朱曉芮，楊曉寬,2,3,

（1.河北科技師范學(xué)院食品科技學(xué)院，河北 秦皇島 066600；2.河北科技師范學(xué)院 板栗產(chǎn)業(yè)技術(shù)教育部工程研究中心，河北 秦皇島 066000；3.河北省板栗產(chǎn)業(yè)協(xié)同創(chuàng)新中心，河北 秦皇島 066000）

近年來(lái)隨生活水平不斷提高，消費(fèi)者對(duì)食品的關(guān)注點(diǎn)從口感轉(zhuǎn)向健康益處。果蔬粉富含膳食纖維（dietary fiber，DF）、多酚、黃酮等生物活性成分，具有抗氧化、血糖調(diào)節(jié)、降血脂等作用。將果蔬粉納入食品配方可改善其營(yíng)養(yǎng)結(jié)構(gòu)，強(qiáng)化營(yíng)養(yǎng)成分。Bae等研究表明，全麥粉蛋糕的DF含量是對(duì)照組（未添加全麥粉）的4.7 倍；Ate?等研究表明，與對(duì)照組相比，添加咖啡粉的蛋糕中DF含量和抗氧化性顯著提高；Sudha等研究表明，添加蘋(píng)果渣的蛋糕中DF含量增加14.2%，多酚含量增加50%；Segundo等研究表明，綠香蕉粉蛋糕的酚類(lèi)化合物含量顯著提高，抗氧化能力提高40%。

山楂（）屬于薔薇科山楂屬，為核果類(lèi)水果。其果肉薄，核質(zhì)堅(jiān)硬，口味微酸澀，果實(shí)富含生物活性成分，如DF、黃酮、多酚、色素物質(zhì)等。山楂在我國(guó)種植廣泛，已有1 700多年歷史。山楂具有廣泛的藥理特性，特別是對(duì)心血管系統(tǒng)有益，具有強(qiáng)心、降壓、抗動(dòng)脈粥樣硬化等作用。有研究表明，山楂制劑對(duì)充血性心力衰竭、高血壓性心絞痛和輕度心律失常的早期治療是有效的。我國(guó)山楂資源豐富，所產(chǎn)山楂具有較高的營(yíng)養(yǎng)成分，但由于其有機(jī)酸含量較高，導(dǎo)致其加工產(chǎn)品比較單一，限制了山楂資源的充分利用。若將山楂粉（hawthorn powder，HP）應(yīng)用于焙烤類(lèi)食品，不僅可以改善食品營(yíng)養(yǎng)，還可以拓寬山楂的深加工領(lǐng)域，提高其資源利用率。

本實(shí)驗(yàn)將兩種HP作為DF和生物活性源添加至小麥蛋糕中，研究HP對(duì)小麥蛋糕品質(zhì)特性、微觀(guān)結(jié)構(gòu)和抗氧化性的影響，確定HP在小麥蛋糕中的最大添加量，旨在為開(kāi)發(fā)HP營(yíng)養(yǎng)強(qiáng)化小麥蛋糕初步奠定理論基礎(chǔ)，并提供一定技術(shù)指導(dǎo)。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

山楂 河北承德神栗食品股份有限公司；蛋糕粉、雞蛋、白砂糖、泡打粉 河北秦皇島市興龍廣緣超市。

沒(méi)食子酸、蘆?。ň鶠閮?yōu)級(jí)純） 阿拉丁試劑（上海）有限公司；福林-酚、1,1-二苯基-2-三硝基苯肼（1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl，DPPH）、2,2′-聯(lián)氮-雙-3-乙基苯并噻唑啉-6-磺酸（2,2′-azino-bis(3-ethylbenzothiazoline-6-sulfonic acid)，ABTS）、2,4,6-三吡啶基三嗪（2,4,6-tris(2-phyridyl)-s-triazine，TPTZ）（均為分析純） 上海源葉生物科技有限公司；硫酸、鹽酸、硝酸鋁、亞硝酸鈉、NaOH、FeSO、水楊酸、過(guò)硫酸鉀、碳酸鈉（均為分析純） 天津歐博凱化工有限公司。

