芳,李莎,李箭飛

1(河西學(xué)院 生命科學(xué)與工程學(xué)院,甘肅 張掖,734000) 2(甘肅省微藻工程技術(shù)研究中心(河西學(xué)院),甘肅 張掖,734000)

隨著我國“馬鈴薯主糧化戰(zhàn)略”的提出,馬鈴薯已成為繼大米、小麥、玉米之后的第4大主糧作物。馬鈴薯全粉是馬鈴薯加工產(chǎn)品之一,其包含了新鮮馬鈴薯除薯皮之外的全部干物質(zhì)：淀粉、蛋白質(zhì)、糖、脂肪、纖維、灰分、維生素、礦物質(zhì)等,具有易于儲(chǔ)存運(yùn)輸?shù)奶攸c(diǎn),其復(fù)水后具備新鮮馬鈴薯蒸煮后的口感、營養(yǎng)和風(fēng)味[1],已成為馬鈴薯食品開發(fā)的天然添加劑和優(yōu)質(zhì)原料。孫玉清等[2]將馬鈴薯全粉作為焙烤食品加工的主要原料研究開發(fā)了品質(zhì)優(yōu)良的馬鈴薯蛋糕;郭意明等[3]用魚糜和馬鈴薯全粉替代部分小麥粉制作出兼具營養(yǎng)和風(fēng)味的魚糜馬鈴薯餅干,除此以外馬鈴薯全粉也逐漸被應(yīng)用于面條、饅頭、面包等糧谷類產(chǎn)品的開發(fā)中[4-6]。

由于馬鈴薯全粉中不含面筋蛋白,具有弱化面粉面筋的特點(diǎn),用其制作饅頭、面條等主食時(shí)存在成型難、硬度大、不耐煮等問題[2]。而酥性餅干更講究口感酥脆,其面團(tuán)是不需要強(qiáng)的面筋作用,將馬鈴薯全粉應(yīng)用于酥性餅干的制作中順應(yīng)兩者的特性。馬鈴薯全粉是一個(gè)復(fù)雜的混合體系,在加工過程中各組分相互作用,以及各組分與面粉組分相互作用,對(duì)糧谷類產(chǎn)品的風(fēng)味口感、營養(yǎng)質(zhì)構(gòu)、消化性等具有一定影響。陳金鳳等[7]研究發(fā)現(xiàn)添加馬鈴薯淀粉使混合粉吸油性呈現(xiàn)減少趨勢(shì),面團(tuán)吸水率、穩(wěn)定時(shí)間顯著減少。蔡沙等[5]發(fā)現(xiàn)馬鈴薯全粉的添加使面團(tuán)粉質(zhì)特性變差。閆巧珍等[8]研究發(fā)現(xiàn)馬鈴薯全粉和小麥粉的混合比例對(duì)混合粉的理化性質(zhì)及消化特性有明顯影響。

目前缺乏馬鈴薯全粉添加量對(duì)酥性餅干面團(tuán)性能、品質(zhì)風(fēng)味及消化特性影響的系統(tǒng)研究。因此,本試驗(yàn)以低筋面粉為原料,通過改變馬鈴薯全粉在低筋面粉中的替代比例,研究添加馬鈴薯全粉對(duì)面團(tuán)性能、餅干感官風(fēng)味、色澤質(zhì)構(gòu)以及慢消化淀粉(slowly digestible starch,SDS)和快消化淀粉(rapidly digestible starch,RDS)含量的影響,確定馬鈴薯全粉在生產(chǎn)酥性餅干時(shí)的最佳添加量,為后期馬鈴薯全粉在焙烤類及主糧化產(chǎn)品加工中的應(yīng)用提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

馬鈴薯雪花全粉(品種：大西洋),內(nèi)蒙古富廣食品有限公司；低筋小麥粉,濱州中裕食品有限公司；起酥油,嘉里特種油脂上海有限公司；淀粉、泡打粉、綿白糖、雞蛋,超市；豬胰α-淀粉酶(50 U/mg)、胃蛋白酶(P-7000,1∶10 000),Sigma 公司；糖化酶(10 000 U/mL),上海阿拉丁試劑有限公司；其他試劑均為分析純。

