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中国精品科技期刊2020

基于响应面法优化北虫草蛋卷工艺及其品质分析

赵欢, 贺晓龙, 王晓涧, 赵瑞华, 邵雅婷, 王逸初, 高瑜

赵欢,贺晓龙,王晓涧,等. 基于响应面法优化北虫草蛋卷工艺及其品质分析[J]. 食品工业科技,2023,44(12):185−192. doi: 10.13386/j.issn1002-0306.2022090082.
引用本文: 赵欢,贺晓龙,王晓涧,等. 基于响应面法优化北虫草蛋卷工艺及其品质分析[J]. 食品工业科技,2023,44(12):185−192. doi: 10.13386/j.issn1002-0306.2022090082.
ZHAO Huan, HE Xiaolong, WANG Xiaojian, et al. Optimization of Cordyceps militaris Egg Roll Technology and Quality Analysis Based on Response Surface Methodology[J]. Science and Technology of Food Industry, 2023, 44(12): 185−192. (in Chinese with English abstract). doi: 10.13386/j.issn1002-0306.2022090082.
Citation: ZHAO Huan, HE Xiaolong, WANG Xiaojian, et al. Optimization of Cordyceps militaris Egg Roll Technology and Quality Analysis Based on Response Surface Methodology[J]. Science and Technology of Food Industry, 2023, 44(12): 185−192. (in Chinese with English abstract). doi: 10.13386/j.issn1002-0306.2022090082.

基于响应面法优化北虫草蛋卷工艺及其品质分析

基金项目: 陕西省重点研发计划(2020NY-078);陕西省教育厅服务地方专项项目(20JC037);延安大学产学研合作项目(XCZX202101)。
详细信息
    作者简介:

    赵欢(1998−),男,硕士研究生,研究方向:食品工程,E-mail:yadxzh@yau.edu.cn

    通讯作者:

    贺晓龙(1982−),男,硕士,高级实验师,研究方向:食药用菌加工,E-mail:ydhelong@163.com

  • 中图分类号: TS201.1

Optimization of Cordyceps militaris Egg Roll Technology and Quality Analysis Based on Response Surface Methodology

  • 摘要: 目的:以低筋小麦粉为主要原料,添加北虫草粉、鸡蛋液、黄奶油、白砂糖等制作北虫草蛋卷。方法:通过单因素实验和响应面试验构建Box-Behnken多元回归模型,对北虫草蛋卷的配方进行优化,通过TMS-PRO质构仪进行质构特性测定,根据食品安全国家标准测定产品性能指标。结果:以低筋小麦粉总量为基准,当北虫草粉添加量为6%、鸡蛋液添加量为25%、白砂糖添加量为30%、黄奶油添加量为37%,在此条件下,北虫草蛋卷感官评分为91.0。各项性能指标均符合国家安全标准,且具有良好的持水性与持油性,北虫草蛋卷硬度为34.03±0.49 N;黏着性为−1.34±0.01 N·s;凝聚性为0.13±0.01 mJ;咀嚼性为3.36±0.23 N;弹性为0.76±0.01 mm。结论:相较于全粉蛋卷,北虫草蛋卷具有高蛋白、高虫草素、高持水性、低脂肪和低持油性的特点,营养价值更优。
    Abstract: With low gluten wheat flour as main raw material, Cordyceps militaris egg rolls were made by adding C. militaris powder, egg liquid, yellow cream and white granulated sugar, etc. Methods: Box-Behnken multiple regression model was constructed through single factor test and response surface methodology to optimize the formula of C. militaris egg rolls. Texture parameters were determined by TMS-PRO texture analyzer, and product performance indexes were determined according to the national food safety standards. Results: The optimum formula for egg rolls was as follows, C. militaris powder 6%, egg liquid 25%, white granulated sugar 30%, and yellow cream 37% based on the total amount of low gluten wheat flour. Under the optimal conditions, the sensory score of C. militaris egg rolls was up to 91.0 points. All the performance indexes were in line with the national safety standards, and had good water and oil retention. The hardness of C. militaris egg rolls was 34.03±0.49 N, adhesion was −1.34±0.01 N·s, the cohesiveness was 0.13±0.01 mJ, mastication was 3.36±0.23 N, the elasticity was 0.76±0.01 mm. Conclusion: Compared with the whole powder egg rolls, C. militaris egg rolls had better nutritional values with characteristics of high protein, high fat, high cordycepin, high water holding capacity and low oil holding capacity.
  • 据报道,虫草是昆虫病原真菌中最大的属之一,有600余种[1]。北虫草是一种被全国各地广泛用作功能性食品的药用菌,北虫草中的生物活性化合物包括虫草素、麦角甾醇、D-甘露醇、多糖、酶和大环内酯等[2-4]。其活性成分能够有效抑制癌细胞和肿瘤细胞的增殖[5],并具有抗炎作用(防止肺部、肝脏和肾脏等器官的恶化),此外,它还可以增强免疫系统[6],并具有抗氧化、抗衰老、抗色素沉积的作用,同时也可以破坏或抑制微生物的生长,包括病毒、细菌、真菌、寄生虫和原生动物等[7-9]。虫草素常被用作虫草质量控制的有效化学标记[10]。由于北虫草具有较高营养价值,所以人们开始将其添加到食品加工过程当中,在提高食品风味的同时也增加了产品营养附加值[11]。对北虫草的精深加工产品生产工艺进行研究,将对功能型食品的开发产生重大现实意义[12]

