桑葚全果粉與果渣粉對曲奇餅干品質和抗氧化特性的影響

盛金鳳，何雪梅，唐雅園，雷雅雯，李 麗，李昌寶，辛 明，孫 健,

（1.廣西農業科學院農產品加工研究所，廣西南寧 530007；2.廣西果蔬貯藏與加工新技術重點實驗室，廣西南寧 530007；3.廣西香蕉保鮮與加工工程技術研究中心，廣西南寧 530007）

曲奇餅干口感酥脆香味濃郁，深受消費者喜歡，但曲奇高糖高油，過多食用會使人體血糖指數快速上升，易導致肥胖癥、糖尿病等多種疾病[1]。隨著人們健康意識的增加，消費者對曲奇餅干的營養健康提出了新需求。近年來為了改善曲奇的營養和功能特性，研究人員將具有一定功能特性或者風味的食品原料添加到曲奇中以改善曲奇的風味、營養和功能特性等。Devinder等[2]將土豆皮粉添加至餅干中，以增加餅干中膳食纖維含量；楊宇迪等人將10%以內的葡萄籽超微粉添加到曲奇中，結果表明曲奇感官可接受度較高，產品香氣和整體質量得到提高[3]；王君等人[4]添加6.0%～8.0%葡萄皮渣粉到曲奇餅干中，曲奇的感官品質和抗氧化特性均有提高；Ajila等[5]向軟面團餅干中添加了芒果皮粉，以改善其膳食纖維含量及抗氧化活性；Zlatica等[6]將蘋果皮渣中的膳食纖維和抗氧化成分添加至餅干，探究其對餅干物理化學性質的影響；陶虹伶等[7]添加6%的松茸粉后曲奇蛋白質和膳食纖維含量得到顯著的提高，且其風味和口感易接受；陳燁等[8]將15%的玫瑰花花粉添加到曲奇中，餅干酥脆性和品質得到改善；張燦等[9]在曲奇餅干中添加適量菊粉后餅干快消化淀粉含量大大降低，慢消化淀粉和抗性淀粉的含量增加，體外消化率低于空白餅干組。

桑葚（Morus albaL.）屬藥食同源水果，富含花色苷、黃酮、多糖和維生素等多種植物天然營養化合物，其提取物可提高機體的抗氧化[10]、抗腫瘤[11]、降血脂[12]、保護神經組織等生物活性[13]和激活巨噬細胞[14]。桑果渣是桑葚榨汁后的副產物，占桑果重量的15%～20%左右,桑果渣中仍殘留大量膳食纖維、花色苷、多酚和黃酮等活性成分[15-16]，是一種非常有價值的可再利用的資源。目前桑葚多開發為果干、果汁和果酒等，而果渣大部分被直接丟棄。

本研究的目的是將桑果和桑果渣干燥粉碎后添加到曲奇餅干中，通過分析曲奇質構、色澤、抗氧化特性，并結合感官評定的方法，研究添加桑果和桑果渣對曲奇餅干品質的影響，探討曲奇餅干中添加桑果全粉和果渣粉的可行性，以期為實際生產此功能性曲奇餅干和擴大桑葚資源的利用提供理論基礎和技術依據。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

桑葚 品種“大十”，2019年5月采自廣西百色桑園基地；無鹽黃油 安佳（新西蘭）；低筋面粉 香港面粉廠有限公司；鹽、細砂糖、雞蛋 購于南寧市廣百家超市；總抗氧化能力（T-AOC）檢測試劑盒（比色法）、羥自由基測試試劑盒、抑制與產生超氧陰離子自由基測定試劑盒（比色法） 南京建成生物工程研究所；葡萄糖 分析純（AR），天津市科密歐化學試劑有限公司；無水乙醇、硫酸、丙酮、甲醇（分析純），3.5-二硝基水楊酸（化學純） 成都市科隆化學品有限公司；苯酚、磷酸氫二鈉、檸檬酸鈉 均為分析純，成都金山化學試劑有限公司；酒石酸鉀鈉、冰乙酸、無水乙酸鈉、茚三酮、沒食子酸 均為分析純，天津市大茂化學試劑廠；氫氧化鈉、氯化鉀、磷酸二氫鉀、檸檬酸、無水碳酸鈉 均為分析純，天津博迪化工股份有限公司；Folin-酚、DL-谷氨酸標準品 純度≥98%、蛋白酶酶活≥150 μg/mg 北京索萊寶科技有限公司；熱穩定α-淀粉酶、淀粉葡萄糖苷酶 生物試劑（BR），上海源葉生物科技有限公司。