1.2 儀器與設(shè)備

PEN3電子鼻系統(tǒng),德國Airsense 公司；HH-S1型數(shù)顯恒溫水浴鍋,上海躍進(jìn)醫(yī)療器械廠；YXD-40型分層式烘烤爐,上海紅聯(lián)機(jī)械電器制造有限公司；漢普HP200色差儀,上海漢普光電科學(xué)有限公司；TA.XTC-18質(zhì)構(gòu)儀,上海保圣實(shí)業(yè)發(fā)展有限公司；電熱恒溫鼓風(fēng)干燥箱,上海璽袁科學(xué)儀器有限公司；HD-200型高速多功能粉碎機(jī),諸暨市海道機(jī)械股份有限公司；722型可見分光光度計(jì),上海光譜儀器有限公司。

1.3 實(shí)驗(yàn)方法

1.3.1 馬鈴薯全粉、小麥粉理化指標(biāo)的測(cè)定

水分測(cè)定參照GB 5009.3—2016《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn) 食品中水分的測(cè)定》,采用直接干燥法；灰分測(cè)定參照GB 5009.4—2016《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn) 食品中灰分的測(cè)定》；采用索氏抽提法測(cè)定脂肪含量,參照GB 5009.6—2016《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn) 食品中脂肪的測(cè)定》；采用凱氏定氮法測(cè)定蛋白質(zhì)含量,參照GB 5009.5—2016《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn) 食品中蛋白質(zhì)的測(cè)定》；采用2,6-二氯靛酚滴定法測(cè)定維生素C含量,參照GB 5009.86—2016《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn) 食品中抗壞血酸的測(cè)定》；采用酶質(zhì)量法測(cè)定膳食纖維,參照GB 5009.88—2014《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn) 食品中膳食纖維的測(cè)定》；采用酶水解法測(cè)定淀粉含量,參照GB 5009.9—2016《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn) 食品中淀粉的測(cè)定》。

1.3.2 酥性餅干制作配方及工藝流程

馬鈴薯全粉小麥粉混合粉(混合粉100 g,其中馬鈴薯全粉添加量分別為0%(對(duì)照組)、10%、20%、40%、50%)→和面(起酥油30 g、綿白糖20 g、葡萄糖10 g、全蛋液30 g、泡打粉2 g、淀粉3 g)→松弛→搟面→模具成型→烘烤→冷卻→餅干成品。將餅干成品粉碎,過50目篩,密封于塑料袋,貼標(biāo)簽,室溫避光保存?zhèn)溆谩?/p>

1.3.3 酥性餅干感官評(píng)價(jià)

酥性餅干制作完成及冷卻后,由經(jīng)過專門培訓(xùn)的10名專業(yè)人員組成評(píng)分小組進(jìn)行感官評(píng)價(jià),參照餅干國家標(biāo)準(zhǔn)GB 7100—2015《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn) 餅干》感官要求,并參考馬文慧[9]的方法,制訂了感官評(píng)分表,對(duì)酥性餅干進(jìn)行感官評(píng)分,取其平均值。具體評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)見表1。

表1 馬鈴薯全粉餅干感官評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)Table 1 Sensory evaluation criteria for crisp biscuits containing potato granules

1.3.4 色度值測(cè)定

利用色差儀對(duì)測(cè)試樣品L*、a*、b*值進(jìn)行測(cè)定,其中L*值表示亮度(0=黑色,100=白色),a*值表示紅綠色度(-a*為綠色,+a*為紅色),b*值表示黃藍(lán)色度(-b*為藍(lán)色,+b*為黃色)。每個(gè)樣品重復(fù)6次,取平均值。

1.3.5 質(zhì)構(gòu)特性測(cè)定

用TA.XTC-18質(zhì)構(gòu)儀對(duì)面團(tuán)及餅干的硬度、脆度、咀嚼性、膠著性、回復(fù)性進(jìn)行測(cè)定。面坯厚度為(4.12±0.28) mm,餅干厚度為(6.50±0.47) mm。測(cè)定條件：全質(zhì)構(gòu)測(cè)試(texture profile analysis,TPA)模式,選用TA/36柱形探頭,測(cè)試速度1 mm/s,下壓位移2 mm,觸發(fā)力5 g。每個(gè)樣品重復(fù)6次,取平均值。

1.3.6 電子鼻分析檢測(cè)揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)[10]

