郭麗云,宮曉麗,駱文靜,陳淋轉(zhuǎn),謝彩鋒,陸海勤

(廣西大學(xué)輕工與食品工程學(xué)院,廣西南寧 530004)

無(wú)麩質(zhì)餅干是一類(lèi)由無(wú)麩質(zhì)或低麩質(zhì)的原料制成的餅干,它不同于完全采用含麩質(zhì)較高的粉類(lèi)(如小麥粉)生產(chǎn)的普通餅干,不含麩質(zhì)或含低于20 mg/kg麩質(zhì)是其最大的特點(diǎn)。麩質(zhì)是小麥、大麥、黑麥等谷物中存在的一組蛋白質(zhì),還是一種可引發(fā)乳糜瀉等病癥的過(guò)敏原。乳糜瀉(celiac disease,CD),也稱(chēng)麩質(zhì)敏感性腸病,是遺傳易感個(gè)體對(duì)小麥面筋蛋白和大麥、黑麥等類(lèi)似蛋白質(zhì)的免疫反應(yīng)不當(dāng)而引起的一種慢性腸道吸收不良疾病,其通過(guò)誘導(dǎo)小腸粘膜的絨毛萎縮而損害小腸,但也有人認(rèn)為CD是一種多系統(tǒng)的疾病[1-2]。典型的CD以慢性腹瀉為特征,而在不典型的形式中,患者有相關(guān)的腸外表現(xiàn),如發(fā)育滯后、缺鐵性貧血、不育癥、骨質(zhì)疏松、復(fù)發(fā)性潰瘍性口炎或皰疹樣皮炎等,病情嚴(yán)重的成年患者,甚至可能會(huì)死亡[3-4]。無(wú)麩質(zhì)飲食這一理念提出后就受到越來(lái)越多的關(guān)注,其對(duì)乳糜瀉有確切的治療效果,也有研究表明其可預(yù)防許多慢性疾病,如風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎、心血管病、肥胖等[5-6],甚至健康的人也通過(guò)無(wú)麩質(zhì)飲食來(lái)減肥及維持身體健康,如一些職業(yè)運(yùn)動(dòng)員。

目前,市場(chǎng)上有較多類(lèi)型的無(wú)麩質(zhì)食品,如無(wú)麩質(zhì)面包、餅干、蛋糕、面條等。其中,餅干是最大的零食類(lèi)別,具有食用范圍廣、適口性好、保質(zhì)期相對(duì)較長(zhǎng)、易儲(chǔ)存和銷(xiāo)售等特點(diǎn),重要的是,面筋在餅干中所起的作用相對(duì)較小。因而,可將餅干作為一種有效的營(yíng)養(yǎng)載體進(jìn)行開(kāi)發(fā)。有關(guān)無(wú)麩質(zhì)餅干的研究多是從原料及功能性添加成分方面展開(kāi),即用各種無(wú)麩質(zhì)粉以及淀粉部分或完全替代小麥粉,或配以膠體、酶類(lèi)等成分來(lái)制備餅干。同時(shí),隨著飲食需求的不斷提高,人們對(duì)無(wú)麩質(zhì)餅干的營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)、感官接受性以及多樣性要求也相應(yīng)提高,這將是食品研究者們當(dāng)前面臨的一個(gè)重大挑戰(zhàn)。

CD是一個(gè)全球性的健康問(wèn)題,大約有1%的世界人口受到其影響[7]。在北美、北歐和澳大利亞,其發(fā)病率為0.5%～2%,且近年來(lái)在亞洲國(guó)家的發(fā)病率也有所上升,我國(guó)南部也出現(xiàn)了一些病例[8]。迄今為止,唯一治療CD的方法就是終身嚴(yán)格遵守?zé)o麩質(zhì)飲食[9]。為了更好地了解無(wú)麩質(zhì)餅干近年來(lái)的相關(guān)研究成果,本文綜述了制備無(wú)麩質(zhì)餅干所用的原料及功能性添加成分,旨在為無(wú)麩質(zhì)餅干的進(jìn)一步研究與應(yīng)用提供參考,即更好地改進(jìn)餅干配方,以期拓寬其應(yīng)用領(lǐng)域,而不是僅僅局限于乳糜瀉。

1 無(wú)麩質(zhì)餅干

1.1 麩質(zhì)

麩質(zhì)又稱(chēng)面筋,主要由麥谷蛋白和醇溶谷蛋白組成。它是小麥、大麥等谷物中的一組蛋白質(zhì),被稱(chēng)作烘焙食品的“心臟和靈魂”,因?yàn)樵诿姘庸み^(guò)程中,面筋蛋白能形成網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),使面團(tuán)具有堅(jiān)固的結(jié)構(gòu)和持氣性,面包才能通過(guò)發(fā)酵形成多孔狀結(jié)構(gòu),其對(duì)烘焙食品的加工性能和最終質(zhì)量起著至關(guān)重要的作用[10]。但是,作為一種主要的食品過(guò)敏原,麩質(zhì)是國(guó)際上最早關(guān)注和研究的,目前唯一被規(guī)定了含量閾值的過(guò)敏原成分[11]。根據(jù)歐盟2009年條例所規(guī)定的,只有含低于20 mg/kg麩質(zhì)的食品才能在其包裝上標(biāo)注“不含麩質(zhì)”[8]。

