改性蕨菜膳食纖維對面團質(zhì)構(gòu)及酥性餅干品質(zhì)的影響

李 曼，雷 霞，陶麗芬，麥馨允

改性蕨菜膳食纖維對面團質(zhì)構(gòu)及酥性餅干品質(zhì)的影響

李 曼，雷 霞，陶麗芬，麥馨允

（百色學院農(nóng)業(yè)與食品工程學院，廣西百色 533000）

以高溫蒸煮改性蕨菜膳食纖維為原料，探討60，80，100，120，140目篩下對高溫蒸煮改性蕨菜膳食纖維持水力、持油力、膨脹力和結(jié)合水力的影響，得出120目篩下改性蕨菜膳食纖維性質(zhì)最佳。將蕨菜膳食纖維添加到酥性餅干中，探討膳食纖維不同添加量對酥性餅干面團質(zhì)構(gòu)、餅干質(zhì)構(gòu)和感官品質(zhì)的影響。結(jié)果表明，改性蕨菜膳食纖維的最適添加量為9%，可維持餅干適宜的硬度和酥脆性，有較好的咀嚼口感和黏著性，感官品質(zhì)最佳。

改性；蕨菜膳食纖維；粒徑；酥性餅干

膳食纖維是不能被人體小腸的內(nèi)源性酶消化、吸收，且聚合度≥10的碳水化合物聚合物[1]，有著較高的持水能力，可避免食品脫水收縮，能增加食品的黏度、減少熱量，賦予食品良好的感官性狀和質(zhì)構(gòu)，還可作為功能性食品組分[2-3]。膳食纖維的這些性質(zhì)給食品提供了類似脂肪的質(zhì)感，在減少脂肪的同時保證食品品質(zhì)，減少熱量的攝入，契合低脂食品的要求。膳食纖維來源廣泛，果蔬、谷物加工的副產(chǎn)品含有大量膳食纖維，將這些食品加工副產(chǎn)品重新利用起來，作為食品生產(chǎn)的新原料，可以提高資源的利用率。同時，膳食纖維進入人體能產(chǎn)生有益的生理作用，可以被應(yīng)用到功能性食品的生產(chǎn)中。

蕨菜可食部分為其嫩莖，但蕨菜的其他部位因纖維化而造成了浪費，其實該部分恰是形態(tài)最粗壯、營養(yǎng)最豐富、又含有豐富的膳食纖維，但由于不能食用，加工前必須切除扔掉。若能將蕨菜膳食纖維添加到酥性餅干中，不僅可以提高原料的利用率、產(chǎn)生一定的社會效益和經(jīng)濟效益、實現(xiàn)廢棄資源的有效利用，同時還能增加食品的多樣性。

試驗探究不同粒徑對高溫蒸煮改性膳食纖維物理性能（持水力、持油力、結(jié)合水力、膨脹力）的影響，從而篩選出最佳加工性能的高溫蒸煮改性膳食纖維，并以不同添加量添加到酥性餅干中，探究不同添加量的高溫蒸煮改性膳食纖維對面團質(zhì)構(gòu)、餅干質(zhì)構(gòu)和感官品質(zhì)的影響，最終得出其最適添加量。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

改性蕨菜膳食纖維，實驗室制備；食用小蘇打，深圳市太港食品有限公司提供；淀粉，重慶市沁心食品有限公司提供；植物油、面粉、白砂糖、雞蛋，均為市售。

1.2 儀器及設(shè)備

電子臺秤，上海越眾儀器設(shè)備有限公司產(chǎn)品；電烤爐，廣州三麥機械設(shè)備有限公司產(chǎn)品；TMS-PRO型食品物性分析儀，美國FTC公司產(chǎn)品。

1.3 高溫蒸煮蕨菜膳食纖維的制備

稱取40目篩下的蕨菜粉，放入高溫滅菌鍋中進行高溫蒸煮（壓力0.17 MPa，溫度130℃，處理時間60 min）；將蒸煮后的樣品取出，靜置冷卻，干燥后的樣品再進行粉碎處理；粉碎后的樣品過60，80，100，120，140目篩，得到所需目篩下的高溫蒸煮改性蕨菜膳食纖維。

1.4 餅干的配方和制作方法及單因素試驗

餅干的具體配方參考Shalini Hooda等人[4]的方法。

酥性餅干配方為每100 g面粉添加白砂糖35 g，植物油25 g，淀粉3 g，雞蛋8 g，小蘇打0.4 g，水15 g。

先將白砂糖、小蘇打、雞蛋、水和一定量目標粒徑的改性蕨菜膳食纖維（改性蕨菜膳食纖維添加比例分別為面粉質(zhì)量的0，3%，6%，9%，12%）攪拌均勻，然后加入面粉，全部混勻后進行面粉的調(diào)制、整形，最后放入烤箱中烘烤（上火200℃，下火160℃，時間約30 min）。

