李 曼，雷 霞，陶丽芬，麦馨允

改性蕨菜膳食纤维对面团质构及酥性饼干品质的影响

李 曼，雷 霞，陶丽芬，麦馨允

（百色学院农业与食品工程学院，广西百色 533000）

以高温蒸煮改性蕨菜膳食纤维为原料，探讨60，80，100，120，140目筛下对高温蒸煮改性蕨菜膳食纤维持水力、持油力、膨胀力和结合水力的影响，得出120目筛下改性蕨菜膳食纤维性质最佳。将蕨菜膳食纤维添加到酥性饼干中，探讨膳食纤维不同添加量对酥性饼干面团质构、饼干质构和感官品质的影响。结果表明，改性蕨菜膳食纤维的最适添加量为9%，可维持饼干适宜的硬度和酥脆性，有较好的咀嚼口感和黏着性，感官品质最佳。

改性；蕨菜膳食纤维；粒径；酥性饼干

膳食纤维是不能被人体小肠的内源性酶消化、吸收，且聚合度≥10的碳水化合物聚合物[1]，有着较高的持水能力，可避免食品脱水收缩，能增加食品的黏度、减少热量，赋予食品良好的感官性状和质构，还可作为功能性食品组分[2-3]。膳食纤维的这些性质给食品提供了类似脂肪的质感，在减少脂肪的同时保证食品品质，减少热量的摄入，契合低脂食品的要求。膳食纤维来源广泛，果蔬、谷物加工的副产品含有大量膳食纤维，将这些食品加工副产品重新利用起来，作为食品生产的新原料，可以提高资源的利用率。同时，膳食纤维进入人体能产生有益的生理作用，可以被应用到功能性食品的生产中。

蕨菜可食部分为其嫩茎，但蕨菜的其他部位因纤维化而造成了浪费，其实该部分恰是形态最粗壮、营养最丰富、又含有丰富的膳食纤维，但由于不能食用，加工前必须切除扔掉。若能将蕨菜膳食纤维添加到酥性饼干中，不仅可以提高原料的利用率、产生一定的社会效益和经济效益、实现废弃资源的有效利用，同时还能增加食品的多样性。

试验探究不同粒径对高温蒸煮改性膳食纤维物理性能（持水力、持油力、结合水力、膨胀力）的影响，从而筛选出最佳加工性能的高温蒸煮改性膳食纤维，并以不同添加量添加到酥性饼干中，探究不同添加量的高温蒸煮改性膳食纤维对面团质构、饼干质构和感官品质的影响，最终得出其最适添加量。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

改性蕨菜膳食纤维，实验室制备；食用小苏打，深圳市太港食品有限公司提供；淀粉，重庆市沁心食品有限公司提供；植物油、面粉、白砂糖、鸡蛋，均为市售。

1.2 仪器及设备

电子台秤，上海越众仪器设备有限公司产品；电烤炉，广州三麦机械设备有限公司产品；TMS-PRO型食品物性分析仪，美国FTC公司产品。

1.3 高温蒸煮蕨菜膳食纤维的制备

称取40目筛下的蕨菜粉，放入高温灭菌锅中进行高温蒸煮（压力0.17 MPa，温度130℃，处理时间60 min）；将蒸煮后的样品取出，静置冷却，干燥后的样品再进行粉碎处理；粉碎后的样品过60，80，100，120，140目筛，得到所需目筛下的高温蒸煮改性蕨菜膳食纤维。

1.4 饼干的配方和制作方法及单因素试验

饼干的具体配方参考Shalini Hooda等人[4]的方法。

酥性饼干配方为每100 g面粉添加白砂糖35 g，植物油25 g，淀粉3 g，鸡蛋8 g，小苏打0.4 g，水15 g。

先将白砂糖、小苏打、鸡蛋、水和一定量目标粒径的改性蕨菜膳食纤维（改性蕨菜膳食纤维添加比例分别为面粉质量的0，3%，6%，9%，12%）搅拌均匀，然后加入面粉，全部混匀后进行面粉的调制、整形，最后放入烤箱中烘烤（上火200℃，下火160℃，时间约30 min）。

