一種富含硫代葡萄糖苷的芥菜皮酥化餅干的研制

摘要：以芥菜皮、面粉為主要原料，黃油、木糖醇和雞蛋清為輔料，以餅干感官評價為指標，采用單因素實驗和響應面分析法優化富含硫代葡萄糖苷的芥菜皮餅干配方.結果表明：芥菜皮餅干的最佳配方為低筋面粉110 g，芥菜皮添加量32%，黃油添加量25%，木糖醇添加量23%.在此條件下制備的芥菜皮餅干中總糖含量為3.15%，硬度為19.86 N，酥脆度為6.53 N，感官評分為95分.芥菜皮餅干中硫代葡萄糖苷含量為1.25%，以芥菜皮和面粉為主要原料制作的餅干品質優良.

關鍵詞：芥菜皮；酥化餅干；硫代葡萄糖苷

中圖分類號：TS207.3"" 文獻標志碼：A

Development of a Thioglucoside-enriched Mustard Crust Pastry Cookie

Abstract：Mustard peel and flour were used as main raw materials， butter， xylitol and egg white were used as auxiliary materials. The sensory evaluation of biscuit was used as the index， Single factor test and L9（33） orthogonal test were used to optimize the formula of glucosinolate rich mustard biscuit. The results showed that the best formula of mustard skin biscuit was 110g low gluten flour， 32% mustard skin， 25% butter and 23% xylitol. The total sugar content， hardness and crispness of the mustard biscuit prepared under these conditions were 3.15%， 19.86N， 6.53N， and the sensory score of the mustard biscuit was 95 points. The glucosinolate content of mustard skin biscuit was 1.25%， and the biscuit made of mustard skin and flour was of good quality.

Key words：mustard peel; crisp biscuit; glucosinolate

0 引言

芥菜是安徽臨泉盛產一種外形似蘿卜的蔬菜，別名大頭菜，屬十字花科蕓苔屬[1].芥菜通常被加工成腌菜，但在生產加工過程中，芥菜皮通常被丟棄，利用率低，造成農產品資源很大程度的浪費.而芥菜皮中含有大量的芥子硫苷，又稱硫代葡萄糖苷，是十字花科植物中所含有的大量的次級代謝物，硫代葡萄糖苷類化合物和它的降解產物具有止咳、平喘、抵抗腫瘤細胞、抗菌等功效[2-3].鑒于硫代葡萄糖苷及其降解產物的抗腫瘤活性，食用含硫代葡萄糖苷豐富的食物可防止癌變，因而近年來對硫代葡萄糖苷及其相關功能性食品的研究越來越受關注.芥菜皮是一種較好的硫苷原料來源，也是用于開發富含硫苷功能性食品的絕好材料.

成分單一的餅干不能滿足人們對健康飲食的需求，對餅干進行營養強化已經成為餅干加工研究的熱點[4-5] .本研究以芥菜皮、面粉為主要原料，以黃油、雞蛋清、木糖醇為輔料制作餅干，采用單因素實驗和響應面法優化芥菜皮餅干工藝，不僅可以提高農產品利用率，而且可以為芥菜功能食品的研究和開發提供參考.

1 材料與方法

1.1 材料及儀器

低筋面粉（中糧集團）；芥菜皮（安徽皖北老家有限公司）；木糖醇（河南集美化工產品有限公司）；黃油、雞蛋（市售）；硫酸銅、酒石酸鉀鈉、氫氧化鈉、鹽酸、次甲基藍指示劑等（購于天津市北辰方正試劑廠）；硫酸鋅、氟化鈉、3，5-二硝基水楊酸等（購于國藥集團化學試劑有限公司）.

DHG-9050A烤箱、FA1204B電子天平（上海衡平儀器儀表廠）；UV-9000S型紫外可見分光光度計（上海恒一儀器有限公司）；單列單控三孔水浴鍋（常州國宇儀器制造有限公司）；Universal TA型質構儀（上海騰拔儀器科技有限公司）.