準(zhǔn)確稱取粉碎的餅干樣品2.00 g,分別置于40 mL頂空瓶中加蓋密封,35 ℃水浴靜置40 min,使樣品香氣達(dá)到平衡。用電子鼻對(duì)其進(jìn)行測(cè)定,每個(gè)樣品平行測(cè)定3次。電子鼻試驗(yàn)參數(shù)設(shè)置：樣品間隔1 s,樣品準(zhǔn)備時(shí)間5 s,測(cè)試時(shí)間60 s,傳感器清洗時(shí)間100 s,自動(dòng)調(diào)零時(shí)間10 s、自動(dòng)稀釋0、內(nèi)部流量400 mL/min、進(jìn)樣流量400 mL/min。傳感信號(hào)在40 s后基本穩(wěn)定,選定信號(hào)采集時(shí)間為55～57 s。

1.3.7 消化特性測(cè)定

1.3.7.1 葡萄糖標(biāo)準(zhǔn)曲線的制作

參照王鴻飛等[11]方法。以540 nm處的吸光度為縱坐標(biāo),葡萄糖含量為橫坐標(biāo)制作標(biāo)準(zhǔn)曲線,其回歸方程為：y=0.473 8x-0.015 3,R2=0.998 1。

1.3.7.2 RDS與SDS含量的測(cè)定

根據(jù)ENGLYST等[12]和李明娟等[13]方法。取餅干樣品0.2 g,加入10 mL乙酸鈉緩沖液(0.2 mol/L,pH 5.2)和3個(gè)玻璃珠,混勻后加入新鮮配制的豬胰α-淀粉酶10 mL(300 U/mL)和糖化酶40 μL(10 000 U/mL)在37 ℃水浴(170 r/min)振蕩酶解,在酶解時(shí)間分別為20、120 min時(shí),從三角瓶中取出0.5 mL酶解液,加入4 mL 66%(體積分?jǐn)?shù))乙醇滅酶,采用3,5-二硝基水楊酸法(3,5-dinitrosalicylic acid,DNS)測(cè)定其葡萄糖的含量。計(jì)算方法如公式(1)和公式(2)所示：

(1)

(2)

式中：m20,淀粉水解20 min后產(chǎn)生的葡萄糖質(zhì)量,mg；m0,酶解前淀粉中葡萄糖質(zhì)量,mg；m120,淀粉水解120 min后產(chǎn)生的葡萄糖質(zhì)量,mg；m,測(cè)試樣品質(zhì)量,mg；0.9,轉(zhuǎn)化因子；RDS,快消化淀粉含量,%；SDS,慢消化淀粉含量,%。

1.3.7.3 消化速率的測(cè)定

St=mt×0.9

(3)

v=St/m/t

(4)

式中：St,t時(shí)刻已水解的淀粉含量,mg；mt,t時(shí)刻酶解出來的葡萄糖質(zhì)量,mg；v,樣品消化速率,mg/(g·min)；m,樣品質(zhì)量,mg；0.9,換算系數(shù)。

1.3.8 數(shù)據(jù)處理與分析

數(shù)據(jù)分析采用SPSS 20.0軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析,P<0.05表示差異。

電子鼻數(shù)據(jù)分析：運(yùn)用Winmuster軟件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行主成分分析(principal component analysis,PCA)與傳感器貢獻(xiàn)率分析(loading analysis,LA)。

2 結(jié)果與分析

2.1 馬鈴薯全粉和小麥粉基本營養(yǎng)成分分析

由表2可知,馬鈴薯全粉和小麥粉的主要成分是淀粉,馬鈴薯全粉相比小麥粉含有較多的淀粉、粗蛋白、纖維素和脂肪,但是水分、維生素C略低于小麥粉。有研究發(fā)現(xiàn)混合粉中淀粉含量、面筋蛋白結(jié)合水的能力及膳食纖維的持水性影響著面團(tuán)的吸水率[15-17],隨著馬鈴薯全粉添加量的增加,面團(tuán)中的水分含量逐漸減少,同時(shí)淀粉含量、粗蛋白、纖維素和粗脂肪含量增大,這將影響面團(tuán)的吸水率以及面筋的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),進(jìn)而影響到餅干的性能。

表2 馬鈴薯全粉和小麥粉基本營養(yǎng)組成Table 2 Basic nutritional composition of potato granules and wheat flour