    蛋卷作为一款优质美食,以高营养价值、香脆酥甜而受到各大消费者的喜爱。市面上的蛋卷是在小麦粉中添加鸡蛋、黄油等辅料经烘烤卷制而成的产品[13]。由于蛋卷本身的营养成分较为单一,所以为了保障蛋卷的营养价值均衡性,同时也为了进一步满足消费者对蛋卷的营养需求,各大厂商在生产传统蛋卷的过程中加入部分功能性原料来制备功能型蛋卷[14-15]

    文章研究的北虫草蛋卷,不仅为烘焙行业研发兼具功能保健效用的产品提供新方向,也为北虫草的利用提供了一定的理论基础,北虫草蛋卷的最优配方通过单因素实验与响应面试验构建Box-Behnken多元回归模型的方法来确定,为蛋卷增添北虫草特有的营养成分与色泽香味,可提高消费者的食欲及购买欲望。

    北虫草 选育自延安大学生命科学学院食药用菌实验室;鸡蛋 咸阳康大现代农业有限公司;白砂糖 金珂糖业有限责任公司;黄奶油 中粮东海粮油工业(张家港)有限公司;虫草素标准品(≥98%) 成都瑞芬思生物科技有限公司;腺苷标准品(≥98%) 北京索莱宝科技有限公司;虫草酸标准品(≥98%) 上海士锋生物科技有限公司;乙腈(99.99%,ACS/HPLC级) 上海耀勘化工有限公司;

    1525EF型超高效液相色谱仪 美国Waters公司;L-8900型氨基酸分析仪 日本日立公司;JYL-C91T多功能料理机 九阳股份有限公司;XC-XG-1平面蛋卷机 徐州宝盛电器科技有限公司;DDQ-A20D1打蛋器 广州旭众食品机械有限公司;BL-220H电子天平 上海精密仪器仪表有限公司;BBS-SSC超净工作台 山东高芯传感器研究院有限公司;TMS-PRO质构仪 美国Food Technology Corporation公司。

    对照组配方为低筋小麦粉添加100 g、北虫草粉添加15 g、鸡蛋液添加55 g、黄奶油添加35 g、白砂糖添加25 g[16]。在此配方的基础上,以北虫草蛋卷的感官品质为评分标准,将北虫草粉、鸡蛋液、白砂糖、黄奶油的添加量设置为4个因素,通过单因素实验来确定它们的最佳添加量范围,对北虫草蛋卷制备工艺通过构建Box-Behnken多元回归模型进行研究。

    原料混料→加入白砂糖、黄奶油→打浆→注浆→煎蛋卷→卷制成型→静置冷却→成品打包

    选用延安大学生命科学学院食药用菌实验室选育的优质北虫草,应符合市场销售标准及食品健康要求,将北虫草除杂后用自吸式粉碎机粉碎,得到北虫草粉。

    先将低筋小麦粉、白砂糖、黄奶油依次加入JYL-C91T多功能料理机中搅拌,中速2 min,然后缓慢加入鸡蛋液,按照同一方向在料理机中均匀搅拌2 min,防止出现混料不均匀,最后将北虫草粉(北虫草粉过标准孔径80目的筛)加入,继续中速搅拌2 min,将已打好的面糊全部捞出,搅拌过程中如有部分北虫草粉混合不均匀,可加入适量水使其成糊状。将制好的面糊用保鲜袋覆盖包裹,避免水分流失,将其在室温下静置10 min。