1.2 儀器與設(shè)備

UV1800型分光光度計(jì) 上海尤尼克有限公司；SMY-2000色差計(jì) 北京盛名揚(yáng)科技開(kāi)發(fā)有限公司；KX-30J601九陽(yáng)電烤箱 山東九陽(yáng)小家電有限公司；SU8010掃描電子顯微鏡（scanning electron microscope，SEM） 日本株式會(huì)社日立制作所；D/max-2500VK/PC型X射線(xiàn)衍射儀 日本理學(xué)公司；Tensor27型傅里葉變換紅外光譜儀 德國(guó)布魯克公司；TA.XTC-18質(zhì)構(gòu)儀上海保圣實(shí)業(yè)發(fā)展有限公司。

1.3 方法

1.3.1 HP的制備

山楂→去核、切片（厚2～3 mm）→干燥（60 ℃，9 h）→粉碎→過(guò)篩（120 目）→全果山楂粉（wholefruit hawthorn powder，WHP）→置于干燥器內(nèi)備用

山楂→去核、去皮、切片（厚2～3 mm）→干燥（60 ℃，9 h）→粉碎→過(guò)篩（120 目）→去皮山楂粉（peeled hawthorn powder，PHP）→置于干燥器內(nèi)備用

1.3.2 HP性質(zhì)的測(cè)定

1.3.2.1 DF測(cè)定

參照GB 5009.88—2014《食品中膳食纖維的測(cè)定》的方法測(cè)定樣品中總膳食纖維（total dietary fiber，TDF）、不溶性膳食纖維（insoluble dietary fiber，IDF）和可溶性膳食纖維（soluble dietary fiber，SDF）含量。

1.3.2.2 持水力（water-holding capacity，WHC）測(cè)定

參考Raghavendra等的方法，取1.0 g樣品（），加20 mL蒸餾水，混勻后常溫靜置水化16 h，測(cè)定離心管質(zhì)量（），將溶液置于離心管中，4 000 r/min離心30 min。棄上清液，倒置控干10 min，測(cè)定總質(zhì)量（）。WHC按式（1）計(jì)算：

1.3.2.3 持油力（oil-holding capacity，OHC）測(cè)定

參考Garau等的方法，取1.0 g樣品（），加10 g植物油，混合后超聲振蕩30 min。測(cè)定離心管質(zhì)量（），將溶液置于離心管中，4 000 r/min離心20 min。棄上清液，倒置控干10 min，測(cè)定總質(zhì)量（）。OHC按式（2）計(jì)算：

1.3.2.4 溶脹力（swelling capacity，SC）測(cè)定

參考Garau等的方法，取2 g樣品（）于50 mL帶刻度的試管中，記錄干樣品體積（）。加40 mL蒸餾水?dāng)嚢瑁覝仂o置12 h，記錄樣品體積（）。SC按式（3）計(jì)算：

1.3.2.5 pH值測(cè)定

稱(chēng)量3 g樣品，加20 mL蒸餾水，攪拌30 min后靜置10 min，用pH計(jì)測(cè)定。

1.3.2.6 色度測(cè)定

使用色度儀測(cè)定樣品的亮度（）、紅綠度（）和黃藍(lán)度（）。其中，越高越傾向紅色，越高越傾向黃色。

1.3.2.7 總多酚測(cè)定

參考陳穎等的方法，稱(chēng)量2.0 g樣品，加40 mL 60%乙醇溶液，超聲振蕩1 h，4 000 r/min離心30 min。取2 mL上清液，加1.0 mL 10%福林-酚溶液混勻，靜置6 min。加2.0 mL 0.04 g/mL NaCO溶液混勻，80 ℃反應(yīng)6 min，冷卻至室溫后定容至10 mL，在765 nm波長(zhǎng)處測(cè)定吸光度?？瞻自噭┳鲗?duì)照。以0～2.5 mg/mL的沒(méi)食子酸標(biāo)準(zhǔn)品溶液繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn)。結(jié)果以每克樣品中所含沒(méi)食子酸當(dāng)量表示（mg/g）。

1.3.2.8 總黃酮測(cè)定

參考陳穎等的方法，取1.3.2.7節(jié)中上清液1.0 mL，加入1.0 mL 5%亞硝酸鈉溶液，靜置5 min。加入1.0 mL 10%硝酸鋁溶液，搖勻靜置5 min。加8 mL 4% NaOH溶液，靜置10 min，定容至20 mL，在510 nm波長(zhǎng)處測(cè)定吸光度。試劑空白作對(duì)照。以0～5.0 mg/mL蘆丁標(biāo)準(zhǔn)品溶液繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn)。結(jié)果以每克樣品中所含蘆丁當(dāng)量表示（mg/g）。

