新型蒲公英雜糧餅干的研制

劉 華，葉健恒，余以剛

(1.廣州工商學(xué)院，廣東 廣州 510850；2．中山大學(xué)新華學(xué)院，廣東 廣州 510000；3．華南理工大學(xué) 食品科學(xué)與工程學(xué)院，廣東 廣州 510640)

蒲公英(TaraxacummongolicumHand.-Mazz.)屬菊科，是多年生草本植物，別名黃花地丁、婆婆丁、華花郎等，分布廣泛[1]。蒲公英因其高營(yíng)養(yǎng)、高保健作用和無公害的特點(diǎn)而備受人們的喜愛。蒲公英是藥食兼用的植物[2]，含有氨基酸、維生素、礦物質(zhì)等人體所必需的物質(zhì)，具有延緩衰老和保健作用，蒲公英中還含有多糖、黃酮類化合物、綠原酸、果膠、菊糖、膽堿等，可防治肺癌、胃癌、食管癌及其他多種腫瘤。因此，目前世界上很多國(guó)家都在積極開發(fā)蒲公英保健品[3-5]。小米中的蛋白質(zhì)不含過敏原物質(zhì)，含量比大米、玉米的高，具有提高血漿中高密度脂蛋白含量的效果，以及預(yù)防動(dòng)脈粥樣硬化和調(diào)節(jié)膽固醇代謝的功能。小米的各種營(yíng)養(yǎng)成分易于被人體消化和吸收[6]。小米中的胡蘿卜素、B族維生素和鐵、鋅、鎂、銅等礦物質(zhì)元素含量都比其它谷物高；除賴氨酸外，其余人體必需氨基酸的含量均高于大米、玉米和小麥粉，其中色氨酸和蛋氨酸含量更加豐富[7-8]。

目前在餅干的研究中，還未見以蒲公英酶解液和小米等為原料制備餅干的報(bào)道。對(duì)于餅干行業(yè)來說，安全、營(yíng)養(yǎng)、美味是未來餅干產(chǎn)品的發(fā)展方向[9]。本實(shí)驗(yàn)研究新型蒲公英綠色功能性餅干的制作工藝，在原料處理方面，使用纖維素酶和果膠酶的復(fù)合酶液對(duì)蒲公英粉進(jìn)行酶解，由于蒲公英細(xì)胞間有果膠粘連，以及以纖維素為主要成分的細(xì)胞壁包裹，因此很難使其有效成分釋放出來，果膠酶和纖維素酶能夠有效地降解纖維素和果膠成分，使蒲公英中的有效成分充分釋放出來，并更容易被人體吸收。

采取改良的半發(fā)酵法，工藝過程包括第一次面團(tuán)調(diào)制、第一次發(fā)酵、第二次面團(tuán)調(diào)制后靜置即可，比二次發(fā)酵法縮短工藝時(shí)間；在第一次調(diào)粉時(shí)加入酶制劑Ⅰ(α-淀粉酶、木聚糖酶)，其中α-淀粉酶為面團(tuán)發(fā)酵過程中酵母的生長(zhǎng)繁殖提供能量來源，同時(shí)具有降低硬度的作用；木聚糖酶對(duì)面團(tuán)的流變性質(zhì)和面食品質(zhì)有顯著影響，在生產(chǎn)中添加適量木聚糖酶，可產(chǎn)生具有保水性的低聚木糖，能改進(jìn)面團(tuán)的機(jī)械強(qiáng)度，明顯改善面團(tuán)的操作性。更好與酵母共同發(fā)揮作用；在生產(chǎn)工藝中第二次調(diào)粉時(shí)加入酶制劑Ⅱ(木瓜蛋白酶或菠蘿蛋白酶)，其中蛋白酶可以分解面筋中的蛋白質(zhì)成分，生成肽鏈，減弱面筋中的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，軟化面筋，使高筋小麥粉變?yōu)榈徒钚←湻郏黾语灨傻乃执嗫诟校纳骑灨傻南銡猓粚?duì)原料配比進(jìn)行優(yōu)化，拓展了餅干的保健功效，促進(jìn)蒲公英的開發(fā)利用，具有良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。

