白参菌粉添加量对饼干品质及其淀粉消化性的影响

何泽东; 冯慧; 王灵艳; 赵玲新; 孙丽平; 庄永亮

doi:10.13386/j.issn1002-0306.2024050008

白参菌粉添加量对饼干品质及其淀粉消化性的影响

昆明理工大学食品科学与工程学院，云南昆明 650500

基金项目: 云南省重点研发课题项目（202202AG050009-02）；国家自然科学基金项目（31860421）。

详细信息

作者简介:
何泽东（1998−），女，硕士，研究方向：食用菌营养评价及产品开发，E-mail：kmzdhe@163.com

通讯作者:
孙丽平（1981−），女，博士，教授，研究方向：食品营养与安全控制，E-mail：kmlpsun@163.com。

庄永亮（1981−），男，博士，教授，研究方向：食品营养与高值化利用，E-mail：kmylzhuang@163.com。

中图分类号: TS213.22
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出版历程
- 收稿日期: 2024-05-06
- 网络出版日期: 2025-03-01

Effects of Adding Amount of Schizophyllum Commune on Quality and Starch Digestibility of Biscuit

Faculty of Food Science and Engineering, Kunming University of Science and Technology, Kunming 650500, China

摘要

摘要: 为探究白参菌粉掺入对饼干的理化性质和淀粉消化性的影响，本研究将冻干白参菌粉以0、5%、10%、15%、20%五种比例代替面粉搭配粗粮制备白参菌杂粮酥饼干，测评了五种饼干的物性品质和感官特性，探究了其体外淀粉消化性以及食糜微观结构和流变学特性。结果发现，随着白参菌粉添加量的提高，饼干中的蛋白含量从6.23%增加到8.17%，总膳食纤维含量从5.99%增加到11.61%。添加白参菌粉会增加饼干的硬度、脆度和咀嚼性；添加量为10%时饼干的色泽、风味、口感和形态结构评价得分最高。添加白参菌会显著降低饼干中淀粉的消化性，降低葡萄糖的释放量，从而降低饼干的预估血糖生成指数（eGI值）。体外消化180 min时，五种饼干的eGI值分别为73.84、70.41、57.87、57.18和56.31。随着白参菌粉添加量的增多，饼干食糜微观结构中观察到的淀粉颗粒减少，饼干肠部消化后的食糜黏度值从0.08 Pa·s增大到0.89 Pa·s。综合比较五种饼干的质构、色泽、感官接受度和淀粉消化性，可以发现添加10%的白参菌粉不仅提升了饼干的感官品质，还降低了饼干中淀粉的消化性。
- 白参菌 /
- 饼干 /
- 淀粉消化 /
- 食糜 /
- 微观结构 /
- 表观黏度
Abstract: In order to investigate the effects of Schizophyllum commune on the physicochemical properties and starch hydrolysis of biscuits, five biscuits were prepared with the adding of S. commune powder by 0, 5%, 10%, 15% and 20% instead of flour, respectively. The physical quality and sensory characteristics of five biscuits were evaluated. The digestibility of starch, microstructure and rheological properties of chyme were determined via in vitro biomimetic digestive system. The results showed that the protein content of five biscuits increased from 6.23% to 8.17%, and the total dietary fibre content increased from 5.99% to 11.61% with the increase of S. commune. The addition of S. commune powder would increase the hardness, crispness and the chewability of biscuits. The color, flavor and texture of the biscuits with 10% of S. commune were evaluated to the highest score. The addition of S. commune could significantly reduce the digestibility of starch in biscuits, thus reduce the glucose release and eGI value during in vitro digestion. After 180 min of in vitro digestion, the eGI values of five biscuits were 73.84, 70.41, 57.87, 57.18 and 56.31, respectively. With the increase of the addition of S. commune, the visibility of starch granules during the observation on microstructure of digestive chyme decreased. The viscosity of digestive chyme after intestinal digestion of five biscuits increased from 0.08 Pa·s to 0.89 Pa·s with the increase of S. commune. In summary, the addition of 10% S. commune powder not only improved the sensory quality but also reduced the digestibility of starch of the biscuit.
- Schizophyllum commune /
- biscuit /
- starch digestion /
- digestive chyme /
- microstructure /
- apparent viscosity

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饼干是休闲食品中的重要品类，具有种类多、食用方便、储藏期长、可充饥等优点，深受消费者喜欢。传统的饼干是由面粉、糖、食用油等较单一成分制成的，就当前营养诉求来讲，具有高糖高脂高热量等缺点，营养价值低。为了给消费者提供美味且富有营养的饼干产品，以满足消费者日益增长的健康饮食需求，研究者和生产者开发利用全谷物、膳食纤维、抗性淀粉等，来生产高纤饼干，以增加饱腹感，降低淀粉的消化吸收速度，平缓餐后血糖水平^[1]。目前已有较多研究和相关产品集中于谷类原料的开发，且其作用机制比较明确，如藜麦被认为含有丰富的黄酮及多酚类生物活性成分，可以抑制消化酶的活性并与淀粉相互作用以阻止其与酶的接触，从而降低饼干中淀粉的消化速率^[2]；燕麦中的β-葡聚糖是可溶性膳食纤维的主要组成部分，也是燕麦降血糖作用的物质基础^[3]。然而，广泛使用谷物原料使得此类饼干趋于同质化，口感单一，延缓消化的能力有限，亟需开发更多新的健康原料，生产口感多样、健康效益好的饼干产品。