1.5 指標測定

1.5.1 持水力的測定

參照Robertson J A和Raghavendra S N等人[5-6]的方法，并稍作修改。準確稱取1.00 g蕨菜粉樣品置于100 mL燒杯中，加入30 mL蒸餾水后振蕩搖勻1 min，在室溫下放置24 h，通過玻璃坩堝小心棄去上清液后稱量樣品的質(zhì)量m1，然后進行干燥，記錄干燥后樣品的質(zhì)量m2。按照公式（1）計算持水率。

式中：m1——樣品濕質(zhì)量，g；

m2——樣品干燥后的質(zhì)量，g。

1.5.2 持油力的測定

持油力的測定方法同持水力相同，持油力稱0.5 g干樣品，10 mL植物油[7]。

1.5.3 膨脹力的測定

參照Robertson J A和Raghavendra S N等人[5-6]的方法，并稍作修改。準確稱取0.5 g蕨菜膳食纖維樣品于15 mL量筒中，記錄干樣品體積數(shù)，然后加入10 mL蒸餾水，輕輕搖勻后靜置24 h，記錄量筒中樣品的體積數(shù)。按照公式（2）計算膨脹力。

式中：V1——吸水膨脹后的體積，mL；

V0——干品體積，mL；m——樣品質(zhì)量，g。

1.5.4 結(jié)合水力的測定

參照Robertson J A和Raghavendra S N等人[5-6]的方法，并稍作修改。準確量取干蕨菜粉1 g，放置在具有刻度的離心管中，加入30 mL蒸餾水，輕微振蕩后，靜置24 h，然后以轉(zhuǎn)速3 000 r/min離心20 min，通過玻璃坩堝小心棄去上清液后稱量樣品的質(zhì)量m1，然后干燥，記錄干燥后樣品的質(zhì)量m2。按照公式（3）計算結(jié)合水力。

式中：m1——濕樣品質(zhì)量，g；

m2——干燥后樣品的質(zhì)量，g。

1.5.5 面團質(zhì)構(gòu)的測定

將面團擠壓成直徑20 mm，高20 mm的圓柱形，選擇TPA模式，1 000 N探頭，測試速度120 mm/s，形變量40%，測定其硬度、彈性、內(nèi)聚性、黏著性，做5次平行。

1.5.6 酥性餅干質(zhì)構(gòu)的測定

選用質(zhì)構(gòu)儀TPA模式，1 000 N探頭進行測試，測試速度60 mm/s，形變量50%。以硬度、酥脆性、黏著性和咀嚼性4個指標來評定餅干的質(zhì)構(gòu)特性，做5次平行。

1.5.7 感官評價

根據(jù)國標王雪波等人[8]的方法，并稍作修改。

酥性餅干品質(zhì)標準見表1。

表1 酥性餅干品質(zhì)標準

1.6 數(shù)據(jù)分析

采用SPSS 13.0進行差異顯著性分析（LSD法）。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同粒徑對高溫蒸煮改性蕨菜膳食纖維物理性質(zhì)的影響

不同粒徑對高溫蒸煮改性蕨菜膳食纖維物理性質(zhì)的影響見圖1。

圖1 不同粒徑對高溫蒸煮改性蕨菜膳食纖維物理性質(zhì)的影響

由圖1可知，高溫蒸煮改性蕨菜膳食纖維在120目篩下的膨脹力、持水力、持油力、結(jié)合水力最好。這是因為隨著膳食纖維粒徑的縮小，使得膳食纖維的比表面積增大，親水基團暴露，顆粒延展產(chǎn)生更大的溶脹體積；隨著粒徑的進一步減小，膳食纖維中大分子半纖維素、纖維素的長鏈斷裂，小分子物質(zhì)增加，對水分的吸附能力降低，導(dǎo)致膨脹力降低[9-10]。因此，選擇120目的高溫蒸煮改性蕨菜膳食纖維作為制作餅干的膳食纖維。

