雨生紅球藻對(duì)面包烘焙品質(zhì)的影響

王寶貝 戴紫薇 劉璐璐 陳玟璇

(1. 泉州師范學(xué)院海洋與食品學(xué)院，福建 泉州 362000；2. 福建省海洋藻類活性物質(zhì)制備與功能開(kāi)發(fā)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，福建 泉州 362000；3. 近海資源生物技術(shù)福建省高校重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，福建 泉州 362000; 4. 福建農(nóng)林大學(xué)食品科學(xué)學(xué)院，福建 福州 350002)

面包作為一種快速食品，越來(lái)越受到人們的喜愛(ài)。近年來(lái)，人們開(kāi)始嘗試將品質(zhì)改良劑和不同營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)[1]添加到面包中，以期提高面包的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值和烘焙品質(zhì)。宋瑩瑩等[2]、寧芊等[3]、田海娟等[4]分別研究了大豆磷脂、醇提磷脂副產(chǎn)品、復(fù)配親水膠體和紫蘇葉超微粉對(duì)面包品質(zhì)的影響。結(jié)果發(fā)現(xiàn)醇提磷脂副產(chǎn)品在增加面包比容、降低硬度和咀嚼性、改善老化現(xiàn)象的效果高于大豆磷脂；復(fù)配親水膠體對(duì)面包的含水量、硬度、彈性和咀嚼性等有很好的改善；紫蘇葉提高了面包的持水率，增大了面包的比容。

在面包中加入抗氧化物質(zhì)不僅能提高面包的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值，還能改善面團(tuán)組織結(jié)構(gòu)，延緩面包老化[5-8]。張舒等[6]發(fā)現(xiàn)竹葉抗氧化物作為一種強(qiáng)抗氧化劑添加至面包中，能改善面包的比容、硬度及感官評(píng)價(jià)和提高其抗氧化能力，延緩面包的老化。雨生紅球藻含有豐富的蛋白質(zhì)、多糖、蝦青素、不飽和脂肪酸及維生素等營(yíng)養(yǎng)成分[9]，具有全面且均衡的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值。面包中加入富含營(yíng)養(yǎng)素的藻類，在提高面包營(yíng)養(yǎng)價(jià)值的同時(shí)也使其具有微藻風(fēng)味[10]38-45。蝦青素不僅具有鮮艷的紅色，還具有較強(qiáng)的抗氧化活性，將富含蝦青素的雨生紅球藻添加至食品中，不僅能提高食品的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值，還能改善食品的色澤[11]。有研究表明，添加0.87%的蛋白核小球藻粉使面包更有彈性，發(fā)酵效率也更高，并且延緩淀粉老化變硬，延長(zhǎng)面包的貨架期[12]；在面包中加入15 g/kg·面粉的螺旋藻粉，可使面包的硬度和咀嚼性減小，彈性增大，并能增強(qiáng)面包的持水性[13]；將1%的金藻粉添加到面包中，可增強(qiáng)面包的保水性，提高面包中的總糖含量[10]43。近年來(lái)，關(guān)于小球藻和螺旋藻在食品中的應(yīng)用研究較多，而雨生紅球藻在烘焙食品中的應(yīng)用較少。僅見(jiàn)將雨生紅球藻的蝦青素提取液添加到面包中的報(bào)道[9]。但蝦青素提取液成本較高且不穩(wěn)定，容易受烘焙過(guò)程影響。試驗(yàn)擬將雨生紅球藻粉直接添加到面包中，探究不同雨生紅球藻添加量對(duì)面包色澤、比容、含水量和質(zhì)構(gòu)等烘焙品質(zhì)的影響，以期為今后雨生紅球藻在烘焙食品中的應(yīng)用提供參考。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

雨生紅球藻粉：福建省海洋藻類活性物質(zhì)制備與功能開(kāi)發(fā)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室；