食用菌是一类典型的高蛋白、低脂肪的健康食材，将食用菌与杂粮进行搭配，有望提升饼干的口感和营养价值。白参菌（Schizophyllum commune），是裂褶菌科、裂褶菌属的食药两用真菌，形状呈扇形，颜色呈白色或灰色。近年来，研究发现白参菌富含多种功能成分，如多糖、酚类化合物、萜类、麦角甾醇等，具有免疫调节、抗癌、抗肿瘤、抗炎和抗氧化等生物活性^[4]。白参菌富含膳食纤维和必需氨基酸等营养物质^[5]，然而白参菌的精深加工还不足，市场上以干制菌菇为主要产品形态，可供消费者方便食用的产品非常缺乏。

因此，本研究拟将冻干白参菌与杂粮进行搭配，研制口感更为丰富、健康效益更好的饼干产品。分析不同添加量白参菌粉对饼干品质和消化性的影响，旨在为丰富功能性休闲饼干品种提供科学指导，为白参菌酥性饼干品质的改良提升和新产品开发提供理论依据。

1. 材料与方法

1.1 材料与仪器

低筋面粉（蛋白质8%、脂肪1.6%、碳水化合物76.5%）、金龙鱼植物调和油　益海嘉里金龙鱼粮油食品股份有限公司；新鲜白参菌　云南木水花野生菌交易中心；藜麦（蛋白质12.7%、脂肪5.9%、碳水化合物67%）　安徽燕之坊食品有限公司；燕麦（蛋白质15%、脂肪6.7%、碳水化合物61.6%）　昆明裕泰兴商贸有限公司；白砂糖　广州华糖食品有限公司；食用盐　云南省盐业有限公司；泡打粉　安琪酵母股份有限公司；人工胃液（货号：R22155）、人工小肠液（货号：R30384）　上海源叶生物科技有限公司；糖化酶（酶活：100000 U/g，来源于黑曲霉）　北京索莱宝科技有限公司；蔗糖转化酶（酶活：≥ 200 U/mg，来源于酿酒酵母）　上海麦克林生化科技有限公司；透析袋（货号：MD77-14）　美国联合碳化物公司；葡萄糖氧化酶法测定试剂盒（E1010）　北京普利莱基因技术有限公司。

LGJ-12真空冷冻干燥机　北京松源华兴科技发展有限公司；BioTek Epoch2酶标仪　美国伯腾仪器有限公司；P126打粉机　九阳股份有限公司；T0-9368AD型烤箱　广东东菱电器有限公司；HH数显恒温磁力搅拌水浴锅　常州国宇仪器制造有限公司；SHA-B恒温振荡器　力辰仪器科技有限公司；TA-XT PLUS质构仪　英国Stable Micro Systems公司；CR-400色度仪　日本柯尼卡美能达公；Helios 5 CX场发射扫描电镜　赛默飞世尔科技有限公司；MCR 102模块化高级流变仪　奥地利安东帕有限公司；DL-5-B离心机　上海安亭科学仪器厂；AL204型电子天平（精度0.0001 g）　上海梅特勒-托利多仪器有限公司。

1.2 实验方法

1.2.1 白参菌粉和杂粮粉的制备

挑选子实体完整无损伤的新鲜白参菌，用流水将菌体表面的灰尘和泥土冲洗干净，用真空冷冻干燥机进行干燥处理，打粉，过60目筛，获得冻干白参菌粉；将藜麦、燕麦用打粉机打粉，过60目筛，分别收集在密封样品袋中，储放在4 ℃干燥的环境备用。

1.2.2 白参杂粮酥性饼干制备

根据Lu等^[6]的方法稍作调整制作白参杂粮酥性饼干，具体步骤如下：低筋面粉与白参菌粉的总量为 100 g，白参菌粉的添加量依次为总量的0（对照）、5%、10%、15%、20%，固定称量藜麦粉10 g，燕麦粉50 g，白砂糖粉20 g，食用盐2.5 g，泡打粉2 g，混匀，加入植物调和油50 g和水20 g，搅拌均匀，揉成面团。用擀面杖将面团擀成0.5 cm厚的面片，用方形模具切成4.5 cm×0.5 cm的饼干坯，放入烤箱，以160 ℃上下火烤20 min，制成白参杂粮酥饼干。

1.2.3 饼干基本营养成分测定

白参菌及饼干中的粗蛋白、脂肪和膳食纤维含量采用国家标准方法进行测定。采用国标法GB 5009.5-2016《食品安全国家标准食品中蛋白质的测定》中的凯氏定氮法测定各组样品中的粗蛋白含量，其中转换系数为6.25；采用国标法GB 5009.6-2016《食品安全国家标准食品中脂肪的测定》中的索氏抽提法测定各组样品中的脂肪含量；采用国标法GB 5009.88-2014《食品安全国家标准食品中膳食纤维的测定》中的酶重法测定各组样品中的可溶和不溶性膳食纤维以及总膳食纤维含量。

