香菇粉对干脆面面团流变特性及其油脂含量和分布的影响

张艳荣，马宁鹤，刘婷婷，张闪闪，徐新乐，王大为,

（1.吉林农业大学食品科学与工程学院，吉林 长春 130118；2.农业农村部食用菌加工技术集成科研基地，吉林 长春 130118；3.吉林省粮食精深加工与高效利用工程研究中心，吉林 长春 130118；4.吉林省粮食精深加工与副产物高效利用技术创新重点实验室，吉林 长春 130118）

香菇又名香蕈，是一种营养丰富的食药用菌，含有碳水化合物、蛋白质、膳食纤维等营养成分[1]，具有降血压[2]、降血脂[3]、抗氧化[4]等功能特性。近些年，由于香菇所特有的营养成分和药理价值，相关研究主要集中在健康食品的开发，例如香菇酒[5]、香菇酱[6]、香菇面条[7]等，而关于香菇干脆面等休闲方便食品的研究鲜有报道。

干脆面是一种由小麦粉制成的休闲食品，目前市面上的干脆面营养成分单一，油脂含量较高。将食用菌添加到干脆面中，食用菌中的亲水胶体、蛋白质、膳食纤维等功能成分能够影响面团的流变特性，减少干脆面在油炸过程中水分散失，降低油脂含量，增加营养成分。王丹等[8]研究黑木耳粉对面条面团流变特性时发现，添加质量分数为10%的黑木耳粉使面团tanδ最高，制作的面条感官评分最佳。陶虹伶等[9]在研究松茸粉对曲奇面团流变特性时发现，当松茸粉添加量为6%时，面团凝胶网状结构减弱，此时制作的曲奇硬度适宜，风味最佳。Heo等[10]研究表明在方便面面团中加入香菇β-葡聚糖可以提高面团的黏弹性，使方便面面条的拉伸力增加，制作的方便面内部结构紧密，含油率可降低至22%。Primo-Martín等[11]研究发现在面糊中加入纤维素能够增加面团的G’和G’’，在油炸过程中添加纤维素的面糊能够减少水分散失，从而降低油脂含量。将香菇粉添加到干脆面面粉中，不仅提高干脆面的营养价值，而且影响干脆面面团的内部网络结构，降低油脂含量，符合当今人们对于方便休闲食品营养健康的消费理念。

本实验主要研究香菇粉的不同添加量对干脆面面团流变特性的影响以及干脆面在油炸过程中水分含量、油脂含量和油脂分布，从而探讨香菇粉对干脆面面团流变性能及干脆面深度油炸过程油脂渗透的影响机制，以期改善传统干脆面油脂含量高、营养成分单一的缺陷，为食用菌及谷物复合产品的开发提供参考。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

香菇干品、食盐 市售；低筋小麦粉 肇庆市福加德面粉有限公司；尼罗红 美国Sigma公司。

1.2 仪器与设备

RVA快速黏度分析仪 澳大利亚Perten公司；DHR型流变仪 美国TA公司；TA.XT.Plus质构仪 英国Stable Micro System公司；LSM 710型激光共聚焦扫描电镜 德国蔡司公司。

1.3 方法

1.3.1 样品处理

将香菇进行浸泡复水、洗涤干燥后低温粉碎至120 目，与低筋小麦粉混合均匀，制成香菇粉添加量分别为1%、3%、5%、7%、9%的香菇-小麦粉混合粉。

1.3.2 糊化特性的测定

参照Bucsella等[12]的方法，将3.50 g香菇-小麦混合粉置于样品筒中，加入25.0 mL蒸馏水，然后将搅拌器放入样品筒，搅拌10 次，使样品分散置于快速黏度分析仪中。

测试程序：初始温度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 面团质构特性测定

参照崔丽琴等[13]的方法，对干脆面面团进行质构测定。具体操作模式：TPA模式，测试探头P/50，测前速率1 mm/s、测中速率1 mm/s、测后速率5 mm/s、位移10 mm、应变75%、触发力5 g。

1.3.4 面团动态流变学特性测定

参照张艳艳等[14]的方法，将香菇-小麦混合粉制备的面团，包上保鲜膜后静置20 min。取出大约3.00 g面团放置在载物台后降低压板，去掉载物台周围多余的面团。进行振荡扫描测定，频率扫描条件：平板夹具40 mm，测试间隙2 mm，测试温度25 ℃，应力值0.5%，扫描频率0.1～40 Hz。

1.3.5 干脆面的制备

1.3.5.1 工艺流程

1.3.5.2 干脆面的制作过程

称取300 g香菇-小麦混合粉，将6 g食用盐加入到105 g水中溶解后倒入搅拌机中混合均匀。低速搅打2 min，高速搅打8 min至形成松散面团，包上保鲜膜后在25 ℃熟化20 min，将熟化后的面团先压制成厚度约4 mm的面片，再不断进行碾压，使面片最终厚度达到1 mm，将压好的面片切成宽2 mm的面条，常压下蒸制130 s后在150 ℃油炸120 s，冷却后密封待用。

