一、简介

蘑菇营养丰富，含有优质蛋白质、维生素和矿物质。蘑菇热量低，脂肪少，不含淀粉，含少量糖，不含淀粉，含糖量极少，非常适合肥胖者食用。虽然土耳其盛产蘑菇，但我国不产β-葡聚糖。β-葡聚糖产品进口用作食品补充剂和食品生产过程中的食品添加剂。β-葡聚糖近年来因其对健康的潜在贡献而引起人们的关注，由于其有益作用以及其胶凝和增稠特性，也被用作许多食品中的添加剂[ 1 ]。使用β- 葡聚糖作为多种食品行业的食品添加剂，包括早餐谷物、益生元香肠配方、运动营养产品、酸奶等乳制品、饼干、面包、蛋糕等烘焙产品以及即食零食、饮料、沙拉敷料和脂肪替代品在不久的将来具有显着的潜力[ 2 ]。

这些产品具有一些功能，例如对物理和感官特性的显着影响、降低热量和胆固醇的作用以及其他好处[ 3 ]。

本研究旨在通过碱提取从平菇中纯化β-葡聚糖。然后，首次将所生产的β-葡聚糖添加到烘焙产品、饼干中，并对最终产品的特性进行了表征。含有足够β-葡聚糖以促进健康或为消费者提供整体健康益处的食品的供应是有限的。因此，本研究的结果可能会对β-葡聚糖融入食品产生重大影响。

2 材料与方法

平菇是在库塔希亚种植的平菇，是从土耳其库塔希亚当地的一家杂货店购买的。分析级化学品购自 Sigma-Aldrich Co. 或 Merck。使用自动水分分析仪（称重水分箱。A&D Company Ltd. N 92；P1011656；日本）测定新鲜蘑菇的水分含量[ 4 ]。使用美国谷物化学家协会 (AACC, 2000) [ 5 ] 描述的方法分析粗蛋白。Folch等人的修改版本。(1957) 技术 [ 6]用于测定总脂质含量。将 50 mL 氯仿:甲醇 (2:1 v/v) 和 5 克精细研磨的蘑菇混合、搅拌并静置三天。使用台式离心机过滤溶液并以 1000 g 离心。使用巴斯德移液管萃取顶层的甲醇，并加热以蒸发氯仿。残余物即为粗脂质[ 7 ]。将样品精确称重至一克，放入坩埚中。将坩埚放置在粘土管三角形上并经受低火焰直至整个样品完全烧焦。然后在马弗炉中以 600°C 的温度烘烤近六个小时 [ 8]。传统的碳水化合物技术稍加修改，用于确定可用碳水化合物的数量。根据 Fox 和 Robyt (1991) [ 9 ]，使用苯酚-硫酸技术计算碳水化合物的总量。能量从脂肪、蛋白质或碳水化合物中获得，其总量使用下面给出的方程确定[ 10 ]。

能量（千卡）= 4×（克蛋白质+克碳水化合物）+ 9×（克脂质）；

能量 (kJ) = 17 × (g 蛋白质 + g 碳水化合物) + 37 × (g 脂质)

所有计算均通过三次重复获得（n = 3）。

2.1. 从蘑菇中提取β-葡聚糖

对技术[ 11 ]稍作修改，从 Yap 和 NG 中提取多糖。首先将400克新鲜平菇子实体清洗干净，切成小块。整个蘑菇样品在 80% 乙醇回流中蒸煮后用 KOH 加热。Wei 及其同事利用碱提取β-葡聚糖 [ 12]。将切片并磨碎的平菇浸泡在80%乙醇中以诱导回流6小时。然后，将蘑菇与不同浓度的 KOH（10%、20%、30% 和 40%）混合，然后在逐渐升高的温度（50°C、60°C、70°C、80°C、 90°C），每次迭代允许持续更长的时间（30、60、90、120 和 150 分钟）。研究的关键变量是 KOH 浓度、提取温度和持续时间。使用 Whatman Nr1 滤纸过滤提取物，并在 60°C 的旋转蒸发器中减压浓缩。同时，使用Sevag试剂（氯仿/丁醇，4:1）从提取物中去除蛋白质，然后通过添加95%乙醇将提取物的浓度增加三倍。2 CO 3。4℃、22,000 g 离心 20 分钟后，获得所需的上清液。将80%乙醇和上清液以1:2的比例混合，维持15分钟。在 4°C 和 3500 g 下离心后，所得颗粒在真空烘箱中干燥。

