雙孢菇粉添加量對面包品質(zhì)及抗氧化特性的影響

劉松韜，劉宇迪，張 珩，劉小剛，李莉蓉，覃宇悅*

（1.昆明軒中工程技術(shù)咨詢有限公司，云南 昆明 650550；2.昆明理工大學(xué) 農(nóng)業(yè)與食品學(xué)院，云南 昆明 650550）

面包是世界上最主要的主食之一，同時(shí)面包制作技術(shù)是已知最悠久的技術(shù)之一[1]。面包主要是通過小麥粉、酵母、脂肪、砂糖、鹽和水等原料進(jìn)行混合、發(fā)酵和烘烤等過程制作而成[2]。雖然面包的蛋白質(zhì)和脂肪含量較低，但是，面包中快速消化的淀粉含量較高。食用面包后，人體的餐后血糖會因淀粉的迅速水解消化而急劇升高，不利于維持人體葡萄糖穩(wěn)態(tài)。

添加具有天然活性成分的物質(zhì)至面包中，能使面包具有一定的功能性。例如，Li等人將麥麩加入面粉制作成面團(tuán)，發(fā)現(xiàn)麥麩雖然降低了面團(tuán)的延展性和比容，增加了饅頭硬度、粘性和咀嚼性，但是，添加麥麩可以降低饅頭的血糖反應(yīng)，比對照組提高了39%[3]。Lu等人表明，蘑菇含有生物活性成分，據(jù)報(bào)道是有效的抗氧化劑，特別是酚類化合物和多糖，將天然多酚添加面食中，可以提高面包的的抗氧化活性，同時(shí)可以延緩淀粉的消化，具有良好的市場前景[4]。

雙孢菇（Agaricus bisporus）屬蘑菇科（黑傘科）（Agaricaceae）蘑菇屬。雙孢菇含有各種氨基酸、核苷酸、維生素C、維生素B1等眾多維生素[5]。雙孢菇中的酪氨酸酶可以顯著降低血壓。此外，其含有的醌類化合物與磺胺基結(jié)合，能有效阻礙脫氧核酸的合成，在醫(yī)學(xué)中起到阻礙腫瘤細(xì)胞活性的作用[6]。目前，我國雙孢菇產(chǎn)品主要還停留在鮮菇售賣為主，即初級加工階段，深度加工的產(chǎn)品較少，不利于雙孢菇資源的合理利用。雙孢菇粉添加到面包中可以改善其營養(yǎng)結(jié)構(gòu)，通過添加雙孢菇粉（0、5%、10%、15%），研究其對面包比容、色差、質(zhì)構(gòu)及抗氧化特性的影響，為雙孢菇作為功能基產(chǎn)品開發(fā)提供參考。

1 材料與方法

1.1 材料與設(shè)備

雙孢菇、高筋麥芯小麥粉、食鹽、牛奶、黃油，市售；酵母購自安琪酵母股份有限公司。沒食子酸溶液、福林酚試劑、2，2′-聯(lián)氮-雙-3-乙基苯并噻唑啉-6-磺酸（ABTS）、1，1-二苯基-2-三硝基苯肼（DPPH）、3，5-二硝基水楊酸，購自Sigma-Aldrich公司；甲醇、維生素C標(biāo)準(zhǔn)品、葡萄糖標(biāo)準(zhǔn)品、無水碳酸鈉、無水乙醇、磷酸緩沖溶液、MES-TRIS緩沖液均為分析純；α-淀粉酶、胃蛋白酶、豬胰酶均為標(biāo)準(zhǔn)品，購自國藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司。

SMJ-80J型和面機(jī)，無錫勝麥機(jī)械有限公司；SMF-32B型醒發(fā)箱，無錫勝麥機(jī)械有限公司；SM-603型烤箱，無錫勝麥機(jī)械有限公司；TA.XT Plus質(zhì)構(gòu)儀，英國Stable Micro Systems公司；LGJ18-A冷凍干燥機(jī)，上海舜制儀器制造有限公司；TU 1901型雙光束紫外可見分光光度計(jì)，北京普析通用儀器有限責(zé)任公司；LXJ-IIB型離心機(jī)，上海安亭科技儀器廠。

