全麥粉面包生產(chǎn)工藝優(yōu)化

陳艷紅 - 鄭勝藍(lán) - 李慧雪 - 李利君 - 倪 輝

(1. 集美大學(xué)海洋食品與生物工程學(xué)院，福建 廈門 361021；2. 福建省食品微生物與酶工程重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，福建 廈門 361021；3. 廈門市食品生物工程技術(shù)研究中心，福建 廈門 361021)

全麥面包是一種以全麥粉為原料，經(jīng)發(fā)酵焙烤制成的面包。相比于精制小麥粉，全麥粉含有更高含量的維生素、礦物質(zhì)、纖維、抗氧化劑和其他植物化學(xué)物質(zhì)，如類胡蘿卜素、類黃酮和酚酸等[1-3]。因此，全麥面包具有改善腸胃功能、增強(qiáng)免疫力、抗氧化及衰老、預(yù)防心血管疾病等重要功效[4]。

面包等烘焙食品的加工工藝一般包括和面(面粉加水混勻)、揉面、發(fā)酵、排氣、分割、醒發(fā)和烘焙[5]。全麥面包加工中，由于全麥粉中含有大量的麩皮物質(zhì)，導(dǎo)致全麥面包表現(xiàn)出體積小、質(zhì)地堅(jiān)硬、粗糙、外殼和面包屑暗沉、味苦、保質(zhì)期短等特性，降低了消費(fèi)者的喜愛程度，限制了其推廣與發(fā)展[6]。研究[7]表明，原料的酶處理工藝及烘培工藝等對(duì)烘培食品質(zhì)量有顯著影響。其中，木聚糖酶、植酸酶、脂肪酶以及葡萄糖氧化酶等可以改善面包產(chǎn)品的面筋網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，從而改良感官品質(zhì)。β-葡萄糖苷酶能夠水解多糖類物質(zhì)末端非還原性β-葡萄糖苷鍵，釋放出β-葡萄糖和萜烯醇類以及芳香醇氧化物等配基[8]，不僅增加風(fēng)味成分[9]，還提高美拉德反應(yīng)效果和酵母發(fā)酵能力。焙烤是面包加工的關(guān)鍵工序，焙烤時(shí)間對(duì)面包的中心溫度、含水量、糊化程度具有重要影響，焙烤時(shí)間越長(zhǎng)，面包皮越厚，水分越低，質(zhì)地也越硬[10]。隨著全麥粉含量的增加，麥麩含量逐漸增多，阻礙面筋網(wǎng)絡(luò)形成，導(dǎo)致加工后面包質(zhì)地粗糙、硬度增大，感官不佳[11]。此外，茶多酚對(duì)淀粉糊化及蛋白質(zhì)具有一定的影響，從而賦予面包等烘培食品新的質(zhì)構(gòu)特性，口感更加豐富[12-14]。研究擬分析β-葡萄糖苷酶、速溶茶粉、全麥粉添加量和焙烤時(shí)間對(duì)全麥面包的質(zhì)構(gòu)影響，以期研發(fā)一種質(zhì)地良好的全麥面包產(chǎn)品，為改良全麥面包的品質(zhì)提供參考。