1 材料與方法

1.1 實(shí)驗(yàn)材料與主要儀器

1.1.1 材料

纖維素酶(酶活力35 000 ecu/g)：廣州明遠(yuǎn)公司；果膠酶(酶活3.7 PEU/g)：廣州明曜商貿(mào)有限公司；酶制劑Ⅱ?yàn)榈鞍酌?酶活20萬U/g)：深圳一諾食品配料有限公司；酶制劑Ⅰ為α-淀粉酶和木聚糖酶的混合(其中木聚糖酶，酶活力5萬U/g、α-淀粉酶，酶活力1萬U/g)：深圳一諾食品配料有限公司；蒲公英、小米、小麥粉、食鹽、木糖醇、植物油、酵母、小蘇打、大豆、脫脂奶粉和白醋：均購(gòu)于市場(chǎng)。

1.1.2 儀器設(shè)備

YP1201N型電子天平：上海精密科學(xué)儀器有限公司；FW200A型高速—萬能粉碎機(jī)：北京科偉永興儀器有限公司； YXD9D-1型電熱食品烤爐：溫州—喜商用機(jī)械有限公司；VF-12C醒發(fā)箱：廣東穗華機(jī)械設(shè)備有限公司；TG16-WS臺(tái)式高速離心機(jī)：深圳市科力易翔儀器設(shè)備有限公司；LC-10A高效液相色譜儀：日本島津公司；TA-XT.plus 物性測(cè)定儀：英國(guó)SMS公司； RE-2000B亞榮旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀：深圳市科力易翔儀器設(shè)備有限公司。

1.2 工藝流程及操作要點(diǎn)

1.2.1 蒲公英雜糧餅干工藝流程[9-10]

蒲公英雜糧餅干制作的工藝流程如圖1所示。

圖1 蒲公英雜糧餅干加工工藝流程 注：酶制劑Ⅰ為α-淀粉酶、木聚糖酶；酶制劑Ⅱ?yàn)榈鞍酌福竟系鞍酌富虿ぬ}蛋白酶。

1.2.2 基礎(chǔ)配方

根據(jù)雜糧發(fā)酵餅干配方要求以及前期實(shí)驗(yàn)結(jié)果，確定了蒲公英雜糧餅干的基礎(chǔ)配方如表1，在此基礎(chǔ)上進(jìn)行配方優(yōu)化實(shí)驗(yàn)。

表1 基礎(chǔ)配方

1.2.3 操作要點(diǎn)

原料預(yù)處理。挑選生長(zhǎng)期旺盛的新鮮蒲公英去根、泥土和雜質(zhì)，洗滌，加入適量白醋，調(diào)節(jié)pH值為6.5，加熱至75～80 ℃，將新鮮蒲公英放入水中漂燙1～2 min，瀝干后烘干、粉碎、過80目篩；小米磨成粉并過80目篩，大豆磨成粉過120目篩，備用。

蒲公英提取液制備。取蒲公英粉適量，加水，保持料液比在1∶15左右，調(diào)節(jié)pH為4.5～5，加入纖維素酶和果膠酶，總添加量為50 μL/100mL，纖維素酶與果膠酶比值為3∶2，在45～50 ℃下進(jìn)行酶解，將酶解液沸水浴加熱5～10 min， 在3 500 r/min下離心5 min，去除沉淀，澄清過濾，通過真空旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)去除水分，濃縮后制成密度為1.20的提取液。

第一次面團(tuán)調(diào)制。按基本配方稱取小麥粉和小米粉，混合均勻，制成混合粉，取50%混合粉放入攪拌機(jī)中，加入適量酵母，酵母加水活化，將混合粉、酵母液、酶制劑Ⅰ和水混勻。

第一次發(fā)酵。將和好的面團(tuán)放置于28～32 ℃、相對(duì)濕度70%～80%的醒發(fā)箱中發(fā)酵2～4 h。

第二次面團(tuán)調(diào)制。按基本配方規(guī)定的用量，步驟如圖1所示，在最后加入小蘇打，溫度保持在30 ℃，在攪拌機(jī)中攪拌4～6 min，調(diào)成面團(tuán)。

