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饼干类焙烤食品深受各个人群的喜爱,但其高糖、高脂的特点限制了特殊人群的选择,为了满足各个人群的消费需求,国内外饼干企业致力于利用各种功能性食品原料开发营养保健饼干。水溶性膳食纤维(SDF)具有优良的降血糖、抗氧化、抗肿瘤等生理活性,添加到食品中不仅可以有效改善食品的品质,也可以提高食品的功能特性。麦麸作为小麦加工的主要副产物,是一种优质的膳食纤维来源,含有丰富的SDF。因此,本论文以麦麸为原料,研究了亚临界水提取(SWE)、柠檬酸辅助SWE(SWEC)和超声预处理柠檬酸辅助SWE(USWEC)对麦麸SDF的理化特性、结构特征和生物活性的影响,优化了USWEC提取SDF的最佳工艺参数;在此基础上,探讨了麦麸SDF添加量对面团功能特性和微观结构的影响,确定了麦麸SDF功能性酥性饼干的最佳工艺配方和焙烤参数,得到的主要结论如下:(1)通过对麦麸SDF的理化特性、结构特征和生物活性研究发现,与SWE和SWEC提取得到的SDF-I和SDF-II相比,USWEC提取得到的SDF-Ⅲ显示出较高的提取率(36.3%)、总糖含量(82.90%)、糖醛酸含量(7.41%)、还原糖含量(13.16%)以及较低的蛋白质含量(3.20%)、分子量(65.2 kDa)和粒径(1.17μm)。SDF-I、SDF-II和SDF-Ⅲ均是由阿拉伯糖、木糖、葡萄糖和半乳糖组成的酸性杂多糖,具有相同的基本化学结构特征和不同的微观形貌。与SDF-I和SDF-II相比,SDF-Ⅲ具有较高的热稳定性和较差的流变特性;同时,SDF-Ⅲ显示出显著的体外抗氧化活性和α-淀粉酶抑制活性,且呈浓度依赖关系。(2)采用单因素试验和响应面优化分析了USWEC提取SDF-Ⅲ过程中超声预处理功率、柠檬酸/麦麸液固比、SWE温度和时间等工艺参数对SDF-Ⅲ提取率的影响,得到最佳的提取条件为:超声预处理功率195.2 W,柠檬酸/麦麸液固比39.1 mL/g,SWE温度和时间分别为178.7℃和30 min,此时,SDF-Ⅲ的最大提取率为41%±0.29%。(3)通过SDF-Ⅲ添加量对面团功能特性和微观结构的影响研究发现,SDF-Ⅲ的加入不仅会导致混合粉的粘度和回生值降低,糊化温度升高,还会引起面团的硬度、回复性、胶黏性、咀嚼性下降,粘附性、弹性上升,但对面团的内聚性无显著影响。随着SDF-Ⅲ添加量的增加,面团表现为弹性行为的时间越来越短,且逐渐以粘性行为为主。适宜添加量(10%)的SDF-Ⅲ会改善面团的加工特性,但过量的SDF-Ⅲ则会过度稀释面筋蛋白,导致面筋蛋白无法完整包裹淀粉颗粒,面团特性变差,不利于生产加工。(4)通过单因素试验和正交设计分析优化了黄油添加量、白砂糖添加量、SDF-Ⅲ添加量、碱性膨松剂添加量和焙烤时间等加工工艺参数对SDF-Ⅲ功能性酥性饼干的色泽、硬度和感官评定的影响,得到最佳的主要工艺配方为(以面粉100 g计):黄油30 g,SDF-Ⅲ 10 g,碱性膨松剂1 g和白砂糖20 g;此外,焙烤温度和时间分别为180℃和15 min。此时,所制作的SDF-Ⅲ功能性酥性饼干具有良好的色泽、硬度和口感。