1.2.4 饼干质构测定

将冷却30 min的饼干用TA-XT plus型质构仪，在TPA模式下用P/2探头对饼干的硬度、脆度、咀嚼性进行测定。测试参数为：测前速度2.0 mm/s，测中速度1.0 mm/s，测后速度2.0 mm/s，测试位移为2 mm，触发力5.0 g。

1.2.5 饼干色差测定

根据Liu等^[7]的方法稍作修改，采用CR-400色度仪对白参杂粮酥饼干色差进行测量。通过测定饼干的L值、a值和b值，其中L表示亮度值，数值越大，表明样品颜色越白越亮；a表示红/绿值，−a表示绿色值，+a表示红色值；b表示黄/蓝值，−b表示蓝色值，+b表示黄色值；∆E表示对照饼干样品与含有不同比例白参菌的饼干样品之间的总色差^[8]，每组样品测量6次，并通过公式（1）计算色差指数（∆E）：

$\Delta E=\sqrt{{(L-{L}_{0})}^{2}+{(a-{a}_{0})}^{2}+{(b-{b}_{0})}^{2}}$

(1)

式中，L，a，b代表实验组饼干的颜色值， L₀，a₀，b₀代表未添加白参菌（0%）的饼干的颜色值。

1.2.6 饼干感官评价

挑选12名经过感官评定培训的同学组成评价小组（男女各一半），将5组饼干随机放在盘子里，标好号，采用100分制评分法，根据参考文献[9]对其形态、色泽、组织结构、口感和气味五个方面进行综合评定。详细评分标准如表1所示。

表 1 白参杂粮饼干酥感官评价

Table 1. Sensory evaluation of S. commune multi-grain crisp biscuits

评价项目	评分标准	分数
形态	外形完整，大小厚薄均匀，无变形，无裂痕，表面平整	15~20
	外形完整，大小厚薄较均匀，少许变形，表面较为平整	10~14
	外形残缺散落，大小厚薄不均匀，有裂痕变形，表面凸起或粗糙	1~9
色泽	表面棕黄色，色泽均匀，无焦边	15~20
	色泽基本均匀，有少许焦边	10~14
	色泽不均匀、暗淡，颜色过白或颜色过深	1~9
组织结构	内部组织细腻，断面细致均匀，多孔状	15~20
	内部组织较为粗糙，断面无层次，孔隙大	10~14
	内部组织粗糙，质地松垮易散	1~9
口感	酥脆细腻，不粘牙，咸甜度适宜，有适宜的白参菌蘑菇味	15~20
	略酥脆，稍有粘牙，咸甜度较适宜，白参菌味过浓或过淡	10~14
	过于松散或过硬，只酥不脆或不酥不脆，粘牙，咸甜味不足或过重，蘑菇味过浓或过淡	1~9
气味	有菌粉的香味，整体香味适宜，无异味	15~20
	有菌粉的香味，但蘑菇的香味略淡或略重，无明显异味	10~14
	无蘑菇粉的香味或蘑菇粉的香味过于浓郁，有异味	1~9

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1.2.7 饼干淀粉消化性测定

参考实验室前期建立的仿生体外消化模型^[10]，对饼干的淀粉消化性进行测定。体步骤如下：取白参杂粮酥饼干1 g于50 mL离心管中，加入3 mL去离子水充分溶胀后，加入适量玻璃珠和5 mL人工胃液，在37 ℃、100 r/min水浴振荡1h ，得到胃仿生消化物。将离心管中的胃仿生消化物用饱和NaHCO₃调节pH至6.8后，将胃部消化物用30 mL人工小肠液转移至透析袋，加入1.5 mL（500 U/mL）新鲜配制的蔗糖转化酶溶液，迅速混匀并置于装有800 mL生理盐水的烧杯中，在磁力搅拌水浴锅中37℃、100 r/min孵育消化3 h。分别在孵育消化的0、20、40、60、90、120、150和180 min的时间点准确移取3 mL消化渗透液于离心管中，加入0.3 mL100 U/mL的糖化酶，于60 ℃的摇床中以100 r/min反应45 min，采用葡萄糖测试试剂盒对小肠仿生消化液进行葡萄糖含量的测定。根据文献[11−12]及以下公式计算饼干在仿生消化过程中释放至消化液中的葡萄糖含量（mg/g）和预估血糖生成指数（Estimate Glycemic Index，eGI）：

$\begin{split}葡萄糖释放量({\mathrm{mg}}/{\mathrm{g}})=&取样点葡萄糖含量({\mathrm{mg}}/{\mathrm{mL}})\times \\ &消化液体积({\mathrm{mL}})/样品质量({\mathrm{g}}) \end{split}$

(2)

$\begin{split}淀粉水解率(\text{%} )=& 取样点的葡萄糖释量({\mathrm{mg}})\times \\ & 0.9/总淀粉量({\mathrm{mg}})\times 100 \end{split}$

(3)