靜置。將調(diào)配好的面團(tuán)靜置15～25 min，繼續(xù)發(fā)酵。

餅干成型。①輥軋：將發(fā)酵后的面團(tuán)放在面板上，搟成2～3 mm薄的面片。②成型：調(diào)好的面團(tuán)經(jīng)過輥軋后，置入長(zhǎng)方形的特制模具中擠壓成型，制成厚3.0～3.5 mm的生胚。③在生胚上均勻撒上預(yù)先進(jìn)行過護(hù)色處理的蒲公英粉。

焙烤。將成型的餅干胚置于烤箱中，面火烘烤溫度為200 ℃，底火烘烤溫度為180 ℃，烘烤時(shí)間6 min[11]。

成品。烘烤完畢后取出，冷卻30 min即可包裝成品。

1.3 單因素實(shí)驗(yàn)

1.3.1 小米粉和小麥粉的用量比對(duì)蒲公英雜糧餅干品質(zhì)的影響

按照基本配方，烘烤時(shí)間為6 min，底火烘烤溫度為180 ℃，面火烘烤溫度200 ℃，改變小米粉和小麥粉的用量比，用量比分別為20∶60、25∶55、30∶50、35∶45、40∶40、45∶35時(shí)，研究所制得的蒲公英雜糧餅干感官品質(zhì)[13]。

1.3.2 蒲公英粉和蒲公英提取液添加量對(duì)蒲公英雜糧餅干品質(zhì)的影響

保持上述實(shí)驗(yàn)確定的最適條件不變，蒲公英粉添加量分別為0.5、1.5、2.5、3.5、4.5、5.5 g，蒲公英提取液的加入量分別為2.0、2.5、3.0、3.5、4.0、4.5 g時(shí)，研究所制得的蒲公英雜糧餅干感官品質(zhì)。

1.3.3 木糖醇用量對(duì)蒲公英雜糧餅干品質(zhì)的影響

保持上述實(shí)驗(yàn)確定的最適條件不變，木糖醇的用量分別為12、14、16、18、20、22 g時(shí)，研究所制得的蒲公英雜糧餅干感官品質(zhì)和硬度[15-16]。

1.3.4 酶制劑Ⅰ和酶制劑Ⅱ添加量對(duì)蒲公英雜糧餅干品質(zhì)的影響

保持上述實(shí)驗(yàn)確定的最適條件不變，分別改變酶制劑Ⅰ和酶制劑Ⅱ的用量，兩者總用量分別為0.01、0.02、0.03、0.04、0.05、006 g時(shí)，研究所制得的蒲公英雜糧餅干感官品質(zhì)和硬度。

1.4 正交實(shí)驗(yàn)

在單因素實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，挑選3個(gè)主要影響因素，進(jìn)行3因素3水平實(shí)驗(yàn)，考察制成的餅干的感官品質(zhì)，確定蒲公英雜糧餅干的最佳配方。

1.5 蒲公英雜糧餅干的感官評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)

本實(shí)驗(yàn)蒲公英雜糧餅干的感官評(píng)價(jià)指標(biāo)包括色澤、口感氣味、組織狀態(tài)以及外形[17]，如表2所示。

表2 蒲公英雜糧餅干的感官評(píng)價(jià)

1.6 蒲公英雜糧餅干的硬度測(cè)試

用物性測(cè)試儀對(duì)餅干硬度進(jìn)行測(cè)試。運(yùn)行模式為TPA；實(shí)驗(yàn)前速：1.00 mm/s；實(shí)驗(yàn)速度：0.50 mm/s；返回速度：2.00 mm/s；測(cè)試距離：0.5 mm；壓縮百分比30.0%；感應(yīng)力： 5.0 g；每塊餅干測(cè)試 3個(gè)點(diǎn)取平均值。

2 結(jié)果與分析

2.1 單因素實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析

2.1.1 小米粉和小麥粉用量比對(duì)蒲公英雜糧餅干品質(zhì)的影響

由圖2可知，當(dāng)小米粉和小麥粉用量為20∶60時(shí)，餅干的口感和氣味都較淡，對(duì)應(yīng)的感官評(píng)分也較低；當(dāng)小米粉和小麥粉用量比為45∶35時(shí)，餅干的組織狀態(tài)和外形較好，但色澤和口感氣味過重；添加適量的小米粉，有利于面團(tuán)的成型，但添加過多會(huì)使面團(tuán)結(jié)合力差，餅干的硬度增加。當(dāng)小米粉和小麥粉用量比為30∶50時(shí)，蒲公英雜糧餅干的口感酥脆、色澤均勻，對(duì)應(yīng)的感官性能最好。

