張偉，張煥新

（江蘇農牧科技職業(yè)學院 食品科技學院，江蘇 泰州225300）

糯小麥面包的研制及貨架期預測

張偉，張煥新*

（江蘇農牧科技職業(yè)學院 食品科技學院，江蘇 泰州225300）

糯小麥粉具有獨特的理化特性，將其添加到面包中可以制作出貨架期較長的面包。以面包的感官品質為評價指標，考察糯小麥粉、酵母、白砂糖、奶油添加量對糯小麥面包品質的影響，通過單因素和正交試驗設計優(yōu)化糯小麥面包的最佳配方，結果表明：糯小麥粉對面包感官品質影響最大，其次是酵母、奶油和白砂糖。糯小麥面包的最佳配比為：糯小麥粉12.0%、酵母1.6%、白砂糖7.0%、奶油4.0%。由此配比制得的糯小麥面包表面金黃、色澤均勻、形態(tài)飽滿、口感純正、松軟可口，各項指標均符合國家標準。通過ASLT法預測糯小麥面包的貨架期得出：儲藏溫度20℃和濕度60%的條件下，糯小麥面包的貨架期大約為13 d，比市售白面包的貨架期（<7 d）有顯著提高。

糯小麥粉；面包；貨架期；ASLT法

糯小麥粉是一種新型的天然淀粉資源，迄今為止自然界中尚未發(fā)現(xiàn)天然糯性突變體。1995年NAKUMARA和YAMAMORI通過人工雜交的方式首次育成了糯小麥品種，隨后，美國、日本、中國等也相繼開展了糯小麥品種（系）育種及糯小麥粉的應用研究工作[1-3]。糯小麥粉因其直連淀粉含量低（<1%），具有獨特的理化特性，和普通小麥粉比，糯小麥粉具有回生值低、糊化溫度低，具有較強的持水性，凍融穩(wěn)定性好，凝沉阻力大、具有較強的抗老化性[4]。由于糯小麥在糊化過程中吸水膨脹力極強，并不適合以純糯小麥粉單獨制作食品，而普通小麥粉缺少糯性，面制品儲藏過程中容易發(fā)硬、開裂、析水，口感不好，商品性差[5]。面包由于具有適口度好、營養(yǎng)價值高、食用方便、價格低廉、易于攜帶等特點，適合社會各階層的需要，但存在著易老落化，貨架期短等缺點。利用糯小麥在理化特性與食用性能上與普通小麥的互補性，合理的配合使用不僅可以減少添加劑的使用，降低生產成本，提高食品的安全性，而且將有利于面包食用品質與抗老化性能的改善，延長面包的貨架期[6]。本實驗以江蘇楚龍面粉有限公司生產的“揚糯1號”糯小麥粉為原料，研究糯小麥面包的最佳配方，通過ASLT法預測糯小麥面包的貨架期，旨在為糯小麥的開發(fā)利用提供新途徑。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

“揚糯1號”糯小麥粉、普通小麥粉：江蘇楚龍面粉有限公司；高活性干酵母（安琪牌）；面包改良劑：青島花帝食品配料有限公司；抗壞血酸鈉：北京金路鴻生物技術有限公司；麥芽粉、奶油、雞蛋、糖、鹽均為市售產品。

1.2 儀器與設備

TZ-10P粉碎機：上海臺征機械設備有限公司；VMI螺旋式攪拌機：上海臺新食品機械有限公司；YY-DJ-1型電熱恒溫干燥箱：吳江新億陽烘箱制造廠；YFXD輻射感溫分層食品烤箱：江蘇飛月廚具股份公司；VF-30醒發(fā)箱：廣州富康食品機械有限公司；SPX-150-C型恒溫恒濕培養(yǎng)箱：上海精密儀器儀表有限公司。