1.2 試驗(yàn)方法

1.2.1 雙孢菇粉的制作

雙孢菇用單室真空冷凍干燥機(jī)凍干，干燥完成后，雙孢菇粉通過50目篩網(wǎng)，置于密封袋中，4 ℃條件下保存。

1.2.2 雙孢菇面包制作

將高筋面粉250 g（雙孢菇粉以0、5%、10%、15%的添加量代替高筋面粉），酵母7.5 g、砂糖75 g、鹽3 g、黃油50 g、牛奶150 g放入和面機(jī)中混合均勻。將和好的面團(tuán)置于醒發(fā)箱中28 ℃，相對濕度75%條件下進(jìn)行一次醒發(fā)，發(fā)酵90 min。醒發(fā)完成后，排氣，將面團(tuán)分割，每個100 g，放置松弛20 min。放入醒發(fā)箱中，在35 ℃、相對濕度75%條件下進(jìn)行二次醒發(fā)，發(fā)酵45 min。焙烤溫度上下火均為180 ℃，時(shí)間為18 min。室溫冷卻后，進(jìn)行檢測。

1.2.3 面包比容測定參考Hathorn等的方法[7]，采用菜籽油置換法測定面包體積，按式（1）計(jì)算面包比容。

式中，ρ-面包比容，ml/g；V-面包體積，ml；M-面包質(zhì)量，g。

1.2.4 面包皮和面包芯色差的測定

參考Hsu等的方法[8]，采用色差儀分別對面包皮及面包芯進(jìn)行測定。面包放置室溫冷卻后，將面包皮及面包芯粉碎過50目篩，置于色差儀中，測定每個樣品的L*，a*及b*值，按式（2）計(jì)算△E值。

式中，△E-色差（值越大，說明色差越大）；L*-亮度值差（值為正時(shí)，則說明比標(biāo)準(zhǔn)色板淺；值為負(fù)時(shí)，說明比標(biāo)準(zhǔn)色板深）；a*-紅綠值差（值越大，說明越紅）；b*-黃藍(lán)值差（值越大，說明越黃）。

1.2.5 面包質(zhì)構(gòu)特性的測定

參照張園園等方法進(jìn)行測定[9]。面包冷卻至室溫，取面包芯部分切割成1 cm×1 cm×2 cm厚度均勻的面包片，用質(zhì)構(gòu)儀進(jìn)行測定，TPA 模式下測試參數(shù)為：P/36R 探頭，測試前、中、后速率為1.0 mm/s、5.0 mm/s、5.0 mm/s，壓縮程度50%，感應(yīng)力8 g 進(jìn)行測定。每組面包至少重復(fù)測定5 次，取平均值，以硬度、彈性、咀嚼性、內(nèi)聚性和粘合性作為評價(jià)指標(biāo)。

1.2.6 面包抗氧化特性測定

1.2.6.1 總酚含量測定

按Foli-Ciocalteu 的方法進(jìn)行總酚含量測定[10]。以沒食子酸為標(biāo)準(zhǔn)，測定總酚樣品含量，實(shí)驗(yàn)結(jié)果以沒食子酸當(dāng)量mg/g干重表示。

用10 mL蒸餾水溶解0.010 0 g沒食子酸，定容至100 mL，分別移取0、1、2、3、5、7 mL的沒食子酸溶液至50 mL容量瓶中，定容。

將新鮮制備的2.5 mL 0.2 mol/L Foli-Ciocalteu試劑添加到不同濃度沒食子酸溶液中（2.5 mL）靜止3 min，加入2 mL 7.5%Na2CO3溶液，然后在黑暗中靜置2 h。在760 nm處測量反應(yīng)混合物的吸光度，7.5%Na2CO3溶液為空白。

將新鮮制備的2.5 mL 0.2 mol/L Foli-Ciocalteu 試劑添加到提取液中（2.5 mL）靜止3 min，加入2 mL 7.5%Na2CO3溶液，然后在黑暗中靜置2 h。在760 nm處測量反應(yīng)混合物的吸光度，7.5%Na2CO3溶液為空白。

1.2.6.2 DPPH自由基清除活性

按Kim等方法測定DPPH自由基清除率[11]。先配制濃度為0.4 mmol/L DPPH自由基的無水乙醇溶液，將DPPH自由基溶液2 mL與多酚萃取物混合，在黑暗條件下，反應(yīng)時(shí)間為30 min，隨即測定OD517nm值。2 mL無水乙醇取代DPPH自由基溶液與樣液混合做對照組，反應(yīng)后，隨即測定OD517nm值。2 mL無水乙醇取代樣品與DPPH自由基溶液做空白組，反應(yīng)后，隨即測定OD517nm值。