1.2 無(wú)麩質(zhì)餅干

依據(jù)無(wú)麩質(zhì)食品的概念,無(wú)麩質(zhì)餅干即按照餅干制作的良好操作規(guī)范,采用天然的不含麩質(zhì)的原料生產(chǎn)的餅干[12]。據(jù)報(bào)道,在意大利,乳糜瀉患者以餅干作為碳水化合物的來(lái)源[13]。餅干作為最大的零食種類(lèi),在世界上大多數(shù)地方都是普遍食用的,其配方主要包括面粉、糖類(lèi)、脂肪以及所需的調(diào)味物質(zhì)[14]。餅干分為多種類(lèi)型,包括酥性餅干、韌性餅干、發(fā)酵餅干、壓縮餅干、曲奇餅干、威化餅干等十幾種,其中酥性餅干的面團(tuán)不需要彈性,而韌性餅干的面團(tuán)則要求具有一定彈性。人們之所以喜歡吃餅干,主要是因?yàn)槠湮兜酪巳恕⒁子谑秤们覂r(jià)格較低[15]。相比于無(wú)麩質(zhì)面包,面筋在無(wú)麩質(zhì)餅干中所起的作用較小,餅干更容易生產(chǎn),原料的選擇范圍也更廣。此外,餅干保質(zhì)期長(zhǎng),有助于大規(guī)模生產(chǎn)、儲(chǔ)存及銷(xiāo)售[16]。隨著社會(huì)的發(fā)展,人們對(duì)不同種類(lèi)的零食提出了新要求,不僅要保持食品的傳統(tǒng)營(yíng)養(yǎng),還要具備一定的健康益處。無(wú)麩質(zhì)餅干營(yíng)養(yǎng)價(jià)值較低,故在對(duì)其進(jìn)行蛋白質(zhì)、膳食纖維和其他營(yíng)養(yǎng)及功能成分的強(qiáng)化方面,有較大的發(fā)展前景[17]。

無(wú)麩質(zhì)餅干的缺陷主要體現(xiàn)在三方面。一是營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)及感官接受性比小麥粉制成的餅干低。由于原料不含面筋蛋白,若用于制作韌性餅干,面團(tuán)會(huì)因?yàn)楹茈y形成一定的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)而不易成型,使得持水性、彈性、持氣性差,從而在焙烤過(guò)程中容易發(fā)生崩裂。在此情況下,餅干的整體可接受性、口感、外觀、風(fēng)味及味道等感官質(zhì)量均有所下降。無(wú)麩質(zhì)餅干雖富含碳水化合物,但缺少人體正常代謝所需的其他大分子和基本營(yíng)養(yǎng)素,所以目前需要不斷完善其營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)問(wèn)題。二是無(wú)麩質(zhì)餅干具有高血糖指數(shù)的特點(diǎn)。為了改善口感,無(wú)麩質(zhì)餅干的脂肪及碳水化合物含量都很高,但因?yàn)槿狈γ娼畹鞍拙W(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的阻礙作用,淀粉酶很容易進(jìn)入淀粉顆粒并進(jìn)行水解,使得血糖指數(shù)升高。另外還需考慮血糖負(fù)荷,其取決于一部分食物中存在的碳水化合物數(shù)量。三是無(wú)麩質(zhì)餅干銷(xiāo)售及食用的特殊性。包裝標(biāo)識(shí)的特異性會(huì)給食用者造成一定壓力,且乳糜瀉患者在外很難實(shí)現(xiàn)無(wú)麩質(zhì)飲食[7,11]。這些缺陷是目前無(wú)麩質(zhì)食品共同面臨的難題。

2 無(wú)麩質(zhì)餅干的原料

目前無(wú)麩質(zhì)餅干的原料主要有大米粉、小米粉、藜麥粉、燕麥粉及莧屬植物類(lèi)、豆類(lèi)面粉等等。這些原料本身具有很好的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值,還具備一定的功能特性,且不含面筋,因此越來(lái)越多的研究將它們應(yīng)用到各種無(wú)麩質(zhì)食品的開(kāi)發(fā)中去,以期制備出更多高質(zhì)量的無(wú)麩質(zhì)產(chǎn)品供乳糜瀉患者食用。

2.1 大米粉

大米是世界上除了玉米和小麥之外的主要糧食作物之一[18]。大米粉外觀無(wú)色、口感柔軟、易消化,被廣泛用于生產(chǎn)嬰兒食品、谷類(lèi)早餐、米糕和餅干等各種產(chǎn)品。除此之外,因其具有低過(guò)敏性的特點(diǎn),被認(rèn)為是制備無(wú)麩質(zhì)食品最適合的谷物粉之一[19]。大米粉還具有調(diào)節(jié)胰島素分泌和餐后血糖反應(yīng)的功能,它的消化速度和程度較慢,因而對(duì)健康有潛在的好處[20]。但其在加工過(guò)程中會(huì)有大部分維生素和礦物質(zhì)損失,使得營(yíng)養(yǎng)價(jià)值降低。另外,大米蛋白無(wú)法形成一定的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),不能保留發(fā)酵過(guò)程中產(chǎn)生的CO2,大大限制了其在食品中的應(yīng)用。

