饼干,在其生产中使用不同类型的纤维

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图1 -面团的流变特性(MCR Rheometer 302, Anton Paar)

在过去的十年中,消费者对健康饮食和正确的生活方式表现出越来越多的关注。据世卫组织称,事实上,饮食不足会对心理和身体健康产生负面影响,并可能引发各种非传染性疾病,如糖尿病、心血管疾病和癌症。

在这种背景下,地中海饮食加上适当的体育活动,可以维持正确和平衡的生活方式。地中海饮食的特点是大量食用为身体提供有益物质的水果和蔬菜,如维生素、矿物质、植物化学物质和纤维。这种纤维由植物多糖组成,对我们的胃肠道的消化有抵抗力。

由于纤维没有被完全消化,它不能被认为是一种真正的营养物质,但它对我们的新陈代谢非常重要,因为它保留液体,减少血液中脂质和糖的吸收。易受肠道细菌发酵的影响,它有助于维持适当的微生物群和预防某些结肠疾病。然而,纤维的种类不同,其效果也会大不相同。纤维的种类包括一组极不均匀的化合物,有些可溶于水,有些不溶于水。

在多年来提出的各种可食用纤维或膳食纤维定义中,2006年食品法典将其定义为“聚合度不低于3的碳水化合物聚合物,既不被小肠消化也不被小肠吸收”。

来自农产品副产品的纤维

今天市场上提供了各种各样的纤维,具有不同的物理化学性质和来源。传统上用于食品工业的纤维来自谷类,但即使是水果和蔬菜纤维也有有趣的营养和技术特性。

就营养需求而言,后者往往在可溶性纤维和不可溶性纤维之间有更平衡的关系,尽管特定的技术特性(如溶解度、吸水、膨胀或油保留能力)取决于特定的食品应用。这些纤维甚至可以从农产食品工业的副产品中获得,这是提高粮食系统可持续性的可能策略之一。

事实上,欧盟每年大约有8800万吨食物被丢弃,相当于1430亿欧元。因此,2015年,欧盟委员会将食物浪费确定为欧盟循环经济行动计划的主要行动领域之一。食物浪费管理和减少食物浪费对于实现联合国2030年可持续发展目标也很重要。

可持续发展辩论中的食物视角非常有趣,因为人们越来越意识到食物类型对环境和气候变化有重要的(积极和消极的)影响。鉴于世界范围内对食物的需求持续显著增长,资源的稀缺迫使我们关注废物,因此找到解决方案,使残留物作为新原材料重新利用至关重要。

这包括对农业食品副产品的估价,否则这些副产品将不使用或打算用于没有实际价值的用途(如沼气和堆肥厂),用于开发新的配料和食品添加剂。

纤维和饼干

烘焙产品,其中饼干,是开发功能性食品的一个特别有趣的产品类别,因为它们广泛地被所有年龄群组和社会背景的人消费。饼干通常富含饱和脂肪和糖,改善饼干的营养状况应该考虑蛋白质含量的增加,碳水化合物,特别是糖的减少,与饱和脂肪相比不饱和脂肪的增加以及纤维含量的增加。

然而,不饱和脂肪的使用会导致面团加工性的技术问题,以及加工过程中的漏油问题。添加膳食纤维可以改善面团的营养状况和加工性能。全谷类和伪谷类面粉作为饼干的原料,是一种很好的纤维来源,但其技术和感官性能平均低于相应的精制面粉。因此,有必要研究替代纤维来源,如食品工业副产品中的水果纤维。

图2:饼干构形分析(构形分析仪TVT 6700)

实验计划

在本研究中,选择了一些纤维(商业和非商业)掺入非高油分葵花籽油制作的酥饼中(评价一些纤维可能的抗氧化作用)。

配料(1公斤面粉、350克鸡蛋、350克糖、330克油、10克小苏打和2克盐)用直接方法捏合,然后在180°C的静态烤箱(Polin Wind 6040/5)中煮15分钟。制备了两个样品(一个是00型小麦粉,一个是全麦粉)。纤维已被添加到取代10%的小麦粉。使用的商用纤维(由Prodotti Gianni s.r.l.提供)为:

  • 木虱纤维,以其胶凝性能和极高的吸水能力而闻名。
  • 一种竹纤维,从营养的角度看,它对食欲、消化和预防心血管疾病有积极作用。
  • 一种柑橘纤维,从柑橘加工残渣中提取,具有良好的吸水能力和相当中性的味道。
  • 山莓纤维山莓的一种纤维,从山莓的果皮中提取,表明是一种丰富食物纤维的成分

以下是非商用纤维是在实验室获得的:

  • 可可豆皮纤维,由可可豆皮研磨而成,是烘焙过程中的副产品。
  • 从红葡萄渣(cv Croatina)中提取的面粉,从酿酒副产品发酵葡萄渣中分离出来的葡萄皮的干燥和研磨中提取。

通过振动试验来分析面团的流变行为(MCR302, Anton-Paar,图1),以评价其弹性和粘性模量。饼干的特征包括水活性、氧化稳定性(在100°C和6 bar初始纯氧下加速氧化,ox - test Velp-Scientific)、质地(硬度、脆度和脆度用三点断裂法评估,质地分析仪TVT 6700,图2)和抗氧化能力(福林,水醇提取物的FRAP和DPPH测定)。

图3 -本研究中获得的面团,用于对照(00和全麦小麦粉)和含有纤维的配方(10%替代面粉00)

结果

所获得的面团如图3所示,全麦面粉和一些纤维对面团颜色的影响是明显的,也是预期的。流变学分析表明,00面团和富含柑橘纤维的面团的复合粘度较高,而含有可可豆皮和马克的面团的复合粘度较低。

这说明添加纤维对面团和易性有积极的影响,反映了混合料的和易性。实际上,用00种面粉揉成的面团是很难揉成形状的,因为它不断地碎成小块。另一方面,全麦面团容易揉出,漏油率低。柑桔皮、野莓皮和葡萄皮纤维的面团相似,具有良好的和易性和保油性。车前草的面团和00面粉的非常相似。可可豆皮的使用使得面团非常光滑均匀,没有油脂泄漏。

面粉00)
图4 -本研究中获得的饼干为对照(00和全麦小麦粉)和含有纤维的食谱(10%替代00面粉)

烘烤导致衰减的紫色颜色饼干的野樱桃和葡萄(图4)。纤维的使用,然而,除了车前草,影响水分活度值,最后一个值接近0.5一些纤维,这需要发酵过程的优化和/或配方。抗氧化能力分析显示,两个面团和添加车前草的饼干的抗氧化能力最低。全麦面粉中应含有酚类化合物,但这些酚类化合物主要与纤维成分有关,采用本研究的分析方法难以提取。

富含葡萄皮纤维的曲奇的含量最高。抗氧化剂的存在对饼干的营养状况和氧化稳定性都是一个有趣和积极的方面。与这些结果一致,在使用所有纤维(木虱除外)后,观察到对氧化稳定性的积极影响。对饼干质地的分析表明,具有葡萄皮和巧克力纤维的饼干硬度较高,但应注意的是,这些纤维比其他纤维粗(图5)。所有食谱的易碎性都是相似的,只有可可豆皮的饼干不那么易碎。

图5 -饼干的硬度,用质地分析仪测定。相同字母表示平均值不具有统计学意义(方差分析,p< 0.05)

结论

在饼干制作中使用不同类型的纤维也会根据纤维的类型产生不同的结果。特别是,某些纤维可以改善面团的和易性,使用葵花籽油使面团的和易性变得更难,还能提高饼干的氧化稳定性。有些纤维会增加饼干的硬度,而有些纤维会导致饼干不可避免的变色。

确认

我们要感谢CremonaFoodLAB(资助n. 2015/1341, Cariplo基金会和伦巴第地区)和ReMarcForFood (Cariplo基金会,资助2016-0740)的研究项目,以及Piacenza和Vigevano基金会为A. Gruppi (agrissystem博士学院)提供的博士奖学金。

作者:Alice Gruppi, Laura Principato, Guillermo Duserm Garrido, Giorgia Spignogiorgia.spigno@unicatt.it

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