1.3.2.9 DPPH自由基清除率測(cè)定

參考Kim等的方法，取1.3.2.7節(jié)中上清液1 mL，加入2 mL 0.40 mmol/L DPPH自由基溶液，混勻后避光放置30 min，在517 nm波長(zhǎng)處測(cè)定吸光度。按式（4）計(jì)算DPPH自由基清除率：

式中：為樣品吸光度；為乙醇替代DPPH吸光度；為空白對(duì)照吸光度。

1.3.2.10 羥自由基清除率測(cè)定

參考吳瓊等的方法，試管中加入9 mmol/L FeSO、9 mmol/L水楊酸乙醇溶液、1.3.2.7節(jié)中上清液各1 mL，搖勻。加1 mL HO溶液，37 ℃水浴10 min，在510 nm波長(zhǎng)處測(cè)定吸光度。按式（5）計(jì)算羥自由基清除率：

式中：為樣品吸光度；為水代替HO吸光度；為空白對(duì)照吸光度。

1.3.2.11 ABTS陽(yáng)離子自由基清除率測(cè)定

參考陳穎等的方法，取1.3.2.7節(jié)中上清液0.4 mL，加入3 mL ABTS陽(yáng)離子自由基儲(chǔ)備液，搖勻放置30 min，在734 nm波長(zhǎng)處測(cè)定吸光度。按式（6）計(jì)算ABTS陽(yáng)離子自由基清除率：

式中：為樣品吸光度；為乙醇代替ABTS吸光度；為空白對(duì)照吸光度。

1.3.2.12 鐵還原能力（ferric ion reducing antioxidant power，F(xiàn)RAP）測(cè)定

參考陳穎等的方法，取1.3.2.7節(jié)中上清液1.0 mL，加入3.6 mL TPTZ，37 ℃水浴10 min，在593 nm波長(zhǎng)處測(cè)定吸光度。以FeSO標(biāo)準(zhǔn)溶液（0.1～1.6 mmol/L）繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn)。樣品FRAP值以達(dá)到同樣吸光度所需的FeSO濃度表示。

1.3.2.13 微觀(guān)結(jié)構(gòu)測(cè)定

用SEM在掃描電壓5.0 kV條件下，放大500、1 000、2 000 倍下觀(guān)察HP。

使用X 射線(xiàn)衍射儀，在25°～40°、入射電流200 mA、掃描電壓40 kV、掃描速率1°/min工作條件下對(duì)兩種HP進(jìn)行觀(guān)察，分析HP晶體結(jié)構(gòu)。

將兩種HP與溴化鉀粉末混合研磨制片劑，用傅里葉變換紅外光譜儀在4 000～400 cm波數(shù)區(qū)間內(nèi)分析樣品。

1.3.3 小麥蛋糕制備

將300 g雞蛋的蛋清與蛋黃分離，打發(fā)蛋清至奶油狀，將蛋黃與150 g混合面粉、100 g白砂糖、150 g水、3 g泡打粉一起攪拌，并與打發(fā)蛋清混勻，得到蛋糕糊。將蛋糕糊倒入紙杯，置于烤箱中，上下溫度160 ℃烘烤30 min，得到小麥蛋糕。

混合面粉中小麥粉和HP質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別為：對(duì)照組（0% HP，100%小麥粉），WHP5（5% WHP，95%小麥粉），WHP10（10% WHP，90%小麥粉），WHP15（15% WHP，85%小麥粉），WHP20（20%WHP，80%小麥粉），PHP5（5% PHP，95%小麥粉），PHP10（10% PHP，90%小麥粉），PHP15（15% PHP，85%小麥粉），PHP20（20% PHP，80%小麥粉）。

1.3.4 蛋糕性質(zhì)的測(cè)定

1.3.4.1 蛋糕回縮率測(cè)定

測(cè)定出爐蛋糕高度（）和冷卻1 h后的蛋糕高度（），計(jì)算回縮率：

1.3.4.2 蛋糕烘焙損失測(cè)定

稱(chēng)量空紙杯質(zhì)量（）、烘烤前蛋糕糊和紙杯總質(zhì)量（）及冷卻1 h后的蛋糕和紙杯總質(zhì)量（），按式（8）計(jì)算烘焙損失：