目前,很多研究都采用大米粉和其他粉類(lèi)復(fù)配來(lái)生產(chǎn)餅干,目的是改善餅干的品質(zhì)特性。Bassinello等[21]分別以15%、30%的大米和全黑豆預(yù)糊化粉,以及15%、30%的大米和去皮黑豆預(yù)糊化粉部分替代玉米淀粉來(lái)制作餅干,以100%玉米淀粉為對(duì)照。通過(guò)分析餅干的營(yíng)養(yǎng)成分及抗?fàn)I養(yǎng)成分、硬度、色澤、感官接受性,發(fā)現(xiàn)用大米粉和黑豆預(yù)糊化粉制成的餅干可作為蛋白質(zhì)、纖維、能量的良好來(lái)源,可降低抗?fàn)I養(yǎng)因子和脂肪含量,對(duì)人體健康有一定的保護(hù)和預(yù)防作用。餅干的硬度和斷裂性隨替代比例增大而增加,色澤亮度隨替代比例增大而下降,15%和30%的大米和去皮黑豆預(yù)糊化粉以及15%的大米和全黑豆預(yù)糊化粉的感官接受性較好。Torbica等[22]以大米粉和蕎麥粉為原料,按大米粉:蕎麥粉為90∶10、80∶20、70∶30的配比研制餅干,進(jìn)行了理化分析、掃描電鏡、色度測(cè)量和感官評(píng)價(jià)等。結(jié)果顯示,復(fù)合粉制成的餅干能產(chǎn)生令人愉快的味道,品質(zhì)也達(dá)到可接受水平。另外,兩者的混合物中蛋白質(zhì)與淀粉的比例同小麥粉很相似,最終得出蕎麥粉的添加量為20%時(shí),餅干的感官評(píng)價(jià)較好。Okpala等[23]分別以100∶0、75∶25、50∶50、25∶75、0∶100配比的碎米粉和可可粉為原料制成餅干,以100%小麥粉餅干為對(duì)照,分別對(duì)其功能特性、物理特性及感官品質(zhì)作了分析。研究表明,小麥粉制成的餅干與50%可可粉和50%碎米粉制成的餅干在物理性質(zhì)及感官品質(zhì)方面差異不顯著。黑豆粉和蕎麥粉都富含賴(lài)氨酸,可與大米粉起到氨基酸互補(bǔ)作用,兩者同可可粉均含豐富的營(yíng)養(yǎng)成分,如維生素E、黃酮類(lèi)等物質(zhì),不僅提高了產(chǎn)品品質(zhì),且有益健康?？梢?jiàn),粉類(lèi)復(fù)配制作餅干,除了滿(mǎn)足感官參數(shù)要求,還應(yīng)做到營(yíng)養(yǎng)互補(bǔ)及功能增效。

2.2 小米粉

小米作為世界上重要的主食之一,是能量、蛋白質(zhì)、維生素和礦物質(zhì)的良好來(lái)源,被稱(chēng)為“營(yíng)養(yǎng)谷物”。除賴(lài)氨酸和蘇氨酸外,小米蛋白是必需氨基酸的良好來(lái)源,其蛋氨酸含量相對(duì)較高。在纖維、能量、維生素(尤其是B1和B2)和礦物質(zhì)方面,小米比大米和小麥等主要谷物優(yōu)越。除了良好的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值,小米因含有大量酚類(lèi)化合物而具有抗氧化性能,同時(shí)有低血糖指數(shù)(glycemic index,GI)的特點(diǎn),其含量的增加會(huì)降低復(fù)合面粉的GI值,這對(duì)心臟病、糖尿病和高血壓患者可能是有益的[24-25]。有些小米品種的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值雖較高,但由于難以加工和缺乏面筋,其制得的烘焙食品感官特性較差,從而限制了它們?cè)谌粘ｏ嬍持械膽?yīng)用,未能被人們充分利用。不過(guò)近年來(lái),人們開(kāi)始研究用小米粉與其他面粉混合后制成餅干,以提高其可接受性。

Saha等[26]分別用VL-146、VL-149、VL-204、VL-315、VL-324、PES-400這6個(gè)品種的小米粉,以60∶40、70∶30 (w/w)的比例與小麥粉復(fù)合制作餅干,通過(guò)質(zhì)構(gòu)儀、粉質(zhì)儀等測(cè)定,表明面團(tuán)和餅干的鋪展率、密度和斷裂強(qiáng)度等物理性能均有較大提高,這可能對(duì)口感、表面特性及脆性等產(chǎn)生積極影響。此外,VL-324品種的小米粉及其與小麥粉的比例為60∶40時(shí),所制餅干品質(zhì)最好。Shimray等[27]分別用30%、40%、50%的天然小米粉、發(fā)芽小米粉各自替代小麥粉,利用粉質(zhì)儀、質(zhì)構(gòu)儀、掃描電鏡等對(duì)面團(tuán)流變學(xué)特性及餅干品質(zhì)進(jìn)行分析。結(jié)果表明,在替代量范圍內(nèi),隨替代粉含量的增加,面團(tuán)的穩(wěn)定性、強(qiáng)度、延展性降低,但混合耐受性指數(shù)提高,且40%替代粉水平可生產(chǎn)具有理想特性的餅干。用小米粉部分替代小麥粉,降低了餅干的麩質(zhì)含量。相較于其他類(lèi)型的餅干,酥性餅干的面團(tuán)不需要彈性,更適合制成無(wú)麩質(zhì)的。

2.3 藜麥粉

與小麥粉相比,藜麥粉營(yíng)養(yǎng)更豐富。藜麥?zhǔn)且幌盗袪I(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的來(lái)源,包括膳食纖維、必需氨基酸、不飽和脂類(lèi)、多酚、礦物質(zhì)、植物甾醇和維生素等,它比其他谷物含有更多的蛋白質(zhì),其中蛋氨酸和賴(lài)氨酸含量較高[28-29]。特別是,藜麥蛋白的氨基酸組成很平衡,而且是無(wú)麩質(zhì)的,可用于開(kāi)發(fā)無(wú)麩質(zhì)產(chǎn)品。目前已由藜麥粉制成了許多傳統(tǒng)和當(dāng)代食品,如粥、糕點(diǎn)、面條、面包、蛋糕和餅干等,以提高產(chǎn)品的營(yíng)養(yǎng)質(zhì)量[30]。此外,藜麥還具有免疫營(yíng)養(yǎng)特性,如改善腸道鐵的吸收或調(diào)節(jié)肝臟炎癥標(biāo)志物的產(chǎn)生,因而用藜麥粉在烘焙食品配方中作為小麥粉的替代品受到越來(lái)越多的關(guān)注,這促進(jìn)了對(duì)藜麥粉的需求[31]。