    将已打好的面糊放入裱花袋均匀的注入XC-XG-1平面蛋卷机中,注意力度均匀,确保压制而成的蛋卷片质量一致。

    将XC-XG-1平面蛋卷机预热,设置温度200 ℃,煎制时间1.6 min,按此煎制条件进行煎制,期间注意观察,避免蛋卷烘干烤焦,确保香味纯正,无焦边。

    将上述煎制好的蛋卷胚用已准备好的制具,沿同一方向向上卷制成形,直到提供感官评定所需要的数量。

    由于卷制后的蛋卷松软易变形而且残留温度较高,所以应进行冷却处理,保证产品的完整性。

    选取10名评品者对北虫草蛋卷进行感官评分,品尝者应无特殊口感且具备丰富经验,评分标准见表1[17]

    表  1  蛋卷感官评价标准
    Table  1.  Sensory evaluation criteria of egg roll
    项目评分依据分值(分)满分(分)
    色泽蛋卷表面、底部、边缘呈浅黄色稍偏红,无过焦、过白现象,色泽均匀15~2020
    色泽不够均匀,表面、底部稍有异常颜色10~14
    底部、表面和边缘色重、发花0~9
    结构蛋卷厚薄均匀一致,膨松好,质地疏松,无杂质,不变形、不缺角8~1010
    蛋卷表面缺角,边缘变形,但不严重5~7
    表面起泡,破损严重0~4
    风味香味纯正,酥松、无异味、香脆15~2020
    蛋卷香味不纯,无异味,无苦味10~14
    有苦味,有异味0~9
    口感蛋卷口感劲道酥脆,不粘牙,无粗颗粒25~3030
    口感不酥脆,紧实15~24
    口感粗糙粘牙0~14
    组织
    状态
    蛋卷内部有均匀而致密的小气孔,可轻易折断15~2020
    组织粗糙,无大裂缝和大孔洞10~14
    杂质严重,裂缝和孔洞较大0~9
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    以低筋小麦粉的添加量为基准,添加北虫草粉15%,鸡蛋液55%、白砂糖25%,以感官评分为标准,结合甜度与酥脆性,设置黄奶油添加量分别为16%、23%、30%、37%和44%,得出最优添加量区间范围。

    以低筋小麦粉的添加量为基准,添加鸡蛋液55%、黄奶油35%、白砂糖25%,以感官评分为标准,结合甜度与酥脆性,设置北虫草粉添加量分别为3%、6%、9%、12%和15%,得出最优添加量区间范围。

    以低筋小麦粉的添加量为基准,添加北虫草粉15%、黄奶油35%、白砂糖25%,以感官评分为标准,结合甜度与酥脆性,设置鸡蛋液的添加量分别为25%、33%、41%、49%和57%,得出最优区间范围。

    以低筋小麦粉的添加量为基准,添加北虫草粉15%、鸡蛋液55%、黄奶油35%,以感官评分为标准,结合甜度与酥脆性,设置白砂糖添加量分别为12%、18%、24%、30%和36%,得出最优区间范围。

    在单因素实验结果的基础上,以黄奶油添加量、北虫草粉添加量、鸡蛋液添加量与白砂糖添加量为4个考察因素,选取3水平设计响应面试验,试验因素与水平见表2

    表  2  响应面试验因素水平设计
    Table  2.  Design of response surface test factor level
    水平因素
    黄奶油(%)北虫草粉(%)鸡蛋液(%)白砂糖(%)
    −13032518
    03763324
    14494130
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    根据最优配方制备北虫草蛋卷,然后通过TMS-PRO质构仪进行TPA测试,对北虫草蛋卷进行综合物性分析,采用P/36R型号探头。质构仪程序参数设置为:最大负载:200 N;最大位移:300 mm;最大时间:10 min;最大速度:400 mm/min;实验测定参数为:触发力:0.5 N;实验速度:30 mm/min;压缩百分比:30%;回升距离150 mm;图像采集率:1000 Hz;样品进行4次重复得出平均值±标准差,选择北虫草蛋卷硬度(N)、黏着性(N·s)、咀嚼性(N)、凝聚性(mJ)、弹性(mm)等参数进行质构分析[18-20],通过质构仪3PB探究单因素对北虫草蛋卷酥脆性的影响,进行三次重复,具体参数设定见表3