1.3.4.3 蛋糕密度測(cè)定

將蛋糕切成長(zhǎng)方體，稱(chēng)量蛋糕質(zhì)量（），測(cè)定其長(zhǎng)度、寬度、高度，得到其體積（），按式（9）計(jì)算蛋糕密度：

1.3.4.4 蛋糕其他理化性質(zhì)測(cè)定

使用1.3.2.5～1.3.2.13節(jié)的方法，測(cè)定蛋糕pH值、色度、總多酚、總黃酮、DPPH自由基清除率、羥自由基清除率、ABTS陽(yáng)離子自由基清除率和FRAP；在色度的測(cè)定中，將蛋糕芯和蛋糕皮分離后按1.3.2.6節(jié)的方法分別測(cè)定；在總黃酮含量的測(cè)定中，結(jié)果以每100 g蛋糕樣品中所含蘆丁當(dāng)量表示（mg/100 g）。用SEM在放大1 000 倍條件下觀(guān)察蛋糕。

1.3.4.5 蛋糕質(zhì)構(gòu)特性測(cè)定

將蛋糕切成2 cm×2 cm×1 cm的長(zhǎng)方體，使用質(zhì)構(gòu)儀測(cè)定蛋糕硬度、內(nèi)聚性、彈性、膠黏性和咀嚼性。測(cè)定條件：探頭壓力5 N，壓縮速率60 mm/min，起始力0.05 N，形變量50%，量程50 N。每組樣品測(cè)3 次。

1.3.5 蛋糕感官評(píng)價(jià)

15 名成員分別對(duì)蛋糕氣味、顏色、質(zhì)地、味道和整體可接受性進(jìn)行感官評(píng)價(jià)。評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)為5 分，每個(gè)感官特性從5 分（非常愉快）到1 分（厭惡至極）。

1.4 數(shù)據(jù)處理

2 結(jié)果與分析

2.1 HP的理化特性分析

如表1所示，兩種HP的TDF和SDF含量差異顯著，IDF含量差異不顯著，二者均有較高的TDF和SDF含量。PHP的TDF和SDF含量略高于WHP，兩種HP的TDF含量遠(yuǎn)高于豌豆全粉的TDF含量（17.3%），可能是山楂果皮和果肉的DF含量及DF來(lái)源植株差異所致。兩種HP的IDF/SDF較低，可能是由于山楂富含多糖、果膠等SDF所致。DF中SDF含量占比較高是一種優(yōu)勢(shì)，研究表明多糖等SDF具有抗氧化、抗腫瘤和抗病毒等作用。將HP作為DF源加入食品中可強(qiáng)化其營(yíng)養(yǎng)。

表1 HP的理化特性Table 1 Physicochemical properties of HP

WHC、OHC和SC是考察纖維特性的重要技術(shù)參數(shù)。由表1可知，兩種HP的WHC、OHC和SC均差異顯著，PHP的WHC、OHC和SC均高于WHP，可能是山楂果皮和果肉中DF含量和IDF/SDF不同所致。兩種HP的WHC均顯著高于稻殼（2.58 g/g），可能是DF來(lái)源不同所致。WHC較高的DF可避免膠體脫水收縮，并改善食品的黏度和質(zhì)地；兩者OHC明顯高于木瓜（1.4 g/g），OHC與DF顆粒的表面性質(zhì)有關(guān)，也與DF的整體電荷密度和各成分親水性有關(guān)，OHC較高可增強(qiáng)高脂肪食品和乳劑的穩(wěn)定性；兩種HP的SC均遠(yuǎn)高于大豆渣（6.6 mL/g）和豌豆殼醇不溶性殘?jiān)?.2 mL/g），SC較高的DF顯著提升人體飽腹感，可作為功能性成分開(kāi)發(fā)減肥食品。此外，DF的WHC、OHC和SC等水化特性與成分中多糖的化學(xué)結(jié)構(gòu)、孔隙率、粒徑、離子形態(tài)、pH值、溫度、離子強(qiáng)度、溶液中離子類(lèi)型等因素密切相關(guān)。

