香菇粉對干脆面面團流變特性及其油脂含量和分布的影響

張艷榮，馬寧鶴，劉婷婷，張閃閃，徐新樂，王大為,

（1.吉林農(nóng)業(yè)大學食品科學與工程學院，吉林 長春 130118；2.農(nóng)業(yè)農(nóng)村部食用菌加工技術集成科研基地，吉林 長春 130118；3.吉林省糧食精深加工與高效利用工程研究中心，吉林 長春 130118；4.吉林省糧食精深加工與副產(chǎn)物高效利用技術創(chuàng)新重點實驗室，吉林 長春 130118）

香菇又名香蕈，是一種營養(yǎng)豐富的食藥用菌，含有碳水化合物、蛋白質、膳食纖維等營養(yǎng)成分[1]，具有降血壓[2]、降血脂[3]、抗氧化[4]等功能特性。近些年，由于香菇所特有的營養(yǎng)成分和藥理價值，相關研究主要集中在健康食品的開發(fā)，例如香菇酒[5]、香菇醬[6]、香菇面條[7]等，而關于香菇干脆面等休閑方便食品的研究鮮有報道。

干脆面是一種由小麥粉制成的休閑食品，目前市面上的干脆面營養(yǎng)成分單一，油脂含量較高。將食用菌添加到干脆面中，食用菌中的親水膠體、蛋白質、膳食纖維等功能成分能夠影響面團的流變特性，減少干脆面在油炸過程中水分散失，降低油脂含量，增加營養(yǎng)成分。王丹等[8]研究黑木耳粉對面條面團流變特性時發(fā)現(xiàn)，添加質量分數(shù)為10%的黑木耳粉使面團tanδ最高，制作的面條感官評分最佳。陶虹伶等[9]在研究松茸粉對曲奇面團流變特性時發(fā)現(xiàn)，當松茸粉添加量為6%時，面團凝膠網(wǎng)狀結構減弱，此時制作的曲奇硬度適宜，風味最佳。Heo等[10]研究表明在方便面面團中加入香菇β-葡聚糖可以提高面團的黏彈性，使方便面面條的拉伸力增加，制作的方便面內部結構緊密，含油率可降低至22%。Primo-Martín等[11]研究發(fā)現(xiàn)在面糊中加入纖維素能夠增加面團的G’和G’’，在油炸過程中添加纖維素的面糊能夠減少水分散失，從而降低油脂含量。將香菇粉添加到干脆面面粉中，不僅提高干脆面的營養(yǎng)價值，而且影響干脆面面團的內部網(wǎng)絡結構，降低油脂含量，符合當今人們對于方便休閑食品營養(yǎng)健康的消費理念。

本實驗主要研究香菇粉的不同添加量對干脆面面團流變特性的影響以及干脆面在油炸過程中水分含量、油脂含量和油脂分布，從而探討香菇粉對干脆面面團流變性能及干脆面深度油炸過程油脂滲透的影響機制，以期改善傳統(tǒng)干脆面油脂含量高、營養(yǎng)成分單一的缺陷，為食用菌及谷物復合產(chǎn)品的開發(fā)提供參考。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

香菇干品、食鹽 市售；低筋小麥粉 肇慶市福加德面粉有限公司；尼羅紅 美國Sigma公司。

1.2 儀器與設備

RVA快速黏度分析儀 澳大利亞Perten公司；DHR型流變儀 美國TA公司；TA.XT.Plus質構儀 英國Stable Micro System公司；LSM 710型激光共聚焦掃描電鏡 德國蔡司公司。

1.3 方法

1.3.1 樣品處理

將香菇進行浸泡復水、洗滌干燥后低溫粉碎至120 目，與低筋小麥粉混合均勻，制成香菇粉添加量分別為1%、3%、5%、7%、9%的香菇-小麥粉混合粉。

1.3.2 糊化特性的測定

參照Bucsella等[12]的方法，將3.50 g香菇-小麥混合粉置于樣品筒中，加入25.0 mL蒸餾水，然后將攪拌器放入樣品筒，攪拌10 次，使樣品分散置于快速黏度分析儀中。