1.3 方法

1.3.1 面包的制作

按GB/T 14611-2008《小麥粉面包烘焙品質試驗法直接發(fā)酵法》進行面包制作，并根據(jù)實際原料和設備略有調整。

1.3.2 糯小麥粉面包的單因素試驗

單因素試驗主要研究糯小麥粉、酵母、白砂糖、奶油添加量對糯小麥面包品質的影響。在預實驗的基礎上，確定糯小麥面包的基本配方為（以小麥粉的質量分數(shù)為基礎）：小麥粉100.0%、鹽1.5%、脫脂奶粉4.0%、麥芽粉0.2%、抗壞血酸鈉0.004%、水適量。改變糯小麥粉、酵母、白砂糖、奶油的用量，以糯小麥面包的感官品質為考察指標，確定正交試驗水平。

1.3.3 糯小麥面包配方的正交試驗優(yōu)化

在單因素試驗基礎上，按L9（34）正交設計表進行試驗，以糯小麥面包的感官品質為評價指標，優(yōu)化糯小麥面包的最佳配方，因素水平見表1。

1.4 分析方法

1.4.1 感官評價

糯小麥面包品質評價采用綜合感官評分法。優(yōu)選10位經(jīng)過培訓的人組成評分小組，綜合參考GB/T 14611-2008《小麥粉面包烘焙品質試驗法直接發(fā)酵法》和中國農科院《面包烘焙品質評分標準》，選定體積、組織結構、色澤形態(tài)和口感為評價指標，采用盲標法對各評價指標進行評價，以綜合得分為指標，考察各因素對糯小麥面包品質的影響，具體評價標準見表2。

表1 因素水平表Table 1Different levels of the factors in orthogonal tests

表2 糯小麥面包感官評價標準Table 2Standards of sensory quality evaluation of bread

1.4.2 理化指標和微生物指標的測定

水分、酸度、比容、酸價、過氧化值、菌落總數(shù)、大腸菌群、霉菌計數(shù)、致病菌：按照GB/T 20981-2007《面包》和GB 7099-2003《糕點、面包衛(wèi)生標準》規(guī)定的方法進行測定。

1.4.3 貨架期的預測

采用貨架期加速實驗法（accelerated shelf-life testing，ASLT）[7]。ASLT法是基于溫度的預測方法，主要包括Q10模型、Z值模型、Arrhenius模型、Belehradek方程[8]，本試驗采用Q10模型。

1.4.3.1 ASLT實驗溫度的條件

分別將制的糯小麥面包放入恒溫恒濕培養(yǎng)箱內，選取ASLT試驗條件為：溫度37℃，相對濕度60%和溫度47℃，相對濕度60%。

1.4.3.2 儲存期比率Q10的確定

Q10定義為溫度差為10℃時，2個任意溫度下儲存期的比率，用以下公式表示：

1.4.3.3 測定時間間隔的確定

測定時間間隔采用以下公式表示：

式中：f1為試驗溫度為T1時的時間間隔；f2為試驗溫度為T2時的時間間隔；△T為T1與T2的溫度差。

1.4.3.4 貨架期的確定

貨架期的測定采用以下公式表示：

式中：θs(T1)為指定溫度T1下的貨架壽命；θs(T2)為特定溫度T2下的貨架壽命；△T為T1與T2的溫度差。

2 結果與分析

2.1 單因素試驗

2.1.1 糯小麥粉添加量對面包品質的影響

在基礎配方的基礎上，添加酵母1.6%、白砂糖7.0%、奶油6.0%，調整糯小麥粉的添加量為10.0%、12.0%、14.0%、16.0%、18.0%，對制得的面包進行感官評價，結果見圖1。

圖1 糯小麥粉添加量對面包品質的影響Fig.1 Effect of waxy wheat flour amount on the quality of bread

由圖1可知，在一定范圍內（<14.0%），糯小麥粉添加量對面包品質影響不大，當糯小麥粉添加量超過14.0%時，面包表皮開始出現(xiàn)斑點，體積明顯減小，面包芯顏色發(fā)暗，紋理不均勻，且出現(xiàn)較多大孔洞。主要由于糯小麥粉吸水力強，持水性好，面團呈黏性，隨著糯小麥粉添加量的增加，面包體積減小，引起內部組織結構變劣，綜合評分減少[9]。但糯小麥粉回生值較低，可降低面包老化速度，延緩面包變硬、開裂等現(xiàn)象，進而延長貨架壽命。綜合考慮，選定12.0%～14.0%為糯小麥粉的添加量范圍進行正交實驗。