Jan等[32]研究了以藜麥粉為原料生產(chǎn)無(wú)麩質(zhì)餅干的工藝參數(shù)優(yōu)化,設(shè)置了不同的主要成分(脂肪30、35、40、45、50 g/100 g粉,糖20、25、30、35、40 g/100 g粉)和工藝條件(焙烤溫度160、170、180、190、200 ℃、時(shí)間12.5、15、17.5、20、22.5 min)水平,以餅干的顏色、擴(kuò)散因子、硬度、抗氧化活性和整體可接受性為評(píng)價(jià)指標(biāo)。得出脂肪含量、糖含量、焙烤溫度、焙烤時(shí)間的優(yōu)化值分別為41.83%、33.95%、181 ℃和18 min,在此條件下測(cè)定的響應(yīng)值為顏色53.05,擴(kuò)散因子7.16,硬度47.05,對(duì)DPPH自由基抑制率20.67%,總體可接受性7.61。此結(jié)果驗(yàn)證了用藜麥生產(chǎn)功能性和可接受性的無(wú)麩質(zhì)餅干的可行性。Jan等[33]將藜麥粉和小麥粉分別按10∶90、20∶80、30∶70、40∶60、50∶50的比例混合后制成餅干,以全麥粉餅干作對(duì)照。研究發(fā)現(xiàn),藜麥粉的加入提高了餅干的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值和酥脆度,改善了共混面粉的性能,纖維和蛋白質(zhì)含量增加,混合面制品的吸水率、吸油率、發(fā)泡性能也顯著提高,其中以30∶70的比例制成的餅干效果最佳。

藜麥這種獨(dú)特的營(yíng)養(yǎng)特性,特別適合孕婦和患有乳糜瀉的嬰幼兒食用,因此可針對(duì)這兩類(lèi)人群的飲食特點(diǎn),分別研制特殊的藜麥餅干類(lèi)型。

2.4 燕麥粉

燕麥?zhǔn)且环N普遍食用的全谷物,富含有益健康的成分,如β-葡聚糖、膳食脂質(zhì)、蛋白質(zhì)、淀粉、維生素、礦物質(zhì)和具有抗氧化活性的植物化學(xué)物質(zhì),賴(lài)氨酸含量很高,具有抗癌、降低膽固醇、控制血糖等特性。此外,燕麥中的可溶纖維,包括低聚糖和多糖,都具有益生作用,可用于開(kāi)發(fā)有益的功能性食品[34-35]。人們普遍認(rèn)為,乳糜瀉患者可以食用燕麥而不會(huì)引起小腸炎癥,因此可將燕麥作為無(wú)麩質(zhì)產(chǎn)品的一種替代品。但與其他谷物相比,燕麥中高含量的脂類(lèi)和β-葡聚糖可能會(huì)對(duì)最終產(chǎn)品的感官特性產(chǎn)生不利影響,所以燕麥的儲(chǔ)藏和加工應(yīng)受到特別重視[36-37]。一般只是用少量的燕麥粉與其他面粉混合來(lái)制作食品。

Sudha等[38]以小麥粉為原料,小麥麩、米糠、燕麥麩、大麥麩均各自以10%、20%、30%、40%的比例分別加入配方中,研究它們對(duì)面團(tuán)流變學(xué)特性和餅干品質(zhì)的影響。研究發(fā)現(xiàn),隨著麩皮添加量增加,面團(tuán)的拉伸阻力和拉伸性降低。其中,含有20%小麥麩、30%燕麥麩或20%大麥麩的餅干具有高度可接受性。Inglett等[39]主要是將莧菜-燕麥復(fù)合物(3∶1)用于餅干制作,對(duì)面團(tuán)的物理特性及餅干品質(zhì)作探索性研究,采用流變儀、水分活度計(jì)、質(zhì)構(gòu)儀等進(jìn)行測(cè)定。結(jié)果表明,面團(tuán)的粘性更高、保水性更好,制成的餅干其色澤、風(fēng)味及口感均可接受,同時(shí)提高了餅干的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值。上文涉及的研究中,燕麥在配方中的添加比例相對(duì)較低。若想制作全燕麥餅干或提高燕麥的添加比例,需對(duì)燕麥進(jìn)行處理,通過(guò)一些提取方法(如加入蛋白酶、α-淀粉酶)去除大部分β-葡聚糖,用超臨界CO2萃取將脂類(lèi)含量降低。此外,提取出來(lái)的β-葡聚糖和脂類(lèi)還可作為醫(yī)藥保健、營(yíng)養(yǎng)補(bǔ)品等方面的原料。但在原料得到充分利用的同時(shí),還應(yīng)考慮成本、流程的復(fù)雜性、所制產(chǎn)品的品質(zhì)等問(wèn)題。

2.5 莧菜粉

莧菜是假谷物的一種,因其蛋白質(zhì)含量高、氨基酸組成平衡,因而被認(rèn)為是一種潛在的食物來(lái)源。莧菜籽含有淀粉、蛋白質(zhì)、不飽和脂肪、纖維、維生素、礦物質(zhì)(鈣、鎂、鋅和鐵)和酚類(lèi)化合物(主要是咖啡酸、對(duì)羥基苯甲酸和阿魏酸),經(jīng)消化后產(chǎn)生具有抗高血壓、抗氧化、抗血栓、抗增殖和抗炎作用的多肽。此外,莧菜不含麩質(zhì),可以莧菜為原料生產(chǎn)面粉、谷類(lèi)早餐、意大利面、無(wú)麩質(zhì)餅干等食品,以滿(mǎn)足乳糜瀉患者飲食的特殊需要,提高無(wú)麩質(zhì)食品的質(zhì)量和營(yíng)養(yǎng)價(jià)值[40-42]。