    表  3  北虫草蛋卷酥脆性质构参数设定
    Table  3.  Setting of crispy property parameters of cordyceps militaris egg roll
    探头型号测试模式操作类型测前速率测中速率测后速率
    3PB压力测试PTZ11 mm/s1 mm/s5 mm/s
    触发力触发类型压缩间隔起点感应力速率
    5gAUTO2 s5 g200 PPs
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    通过对比全粉蛋卷,对蛋卷主要成分进行测定分析,虫草素、虫草酸、腺苷、卵磷脂通过高效液相法测定,氨基酸利用氨基酸自动分析仪测定,脂肪、还原糖、蛋白质分别通过索式抽提法、直接滴定法、凯氏定氮法测定[21-22]。甜度采用葡糖糖含量×0.70+甘露糖×1.00+半乳糖×1.75计算[23]

    表4所示,依据国家标准,对北虫草功能型饮品的水分、酸价、过氧化值、菌落总数、大肠杆菌数及霉菌数等理化指标进行测定,为北虫草蛋卷运输、贮藏提供参考依据。

    表  4  北虫草蛋卷性能指标测定方法
    Table  4.  Determination method of performance indexes of cordyceps militaris egg roll
    检测项目方法目的参考文献
    水分GB 5009.3-2016《食品安全国家标准 食品中水分的测定》为食品运输、储藏提供依据[24]
    酸价GB 5009.229-2016《食品安全国家标准 食品中酸价的测定》反应食品酸败程度[25]
    过氧化值GB 5009.227-2016《食品安全国家标准 食品中过氧化值的测定》反应食品氧化程度[26]
    菌落总数GB 4789.2-2016《食品安全国家标准 食品微生物学检验菌落总数测定》反应食品卫生质量[27]
    大肠杆菌GB 4789.3-2016《食品安全国家标准 食品微生物学检验 大肠菌群计数》
    霉菌GB 4789.15-2016《食品安全国家标准 食品微生物学检验 霉菌和酵母计数》
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    对比全粉蛋卷,探究北虫草的加入对产品持水性与控油性的影响,采用蔡沙等[28]的方法并做修改,称取1 g北虫草蛋卷作为样品,记为M1,在样品中加入去离子水,按料液比1:25(g/mL),在37±2 ℃的条件下搅拌20 min,然后以2500 r/min离心15 min,弃上清液,称量沉淀质量,记作M2,北虫草蛋卷持水性的计算公式为:持水性=(M2−M1)/M1。式中:M1为吸水前北虫草蛋卷样品质量,g,M2为吸水后北虫草蛋卷样品质量,g。

    称取1 g北虫草蛋卷样品,记为M1,在样品中加入大豆油,按料液比1:15(g/mL),均匀搅拌20 min,在37±2 ℃条件下放置2 h,然后以1500 r/min离心15 min,称量残渣质量,记作M2[29],北虫草蛋卷持油性的计算公式为:持油性=(M2−M1)/M1。式中:M1为北虫草蛋卷样品吸油前的质量,g,M2为北虫草蛋卷样品吸油后的样品质量,g。

    实验采用采用Texture Analysis softwareV1.18-408软件对北虫草蛋卷的质构参数进行分析,采用Design Expert13.1.0软件对北虫草饮品进行响应面试验及模型构建,采用Microsoft Office Excel 2016和SPSS22.0进行数据统计和计算,采用Origin2021软件进行绘图。

