馬天嬌，郝利民*，錢平*，邵劍鋼

（1.軍事科學院軍需工程技術(shù)研究所，北京100010；2.海軍勤務(wù)學院，天津300450）

大豆營養(yǎng)棒是一類富含蛋白質(zhì)的食物棒，含有大量的不飽和脂肪酸、多種微量元素、維生素及優(yōu)質(zhì)蛋白質(zhì)，由于大豆營養(yǎng)棒營養(yǎng)豐富、貨架期長、便于攜帶，不僅可以作為軍用、航天和急救食品，還可作為休閑和運動營養(yǎng)食品。

小麥低聚肽是一種將小麥蛋白粉中提取的蛋白質(zhì)經(jīng)過定向酶切及特定小麥分離技術(shù)獲得的分子量在1 000 Da左右的肽段[1]。它具有成本低、水溶性好、易吸收、生物活性強、加工性能好的特點。2012年，中華人民共和國衛(wèi)生部發(fā)布公告：批準中長鏈脂肪酸食用油和小麥低聚肽作為新資源食品。國內(nèi)外大量的研究結(jié)果證明，小麥低聚肽具有降血壓、降低膽固醇作用，同時具備免疫調(diào)節(jié)、抗氧化等多種生物活性[2]。于蘭蘭等[3]研究發(fā)現(xiàn)，小麥低聚肽能提高急性酒精中毒小鼠體內(nèi)抗氧化能力，對小鼠急性酒精性肝損傷具有一定的保護作用。錢平等[4]發(fā)現(xiàn)高劑量小麥低聚肽對力竭游泳運動大鼠具有較好的抗疲勞活性。袁媛等[5]通過細胞免疫功能、體液免疫功能、NK細胞活性測試實驗，得出小麥低聚肽固體飲料具有一定的增強免疫功能的結(jié)論。劉文穎等[6]通過觀察灌胃小麥低聚肽和谷氨酰胺對非甾體類藥物（nonsteroidal antiinflammatory drugs，NSAIDs）致大鼠胃腸黏膜損傷的保護作用，得出小麥低聚肽可以有效減少大鼠胃腸黏膜損傷的結(jié)論。

營養(yǎng)棒在長時間存放的情況下，會出現(xiàn)硬度增加、品質(zhì)劣變的現(xiàn)象，影響食用口感。耿戰(zhàn)輝等[7]采用正交設(shè)計法優(yōu)化配方，制備軟硬適中且常溫（25℃）下能安全貯存24個月的即食棒。王明禮等[8]論述了高蛋白營養(yǎng)棒儲藏期間組分變化、分子遷移和蛋白聚集對硬度的影響及其機理的研究進展，同時總結(jié)了通過降低分子遷移和抑制美拉德反應(yīng)等途徑對改善硬度變化的作用。郭睿等[9]研究了大豆蛋白添加量對焙烤食品質(zhì)構(gòu)的影響，結(jié)果表明，高水分活度大豆肽可明顯改善高蛋白焙烤食品的質(zhì)構(gòu)，弱化硬度，增加產(chǎn)品的回復性，改善口感。陸乃彥等[10]研究了小分子遷移及其對儲藏初期硬化的影響，結(jié)果表明，小分子遷移是高蛋白營養(yǎng)棒儲藏初期迅速硬化的重要原因。

本文將不同質(zhì)量分數(shù)的小麥低聚肽添加至大豆營養(yǎng)棒中，在55℃下儲藏，通過加速試驗，研究其不同添加量對大豆營養(yǎng)棒儲藏品質(zhì)的影響，以期為開發(fā)具有功能性的大豆營養(yǎng)棒提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 儀器與試劑

葡萄干、果脯、白砂糖、棕櫚油、雞蛋液：益海嘉里（兗州）糧油工業(yè)有限公司；大豆粉：徐州維維食品飲料股份有限公司；小麥低聚肽：浙江海氏生物科技有限公司；鋁塑復合袋：德州誠達精彩印務(wù)有限公司；石油醚（分析純）：天津大茂化學試劑廠。