2.2. 薄脆饼干的生产

饼干配方是在对文献进行彻底审查的基础上开发的。饼干的必要成分包括精制小麦粉、工业起酥油、盐、糖和水（详见表1[ 13 ]）。

将饼干原料在搅拌机中混合15分钟后，用擀面杖将面团压平，然后用模具切成厚度相等的圆形。然后将饼干放在托盘上，在电烤箱中以 175°C 的温度烘烤 15 - 20 分钟。在室温下冷却后，将饼干样品储存在拉链袋中，以便在室温下的暗室中进行持续 3 个月的储存稳定性研究。

2.2.1. 在饼干中进行化学分析

水分分析 使用 OHAUS MB 45 快速水分分析仪测定饼干样品中的水分含量（在 103°C 下使用 1 g 样品）[ 14 ]。蛋白质分析根据AACC(2000)46-12方法，使用凯氏定氮法测定饼干样品中的蛋白质含量。将得到的值乘以6.25，并使用公式[ 15 ]计算最终的蛋白质含量。灰分分析 饼干样品中的灰分含量使用 AACC 方法编号：08-01 [ 16 ]测定。2.3.1.4。

2.2.2. 饼干样品质构特性的测定

借助 TA 测定添加β-葡聚糖生产的饼干样品的脆性和硬度值。借助三点弯曲进行分析时的预测试速度 (1 mm/s)、测试速度 (2 mm/s)、测试后速度 (10 mm/s)、间隙 (7 mm) 和触发功率已设置探头 (HDP/3PB) (10 g)。结果以硬度（硬度、重力）和脆性（重力）表示[ 17 ]。

2.2.3. 血糖反应测定系统的步骤

血糖反应的测定是在体外模拟口、胃、小肠三阶段消化系统后进行的[ 18 ]。

第1步：口腔消化（口腔消化）用于体外在当前的口腔消化研究中，使用咖啡研磨机代替咀嚼。将两个单独的碎饼干样品在咖啡研磨机中在室温下研磨并均化 0.5 至 1 分钟。步骤2：胃消化在100mL磁力搅拌器中将0.5克瓜尔胶与胃蛋白酶混合，其中含有超过250国际单位的酶。添加少量0.1N盐酸(HCl)，并使用磁力搅拌器搅拌混合物。然后，将体积调整至0.1 HCl。步骤 3：向每个样品中添加小肠溶液 Intervase (25.43 U/mL)、淀粉葡萄糖苷酶 (13.4 U/mL) 和胰酶 (136 mg/mL)。对于每个样品，将 4 mL 去离子水和 680 mg 胰酶放入 50 mL Falcon 管中，涡旋混合物，然后以 8000 rpm 离心 10 分钟。除去上清液后，体积达到5mL。添加67 IU淀粉葡萄糖苷酶(AMG)和127.15 U转化酶。

称取装有 1 g 均质样品的 250 mL 锥形瓶的重量。然后将混合物在 37°C 水浴中孵育 30 分钟，同时加入 10 mL 酶溶液 1 和 5 mL 去离子水，同时摇动。在添加5.0mL 0.5M乙酸钠溶液之前，将pH调节至5.2。为了制备全部量，将 5 mL 酶溶液 2 与 100 mL 去离子水混合。然后将溶液在 37°C 水浴中孵育并摇动。在 20、30、60、90、120 和 180 分钟时收集样品，并将 0.5 mL 转移至 10 mL 玻璃管中。将管置于 100°C 水浴中 5 分钟即可实现酶变性。接下来，将样品与去离子水在 15 mL 塑料 falcon 管中混合，并以 8000 rpm 离心 5 分钟。3 mL GOPOD 酶溶液和 0​​. 在 10 mL 玻璃管中制备 1 mL 样品。参与者被要求在加热至 50°C 的水浴中保持 20 分钟，然后用分光光度计读取他们在 510 nm 处的吸光度[18 ]。