2.2 改性蕨菜膳食纖維對面團質(zhì)構(gòu)的影響

餅干的生產(chǎn)過程中，面團的軟硬直接關(guān)系到餅干的成型和品質(zhì)。

改性蕨菜膳食纖維對面團質(zhì)構(gòu)的影響見表2。

表2 改性蕨菜膳食纖維對面團質(zhì)構(gòu)的影響

由表2可知，當引入改性蕨菜膳食纖維會稀釋面筋蛋白質(zhì)，對面筋網(wǎng)絡(luò)的形成帶來不良影響，降低面團的硬度；隨著改性蕨菜膳食纖維添加量的增加，其填充在面筋網(wǎng)絡(luò)中，使硬度增加[11]。面團的彈性隨改性蕨菜膳食纖維添加量的增加呈現(xiàn)先增后減的走勢，但總體而言，改性蕨菜膳食纖維的添加有助于提高面團的彈性。然而隨著改性蕨菜膳食纖維添加量的增大，改性蕨菜膳食纖維填充了面筋網(wǎng)絡(luò)，使得面團變得硬實，導(dǎo)致9%和12%添加量的彈性低于3%和6%添加量。內(nèi)聚性表示第2次和第1次下壓過程中所做功比值，反映了形成面團狀態(tài)所需的內(nèi)部結(jié)合力大小[12]。從表2可知，添加少量的改性蕨菜膳食纖維可以提高面團內(nèi)部的結(jié)合力，但隨著改性蕨菜膳食纖維添加量的增多面團內(nèi)部的結(jié)合力逐漸降低，面團相應(yīng)變得易碎，不容易形成面團。改性蕨菜膳食纖維的加入稀釋了面團中的面筋蛋白，不利于面筋網(wǎng)絡(luò)的形成，降低了黏著性，隨著改性蕨菜膳食纖維添加量增加，改善了面筋網(wǎng)絡(luò)的形成，黏著性有升高。

2.3 改性蕨菜膳食纖維對酥性餅干質(zhì)構(gòu)的影響

2.3.1 改性蕨菜膳食纖維對酥性餅干硬度的影響

硬度是指使餅干產(chǎn)生形變所需要的力。

改性蕨菜膳食纖維添加量對酥性餅干硬度的影響見圖2。

圖2 改性蕨菜膳食纖維添加量對酥性餅干硬度的影響

由圖2可知，在改性蕨菜膳食纖維添加量為3%時餅干的硬度有所下降，這可能是因為改性蕨菜膳食纖維的增加，其持水性較強，使得餅干中保留了更多的水分，導(dǎo)致硬度降低；而后隨著改性蕨菜膳食纖維添加量的增加，使餅干內(nèi)部之間的孔隙增大，導(dǎo)致餅干變干，使硬度增大[13]。改性蕨菜膳食纖維0～12%的添加量雖然在數(shù)值上會有變化趨向，但改性蕨菜膳食纖維3%～12%的添加量總體在統(tǒng)計學上與對照組的添加量相比差異不顯著（p＞0.05）。因為餅干的硬度影響餅干的口感，硬度高的餅干，咀嚼時需要較多的唾液，口感更好[14]，故9%和12%的添加量最好。

2.3.2 改性蕨菜膳食纖維對酥性餅干酥脆性的影響

酥脆性是指破碎餅干所需要的力，描述的是餅干面團的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)強弱程度和餅干的酥松程度。

改性蕨菜膳食纖維添加量對酥性餅干酥脆性的影響見圖3。

圖3 改性蕨菜膳食纖維添加量對酥性餅干酥脆性的影響

由圖3可知，在改性蕨菜膳食纖維0～6%的添加量內(nèi)，酥脆性隨著添加量的增加逐漸降低，可能是因為改性蕨菜膳食纖維的增加，致使餅干內(nèi)部變得綿密，餅干的酥脆性在一定程度上降低；但隨著改性蕨菜膳食纖維添加量的增加，改性蕨菜膳食纖維對面團起到了填充的作用，降低了面團的韌性，水分不易被存儲下來，又經(jīng)過高溫烘烤，水分散失，致使餅干酥脆性增加。不同改性蕨菜膳食纖維添加量雖然在數(shù)值上其酥脆性會有變化趨向，但與對照組添加量為0的餅干相比，改性蕨菜膳食纖維添加量對餅干酥脆性的影響差異不顯著（p＞0.05）。不過12%改性蕨菜膳食纖維添加量的酥脆性在統(tǒng)計學上與3%，6%添加量的酥脆性及其他添加量存在顯著差異（p＜0.05），12%添加量的酥脆性與9%添加量的酥脆性差異不顯著（p＞0.05）。因為較高的酥脆性可以提高酥性餅干的品質(zhì)，因此選擇9%和12%改性蕨菜膳食纖維添加量使餅干更酥脆。

2.3.3 改性蕨菜膳食纖維對酥性餅干咀嚼性的影響

咀嚼性是指把餅干變成可以吞咽的狀態(tài)時所需能量，是將餅干從固體咀嚼到可吞咽狀態(tài)過程牙齒所用的功[15]。咀嚼性指標普遍與硬度的變化具有高度的相關(guān)性。