新良原味面包粉、安琪高活性干酵母、安佳無(wú)鹽黃油、鹽、白砂糖：市售；

H2O2：分析純，廣東西隴科學(xué)股份有限公司；

考馬斯亮藍(lán)G250：上海藍(lán)季科技發(fā)展有限公司；

硫酸亞鐵、水楊酸、無(wú)水乙醇：分析純，國(guó)藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司；

面包機(jī)：BM1352B-3C型，廣東東菱電器有限公司；

質(zhì)構(gòu)分析儀：TA-XT Plus型，英國(guó)Stable Micro Systems公司；

全自動(dòng)色差計(jì)：ADCI-60-W型，北京辰泰克儀器技術(shù)有限公司；

電熱恒溫鼓風(fēng)干燥箱：DGG-9123AD型，上海森信實(shí)驗(yàn)儀器有限公司；

冷凍干燥機(jī)：FD-2型，北京博醫(yī)康實(shí)驗(yàn)儀器有限公司；

氣相色譜儀：GC7890型，美國(guó)Agilent Technologies公司。

1.2 試驗(yàn)方法

1.2.1 總蛋白、總糖、總脂肪酸含量及脂肪酸成分的測(cè)定

(1) 總蛋白含量：考馬斯亮藍(lán)法[14]。

(2) 總糖含量：苯酚硫酸法[14]。

(3) 總脂肪酸含量：采用液氮研磨破碎細(xì)胞，以氯仿—甲醇溶液(體積比2∶1)提取3次，用氮?dú)鈱⒐軆?nèi)溶劑吹干后，樣品經(jīng)冷凍干燥(冷阱溫度-80 ℃，壓力20～30 Pa，干燥24 h)除去少量水分，最后稱量冷凍干燥后的樣品管質(zhì)量[15]。

R=(G2-G1)/M×100%，

(1)

式中：

R——總脂肪酸含量，%；

G1——空樣品管質(zhì)量，g；

G2——冷凍干燥后的樣品管質(zhì)量，g；

M——所用藻粉質(zhì)量，g。

(4) 脂肪酸成分分析：采用氣相色譜法[16]。色譜柱為DB-23(60 m，0.25 mm ID，0.15 μm)，進(jìn)樣溫度250 ℃，分流比20∶1；以氮?dú)鉃檩d氣(流速20 mL/s)；柱溫從50 ℃ 開(kāi)始保持1 min，然后以25 ℃/ min速度升溫至220 ℃并保持1 min。檢測(cè)器溫度保持在250 ℃。

1.2.2 面包樣品的制備

(1) 工藝流程

配料(依次投入水、高筋面粉、糖、酵母、鹽、藻粉)→攪拌(10 min)→一次發(fā)酵(28 ℃，60 min)→面團(tuán)攪拌(10 min)→醒發(fā)(28 ℃，15 min)→面團(tuán)攪拌(10 min)→二次發(fā)酵(38 ℃，60 min)→焙烤(180 ℃，30 min)→冷卻(120 min)→成品

(2) 面包基礎(chǔ)配方：高筋面粉100 g，白砂糖10 g，黃油10 g，酵母1 g，食鹽0.4 g，水50 g。探討雨生紅球藻添加量分別為0.4%，0.8%，1.6%時(shí)(以面粉的質(zhì)量百分含量計(jì)算)，對(duì)面包品質(zhì)的影響，對(duì)照組不添加雨生紅球藻。通過(guò)考察質(zhì)構(gòu)、比容、持水性、含水量、色差及感官品質(zhì)評(píng)分等指標(biāo)，分析雨生紅球藻添加量對(duì)青稞面包的影響。

1.2.3 面包色差的測(cè)定 面包冷卻至室溫后切片，采用全自動(dòng)色差計(jì)測(cè)定色差[17]。

1.2.4 面包比容的測(cè)定 參考GB/T 20981—2007。面包出爐后冷卻至室溫，稱重。采用綠豆替代法測(cè)定面包的體積，面包體積與質(zhì)量比即為面包的比容(mL/g)。