FLBP-350A型萬能高速粉碎機 上海菲力博食品器械有限公司；400A多功能粉碎機 永康市紅太陽機電有限公司；DDQ-B01A1型打蛋器 佛山市小熊廚房電器有限公司；KN204P型上烤下醒烤爐 青島金貝克機械有限公司；CT3 10K質構儀 博勒飛（美國）；CM-3600A分光測色計 柯尼卡美能達（日本）；UV-6100紫外可見分光光度計 上海元析儀器有限公司；SIGMA3-18KS高速冷凍離心機 德國Sigma； WX-LZ-1.5型螺旋榨汁機 江蘇漢隆機械制造有限公司；ACS電子秤 瑞安市英衡電器有限公司；精密電子天平 SHIMADZU；WJ-3A數顯恒溫三溫水浴鍋 常州市偉嘉儀器制造有限公司；SHZ-DⅢ循環水真空泵 鞏義市予華儀器有限責任公司；SX2-8-10A電阻爐 上海捷呈實驗儀器有限公司；BPZ-6210LC真空干燥箱 上海一恒科學儀器有限公司。

1.2 實驗方法

1.2.1 桑葚全果粉制備 挑選色澤紫紅、形態完好的桑葚，清水清洗后60 ℃熱泵烘房干燥至含水量5%以下，粉碎機粉碎再過100目篩備用。

1.2.2 桑葚果渣粉制備 桑葚清水清洗后螺桿榨汁機壓榨，果渣60 ℃熱泵烘房干燥至含水量5%以下，粉碎機粉碎再過100目篩備用。

1.2.3 桑葚全果粉和果渣粉曲奇制作工藝 曲奇經試驗優化最終確定配方如下：低筋粉130 g、黃油105 g、細砂糖50 g、鹽1 g、蛋黃20 g、蛋清5 g。實驗過程中分別用占低筋粉質量1%、3%、5%、7%、9%的桑葚全果粉及果渣粉替代低筋粉，制備桑葚全果粉曲奇和果渣粉曲奇。

曲奇制作工藝如下：

黃油第一次攪打：黃油室溫軟化，打蛋器一檔功率打發黃油30 s；

黃油第二次攪打：加入鹽后繼續使用打蛋器一檔速度攪拌20 s，細砂糖分兩次加入，第一次加入細砂糖使用打蛋器一檔速度攪拌10 s，加入雞蛋黃，雞蛋清使用打蛋器一檔速度打發60 s完成；

面團調制：粉料混合過篩后，加入至打發的黃油中，翻壓法混合均勻；

面團成型：10 g/份填入直徑2.5 cm圓形模具中制作成規格厚度相同曲奇；

烘烤：將成型的面團放入烤箱，烤箱溫度上火160 ℃，底火150 ℃烘烤25 min，關火烤箱內再放置5 min后取出。

烘培好的曲奇樣品冷卻后密封保存，待測。

1.2.4 果渣粉和全果粉理化指標測定 總糖測定采用苯酚硫酸法[17]；膳食纖維含量測定采用GB 5009.88-2014食品安全國家標準食品中膳食纖維的測定；游離氨基酸總量測定采用GB/T8314-2013 茶游離氨基酸總量的測定；花色苷含量的測定采用 pH示差法[18]；總酚測定采用福林酚法測定，結果以沒食子酸當量表示[19]。

1.2.5 質構測定 本實驗使用質構儀對曲奇進行質構測定，探頭型號TA7，壓縮模式，觸發點負載5 g，測試速度1.50 mm/s；測定樣品硬度和斷裂形變，每個樣品平行8次。

1.2.6 色澤測定 亮度L、紅綠a*、黃藍b*，L、a*、b*值為正數即分別表示色澤偏白、紅、黃，反之偏暗、綠、藍。在曲奇較平整的一面隨機取點測定色澤，每個樣品平行8次。