Chauhan等[43]以莧菜生粉和莧菜發(fā)芽粉為原料制備無(wú)麩質(zhì)餅干,研究了兩者的化學(xué)、功能和糊化特性,并對(duì)所制餅干的質(zhì)地、色澤、抗氧化活性、總膳食纖維和感官屬性等進(jìn)行了評(píng)價(jià)。結(jié)果發(fā)現(xiàn),發(fā)芽莧菜粉制得的餅干營(yíng)養(yǎng)價(jià)值更高、品質(zhì)更優(yōu),其含有的蛋白質(zhì)和總膳食纖維更多,抗氧化活性也更強(qiáng)。Sarabhai等[44]將莧菜粉(AF)、膨化鷹嘴豆粉(PCF)按50∶50、50∶25的比例混合,另將玉米淀粉(CS)、馬鈴薯淀粉(PS)分別摻入AF∶PCF∶CS(50∶25∶25)、AF∶PCF∶PS(50∶25∶25)的混合粉中,并對(duì)其糊化特性進(jìn)行評(píng)價(jià),還在配方中加入一種或兩種0.5%的親水膠體(羥丙基甲基纖維素,卡拉膠,阿拉伯膠)和(或)乳化劑(單硬脂酸甘油酯,硬脂酰乳酸鈉)。結(jié)果表明,與小麥粉餅干相比,其鋪展率較高,斷裂強(qiáng)度低。在復(fù)合粉中添加CS、PS、親水膠體和(或)乳化劑可顯著提高面粉的感官評(píng)分,AF∶PCF∶PS(50∶25∶25)與阿拉伯膠(0.5%)+硬脂酰乳酸鈉(0.5%)的餅干與小麥餅干感官評(píng)分相當(dāng)。此外,復(fù)合無(wú)麩質(zhì)餅干的體外蛋白質(zhì)和淀粉消化率也有所提高。

2.6 其他無(wú)麩質(zhì)粉

無(wú)麩質(zhì)餅干中也會(huì)添加其他一些無(wú)麩質(zhì)粉,如亞麻籽粉、羽扇豆粉、鷹嘴豆粉、木薯全粉、水果和淀粉類(lèi)蔬菜粉等,只是目前對(duì)它們的研究還不是很多。

2.6.1 其他無(wú)麩質(zhì)粉對(duì)餅干營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)的影響 所選無(wú)麩質(zhì)粉的種類(lèi)和添加比例對(duì)所制餅干的營(yíng)養(yǎng)及品質(zhì)具有較大影響。Becker等[45]分別用5%、10%、15%、20%的布里蒂內(nèi)果皮粉部分替代糙米粉(70%)和玉米淀粉(30%)的混合粉制成無(wú)麩質(zhì)餅干。結(jié)果顯示,與對(duì)照餅干相比,添加布里蒂內(nèi)果皮粉的餅干的顏色更深、硬度更高、直徑及涂布率更小,且膳食纖維含量提高。其中,布里蒂內(nèi)果皮粉替代比例高達(dá)15%的餅干,為廣大消費(fèi)者所接受。Akesowan[46]分別往米粉中加入0、0.25%、0.4%的魔芋粉制成無(wú)麩質(zhì)餅干,并對(duì)面糊特性、餅干品質(zhì)及感官可接受性進(jìn)行評(píng)價(jià)。添加了魔芋粉的餅干具有更好的面糊流動(dòng)性和粘度,水分、得率、比容和硬度有所提高,當(dāng)魔芋粉添加比例為0.4%時(shí),餅干具有更好的感官屬性,包括外觀、質(zhì)地和整體可接受性。任紅濤等[47]將玉米、黑米、小米、豌豆和紅薯這幾種雜糧粉分別按0、5%、10%、15%、20%、30%的比例加入面粉中制成餅干,研究它們對(duì)面粉(峰值黏度、回升值、糊化溫度等)和餅干品質(zhì)(色澤、香味、外觀等)的影響。研究得出,當(dāng)小米、豌豆和紅薯粉各自添加量為20%、玉米和黑米各自添加量為10%時(shí),所得餅干的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值、感官品質(zhì)都較高,其中玉米和黑米粉對(duì)餅干的品質(zhì)影響較大。由此設(shè)想,如果僅用這些雜糧粉以不同比例混合并加入面筋替代品(不添加小麥粉),也許可以得到新的無(wú)麩質(zhì)餅干類(lèi)型。Mishra等[48]通過(guò)往菱角粉中分別加入芡實(shí)粉、馬鈴薯粉(兩者添加比例均為0、10%、30%、50%)來(lái)研制無(wú)麩質(zhì)餅干,對(duì)其物理性質(zhì)、近似成分、感官特性和90 d常溫貯藏效果進(jìn)行評(píng)價(jià)。結(jié)果表明,不同類(lèi)型餅干的斷裂硬度和韌性隨面粉中馬鈴薯粉或芡實(shí)粉用量的增加而增加,且餅干白度隨馬鈴薯粉添加量增加而降低,而芡實(shí)粉則起到相反的效果。芡實(shí)粉餅干中蛋白質(zhì)含量高于馬鈴薯粉餅干,全菱角粉制得的餅干粗纖維含量最高?；旌戏壑熊蛯?shí)粉的所有水平都能使餅干質(zhì)量達(dá)到可接受程度,菱角粉和芡實(shí)粉以70∶30的比例制出的餅干整體感官可接受性?xún)?yōu)于馬鈴薯粉餅干,所獲得分最高,可在室溫下存儲(chǔ)90 d。該研究拓寬了無(wú)麩質(zhì)餅干的原料來(lái)源,為乳糜瀉患者的飲食提供了更多選擇。