1.5 指标测定

1.5.1 持水力的测定

参照Robertson J A和Raghavendra S N等人[5-6]的方法，并稍作修改。准确称取1.00 g蕨菜粉样品置于100 mL烧杯中，加入30 mL蒸馏水后振荡摇匀1 min，在室温下放置24 h，通过玻璃坩埚小心弃去上清液后称量样品的质量m1，然后进行干燥，记录干燥后样品的质量m2。按照公式（1）计算持水率。

式中：m1——样品湿质量，g；

m2——样品干燥后的质量，g。

1.5.2 持油力的测定

持油力的测定方法同持水力相同，持油力称0.5 g干样品，10 mL植物油[7]。

1.5.3 膨胀力的测定

参照Robertson J A和Raghavendra S N等人[5-6]的方法，并稍作修改。准确称取0.5 g蕨菜膳食纤维样品于15 mL量筒中，记录干样品体积数，然后加入10 mL蒸馏水，轻轻摇匀后静置24 h，记录量筒中样品的体积数。按照公式（2）计算膨胀力。

式中：V1——吸水膨胀后的体积，mL；

V0——干品体积，mL；m——样品质量，g。

1.5.4 结合水力的测定

参照Robertson J A和Raghavendra S N等人[5-6]的方法，并稍作修改。准确量取干蕨菜粉1 g，放置在具有刻度的离心管中，加入30 mL蒸馏水，轻微振荡后，静置24 h，然后以转速3 000 r/min离心20 min，通过玻璃坩埚小心弃去上清液后称量样品的质量m1，然后干燥，记录干燥后样品的质量m2。按照公式（3）计算结合水力。

式中：m1——湿样品质量，g；

m2——干燥后样品的质量，g。

1.5.5 面团质构的测定

将面团挤压成直径20 mm，高20 mm的圆柱形，选择TPA模式，1 000 N探头，测试速度120 mm/s，形变量40%，测定其硬度、弹性、内聚性、黏着性，做5次平行。

1.5.6 酥性饼干质构的测定

选用质构仪TPA模式，1 000 N探头进行测试，测试速度60 mm/s，形变量50%。以硬度、酥脆性、黏着性和咀嚼性4个指标来评定饼干的质构特性，做5次平行。

1.5.7 感官评价

根据国标王雪波等人[8]的方法，并稍作修改。

酥性饼干品质标准见表1。

表1 酥性饼干品质标准

1.6 数据分析

采用SPSS 13.0进行差异显著性分析（LSD法）。

2 结果与分析

2.1 不同粒径对高温蒸煮改性蕨菜膳食纤维物理性质的影响

不同粒径对高温蒸煮改性蕨菜膳食纤维物理性质的影响见图1。

图1 不同粒径对高温蒸煮改性蕨菜膳食纤维物理性质的影响

由图1可知，高温蒸煮改性蕨菜膳食纤维在120目筛下的膨胀力、持水力、持油力、结合水力最好。这是因为随着膳食纤维粒径的缩小，使得膳食纤维的比表面积增大，亲水基团暴露，颗粒延展产生更大的溶胀体积；随着粒径的进一步减小，膳食纤维中大分子半纤维素、纤维素的长链断裂，小分子物质增加，对水分的吸附能力降低，导致膨胀力降低[9-10]。因此，选择120目的高温蒸煮改性蕨菜膳食纤维作为制作饼干的膳食纤维。