2.1.2 酵母添加量對面包品質的影響

在基礎配方的基礎上，添加糯小麥粉12.0%、白砂糖7.0%、奶油6.0%，調整酵母的添加量為1.2%、1.4%、1.6%、1.8%、2.0%，對制得的面包進行感官評價，結果見圖2。

圖2 酵母添加量對面包品質的影響Fig.2 Effect of yeast amount on the quality of bread

由圖2可知，隨著酵母添加量的增大，面包的體積逐漸變大，組織結構變得疏松柔軟，開始出現(xiàn)酵母味，糯小麥面包的感官得分也逐漸增大，主要由于酵母可使面團充氣，組織結構出現(xiàn)細密、均勻、呈海綿狀的細孔，產生獨特的風味。當添加量達到1.8%時，面團持氣性變劣，體積減小，且產生較濃的酵母味，綜合得分出現(xiàn)明顯的下降[10]。所以，選定酵母添加量為1.6%～1.8%之間進行正交實驗。

2.1.3 白砂糖添加量對面包品質的影響

在基礎配方的基礎上，添加糯小麥粉12.0%、酵母1.6%、奶油6.0%，調整白砂糖的添加量為4.0%、5.0%、6.0%、7.0%、8.0%，對制得的面包進行感官評價，結果見圖3。

圖3 白砂糖添加量對面包品質的影響Fig.3 Effect of sugar amount on the quality of bread

由圖3可知，隨著糖的添加量增大，糯小麥面包的體積變大，質地變得柔軟，產生誘人的色澤。主要由于白砂糖是酵母的營養(yǎng)物質，隨著添加量增大，酵母產氣量增大，面包體積增大；白砂糖還具有反水化作用，能增強面包的持水性，提高面包的柔軟性；同時白砂糖有利于烘烤過程產生美拉德反應，產生誘人的色澤，改善面包的色、香、味、形等感官性狀[11-12]。但當添加量增大到6.0%之后，面包體積不再增大，表皮顏色變褐，綜合評分降低。

2.1.4 奶油添加量對面包品質的影響

在基礎配方的基礎上，添加糯小麥粉12.0%、酵母1.6%、白砂糖7.0%，調整奶油的添加量為2.0%、3.0%、4.0%、5.0%、6.0%，對制得的面包進行感官評價，結果見圖4。

圖4 奶油添加量對面包品質的影響Fig.4 Effect of cream amount on the quality of bread

由圖4可知，隨著奶油添加量的增大，面包體積逐漸增大，感官評分升高。主要由于奶油具有起酥性、乳化性，可以改善面團的加工性能，使面包組織細膩、柔軟，持氣性增加[13]。但隨著奶油添加量的進一步增大，面包口感變得油膩，表皮出現(xiàn)少量斑點，感官也呈現(xiàn)一定程度的下降。綜合考慮，選定奶油添加量為3.0%～5.0%之間進行正交試驗。

2.2 糯小麥面包最佳配方的正交優(yōu)化試驗

在單因素試驗的基礎上，以糯小麥面包的感官綜合評分為考察指標，對不同因素水平按L9（34）正交表進行正交設計，優(yōu)化糯小麥面包配方，結果見表3。

表3 L9（34）正交試驗結果Table 3Design and results of orthogonal tests

由表3可知，各因素對糯小麥面包感官品質的影響大小依次是：A糯小麥粉＞B酵母＞D奶油＞C白砂糖。采用SPSS 16.0 for windows對正交試驗結果進行方差分析，結果見表4。

表4 方差分析Table 4Analysis of variance of orthogonal tests

由表4可知，糯小麥粉（p＜0.01）對面包品質影響極顯著，酵母（p＜0.05）在試驗水平內對面包品質有顯著影響，奶油添加量在試驗水平內對面包品質影響不太顯著，白砂糖添加量對面包品質影響較小，作為誤差項。根據(jù)面包感官得分高的要求，本試驗確定糯小麥面包的最佳配方為A1B1C3D2，即糯小麥粉12%、酵母1.6%、白砂糖7.0%、奶油4.0%。