按公式（3）計(jì)算DPPH自由基清除率。

式中:

A空白：2 mL DPPH自由基溶液與2 mL無水乙醇混合液測得的吸光值；A對照：2 mL無水乙醇與2 mL樣液的混合液測得的吸光值；

A樣品：2 mL DPPH自由基溶液與2 mL樣液的混合液測得的吸光值。

1.2.6.3 ABTS測定

按Li的試驗(yàn)方法進(jìn)行ABTS測定[12]。取100 μL樣品（或VC），加入3.9 mL ABTS工作液，振蕩30 s，在黑暗中反應(yīng)10 min，即刻測定OD734nm值（Ai）。3.9 mL ABTS工作液與100 μL乙醇溶液混合，振蕩30 s，在黑暗中反應(yīng)10 min，即刻測定OD734nm值（A0)。3.9 mL 磷酸緩沖溶液與100 μL 樣品混合，振蕩30 s，在黑暗中反應(yīng)10 min，即刻測定OD734nm值（Aj）。

按式（4）計(jì)算出樣品和VC溶液對ABTS自由基的清除率。

式中：Ai-樣液或VC與ABTS工作液的混合液的吸光值；Aj-乙醇溶液與ABTS工作液的混合液的吸光值；A0-磷酸緩沖溶液與ABTS工作液的混合液的吸光值。

1.2.6.4 面包體外消化特性

參照Ajay的方法，測定面包在體外的消化率[13]。稱取0.5 g樣品于250 mL的燒杯中，加入80 mL的磷酸緩沖溶液（50 mmol/L，pH=6.9），用1 mol/L HCl調(diào)溶液調(diào)節(jié)pH至2，加入5 mL的胃蛋白酶溶液（0.35 mg/mL，pH=2.0），在37 ℃下孵育30 min。孵育結(jié)束后，立即用1 mol/L NaOH 溶液調(diào)節(jié)pH 至6.9，加入2.5 mL 的α-淀粉酶溶液，和5 mL脫氧膽酸鈉溶液，在磁力恒溫鍋中孵育4 h，溫度37 ℃。孵育結(jié)束后分別于不同時(shí)間點(diǎn)（0、20、60、90、120、180 min）取5 mL 消化液，沸水浴5 min 滅酶。將樣品在3500 r/min 下離心10 min 并取上清。采用3，5-二硝基水楊酸法，以1 mg/mL葡萄糖標(biāo)準(zhǔn)液，測定OD540nm值，并計(jì)算葡萄糖含量。

1.2.7 數(shù)據(jù)處理

實(shí)驗(yàn)結(jié)果以±SD表示，數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析使用SPSS 16.0軟件，通過方差分析（One-Way ANOVA）的方法，對多個組間的平均數(shù)進(jìn)行比較。如果P＜0.05，則說明組間數(shù)據(jù)存在顯著性差異。

2 結(jié)果與分析

2.1 雙孢菇添加量對面包比容影響

如圖1所示，隨著雙孢菇粉的增加，面包的比容呈現(xiàn)逐漸下降的趨勢。與對照組的原面包相比，雙孢菇添加量為15%的面包的比容下降了40.53%，說明雙孢菇粉的添加影響了面團(tuán)的醒發(fā)。這可能是因?yàn)殡p孢菇粉的加入，使面筋蛋白的穩(wěn)定結(jié)構(gòu)受到破壞，從而減弱了雙孢菇粉-小麥粉面團(tuán)的產(chǎn)氣與持氣能力，影響了面包成品的體積。這與孔曉雪等人研究面包中加入膳食纖維會降低面包比容[14]，以及李嘉儀等人研究百合粉的加入會降低面包比容結(jié)果一致[15]。

圖1 不同雙孢菇添加量對面包比容的影響Figure 1 Effect of agaricus bisporus addition on the specific volume of bread