由表1可知，兩種HP的pH值差異顯著，均低于橙子DF（3.83）。PHP的pH值比WHP低，可能是由于山楂果皮和果肉的有機(jī)酸含量不同。二者均具有較低的pH值，是因?yàn)樯介杏袡C(jī)酸含量較高。山楂含檸檬酸、蘋(píng)果酸和草酸等多種有機(jī)酸，有消炎、抗氧化、抑菌、調(diào)節(jié)機(jī)體免疫、預(yù)防疾病和促進(jìn)新陳代謝等作用。

顏色會(huì)影響食品品質(zhì)，許多因素對(duì)顏色會(huì)造成不同程度的影響，如果蔬的成熟度和干燥方式。由表1可知，兩種HP的色度有顯著差異，是山楂果皮與果肉所含呈色物質(zhì)種類(lèi)和數(shù)量差異所致，WHP偏紅，而PHP偏黃。山楂含原花青素和花青素、類(lèi)胡蘿卜素等色素。研究表明原花青素具有極強(qiáng)的抗氧化性，可改善血液循環(huán)并保護(hù)視力。

山楂中黃酮類(lèi)化合物含量較高，具有代表性。得到總多酚擬合方程為＝0.320 3+0.041 9（＝0.999 5），總黃酮擬合方程為＝0.101-0.014 2（＝0.999 1）。由表1可知，兩種HP的總多酚和總黃酮含量均差異顯著，且WHP的總多酚和總黃酮含量比PHP高，是山楂果皮和果肉中總多酚和總黃酮含量不同所致。兩種HP的總多酚含量高達(dá)58.97 mg/g和43.73 mg/g，均遠(yuǎn)高于油桃（5.57 mg/g）。兩種HP的總黃酮含量為4.67 mg/g和4.26 mg/g，約為板栗酒渣（1.17 mg/g）的4 倍。兩種HP均具有較高的總多酚和總黃酮含量，研究表明多酚和黃酮具有抗氧化、抗病毒，降血脂，調(diào)節(jié)內(nèi)分泌失調(diào)和防治高血壓作用。

得到FRAP擬合方程為＝0.189+0.136 2（＝0.999 1）。由表1可知，兩種HP的DPPH自由基和羥自由基清除率及FRAP差異顯著，WHP的DPPH自由基和羥自由基清除率均高于PHP，這與山楂果皮和果肉的抗氧化成分種類(lèi)和含量密切相關(guān)，可能是山楂果皮較果肉含更多的酚酮類(lèi)成分所致。兩種HP的ABTS陽(yáng)離子自由基清除率差異不顯著，且PHP的ABTS陽(yáng)離子自由基清除率和FRAP比WHP高，與自身總多酚和黃酮含量無(wú)正相關(guān)，證明還有其他抗氧化成分存在。兩者的DPPH自由基和羥自由基清除率高于枇杷（1 ℃時(shí)DPPH自由基清除率約為50%，羥自由基清除率低于80%），兩者的ABTS陽(yáng)離子自由基清除率是玫瑰茄水提物的3 倍多（30%），這是DF的來(lái)源和加工工藝不同等因素所致。兩種HP均具有較高的抗氧化能力，有助于改善食品的營(yíng)養(yǎng)性和功能性，有利于延長(zhǎng)食品的貯藏期。

2.2 HP的微觀(guān)結(jié)構(gòu)分析

2.2.1 HP的SEM分析

如圖1所示，兩種HP的微觀(guān)結(jié)構(gòu)存在差異，但并不明顯。兩種HP的顆粒大小不一，形狀不規(guī)則，表面粗糙且充滿(mǎn)孔洞。其纖維結(jié)構(gòu)不同會(huì)影響纖維的性質(zhì)，如影響纖維的吸水率。PHP比WHP更為松散，具有更大的表面積，形成更多的空間存儲(chǔ)水分，這種結(jié)構(gòu)提高了HP的水溶性、保水性和溶脹性，可能是PHP的WHC、OHC和SC比WHP高的原因。

圖1 WHP（A）和PHP（B）的SEM圖Fig.1 SEM images of WHP (A) and PHP (B)