    单因素实验结果如图1所示,从图1(a)中可以得出,当黄奶油的添加含量到达37%时,蛋卷的感官评分最高,在此条件下蛋卷的口感细腻无杂质,不粘牙,测定的酥脆数值越大代表酥脆性能越好,黄奶油添加量与蛋卷甜度和酥脆性都成正比,所以将黄奶油添加量的30%、37%和44%作为3个水平来进行响应面试验;从图1(b)中可以得出,当北虫草粉添加量为6%时,北虫草蛋卷的感官评分最高,此时的北虫草蛋卷纹理饱满且清晰可见,颜色呈橘色略带红,口感鲜脆。当北虫草粉添量低于6%时,北虫草蛋卷的口感有粗粒感,当添加量高时,蛋卷不易卷制,颜色偏白,有裂缝现象。因此,响应面试验的三个水平选取小麦粉添加量的3%、6%和9%;从图1(c)中可以得出当鸡蛋液的添加量为33%时,北虫草蛋卷感官评分最高,在此条件下蛋卷的无焦边,无苦味且不易变形。因此,响应面试验的3个水平选取为鸡蛋液添加量的25%、33%和41%;从图1(d)中可以得出,白砂糖的添加含量为24%时,蛋卷的感官评分最高,甜度适中其酥脆性较好,故选取白砂糖添加量的18%、24%和30%为响应面试验的三个水平。

    图  1  单物质添加量对北虫草蛋卷感官评分、甜度及酥脆性的影响
    注:不同小写字母表示差异显著,P<0.05;图3同。
    Figure  1.  Effects of adding amount of single substance on sensory score, sweetness and crispness of cordyceps militaris egg

    通过前期单因素实验,将北虫草蛋卷的感官评分作为衡量标准,在低筋小麦粉100%为固定量的前提下,选取4个变量进行响应面试验,A、B、C、D分别代表黄奶油添加量、北虫草粉添加量、鸡蛋液添加量与白砂糖添加量,结果见表5。通过Design-Expert13.1.0构建Box-Behnken多元回归模型,感官评分为响应值,拟合公式为:感官评分=90.18+0.63A+2.03B−0.97C−0.77D−1.18AB−1.02AC−2.75AD−0.98BC+2.05BD+4.25CD−4.47A2−6.12B2−6.29C2−5.57D2

    表  5  响应面试验设计及结果
    Table  5.  Response surface test design and results
    实验号因素
    ABCD感官评分(分)
    1−1−10075.3
    21−10079.7
    3−110081.9
    4110081.6
    500−1−183.6
    6001−173.4
    700−1174.8
    8001181.6
    9−100−179.0
    10100−183.9
    11−100181.7
    12100175.6
    130−1−1075.8
    1401−1081.8
    150−11075.5
    16011077.6
    17−10−1078.2
    1810−1082.6
    19−101078.4
    20101078.7
    210−10−179.4
    22010−179.2
    230−10173.8
    24010181.8
    25000089.8
    26000090.6
    27000089.8
    28000091.0
    29000089.7
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    表6可知,响应面模型的F值为73.64,P值小于0.0001,说明响应面试验的模型构建极为显著,失拟项F值为2.55、P值为0.1901,说明响应面模型具有较高可靠性,响应面模型与纯误差二者之间关联并不显著,交互项AD、CD与二次项A2、B2、C2、D2都对北虫草蛋卷感官评价产生了显著影响,决定系数R2的值为0.9866,校正决定系数R2Adj的值为0.9732,预测系数R2pred的值为0.9305,二者相差0.0427,其差值<0.2,说明试验数据与真实数据有较高拟合度,也说明了实验有97.32%符合数据模型,此时最佳感官评分为91.0分。

    表  6  响应面模型方差分析
    Table  6.  Response surface model analysis of variance
    方差来源平方和自由度均方FP显著性
    模型743.231453.0973.64<0.0001显著
    A4.8114.816.680.0216显著
    B49.61149.6168.82<0.0001显著
    C11.21111.2115.550.0015显著
    D7.0517.059.780.0074显著
    AB5.5215.527.660.0151显著
    AC4.2014.205.830.0300显著
    AD30.25130.2541.96<0.0001显著
    BC3.8013.805.270.0376显著
    BD16.81116.8123.320.0003显著
    CD72.25172.25100.22<0.0001显著
    A2129.561129.56179.71<0.0001显著
    B2242.881242.88336.90<0.0001显著
    C2256.971256.97356.45<0.0001显著
    D2201.181201.18279.06<0.0001显著
    残差10.09140.72
    失拟项8.73100.872.550.1901不显著
    纯误差1.3740.34
    合计753.3328
    决定系数R20.9866
    校正决定系数R2Adj0.9732
    预测系数R2pred0.9305
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    响应面与等高线图可以表征各因素之间的交互作用,椭圆形等高线表示两因素之间的交互作用明显,圆形则表示两因素之间的交互作用不明显[30-31]。由图2可知,拟合回归方程结果分析与响应面图所反映的各因素之间的交互作用结果一致。