1 材料與方法

1.1 材料與設(shè)備

β-葡萄糖苷酶：河南巧手食品添加劑有限公司；

白芽奇蘭凍干茶粉：福建大閩食品有限公司；

雀巢奶粉：雙城雀巢有限公司；

綿白糖：福建好日子食品有限公司；

高筋面粉、全麥面包粉：新良糧油加工有限責(zé)任公司；

黃油：內(nèi)蒙古伊利實(shí)業(yè)集團(tuán)股份有限公司；

高活性干酵母(耐高糖)：安琪酵母股份有限公司；

食鹽：重慶索特鹽化股份有限公司；

高級(jí)廚師機(jī)：SM-1688型，牧人電器五金制品有限公司；

電烤爐：SM-6035型，新麥機(jī)械(無錫)有限公司；

醒發(fā)機(jī)：SM-716F型，新麥機(jī)械(無錫)有限公司；

質(zhì)構(gòu)儀：TA.TOUGH型，上海保圣實(shí)業(yè)發(fā)展有限公司；

電子天平：CP4202C型，奧豪斯儀器(常州)有限公司；

水分測(cè)定儀: MB25型，奧豪斯儀器(常州)有限公司；

凍干機(jī)：JDG-0.2T型，蘭州科近真空凍干技術(shù)有限公司。

1.2 方法

1.2.1 全麥面包制作工藝

(1) 基本配方及工藝流程：面粉(高筋粉與全麥粉)250 g，其余輔料占面粉的比例為干酵母1.4%、綿白糖12%、食鹽1%、黃油6%、水60%、奶粉4.8%。

原料稱重→調(diào)至面團(tuán)→分割整圓→醒發(fā)→整形→發(fā)酵→烘烤→冷卻→切片、切塊→成品檢驗(yàn)

(2) 操作要點(diǎn)：將干酵母倒入約25 ℃的溫水中溶解活化10 min，加入稱量好的其余原料，用和面機(jī)慢速攪拌3 min成團(tuán)不粘壁，中速攪拌4 min形成光滑面團(tuán)，加入食鹽和融化的黃油，慢速攪拌2 min使其混合，中速攪拌2 min形成光滑面團(tuán)，高速攪拌3 min直至面筋完成。分割整圓，蓋上保鮮膜松弛10 min，按壓排氣后，蓋上保鮮膜醒發(fā)15 min，再均勻按壓開，搟成30～35 cm長(zhǎng)條狀，放入吐司盒。35 ℃下，80%濕度發(fā)酵60 min。發(fā)酵后在面團(tuán)表面刷層蛋液，上、下火180 ℃焙烤。

1.2.2 速溶茶粉添加量對(duì)面包品質(zhì)的影響 將面粉重量1%，2%，3%，4%的速溶茶粉溶解于150 g水中，與125 g高筋面粉、125 g全麥粉及其余輔料混合均勻，烘焙35 min，以感官評(píng)分、全質(zhì)構(gòu)測(cè)試為指標(biāo)，考察速溶茶粉添加量對(duì)面包感官質(zhì)構(gòu)的影響。

1.2.3 全麥粉添加量對(duì)面包品質(zhì)的影響 設(shè)置全麥粉添加量分別為面粉總量的0%，25%，50%，75%，100%，速溶茶粉添加量2%，其余原料同配比混合后，烘焙35 min，以感官評(píng)分、全質(zhì)構(gòu)測(cè)試為指標(biāo)，考察全麥粉添加量對(duì)面包感官質(zhì)構(gòu)的影響。

1.2.4 烘焙時(shí)間對(duì)面包品質(zhì)的影響 全麥粉添加量25%、速溶茶粉添加量2%，設(shè)置焙烤時(shí)間分別為25，30，35，40，45 min, 以感官評(píng)分、全質(zhì)構(gòu)測(cè)試為指標(biāo)，考察焙烤時(shí)間對(duì)面包感官質(zhì)構(gòu)的影響。

1.2.5β-葡萄糖苷酶添加量的對(duì)面包品質(zhì)的影響 將面粉重量0.06%，0.12%，0.18%，0.24%的β-葡萄糖苷酶溶解于150 g水中，與25%全麥粉、2%速溶茶粉及其余輔料混合均勻，烘焙35 min，以感官評(píng)分、全質(zhì)構(gòu)測(cè)試為指標(biāo)，考察β-葡萄糖苷酶對(duì)面包感官質(zhì)構(gòu)的影響。

1.2.6 指標(biāo)測(cè)定方法

(1) 質(zhì)構(gòu)特性：將冷卻定型的面包切成2.5 cm厚，采用P/36-2平底柱型探頭，測(cè)前速率1.0 mm/s，測(cè)中、后速率3.0 mm/s，形變量40%，循環(huán)次數(shù)2次，返回距離35 mm。

(2) 感官評(píng)價(jià)：參照GB/T 20981—2007及文獻(xiàn)[15]，同時(shí)結(jié)合茶香氣的特點(diǎn)，制定面包感官評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)(表1)，由感官評(píng)價(jià)專業(yè)人員組成10人評(píng)定小組，對(duì)焙烤冷卻后全麥面包的形態(tài)、表面色澤、組織、風(fēng)味、口感5個(gè)方面(滿分20分)進(jìn)行評(píng)分。