測試程序：初始溫度50 ℃保持1 min，以12 ℃/min升高到95 ℃，保持2.5 min，再以12 ℃/min降低到50 ℃，保持2 min。

1.3.3 面團質構特性測定

參照崔麗琴等[13]的方法，對干脆面面團進行質構測定。具體操作模式：TPA模式，測試探頭P/50，測前速率1 mm/s、測中速率1 mm/s、測后速率5 mm/s、位移10 mm、應變75%、觸發(fā)力5 g。

1.3.4 面團動態(tài)流變學特性測定

參照張艷艷等[14]的方法，將香菇-小麥混合粉制備的面團，包上保鮮膜后靜置20 min。取出大約3.00 g面團放置在載物臺后降低壓板，去掉載物臺周圍多余的面團。進行振蕩掃描測定，頻率掃描條件：平板夾具40 mm，測試間隙2 mm，測試溫度25 ℃，應力值0.5%，掃描頻率0.1～40 Hz。

1.3.5 干脆面的制備

1.3.5.1 工藝流程

1.3.5.2 干脆面的制作過程

稱取300 g香菇-小麥混合粉，將6 g食用鹽加入到105 g水中溶解后倒入攪拌機中混合均勻。低速攪打2 min，高速攪打8 min至形成松散面團，包上保鮮膜后在25 ℃熟化20 min，將熟化后的面團先壓制成厚度約4 mm的面片，再不斷進行碾壓，使面片最終厚度達到1 mm，將壓好的面片切成寬2 mm的面條，常壓下蒸制130 s后在150 ℃油炸120 s，冷卻后密封待用。

1.3.6 水分含量的測定

參照GB 5009.3—2016《食品中水分的測定》，采用直接干燥法測定不同香菇粉添加量干脆面的水分含量[15]。

1.3.7 油脂含量的測定

參照GB/T 5009.6—2003《糧食、油料及植物油脂檢驗》，采用索氏抽提法測定不同香菇粉添加量干脆面的油脂含量[16]。

1.3.8 油脂分布

參照Hur等[17]的方法，利用在紫外光照射條件下尼羅紅和油脂結合發(fā)出熒光特性，以丙酮為溶劑配制成質量濃度1 mg/L的尼羅紅溶液，將切片后的干脆面置于溶液中，在避光條件下染色25 min，利用激光共聚焦顯微鏡對干脆面切片進行觀察。

測試程序：掃描模式像素1 024×1 024；掃描頻率400 Hz；尼羅紅激發(fā)波長514 nm；發(fā)射波長646 nm；檢測波長539～753 nm。

1.4 數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析

實驗數(shù)據(jù)均為重復3 次后所測定的平均值，使用Origin 7.5軟件制作圖表，SPSS 17.0軟件對數(shù)據(jù)進行差異顯著性分析及方差分析。

2 結果與分析

2.1 香菇粉添加量對淀粉糊化特性的影響

表1 香菇粉添加量對淀粉糊化特性的影響Table 1 Effects of shiitake powder added to dough on starch pasting properties

淀粉的糊化特性不僅影響面制品的形態(tài)，而且影響其品質[18]。由表1可知，小麥粉的峰值黏度、谷值黏度、衰減值、最終黏度及回生值均為最高值。當香菇粉添加量為1%～9%時，隨著香菇粉的增加，混合粉的黏度顯著下降，這是因為香菇粉不含淀粉，隨著香菇粉添加量的增加，混合粉中淀粉含量減少從而破壞了面筋網(wǎng)絡結構，使面筋網(wǎng)絡包裹淀粉，降低淀粉的糊化特征值[19-20]；衰減值表示淀粉的崩潰程度，衰減值越低說明面團熱穩(wěn)定性越強，隨著香菇粉的增加，混合粉的衰減值顯著下降，當香菇粉添加量為5%時，衰減值比小麥粉下降了123 Pa·s，說明香菇粉的添加使混合粉面團的穩(wěn)定性增強；回生值表示淀粉的老化程度，回生值越小越不易老化，與小麥粉相比，添加香菇粉使混合粉的回生值顯著降低，這是因為淀粉氫鍵在重新排列的過程中受到香菇粉中蛋白質和膳食纖維的抑制，使糊化后淀粉分子的重結晶受到阻礙，從而抑制淀粉的老化[9,21]；糊化溫度表示糊化的難易程度，混合粉的糊化溫度隨著香菇粉添加量的增加顯著升高，這與香菇粉使直鏈淀粉在糊化后的重結晶現(xiàn)象降低有關[22]。此外，香菇粉的添加對糊化時間無顯著影響。