    图  2  两两因素交互作用对北虫草蛋卷感官评价的影响
    Figure  2.  Effects of pairwise interaction on sensory evaluation of cordyceps militaris egg roll

    根据感官评分标准,以低筋小麦粉添加量为基准,添加北虫草粉6%、鸡蛋液25%、黄奶油37%、白砂糖30%等,按照1.2.2技术路线制作北虫草蛋卷并进行质构分析,进行4次重复,结果如表7所示,营养成分结果如表8所示。北虫草粉的加入降低了蛋卷硬度与黏着性,提升了弹性与咀嚼性,相较于全粉蛋卷,北虫草粉蛋卷的蛋白质含量提高了1.32%~2.12%,脂肪含量降低了0.14%~0.70%,增添了虫草素、虫草酸、腺苷等营养成分。

    表  7  北虫草蛋卷的质构特性分析
    Table  7.  Texture analysis of cordyceps militaris egg roll
    名称硬度(N)黏着性(N·s)凝聚性(mJ)咀嚼性(N)弹性(mm)酥脆性(mm)
    全粉蛋卷37.55±0.36−1.06±0.020.11±0.012.69±0.030.65±0.0326.82±0.05
    北虫草蛋卷32.69±0.05−1.18±0.050.14±0.023.15±0.060.78±0.0223.50±0.05
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    表  8  北虫草蛋卷营养成分分析
    Table  8.  Analysis of nutritional constituents in cordyceps militaris egg roll
    项目全粉蛋卷(%)北虫草蛋卷(%)
    蛋白质32.86±0.2234.58±0.18
    还原糖3.95±0.173.18±0.14
    脂肪6.52±0.166.10±0.12
    卵磷脂1.67±0.061.87±0.05
    甲硫氨酸0.69±0.051.36±0.03
    苏氨酸1.03±0.052.16±0.03
    组氨酸0.77±0.061.22±0.04
    虫草素3.73±0.25
    虫草酸4.33±0.35
    腺苷0.87±0.16
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    利用最优化配方进行北虫草蛋卷的制作,通过测定,蛋卷各项理化指标与微生物指标均符合国家安全质量标准的各项规定,产品中不含重金属,且各类微生物数量在国家允许的食品安全范围内,表明北虫草蛋卷可进行商业化生产,具体结果见表9

    表  9  北虫草蛋卷的性能指标检测结果
    Table  9.  Performance index test results of cordyceps militaris egg roll
    检验项目要求检测数据标准来源评价依据
    水分(%)≤7.0<4.0GB 5009.3-2016合格《食品安全国家标准膨化食品》
    《食品安全国家标准饼干》
    酸价(mg/g)≤5.0<4.0GB 5009.229-2016合格
    过氧化值
    (g/100 g)
    ≤0.25<0.16GB 5009.227-2016合格
    菌落总数
    (CFU/g)
    ≤100000<30GB 4789.2-2016合格
    大肠杆菌
    (CFU/g)
    ≤1000GB 4789.3-2016合格
    霉菌(CFU/g)≤50<20GB 4789.15-2016合格
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    食品中的持水性、持油性与其品质具有密切关系,由图3可知,相较于全粉蛋卷,北虫草粉的加入提高了面粉在食品加工应用过程中的持水性,同时降低了持油能力,不同比例的北虫草蛋卷持水性介于2.16~4.18 g/g之间,随着北虫草粉的加入,北虫草蛋卷持水性呈逐渐上升趋势,推测是由于羟基与水分子结合形成的氢键[32-33],使得北虫草蛋卷保持良好的持水性,持水性的升高可提高食品的保湿效果,北虫草粉与低筋粉进行复配使用,有利于烘焙、膨化等制品在存储过程中水分的持续挥发,从而获得良好的感官品质。不同比例的北虫草蛋卷持油性介于1.12~1.73 g/g之间,随着北虫草粉的加入,北虫草蛋卷持油性呈逐渐下降趋势,推测是由于北虫草粉中的非极性侧链氨基酸含量较低,根据马梦苹等[34]研究表明,蛋白质中40%的氨基酸具有非极性侧链,持油能力与这部分的氨基酸含量呈正比,北虫草粉与低筋粉进行复配使用过程当中,随着北虫草粉的加入,非极性侧链氨基酸的含量逐渐降低,导致了北虫草蛋卷的持油性下降。