1.2 實驗方法

1.2.1 芥菜皮餅干加工工藝流程

原料預處理→稱量→軟化黃油→加入木糖醇并軟化→分三次加入雞蛋液→攪拌均勻→加入低筋面粉、芥菜皮→面團調配→揉搓面團→按壓成圓形→烘焙→冷卻→成型、包裝→產品.

1.2.2 芥菜皮餅干加工工藝操作要點

原料的前處理：把芥菜皮清洗干凈并粉碎成細小顆粒.

原料混合：把黃油進行軟化，加入木糖醇，雞蛋攪拌均勻，分2或3次倒進黃油和木糖醇中，混合均勻.

面團調配：把低筋面粉、芥菜皮添加到攪拌好的預混漿中，面團揉搓至光滑即可.

成型：將調好的面團揉成一團進行搟壓，用圓形模具手工按壓成型.

烘烤：烘烤溫度為上火110℃、下火110℃，時間為15 min，烤至餅干表面顏色均勻呈金黃色即可.

冷卻：成品的冷卻時間為5 min.

1.2.3 餅干感官評價

篩選10個經過食品品評專業訓練的評價人員（食品科學與工程專業大三、大四的學生），參照GB7100-2015《餅干國家標準擬定評分》[6-7] 的方法和標準進行感官評價.芥菜皮餅干的感官評分標準如表1所列.

1.2.4 芥菜皮餅干單因素實驗

芥菜皮餅干加工過程中，考察芥菜皮、木糖醇和黃油添加量3個單因素.

將適量的低筋面粉與20%的黃油、25%的雞蛋清、25%的木糖醇作為標準量，分別加入20%、30%、40%、50%、60%的芥菜皮，探究芥菜皮對餅干質量的影響.

將適量的低筋面粉與20%黃油、25%的雞蛋清、40%的芥菜皮作為標準量，分別加入15%、20%、25%、30%、35%的木糖醇，探究木糖醇對餅干質量的影響.

將適量的低筋面粉與40%的芥菜皮、25%的雞蛋清、25%的木糖醇作為標準量，分別加入10%、15%、20%、25%、30%的黃油，探究黃油對餅干質量的影響.

1.2.5 芥菜皮餅干加工響應面實驗設計

芥菜皮餅干加工過程中考察芥菜皮、黃油、木糖醇3大因素對芥菜皮餅干質量的影響，響應面實驗設計見表2.

1.2.6 芥菜皮餅干總糖測定

對參考文獻[8-9]報道的方法加以改進，進行芥菜皮餅干總糖的測定.

1.2.7 芥菜皮餅干質構分析

使用直徑為2 mm的柱形探頭（p/2），測試前速度1.0 mm/s，測試速度0.5 mm/s，測試后速度為5.0 mm/s；目標模式設置：距離5 mm，觸發力5.0 g；測試模式：壓縮.每塊餅干樣品測試1次，穿刺不同餅干的同一位置，測3組，取其平均值[10-11].

1.2.8 芥菜皮餅干中硫代葡萄糖苷含量的測定

芥菜皮酥化餅干的樣品前處理：精確稱量2份芥菜皮餅干樣品2.00 g，分別放入25 mL有刻度的試管里，將0.1 g的氟化鈉放入一支試管，另一支試管中加入20 mL的沸水，立即把它們放入沸水鍋中煮10 min.將20 mL約37 ℃左右的蒸餾水加到另一個試管中，立即放入37 ℃恒定溫度的水浴中進行酶解，酶解1 h，為了使樣品中的色素和蛋白質類物質全部沉淀，在兩個試管中各加入6滴中性硫酸鋅，最后，用蒸餾水進行定容，定容至25 mL并過濾[12-14].

硫苷含量的測定：將兩個樣品的濾液各吸取0.5 mL，放入10 mL的試管中，加入0.5 mL蒸餾水，量取3，5-二硝基水楊酸3 mL，搖晃均勻，將其放入沸水鍋中煮至10 min后移出，定容到10 mL，再將其冷卻至室溫，混合均勻，然后在530 nm波長下測定它的吸光度[15-17].