1.3.6 水分含量的测定

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

1.3.7 油脂含量的测定

参照GB/T 5009.6—2003《粮食、油料及植物油脂检验》，采用索氏抽提法测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

参照Hur等[17]的方法，利用在紫外光照射条件下尼罗红和油脂结合发出荧光特性，以丙酮为溶剂配制成质量浓度1 mg/L的尼罗红溶液，将切片后的干脆面置于溶液中，在避光条件下染色25 min，利用激光共聚焦显微镜对干脆面切片进行观察。

测试程序：扫描模式像素1 024×1 024；扫描频率400 Hz；尼罗红激发波长514 nm；发射波长646 nm；检测波长539～753 nm。

1.4 数据统计分析

实验数据均为重复3 次后所测定的平均值，使用Origin 7.5软件制作图表，SPSS 17.0软件对数据进行差异显著性分析及方差分析。

2 结果与分析

2.1 香菇粉添加量对淀粉糊化特性的影响

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

淀粉的糊化特性不仅影响面制品的形态，而且影响其品质[18]。由表1可知，小麦粉的峰值黏度、谷值黏度、衰减值、最终黏度及回生值均为最高值。当香菇粉添加量为1%～9%时，随着香菇粉的增加，混合粉的黏度显著下降，这是因为香菇粉不含淀粉，随着香菇粉添加量的增加，混合粉中淀粉含量减少从而破坏了面筋网络结构，使面筋网络包裹淀粉，降低淀粉的糊化特征值[19-20]；衰减值表示淀粉的崩溃程度，衰减值越低说明面团热稳定性越强，随着香菇粉的增加，混合粉的衰减值显著下降，当香菇粉添加量为5%时，衰减值比小麦粉下降了123 Pa·s，说明香菇粉的添加使混合粉面团的稳定性增强；回生值表示淀粉的老化程度，回生值越小越不易老化，与小麦粉相比，添加香菇粉使混合粉的回生值显著降低，这是因为淀粉氢键在重新排列的过程中受到香菇粉中蛋白质和膳食纤维的抑制，使糊化后淀粉分子的重结晶受到阻碍，从而抑制淀粉的老化[9,21]；糊化温度表示糊化的难易程度，混合粉的糊化温度随着香菇粉添加量的增加显著升高，这与香菇粉使直链淀粉在糊化后的重结晶现象降低有关[22]。此外，香菇粉的添加对糊化时间无显著影响。

2.2 香菇粉添加量对干脆面面团质构特性的影响

表2 香菇粉添加量对干脆面面团质构的影响Table 2 Effect of shiitake powder added to dough on textural properties

面团的质构特性是面制品品质的一个重要分析指标，在一定范围内，能较好地以映面团品质特性[23]。由表2可知，小麦粉面团的硬度、弹性、胶黏性、咀嚼性和回复性最低。当香菇粉添加量为1%～9%时，随着香菇粉的增加，面团硬度由23 815.03 g显著增加到35 620.17 g，面团咀嚼性增加，这可能因为面团在形成面筋蛋白网络时受到香菇粉中蛋白质和膳食纤维等成分的干扰[24]。当香菇粉添加量为1%～7%时面团弹性、黏聚性呈下降趋势，超过7%时缓慢上升。当香菇粉添加量为5%时，胶黏性为最大值9 973.21 g。面团黏弹性降低可能是香菇粉含量的增加导致混合粉吸水量显著增加，面筋形成过程中可利用的水分减少，使得面筋网络在形成过程中受到限制，面筋弹性变差[25]。在面团制作过程中，面筋蛋白网络强度的降低，会使面团中气孔抵御二氧化碳的能力减弱，从而降低面团的体积[22]，使干脆面在轧片过程中，内部结构更加致密，从而在油炸过程中降低油脂含量。因此，香菇粉添加量不超过5%时，对面团质构特性影响较小，有利于干脆面制作。

2.3 香菇粉添加量对干脆面面团流变学特性的影响

如图1A、B所示，面团的G’和G”均随着振荡频率的增大而增大，并且在所测定的范围内，同一香菇粉添加量的面团，其G’大于G”，tanδ＜1，表明香菇粉面团的动态流变学特性为弱凝胶特性[26]。加入香菇粉后，G’和G”呈先下降后显著上升（P＜0.05）的趋势，其下降的原因可能是由于香菇粉的添加稀释了面团中面筋蛋白含量，纤维含量升高，从而限制了面团形成良好黏弹性网络状结构支撑骨架的能力，使得面团体系中凝胶网络结构弱化；缓慢上升的原因可能是继续添加香菇粉会增大混合粉中蛋白质含量，香菇粉中蛋白质含量较高，从而增加蛋白质相互聚合的趋势，提高面团黏弹性[19]，也可能是香菇粉中多糖及蛋白与面筋蛋白网络相互交联，面团吸水能力增强，使面筋蛋白之间的聚合程度增加，进而使面筋蛋白网络密度和强度都得到增加，从而抵消了由于面筋蛋白含量下降而导致的蛋白网状的破坏作用[27]。