1.2.7 抗氧化測定 搗碎曲奇取0.5 g曲奇碎渣，加入10 mL 80%甲醇提取液避光放置24 h，25 ℃、10000 r/min離心取上層澄清液體，使用南京建成生物工程研究所所制試劑盒，按照說明書的方法測定總抗氧化能力、抑制羥自由基能力、產生超氧陰離子活力。每個樣品平行3次。

1.2.8 感官評定方法 使用百分制評分法，參考莎娜等[20]的感官評分表并稍作改動（見表1）；由8位評分員參照表1感官評分標準分別對2類桑葚曲奇餅干形態、色澤、口感、香味、組織結構、破裂度與雜質6個方面做出評分。

1.3 數據處理

運用Excel 2007軟件進行數據處理，采用SPSS 22軟件的Duncan檢驗分析進行方差分析，P＜0.05表示差異顯著,P＜0.01表示差異極顯著，使用origin 9.1對數據作圖。

2 結果與分析

2.1 桑葚全果粉與果渣粉營養與品質特性

對桑葚全果粉與果渣粉兩種桑果粉營養及品質特性進行分析結果見表2。桑葚果渣粉與全果粉相比，L值高于全果粉，a*值和b*值低于桑果全粉，營養成分中總糖、花色苷、總酚含量都低于全果粉，其中，果渣粉花色苷含量較少，為全果粉花色苷含量的6.27%；桑葚果渣粉游離氨基酸含量為5.46%，高于全果粉游離氨基酸含量；桑葚果渣粉膳食纖維含量為48.60%，桑果全粉含量37.81%。由此可知果渣粉的膳食纖維含量遠高于全果粉，是一種優良的膳食纖維來源。膳食纖維具有降低餐后血糖、預防肥胖癥等多種功能，良好的持水、持油性也可改善食品的風味和質構特性[21]。不同來源的膳食纖維添加到餅干中改善其食用后消化特性和品質成為現在研究熱點[4-6]；但過量的膳食纖維會阻礙面團結構的形成并破壞烘焙制品感官品質[22]。因此桑葚粉的添加量與曲奇餅干的品質密切相關，研究兩種果粉不同添加量對曲奇品質的影響對確定果粉適宜添加比例和開發高品質桑葚餅干產品至關重要。

表1 桑葚曲奇餅干的感官評分標準Table 1 Sensory rating criteria for mulberry cookies

表2 桑葚全果粉與果渣粉營養與品質特性Table 2 Nutrition and quality characteristics of mulberry powder and mulberry pomace powder

2.2 桑葚粉添加量對曲奇質構特性影響

2.2.1 桑葚粉添加量對曲奇硬度的影響 硬度是食物咀嚼口感的重要指標，從圖1中可知，未添加桑葚粉的曲奇硬度為397.38 g，添加1%的桑葚粉的曲奇硬度顯著升高，與空白對照組存在顯著性差異（P＜0.05），隨著桑葚粉添加量的增加呈現先下降后上升的趨勢，添加量3%全果粉曲奇和添加量5%果渣粉曲奇在各組中硬度最低，兩者與空白對照組都沒有顯著性差異（P＞0.05）。桑葚全果粉和果渣粉中都含有豐富的膳食纖維，當添加1%的果粉時，面筋的吸水速度由于受到纖維對水吸收的競爭而減慢，從而影響面筋網絡的形成，降低面團的韌性，使曲奇空隙增大，水分很難被保留下來，導致曲奇變干、硬度增大[23]；隨著桑葚粉添加量的增加，膳食纖維本身含量增加導致其持水性增大，使餅干中保留了相對較多的水分從而使硬度降低，曲奇硬度有所恢復[24]，當桑葚粉添加量進一步增加（果渣粉＞5%，全果粉＞3%）時，果膠等膳食纖維含量過大，纖維的持水性達到飽和，果膠只能產生負效應，曲奇逐漸失去了其特有的疏松口感，曲奇難嚼碎，這與柚皮膳食纖維及葡萄皮渣對曲奇餅干硬度影響結果相似[25]。對比兩種桑葚粉對曲奇硬度的影響結果可知，兩種果粉添加量相同，添加果渣粉的曲奇硬度高于添加全果粉的曲奇組（5%添加量組除外），這可能與果渣粉中含有更多膳食纖維相關。