2.2 馬鈴薯全粉添加量對(duì)面團(tuán)性能的影響

硬度與膠著性是衡量面制食品品質(zhì)的2個(gè)重要指標(biāo),硬度是面團(tuán)最直觀的特征并與面制品的品質(zhì)有密切的關(guān)系。膠著性是咀嚼半固體食品至可吞咽狀態(tài)時(shí)所需的能量,數(shù)值上用硬度和內(nèi)聚性的乘積表示。由表3可知,添加馬鈴薯全粉的面坯硬度、膠著性和回復(fù)性均與對(duì)照組存在顯著差異(P<0.05)。不添加馬鈴薯全粉時(shí),面團(tuán)黏手,回復(fù)性好,面坯易變形。隨著馬鈴薯全粉添加量的增加,面坯的硬度、膠著性和回復(fù)性呈現(xiàn)下降趨勢(shì),面團(tuán)性能表現(xiàn)出硬度、黏性降低,面坯不易變形。當(dāng)馬鈴薯全粉添加量大于20%時(shí),面坯硬度、膠著性和回復(fù)性又呈現(xiàn)逐漸上升的趨勢(shì),面胚變得干硬、粗糙、逐步難以成型。當(dāng)馬鈴薯全粉添加量增加到50%時(shí),面團(tuán)硬且無彈性,黏結(jié)度較差,面胚很難成型,容易碎裂。這是由于馬鈴薯全粉不含面筋蛋白質(zhì),一定量的馬鈴薯全粉添加到面粉中起到了稀釋面筋蛋白的作用,阻礙了面筋網(wǎng)絡(luò)的形成,面筋的彈性和延展性較差,從而削弱了面團(tuán)強(qiáng)度,使餅胚不容易成型[18]。并且馬鈴薯全粉相比小麥粉含有較多的淀粉、纖維素和較低水分,而淀粉、纖維素本來具有良好的吸水性,隨著馬鈴薯全粉的增加,面團(tuán)的含水率和持水性降低,導(dǎo)致面團(tuán)變硬、無彈性、不易成型,面團(tuán)綜合品質(zhì)下降[19]。從面團(tuán)品質(zhì)來看,添加一定量馬鈴薯全粉對(duì)面團(tuán)的硬度、黏性有改善作用,因此,面粉中添加適量的馬鈴薯全粉,可以改善面團(tuán)性能,添加20%馬鈴薯全粉的面團(tuán)性能最好。

表3 馬鈴薯全粉添加量對(duì)面團(tuán)性能的影響Table 3 Effect of potato granules content on dough properties

2.3 馬鈴薯全粉對(duì)餅干品質(zhì)的影響

2.3.1 馬鈴薯全粉添加量對(duì)餅干感官品質(zhì)的影響

由表4可知,當(dāng)馬鈴薯全粉添加量小于20%時(shí),對(duì)酥性餅干的感官評(píng)分沒有顯著影響,當(dāng)添加量大于20%時(shí),隨著添加量的增加,感官評(píng)分降低且有顯著性差異(P<0.05)。當(dāng)馬鈴薯全粉添加量增加到50%時(shí),餅干色澤發(fā)暗(圖1),表面粗糙有裂縫,內(nèi)部結(jié)構(gòu)不均一,口感脆硬粗糙。這是由于面團(tuán)的品質(zhì)直接決定了餅干的品質(zhì),添加馬鈴薯全粉具有稀釋面筋蛋白、削弱面團(tuán)強(qiáng)度的作用,酥性餅干本身是不需要強(qiáng)的面筋作用,添加一定量的馬鈴薯全粉有利于提高酥性餅干的酥性,改善內(nèi)部組織結(jié)構(gòu),同時(shí)為餅干增加了馬鈴薯特有的香味[20-21]。但過量的馬鈴薯全粉則會(huì)使面團(tuán)持水性、彈性降低、面團(tuán)綜合品質(zhì)下降[3,22],導(dǎo)致餅干色澤加深、硬度增加、口感粗糙。因此,添加適量的馬鈴薯全粉適宜制作酥性餅干,添加20%馬鈴薯全粉感官評(píng)價(jià)最好。

表4 馬鈴薯全粉添加量對(duì)餅干感官品質(zhì)的影響Table 4 Effect of potato granules content on sensory quality of crisp biscuits

圖1 不同馬鈴薯全粉添加量混合粉制作的餅干圖Fig.1 Photographs of crisp biscuits made from recombined flours with different amount of potato granules