2.2.4. 水解指数（HI）程序及HI值的表达

作为每个β-葡聚糖样品体外消化的结果，使用 Excel 应用程序根据水解曲线在 0 至 120 分钟之间的五个不同持续时间确定葡萄糖的水解指数 (HI) 值。商品葡萄糖的HI值也用同样的方法测定[ 18 ]。然后使用 HI 值来估计每个样本的血糖指数 (pGI)。

C ∞是测试样品在 0 至 120 分钟之间的水解曲线下面积 (AUC) 与参考样品曲线下面积 (葡萄糖) 的比率。T 用于获取血糖指数值的公式是由 Goni 发现的，如下所示：Goni {GI = [39.71 + (0.559 × HI)]}。

2.2.5。感官分析

在文献综述后对β-葡聚糖饼干进行了感官分析。我们修改了研究的品尝形式并使用了 1 - 9 享乐等级。这种方法经常用于由未经培训的小组成员进行的消费者测试，它是衡量消费者对产品看法的最常见方法。通过享乐量表，我们能够衡量小组成员对产品的意见、偏好和喜欢/不喜欢。该量表有九个选项，从“非常喜欢”到“完全不喜欢”，消费者被要求为所提供的产品选择其中一个选项。采用两种类型的 9 点享乐量表，包括范围从 1 到 9 的单极享乐量表。该研究使用了对照组和 20% β-葡聚糖饼干[ 19 ]。

2.3. 统计分析

进行了多项测试来观察实验组之间的统计差异。使用单向方差分析来比较不同温度（50°C、60°C、70°C、80°C）和四个时间间隔（30、60、90、120、150 分钟）的组。该方法确定独立组的均值是否等效。采用皮尔逊相关分析来评估时间和回收的β-葡聚糖量之间的关系。该分析检查两个变量之间线性关联的大小和方向。相关系数 ( r) 揭示了关系的强度和方向，而 p 值决定了关联的统计显着性。所有分析均在显着性阈值下完成，其中 p 值 <0.05，表明研究结果具有统计显着性 [ 20 ]。

3。结果与讨论

3.1. 水分、灰分、粗脂肪、粗蛋白、CHO、能量（kcal/100g）

不同的蘑菇种类在干物质、水分、粗蛋白、灰分、有机质和能量方面具有不同的营养品质。蘑菇的营养价值和生物活性化学成分因品种、成熟度、基质和生长条件而异。P. pulmonarius以其高能量、蛋白质和碳水化合物含量而闻名[ 20 ]。这项研究确定了以下营养价值：84.6% 水分、40.6% kcal 能量、3.40% 蛋白质、0.89% 脂肪、0.71% 灰分和 4.75% CHO。先前的研究表明，新鲜蘑菇的水分含量为 90%，干物质含量为 10% [ 20 ] [ 21 ] [ 22 ] [ 23 ] [ 24]，从而可能增加食用蘑菇制成的富含蛋白质的食品的消费，同时提供动物蛋白的美味替代品[ 25 ]。影响蘑菇生长的其他因素包括生长环境的物理和化学成分的变化、培养基质的营养成分以及蘑菇的具体种类。值得注意的是，基质的营养成分和生长条件会显着影响蘑菇的脂肪含量。通常，蘑菇含有少量脂肪，并且以不饱和脂肪酸为主。P. pulmonarius 的粗脂肪含量为 0.89%，而 Pleurotus spp. 的脂肪含量为 0.89%。据观察，其范围为 0.85% 至 3.16% [26 ] [ 27 ] [ 28 ]。P. pulmonarius 的能量值估计为 40.6 kcal。据估计，侧耳的能量值为 40.6 kcal。通过与其他研究的数据进行比较[ 28 ][ 29 ]，发现P.pulmonarius具有相似的能量值。