图1 不同香菇粉添加量的面团G’（A）、G”（B）和tanδ（C）随频率变化关系Fig. 1 Frequency dependence of G’ (A), G” (B) and tanδ (C) of dough samples with shiitake powder at different concentrations

如图1C所示，tanδ＜1，表示所有样品的G’大于G”，tanδ越小，说明面团弹性比例较多[28]，流动性弱，较稳定。随着香菇粉添加量的增加，tanδ呈先上升后下降的趋势，当添加量小于5%时，tanδ高于对照组，黏性比例增大，当添加量大于5%时，随着香菇粉的增加，混合体系中分子交联的程度增加，弹性比例逐渐增大。tanδ随频率的变化可以发现，在较低频率下，tanδ随频率的上升而下降；在高频率下tanδ随着频率的上升而升高，说明混合体系在高频率下易被破坏，不稳定[29]。添加香菇粉使面团黏弹性得到提高，但在添加量较高时，制备面团所需要的水分含量较多，不宜制作干脆面，因此香菇粉添加量不应大于5%。

2.4 香菇粉添加量对干脆面的水分和油脂含量的影响

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

油炸是一个传热和传质同时进行的过程，热量是通过热油向干脆面内部传递，水分从干脆面内部逐渐向外蒸发，油则由干脆面表面向内渗入[30]。由图2可知，随着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，这可能是香菇粉中含有多糖和蛋白质，产生聚合作用，使面团的内部结构更加致密，从而在油炸过程中减少了面条中水分的蒸发进而降低油脂含量[31]。当香菇粉添加量为5%时，水分质量分数最高为3.04%，油脂质量分数最低为18.58%。当香菇粉添加量大于5%时，油脂含量呈上升趋势，这可能是香菇中的膳食纤维较多，阻碍淀粉与水的结合，降低淀粉最终形成凝胶的能力，从而阻碍面筋三维网络结构的形成，面条表面变得粗糙不再光滑，使其在油炸过程中水分蒸发较快，表面会附着多余油脂，使干脆面的油脂含量升高[32]。

2.5 油脂分布

图3 干脆面的激光共聚焦显微镜图Fig. 3 Laser confocal micrographs of crisp instant noodles with different amounts of shiitake

通过渗入油脂中的尼罗红所含有的荧光特性可以观察到干脆面在吸收过程中的分布情况[33]。显微镜图不仅可以表现出干脆面的油脂分布状况，也可以间接以映干脆面的表观结构以及油脂含量。其中显微镜图的亮度越强，说明干脆面的油脂含量越高，以之则说明油脂含量较低[34]。

从图3可知，将不同香菇粉添加量的干脆面进行切片处理，用激光共聚焦显微镜在同一操作条件下进行分析，观察干脆面的油脂分布情况。当香菇粉添加量为0%时（图3A），干脆面油脂分布较密、分布面积大且亮度较高，说明此时干脆面的油脂含量较高。当香菇粉的添加量为1%～5%时（图3B～D），制备的干脆面切片的油脂分布均匀、密度较低，这可能是因为香菇粉中所含有的亲水基团能够通过氢键结合水分，从而使干脆面保持更多水分，减少在油炸过程中水分蒸发所产生的孔洞，使得干脆面的内部结构致密，油脂含量显著下降。当香菇粉添加量超过7%时（图3E、F），油脂分布亮度增加，分布密度较大说明过量香菇粉的添加，增加了干脆面面条的粗糙度，产生较大的孔隙，减弱了对水分蒸发的阻碍力，此时面饼结构松散，油脂含量高。激光共聚焦扫描显微镜结果与油脂含量的结果类似，进一步证明了适当加入香菇粉，能够使干脆面的内部结构紧密，从而减少油炸过程中水分的蒸发，降低干脆面的油脂含量。

3 结 论

对干脆面面团流变学特性的分析表明，添加香菇粉使混合粉中蛋白质和膳食纤维含量增加，降低了淀粉的糊化值，面团表现为弱凝胶特性，随着香菇粉含量的增加，干脆面面团的黏聚性和弹性先显著下降后缓慢上升，硬度增加，黏弹性模量先降低后升高，高频率下面团混合体系的稳定性变差。当香菇粉添加量为5%，干脆面的水分质量分数为3.04%，脂肪质量分数为18.58%，此时的香菇干脆面面饼结构紧密，荧光强度最低，油脂含量最少。本研究不仅可以有效利用形态品质较差的香菇资源，提高香菇产品的附加值，而且为低脂干脆面的工业化生产提供理论基础。