1.2.5 面包水分的測(cè)定 按GB 5009.3—2016的直接干燥法執(zhí)行。

1.2.6 面包質(zhì)構(gòu)參數(shù)的測(cè)定 采用質(zhì)構(gòu)儀測(cè)定面包的硬度、彈性、恢復(fù)性等質(zhì)構(gòu)參數(shù)。選用P/36R的圓柱形平底探頭，質(zhì)構(gòu)參數(shù)：觸發(fā)力5 g，測(cè)前速度1 mm/s，測(cè)試速度3 mm/s，測(cè)后速度3 mm/s；壓縮至樣品原高度的50%，兩次壓縮間隔的時(shí)間為5 s[17]。

室溫冷卻2 h的面包制品，取面包中心部位3片切片(15 mm/片)用于質(zhì)構(gòu)參數(shù)測(cè)試。為了研究貯藏過(guò)程中面包質(zhì)構(gòu)特性的變化，部分面包片放入自封保鮮袋中室溫貯藏24，48，72 h后進(jìn)行測(cè)試。

1.2.7 感官評(píng)價(jià) 感官評(píng)價(jià)的標(biāo)準(zhǔn)參照GB/T 20981—2007。圍繞面包外觀與色澤、口感、風(fēng)味和內(nèi)部組織四方面展開(kāi)細(xì)化，具體標(biāo)準(zhǔn)見(jiàn)表1。隨機(jī)選取15名食品科學(xué)與工程專業(yè)的學(xué)生作為參評(píng)人員，對(duì)每個(gè)樣品進(jìn)行評(píng)定。

表1 感官評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)Table 1 Criteria for sensory evaluation of chlorella barley bread

2 結(jié)果與討論

2.1 雨生紅球藻生化組成

如圖1所示，該藻粉主要營(yíng)養(yǎng)成分為脂肪酸、蛋白質(zhì)、碳水化合物，其含量分別為31.31%，21.88%，19.56%。其活性成分蝦青素含量為3.34%。進(jìn)一步對(duì)雨生紅球藻中各種脂肪酸的組成進(jìn)行分析發(fā)現(xiàn)，其脂肪酸主要包括棕櫚酸(C16:0)、棕櫚油酸(C16:1Δ9)、油酸(C18:1)、亞油酸(C18:2)、亞麻酸(C18:3n3和C18:3n6)等14種。其中，油酸、亞油酸、棕櫚酸、亞麻酸分別占總脂肪酸含量的(23.98±00.33)%，(20.61±0.29)%，(19.35±0.29)%，(18.73±0.23)%(表2)。

2.2 雨生紅球藻添加量對(duì)面包囊色澤的影響

如圖2所示，添加量為0.4%時(shí)，面包囊呈淡橙色，隨著藻粉的增加，面包顏色越來(lái)越紅。為進(jìn)一步研究面包色澤的差異，采用ADCI系列全自動(dòng)色差計(jì)測(cè)定面包芯的顏色。由表3可知，隨著藻粉添加量的提高，面包囊的亮度(L值)不斷降低，而紅色度(a值)和黃色度(b值)不斷增加。當(dāng)藻粉添加量≥0.4%時(shí)，面包切片的亮度顯著低于對(duì)照組切片的亮度(P<0.01)?？梢?jiàn)，雨生紅球藻的添加明顯影響了面包囊的紅色度和黃色度。這主要是由于雨生紅球藻含有豐富的蝦青素，藻粉本身的色澤為艷麗的紅色。

圖1 雨生紅球藻的生化組成Figure 1 Biochemical compositions in H. pluvialis (n=3)

表2 雨生紅球藻中脂肪酸的組成及含量Table 2 Fatty acids compositions and contents in H. pluvialis (n=3)

