《Foods》：Development of Grape Seed Extract-Fortified Biscuits: Effects on Dough Rheology, Biscuit Quality, Antioxidant Activity, and Sensory Evaluation
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消费者对健康益处的认识提高，推动了营养强化谷物产品成为食品行业创新的前沿。本研究专注于通过添加葡萄籽提取物（GSE）制作多酚强化饼干。研究人员评估了不同配方的低筋小麦粉与GSE的添加比例，分别为0%、0.2%、0.4%、0.6%、0.8%和1%（w/w）。在0
消费者对健康益处的认识提高，推动了营养强化谷物产品成为食品行业创新的前沿。本研究专注于通过添加葡萄籽提取物（GSE）制作多酚强化饼干。研究人员评估了不同配方的低筋小麦粉与GSE的添加比例，分别为0%、0.2%、0.4%、0.6%、0.8%和1%（w/w）。在0.2–0.6% GSE范围内，观察到了面团性质和饼干品质的显著改善。具体而言，面团形成时间和软化度降低，而面团稳定时间、峰值粘度、储能模量（G′）和损耗模量（G″）增加。强化饼干颜色更深，烘烤损失率降低，延展因子、弹性和内聚性增加。此外，强化饼干的总酚含量（TPC）和总黄酮含量（TFC）显著增加（p < 0.05），饼干的抗氧化活性也得到增强。感官评价结果显示，添加0.6% GSE的饼干获得了最高的总体接受度评分（9分制中为8.7 ± 0.4），表明消费者接受度良好。这些发现确定0.6% GSE是改善饼干品质同时增强多酚含量和抗氧化能力的适宜强化水平，为开发多酚强化烘焙产品提供了实践依据。
**论文解读：葡萄籽提取物强化饼干的系统研究——从面团流变学到感官品质的综合评估**
**1. 研究背景与问题**
随着消费者对健康食品需求的日益增长，谷物基烘焙产品中强化生物活性化合物（尤其是多酚类物质）成为食品创新的热点。饼干因其便捷性和感官吸引力而广泛消费，但传统以精制面粉、脂肪和糖为主的饼干营养价值有限，天然抗氧化剂含量低，且在储存过程中易发生氧化变质，影响风味、质地和整体品质。因此，在保持理想感官特性的同时提高饼干的抗氧化潜力，是烘焙产品开发中的关键挑战。植物来源的多酚提取物，如石榴皮提取物、咖啡银皮和苹果渣等，已被研究用于增强饼干的酚类含量和抗氧化活性。葡萄籽提取物（Grape Seed Extract, GSE）作为一种富含原花青素、儿茶素、表儿茶素及没食子酸等酚类化合物的浓缩原料，已被视为安全食品配料，并显示出改善谷物产品营养和功能特性的潜力。然而，现有研究多集中于面包、面条等产品，或使用葡萄籽粉、葡萄渣等成分，针对浓缩GSE在低筋饼干体系中的浓度依赖性效应，特别是综合评估其对面团加工特性、流变行为、饼干品质、抗氧化活性及感官接受度的系统研究尚不充分。此外，平衡技术性能、功能增强和消费者接受度的最佳GSE添加水平尚未明确。因此，本研究旨在系统探究不同GSE添加水平对低筋小麦面团理化及流变性质，以及饼干品质、抗氧化活性和感官特性的影响，为GSE作为多酚强化配料在烘焙产品中的应用提供依据。该论文发表在《Foods》。
**2. 主要关键技术方法**
研究人员采用以下关键技术方法：
- **粉质特性测定**：使用粉质仪（Farinograph）评估面团吸水率、形成时间、稳定时间、软化度和粉质质量指数。
- **糊化特性测定**：使用快速粘度分析仪（RVA）测定峰值粘度、糊化温度、崩解值和回生值。
- **动态流变特性测定**：采用旋转流变仪（Rheometer）进行频率扫描，记录储能模量（G′）、损耗模量（G″）和损耗角正切（tan δ）。
- **拉伸特性测定**：使用拉伸仪（Extensograph）测量拉伸阻力、延伸性、拉伸曲线面积和拉伸比。
- **饼干品质分析**：包括颜色测定（CIELAB系统）、烘烤损失率、直径、厚度、延展因子及质构剖面分析（硬度、弹性、咀嚼性、内聚性）。
- **抗氧化指标测定**：提取饼干多酚后，测定总酚含量（TPC，Folin-Ciocalteu法）、总黄酮含量（TFC，比色法），以及DPPH和ABTS自由基清除率。
- **感官评价**：由20名未经培训的评审员（齐齐哈尔大学师生）采用9分制评分，评估风味、质地、味道、颜色和总体接受度。
样品来源：GSE购自山东金盛生物科技，低筋面粉购自益海嘉里（哈尔滨，黑龙江）。
**3. 研究结果**
**3.1 粉质特性**
通过粉质仪分析发现，GSE添加对吸水率无显著影响。面团形成时间随GSE添加先减后增，最低值出现在0.4%和0.6% GSE组；稳定时间持续增加，1.0% GSE组约为对照的8倍，表明面团抗机械搅拌能力增强，可能与GSE多酚与谷蛋白的非共价相互作用有关。软化度先减后增，0.4% GSE组最低，表明适度的GSE添加降低了面团软化程度。粉质质量指数呈先增后减趋势，0.4% GSE组最高，说明适度GSE改善了低筋面粉的混合质量和加工性能，但过量添加可能导致多酚与面粉成分的过强相互作用，限制面筋流动性。