2.3 驗證試驗

在最佳配方條件（小麥粉100.0%、糯小麥粉12.0%、酵母1.6%、鹽1.5%、白砂糖7.0%、脫脂奶粉4.0%、奶油4.0%、麥芽粉0.2%、抗壞血酸鈉0.004%、水適量）下制作糯小麥面包，對糯小麥面包的感官、理化和微生物指標進行評價。

2.3.1 糯小麥面包感官評價

糯小麥面包表面呈金黃色、均勻一致，無破裂、無白色斑點；形態(tài)飽滿，完整；面包芯呈現(xiàn)乳白色、氣孔細密均勻，無裂紋；口感純正、松軟可口不黏牙、無顆粒感，感官綜合評分達93.6分，比正交試驗的9個評分結果都高。

2.3.2 糯小麥面包理化指標及微生物檢測結果

糯小麥面包的理化指標及微生物指標檢測結果見表5。

表5 糯小麥面包理化指標及微生物指標標準及測定結果Table 5Physicochemical/microbial standards of biscuit and measurement results

由表5可知，糯小麥面包理化指標及微生物檢測結果符合GB/T 20981-2007《面包》和GB 7099-2003《糕點、面包衛(wèi)生標準》。

2.4 糯小麥面包貨架期預測結果

面包油脂含量較高，容易腐敗變質，故本實驗確定貯藏溫度47℃下每天對糯小麥面包進行檢測，即f1（47℃）=1，檢測結果見表6。

表6 糯小麥粉面包在47℃下的檢測結果Table 6Results of accelerated shelf-life testing at 47℃

Q10暫定為2[14]，由公式可得f2（37℃）=2，即貯藏溫度37℃下每2天對糯小麥面包進行檢測，檢測結果見表7。

表7 糯小麥粉面包在37℃下的檢測結果Table 7Results of accelerated shelf-life testing at 37℃

由表6可知，貯藏溫度47℃，相對濕度60%條件下，糯小麥粉面包貯藏時間多于2 d后，微生物數(shù)量已超標，理化指標中過氧化值以超過國家標準，酸價接近臨界值，感官明顯下降，已不能食用，所以確定該條件下，糯小麥面包的貨架期為2 d。

由表7可知，貯藏溫度37℃，相對濕度60%條件下，糯小麥面包貯藏時間多于4 d后，微生物數(shù)量已超標，理化指標中過氧化值已超出國家標準，酸價接近臨界值，感官明顯下降，已不能食用，所以確定該條件下，糯小麥粉面包的貨架期為4 d。

因此可得，在儲藏溫度T1=20℃下的θs(T1)=θs(T2)× Q10△T/10=4×21.7=4×3.25=13 d。

綜上所述，應用ASLT法得出，糯小麥面包在20℃和濕度60%的條件下貨架期大約為13 d，比市售白面包的貨架期（<7 d）有顯著提高，主要是由于糯小麥粉降低了混合粉中直鏈淀粉的比例，一定程度上延長了面包的貨架期。

3 結論

通過單因素和正交試驗確定了糯小麥粉面包的最佳配方為：糯小麥粉12.0%、酵母1.6%、白砂糖7.0%、奶油4.0%。各因素對面包品質影響的主次順序為：A糯小麥粉＞B酵母＞D奶油＞C白砂糖。在此條件下制得的糯小麥面包符合國家標準，通過ASLT法預測得到貨架期大約為13 d，比市售白面包的貨架期（<7 d）有顯著提高。糯小麥面包的開發(fā)提高了糯小麥的利用率，顯著提高了面包的貨架期，具有較好的開發(fā)前景。

[1]NAKAMURA T,YAMAMORI M,HIRANO H.Production of waxy (amylase-free)wheat[J].Molten Gen.1995,248:252-259

