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        2 種山楂粉對(duì)小麥蛋糕品質(zhì)、微觀(guān)結(jié)構(gòu)及抗氧化性的影響

        2022-10-31 08:56:18朱曉芮楊曉寬
        食品科學(xué) 2022年20期
        關(guān)鍵詞:黃酮差異

        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。

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