$\begin{split}水解指数({\mathrm{Hydrolysisindex}},&\;{\mathrm{HI}},\;\text{%})={\mathrm{AUC}}样品/ \\ &{\mathrm{AUC}}白吐司\times 100 \end{split}$

(4)

$预测血糖生成指数({\mathrm{eGI}})=8.198+0.862{\mathrm{HI}}$

(5)

式中：AUC指样品在0~180 min体外消化时水解曲线下的面积。

1.2.8 饼干食糜扫描电镜测定

分别收集胃部消化后和小肠部消化后的消化物，进行真空冷冻干燥。挑取少许干燥后的食糜粉末样品粘贴在金属台上，在真空条件下对样品进行喷金处理，然后使用场发射扫描电镜进行观察，观察倍数设置为1000倍。

1.2.9 饼干食糜粘度测定

参考吴桐等^[13]的方法并稍作修改。分别收集饼干胃部消化后和小肠部消化的食糜，采用流变仪进行黏度测定。选用50 mm的圆形平板检测探头，平板间距为1 mm，取少量食糜液体均匀铺在检测台上，在37 ℃、0.1～100 s⁻¹剪切速率条件下，进行测定，并记录食糜黏度的变化情况。

1.3 数据处理

本实验所有数据均表示为3次及以上平行结果的平均值±标准偏差。采用Excel 2021版本进行数据统计，SPSS Statistics 26版本进行数据差异显著性分析（P<0.05），采用Origin 2022版本软件进行图像绘制。

2. 结果与分析

2.1 饼干基本营养成分分析

白参菌原料和不同比例的白参杂粮酥饼干的基本营养成分含量如表2所示。白参菌粉粗蛋白含量为16.35%，脂肪含量为0.8%，总膳食纤维含量为63.01%，具有高蛋白、高纤维、低脂肪的营养特征。不同白参菌添加比例会对饼干中的蛋白质含量产生显著性影响（P<0.05），与对照饼干相比，添加白参菌显著提高了饼干中的蛋白质的含量（P<0.05），20%白参杂粮酥饼干中的蛋白质的含量最高，为8.17%。各组饼干中的膳食纤维主要是不溶性膳食纤维，且含量是随着菌粉添加量的增多而增加。20%饼干的不溶性膳食纤维和总膳食纤维含量分别为10.67%和11.61%，是对照组饼干膳食纤维含量的两倍（5.14%和5.99%），这是由于白参菌粉自身含有较高水平的膳食纤维。每100 g食物必须含有至少6 g膳食纤维才能称之为高膳食纤维产品^[14]，因此，白参菌粉添加量为5%及以上的白参杂粮酥饼干都可以被定义为高膳食纤维产品，由此可见，在饼干中加入白参菌粉具有增加消费者膳食纤维摄入量的潜力。

表 2 白参菌粉和饼干的基本营养成分（%，干重）

Table 2. Basic nutrients of Schizophyllum commune powder and biscuit (%, dry weight)

样品	粗蛋白	脂肪	可溶性膳食纤维	不可溶膳食纤维	总膳食纤维
白参菌粉	16.35±0.51^a	0.80±0.06^c	1.72±0.21^a	61.29±0.73^a	63.01±2.74^a
对照	6.23±0.04^f	23.03±0.02^b	0.85±0.01^d	5.14±0.01^f	5.99±0.24^f
5%白参杂粮酥	7.09±0.02^e	23.44±0.10^a	1.13±0.01^b	6.31±0.001^e	7.44±0.38^e
10%白参杂粮酥	7.50±0.17^de	23.30±0.14^ab	0.54±0.00^e	8.19±0.00^d	8.72±0.33^d
15%白参杂粮酥	7.90±0.47^cd	23.12±0.03^ab	0.69±0.21^de	9.46±0.08^c	10.16±0.13^c
20%白参杂粮酥	8.17±0.13^b	23.40±0.16^a	0.94±0.01^c	10.67±0.01^b	11.61±0.80^b
注：同一列数据后的不同字母表示具有显著差异（P<0.05）；表3~表5同。

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2.2 饼干质构分析

硬度是衡量饼干质量参数的一个重要指标，饼干的硬度越高，使饼干达到一定形变所需的力就越大；脆度是指探头从接触饼干至饼干破碎时所需的力，脆度值越小饼干越酥松^[6]。由表3可知，白参菌粉的加入对饼干的硬度和脆度产生了显著性影响（P<0.05）。随着白参菌粉添加量的增加，白参杂粮酥饼干的硬度和脆度也随之增强。在适宜范围内，硬度和脆度越大，饼干的酥松性越好，对照饼干的硬度和脆度值最低，质地过于酥松，其在焙烤过程中不易成型^[15]；5%白参杂粮酥饼干的硬度和脆度显著高于对照饼干（P<0.05），10%和15%白参杂粮酥饼干之间的脆度无显著性差异；20%白参杂粮酥饼干的质构指标值均处于最高水平，但饼干硬度过高，不易咀嚼。饼干中蛋白质含量变化可能会引起饼干硬度的改变^[16]，制备饼干选用的是低筋小麦粉，其蛋白质含量为7%，白参菌粉的蛋白质含量为16.35%，白参菌添加量的增加显著提高了饼干的蛋白质含量，因此饼干的硬度也随之增强。