圖1 桑葚粉添加量對曲奇硬度的影響Fig.1 Effects of adding different amounts of mulberry powder and mulberry pomace powder on the hardness of cookies

2.2.2 桑葚粉添加量對曲奇斷裂形變的影響 斷裂形變是材料受外力影響整體或部分發生斷裂及形變，兩種果粉添加量對曲奇斷裂形變影響見圖2，從圖中可知隨著果渣粉添加量增加，曲奇斷裂形變整體呈下降的趨勢，果渣粉添加量對曲奇斷裂形變存在顯著性影響（P＜0.05）；與空白對照相比，添加全果粉對曲奇的斷裂形變沒有顯著性影響（P＞0.05），且不同添加量之間也沒有顯著性差異。

圖2 桑葚粉添加量對曲奇斷裂形變的影響Fig.2 Effects of adding different amounts of mulberry powder and mulberry pomace powder on the fracture deformation of cookies

2.3 桑葚粉添加量對曲奇色澤的影響

桑葚全果粉和果渣粉的添加對曲奇色澤的影響結果見表3，兩種桑葚粉添加對曲奇L值都有顯著性影響，亮度L值都隨著添加量的增加而逐漸降低。空白對照組（桑葚粉添加量0%）曲奇L值為 64.94，當果渣粉的添加量1%增加至9%時，曲奇L值從58.01降至23.16，而全果粉的添加量1%增加至9%時，曲奇L值從57.22降至6.56，下降幅度大于果渣粉添加對曲奇L影響。同時從表結果可知，在1%～5%時，相同添加量的兩種桑葚粉對曲奇L值影響沒有顯著性差異，兩種桑葚粉添加量較大（7%、9%）時，曲奇的L值存在顯著性差異（P＜0.05）。

+a*表示紅色，-a*表示綠色，桑葚中含有豐富的花色苷，兩種桑葚粉添加對曲奇a*都有顯著性影響，a*都隨著添加量的增加而增大。當兩種果粉添加量相同時，添加果渣粉的曲奇a*都低于添加全果粉的曲奇a*，這是由于桑果渣花色苷含量低于全果粉花色苷含量，進而使兩種桑葚粉添加量相同的條件下果渣粉曲奇產品a*偏低。

表3 桑葚粉添加量對曲奇色澤影響Table 3 Effects of adding different amounts of mulberry powder and mulberry pomace powder on the color of cookies

b*越大，樣品色澤越黃，從表3的結果可以看出，兩種桑葚粉添加對曲奇b*都有顯著性影響，b*都隨著桑葚粉添加量的增加而逐漸降低。未添加桑葚粉曲奇b*為35.60，果渣粉和全果粉的添加1%時，其曲奇b*分別降至20.94、18.53，與空白對照租均存在顯著性差異（P＜0.05）；當桑葚粉添加量增加至5%時，曲奇b*分別降至4.74、0.38；由此可知，添加少量的桑葚粉都對曲奇的b*有顯著（P＜0.05）的影響。

食物的色澤與食欲密切相關，結合曲奇色澤的感官評價結果可知，隨著兩種果粉的添加量增加，色澤感官評價分值逐漸降低；但添加7%以內的兩種果粉的曲奇餅干色澤感官分值都在11分以上，說明評分人員對添加7%以內兩種果粉的曲奇餅干色澤方面接受度較高。

2.4 桑葚粉添加量對曲奇抗氧化特性的影響

圖3 桑葚粉添加量對曲奇總抗氧化能力影響Fig.3 Effects of different amounts of mulberry powder on total antioxidant capacity of cookies

2.4.1 桑葚粉添加量對曲奇總抗氧化能力的影響從圖3不同桑葚粉添加量對曲奇總抗氧化能力影響結果可知，當果渣粉添加量在1%和3%，全果粉添加量為1%時，曲奇總抗氧化能力與空白對照組沒有顯著性差異；果渣粉添加量從5%增加至9%時，曲奇總抗氧化能力從16.03 增加至20.93 U/mg protein；全果粉添加量3%增加至9%時，曲奇總抗氧化能力從13.94 增加至23.80 U/mg protein；曲奇抗氧化能力均隨著兩種果粉添加量的增加而增大，兩種果粉的添加量對曲奇總抗氧化能力都有顯著影響（P＜0.05）。