ME103E/02電子天平：梅特勒-托利多儀器（上海）有限公司；HH-6恒溫水浴鍋：蘇州威爾實驗用品有限公司；LHS-250SC恒溫恒濕箱：希斯百瑞儀器有限公司；DZ-400型單室真空包裝機：溫州市華僑包裝機械廠；Kjectec2300型旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀：德國海道夫公司；KMM710型攪拌機：東莞德龍健伍電器有限公司；SEZ-2L電烤箱：珠海三麥機械有限公司；CR-400色彩色差計：杭州祥盛科技有限分公司；CH-8853 Lab－Swift-aw水分活度儀：北京盛達駿業(yè)科技有限公司；TA.XT.plus質(zhì)構(gòu)儀：美國穩(wěn)定微系統(tǒng)公司。

1.2 試驗方法

1.2.1 大豆營養(yǎng)棒的制備

大豆營養(yǎng)棒的配方如表1。

表1 大豆營養(yǎng)棒的配方Table 1 Formula of soybean nutrition bar

1.2.1.1 工藝流程

準備原料→稱量→混合→成型→烘烤→包裝

1.2.1.2 操作要點

1）稱量、混合：棕櫚油、白砂糖用攪拌機混合均勻后，將雞蛋液加入并用攪拌機混合均勻，放入果脯，攪拌機調(diào)至3檔將原料攪拌均勻，再加入大豆粉輕微攪拌，至混合物軟硬適中即可。

2）成型：30 g為一個面團單位，將面團放入成型器中擠壓成型。

3）焙烤：將成型后的面塊均勻擺放于烤盤，焙烤26 min，上火160℃，下火160℃。

1.2.2 建立大豆營養(yǎng)棒模型體系

設(shè)空白組和試驗組。空白組為未添加小麥低聚肽的大豆營養(yǎng)棒，試驗組為不同小麥低聚肽添加量（1%、3%、5%）的大豆營養(yǎng)棒。具體添加方法：取一定量的小麥低聚肽加入水中，混合搖勻。大豆營養(yǎng)棒的保質(zhì)期加速試驗參考T/CNFIA 001—2017《食品保質(zhì)期通用指南》。

1.2.3 酸價和過氧化值的測定

稱取大豆營養(yǎng)棒樣品250 g研碎，置于500 mL具塞廣口瓶中，加適量石油醚，浸泡樣品，放置過夜，用快速濾紙過濾后，減壓揮發(fā)回收溶劑，得到油脂分別采用GB 5009.227—2016《食品安全國家標準食品中過氧化值的測定》和GB 5009.229—2016《食品安全國家標準食品中酸價的測定》規(guī)定的方法測定過氧化值和酸價。

1.2.4 色度的測定

色澤采用色彩色差計測量，用設(shè)備自帶的標準白瓷瓦片作為空白對照。去除樣品包裝，用粉碎機輕微粉碎，均勻鋪放于樣品盤中，色彩色差計選擇L*a*b*彩色空間和絕對/色差顯示，光源垂直照射樣品表面，記錄 L*、a*、b*的值。L*表示明度，為 0～100 的數(shù)值；a*表示紅綠度，-a*為綠，+a*為紅；b*表示黃藍度，-b*為藍，+b*為黃。

1.2.5 質(zhì)構(gòu)的測定

采用質(zhì)構(gòu)儀測定大豆營養(yǎng)棒的硬度，采用質(zhì)構(gòu)儀質(zhì)地多面分析（texture profile analysis，TPA）測試模式，選用A/LKB-F探頭，分別測定兩個配方大豆營養(yǎng)棒的硬度值。各個階段的每包營養(yǎng)棒（含3根）不作處理，分別測定每根營養(yǎng)棒中間和兩側(cè)的硬度值，每個階段每種配方取9個數(shù)值，取9個數(shù)據(jù)的平均值作為該階段大豆營養(yǎng)棒的硬度值。設(shè)置質(zhì)構(gòu)儀基本測試條件為模式：下壓；操作：返回開始；測前速度：1.0 mm/s、測試速度：2.0 mm/s、測后速度：10.0 mm/s、測試高度：30 mm、觸發(fā)力：5.0 g；數(shù)據(jù)獲取率：200 pps。

1.2.6 水分活度的測定

使用水分活度儀進行水分活度的測定。首先將粉碎后的樣品平鋪于PS-40取樣杯中，而后放入WP-40測量艙中，蓋上HC2-AW水活型探頭進行測定，待顯示器上溫度與水分活度均穩(wěn)定后記錄水分活度示數(shù)，平行3次。