表 3 白参菌添加量对饼干质构的影响

Table 3. Effects of adding amount of Schizophyllum commune on the texture of biscuits

样品	硬度（g/sec）	脆度（g/sec）	咀嚼性（g/sec）
对照	620.22±7.34^e	511.85±2.42^e	733.00±2.42^e
5%白参杂粮酥	905.77±3.89^d	731.60±1.68^cd	794.33±1.68^de
10%白参杂粮酥	1253.08±0.29^c	910.35±27.52^bc	824.33±27.52^c
15%白参杂粮酥	1630.41±2.77^b	1106.52±1.95^b	1033.64±1.95^b
20%白参杂粮酥	2010.74±0.49^a	1395.97±1.21^a	1187.00±1.21^a

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2.3 饼干色差分析

饼干的色泽是影响消费者选择的重要质量参数之一。不同白参菌粉添加量制得的饼干的表面颜色如图1所示，加入白参菌粉会对饼干的表面颜色产生显著影响。对饼干的颜色参数进行测定，结果如表4所示。与对照组饼干相比，白参菌粉比例增高，饼干的亮度值显著降低（P<0.05），饼干的红色值、黄色值和总色差值显著升高（P<0.05），说明加入白参菌粉会使饼干颜色变暗变红变黄。这些变化的发生一方面是因为配方比例不同，Sulieman等^[17]研究表示，饼干颜色变暗可能是由于添加蘑菇多糖的面粉的膳食纤维、蛋白质和有色色素含量增多引起的。另一方面可能与焙烤过程中发生的一些化学反应有关，如焦糖化反应和美拉德反应。Chen^[18]研究显示，饼干中添加冬虫夏草显著降低了L值，增大了a，b值，原因是加入冬虫夏草粉增加了饼干中总蛋白含量，促进了美拉德反应。同样地，白参菌粉的加入也会增加饼干中的蛋白质、膳食纤维含量，促进美拉德反应产生棕色物质，从而加深饼干颜色。

图 1 白参杂粮酥饼干照片

Figure 1. Picture of Schizophyllum commune multi-grain biscuit

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表 4 白参菌粉添加量对饼干颜色的影响

Table 4. Effects of adding amount of Schizophyllum commune on the color of biscuits

样品	L	a	b	∆E
对照	70.64±0.01^a	3.11±0.05^e	22.00±0.06^e	—
5%白参杂粮酥	68.12±0.03^b	4.82±0.02^d	23.79±0.46^d	3.42±0.17^d
10%白参杂粮酥	66.36±0.01^c	5.34±0.02^c	24.34±0.02^cd	5.61±0.01^c
15%白参杂粮酥	64.43±0.02^d	5.41±0.04^b	24.53±0.01^b	7.09±0.01^b
20%白参杂粮酥	63.10±0.48^e	5.91±0.26^a	25.97±0.89^a	9.01±0.04^a

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2.4 饼干感官评价分析

图2显示了消费者对白参杂粮酥饼干的接受度的平均得分。平均得分包括色泽（13.17~17.17）、气味（14.00~16.00）、形态（12.08~17.54）、组织结构（14.50~16.58）、口感（13.50~15.83）。结果表明，与对照组相比，添加量为10%的饼干的得分均处于最高水平，最受小组成员喜爱，其硬度和脆度值处于中间水平，饼干酥脆适宜，其次是5%的饼干。对照组饼干的形态得分最低，因对照组不含白参菌粉，其持水性和吸油能力低，烘烤过程容易松散，不利于保持饼干完整形态。此外，添加量为20%的饼干得分均处于较低水平，过量添加白参菌粉，会导致饼干的颜色暗黄，食用菌风味过浓郁，且质地硬不易咀嚼。因此，白参菌粉添加量为10%的饼干可能更容易被消费者接受。

图 2 白参菌添加量对饼干感官评价的影响

Figure 2. Effect of the amount of Schizophyllum commune on the sensory evaluation of biscuit

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2.5 饼干淀粉消化性分析

不同白参菌粉添加量的饼干0~180 min淀粉消化进程如图3和4所示。各组饼干淀粉水解的变化趋势相同，随着消化时间的进行，淀粉水解率逐渐增大，消化液中释放出的葡萄糖量逐渐增多。通过比较发现，在不同的消化时段，添加了白参菌的饼干葡萄糖释放量均显著低于对照饼干，其中20%饼干的释糖量最少，到180 min时，释糖量为119.6 mg/g，较对照饼干减少了36.43%。在消化时间0~90 min，5%饼干和对照的饼干水解率无明显差别；在120~180 min时，添加了白参菌的饼干的水解率值较未添加的饼干更低，且添加比例达到10%时，淀粉水解率明显降低，说明添加白参菌粉会对饼干中的淀粉水解起抑制作用，可以显著降低葡萄糖的释放。该结果与多项研究结果相似，Wang等^[19]研究发现香菇粉复合小麦粉制作的面条显著限制了体外消化过程中还原糖的释放；Vallée等^[20]将黑木耳加入零食产品发现木耳能减弱淀粉消化，降低摄入后的血糖水平。