[2]BETTGE A D,GIROUX M J,MORRIS C F.Susceptibility of waxy starch granules to mechanical damage[J].Cereal Chemistry,2000,77 (6):750-753

[3]YAN Liuling,BHAVE M,FAIRCLOUGH R.The genes encoding granule-bound starch synthase at the waxy loci of the A,B and D progenitors of common wheat[J].Genome,2000,43(2):264-272

[4]ABDEL-AAL E S M,HUCL P,CHIBBAR R N,etal.Physicochemical and structural characteristics of flours and starches from waxy and nonwaxy wheats[J].Cereal Chemistry,2002,79(3):458-464

[5]ZABIDI M A,AZIZ N A A.In vitro starch hydrolysis and estimated glycaemic index of bread substituted with different percentage of chempedak(Artocarpus integer)seed flour[J].Food Chemistry,2009, 117:64-68

[6]張劍,馬冬云,李夢琴.糯小麥配粉對小麥粉及面包品質影響的研究[J].中國糧油學報,2009,24(3):17-20

[7]AL-KADAMANY E,TOUFEILI I,KHATAR M.Determination of shelf 1ife of concentrated yogurt(Labneh)produced by in-bag straining of set yogurt using hazard analysis[J].Journal of Dairy Science,2001,85(6):1023-1030

[8]史波林,趙鐳,支瑞聰.基于品質衰變理論的食品貨架期預測模型及其應用研究進展[J].食品科學,2012,33(21):345-349

[9]覃鵬,馬傳喜,吳榮林,等.糯小麥粉添加比例對面包老化的影響[J].南京農業(yè)大學學報,2008,31(2):11-16

[10]趙艷麗,郭禎祥,李娜,等.發(fā)芽小麥粉面包的配方工藝研究[J].河南工業(yè)大學學報:自然科學版,2013,34(3):47-50

[11]張煥新,張偉.銀杏面包的研制[J].江蘇農業(yè)科學,2012,40(12): 308-311

[12]李次力,王茜.發(fā)芽糙米面包的研制[J].食品科學,2009,30(18): 436-439

[13]鄭志,孟玲玲,羅水忠,等.超細化脫脂米糠面包的研制[J].食品科學,2010,31(18):453-456

[14]PHIL Cartier.Accelerated Shelf-life Testing[C].The Manufacturing Confectioner,Presented at the PMCA Production conferene,August 2009:53-61

Development and Shelf-life Evaluation of Waxy Wheat Flour Brea d

ZHANG Wei，ZHANG Huan-xin*
（School of Food Science and Technology，Jiangsu Agri-animal Husbandry Vocational College，Taizhou 225300，Jiangsu，China）

Waxy wheat flour have some specific physicochemical properties compared with those of normal wheat starch，it was used to extend the shelf-life of bread in this paper.With the organoleptic score as the index，single-factor and orthogonal experiments were carried out to design the optimum formula of resistant starch bread as follows：waxy wheat flour，12.0%；yeast，1.6%；sugar，7.0%；cream，4.0%，the proportion of waxy wheat flour and yeast have significant influence to the sensory quality of bread.The organoleptic，physicochemical，and health indices of the bread produced using the optimum formula were measured.The results showed that the resistant starch biscuits had the advantages of uniform color（golden yellow），intact appearance，pure flavor，soft and delicate taste，no sticking to teeth，and no grainy taste.All the physicochemical and health indices met national standards.The shelf-life of bread was measured by the method of accelerated shelf-life testing，and it was approximately13 d，and the results indicated the waxy wheat flour prolong the shelf-life of bread significantly compared with the white bread（<7 d）.

waxy wheat flour；bread；shelf-life；accelerated shelf-life testing（ASLT）

2013-09-18

10.3969/j.issn.1005-6521.2015.02.015

泰州市科技攻關項目（No.TN1104）；江蘇省“青藍工程”資助項目

張偉（1982—），男（漢），講師，碩士，主要從事農產品深加工方面的研究。

*通信作者:張煥新（1972—），男（漢），副教授，博士，研究方向：碳水化合物資源的開發(fā)與利用。