2.2 改性蕨菜膳食纤维对面团质构的影响

饼干的生产过程中，面团的软硬直接关系到饼干的成型和品质。

改性蕨菜膳食纤维对面团质构的影响见表2。

表2 改性蕨菜膳食纤维对面团质构的影响

由表2可知，当引入改性蕨菜膳食纤维会稀释面筋蛋白质，对面筋网络的形成带来不良影响，降低面团的硬度；随着改性蕨菜膳食纤维添加量的增加，其填充在面筋网络中，使硬度增加[11]。面团的弹性随改性蕨菜膳食纤维添加量的增加呈现先增后减的走势，但总体而言，改性蕨菜膳食纤维的添加有助于提高面团的弹性。然而随着改性蕨菜膳食纤维添加量的增大，改性蕨菜膳食纤维填充了面筋网络，使得面团变得硬实，导致9%和12%添加量的弹性低于3%和6%添加量。内聚性表示第2次和第1次下压过程中所做功比值，反映了形成面团状态所需的内部结合力大小[12]。从表2可知，添加少量的改性蕨菜膳食纤维可以提高面团内部的结合力，但随着改性蕨菜膳食纤维添加量的增多面团内部的结合力逐渐降低，面团相应变得易碎，不容易形成面团。改性蕨菜膳食纤维的加入稀释了面团中的面筋蛋白，不利于面筋网络的形成，降低了黏着性，随着改性蕨菜膳食纤维添加量增加，改善了面筋网络的形成，黏着性有升高。

2.3 改性蕨菜膳食纤维对酥性饼干质构的影响

2.3.1 改性蕨菜膳食纤维对酥性饼干硬度的影响

硬度是指使饼干产生形变所需要的力。

改性蕨菜膳食纤维添加量对酥性饼干硬度的影响见图2。

图2 改性蕨菜膳食纤维添加量对酥性饼干硬度的影响

由图2可知，在改性蕨菜膳食纤维添加量为3%时饼干的硬度有所下降，这可能是因为改性蕨菜膳食纤维的增加，其持水性较强，使得饼干中保留了更多的水分，导致硬度降低；而后随着改性蕨菜膳食纤维添加量的增加，使饼干内部之间的孔隙增大，导致饼干变干，使硬度增大[13]。改性蕨菜膳食纤维0～12%的添加量虽然在数值上会有变化趋向，但改性蕨菜膳食纤维3%～12%的添加量总体在统计学上与对照组的添加量相比差异不显著（p＞0.05）。因为饼干的硬度影响饼干的口感，硬度高的饼干，咀嚼时需要较多的唾液，口感更好[14]，故9%和12%的添加量最好。

2.3.2 改性蕨菜膳食纤维对酥性饼干酥脆性的影响

酥脆性是指破碎饼干所需要的力，描述的是饼干面团的网络结构强弱程度和饼干的酥松程度。

改性蕨菜膳食纤维添加量对酥性饼干酥脆性的影响见图3。

图3 改性蕨菜膳食纤维添加量对酥性饼干酥脆性的影响

由图3可知，在改性蕨菜膳食纤维0～6%的添加量内，酥脆性随着添加量的增加逐渐降低，可能是因为改性蕨菜膳食纤维的增加，致使饼干内部变得绵密，饼干的酥脆性在一定程度上降低；但随着改性蕨菜膳食纤维添加量的增加，改性蕨菜膳食纤维对面团起到了填充的作用，降低了面团的韧性，水分不易被存储下来，又经过高温烘烤，水分散失，致使饼干酥脆性增加。不同改性蕨菜膳食纤维添加量虽然在数值上其酥脆性会有变化趋向，但与对照组添加量为0的饼干相比，改性蕨菜膳食纤维添加量对饼干酥脆性的影响差异不显著（p＞0.05）。不过12%改性蕨菜膳食纤维添加量的酥脆性在统计学上与3%，6%添加量的酥脆性及其他添加量存在显著差异（p＜0.05），12%添加量的酥脆性与9%添加量的酥脆性差异不显著（p＞0.05）。因为较高的酥脆性可以提高酥性饼干的品质，因此选择9%和12%改性蕨菜膳食纤维添加量使饼干更酥脆。