图 3 白参菌添加量对饼干淀粉消化性的影响

注：图中不同小写字母表示统计学显著性差异（P<0.05）。

Figure 3. Effect of the amount of Schizophyllum commune on the starch digestibility of biscuits

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图 4 白参菌添加量对饼干淀粉水解率的影响

Figure 4. Effect of the amount of Schizophyllum commune on the hydrolysis rate of biscuits

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由表5可知，白参菌添加量为10%时，eGI值为57.87，较对照组饼干（eGI为76.15）与5%白参杂粮酥饼干（eGI为72.15）显著降低（P<0.05），20%白参杂粮酥饼干的eGI值最低，为56.31。通常将GI值大于70的认定为高GI食物，55~70为中GI食物，小于55的为低GI食物^[21]。白参菌粉添加比例越高，eGI值越低，说明添加白参菌有利于减少饼干的餐后血糖水平。淀粉水解生成葡萄糖与淀粉含量有关^[22]，Tu等^[23]将干香菇、黑木耳和银耳替代高粱粉降低了饼干配方中的淀粉含量，降低了还原糖的释放量。此外，淀粉的消化率还和淀粉与消化酶的接触难易程度有关^[24]。Yang等^[25]总结发现，可以通过添加一些外源性食物成分抑制消化酶的活性或阻碍淀粉与酶的接触来降低淀粉的消化率，如蛋白质可以与淀粉结合，形成屏障，减少消化酶的接触^[15]；膳食纤维可以包埋在淀粉颗粒或包裹住淀粉颗粒阻碍淀粉糊化，减少释糖量^[26−28]。添加白参菌替代了部分小麦粉，并提高了饼干中蛋白质、膳食纤维的含量，有利于降低饼干的预估血糖生成指数。

表 5 白参菌添加量对饼干HI和eGI值的影响

Table 5. Effects of the amount of Schizophyllum commune on HI and eGI values of biscuits

样品	HI（%）	eGI
对照	76.15±0.34^a	73.84±0.42^a
5%白参杂粮酥	72.17±0.89^ab	70.41±0.68^ab
10%白参杂粮酥	57.63±0.29^c	57.87±0.52^c
15%白参杂粮酥	56.82±0.77^c	57.18±0.95^c
20%白参杂粮酥	55.81±0.49^c	56.31±0.81^c

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2.6 食糜扫描电镜分析

为了进一步研究白参菌粉添加对淀粉颗粒消化过程的影响，采用扫描电镜分别对饼干胃部消化后的食糜和肠部消化后的食糜的微观结构进行了观察，结果如图5所示。食物的消化吸收主要发生在小肠阶段，因此饼干在胃部消化后食糜中显露的淀粉颗粒均明显多于肠部消化后的食糜。其中对照组饼干食糜（图5A/a）中裸露的淀粉颗粒最多，随着白参菌粉添加量的增加，显露在外的淀粉颗粒逐渐减少，20%添加量的饼干食糜（图5E/e）中显露在外的淀粉颗粒最少。这可能是有以下两个原因：一方面白参菌粉的加入替代了部分面粉，体系中淀粉含量降低，因此裸露在外的淀粉颗粒减少；另一方面，由于白参菌粉的加入使饼干中淀粉颗粒在消化过程中被包裹在基质里，且添加量越高被包裹的淀粉颗粒越多，显露在外的就越少。Ge等^[29]在南瓜粉强化面包食糜的微观结构中也观察到了类似结果。当淀粉颗粒被包裹住，就无法与淀粉酶接触，因此淀粉就不会被消化吸收，从而降低了饼干的释糖量。

图 5 白参菌添加量对饼干食糜微观结构的影响

注：A~E为胃部消化食糜的图像，a~e为肠部消化食糜的图像；（A-a）对照；（B-b）5%；（C-c）10%；（D-d）15%；（E-e）20%。

Figure 5. Effect of the amount of Schizophyllum commune on the microstructure of biscuit chyme

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2.7 食糜流变学特性分析

食糜的流变特性会显著影响食品的消化特性。目前，对食用菌粉复合淀粉制作的饼干在消化过程中的流变学性质的研究很少，并且由于消化液的稀释作用、pH的变化以及淀粉和其他营养物质在整个消化道中的水解作用，食物产品的黏度在消化过程中会发生变化，而其在肠道中的黏度效应与消化特性有关。因此，本实验对饼干食糜的表观黏度进行测定，结果如图6所示。

图 6 白参菌添加量对饼干食糜的表观粘度的影响

Figure 6. Effect of the amount of Schizophyllum commune on the apparent viscosity of biscuit chyme