硫苷總量Gs的計算式如下：

Gs=（m2-m1）×50×2.207×100%/m，

式中：m1為在標準曲線上查得的滅酶管吸光度所對應的葡萄糖含量，mg；m2為在標準曲線上查得的酶解管吸光度所對應的葡萄糖含量，mg；m為稱量的芥菜皮餅干的重量，mg；2.207是硫代葡萄糖轉化為硫代葡萄糖苷的系數.

2 結果與分析

2.1 硫代葡萄糖苷標準曲線的測定

圖1為測得的葡萄糖標準曲線.

回歸方程y=0.0102x+0.0121，相關系數R2=0.9987.從圖1可以看出，吸光度隨著葡萄糖濃度的增加而增加，具有一定的規律，相關系數較好.說明以葡萄糖標準品作測定硫代葡萄糖苷含量的測定曲線有一定的說服力.

2.2 單因素實驗結果分析

2.2.1 芥菜皮添加量篩選

芥菜皮添加量對餅干感官評分的影響如圖2所示.

在一定范圍內，隨著芥菜皮含量的增加，芥菜皮餅干感官評分先增加后下降.芥菜皮添加量為20 %時，餅干基本聞不到芥菜味；添加量為30 %時，餅干芥菜味明顯，口感有點酥脆，有焦邊；芥菜皮添加量為40%時，餅干芥菜味適中，表面色澤均勻，口感酥脆；添加量為50%到60 %時，餅干的感官評分有所下降，初步判斷是芥菜皮添加量過多，導致餅干口感和組織狀態不佳.當芥菜皮的含量為40%時餅干的感官評分最高，此時餅干外型完整，厚薄均勻，色澤金黃，芥菜味適中.

2.2.2 黃油添加量篩選

黃油添加量對餅干感官評分的影響如圖3所示.

在一定范圍內，隨著黃油含量的增加，感官評分逐漸增加.當黃油添加量在10%～25%時，餅干的感官評分一直穩定上升.黃油添加量為10%時，餅干色澤偏白，缺乏酥脆性；黃油添加量為15%時，餅干表面顏色發白，中間軟兩邊硬；黃油添加量為20%時，餅干表面色澤不均，口感酥脆；黃油添加量為25%時，餅干色澤均勻，口感比較酥脆；黃油添加量為30%時感官評分低，初步判斷是由于黃油添加過多，導致黃油的味道覆蓋了芥菜皮味.當黃油的添加量為25%時，餅干的感官評分最高，此時餅干的口感最佳.

2.2.3 木糖醇添加量篩選

木糖醇添加量對餅干感官評分的影響如圖4所示.

木糖醇添加量在15%～20%時，餅干的感官評分增加.木糖醇添加量為15%時，基本嘗不出甜味，缺乏香甜口感；木糖醇添加量為20%時，餅干甜味適中，符合低糖芥菜皮酥化餅干應該有的口感；添加量在25%～35%時，餅干的感官評分不斷下降，初步推斷是由于木糖醇含量的增加導致餅干口感有點過甜，不符合低糖要求.當木糖醇添加量為20%時，餅干的感官評分是最高的，并且餅干的甜度相對適中，顏色比較均勻.

2.3 響應面分析法實驗結果分析

2.3.1 響應面實驗結果分析

在單因素實驗基礎上，選擇芥菜皮添加量（A）、黃油添加量（B）、木糖醇添加量（C）為因素，將感官得分作為其響應值，對響應面實驗的結果進行分析，進而確定出最佳的工藝參數，結果如表3所列.