1.2.7 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)方法 采用Office 2019軟件進(jìn)行平均值、標(biāo)準(zhǔn)偏差的計(jì)算，以及柱狀圖和折線圖的繪制；通過IBM SPSS Statistics 25軟件進(jìn)行顯著性分析(Duncan)。

2 結(jié)果與分析

2.1 速溶茶粉添加量對(duì)面包品質(zhì)的影響

由表2可知，當(dāng)速溶茶粉添加量<3%時(shí)，隨著添加量的增加，全麥面包硬度和咀嚼性呈先上升后下降的趨勢(shì)，但其質(zhì)構(gòu)特性無顯著性差異；當(dāng)速溶茶粉添加量為4%時(shí)，全麥面包的咀嚼性和回復(fù)性顯著降低，感官分值也最低。說明當(dāng)速溶茶粉添加量≤3%時(shí)，其對(duì)全麥面包的質(zhì)構(gòu)特性無顯著影響，當(dāng)速溶茶粉添加量為4%時(shí)，其對(duì)全麥面包具有一定的負(fù)面影響使其感官不佳。

當(dāng)速溶茶粉添加量為2%時(shí)，硬度、咀嚼性、黏聚性和回復(fù)性無顯著性差異，但相對(duì)而言，硬度較低、咀嚼性適中，感官評(píng)價(jià)最高，說明添加2%左右的速溶茶粉可在一定程度上改良面包品質(zhì)，使全麥面包擁有較好的口感。

表1 全麥面包感官評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)表

表2 速溶茶粉添加量對(duì)面包質(zhì)構(gòu)特性及感官分值的影響?

因此選擇2%的速溶茶粉添加量為最優(yōu)工藝。

2.2 全麥粉添加量對(duì)全麥面包品質(zhì)的影響

由表3可知，隨著全麥粉添加量的增加，面包的硬度和咀嚼性先增大后減小，黏聚性和回復(fù)性呈先降低后增大的趨勢(shì)，全麥面包的感官值呈先增大后減少的趨勢(shì)，說明全麥粉添加量對(duì)全麥面包的品質(zhì)具有顯著影響，其主要原因是因?yàn)槿湻壑写罅繌?qiáng)吸水性纖維在發(fā)酵過程中吸收水分使得面團(tuán)變硬[11]，以及全麥粉中麩皮顆粒的存在降低了面團(tuán)的筋力和柔軟度。楊嵐等[16]研究發(fā)現(xiàn)全麥粉添加量為20%時(shí)山楂全麥面包的感官評(píng)價(jià)最高；張秀鳳等[15]發(fā)現(xiàn)全麥粉添加量為6%時(shí)，面包較為柔軟，口感好；李永平等[17]認(rèn)為面包原料中的全谷物比例不宜超過65%。當(dāng)全麥粉添加量為25%時(shí)，面包硬度和咀嚼性最小，黏聚性、回復(fù)性較高，同時(shí)感官評(píng)分最高，品質(zhì)最佳。

2.3 焙烤時(shí)間對(duì)面包品質(zhì)的影響

由表4可知，隨著焙烤時(shí)間的延長(zhǎng)，全麥面包的黏聚性和回復(fù)性不斷增大，面包的硬度呈先增加后下降的趨勢(shì)，而咀嚼性無顯著變化，直到45 min時(shí)才顯著下降(P<0.05)。全麥面包的感官評(píng)分隨焙烤時(shí)間的增加呈先降低后增高再逐漸穩(wěn)定的趨勢(shì)。根據(jù)質(zhì)構(gòu)結(jié)果可知，焙烤45 min的全麥面包品質(zhì)最好。由感官結(jié)果可知，烘烤40 min的感官評(píng)價(jià)最高，但與35 min的無顯著變化，且從工業(yè)生產(chǎn)角度考慮，選擇耗時(shí)少且感官評(píng)分較佳的35 min為最佳烘焙時(shí)間。