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从图6可以发现，随着白参菌粉的掺入比例的提高，胃部和肠部食糜的表观黏度值逐渐增大。饼干在胃部食糜的表观黏度值明显高于肠部，这是因为在小肠消化阶段加入了人工小肠液，肠部消化液被稀释了4.5倍，导致黏度值降低。从图6B可以发现，添加了白参菌的饼干食糜黏度值均显著高于对照饼干，其中10%和15%白参杂粮酥饼干食糜的黏度值无显著性差异，20%饼干的黏度值最大，并显著高于15%的饼干，说明加入白参菌粉可以提高饼干消化食糜的黏度。Repin等^[30]研究发现，食糜黏度增大可作为物理屏障，降低消化液在肠腔内的流动性，减少酶向淀粉底物的扩散或限制消化酶和淀粉的混合效率，产生低淀粉水解动力学。许多研究表示蘑菇中的可溶性膳食纤维的粘性效应是影响淀粉消化和吸收的重要物理因素之一^[31]，其与食物-肠液混合物形成的粘性凝胶可降低α-淀粉酶对淀粉的消化速率^[32−33]。添加了白参菌的饼干中的可溶性和不溶性膳食纤维均显著高于对照饼干。因此，与对照饼干相比，高可溶性和不溶性膳食纤维含量的协同作用能更好地改善体外淀粉消化和葡萄糖释放。

3. 结论

本研究对白参杂粮酥饼干的基本营养成分、质构、色差、感官特性以及体外淀粉消化性进行了测评。结果表明，添加白参菌粉能增强饼干的营养价值，提高饼干的膳食纤维水平。添加白参菌粉会改变饼干的质构特性，添加比例越高，饼干的硬度、脆度和咀嚼性值越高。白参菌添加量为10%的饼干整体感官接受度最佳。体外消化研究结果表明加入白参菌粉降低了饼干中淀粉水解率，减少了消化释放的葡萄糖含量，降低了预估血糖升糖指数。食糜微观结果表明，白参菌添加量越高，显露的淀粉颗粒越少。此外，添加白参菌粉可以提高胃肠道消化中饼干食糜的表观黏度，减少酶和淀粉的接触机会，从而减少饼干的消化释糖量。因此，白参菌作为一种有功能特性的生物活性化合物来源，可以增强饼干的保健功能。

图 1 白参杂粮酥饼干照片

Figure 1. Picture of Schizophyllum commune multi-grain biscuit

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图 2 白参菌添加量对饼干感官评价的影响

Figure 2. Effect of the amount of Schizophyllum commune on the sensory evaluation of biscuit

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图 3 白参菌添加量对饼干淀粉消化性的影响

注：图中不同小写字母表示统计学显著性差异（P<0.05）。

Figure 3. Effect of the amount of Schizophyllum commune on the starch digestibility of biscuits

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图 4 白参菌添加量对饼干淀粉水解率的影响

Figure 4. Effect of the amount of Schizophyllum commune on the hydrolysis rate of biscuits

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图 5 白参菌添加量对饼干食糜微观结构的影响

注：A~E为胃部消化食糜的图像，a~e为肠部消化食糜的图像；（A-a）对照；（B-b）5%；（C-c）10%；（D-d）15%；（E-e）20%。

Figure 5. Effect of the amount of Schizophyllum commune on the microstructure of biscuit chyme

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图 6 白参菌添加量对饼干食糜的表观粘度的影响

Figure 6. Effect of the amount of Schizophyllum commune on the apparent viscosity of biscuit chyme

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表 1 白参杂粮饼干酥感官评价

Table 1 Sensory evaluation of S. commune multi-grain crisp biscuits

评价项目	评分标准	分数
形态	外形完整，大小厚薄均匀，无变形，无裂痕，表面平整	15~20
	外形完整，大小厚薄较均匀，少许变形，表面较为平整	10~14
	外形残缺散落，大小厚薄不均匀，有裂痕变形，表面凸起或粗糙	1~9
色泽	表面棕黄色，色泽均匀，无焦边	15~20
	色泽基本均匀，有少许焦边	10~14
	色泽不均匀、暗淡，颜色过白或颜色过深	1~9
组织结构	内部组织细腻，断面细致均匀，多孔状	15~20
	内部组织较为粗糙，断面无层次，孔隙大	10~14
	内部组织粗糙，质地松垮易散	1~9
口感	酥脆细腻，不粘牙，咸甜度适宜，有适宜的白参菌蘑菇味	15~20
	略酥脆，稍有粘牙，咸甜度较适宜，白参菌味过浓或过淡	10~14
	过于松散或过硬，只酥不脆或不酥不脆，粘牙，咸甜味不足或过重，蘑菇味过浓或过淡	1~9
气味	有菌粉的香味，整体香味适宜，无异味	15~20
	有菌粉的香味，但蘑菇的香味略淡或略重，无明显异味	10~14
	无蘑菇粉的香味或蘑菇粉的香味过于浓郁，有异味	1~9

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表 2 白参菌粉和饼干的基本营养成分（%，干重）

Table 2 Basic nutrients of Schizophyllum commune powder and biscuit (%, dry weight)