2.3.2 馬鈴薯全粉添加量對(duì)餅干色度值的影響

由表5可知,馬鈴薯全粉的添加對(duì)餅干色度有影響。隨著馬鈴薯全粉添加量的增加,餅干的L*值不斷降低,代表紅綠色度的a*值不斷升高,說明餅干亮度在不斷下降,紅色度在不斷增加。當(dāng)馬鈴薯全粉添加量大于20%時(shí),b*值較不添加馬鈴薯全粉的對(duì)照均增高,說明添加一定量的馬鈴薯全粉會(huì)使餅干黃色度增加。其中馬鈴薯全粉添加量在20%～40%時(shí),L*、a*值之間差異不顯著(P>0.05),但均與對(duì)照差異顯著(P<0.05)。因此,添加馬鈴薯全粉使得酥性餅干色澤變紅、變黃、變暗,其中對(duì)餅干亮度的影響最大。如圖1所示,馬鈴薯全粉添加≤20%時(shí),餅干呈現(xiàn)誘人的棕黃色,當(dāng)添加量>20%時(shí),餅干整體顏色過暗、邊緣呈焦糊色。

表5 馬鈴薯全粉添加量對(duì)餅干色度值的影響Table 5 Effect of potato granules content on chromatic value of crisp biscuits

2.3.3 馬鈴薯全粉添加量對(duì)餅干質(zhì)構(gòu)特性的影響

硬度、脆性和咀嚼性是評(píng)價(jià)酥性餅干品質(zhì)的重要指標(biāo)。其中脆性是探頭接觸餅干開始到達(dá)到最大壓縮力(餅干破碎)時(shí)候的距離,脆度越小,表示餅干越酥脆[23],咀嚼性反映餅干對(duì)牙齒咀嚼的抵抗性,咀嚼性越小,表示餅干越易被嚼碎,酥松性好[7]。由表6可知,馬鈴薯全粉添加量在0%～40%時(shí),隨著添加量的增加,餅干的硬度、咀嚼性、膠著性和內(nèi)聚性均呈現(xiàn)先降低后增加的趨勢(shì),在馬鈴薯全粉添加量在20%時(shí),酥性餅干的硬度、脆度、咀嚼性、膠著性和內(nèi)聚性均最低,其中硬度、咀嚼性、膠著性和內(nèi)聚性均顯著低于對(duì)照組(P<0.05)。說明馬鈴薯全粉添加量為20%時(shí)酥性餅干最酥脆、最容易嚼碎,這和感官評(píng)價(jià)結(jié)果一致。馬鈴薯全粉添加量在50%時(shí),餅干硬度、咀嚼性、膠著性與內(nèi)聚性均低于添加量為40%的餅干,這可能是過量的馬鈴薯全粉使混合粉吸油性降低[7]、面團(tuán)持水性降低,進(jìn)一步破壞了面團(tuán)的水、油、雞蛋乳化體系,從而使餅干質(zhì)地不均勻,內(nèi)部形成較大的空洞,雖然質(zhì)構(gòu)指標(biāo)有所降低,但餅干的口感粗糙,不脆。

表6 馬鈴薯全粉添加量對(duì)餅干質(zhì)構(gòu)特性的影響Table 6 Effect of potato granules content on texture properties of crisp biscuits

2.4 馬鈴薯全粉對(duì)餅干揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)的影響

通過對(duì)6種餅干的揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)進(jìn)行對(duì)比,進(jìn)一步驗(yàn)證馬鈴薯全粉對(duì)餅干風(fēng)味的影響。由圖2可知,10種傳感器對(duì)餅干揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)的響應(yīng)信號(hào)強(qiáng)度不同,W2W、W1W、W5C、W3C、W1C和W5S 6種傳感器響應(yīng)信號(hào)明顯,其中傳感器W2W與W1W較其他傳感器有更高的響應(yīng)信號(hào)。

圖2 馬鈴薯全粉酥性餅干揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)電子鼻雷達(dá)圖Fig.2 Electronic nose radar chart of volatile compounds in crisp biscuits containing potato granules

結(jié)合PEN3電子鼻傳感器類型,馬鈴薯全粉酥性餅干的風(fēng)味物質(zhì)可能含有芳香成分、有機(jī)硫化物、無機(jī)硫化物、烷烴芳香成分以及氮氧化合物。不同馬鈴薯全粉添加量餅干的雷達(dá)圖輪廓相似,說明主要風(fēng)味物質(zhì)組成基本相似,但在個(gè)別傳感器信號(hào)響應(yīng)強(qiáng)度上有差異,其差異性需借助PCA及LA進(jìn)行分析。