2.2.2 HP的X射線(xiàn)衍射分析

如圖2 所示，兩種HP 的衍射圖相似，WHP 在221.42°出現(xiàn)最高衍射峰，PHP在221.00°出現(xiàn)最高衍射峰。衍射峰高度與化學(xué)成分結(jié)晶度呈正相關(guān)，峰越高代表纖維素分子的質(zhì)量越大。結(jié)晶度高低與硬度和吸水能力有關(guān)，較高的結(jié)晶度與較高的硬度和拉伸度相對(duì)應(yīng)，較低的結(jié)晶度與較好的吸濕、溶脹和柔軟性相對(duì)應(yīng)。PHP最高的衍射峰略低于WHP，導(dǎo)致PHP的持水和溶脹力略高于WHP。

圖2 HP的X射線(xiàn)衍射圖譜Fig.2 X-ray diffraction pattern of HP

2.2.3 HP的傅里葉變換紅外光譜分析

如圖3所示，兩種HP的紅外光譜圖基本相同。在3 383.08 cm波數(shù)處的廣泛吸收歸因于纖維素和半纖維素分子的—OH拉伸。在2 927.89 cm波數(shù)處的兩個(gè)吸收峰對(duì)應(yīng)C—H對(duì)碳水化合物亞甲基的拉伸，在1 733.97 cm波數(shù)處的吸收帶與羰基吸收峰相對(duì)應(yīng)，表明存在糖醛酸，如果膠類(lèi)化合物。在1 616.32 cm波數(shù)處的吸收帶對(duì)應(yīng)酚類(lèi)化合物苯環(huán)的特征吸收。在1 232.49 cm波數(shù)處的吸收歸因于C—H彎曲振動(dòng)。在1 049.26 cm處的吸收帶對(duì)應(yīng)C＝O拉伸。

圖3 HP的紅外光譜圖Fig.3 Infrared spectra of HP

2.3 HP對(duì)小麥蛋糕物理性質(zhì)的影響

如表2所示，兩種HP蛋糕的回縮率、烘焙損失、密度（除WHP1）及pH值與對(duì)照組差異顯著?；乜s率可以反映蛋糕膨脹保持效果的優(yōu)劣。PHP蛋糕回縮率低于同添加量時(shí)WHP蛋糕回縮率，表明PHP蛋糕較WHP蛋糕有更好的膨脹保持效果。蛋糕回縮率隨著HP添加量的增加不斷降低，可能是HP的加入有利于面筋網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的支撐。烘焙損失是蛋糕在烘焙過(guò)程中質(zhì)量的損失，主要是水分的損失，降低烘焙損失可以改善蛋糕品質(zhì)。烘焙損失隨HP添加量增加而降低，這與仙人掌蛋糕的變化趨勢(shì)一致。添加量相同時(shí)，PHP蛋糕烘焙損失比WHP蛋糕低，可能是因?yàn)镻HP吸水能力比WHP強(qiáng)，可更好鎖住水分。蛋糕的密度越小代表著蛋糕越蓬松，品質(zhì)越好。蛋糕密度隨著HP添加量的增加而增大，可能是由于DF的含量增加，降低了蛋糕糊的持氣性，導(dǎo)致蛋糕密度增大。此外，蛋糕的pH值隨著HP添加量的增加不斷下降，是由于HP本身的pH值較低，降低了蛋糕的pH值；且PHP蛋糕的pH值比WHP蛋糕低，所以添加量相同時(shí)，PHP蛋糕的pH值比WHP蛋糕略低。蛋糕的pH值會(huì)影響其感官品質(zhì)，但低pH值有利于抑制腐敗和致病微生物的生長(zhǎng)增殖，延長(zhǎng)產(chǎn)品的貨架期。