2.4 β-葡萄糖苷酶添加量對(duì)面包品質(zhì)的影響

Ghoshal等[18-19]發(fā)現(xiàn)木聚糖酶對(duì)全麥面包具有體積增大、彈性增加、消化率和咀嚼率上升等效果；Matsushita等[20]發(fā)現(xiàn)α-淀粉酶可增加面團(tuán)持氣能力、面包比容及降低硬度；Cizeikiene等[21]發(fā)現(xiàn)植酸酶能夠減弱植酸對(duì)礦物質(zhì)的螯合，以及與面筋蛋白的結(jié)合，改善全麥面包的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值，加速面團(tuán)的發(fā)酵，增加全麥面包的比容等。Colakoglu等[22]發(fā)現(xiàn)脂肪酶能提高全麥面團(tuán)的強(qiáng)度，降低面團(tuán)黏稠度。β-葡萄糖苷酶是一種纖維素酶，能夠幫助降解纖維素[23]。由表5可知，β-葡萄糖苷酶添加量對(duì)全麥面包的質(zhì)構(gòu)和綜合品質(zhì)具有顯著影響；隨著β-葡萄糖苷酶添加量的增加，面包的黏聚性和回復(fù)性顯著降低，硬度和咀嚼性呈先增加后下降又增加的趨勢(shì)，且添加酶的面包硬度始終高于未添加酶的。從面包的組織、色澤、口感等方面綜合評(píng)價(jià)，隨著β-葡萄糖苷酶添加量的增加，感官評(píng)分先增加后降低，當(dāng)β-葡萄糖苷酶添加量為0.12%時(shí)，全麥面包的感官結(jié)果最好，說明β-葡萄糖苷酶具有纖維素類酶相似的功能，能在一定程度上改善面筋網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)、改善面包的風(fēng)味和色澤等多方面效果。

表3 全麥粉添加量對(duì)面包質(zhì)構(gòu)特性及感官分值的影響?

表4 焙烤時(shí)間對(duì)面包質(zhì)構(gòu)特性及感官評(píng)分的影響?

綜上，全麥面包的最佳工藝參數(shù)為β-葡萄糖苷酶添加量0.12%、速溶茶粉添加量2%、全麥粉添加量25%、烘焙時(shí)間35 min。該全麥面包質(zhì)地較為柔軟，粗糙感下降，主要是因?yàn)椴捎昧甩?葡萄糖苷酶處理、添加速溶茶粉及控制烘焙時(shí)間等措施，有效克服了添加全麥粉引起的面包質(zhì)構(gòu)特性不良的問題。同時(shí)，對(duì)比表4和表5，兩批數(shù)據(jù)具有一定的差異，其原因主要是使用全麥粉的批次不同，說明全麥粉的來源以及批次也會(huì)對(duì)全麥面包的質(zhì)構(gòu)與感官有一定影響。因此，在生產(chǎn)全麥面包過程中，還應(yīng)對(duì)全麥粉的質(zhì)量進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化研究。

表5 β-葡萄糖苷酶處理對(duì)面包質(zhì)構(gòu)特性及感官分值的影響?

3 結(jié)論

試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，添加量≤3%的速溶茶粉對(duì)全麥粉面包的質(zhì)構(gòu)及口感無顯著影響，當(dāng)添加量達(dá)4%時(shí)有負(fù)面影響；全麥粉添加量、烘焙時(shí)間及β-葡萄糖苷酶添加量對(duì)全麥面包的產(chǎn)品質(zhì)量具有重要影響。全麥粉面包的最佳制作工藝為β-葡萄糖苷酶添加量0.12%、速溶茶粉添加量2%、全麥粉添加量25%、焙烤時(shí)間35 min，此時(shí)面包硬度和咀嚼度較低，回復(fù)性好，感官評(píng)分值高。研究認(rèn)為添加速溶茶粉，β-葡萄糖苷酶對(duì)全麥面包質(zhì)構(gòu)和感官特性的影響的研究還不夠深入，應(yīng)從速溶茶粉的多酚物質(zhì)以及β-葡萄糖苷酶的催化特性對(duì)全麥面包的面筋網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的作用機(jī)理進(jìn)行進(jìn)一步的探討，對(duì)改善全麥面包品質(zhì)具有一定的意義與價(jià)值。