2 結(jié)果與分析

2.1 小麥低聚肽對大豆營養(yǎng)棒酸價的影響

小麥低聚肽對大豆營養(yǎng)棒酸價的影響見圖1。

圖1 小麥低聚肽對大豆營養(yǎng)棒酸價的影響Fig.1 Effect of wheat oligopeptides on acid value of soybean nutrition stick

由圖1可知，隨著儲藏時間的延長，大豆營養(yǎng)棒的酸價不斷上升。在前21 d隨著小麥低聚肽添加量的增加，酸價值基本保持不變，21 d后，大豆營養(yǎng)棒的酸價呈下降趨勢，小麥低聚肽添加量為5%的大豆營養(yǎng)棒酸價最低、儲存穩(wěn)定性最強、效果最好。

2.2 小麥低聚肽對大豆營養(yǎng)棒過氧化值的影響

小麥低聚肽對大豆營養(yǎng)棒過氧化值的影響見圖2。

圖2 小麥低聚肽對大豆營養(yǎng)棒過氧化值的影響Fig.2 Effect of wheat oligopeptides on the peroxide value of soybean nutrition stick

由圖2可知，隨著儲藏時間的延長，大豆營養(yǎng)棒的過氧化值均呈上升趨勢，小麥低聚肽添加量越多，大豆營養(yǎng)棒的過氧化值越低，小麥低聚肽添加量為3%時，營養(yǎng)棒過氧化值最低（與5%無差異）。說明小麥低聚肽的添加，可以延緩營養(yǎng)棒中油脂被氧化。

由圖1、圖2可知，在55℃儲藏過程中，大豆營養(yǎng)棒會發(fā)生油脂氧化反應(yīng)，引起過氧化值和酸價的變化，隨著時間的推移，大豆營養(yǎng)棒的過氧化值和酸價不斷升高，其含有較高的糖分、油脂、多肽和蛋白質(zhì)，儲存過程中品質(zhì)逐漸劣化。在55℃儲藏條件下，相同儲藏時間，小麥低聚肽的添加，對大豆營養(yǎng)棒油脂過氧化反應(yīng)存在一定程度的抑制作用，從而改善大豆營養(yǎng)棒的儲存品質(zhì)。

2.3 小麥低聚肽對大豆營養(yǎng)棒色度的影響

小麥低聚肽對大豆營養(yǎng)棒色度的影響見圖3。

圖3 小麥低聚肽對大豆營養(yǎng)棒色度的影響Fig.3 Effect of wheat oligopeptides on the color of soybean nutrition stick

在55℃儲藏過程中，隨著儲藏時間的延長，大豆營養(yǎng)棒體系的L*值逐漸降低，紅度不斷升高，黃度不斷下降，顏色逐漸加深。儲藏過程中大豆營養(yǎng)棒色澤各指標L*、a*、b*的相應(yīng)變化與大豆營養(yǎng)棒的感官顏色由淡黃色逐漸變成深褐色甚至黑色的變化一致。這一現(xiàn)象可能是大豆營養(yǎng)棒儲藏中美拉德反應(yīng)產(chǎn)物累積導致的[11]。

樣品的亮度隨小麥低聚肽添加量的增加而逐漸變暗，添加量越大，亮度值越低；紅度隨小麥低聚肽添加量的增加而逐漸變紅，添加量越大，紅度值越大；黃度隨小麥低聚肽添加量的增加而逐漸變小，添加量越大，黃度值越小。小麥低聚肽的添加，增加了營養(yǎng)棒的亮度、紅度，降低了產(chǎn)品的黃度。

2.4 小麥低聚肽對大豆營養(yǎng)棒硬度的影響

小麥低聚肽對大豆營養(yǎng)棒硬度的影響見圖4。

圖4 小麥低聚肽對大豆營養(yǎng)棒硬度的影響Fig.4 Effect of wheat oligopeptides on the hardness of soybean nutrition stick