3.2. 从蘑菇中提取β-葡聚糖

随着 KOH 浓度的增加，更多的 N 型和 O 型碳水化合物肽连接被降解，导致更多多糖的释放。然而，当KOH浓度增加到30%以上时，多糖的结构被破坏。高温导致蛋白质变性，提取率下降。提取时间是影响多糖提取的另一个因素；提取时间延长会导致多糖降解。因此，确定最佳提取时间为90分钟。根据多糖提取率，选择碱提取作为优选技术。该过程包括逐渐增加 KOH 浓度（0%、10%、20%、30% 和 40%）和孵育温度（50°C、60°C、70°C、80°C、和 90°C）以增加持续时间（30 分钟、60 分钟、90 分钟、120 分钟和 150 分钟）。文本语法正确、精确、客观，并遵循传统的学术结构。引文格式正确，语言正式且平衡。同时，我们考虑了三个变量：KOH浓度、提取温度和提取时间。每个元素检查三次。总之，最佳提取参数为30%（w/v）KOH浓度、80℃提取温度和90分钟提取时间，其中90分钟是理想时间。只能通过分离提纯 语言正式且平衡。同时，我们考虑了三个变量：KOH浓度、提取温度和提取时间。每个元素检查三次。总之，最佳提取参数为30%（w/v）KOH浓度、80℃提取温度和90分钟提取时间，其中90分钟是理想时间。只能通过分离提纯 语言正式且平衡。同时，我们考虑了三个变量：KOH浓度、提取温度和提取时间。每个元素检查三次。总之，最佳提取参数为30%（w/v）KOH浓度、80℃提取温度和90分钟提取时间，其中90分钟是理想时间。只能通过分离提纯使用各种从植物基质中提取β-葡聚糖的方法表明这样的结果是可能的。湿法提取过程中可以使用多种 pH 值，包括酸性、中性和碱性。尽管碱性水工艺具有独特的性质，但其提取的 β-葡聚糖的产量最高[ 28 ][ 29 ][ 30 ]。中性pH值和特别是碱性pH值都与蛋白质溶解度同时增加相一致[ 31 ][ 32 ][ 33 ]。

3.3. 薄脆饼干的生产

饼干的生产采用了基于美国谷物化学家协会 (AACC 2017) [ 34 ] 标准的改良配方和烘焙工艺。该配方中小麦粉用量减少5、10、15、20、25、30 g，并改用β-葡聚糖，配方中其他成分及其用量均不变（图1））。

在饼干中进行化学分析

β-葡聚糖量（g）越接近0，蛋白质值（%）越低，而β-葡聚糖量（g）为30时，蛋白质值（%）最高。水分值（%）增加。当β-葡聚糖的量(g)从0变化到5、10到15、以及25到30时，灰分值(%)更大。尽管当β-葡聚糖的量(g )变化时，观察到灰分值(%)降低。 )从0变化到5以及10变化到15，在β-葡聚糖量(g)的所有其他变化中，灰分值(%)增加。由于β的量-葡聚糖(g)从0增加到30，蛋白质(%)和水分(%)值成比例增加。另一方面，尽管所有其他变化均按比例增加，但在 0 - 5 和 10 - 15 变化时，灰分 (%) 值有所下降（表 3）。

饼干的水分含量对烘烤过程中的温度变化很敏感。水分含量主要影响饼干的保质期。烘焙过程将粘弹性面糊转化为固体烘焙食品。该过程确定了所得饼干的特征，例如饼干尺寸（直径和厚度）、饼干重量和水分含量[ 35 ]。

3.4. 饼干样品的结构特性

质地特性是消费者接受食品的重要参数，决定了生产能力。烘焙产品的质地（例如饼干）通常以其机械性能为特征。表4显示了掺杂饼干的硬度值。亲水胶体会对淀粉结构产生负面影响。一些研究表明，面团柔软度的增加

与亲水胶体浓度的增加平行。硬度是指压缩材料所需的力的大小。另一方面，脆性是指材料破裂的容易程度。

如图2所示，与对照相比，添加了β-葡聚糖的饼干表现出较低的最大断裂力值(N)。随着饼干中添加的β-葡聚糖含量的增加，观察到硬度降低。添加β-葡聚糖可能会稀释蛋白面筋，导致饼干硬度下降。由于β-葡聚糖吸收水分而导致面筋基质形成的延迟，这可以解释所观察到的下降。理想的饼干应该具有一定的脆度和硬度。