采用Design-Expert 8.0.6 軟件對表3數據進行分析，得到芥菜皮餅干感官評分對芥菜皮添加量、黃油添加量和木糖醇添加量的二次多項回歸方程模型，構建出回歸預測模型，對響應面實驗的結果進行多重回歸和二項擬合分析，得到感官評分（Y）關于各因素的回歸方程如下：

Y=91.41-6.62A+1.38B+2.75C+1.50AB+0.75AC-1.25BC-4.95A2-14.45B2-0.70C2.

2.3.2 模型方差分析

對芥菜餅干的感官評分模型進行方差分析，結果如表4所列.

從表4數據可知，芥菜餅干感官評分的回歸模型極顯著（Plt;0.01），表明該二次回歸方程的自變量與因變量的相關關系好；失擬性不顯著（P=0.0594gt;0.05），表明該方程對實驗擬合程度高，誤差小.回歸方程的各項顯著性表明：一次項A極其顯著（Plt;0.01），C顯著（Plt;0.05），B不顯著（Pgt;0.05）；交互項AC、BC顯著（Plt;0.05），AB不顯著（Pgt;0.05）；二次項B2極顯著（Plt;0.01），A2顯著（Plt;0.05），C2不顯著（Pgt;0.05）.從F值判斷，3個因素對芥菜皮餅干的感官評分的影響程度自大至小為Agt;Cgt;B，即芥菜皮添加量gt;木糖醇添加量gt;黃油添加量.對芥菜皮餅干感官評分二次回歸方程的可信度進行分析可知：回歸方程的相關系數R2為0.9362，表明該方程可以很好地描述每個因素與響應值之間的關系；回歸方程的校正系數R2adj為0.8542，表明該回歸方程經校正后可以解釋85.42%的響應值變化；信噪比RSN為10.97，說明該方程擬合度和可信度均高，可用于模型預測；變異系數（coefficient of variation，CV）為4.62%，說明回歸方程的置信度較高.所以該回歸方程可以用于優化芥菜皮餅干的加工工藝.

2.3.3 因子交互作用的響應面分析

各因子兩兩交互作用的響應面及等高線如圖5-圖7所示.

從圖5（a）、圖7（a）可以看出，隨著芥菜皮添加量的增大，餅干感官評分呈先上升后下降的趨勢，芥菜皮添加量在35%～45%時，餅干的感官評分較好；由圖6（a）、圖7（a）可以看出，隨著木糖醇添加量的增加，餅干的感官評分呈上升趨勢；由圖5（a）、圖7（a）可以看出，隨著黃油添加量的增加，餅干的感官評分呈先上升后下降的趨勢.等高線圖可以直觀地反映各因素間的交互作用，若等高線呈圓形表示兩因素間交互作用不顯著，若呈橢圓形則表示兩因素間交互作用顯著.由圖5（b）、圖7（b）可以看出，芥菜皮添加量和黃油添加量、木糖醇添加量和黃油添加量交互作用對感官評分影響顯著；由圖6（b）可以看出芥菜皮添加量與木糖醇添加量的交互作用對芥菜餅干感官評分影響不顯著.

2.3.4 最佳添加量的驗證

通過Design-Expert 8.0.6軟件計算出最佳添加量：芥菜皮添加量32.52%，黃油添加量24.50% ，木糖醇添加量23.23%，此時的芥菜感問題，將結果修正為芥菜皮添加量32%，黃油添加量25%，木糖醇添加量23%，經3次平行實驗得到感官評分平均值為95，與模型預測值的接近率為99.45%，說明該模型能較好地預測芥菜皮餅干的加工條件，實驗方法可靠、可行.

2.4 芥菜皮餅干品質測定

最佳添加量條件下得到的芥菜皮餅干總糖含量較低，為3.15%，感官評分為95，餅干中硫代葡萄糖苷含量為1.25%，芥菜皮餅干品質優良.

2.5 芥菜皮餅干質構測定

芥菜皮餅干酥脆性的測定結果如圖8所示，芥菜皮餅干硬度的測定結果如圖9所示.