2.4.1 主成分分析(PCA)

從圖3中可以看出,第1主成分貢獻(xiàn)率為87.67%,第2主成分貢獻(xiàn)率為8.60%,總貢獻(xiàn)率為96.27%,表明2個(gè)主成分能夠反映原始數(shù)據(jù)的大部分信息[24-25]。且不同樣品在PCA分析圖中的分布呈現(xiàn)明顯的區(qū)別,其中各樣品與對(duì)照在第1主成分上均有差異性,說明添加馬鈴薯全粉對(duì)餅干揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)有影響。隨著馬鈴薯全粉添加量的增大,各樣品與對(duì)照組在第1主成分上的距離變化也呈現(xiàn)出一個(gè)先增大后減小的趨勢(shì),其中添加30%馬鈴薯全粉的餅干與對(duì)照組在第1主成分上距離最遠(yuǎn),而添加20%馬鈴薯全粉的餅干與對(duì)照組在第2主成分上距離最遠(yuǎn),說明馬鈴薯全粉添加量為30%時(shí)在第1主成分上與對(duì)照組差異最大,添加量為20%時(shí)在第2主成分上與對(duì)照組差異最大。因此馬鈴薯全粉添加量為20%和30%時(shí)對(duì)餅干的風(fēng)味影響最大,餅干風(fēng)味最為濃郁,這和感官評(píng)價(jià)結(jié)果一致。不同樣品揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)的具體差異性需借助LA進(jìn)行分析。

圖3 馬鈴薯全粉酥性餅干的主成分分析圖Fig.3 PCA diagram of crisp biscuits containing potato granules

2.4.2 傳感器貢獻(xiàn)率分析(LA)

LA可以幫助區(qū)分當(dāng)前模式下傳感器的相對(duì)重要性[26]。由圖4可知,第1主成分和第2主成分總貢獻(xiàn)率為96.27%,表明利用此分析方法可以區(qū)分10種傳感器對(duì)不同添加量馬鈴薯全粉餅干揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)的敏感程度。結(jié)果表明：W2W傳感器對(duì)第1主成分貢獻(xiàn)率最大,W1W傳感器次之；W1S傳感器對(duì)第2主成分貢獻(xiàn)率最大,W2S次之；W2W和W1S傳感器是區(qū)別不同餅干揮發(fā)性物質(zhì)的主要傳感器。而W1C、W3C、W5C和W6S有著相似的負(fù)載參數(shù),且在第1和第2主成分貢獻(xiàn)率相似且都小,這些傳感器對(duì)區(qū)分不同馬鈴薯全粉添加量餅干揮發(fā)性物質(zhì)的作用較小。由此結(jié)合PEN3電子鼻傳感器類型,這6種餅干的風(fēng)味差異主要表現(xiàn)在芳香成分、有機(jī)硫類和烷烴類物質(zhì)上,在無機(jī)硫化物和氮氧化合物上也存在一定差異。

圖4 馬鈴薯全粉酥性餅干的傳感器貢獻(xiàn)率分析圖Fig.4 Loading analysis diagram of crisp biscuits containing potato granules

2.5 馬鈴薯全粉對(duì)混合粉及餅干消化特性的影響

2.5.1 馬鈴薯全粉對(duì)混合粉及餅干還原糖含量的影響

如圖5所示,隨著馬鈴薯全粉比例的增大,混合粉中還原糖含量逐漸升高,且不同比例混合粉之間差異顯著(P<0.05)。小麥粉和馬鈴薯全粉中初始還原糖含量分別為0.71%和2.29%,當(dāng)馬鈴薯全粉添加量為50%時(shí),混合粉中還原糖含量甚至高達(dá)10.62%。這可能與小麥粉中的淀粉酶作用于馬鈴薯全粉,使馬鈴薯全粉中部分淀粉酶解為葡萄糖有關(guān)。而不同添加量混合粉經(jīng)過加工制成餅干后其還原糖含量變化如圖5所示,餅干中還原糖含量為6.06%～6.87%,當(dāng)馬鈴薯全粉添加量為50%時(shí),餅干中還原糖含量最高,但對(duì)比混合粉中還原糖含量減少了3.75%,這可能是由于過量的還原糖在焙烤中發(fā)生了美拉德反應(yīng),還原糖在餅干焙烤過程中發(fā)揮了增色增香的作用,這與2.3.2色度值變化結(jié)果一致。因此在餅干加工制作中適量添加馬鈴薯全粉可以增加混合粉中還原糖含量,對(duì)餅干的色澤與香味的提升有積極作用。