由圖4可知，在55℃儲藏初期，不同小麥低聚肽添加量的大豆營養(yǎng)棒的硬度隨儲藏時間的延長逐漸增加。因為在儲藏初期，由于大豆營養(yǎng)棒內(nèi)部存在水分活度差異，水分會逐漸從高水分活度連續(xù)相，向低水分活度遷移，使連續(xù)相中水分減少，導致營養(yǎng)棒硬度增加[12-13]。未添加小麥低聚肽的大豆營養(yǎng)棒在儲藏過程中，硬度值整體呈增大的趨勢，原因可能是營養(yǎng)棒在長期儲藏過程中，可能發(fā)生美拉德反應(yīng)，使蛋白質(zhì)分子糖基化，產(chǎn)生不溶性聚集體，導致營養(yǎng)棒硬化[14]。最初，試驗組大豆營養(yǎng)棒的硬度高于對照組，隨著儲藏時間的延長，試驗組大豆營養(yǎng)棒的硬度呈現(xiàn)先增加后降低的趨勢，在儲藏時間為21 d時，硬度達到最大值。當儲藏時間為35 d時，試驗組的硬度低于對照組。小麥低聚肽作為蛋白質(zhì)的水解物質(zhì)，在不同的pH值和溫度下都具有更高的溶解度，水解蛋白和其它蛋白混合使用比單一蛋白體系能更好地控制硬度的變化[15]。

綜上所述，加入小麥低聚肽可以在一定程度上改善焙烤食品儲藏期間變硬的情況，隨著小麥低聚肽添加量的增加，大豆營養(yǎng)棒表現(xiàn)出硬度指標的降低，質(zhì)構(gòu)得到了改善，因而小麥低聚肽可以作為一種較優(yōu)選的改善大豆營養(yǎng)棒品質(zhì)的添加劑。

2.5 小麥低聚肽對大豆營養(yǎng)棒水分活度的影響

大豆營養(yǎng)棒在儲藏期間的水分活度變化見圖5。

圖5 小麥低聚肽對大豆營養(yǎng)棒水分活度的影響Fig.5 Effect of wheat oligopeptides on the water activity of soybean nutrition stick

試驗組和對照組營養(yǎng)棒的水分活度均保持在0.52～0.64，微生物的生長與繁殖受到抑制[12]。試驗組的水分活度低于對照組，原因可能為當小麥低聚肽作為水解蛋白添加到營養(yǎng)棒中，完整蛋白與水解蛋白配合使用時，水解蛋白由于具有較高的吸濕性以及較低的玻璃態(tài)轉(zhuǎn)變溫度，能夠在液相中吸收更多的水分，減緩了不同相之間的分離，保持了柔軟的質(zhì)地，延長了產(chǎn)品的貨架期[16-17]。隨著儲藏時間的延長，水分活度呈現(xiàn)先降低后增加再降低的趨勢，從圖5中看出，不同添加量小麥低聚肽的大豆營養(yǎng)棒的水分活度在前7 d呈下降趨勢，這可能是營養(yǎng)棒在儲藏初期，其表面水分較多，且和大豆粉混合較均勻，而其內(nèi)部水分較少。儲藏初期水分子向蛋白顆粒內(nèi)部遷移，與內(nèi)部蛋白相結(jié)合，從而導致游離水分子減少，水分活度降低。而在儲藏中期，水分活度呈增加趨勢，可能是因為發(fā)生了美拉德反應(yīng)產(chǎn)生水分，導致水分活度增大；儲藏后期，水分活度呈下降趨勢，營養(yǎng)棒雖用鋁箔復合袋密封，但也會有一部分水分從樣品中蒸發(fā)使水分含量減少、水分活度降低[18]。食品中水分的含量、分布及狀態(tài)對質(zhì)地、風味以及儲藏穩(wěn)定性有很大影響[19-20]。

3 結(jié)論

在55℃儲藏條件下，小麥低聚肽的添加在儲藏初期會使大豆營養(yǎng)棒硬度增加，但是隨著儲藏時間的延長，會降低產(chǎn)品的硬度，對營養(yǎng)棒的質(zhì)構(gòu)有一定改善作用；小麥低聚肽可以在一定程度上抑制大豆營養(yǎng)棒的油脂過氧化；在55℃的儲藏過程中，小麥低聚肽與還原糖發(fā)生美拉德反應(yīng)，使營養(yǎng)棒顏色加深，小麥低聚肽會降低營養(yǎng)棒水分活度，延長大豆營養(yǎng)棒的保質(zhì)期。研究結(jié)果表明，加入小麥低聚肽對大豆營養(yǎng)棒的品質(zhì)有一定的改善作用，可為下一步開發(fā)出具有功能性的大豆營養(yǎng)棒提供理論依據(jù)。