2.3 雨生紅球藻添加量對(duì)面包比容的影響

由圖3可見(jiàn)，當(dāng)雨生紅球藻添加量為1.6%時(shí)，面包的比容較對(duì)照組明顯降低(P<0.05)，下降了5.6%。這是由于雨生紅球藻的脂肪酸含量較高(達(dá)到31.31%)，油脂的強(qiáng)疏水性削弱了面筋蛋白質(zhì)的吸水能力，使面筋的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)不完整，降低了面團(tuán)的持氣性能，使面包的比容降低[18]。

圖2 不同雨生紅球藻添加量的面包切片F(xiàn)igure 2 Slices of barley bread with different contents of H. pluvialis

表3 雨生紅球藻添加量對(duì)面包色澤的影響?Table 3 Effect of H. pluvialis on the color of bread (n=3)

? 同列小寫(xiě)字母不同表示差異顯著(P<0.05)。

小寫(xiě)字母不同表示差異顯著(P<0.05)

2.4 雨生紅球藻添加量對(duì)面包含水量的影響

如圖4所示，在所考察的濃度范圍內(nèi)，雨生紅球藻的添加對(duì)面包含水量影響不大。當(dāng)雨生紅球藻添加量提高至1.6%時(shí)，面包含水量為36.8%，僅比對(duì)照組面包低了1.6%。面筋是面團(tuán)的支架，隨著藻粉添加量的增加，可能會(huì)造成面筋的形成量降低，面團(tuán)結(jié)合水的能力下降[19]，從而導(dǎo)致面包含水量下降。因此，一般面包制作中藻粉的添加量不能太高。試驗(yàn)中雨生紅球藻添加量較少，對(duì)面包水分造成的影響可以忽略。

圖4 雨生紅球藻添加量對(duì)面包含水量的影響Figure 4 Effect of H. pluvialis content on the water content of bread (n=3)

2.5 雨生紅球藻添加量對(duì)面包質(zhì)構(gòu)的影響

由表4可見(jiàn)，雨生紅球藻添加量為0.4%時(shí)，對(duì)面包的質(zhì)構(gòu)影響不大。當(dāng)添加量達(dá)到0.8%時(shí)，面包的硬度、咀嚼性顯著高于對(duì)照組面包(P<0.05)。此后，繼續(xù)增加雨生紅球藻含量至1.6%時(shí)，面包的硬度、咀嚼性和膠著性維持穩(wěn)定。該結(jié)果表明，在一定濃度范圍內(nèi)，隨著雨生紅球藻添加量的增加，面包的硬度、膠著性、咀嚼性均逐漸增大。這是由于雨生紅球藻的添加導(dǎo)致面筋網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)不完整，降低了比容，因而硬度、膠著性、咀嚼性隨之增大。咀嚼性適當(dāng)?shù)脑龃?，使得面包更有嚼勁[16]。當(dāng)面包的硬度超過(guò)一定范圍，面包的口感就變差。從質(zhì)構(gòu)的角度分析，雨生紅球藻的添加量不宜高于0.8%。此外，雨生紅球藻添加量對(duì)面包的彈性、回復(fù)性、內(nèi)聚性無(wú)顯著影響。

2.6 貯藏時(shí)間對(duì)雨生紅球藻面包質(zhì)構(gòu)的影響

由圖5(a)可見(jiàn)，面包的彈性隨著貯藏時(shí)間的延長(zhǎng)而逐漸降低。貯藏1 d后，面包彈性下降較為明顯。此后，隨著時(shí)間的延長(zhǎng)，彈性趨于平緩。不同雨生紅球藻添加量的面包彈性也表現(xiàn)出相同的趨勢(shì)，且彈性值相似?？梢?jiàn)，雨生紅球藻的添加對(duì)貯藏過(guò)程中面包彈性的變化影響不大。類似的，貯存過(guò)程各組面包的內(nèi)聚性和回復(fù)性也是在貯藏第1天出現(xiàn)明顯的下降，此后趨于平穩(wěn)。雨生紅球藻的添加對(duì)這兩個(gè)質(zhì)構(gòu)參數(shù)的影響不大，見(jiàn)圖5(b)和(c)。