2.6.2 其他無(wú)麩質(zhì)粉對(duì)餅干功能特性的影響 無(wú)麩質(zhì)粉的類(lèi)型和用量對(duì)餅干的功能特性也有影響。Feng等[49]往不同比例的小米粉和玉米淀粉(80∶20、76∶19、72∶18、68∶17、64∶16、60∶15)混合粉中依次加入0、5%、10%、15%、20%、25%的香菇粉,通過(guò)質(zhì)構(gòu)儀、色度測(cè)定儀、體外消化測(cè)試、感官評(píng)價(jià)等方法,得出加入香菇粉可提高餅干的整體營(yíng)養(yǎng)價(jià)值,且隨添加量增加,餅干的快速消化淀粉(rapid digestible starch,RDS)和GI值下降,慢速消化淀粉(slow digestible starch,SDS)和抗性淀粉(resistant starch,RS)增加。Giuberti等[50]往米粉中分別加入0(作為對(duì)照)、15%、30%、45%(w/w)的苜蓿籽粉。研究表明,粗蛋白質(zhì)、總膳食纖維、總多不飽和(n-3和n-6)脂肪酸、總酚和抗性淀粉的含量,硬度以及體外抗氧化能力均隨苜蓿籽粉替代水平的提高而呈線性增加。所有添加水平制得的餅干都具有感官可接受性,且體外消化數(shù)據(jù)說(shuō)明其具有慢消化淀粉特性,其中添加30%的苜蓿籽粉的餅干品質(zhì)最好。Paciulli等[13]研究了不同水平(0、500、800、1000 g/kg)板栗粉對(duì)無(wú)麩質(zhì)餅干在短時(shí)間儲(chǔ)存60 d中的理化性質(zhì)及氧化穩(wěn)定性的影響。板栗粉可增加餅干的硬度及暗度,提高氧化穩(wěn)定性,考慮到質(zhì)地穩(wěn)定性、抗氧化活性和面團(tuán)的加工性能,最佳配方為500 g/kg無(wú)麩質(zhì)混合粉與500 g/kg板栗粉的組合。Korus等[51]研究了以橡子粉、大麻粉替代20%～60%玉米粉對(duì)無(wú)麩質(zhì)餅干品質(zhì)、營(yíng)養(yǎng)保健價(jià)值及感官性能的影響。用上述面粉替代玉米粉可顯著提高混合物的水化性能和吸油能力,相比對(duì)照組,所制餅干顏色較暗,營(yíng)養(yǎng)價(jià)值和生物活性物質(zhì)均較高,其中添加大麻粉的餅干蛋白質(zhì)含量比對(duì)照餅干高出40%～122%,總多酚含量增加了41%～143%,但感官評(píng)分較差,而添加橡子粉的餅干總多酚含量增加了308%～801%,其抗氧化性最強(qiáng)。最終得出,最有利的選擇是用不超過(guò)40%的橡子粉替代玉米粉制備餅干。李明娟等[52]研究了食用木薯全粉添加量(0、10、20、30、40、50 g)對(duì)餅干的品質(zhì)、質(zhì)構(gòu)特性和消化特性的影響。餅干制作配方總量為172.5 g,其中黃油35 g,白糖粉20 g,全蛋液10 g,奶粉5 g,食鹽0.5 g,泡打粉2 g,食用木薯全粉與低筋面粉總量為100 g。結(jié)果顯示,當(dāng)食用木薯全粉添加量為30 g時(shí),餅干的品質(zhì)、質(zhì)構(gòu)及消化特性均處于最優(yōu)水平。Okkyung等[53]指出,高粱具有高抗氧化水平、改善膽固醇水平等潛在健康益處且不含麩質(zhì),可用來(lái)生產(chǎn)面包、餅干、面條等高質(zhì)量食品,從而作為一種富有潛力的主食以供乳糜瀉患者食用。

2.6.3 無(wú)麩質(zhì)副產(chǎn)品 有些研究會(huì)在餅干生產(chǎn)中加入一些副產(chǎn)品,如米糠、碎米粉或大豆渣等。Cheng等[54]分別將0、5%、10%、15%、20%、100%的豆渣粉添加到小麥粉中,結(jié)果表明在一定添加量范圍內(nèi),復(fù)合粉的吸水率、吸油率和泡沫穩(wěn)定性均有所提高,復(fù)合餅干具有較高的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值(蛋白質(zhì)、纖維和灰分含量較高,脂肪含量較低)。梁新紅等[55]將蒸汽爆破甘薯渣粉按0、2%、4%、6%、8%、10%的比例加入到小麥粉中,進(jìn)而研究其對(duì)小麥粉粉質(zhì)和混合粉制備的餅干品質(zhì)特性的影響。結(jié)果表明,甘薯渣粉的加入使得粉質(zhì)質(zhì)量指數(shù)降低,餅干質(zhì)構(gòu)特性也有所改變,且當(dāng)?shù)徒钚←湻壑刑砑?%的蒸汽爆破甘薯渣粉時(shí),所制餅干的品質(zhì)最佳。另外,獼猴桃是一種優(yōu)質(zhì)水果,但獼猴桃飲料生產(chǎn)企業(yè)通常是將其打漿過(guò)濾后的果肉丟棄,沒(méi)有對(duì)果肉進(jìn)行充分的利用。李加興等[56]把獼猴桃果肉粉末作為一種配料應(yīng)用到低糖型粗纖維餅干的制作中,并通過(guò)實(shí)驗(yàn)得出最佳配方,所制得的餅干營(yíng)養(yǎng)豐富且口感較好。所以,可以嘗試將其應(yīng)用到無(wú)麩質(zhì)餅干的生產(chǎn)中去。再者,椰子干作為椰子產(chǎn)業(yè)的副產(chǎn)品,富含纖維和蛋白質(zhì),但至今仍?xún)H限于作為牲畜飼料。因此,將椰子粉標(biāo)準(zhǔn)化地納入選定的營(yíng)養(yǎng)無(wú)麩質(zhì)谷物中,有其重要意義[57]。尤其對(duì)于乳糜瀉患者來(lái)說(shuō),長(zhǎng)期的無(wú)麩質(zhì)飲食勢(shì)必造成營(yíng)養(yǎng)不良的狀況,若能食用營(yíng)養(yǎng)較為豐富的無(wú)麩質(zhì)食品,對(duì)健康具有更加重大的意義。還有就是蘋(píng)果渣,全世界每年生產(chǎn)蘋(píng)果汁過(guò)程中的副產(chǎn)物蘋(píng)果渣數(shù)量巨大,其含有大量以膳食纖維為主的高附加值化合物。Alongi等[58]用部分蘋(píng)果渣(10%、20%,w/w)代替小麥粉制備餅干,結(jié)果表明其可以降低餅干的血糖指數(shù)。而無(wú)麩質(zhì)餅干存在高血糖指數(shù)的缺陷,如果將蘋(píng)果渣添加到無(wú)麩質(zhì)餅干的配方中,也許能改善甚至消除這一不足。實(shí)際上,往餅干配方中加入膳食纖維的研究也不少。張艷榮等[59]將玉米皮經(jīng)過(guò)適當(dāng)處理后得到的高品質(zhì)膳食纖維用于高膳食纖維餅干的生產(chǎn)中,所得產(chǎn)品品質(zhì)有所改善。鐘明明等[60]將生物解離大豆膳食纖維分別以0、10%、20%、30%、40%、50%質(zhì)量分?jǐn)?shù)添加到面粉中制備餅干,當(dāng)其添加量為30%時(shí),面粉粉質(zhì)特性和面團(tuán)質(zhì)構(gòu)特性最佳,餅干質(zhì)構(gòu)特性也優(yōu)于市售纖維餅干,且消化特性有所提高。