    图  3  北虫草粉添加量对蛋卷持水性与持油性的影响
    Figure  3.  Effect of Cordyceps militaris powder on water retention and oil retention in egg roll

    由响应面试验结果可知,比较数据中各方差来源的F值,对北虫草蛋卷感官品质的影响由小到大分别为白砂糖<黄奶油<鸡蛋液<北虫草粉。北虫草蛋卷的最佳配方为北虫草粉6%、鸡蛋液25%、白砂糖30%、黄奶油37%,在此优化工艺条件下,通过3次平行试验进行验证,北虫草蛋卷感官评分为91.0分。相较于全粉蛋卷,北虫草蛋卷具有高蛋白、高虫草素、高持水性、低脂肪和低持油性的特点,通过该配方制作出一款高营养价值的北虫草蛋卷,为蛋卷增添北虫草特有的营养成分与色泽香味,为北虫草的利用方向提供了一定的理论基础。

  • 图  1   单物质添加量对北虫草蛋卷感官评分、甜度及酥脆性的影响

    注:不同小写字母表示差异显著,P<0.05;图3同。

    Figure  1.   Effects of adding amount of single substance on sensory score, sweetness and crispness of cordyceps militaris egg

    图  2   两两因素交互作用对北虫草蛋卷感官评价的影响

    Figure  2.   Effects of pairwise interaction on sensory evaluation of cordyceps militaris egg roll

    图  3   北虫草粉添加量对蛋卷持水性与持油性的影响

    Figure  3.   Effect of Cordyceps militaris powder on water retention and oil retention in egg roll

    表  1   蛋卷感官评价标准

    Table  1   Sensory evaluation criteria of egg roll

    项目评分依据分值(分)满分(分)
    色泽蛋卷表面、底部、边缘呈浅黄色稍偏红,无过焦、过白现象,色泽均匀15~2020
    色泽不够均匀,表面、底部稍有异常颜色10~14
    底部、表面和边缘色重、发花0~9
    结构蛋卷厚薄均匀一致,膨松好,质地疏松,无杂质,不变形、不缺角8~1010
    蛋卷表面缺角,边缘变形,但不严重5~7
    表面起泡,破损严重0~4
    风味香味纯正,酥松、无异味、香脆15~2020
    蛋卷香味不纯,无异味,无苦味10~14
    有苦味,有异味0~9
    口感蛋卷口感劲道酥脆,不粘牙,无粗颗粒25~3030
    口感不酥脆,紧实15~24
    口感粗糙粘牙0~14
    组织
    状态
    蛋卷内部有均匀而致密的小气孔,可轻易折断15~2020
    组织粗糙,无大裂缝和大孔洞10~14
    杂质严重,裂缝和孔洞较大0~9
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    表  2   响应面试验因素水平设计

    Table  2   Design of response surface test factor level

    水平因素
    黄奶油(%)北虫草粉(%)鸡蛋液(%)白砂糖(%)
    −13032518
    03763324
    14494130
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    表  3   北虫草蛋卷酥脆性质构参数设定

    Table  3   Setting of crispy property parameters of cordyceps militaris egg roll

    探头型号测试模式操作类型测前速率测中速率测后速率
    3PB压力测试PTZ11 mm/s1 mm/s5 mm/s
    触发力触发类型压缩间隔起点感应力速率
    5gAUTO2 s5 g200 PPs
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    表  4   北虫草蛋卷性能指标测定方法

    Table  4   Determination method of performance indexes of cordyceps militaris egg roll