表4 雨生紅球藻添加量對(duì)面包質(zhì)構(gòu)的影響?Table 4 Effect of H. pluvialis content on the texture of bread (n=3)

? 同列小寫(xiě)字母不同表示差異顯著(P<0.05)。

圖5 貯藏時(shí)間對(duì)面包質(zhì)構(gòu)的影響Figure 5 Effect of H. pluvialis on the texture of bread during storage process (n=3)

由圖5(d)可知，貯藏1 d后，不同雨生紅球藻含量的面包硬度都有了明顯的增加。這主要是由于面包芯中的水分逐步向表皮轉(zhuǎn)移，面包老化[17]。此后，隨著時(shí)間的延長(zhǎng)，面包硬度的增大速度減緩。貯藏3 d后，添加量分別為0.0%，0.4%，0.8%，1.6%的面包的硬度分別比初始時(shí)增大了180.6%，161.9%，143.5%，143.6%?？梢?jiàn)，添加適量的雨生紅球藻能在一定程度上延緩面包硬度的增大。這是由于雨生紅球藻具有較強(qiáng)的保持水分能力，一定程度上降低了水分的擴(kuò)散速度，延緩了淀粉的老化，從而減緩面包硬度增加的趨勢(shì)[17]。同樣的，雨生紅球藻的添加，可延緩面包咀嚼性和膠著性的增大，且添加量為0.4%時(shí)的效果最好，見(jiàn)圖5(e)和(f)。

2.7 雨生紅球藻添加量對(duì)面包感官評(píng)價(jià)的影響

如表5所示，隨著雨生紅球藻添加量的增大，感官評(píng)價(jià)員對(duì)面包的喜愛(ài)程度整體呈先上升后下降的趨勢(shì)。雨生紅球藻的添加，可以在色澤、外觀、組織結(jié)構(gòu)等方面對(duì)面包的品質(zhì)做出一定的改善。在氣味與滋味方面，隨著雨生紅球藻的增加，評(píng)分逐漸下降。這是由于雨生紅球藻帶有一種特殊的藻味。綜合各項(xiàng)指標(biāo)得分，雨生紅球藻添加量為0.4%和0.8%的面包喜愛(ài)程度較高。

表5 雨生紅球藻添加量對(duì)感官評(píng)價(jià)的影響?Table 5 Effect of H. pluvialis content on sensory evaluation of bread (n=3)

? 同列小寫(xiě)字母不同表示差異顯著(P<0.05)。

3 結(jié)論

試驗(yàn)結(jié)果表明，添加適量的雨生紅球藻不僅可以改變面包的色澤，還能在一定程度上延緩面包硬度、咀嚼性和膠著性的增大。當(dāng)添加量為0.4%時(shí)，效果最好。雨生紅球藻中脂肪含量較高，脂肪的疏水性會(huì)導(dǎo)致面筋網(wǎng)絡(luò)不完整，使面包比容略有下降。在所研究的濃度范圍內(nèi)，雨生紅球藻的添加可以延長(zhǎng)面包保質(zhì)期，但對(duì)貯藏過(guò)程中面包的彈性、內(nèi)聚性和回復(fù)性的影響不大。該結(jié)果與程麗麗等[13]研究的結(jié)果相似。此外，由于雨生紅球藻富含蝦青素，使面包具有更高的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值。在今后的研究中可以拓寬雨生紅球藻添加量的范圍，對(duì)雨生紅球藻的具體營(yíng)養(yǎng)成分進(jìn)行分析，以期為開(kāi)發(fā)雨生紅球藻在烘焙食品中應(yīng)用提供參考。