3 無(wú)麩質(zhì)餅干的功能性添加成分

由于無(wú)麩質(zhì)粉不含面筋,為了改善所制餅干的品質(zhì),人們嘗試往配方中加入親水膠體和菊粉等功能性添加成分。此外,生物酶制劑作為一種安全、高效的食品添加劑,也逐漸被應(yīng)用到餅干的加工領(lǐng)域中。

3.1 親水膠體

親水膠體主要是多糖大分子物質(zhì),分子中的親水基團(tuán)能與水分子發(fā)生水化而形成黏稠的溶液,有增稠、成膠、增加穩(wěn)定性等作用。在食品工業(yè)中,親水膠體被廣泛用作功能性添加成分,能提高產(chǎn)品的整體質(zhì)量,如明顯改善口感、質(zhì)地和流動(dòng)性等[61]。因?yàn)闊o(wú)麩質(zhì)粉不含面筋,無(wú)法形成牢固的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),所以可通過(guò)添加親水膠體來(lái)獲得質(zhì)地良好的烘焙食品。

Kaur等[62]在蕎麥粉中分別加入等量(1 g/100 g)的瓜爾膠、阿拉伯膠、黃原膠和黃蓍膠,并分析各組別的質(zhì)量特性、餅干的物理特性和感官評(píng)價(jià)。實(shí)驗(yàn)證明,與膠體復(fù)配后,面粉的持水性、持油性和乳化性均顯著提高,所制餅干含水量、直徑、厚度和重量增加,斷裂強(qiáng)度降低,感官特性得到改善。其中,黃原膠的加入可顯著改善餅干的色澤、外觀、風(fēng)味和整體可接受性。Maria等[7]則研究了羧甲基纖維素(carboxymethylcellulose,CMC)對(duì)蕎麥餅干的影響。Hadnaev等[63]用10%、20%、30%比例的蕎麥粉代替米粉,以100%米粉和100%小麥粉為對(duì)照,并考察了CMC對(duì)含20%蕎麥粉所制餅干的影響。振動(dòng)和蠕變?cè)囼?yàn)結(jié)果表明,蕎麥粉添加量的增加會(huì)降低面團(tuán)的貯存模量和零剪切粘度,提高面團(tuán)的褐變率和最大蠕變順應(yīng)性,而添加CMC則能提高面團(tuán)的韌性和抗變形能力。在20%～30%的替代水平范圍內(nèi),添加CMC和蕎麥粉的無(wú)麩質(zhì)面團(tuán)的強(qiáng)度和延展性與小麥面團(tuán)相似。餅干的物理和感官評(píng)價(jià)結(jié)果表明,蕎麥粉的加入降低了餅干硬度和斷裂性,整體可接受性增加。親水膠體實(shí)質(zhì)上代替了面筋,能使面團(tuán)形成網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),對(duì)無(wú)麩質(zhì)韌性餅干起到重要作用。

3.2 菊粉

菊粉屬于果糖類(lèi),是一種可溶性膳食纖維,不會(huì)被人體消化。在乳制品、烘焙食品中,菊粉常被用作脂肪和糖的替代品,用于涂抹、填充、敷料、甜點(diǎn)、面包及餅干制作中[64],具有益生作用,可促進(jìn)礦物質(zhì)的吸收。近年來(lái),菊粉型果糖被認(rèn)為是無(wú)麩質(zhì)產(chǎn)品的有益成分,一般來(lái)說(shuō),其具有改善所獲得產(chǎn)品的工藝性能和感官特性的潛力,可提高產(chǎn)品質(zhì)量,因而其應(yīng)用也得到了更加廣泛的探索[65]。