2.4.2 桑葚粉添加量對曲奇抑制羥自由基能力影響

兩種桑葚粉添加量對曲奇餅干抑制羥自由基能力影響結果如圖4所示，兩種果粉的添加對曲奇抑制羥自由基能力都有顯著的提升（P＜0.05）。添加1%～9%的果渣粉曲奇，其抑制羥自由基能力為66.25～00.25 U/g之間，添加1%～9%的全果粉曲奇抑制羥自由基能力為63.42～108.91 U/g之間，與未添加果粉的空白對照組曲奇抑制羥自由基能力45.22 U/g相比，添加適量桑葚粉的曲奇抑制羥自由基能力提高，曲奇抗氧化能力更強。

圖4 桑葚粉添加量對曲奇抑制羥自由基能力的影響Fig.4 Effects of adding different amounts of mulberry powder and mulberry pomace powder on inhibited hydroxyl ree radical ability of cookies

2.4.3 桑葚粉添加量對曲奇產生超氧陰離子活力的影響 從圖5桑葚粉添加量對曲奇產生超氧陰離子活力的影響可知，未添加桑葚粉的曲奇（對照組）產生超氧陰離子能力最強為2.76 U/g；果渣粉添加量從1%增加至9%時，曲奇產生超氧陰離子能力從2.61 U/g降至1.53 U/g，全果粉添加量從1%增加至9%時，曲奇產生超氧陰離子能力從1.26 U/g降至0.76 U/g；經方差分析可知，兩種果粉的添加均對曲奇產生超氧陰離子能力存在顯著性影響。但從結果還知，兩種桑葚粉對曲奇產生超氧陰離子能力的影響差別較大，同樣在添加5%桑葚粉的情況下，果渣粉曲奇產生超氧陰離子能力是未添加組（對照組）的61.96%，全果粉曲奇產生超氧陰離子能力僅為對照組的32.53%；全果粉對曲奇產生超氧陰離子能力抑制更強。超氧陰離子是自由基的一種，具有強氧化能力和還原能力，它能與羥基結合并生成損害細胞中DNA的產物，破壞機體功能加速氧化，全果粉含有更多的花色苷、多酚等功能成分，因此對曲奇產生超氧陰離子能力抑制更強，由此可知桑葚全果粉和果渣粉都可以作為一種曲奇天然抗氧化劑，對曲奇的貨架期和品質都具有重要的意義。

圖5 桑葚粉添加量對曲奇產生超氧陰離子活力的影響Fig.5 Effects of adding different amounts of mulberry powder and mulberry pomace powder on uperoxide anion activity of cookies

2.5 桑葚粉添加量對曲奇感官評價影響

由8位經過專業培訓的評分員組成曲奇感官評價小組對曲奇形態、色澤、口感、香味、組織結構、破裂度與雜質6個方面分別打分，并得出感官評價總分，結果見圖6。從感官評價總分結果可知，不同添加量的桑葚全果粉曲奇感官評價總分值與空白對照組沒有顯著性差異，3%與7%的果渣粉添加量的曲奇與空白對照組沒有顯著性差異，1%、5%與9%的果渣粉添加量的曲奇感官評價總分值偏低且空白對照組存在顯著性差異（P＜0.05）。

3 結論

桑葚全果粉和果渣粉均含有豐富的花色苷和膳食纖維，添加兩種桑葚果粉對曲奇餅干品質及其抗氧化特性都有顯著的影響。曲奇L、a*和b*都隨著兩種果粉添加量的增加而逐漸降低，與果渣粉組相比，添加全果粉的曲奇L、a*和b*下降幅度更快，色澤逐漸加深；桑葚果粉添加顯著提高曲奇的抗氧化能力，且全果粉對提升曲奇總抗氧化能力、抑制產生超氧陰離子能力更強，桑葚全果粉和果渣粉可作為曲奇天然抗氧化劑。綜合感官評價結果得出，添加3%的桑葚果渣粉或7%的全果粉制作的桑葚曲奇品質和口感效果最佳。該研究對桑葚資源開發及改善常見曲奇餅干的品質提供了一定的理論基礎和技術依據。

圖6 桑葚粉添加量對曲奇感官評分影響Fig.6 Effects of adding different amounts of mulberry powder and mulberry pomace powder on sensory scores of cookies