改性蕨菜膳食纖維添加量對酥性餅干咀嚼性的影響見圖4。

圖4 改性蕨菜膳食纖維添加量對酥性餅干咀嚼性的影響

由圖4可知，隨著改性蕨菜膳食纖維添加量的增大，餅干的咀嚼性升高，與硬度的變化趨勢相似。未添加改性蕨菜膳食纖維的咀嚼性與9%，12%改性蕨菜膳食纖維添加量的咀嚼性之間無顯著差異（p＞0.05），而3%和6%的改性蕨菜膳食纖維添加量使餅干的咀嚼性下降，低咀嚼性導(dǎo)致餅干入口無嚼勁，口感過于細膩、不酥脆、黏牙；而9%和12%改性蕨菜膳食纖維添加量的餅干，其咀嚼性更高、更干燥、更疏松。

2.3.4 改性蕨菜膳食纖維對酥性餅干黏著性的影響

黏著性是餅干產(chǎn)生黏著作用時所耗費的功，表現(xiàn)了人們在咀嚼時餅干對口腔中所接觸面的黏著特性，黏著性越大，餅干越容易黏附在牙齒及喉嚨上，即有黏牙的感覺。

改性蕨菜膳食纖維添加量對酥性餅干黏著性的影響見圖5。

由圖5可知，黏著性隨改性蕨菜膳食纖維添加量的增加呈現(xiàn)先升高后降低的趨向，但在改性蕨菜膳食纖維添加量為12%時，其黏著性突然增加并出現(xiàn)最大值；改性蕨菜膳食纖維添加量為3%～9%時，黏著性與未添加的黏著性無顯著差異（p＞0.05）；而改性蕨菜膳食纖維12%添加量使其黏著性明顯大于未添加的黏著性（p＜0.05）。由于黏著性的適當降低對餅干的品質(zhì)有利，所以可以選擇3%～9%的添加量。2.4 改性蕨菜膳食纖維對酥性餅干感官評分的影響

圖5 改性蕨菜膳食纖維添加量對酥性餅干黏著性的影響

改性蕨菜膳食纖維酥性餅干的感官評分見圖6。

圖6 改性蕨菜膳食纖維酥性餅干的感官評分

由圖6可知，隨著改性蕨菜膳食纖維添加量的增加，感官評分先升高后降低，而添加量為9%的評分最高，未添加的評分最低。由于改性蕨菜膳食纖維添加量的增加，使得餅干的口感酥松，越來越松脆、不黏牙。但當改性蕨菜膳食纖維添加量達到12%時，餅干口感較差，粗糙感較重，且蕨菜的特殊香氣過重，使餅干有腥味，不易被接受，所以選擇9%的添加量為好。

3 結(jié)論

高溫蒸煮使用了高溫和高壓，它能使膳食纖維結(jié)構(gòu)發(fā)生改變，使一些化學鍵出現(xiàn)斷裂或減弱，從而達到改性膳食纖維的目的。適當縮小粒徑，使得膳食纖維的比表面積增大，親水基團暴露，顆粒延展產(chǎn)生更大的溶脹體積。120目高溫蒸煮改性蕨菜膳食纖維的持水力、持油力、膨脹力和結(jié)合水力較佳。

將120目下高溫蒸煮改性蕨菜膳食纖維以不同比例添加到酥性餅干中，依照單因素試驗和感官評分來確定其最佳比例。添加9%的改性蕨菜膳食纖維既可以起到填充作用，提高面團的硬度，不會使面團產(chǎn)生形變，又可以起到稀釋作用，有較好的彈性，使面團具備優(yōu)良的可塑性，易形成面團；添加改性蕨菜膳食纖維的餅干口感更佳，更酥脆，不黏牙。

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Effects of Modified Dietary Fiber of Pteridium Aquilinumon Dough Texture and Crisp Cookies Quality

LI Man，LEI Xia，TAOLifen，MAI Xinyun
（College of Agriculture and Food Engineering，Baise University，Baise，Guangxi 533000，China）

The effects of different particle size of modified dietary fiber of pteridium aquilinum（60，80，100，120 and 140 mesh sieve） on the water holding capacity， holding oil capacity， swelling capacity and water-combining capacity are investigated.The physical properties of modified dietary fiber of pteridium aquilinum on 120 mesh sieve are the best.And adding 120 mesh sieve modified dietary fiber of pteridium aquilinum to crisp biscuits,the texture of dough and biscuits and the sensory quality of biscuits are investigated.The results show that the optimum amount of dietary fiber is 9%in the biscuits，which could maintain the proper hardness，crispness，chewing tastem，adhesion and sensory quality of biscuits.

modification；dietary fiber of pteridium aquilinum；particle size；crisp cookies

TS213.2

A

10.16693/j.cnki.1671-9646（X）.2017.09.001

1671-9646（2017） 09a-0001-04

2017-06-25

百色學院校級科研項目（2015KBN10）。

李 曼（1994— ），女，在讀本科，研究方向為農(nóng)產(chǎn)品貯藏與加工。