    检测项目方法目的参考文献
    水分GB 5009.3-2016《食品安全国家标准 食品中水分的测定》为食品运输、储藏提供依据[24]
    酸价GB 5009.229-2016《食品安全国家标准 食品中酸价的测定》反应食品酸败程度[25]
    过氧化值GB 5009.227-2016《食品安全国家标准 食品中过氧化值的测定》反应食品氧化程度[26]
    菌落总数GB 4789.2-2016《食品安全国家标准 食品微生物学检验菌落总数测定》反应食品卫生质量[27]
    大肠杆菌GB 4789.3-2016《食品安全国家标准 食品微生物学检验 大肠菌群计数》
    霉菌GB 4789.15-2016《食品安全国家标准 食品微生物学检验 霉菌和酵母计数》
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    表  5   响应面试验设计及结果

    Table  5   Response surface test design and results

    实验号因素
    ABCD感官评分(分)
    1−1−10075.3
    21−10079.7
    3−110081.9
    4110081.6
    500−1−183.6
    6001−173.4
    700−1174.8
    8001181.6
    9−100−179.0
    10100−183.9
    11−100181.7
    12100175.6
    130−1−1075.8
    1401−1081.8
    150−11075.5
    16011077.6
    17−10−1078.2
    1810−1082.6
    19−101078.4
    20101078.7
    210−10−179.4
    22010−179.2
    230−10173.8
    24010181.8
    25000089.8
    26000090.6
    27000089.8
    28000091.0
    29000089.7
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    表  6   响应面模型方差分析

    Table  6   Response surface model analysis of variance

    方差来源平方和自由度均方FP显著性
    模型743.231453.0973.64<0.0001显著
    A4.8114.816.680.0216显著
    B49.61149.6168.82<0.0001显著
    C11.21111.2115.550.0015显著
    D7.0517.059.780.0074显著
    AB5.5215.527.660.0151显著
    AC4.2014.205.830.0300显著
    AD30.25130.2541.96<0.0001显著
    BC3.8013.805.270.0376显著
    BD16.81116.8123.320.0003显著
    CD72.25172.25100.22<0.0001显著
    A2129.561129.56179.71<0.0001显著
    B2242.881242.88336.90<0.0001显著
    C2256.971256.97356.45<0.0001显著
    D2201.181201.18279.06<0.0001显著
    残差10.09140.72
    失拟项8.73100.872.550.1901不显著
    纯误差1.3740.34
    合计753.3328
    决定系数R20.9866
    校正决定系数R2Adj0.9732
    预测系数R2pred0.9305
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    表  7   北虫草蛋卷的质构特性分析

    Table  7   Texture analysis of cordyceps militaris egg roll

    名称硬度(N)黏着性(N·s)凝聚性(mJ)咀嚼性(N)弹性(mm)酥脆性(mm)
    全粉蛋卷37.55±0.36−1.06±0.020.11±0.012.69±0.030.65±0.0326.82±0.05
    北虫草蛋卷32.69±0.05−1.18±0.050.14±0.023.15±0.060.78±0.0223.50±0.05
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    表  8   北虫草蛋卷营养成分分析

    Table  8   Analysis of nutritional constituents in cordyceps militaris egg roll

    项目全粉蛋卷(%)北虫草蛋卷(%)
    蛋白质32.86±0.2234.58±0.18
    还原糖3.95±0.173.18±0.14
    脂肪6.52±0.166.10±0.12
    卵磷脂1.67±0.061.87±0.05
    甲硫氨酸0.69±0.051.36±0.03
    苏氨酸1.03±0.052.16±0.03
    组氨酸0.77±0.061.22±0.04
    虫草素3.73±0.25
    虫草酸4.33±0.35
    腺苷0.87±0.16
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    表  9   北虫草蛋卷的性能指标检测结果

    Table  9   Performance index test results of cordyceps militaris egg roll

    检验项目要求检测数据标准来源评价依据
    水分(%)≤7.0<4.0GB 5009.3-2016合格《食品安全国家标准膨化食品》
    《食品安全国家标准饼干》
    酸价(mg/g)≤5.0<4.0GB 5009.229-2016合格
    过氧化值
    (g/100 g)
    ≤0.25<0.16GB 5009.227-2016合格
    菌落总数
    (CFU/g)
    ≤100000<30GB 4789.2-2016合格
    大肠杆菌
    (CFU/g)
    ≤1000GB 4789.3-2016合格
    霉菌(CFU/g)≤50<20GB 4789.15-2016合格
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出版历程
  • 收稿日期:  2022-09-07
  • 网络出版日期:  2023-04-12
  • 刊出日期:  2023-06-14

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