2.2 雙孢菇添加量對面包色差影響

雙孢菇添加量對面包芯色差值影響如表1 所示，面包芯的L*值隨雙孢菇添加量的增加呈減弱的趨勢，5%、10%和15%的面包L*值分別比空白面包的減小34.25%、45.29%和52.75%，且添加量的面包與對照組面包之間存在顯著性差異（P＜0.05）。而隨雙孢菇含量的增加，a*值逐漸增大且顯著高于對照組面包（P＜0.05），b*值顯著減?。≒＜0.05）。雙孢菇面包與對照組面包間的色差ΔE值隨雙孢菇粉含量的增加而顯著增大。因此，面包中雙孢菇粉的含量會影響面包芯的顏色。

表1 不同雙孢菇添加量對面包芯色差的影響Table 1 Effect of agaricus bisporus addition on the color difference of bread core

雙孢菇添加量對面包皮色差值影響如表2所示。雙孢菇面包的L*值均小于對照組（71.03），且組間存在顯著性差異（P＜0.05）。隨著雙孢菇粉添加量的增加，a*值明顯增大且差異明顯（P＜0.05）。同時(shí)，b*值呈減小趨勢且與對照組面包存在顯著差異（P＜0.05）。和對照組面包顏色的差異ΔE值隨雙孢菇含量的增加而增加，但是，雙孢菇面包的面包皮色差值明顯小于面包芯的色差值，這可能是由于面包在焙烤過程中，糖類物質(zhì)和游離氨基酸發(fā)生美拉德反應(yīng)，以及酚類物質(zhì)在焙烤過程中發(fā)生了氧化，從而在面包皮上形成了紅褐色物質(zhì)，減小了各組間的差異。

表2 不同雙孢菇添加量對面包皮色差的影響Table 2 Effect of agaricus bisporus addition on the color difference of bread crust

2.3 雙孢菇添加量對面包質(zhì)構(gòu)特性影響

如表3所示，隨著雙孢菇含量的增加，面包的硬度顯著增加（P＜0.05），且15%雙孢菇面包硬度值明顯升高（P＜0.05）。面包的咀嚼性與粘合性亦隨著雙孢菇粉含量的增加而增大，且15%雙孢菇面包的咀嚼性以及粘合性，與其他各組面包相比，存在顯著差異（P＜0.05），與對照組面包相比分別增加了77.64%、47.48%。隨著雙孢菇粉添加量的增加，雙孢菇面包的彈性呈減小的趨勢，但5%的面包與對照組相比，并無顯著差異（P＜0.05）。5%、10%、15%添加量的三種雙孢菇面包的內(nèi)聚力與對照組面包均出現(xiàn)了顯著差異（P＜0.05），但各添加量之間的差異不大（P＞0.05），這與楊雯珺等研究結(jié)果趨勢相一致。上述結(jié)果表明，面包的質(zhì)地會受到雙孢菇粉添加的影響，這可能是因?yàn)殡p孢菇粉的添加影響了面團(tuán)發(fā)酵，隨著添加量的增加，變化程度也不同，其中雙孢菇添加量為15%的面包與對照組面包相比，其質(zhì)地變化最為顯著[16]。

表3 不同雙孢菇添加量對面包質(zhì)構(gòu)的影響Table 3 Effect of agaricus bisporus addition on the bread texture

2.4 雙孢菇添加量對面包總酚含量影響

不同雙孢菇粉添加量面包的總酚含量的測定結(jié)果如圖2所示。與對照組總酚含量相比，隨著雙孢菇粉添加量的增加，雙孢菇面包的總酚含量增加顯著（P＜0.05），其中，15%雙孢菇添加量的總酚含量達(dá)到了12.09 mg/g。因此，雙孢菇多酚經(jīng)過高溫處理后仍有很高的保留含量，同時(shí)也表明雙孢菇多酚類物質(zhì)具有耐高溫的特點(diǎn)。

圖2 不同雙孢菇添加量對面包多酚含量的影響Figure 2 Effect of agaricus bisporus addition on the total phenolics content of bread