圖5 馬鈴薯全粉添加量對(duì)混合粉及餅干中還原糖的影響Fig.5 Effect of potato granules content on reducing sugar content of mixed powder and crisp biscuits

2.5.2 馬鈴薯全粉對(duì)混合粉及餅干消化特性的影響

不同馬鈴薯全粉添加量的混合粉RDS、SDS含量比較如圖6所示。小麥粉和馬鈴薯全粉中RDS含量分別為20.88%和65.45%,SDS含量分別為25.93%和18.79%,并且差異顯著(P<0.05)。隨著馬鈴薯全粉含量的增加混合粉中RDS含量不斷增大,而SDS含量變化則與RDS正好相反,隨著馬鈴薯全粉比例的增大而降低,這可能是由于混合粉中淀粉比例隨著馬鈴薯全粉的加入而逐漸增加,從而增加了小麥粉淀粉酶與淀粉的接觸,同時(shí)馬鈴薯全粉在生產(chǎn)過程中發(fā)生部分糊化,淀粉分子已經(jīng)遭到一定程度的破壞,對(duì)酶的敏感度提高,使得大量淀粉被快速消化[8]所致。因此,馬鈴薯全粉比小麥粉有著更高的快消化特性,隨著馬鈴薯全粉的增加,混合粉的快消化特性增強(qiáng)。

圖6 馬鈴薯全粉添加量對(duì)混合粉消化特性的影響Fig.6 Effect of potato granules content on the digestibility of mixed powder

由圖7可知,餅干中RDS含量隨著馬鈴薯全粉含量的增加而增大,SDS含量隨著馬鈴薯全粉比例的增大而降低,與混合粉消化特性的變化趨勢(shì)基本一致,當(dāng)馬鈴薯全粉添加量為50%時(shí),餅干的SDS與RDS含量均與對(duì)照組呈顯著性差異(P<0.05)。因此,隨著馬鈴薯全粉的增加,餅干的快消化特性增強(qiáng)。不同馬鈴薯全粉添加量餅干的消化特性變化除了與淀粉結(jié)構(gòu)和數(shù)量的變化有關(guān)以外,還可能與淀粉稀釋了面團(tuán)的面筋網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)有關(guān),對(duì)淀粉酶阻礙作用減小、淀粉酶與淀粉的接觸加強(qiáng),使得淀粉水解加快[13]。

圖7 馬鈴薯全粉添加量對(duì)酥性餅干消化性能的影響Fig.7 Effect of potato granules content on the digestibility of crisp biscuits

2.5.3 馬鈴薯全粉添加量對(duì)餅干消化速率的影響

不同馬鈴薯全粉添加量酥性餅干消化速率比較如圖8所示。由圖8可知,不同添加量餅干的消化速率均在30～90 min內(nèi)快速下降,在90～180 min緩慢降低,整體的消化速度隨著消化時(shí)間的延長(zhǎng)而降低。餅干整體消化速率隨馬鈴薯全粉含量的增加而增大,其中馬鈴薯添加量為50%時(shí),餅干的消化速率最快,馬鈴薯全粉添加量為0%時(shí),餅干的消化速率最低。由此可知,餅干中添加馬鈴薯全粉越多,餅干消化速率越快,餅干越容易消化。

圖8 馬鈴薯全粉添加量對(duì)酥性餅干消化速率的影響Fig.8 Effect of potato granules content on the digestion rate of crisp biscuits

3 討論

馬鈴薯全粉對(duì)面團(tuán)性能和餅干品質(zhì)均有影響。隨著馬鈴薯全粉的增加,面筋網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)被稀釋,面團(tuán)的水合程度減弱,使面團(tuán)綜合品質(zhì)下降。面團(tuán)的水合程度減弱一方面是由于馬鈴薯全粉含水量低于小麥粉(表2),另一方面是由于馬鈴薯全粉比小麥粉含有更多的淀粉、蛋白質(zhì)和纖維素,由于蛋白質(zhì)和纖維素含有較多的親水基團(tuán)具有很好的吸水性,同時(shí)馬鈴薯淀粉中能夠與水分子通過氫鍵結(jié)合的游離羥基數(shù)目也較多[27-28],且淀粉顆粒大、結(jié)構(gòu)松散,水分子容易進(jìn)入淀粉顆粒內(nèi)部,具有比面筋蛋白更快的吸水速度[29-30],從而爭(zhēng)奪了與面筋蛋白水合的水分。在和面的過程中,在加水量相同的條件下,由于馬鈴薯全粉更易吸水,造成部分面筋蛋白吸水不足,面筋不能足夠地形成充分的網(wǎng)絡(luò),同時(shí)馬鈴薯全粉在面團(tuán)中主要起到填充的作用,又稀釋了面筋網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),造成了面團(tuán)的綜合品質(zhì)下降。