2.3.3 改性蕨菜膳食纤维对酥性饼干咀嚼性的影响

咀嚼性是指把饼干变成可以吞咽的状态时所需能量，是将饼干从固体咀嚼到可吞咽状态过程牙齿所用的功[15]。咀嚼性指标普遍与硬度的变化具有高度的相关性。

改性蕨菜膳食纤维添加量对酥性饼干咀嚼性的影响见图4。

图4 改性蕨菜膳食纤维添加量对酥性饼干咀嚼性的影响

由图4可知，随着改性蕨菜膳食纤维添加量的增大，饼干的咀嚼性升高，与硬度的变化趋势相似。未添加改性蕨菜膳食纤维的咀嚼性与9%，12%改性蕨菜膳食纤维添加量的咀嚼性之间无显著差异（p＞0.05），而3%和6%的改性蕨菜膳食纤维添加量使饼干的咀嚼性下降，低咀嚼性导致饼干入口无嚼劲，口感过于细腻、不酥脆、黏牙；而9%和12%改性蕨菜膳食纤维添加量的饼干，其咀嚼性更高、更干燥、更疏松。

2.3.4 改性蕨菜膳食纤维对酥性饼干黏着性的影响

黏着性是饼干产生黏着作用时所耗费的功，表现了人们在咀嚼时饼干对口腔中所接触面的黏着特性，黏着性越大，饼干越容易黏附在牙齿及喉咙上，即有黏牙的感觉。

改性蕨菜膳食纤维添加量对酥性饼干黏着性的影响见图5。

由图5可知，黏着性随改性蕨菜膳食纤维添加量的增加呈现先升高后降低的趋向，但在改性蕨菜膳食纤维添加量为12%时，其黏着性突然增加并出现最大值；改性蕨菜膳食纤维添加量为3%～9%时，黏着性与未添加的黏着性无显著差异（p＞0.05）；而改性蕨菜膳食纤维12%添加量使其黏着性明显大于未添加的黏着性（p＜0.05）。由于黏着性的适当降低对饼干的品质有利，所以可以选择3%～9%的添加量。2.4 改性蕨菜膳食纤维对酥性饼干感官评分的影响

图5 改性蕨菜膳食纤维添加量对酥性饼干黏着性的影响

改性蕨菜膳食纤维酥性饼干的感官评分见图6。

图6 改性蕨菜膳食纤维酥性饼干的感官评分

由图6可知，随着改性蕨菜膳食纤维添加量的增加，感官评分先升高后降低，而添加量为9%的评分最高，未添加的评分最低。由于改性蕨菜膳食纤维添加量的增加，使得饼干的口感酥松，越来越松脆、不黏牙。但当改性蕨菜膳食纤维添加量达到12%时，饼干口感较差，粗糙感较重，且蕨菜的特殊香气过重，使饼干有腥味，不易被接受，所以选择9%的添加量为好。

3 结论

高温蒸煮使用了高温和高压，它能使膳食纤维结构发生改变，使一些化学键出现断裂或减弱，从而达到改性膳食纤维的目的。适当缩小粒径，使得膳食纤维的比表面积增大，亲水基团暴露，颗粒延展产生更大的溶胀体积。120目高温蒸煮改性蕨菜膳食纤维的持水力、持油力、膨胀力和结合水力较佳。

将120目下高温蒸煮改性蕨菜膳食纤维以不同比例添加到酥性饼干中，依照单因素试验和感官评分来确定其最佳比例。添加9%的改性蕨菜膳食纤维既可以起到填充作用，提高面团的硬度，不会使面团产生形变，又可以起到稀释作用，有较好的弹性，使面团具备优良的可塑性，易形成面团；添加改性蕨菜膳食纤维的饼干口感更佳，更酥脆，不黏牙。

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[15]李素芬，刘建福.豌豆纤维对面团质构及酥性饼干品质的影响 [J].食品工业科技，2015（14）：131-133，138.◇

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

百色学院校级科研项目（2015KBN10）。

李 曼（1994— ），女，在读本科，研究方向为农产品贮藏与加工。