2.5 雙孢菇添加量對面包抗氧化特性影響

用DPPH 以及ABTS 方法測定了添加蘑菇粉面包的抗氧化能力。從圖3、4 可以看出，對照組面包的DPPH以及ABTS自由基清除率分別為10.59%和11.74%，這是由于面粉中含有維生素E、植酸等物質(zhì)有一定的抗氧化性，以及在烘烤過程中產(chǎn)生的美拉德反應(yīng)產(chǎn)物也具有一定的抗氧化能力，因此，有一定的DPPH以及ABTS自由基清除能力。隨著雙孢菇粉添加量的增大，相對應(yīng)面包的DPPH以及ABTS自由基清除率逐漸上升，與對照組相比，當(dāng)雙孢菇粉增加到15%，面包的DPPH 以及ABTS 自由基清除率分別提高到了75.31%以及65.50%，因此，添加雙孢菇可以明顯提高面包的抗氧化性。這可能是因?yàn)榉宇愇镔|(zhì)具有較高的抗氧化特性，而雙孢菇粉的添加提高了面包中總酚含量，故而可以有效地提高面包氧化穩(wěn)定性。同時(shí)也表明了，經(jīng)過高溫烘烤后，雙孢菇多酚類物質(zhì)仍具有較高的抗氧化能力。段云龍將茶葉提取物加入面包中，研究發(fā)現(xiàn)多酚類物質(zhì)經(jīng)過高溫加工后，仍具有較高的抗氧化活性[17]。Sun-Waterhouse 等人將獼猴桃多酚加入到無麩質(zhì)面包中，也得出相似的結(jié)論[18]。

圖3 不同雙孢菇添加量對面包DPPH自由基清除率的影響Figure 3 Effect of agaricus bisporus addition on the DPPH radical scavenging activity of bread

圖4 不同雙孢菇添加量對面包ABTS自由基清除率的影響Figure 4 Effect of agaricus bisporus addition on the ABTS radical scavenging activity of bread

2.6 雙孢菇添加量對面包體外消化特性影響

如表4所示，隨著消化時(shí)間的延長，各組淀粉水解率逐漸增加，不同雙孢菇面包在各取樣點(diǎn)時(shí)，樣品中的淀粉水解率差異性不大，但均小于對照組面包。當(dāng)消化時(shí)間達(dá)到90 min后，雙孢菇添加量為10%和15%的面包的淀粉水解率明顯低于對照組面包，且在180 min時(shí)，雙孢菇添加量為15%的面包的淀粉水解率顯著低于其他各組面包（P＜0.05）。結(jié)果表明，不同雙孢菇粉添加量面包均具有延緩淀粉水解率的作用，且與雙孢菇添加量存在一定的相關(guān)性，雙孢菇添加量為15%的面包對淀粉消化的延緩與對照組相比有明顯作用。這可能是由于，隨著雙孢菇粉的添加，提高了面包中的膳食纖維，有研究表明，通過加入不同的膳食纖維組分，可以降低對食物的血糖反應(yīng)[19]。同時(shí)，Cleary和Brennan指出，將大麥中的β-葡聚糖纖維部分添加到小麥面食中可減少體外淀粉消化后還原糖的釋放[20]。這些結(jié)果可能是由于面食中淀粉-蛋白質(zhì)基質(zhì)的變化和膳食纖維的高水結(jié)合能力引起的，兩者都會影響面食的理化性質(zhì)和消化率，這與孟紅偉將薯粉添加至面包中降低了面包淀粉體外水解消化率結(jié)論一致[21]。因此，這種通過添加蘑菇粉等高膳食纖維的天然物質(zhì)可能對面包的淀粉體外消化率有一定影響。

表4 不同雙孢菇添加量對面包淀粉體外水解率的影響Table 4 Effect of agaricus bisporus addition on the hydrolysis rate of bread starch

3 結(jié)論

綜上所述，與對照組面包相比，添加雙孢菇粉的面包比容顯著減小，對面包色澤影響顯著，總體對產(chǎn)品的接受程度無顯著影響。雙孢菇粉對面包質(zhì)構(gòu)特性對照組面包相比有顯著性差異，面包硬度由對照組的17.94 N 增加至39.25 N，同時(shí)面包的咀嚼性以及粘合性也較對照組增高，且相互間具有顯著性差異。將DPPH 和ABTS 自由基清除率以及雙孢蘑菇多酚含量與對照組進(jìn)行比較，發(fā)現(xiàn)隨著雙孢蘑菇粉添加量的增加，面包的多酚含量明顯增多，其抗氧化活性明顯增強(qiáng)。與對照組相比，淀粉水解率隨著雙孢菇量的增加逐漸減小。因此，雙孢菇的添加可提高面包的抗氧化能力，作為一種天然抗氧化成分應(yīng)用于食品中，且具有廣闊的市場前景，但其具體作用機(jī)制有待進(jìn)一步研究，本研究為雙孢菇產(chǎn)品的應(yīng)用前景提供了參考。