Vitali等[66]在小麥粉中加入菊粉(10.5%),分別配以大豆粉、莧菜粉、角豆粉(24.5%)、蘋(píng)果纖維或燕麥纖維(16.5%),對(duì)餅干的營(yíng)養(yǎng)、功能特性進(jìn)行評(píng)估。結(jié)果證明,所有改良樣品的膳食纖維、Ca、Mg、Fe、Mn、Cu含量均顯著增加,添加大豆粉和莧菜粉可提高蛋白質(zhì)含量和/或消化率,除燕麥纖維外,其余樣品的總酚含量均有所提高,添加角豆粉和蘋(píng)果纖維的樣品其抗氧化活性最佳,而添加菊粉顯著降低了餅干的總能量值。Da等[67]分別用25%、50%和75%的低果糖濃縮菊粉部分替代米粉制作無(wú)麩質(zhì)巧克力餅干,并在化學(xué)、物理和感官上對(duì)其進(jìn)行表征。結(jié)果表明,菊粉替代比例為25%的餅干及100%米粉的餅干與商品餅干一樣,具有較好的感官性能,還能促進(jìn)對(duì)鈣的吸收,但其焦糖風(fēng)味、亮度、粘著性、咀嚼性、甜味和硬度較低,斷裂性強(qiáng)度較高。Mieszkowska等[68]用20%的鷹嘴豆粉替代小麥粉,在40%和60%水平上分別用聚葡萄糖和菊粉代替蔗糖,采用機(jī)械法和聲學(xué)法評(píng)價(jià)餅干的質(zhì)構(gòu)特性,還進(jìn)行了感官、水分活度及色澤的測(cè)定。結(jié)果得出,鷹嘴豆粉會(huì)增加餅干的黃度,添加40%聚葡萄糖和60%菊粉可使餅干的硬度比100%蔗糖的餅干有所提高,20%鷹嘴豆粉和40%、60%聚葡萄糖餅干的外觀得到消費(fèi)者的評(píng)分最高,20%鷹嘴豆粉和40%菊粉的餅干口感最好。

3.3 酶制劑

酶制劑在整個(gè)食品工業(yè)領(lǐng)域中的應(yīng)用越來(lái)越廣泛,經(jīng)常被運(yùn)用到烘焙行業(yè)中,尤其是面包的制作,現(xiàn)在也逐漸被運(yùn)用于餅干的生產(chǎn)。酶制劑具有高效性和專(zhuān)一性的特點(diǎn),而餅干的品種多樣,在配料及生產(chǎn)工藝方面存在差異,所以不同類(lèi)型的餅干有各自專(zhuān)用的復(fù)合酶。

在韌性餅干的加工過(guò)程中,大部分企業(yè)會(huì)使用焦亞硫酸鈉(SMS)、半胱氨酸鹽酸鹽(CYS)或餅干復(fù)配改良劑,還有小部分企業(yè)將SMS和單酶(蛋白酶)搭配使用。但SMS在使用中存在健康隱患,而CYS成本偏高,因此姚曉丹[69]探討了SMS、CYS、木瓜蛋白酶(PAP)、菠蘿蛋白酶(BRP)、中性蛋白酶(NEP)、2種木聚糖酶(PEM、VEN)對(duì)韌性餅干品質(zhì)的影響。結(jié)果表明,這幾種酶都能提高餅干的比容,改善其質(zhì)構(gòu)參數(shù)并優(yōu)化口感。當(dāng)PAP酶(200、300 mg/kg兩種水平)與PEM酶(500、800 mg/kg兩種水平)都添加到餅干配方中,能極大提高韌性餅干的質(zhì)構(gòu)特性,且添加量為200 mg/kg PAP酶與800 mg/kg PEM酶時(shí),韌性餅干品質(zhì)最優(yōu)。蘇偉政[70]指出,帝斯曼(中國(guó))有限公司就中國(guó)市場(chǎng)特別開(kāi)發(fā)了一種酶制劑產(chǎn)品——帝斯曼韌性餅干加工用酶制劑BakeZyme?HDB BG,其可以有效改善韌性餅干面團(tuán)的面筋網(wǎng)絡(luò),優(yōu)化口感,使餅干更細(xì)膩、更酥脆。在餅干加工中,一般采用蛋白酶和木聚糖酶。因此,在生產(chǎn)無(wú)麩質(zhì)餅干時(shí),適當(dāng)添加酶制劑,能起到改善餅干質(zhì)構(gòu)、色澤、口感的作用,過(guò)量添加雖不會(huì)對(duì)人體構(gòu)成危害,但會(huì)影響面團(tuán)以及最終產(chǎn)品的質(zhì)量,并導(dǎo)致浪費(fèi)。

4 結(jié)論與展望

目前,嚴(yán)格控制無(wú)麩質(zhì)飲食是治療乳糜瀉的唯一方法。但由于主要原料無(wú)麩質(zhì)粉不含面筋蛋白,產(chǎn)品難以成型,所以需要加入親水膠體或菊粉等多糖物質(zhì)以及酶制劑來(lái)改善產(chǎn)品的品質(zhì),其中酶制劑的品種開(kāi)發(fā)仍需進(jìn)行深入研究,不斷探索新的功能性添加成分或?qū)ΜF(xiàn)有成分進(jìn)行改性修飾。無(wú)麩質(zhì)粉的選擇很重要,尋找既有高營(yíng)養(yǎng)價(jià)值又具有一定功能特性、且口感宜人的原料種類(lèi)仍是當(dāng)前所面臨的一個(gè)巨大的挑戰(zhàn),還應(yīng)考慮原料來(lái)源及成本。同時(shí),要控制好工藝過(guò)程,或運(yùn)用一些新的改進(jìn)技術(shù),這樣才能得到品質(zhì)和營(yíng)養(yǎng)較高的無(wú)麩質(zhì)食品。盡管現(xiàn)在對(duì)無(wú)麩質(zhì)餅干的研究越來(lái)越多,但面對(duì)這些存在的缺陷,食品工作者還需繼續(xù)探索,研發(fā)出更多品質(zhì)與營(yíng)養(yǎng)兼?zhèn)涞臒o(wú)麩質(zhì)餅干種類(lèi),以滿(mǎn)足乳糜瀉患者的需求。此外,在無(wú)麩質(zhì)餅干配方中加入膳食纖維,也是一個(gè)值得研究的問(wèn)題。隨著食品技術(shù)的發(fā)展,可能還會(huì)出現(xiàn)的一個(gè)趨勢(shì)是,在無(wú)麩質(zhì)餅干配方中加入農(nóng)業(yè)和工業(yè)的副產(chǎn)品,并在關(guān)注營(yíng)養(yǎng)和品質(zhì)的同時(shí),努力提高其功能特性,這將使無(wú)麩質(zhì)餅干得到更好的發(fā)展。