2.2 香菇粉添加量對干脆面面團質構特性的影響

表2 香菇粉添加量對干脆面面團質構的影響Table 2 Effect of shiitake powder added to dough on textural properties

面團的質構特性是面制品品質的一個重要分析指標，在一定范圍內，能較好地以映面團品質特性[23]。由表2可知，小麥粉面團的硬度、彈性、膠黏性、咀嚼性和回復性最低。當香菇粉添加量為1%～9%時，隨著香菇粉的增加，面團硬度由23 815.03 g顯著增加到35 620.17 g，面團咀嚼性增加，這可能因為面團在形成面筋蛋白網(wǎng)絡時受到香菇粉中蛋白質和膳食纖維等成分的干擾[24]。當香菇粉添加量為1%～7%時面團彈性、黏聚性呈下降趨勢，超過7%時緩慢上升。當香菇粉添加量為5%時，膠黏性為最大值9 973.21 g。面團黏彈性降低可能是香菇粉含量的增加導致混合粉吸水量顯著增加，面筋形成過程中可利用的水分減少，使得面筋網(wǎng)絡在形成過程中受到限制，面筋彈性變差[25]。在面團制作過程中，面筋蛋白網(wǎng)絡強度的降低，會使面團中氣孔抵御二氧化碳的能力減弱，從而降低面團的體積[22]，使干脆面在軋片過程中，內部結構更加致密，從而在油炸過程中降低油脂含量。因此，香菇粉添加量不超過5%時，對面團質構特性影響較小，有利于干脆面制作。

2.3 香菇粉添加量對干脆面面團流變學特性的影響

如圖1A、B所示，面團的G’和G”均隨著振蕩頻率的增大而增大，并且在所測定的范圍內，同一香菇粉添加量的面團，其G’大于G”，tanδ＜1，表明香菇粉面團的動態(tài)流變學特性為弱凝膠特性[26]。加入香菇粉后，G’和G”呈先下降后顯著上升（P＜0.05）的趨勢，其下降的原因可能是由于香菇粉的添加稀釋了面團中面筋蛋白含量，纖維含量升高，從而限制了面團形成良好黏彈性網(wǎng)絡狀結構支撐骨架的能力，使得面團體系中凝膠網(wǎng)絡結構弱化；緩慢上升的原因可能是繼續(xù)添加香菇粉會增大混合粉中蛋白質含量，香菇粉中蛋白質含量較高，從而增加蛋白質相互聚合的趨勢，提高面團黏彈性[19]，也可能是香菇粉中多糖及蛋白與面筋蛋白網(wǎng)絡相互交聯(lián)，面團吸水能力增強，使面筋蛋白之間的聚合程度增加，進而使面筋蛋白網(wǎng)絡密度和強度都得到增加，從而抵消了由于面筋蛋白含量下降而導致的蛋白網(wǎng)狀的破壞作用[27]。

圖1 不同香菇粉添加量的面團G’（A）、G”（B）和tanδ（C）隨頻率變化關系Fig. 1 Frequency dependence of G’ (A), G” (B) and tanδ (C) of dough samples with shiitake powder at different concentrations

如圖1C所示，tanδ＜1，表示所有樣品的G’大于G”，tanδ越小，說明面團彈性比例較多[28]，流動性弱，較穩(wěn)定。隨著香菇粉添加量的增加，tanδ呈先上升后下降的趨勢，當添加量小于5%時，tanδ高于對照組，黏性比例增大，當添加量大于5%時，隨著香菇粉的增加，混合體系中分子交聯(lián)的程度增加，彈性比例逐漸增大。tanδ隨頻率的變化可以發(fā)現(xiàn)，在較低頻率下，tanδ隨頻率的上升而下降；在高頻率下tanδ隨著頻率的上升而升高，說明混合體系在高頻率下易被破壞，不穩(wěn)定[29]。添加香菇粉使面團黏彈性得到提高，但在添加量較高時，制備面團所需要的水分含量較多，不宜制作干脆面，因此香菇粉添加量不應大于5%。