**3.2 糊化特性**
RVA测定显示，随GSE浓度增加，峰值粘度先减后增，1.0% GSE组最高；崩解值在0.2% GSE时显著降低后逐渐增加，最低值较对照降低10.9%，说明GSE多酚通过氢键与淀粉相互作用，增强了淀粉糊在加热和剪切下的稳定性；回生值持续增加，表明冷却阶段粘度恢复增强，可能与多酚调节淀粉分子重排有关。
**3.3 动态流变特性**
频率扫描表明，所有面团的储能模量（G′）均高于损耗模量（G″），弹性行为占主导。GSE添加组在较高频率下G′和G″更高，且tan δ值更低，特别在1.0% GSE组更明显，表明GSE增强了面团的弹性贡献。但0.2–0.6% GSE组呈现更平衡的粘弹性曲线，与粉质和RVA结果一致，而过高添加过度强化结构可能降低变形能力。
**3.4 拉伸特性**
拉伸阻力随GSE浓度持续增加，1.0% GSE组较对照增加51.8%；延伸性先增后减，0.6% GSE组最大（增加10.3%）；拉伸曲线面积同样先增后减，0.6% GSE组最高；拉伸比持续增加。说明适度GSE（0.2–0.6%）改善了面团强度和延伸性的平衡，而高添加量增加阻力但降低变形能力。
**3.5 饼干颜色**
CIELAB系统测定显示，随GSE增加，L*值逐渐降低（颜色变暗），a*值从3.86增至7.75（红度增加），b*值从28.94降至17.41（黄度降低），ΔE值增加。0.6% GSE组颜色变化在感官上可接受，而过高添加导致过暗外观。
**3.6 烘烤损失率**
烘烤损失率在0.6% GSE组最低，较对照降低16.7%，表明适度GSE通过多酚与谷蛋白和淀粉的非共价相互作用增强了面团基质结构稳定性和持水能力，减少烘烤水分损失。
**3.7 直径、厚度与延展因子**
随GSE添加，饼干直径逐渐增加（1.0% GSE组较对照增加5.9%），厚度持续降低（0.8%和1.0%组厚度最低，较对照降低33.3%），延展因子持续增加（1.0% GSE组较对照增加20.8%）。延展因子增加可能与GSE改变面团流变特性和水分分布，降低横向膨胀阻力有关。
**3.8 质构特性**
1.0% GSE组硬度最高（较对照增加34.9%）；0.6% GSE组弹性最高（较对照增加110.2%），但更高添加量下弹性降低；咀嚼性和内聚性均先增后减，0.8% GSE组咀嚼性最高（对照的1.90倍），0.6% GSE组内聚性最高（对照的2.21倍）。表明适度GSE（0.6%）在硬度、弹性、内聚性和整体质构之间取得最佳平衡。
**3.9 总酚、总黄酮及抗氧化活性**
TPC和TFC随GSE添加逐渐增加，1.0% GSE组分别较对照增加32%和75%。DPPH和ABTS自由基清除率也显著增加，1.0% GSE组最高。Pearson相关分析显示，TPC、TFC、DPPH和ABTS之间呈强正相关（r = 0.88–0.98，p < 0.01），表明GSE衍生的酚类和黄酮类化合物是抗氧化活性的主要贡献者。
**3.10 感官评价**
0.6% GSE组在风味、质地、味道、颜色和总体接受度上均获得最高评分，总体接受度评分8.7 ± 0.4（9分制）。对照饼干评分最低。过高GSE添加（0.8–1.0%）因硬度增加和颜色差异大而降低感官接受度。
**4. 讨论与结论总结**
讨论部分指出，GSE对饼干品质的改善呈现浓度依赖性：适度添加（0.2–0.6%）通过多酚与面粉组分（谷蛋白、淀粉）的非共价相互作用，优化了面团网络结构，提高了稳定性和延展性，降低了烘烤损失，并改善了饼干质构（弹性、内聚性）和感官接受度，同时显著提升多酚含量和体外抗氧化活性。然而，过高添加（0.8–1.0%）导致面团过度强化，饼干硬度增加、弹性降低，颜色过暗，感官评分下降，表明技术性能与功能增强之间存在权衡。研究结论翻译如下：
本研究证明了葡萄籽提取物（GSE）添加对面团功能和饼干品质的浓度依赖性效应。适度GSE添加改善了面团稳定性，降低了面团软化，实现了面团强度和延伸性的有利平衡，同时增强了饼干质构、感官接受度、酚类含量和体外抗氧化活性。然而，过量GSE添加增加了饼干硬度并降低了面团延伸性，表明更高的GSE水平并未持续改善整体产品品质。在所测试浓度中，0.6% GSE提供了面团加工性、饼干质构、感官品质和抗氧化增强之间的最佳技术平衡。这些发现揭示了GSE强化烘焙产品的功能性取决于生物活性强化与面团加工性能的平衡，而非单纯增加GSE浓度。观察到的效应可能与GSE多酚与面粉组分之间的相互作用有关，但潜在的分子机制需进一步研究。从应用角度来看，本研究通过确定适宜的添加水平，为开发GSE强化饼干提供了实践指导，该水平可在维持加工性能和消费者接受度的同时改善营养功能。未来研究应利用结构表征技术、模拟消化或生物学评价以及储存稳定性分析，进一步阐明多酚-面粉相互作用，并评估GSE强化烘焙产品的长期品质和功能效果。