表2 蛋糕的物理性質(zhì)Table 2 Physical properties of cakes

2.4 HP對(duì)小麥蛋糕色度的影響

色澤是影響蛋糕感官品質(zhì)的重要指標(biāo)。如表3所示，HP蛋糕的表皮及蛋糕芯色度與對(duì)照組存在差異，這是HP較小麥粉有較低的、較高的和所致。蛋糕表皮和蛋糕芯的光澤隨HP添加量增加而變暗，這與青香蕉粉蛋糕色澤變化趨勢(shì)一致。蛋糕表皮顏色是由烘烤過(guò)程中糖和氨基酸之間的美拉德反應(yīng)和焦糖化而形成，與WHP蛋糕相比，PHP蛋糕表皮色度更亮、更黃。這些差異與PHP和WHP間的色差及DF與小麥粉的氨基酸組成不同有關(guān)。隨著PHP與WHP添加量的增加，蛋糕芯的色度變化是由HP與小麥粉受熱后色度改變而引起。WHP蛋糕芯呈淺紅棕色，PHP蛋糕芯則偏黃，表明兩種HP對(duì)蛋糕芯的色度影響存在差異。隨著HP添加量的增加，蛋糕芯顏色變深，這可能是HP本身顏色不同及小麥粉被含不同糖成分纖維取代時(shí)所發(fā)生的非酶褐變所致。原料色度對(duì)食品的感官品質(zhì)發(fā)揮著重要作用，直接影響消費(fèi)者對(duì)食品的接受程度，因此在食品加工過(guò)程中要重視食品的色度。

表3 蛋糕的色度Table 3 Color parameters of cakes

2.5 HP對(duì)小麥蛋糕的生物活性物質(zhì)及抗氧化性的影響

蛋糕中生物活性物質(zhì)的含量從一定程度上反映了蛋糕營(yíng)養(yǎng)成分和營(yíng)養(yǎng)結(jié)構(gòu)的合理性和均衡性。如表4所示，HP蛋糕的總多酚、總黃酮含量和抗氧化性與對(duì)照組存在差異。隨著HP添加量增加，蛋糕的總多酚和總黃酮含量不斷增大，其變化趨勢(shì)與蘋(píng)果渣蛋糕的一致，在相同添加量下，WHP蛋糕的總多酚和總黃酮含量高于PHP蛋糕，這是山楂果皮和果肉總多酚和總黃酮含量存在差異所致。此外，DPPH自由基、羥自由基和ABTS陽(yáng)離子自由基清除率及FRAP隨著HP添加量的增加而增大。這些結(jié)果表明，兩種HP蛋糕的抗氧化性差異是兩種HP具有的抗氧化物質(zhì)含量不同所致。兩種HP蛋糕的DPPH自由基清除率遠(yuǎn)高于蕁麻葉、水飛薊子粉蛋糕（40.63%）和小球藻青稞面包（低于20%）。添加量為20%時(shí)，WHP和PHP蛋糕的羥自由基清除率比對(duì)照組提高了42.74%和41.89%，WHP和PHP蛋糕的ABTS陽(yáng)離子自由基清除率比對(duì)照組提高了35.62%和36.89%。總之，與對(duì)照組相比，HP蛋糕的總多酚和總黃酮的含量明顯增加，抗氧化能力明顯增強(qiáng)，極大地改善了小麥蛋糕的營(yíng)養(yǎng)成分和抗氧化性。

表4 蛋糕生物活性物質(zhì)和抗氧化性Table 4 Bioactive substances and antioxidant properties of cakes

2.6 HP對(duì)小麥蛋糕質(zhì)構(gòu)特性的影響

蛋糕的質(zhì)構(gòu)特性是蛋糕品質(zhì)的重要指標(biāo)，是對(duì)蛋糕品質(zhì)進(jìn)行分析和評(píng)價(jià)的重要手段。如表5所示，當(dāng)添加量為20%時(shí)，HP蛋糕的硬度、內(nèi)聚性、彈性和膠黏性與對(duì)照組差異顯著，WHP蛋糕的咀嚼性與對(duì)照組差異不顯著。隨著HP添加量增加，蛋糕的硬度、膠黏性和咀嚼性均逐漸增大，而彈性和內(nèi)聚性隨著HP添加量的增加逐漸降低。WHP和PHP的添加量為20%時(shí)，兩種HP蛋糕的硬度、膠黏性和咀嚼性最大，內(nèi)聚性和彈性最小。這是由于HP中富含果膠等SDF，果膠的加入使蛋糕硬度和膠黏性增加，內(nèi)聚性和彈性降低；同時(shí)HP削弱了面筋網(wǎng)絡(luò)，從而導(dǎo)致蛋糕的內(nèi)聚性和彈性隨著HP添加量的增加而降低。蛋糕咀嚼性逐漸降低可能是DF含量增加所致，這與Ate?等研究結(jié)果一致。蛋糕的硬度和咀嚼性的增加會(huì)使蛋糕變得堅(jiān)硬、難以咀嚼，這種質(zhì)地的改變會(huì)對(duì)蛋糕品質(zhì)造成不良影響，而適中的彈性、內(nèi)聚性和膠黏性會(huì)使蛋糕有更好的口感。因此，在食品加工過(guò)程中質(zhì)構(gòu)特性是需要關(guān)注的重要因素。