由圖8可以看出，芥菜皮餅干破碎時間在1.0～1.5 s，破裂強度平均值在6.53 N ，表明餅干的脆性較好.由圖9可以看出，芥菜皮餅干破碎時間在2.5～3.0 s，破碎平均值在19.86 N，表明芥菜皮餅干的硬度適中.

3 結論

芥菜皮中富含硫代葡萄糖苷，在餅干中添加芥菜皮可以制備富含硫代葡萄糖苷活性成分的芥菜皮餅干.本實驗以芥菜皮、面粉為主要原料，以雞蛋清、黃油、木糖醇為輔料制備餅干，采用單因素實驗和響應面法優化芥菜皮餅干工藝，優化后的芥菜皮最佳配方條件為芥菜皮添加量 32%、黃油添加量25%、木糖醇添加量23%.在此條件下制得的芥菜皮餅干總糖含量較低，為3.15%，感官評分為95，芥菜皮餅干酥性較好，硬度適中.此時芥菜皮餅干中硫代葡萄糖苷含量為1.25%，餅干品質優良.本研究提高了芥菜農產品綜合利用率，同時為芥菜皮中功效成分的開發提供了思路.

參考文獻：

[1] 范永紅，沈進娟，董代文.芥菜類蔬菜產業發展現狀及研究前景思考[J].農學學報，2016，6（2）：65-71.

[2] 萬正杰，范永紅，徐躍進，等.中國芥菜種業發展與展望[J].中國蔬菜，2020（12）：1-6.

[3] 邵雨晨，劉宇航.臨泉芥菜產業發展現狀及對策研究[J].食品界，2022（9）：105-107.

[4] 陳嶺林.芥菜疙瘩超微粉的理化性質及其抗肺炎活性研究[D].合肥：合肥工業大學，2021.

[5] 李俊華，劉曉麗，孫瑞琳，等.木糖醇紫山藥餅干的研制[J].食品研究與開發，2020，41（21）：92-96.

[6] 王軍偉，黃科，吳秋云，等.十字花科蔬菜硫代葡萄糖苷合成相關轉錄因子調控研究進展[J].園藝學報，2019，46（9）：1752-1764.

[7] 王箏，李夢琴，趙龍珂，等.鷹嘴豆全麥粉酥性餅干研制及品質分析表征[J].食品安全質量檢測學報，2022，13（10）：3352-3358.

[8] 羅春燕，張芳芳，張慧.糕點中總糖的測定及分析[J].食品安全導刊，2021（32）：75-77.

[9] 余慧.總糖測定方法之斐林試劑法[J].現代食品，2020（8）：219-221.[ZK）]

[10] 賈湃湃，連倩，崔明明，等.青稞紅棗餅干的工藝優化及質構特性分析[J].食品工業，2021，42（10）：32-36.

[11] 程冰，王箏，付夢超，等.奇亞籽膳食纖維低糖酥性餅干的制備與表征分析[J].河南農業大學學報，2022，56（6）：1015-1023.

[12] 劉倩，李敏，李雪萍，等.硫代葡萄糖苷研究現狀[J].農產品加工，2020（6）：86-88.

[13] 李夢琴，趙龍珂，林順順，等.圓苞車前子殼粉全麥酥性餅干研制及品質分析[J].食品研究與開發，2022，43（21）：67-73.

[14] 許先猛，熊玉娟，呂凱林，等.一種大豆芽面條加工工藝[J].寧德師范學院學報（自然科學版），2023，35（3）：286-291.

[15] 劉雪瀾，李凡姝，肖志剛，等.擠壓穩定化米糠在酥性餅干中的應用研究[J].糧食與油脂，2017，30（4）：72-75.

[16] 賴志輝，周嘉欣，管艷艷，等.微波消解ICP-AES法定量測定芥菜中微量元素的含量[J].現代食品科技，2013，29（6）：1377-1380.

[17]" 張青山，王卓，李松林，等.芥子中芥子堿類和硫代葡萄糖苷類成分化學穩定性和質量評價研究進展[J].中草藥，2015，46（1）：148-156.