圖2 小米粉和小麥粉用量比對(duì)蒲公英雜糧餅干硬度和感官評(píng)分的影響

2.1.2 蒲公英粉和蒲公英提取液添加量對(duì)蒲公英雜糧餅干品質(zhì)的影響

由圖3可知，隨著蒲公英粉添加量的增加，餅干硬度隨之增加，酥性降低，蒲公英粉添加量對(duì)餅干品質(zhì)的影響較大，當(dāng)蒲公英粉添加量在0.5 g時(shí)，蒲公英特有的綠色過淡，特有的風(fēng)味不明顯；當(dāng)蒲公英粉添加量在5.5 g時(shí)，餅干的苦味較重、顏色過深，使口感下降；當(dāng)蒲公英粉的添加量為2.5 g時(shí)，餅干的口感硬度適中、色度適中、色澤均一，具有蒲公英特有的苦味和青草香，先甜余味略苦，此時(shí)感官性能最好。

當(dāng)蒲公英提取液添加量在0.5 g時(shí)，蒲公英特有的風(fēng)味不明顯；當(dāng)添加量在5.5 g時(shí)，餅干的苦味較重，口感下降；當(dāng)添加量為2.5～3.5 g時(shí)，餅干的色度適中，具有蒲公英特有的苦味和青草香，先甜余味略苦，感官品質(zhì)最好。

圖3 蒲公英粉和蒲公英提取液添加量對(duì)蒲公英雜糧餅干感官評(píng)分的影響

2.1.3 木糖醇用量對(duì)蒲公英雜糧餅干品質(zhì)的影響

如圖4所示，當(dāng)木糖醇的用量為14 g時(shí)，餅干的口感氣味相對(duì)較淡，對(duì)應(yīng)的感官評(píng)分也較低；當(dāng)木糖醇的用量為24 g時(shí)，餅干的口感氣味較甜，餅干硬度增大，對(duì)應(yīng)的組織狀態(tài)和感官評(píng)分也較差；在 20時(shí)餅干硬度值明顯增大，主要是由于木糖醇具有吸濕性，木糖醇在面團(tuán)制作過程中吸收了蛋白質(zhì)之間的游離水，使蛋白質(zhì)膠粒外部濃度增加，對(duì)膠體內(nèi)部的水分產(chǎn)生反滲透作用[18]，木糖醇結(jié)合了面團(tuán)中的水分，使餅干的硬度值增大。綜合考慮各個(gè)因素，將木糖醇的用量定為18 g。

圖4 木糖醇添加量對(duì)餅干硬度和感官評(píng)分的影響

2.1.4 酶制劑Ⅰ添加量對(duì)蒲公英雜糧餅干品質(zhì)的影響

由圖5可知，當(dāng)其添加量為0.01 g時(shí)，餅干的感官品質(zhì)較低；當(dāng)其添加量為0.06 g時(shí)，面團(tuán)偏軟，餅干的感官品質(zhì)也較低；酶制劑Ⅰ中的淀粉酶可以補(bǔ)充小麥粉中酶活力的不足，為面團(tuán)發(fā)酵過程中酵母的生長(zhǎng)繁殖提供能量來源，同時(shí)具有降低硬度的作用，但如果添加過量，會(huì)使面團(tuán)過軟，組織粗糙；添加適量木聚糖酶，可產(chǎn)生具有保水性的低聚木糖，明顯改善面團(tuán)的操作性，但加入過多會(huì)導(dǎo)致面團(tuán)過軟，增加餅干的體積和比容，因此，酶制劑Ⅰ應(yīng)與酵母同時(shí)添加，最適添加量為0.02 g。