面團(tuán)的品質(zhì)決定餅干的品質(zhì)。由于酥性餅干不需要強(qiáng)的面筋作用,適量添加馬鈴薯全粉可以提高餅干的酥性,添加20%馬鈴薯全粉的酥性餅干的感官評(píng)分、質(zhì)構(gòu)特性、色澤風(fēng)味均為最優(yōu)。但過量添加后,餅干的感官評(píng)分、質(zhì)構(gòu)特性均有所下降、色澤加深。影響餅干色澤的一個(gè)重要因素是美拉德反應(yīng),由于添加馬鈴薯全粉后混合粉中還原糖含量顯著增加(圖5),從而加強(qiáng)了美拉德反應(yīng),另外也可能與馬鈴薯全粉中氨基酸組成有很大關(guān)系,同時(shí)馬鈴薯全粉的白度本身就低于小麥粉也是餅干色澤加深的一個(gè)原因。陳金鳳等[7]研究發(fā)現(xiàn)面筋蛋白含有30%非極性氨基酸,能夠促進(jìn)面筋蛋白與脂類相互作用從而影響面團(tuán)吸油性,隨著馬鈴薯全粉的添加,面團(tuán)中的面筋蛋白不斷減少,使得面團(tuán)的吸油性降低。因此在酥性餅干制作中添加的馬鈴薯全粉通過對(duì)面團(tuán)中水分、蛋白質(zhì)、還原糖、油脂等綜合作用進(jìn)而影響著餅干的品質(zhì)。

風(fēng)味是餅干的重要指標(biāo),添加20%和30%的馬鈴薯全粉,對(duì)餅干揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)影響最大,但過量添加馬鈴薯全粉,餅干的風(fēng)味變化反而變小,這可能是由于過量的馬鈴薯全粉破壞了面團(tuán)中水、油平衡,未充分水合的面團(tuán)與未被充分吸收的油脂在焙烤過程中對(duì)揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)形成有干擾,同時(shí)有研究表明脆性食品內(nèi)部大量的空間網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)之間是由壁來支撐形狀[31],當(dāng)過量添加馬鈴薯全粉后餅干內(nèi)部空隙變大(表4),壁較厚,可能對(duì)揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)的溢散有阻礙作用。

馬鈴薯全粉的添加會(huì)使混合粉與餅干的快消化特性增強(qiáng),由于馬鈴薯全粉中淀粉顆粒在糊化下有一定的破壞,對(duì)面粉中酶的敏感性提高,同時(shí),隨著馬鈴薯全粉的增加,也增大了小麥粉中酶與馬鈴薯淀粉的接觸,從而使混合粉消化特性增強(qiáng)。另外馬鈴薯全粉稀釋了面團(tuán)面筋網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),淀粉與酶的阻礙減小,使得餅干中淀粉水解加快。關(guān)于馬鈴薯全粉中淀粉結(jié)構(gòu)及其他組分對(duì)消化特性的影響的研究較少,仍有待進(jìn)一步深入探究。

4 結(jié)論

添加馬鈴薯全粉對(duì)酥性餅干品質(zhì)風(fēng)味和消化特性均有影響,適量添加馬鈴薯全粉可以有效改善餅干感官品質(zhì)、質(zhì)構(gòu)特性、色澤風(fēng)味,提高快消化淀粉含量和消化速率。其中馬鈴薯全粉添加量在20%時(shí)餅干酥脆,表面較光滑,質(zhì)地均勻呈多孔狀,馬鈴薯香味濃郁,色澤均勻呈棕黃色。綜合本實(shí)驗(yàn)的研究結(jié)果,確定酥性餅干中馬鈴薯全粉添加量為20%時(shí)餅干品質(zhì)最佳。