为了检验干物质(％)、硬度(g-力)和脆性(g-力)之间的关系而进行的相关性测试的结果示于表5中。分析显示干物质 (%)、硬度和脆性（重力）之间没有统计学显着关系 (p > 0.05)。此外，硬度和脆性之间不存在统计显着关系 (p > 0.05)。

分析揭示了所有样品的硬度（重力）和脆性（重力）之间的差异，每个样品都具有较高的硬度值。差异最大的样品是 15 g β-葡聚糖和 20 g β-葡聚糖。在添加β制备的 15% - 20% 饼干样品中观察到硬度（强度）值增加不同比例的β-葡聚糖，获得了更硬、更耐用的饼干。据信硬度增加是由于吸水率增加所致。与其他质量特性一样，饼干的硬度值受到面团含量和生产工艺的影响。此外，硬度是影响消费者口味的最重要的质量标准之一，太硬或太软的饼干都不是优选的。饼干结构过脆、结构脆弱，在包装、运输、销售过程中易碎裂，造成经济损失。饼干应具有足够的硬度以提供脆度和柔软度以在口中产生口腔崩解质地。

3.5. 水解指数和估计血糖指数

事实证明，可以使用简单的体外方法轻松测试β-葡聚糖饼干的水解速率。估计β-葡聚糖饼干的血糖反应可能是有益的。重要的是，体外方法使我们能够尽可能接近地模拟酶消化。在本研究中，该过程利用α-淀粉酶来水解淀粉，并利用胃蛋白酶来避免蛋白质-淀粉相互作用。淀粉葡萄糖苷酶用于从葡萄糖水解产物中释放葡萄糖，不同方法中使用的特定酶有所不同。虽然淀粉酶有时独立使用，

它还与蛋白酶结合[ 36 ]。可以得出结论，体外方法可以帮助评估胃肠道。此外，还发现了一个数学一阶方程来描述每种食品的水解特性。在加热的饼干浆中，GI 与β-葡聚糖浓度呈负相关。

通过计算样品水解曲线下的面积（0-120 分钟）相对于葡萄糖（参考样品）的面积来确定水解指数 (HI)。血糖生成指数（GI）是利用 Goni等人提出的方程计算的。[ 37 ]。表 6和表 7说明了β-葡聚糖饼干的计算 HI 和体外GI 值。此外，图 3显示了β-葡聚糖饼干的水解曲线。与其他样品相比，GI 最低的样品含有最多的β-葡聚糖。假设 GI 受β-葡聚糖含量。个体在多天和预定条件下消耗的测试餐和参考餐的曲线下面积 (AUC) 的比率用于计算 GI。AUC 是血糖反应的衡量标准[ 38 ]。高、中、低GI膳食分别是指GI值超过70、55-69和低于55的膳食[ 38 ]。白小麦面包的GI 等级为100 [ 39 ]。那些寻求降低血糖水平的人，例如糖尿病患者，更喜欢食用低血糖指数食物[ 40]。该图表明，水解速率在最初的 0 至 90 分钟期间增加，随后在 90 至 120 分钟之间逐渐达到粘液平台。

此表显示 Pearson 相关系数 (r) 和相关 p 值，检查不同量的β-葡聚糖（5 g、10 g、15 g、20 g、25 g 和 30 g）与时间之间的关系。为每个相关系数提供样本大小 (n)。结果表明与时间存在很强的、统计上显着的正相关性，r = 0.835，p = 0.000。随着β-葡聚糖用量的增加，时间显着增加。对于10克β-葡聚糖干预， β-葡聚糖与时间之间存在很强的正相关性（r= 0.776，p = 0.000），表明存在统计显着关系。同样，较高含量的β-葡聚糖（15克、20克、25克和30克）也与时间呈正相关，表明存在显着关系。在所有情况下，p 值均低于 0.05，表明具有统计显着性。两个星号 (**) 代表高水平的统计显着性，p 值小于 0.01，通常表示结果的强度。总之，该表表明β-葡聚糖量的增加导致时间成比例增加。这表明β-葡聚糖可能具有多种应用，具体取决于它影响的具体过程。