2.4 香菇粉添加量對干脆面的水分和油脂含量的影響

圖2 香菇粉添加量對干脆面水分和油脂含量的影響Fig. 2 Effect of shiitake powder added to dough on moisture and oil contents of crisp instant noodles

油炸是一個傳熱和傳質同時進行的過程，熱量是通過熱油向干脆面內部傳遞，水分從干脆面內部逐漸向外蒸發(fā)，油則由干脆面表面向內滲入[30]。由圖2可知，隨著香菇粉添加量的增加，干脆面的水分含量先上升后下降，油脂含量先降低后上升，這可能是香菇粉中含有多糖和蛋白質，產(chǎn)生聚合作用，使面團的內部結構更加致密，從而在油炸過程中減少了面條中水分的蒸發(fā)進而降低油脂含量[31]。當香菇粉添加量為5%時，水分質量分數(shù)最高為3.04%，油脂質量分數(shù)最低為18.58%。當香菇粉添加量大于5%時，油脂含量呈上升趨勢，這可能是香菇中的膳食纖維較多，阻礙淀粉與水的結合，降低淀粉最終形成凝膠的能力，從而阻礙面筋三維網(wǎng)絡結構的形成，面條表面變得粗糙不再光滑，使其在油炸過程中水分蒸發(fā)較快，表面會附著多余油脂，使干脆面的油脂含量升高[32]。

2.5 油脂分布

圖3 干脆面的激光共聚焦顯微鏡圖Fig. 3 Laser confocal micrographs of crisp instant noodles with different amounts of shiitake

通過滲入油脂中的尼羅紅所含有的熒光特性可以觀察到干脆面在吸收過程中的分布情況[33]。顯微鏡圖不僅可以表現(xiàn)出干脆面的油脂分布狀況，也可以間接以映干脆面的表觀結構以及油脂含量。其中顯微鏡圖的亮度越強，說明干脆面的油脂含量越高，以之則說明油脂含量較低[34]。

從圖3可知，將不同香菇粉添加量的干脆面進行切片處理，用激光共聚焦顯微鏡在同一操作條件下進行分析，觀察干脆面的油脂分布情況。當香菇粉添加量為0%時（圖3A），干脆面油脂分布較密、分布面積大且亮度較高，說明此時干脆面的油脂含量較高。當香菇粉的添加量為1%～5%時（圖3B～D），制備的干脆面切片的油脂分布均勻、密度較低，這可能是因為香菇粉中所含有的親水基團能夠通過氫鍵結合水分，從而使干脆面保持更多水分，減少在油炸過程中水分蒸發(fā)所產(chǎn)生的孔洞，使得干脆面的內部結構致密，油脂含量顯著下降。當香菇粉添加量超過7%時（圖3E、F），油脂分布亮度增加，分布密度較大說明過量香菇粉的添加，增加了干脆面面條的粗糙度，產(chǎn)生較大的孔隙，減弱了對水分蒸發(fā)的阻礙力，此時面餅結構松散，油脂含量高。激光共聚焦掃描顯微鏡結果與油脂含量的結果類似，進一步證明了適當加入香菇粉，能夠使干脆面的內部結構緊密，從而減少油炸過程中水分的蒸發(fā)，降低干脆面的油脂含量。

3 結 論

對干脆面面團流變學特性的分析表明，添加香菇粉使混合粉中蛋白質和膳食纖維含量增加，降低了淀粉的糊化值，面團表現(xiàn)為弱凝膠特性，隨著香菇粉含量的增加，干脆面面團的黏聚性和彈性先顯著下降后緩慢上升，硬度增加，黏彈性模量先降低后升高，高頻率下面團混合體系的穩(wěn)定性變差。當香菇粉添加量為5%，干脆面的水分質量分數(shù)為3.04%，脂肪質量分數(shù)為18.58%，此時的香菇干脆面面餅結構緊密，熒光強度最低，油脂含量最少。本研究不僅可以有效利用形態(tài)品質較差的香菇資源，提高香菇產(chǎn)品的附加值，而且為低脂干脆面的工業(yè)化生產(chǎn)提供理論基礎。