样品	粗蛋白	脂肪	可溶性膳食纤维	不可溶膳食纤维	总膳食纤维
白参菌粉	16.35±0.51^a	0.80±0.06^c	1.72±0.21^a	61.29±0.73^a	63.01±2.74^a
对照	6.23±0.04^f	23.03±0.02^b	0.85±0.01^d	5.14±0.01^f	5.99±0.24^f
5%白参杂粮酥	7.09±0.02^e	23.44±0.10^a	1.13±0.01^b	6.31±0.001^e	7.44±0.38^e
10%白参杂粮酥	7.50±0.17^de	23.30±0.14^ab	0.54±0.00^e	8.19±0.00^d	8.72±0.33^d
15%白参杂粮酥	7.90±0.47^cd	23.12±0.03^ab	0.69±0.21^de	9.46±0.08^c	10.16±0.13^c
20%白参杂粮酥	8.17±0.13^b	23.40±0.16^a	0.94±0.01^c	10.67±0.01^b	11.61±0.80^b
注：同一列数据后的不同字母表示具有显著差异（P<0.05）；表3~表5同。

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表 3 白参菌添加量对饼干质构的影响

Table 3 Effects of adding amount of Schizophyllum commune on the texture of biscuits

样品	硬度（g/sec）	脆度（g/sec）	咀嚼性（g/sec）
对照	620.22±7.34^e	511.85±2.42^e	733.00±2.42^e
5%白参杂粮酥	905.77±3.89^d	731.60±1.68^cd	794.33±1.68^de
10%白参杂粮酥	1253.08±0.29^c	910.35±27.52^bc	824.33±27.52^c
15%白参杂粮酥	1630.41±2.77^b	1106.52±1.95^b	1033.64±1.95^b
20%白参杂粮酥	2010.74±0.49^a	1395.97±1.21^a	1187.00±1.21^a

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表 4 白参菌粉添加量对饼干颜色的影响

Table 4 Effects of adding amount of Schizophyllum commune on the color of biscuits

样品	L	a	b	∆E
对照	70.64±0.01^a	3.11±0.05^e	22.00±0.06^e	—
5%白参杂粮酥	68.12±0.03^b	4.82±0.02^d	23.79±0.46^d	3.42±0.17^d
10%白参杂粮酥	66.36±0.01^c	5.34±0.02^c	24.34±0.02^cd	5.61±0.01^c
15%白参杂粮酥	64.43±0.02^d	5.41±0.04^b	24.53±0.01^b	7.09±0.01^b
20%白参杂粮酥	63.10±0.48^e	5.91±0.26^a	25.97±0.89^a	9.01±0.04^a

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表 5 白参菌添加量对饼干HI和eGI值的影响

Table 5 Effects of the amount of Schizophyllum commune on HI and eGI values of biscuits

样品	HI（%）	eGI
对照	76.15±0.34^a	73.84±0.42^a
5%白参杂粮酥	72.17±0.89^ab	70.41±0.68^ab
10%白参杂粮酥	57.63±0.29^c	57.87±0.52^c
15%白参杂粮酥	56.82±0.77^c	57.18±0.95^c
20%白参杂粮酥	55.81±0.49^c	56.31±0.81^c

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[33]	GOFF H D, REPIN N, FABEK H, et al. Dietary fibre for glycaemia control:Towards a mechanistic understanding[J]. Bioactive Carbohydrates and Dietary Fibre,2018,14:39−53. doi: 10.1016/j.bcdf.2017.07.005

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图(6) / 表(5)

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1. 材料与方法
1.1 材料与仪器
1.2 实验方法
1.2.1 白参菌粉和杂粮粉的制备
1.2.2 白参杂粮酥性饼干制备
1.2.3 饼干基本营养成分测定
1.2.4 饼干质构测定
1.2.5 饼干色差测定
1.2.6 饼干感官评价
1.2.7 饼干淀粉消化性测定
1.2.8 饼干食糜扫描电镜测定
1.2.9 饼干食糜粘度测定
1.3 数据处理
2. 结果与分析
2.1 饼干基本营养成分分析
2.2 饼干质构分析
2.3 饼干色差分析
2.4 饼干感官评价分析
2.5 饼干淀粉消化性分析
2.6 食糜扫描电镜分析
2.7 食糜流变学特性分析
3. 结论

1. 材料与方法
1.1 材料与仪器
1.2 实验方法
1.2.1 白参菌粉和杂粮粉的制备
1.2.2 白参杂粮酥性饼干制备
1.2.3 饼干基本营养成分测定
1.2.4 饼干质构测定
1.2.5 饼干色差测定
1.2.6 饼干感官评价
1.2.7 饼干淀粉消化性测定
1.2.8 饼干食糜扫描电镜测定
1.2.9 饼干食糜粘度测定
1.3 数据处理
2. 结果与分析
2.1 饼干基本营养成分分析
2.2 饼干质构分析
2.3 饼干色差分析
2.4 饼干感官评价分析
2.5 饼干淀粉消化性分析
2.6 食糜扫描电镜分析
2.7 食糜流变学特性分析
3. 结论

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白参菌粉添加量对饼干品质及其淀粉消化性的影响

作者简介: 何泽东（1998−），女，硕士，研究方向：食用菌营养评价及产品开发，E-mail：kmzdhe@163.com

通讯作者: 孙丽平（1981−），女，博士，教授，研究方向：食品营养与安全控制，E-mail：kmlpsun@163.com。 庄永亮（1981−），男，博士，教授，研究方向：食品营养与高值化利用，E-mail：kmylzhuang@163.com。

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