表5 蛋糕的質(zhì)構(gòu)特性Table 5 Textural properties of cakes

2.7 HP對(duì)小麥蛋糕感官特性的影響

食品的感官評(píng)分反映了消費(fèi)者對(duì)食品的接受程度。如表6所示，當(dāng)HP添加量為20%時(shí)，蛋糕的氣味、質(zhì)地、味道和整體可接受性均與對(duì)照組差異顯著；隨著HP添加量的增加感官評(píng)分逐漸降低，這與腰果梨蛋糕的研究結(jié)果一致。感官評(píng)分降低是因?yàn)镠P的酸度較大，添加過(guò)量會(huì)對(duì)氣味和味道有不利影響；HP添加到蛋糕中經(jīng)烘焙后顏色變暗，造成顏色的感官評(píng)分降低；HP中的DF含量較高，過(guò)量會(huì)使蛋糕的質(zhì)地變得粗糙，口感變硬，從而導(dǎo)致蛋糕的各項(xiàng)感官評(píng)分均呈下降趨勢(shì)。兩種HP蛋糕與對(duì)照組蛋糕整體可接受性差異不顯著時(shí)的最大添加量均為15%，高于腰果梨蛋糕10%和仙人掌蛋糕9%的添加水平。

表6 蛋糕的感官評(píng)分Table 6 Sensory properties of cakes

2.8 HP對(duì)小麥蛋糕微觀(guān)結(jié)構(gòu)的影響

如圖4所示，對(duì)照組與HP蛋糕的微觀(guān)結(jié)構(gòu)有明顯差異，且隨HP添加量增加，差異越明顯。對(duì)照組面筋連接緊密，而WHP20和PHP20組粗糙松散、顆粒感明顯，顯示出聚結(jié)孔隙和微小氣泡，這是因?yàn)镠P中的DF破壞稀釋了面筋的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。微觀(guān)結(jié)構(gòu)直觀(guān)地反映了蛋糕質(zhì)地的變化，隨著DF含量的增加，蛋糕粗糙程度增加，對(duì)蛋糕的口感造成不良影響。

圖4 未添加HP（A）與添加WHP（B）和PHP（C）蛋糕的SEM圖Fig.4 SEM images of cakes without HP (A),with WHP (B),and with PHP (C)

3 結(jié)論

將HP作為DF和生物活性源添加到小麥蛋糕中，結(jié)果表明：除IDF含量和ABTS陽(yáng)離子自由基清除率，兩種HP的理化特性和微觀(guān)結(jié)構(gòu)均有顯著差異；兩種HP對(duì)小麥蛋糕物理性質(zhì)、色度、微觀(guān)結(jié)構(gòu)、生物活性物質(zhì)含量、質(zhì)構(gòu)、感官及抗氧化性均有影響；隨著HP添加量增加，小麥蛋糕的pH值顯著降低，顏色更深，硬度、膠黏性和咀嚼性提高，內(nèi)聚性和彈性下降，總多酚和總黃酮含量增加，ABTS陽(yáng)離子自由基清除率及FRAP等抗氧化性提高，兩種HP的加入大幅強(qiáng)化了小麥蛋糕的營(yíng)養(yǎng)；由感官評(píng)價(jià)可知，兩種HP蛋糕與對(duì)照組蛋糕整體可接受性差異不顯著時(shí)的最大添加量均為15%，此添加量下添加WHP的蛋糕的整體可接受性?xún)?yōu)于添加PHP的蛋糕，且具有獨(dú)特的山楂果香；本研究初步探明了HP營(yíng)養(yǎng)強(qiáng)化小麥蛋糕的食品配方，開(kāi)拓了烘焙類(lèi)山楂營(yíng)養(yǎng)強(qiáng)化食品開(kāi)發(fā)的新方向，為山楂資源的充分利用提供了新思路。