该表呈现了不同量的β-葡聚糖（5g、10g、15g、20g、25g和30g）与时间之间的Pearson相关系数（r）和相关p值（表8）。n 表示每个相关系数 (41) 的样本大小。

对于β-葡聚糖 (5 g)：r = 0.729，p = 0.001。这表明时间和β-葡聚糖之间存在很强且具有统计显着性的正相关关系。随着β-葡聚糖量的增加，时间也会增加。该相关系数还表明，时间和β-葡聚糖之间存在很强且具有统计显着性的正相关关系，r = 0.690，p = 0.002。对于其他量的β来说，时间和β-葡聚糖之间存在很强且具有统计显着性的正相关关系-葡聚糖（15克、20克、25克和30克）。这些结果具有统计显着性，因为 p 值远小于 0.05。两个星号 (**) 通常表示 p 值小于 0.01，这代表非常强的统计显着性水平。因此，如该表所示，增加β-葡聚糖的量也会增加时间(表9 )。这可能表明，随着β-葡聚糖浓度的增加，受β-葡聚糖影响的事件或过程将具有更长的持续时间。

研究发现，30 克β-葡聚糖中 HI (30.2%) 和 pG1 (56.38%) 的值最低。结果表明，饼干配方中β-葡聚糖的量与较低的HI相关，导致预期血糖指数(pGI)降低(表10 )。多项研究表明，低GI饮食改善胰岛素抵抗的代谢效应并降低胰岛素抵抗[ 41 ]。纤溶活性的改善以及葡萄糖和脂质代谢的改变可能有利于糖尿病和心血管疾病的治疗[ 41 ]。慢消化淀粉是指在大肠中逐渐但不完全消化的淀粉部分，而快消化淀粉会导致食用后血糖水平迅速升高[ 42 ]。慢消化淀粉是指在大肠中逐渐但不完全消化的淀粉部分，而快消化淀粉会导致食用后血糖水平迅速升高[ 43 ]。β-饼干中的葡聚糖由于其高纤维含量和丰富的可溶性纤维而可被归类为低血糖指数食品。高血糖指数膳食的摄入会导致血糖水平和葡萄糖反应需求的显着波动，因为它们被快速消化和吸收。相反，低GI膳食，例如消化和吸收速度缓慢的膳食，会对血糖和胰岛素水平产生逐渐影响。越来越多的证据表明，在 I 型和 II 型糖尿病患者中，低血糖指数饮食可能会提高血糖和血脂水平，降低胰岛素水平，并减轻胰岛素抵抗[ 44 ]。

3.6. 感官分析

以下享乐测试结果表明，味道与β-葡聚糖饼干的整体接受度密切相关。这些发现可以指导产品制造商实施可接受的风味增强方法，以提高消费者对β-葡聚糖饼干的接受度。为了提高感官可接受性分数，未来的评估应包括不同口味或配方的饼干。鉴于土耳其百吉饼的消费量很高（每天约 250 万个），加强产品的配方和推广将提高β-葡聚糖的利用率。在感官分析中，20% 的参与者发现了β- 葡聚糖样品具有轻微的苦味，可能限制其消费。改善这种口味将有助于增加饼干的消费量。天然甜味剂是优选的，因为它们对健康没有任何负面影响。天然甜味剂是糖尿病患者有用的替代品。例如，香草醛、甜菊糖苷。预计减少苦味样品的量将消除这个问题，并且应该对浓缩β-葡聚糖饼干的营养特性进行进一步的研究。

4。结论

平菇纯化β-葡聚糖的得率较高（产率5.50%），KOH浓度30%（w/v）、80℃和90分钟的提取时间是理想的提取参数。

最后，将β-葡聚糖添加到饼干配方中，并评估成品的感官和物理特性以及其估计的血糖指数。β-葡聚糖在饼干中最好添加30克，因为GI较低（56.38%），硬度（g-force）15409.50±1306.27；脆性（重力）10936.43 ± 1629.09。在感官分析过程中，参与者报告称，20% 的含有β-葡聚糖的样品表现出微妙的苦味。如果解决了这种风味特征，饼干就会变得更加可口并且适合食用。