圖5 酶制劑Ⅰ添加量對(duì)蒲公英雜糧餅干硬度和感官評(píng)分的影響

2.1.5 酶制劑Ⅱ添加量對(duì)蒲公英雜糧餅干品質(zhì)的影響

如圖6所示，當(dāng)酶制劑Ⅱ添加量為0.01 g時(shí)，餅干的感官品質(zhì)較低；當(dāng)其添加量為0.06 g時(shí)，面團(tuán)偏粘，餅干的感官品質(zhì)也較低。蛋白酶可以分解面筋中的蛋白質(zhì)生成肽鏈，減弱面筋中的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，適量添加可以改善餅干的香氣，軟化面筋，使高筋小麥粉變?yōu)榈徒钚←湻郏黾语灨傻乃执嗫诟校^量蛋白酶會(huì)使面團(tuán)變粘，導(dǎo)致感官品質(zhì)下降，因此，適合在第二次調(diào)粉時(shí)加入，最適添加量為0.03 g。

圖6 酶制劑Ⅱ添加量對(duì)蒲公英雜糧餅干硬度和感官評(píng)分的影響

2.2 正交實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析

2.2.1 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容

通過單因素實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析，可知蒲公英粉、酶制劑Ⅱ、蒲公英提取液和小米粉與小麥粉用量配比是影響蒲公英雜糧餅干感官品質(zhì)的主要因素，采用下面4個(gè)影響因素進(jìn)行正交實(shí)驗(yàn)[19-20]。

2.2.2 正交實(shí)驗(yàn)因素水平表

餅干配方中的蒲公英粉的用量、酶制劑Ⅱ添加量、蒲公英提取液添加量和小米粉與小麥粉用量取值如表3所示：

表3 正交實(shí)驗(yàn)因素水平表

注：A-蒲公英粉用量/g；B-酶制劑Ⅱ添加量/g；C-蒲公英提取液添加量/g；D-小米粉與小麥粉用量配比。

2.2.3 正交實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析

由正交分析結(jié)果可知(表4和表5)，對(duì)餅干加工工藝的影響因素大小次序?yàn)锳>D>C>B，即蒲公英粉用量>小米粉與小麥粉用量>蒲公英提取液添加量>酶制劑Ⅱ添加量，其中蒲公英粉用量對(duì)蒲公英雜糧餅干工藝的影響最大(顯著性水平為0.05)，酶制劑Ⅱ添加量對(duì)蒲公英雜糧餅干工藝影響最小，該工藝的最優(yōu)配方為 蒲公英粉用量2.5 g，酶制劑Ⅱ添加量0.03 g，蒲公英提取液添加量3.0 g，小米粉與小麥粉用量30 g∶50 g 。

表4 正交實(shí)驗(yàn)結(jié)果

表5 正交實(shí)驗(yàn)方差分析表

2.2.4 蒲公英雜糧餅干活性成分分析

對(duì)通過上述優(yōu)化配方和工藝加工制成的餅干進(jìn)行活性成分測(cè)定，結(jié)果如表6所示，其中多糖類化合物具有抗病毒、抗氧化、抗腫瘤、抗衰老等多種生理活性；黃酮類化合物具有SOD的作用，能有效清除羥自由基和超氧陰離子自由基；綠原酸具有抗菌、抗氧化、抗突變以及抗腫瘤等作用，以上活性物質(zhì)具有修復(fù)肺組織與抵抗肺部腫瘤的功效[21]。

表6 蒲公英雜糧餅干活性成分

3 結(jié)論

通過單因素實(shí)驗(yàn)和正交實(shí)驗(yàn)可以得出：雜糧餅干的最佳生產(chǎn)工藝參數(shù)為面火烘烤溫度200 ℃，底火烘烤溫度180 ℃，烘烤時(shí)間6 min。最佳配方為蒲公英粉2.5 g、小米粉30 g、小麥粉50 g、植物油10 g、木糖醇20 g、酵母1.6 g、食鹽0.5 g、大豆粉0.8 g、小蘇打1.6 g、蒲公英提取液3.0 g、α-淀粉酶和木聚糖酶的混合酶0.02 g、蛋白酶0.03 g和脫脂奶粉1.5 g用量。所制得的蒲公英雜糧餅干外觀整齊，質(zhì)地松脆，組織細(xì)膩，甜度適中，有小米香味和蒲公英特有的青草香，口感色澤甚佳。以上優(yōu)化實(shí)驗(yàn)所得配方，在生產(chǎn)應(yīng)用時(shí)，可根據(jù)情況按相應(yīng)比例進(jìn)行擴(kuò)大規(guī)模生產(chǎn)。

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