趙旭，馬蘭，張家成，鮑歡，孫小惠，陳鳳蓮

（哈爾濱商業(yè)大學(xué)食品工程學(xué)院黑龍江省普通高等學(xué)校食品科學(xué)與工程重點實驗室，黑龍江哈爾濱150076）

小米營養(yǎng)豐富且具有多種保健功能：小米中碳水化合物含量為74.62%，低于大米、小麥和玉米。另外，小米中膳食纖維含量豐富，是大米的2.5倍[1]。蛋白質(zhì)含量為13%左右，接近小麥全粉水平，高于其他禾谷類糧食，低于豆類，屬優(yōu)質(zhì)糧種[2]，小米中還含有豐富的維生素和微量元素。小米是一種純天然無污染食品，迎合了當(dāng)今社會追求純天然、無污染和保健性的消費需求。因此加速小米產(chǎn)品的加工開發(fā)，對于優(yōu)化食品結(jié)構(gòu)、滿足健康生活需求都具有重要的現(xiàn)實意義。

本研究把小米粉添加到日常生活中普遍食用的烘焙食品面包中，旨在探討優(yōu)化的原料配方和工藝技術(shù)，為使面包進一步向營養(yǎng)型、保健型提供一定的理論參考依據(jù)和技術(shù)參數(shù)，以增加面包的花色品種，而且為小米的深加工和綜合利用提供一條行之有效的途徑。

1 試驗材料、儀器與方法

1.1 試驗材料與儀器

小米粉：市售；古船富強粉：北京古船食品有限公司；粉質(zhì)儀（Farinograph－E）、拉伸儀（Extensograph）、糊化儀（Amylograph）：德國 Brabender公司；質(zhì)構(gòu)儀（TAXT2i）：英國 Stable Micro System 公司。

1.2 方法

1.2.1 小米粉成分測定

小米粉中水分含量的測定：采用直接干燥法，參照GB 5009.3-2010《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn)食品中水分的測定》。

小米粉中蛋白質(zhì)含量的測定：采用凱氏定氮法，參照GB 5009.5-2010《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn)食品中蛋白質(zhì)的測定》。

小米粉中脂肪含量的測定：采用索氏抽提法，參照GB/T 5009.6-2003《食品中脂肪的測定》。

1.2.2 小米粉面包生產(chǎn)工藝流程

采用一次發(fā)酵法[3]：

調(diào)粉→發(fā)酵→分割、搓圓→靜置→醒發(fā)→烘焙→刷油→冷卻→成品。

1.2.3 小米粉面包單因素研究

根據(jù)初步試驗，設(shè)計出制作面包的基本配方。以小麥粉為基準(zhǔn)，其他輔料分別占小麥粉的比例為：水35%、糖18%、油脂8%、雞蛋8%、奶粉6%、食鹽0.6%、酵母1%。以此基本配方為基礎(chǔ)，其他因素的添加量不變，只改變其中某一因素的添加量，以衡量其對小米營養(yǎng)面包品質(zhì)的影響，確定其最佳水平。

研究因素包括：小米粉添加量、水的添加量、糖的添加量、油脂添加量、酵母添加量以及發(fā)酵時間。

1.2.4 小米營養(yǎng)面包配方及工藝的正交研究

采用L9（34）正交試驗法對影響小米營養(yǎng)面包品質(zhì)的主要因素進行研究和分析。以小麥粉為基準(zhǔn)，其他輔料分別占小麥粉的比例為：油脂10%、雞蛋8%、奶粉6%、食鹽0.6%、酵母1.2%，上述基本配料保持不變。根據(jù)單因素試驗和感官評價，確定了正交試驗的因素和水平，見表1。

表1 L9（34）正交試驗的因素和水平Table 1 The orthogonal design and experimental factors and levels

1.2.5 面包的感官品質(zhì)鑒定標(biāo)準(zhǔn)

品質(zhì)鑒定的主要目的不僅是用來評定所做的面包是否合乎標(biāo)準(zhǔn)，而且是鑒定原料（如面粉、油脂、酵母等）品質(zhì)的最有效方法。面包品質(zhì)的鑒定需要把面包的品質(zhì)分為外部和內(nèi)部兩個部分來評定，外表部分評價占30%，包括外表形狀、表皮顏色和表皮質(zhì)地3個指標(biāo)；內(nèi)部的評價占總分的70%，包括組織結(jié)構(gòu)、面包瓤色澤、香味和口感4個指標(biāo)，是對面包的色澤、內(nèi)部組織、形狀等的綜合評價[4]。具體的評分標(biāo)準(zhǔn)見表2。

表2 小米營養(yǎng)面包的評分標(biāo)準(zhǔn)Table 2 The marking standard of nutritional millet breads

1.2.6 小米營養(yǎng)面包保質(zhì)期的研究

面包在存放的過程中會發(fā)生非常顯著的老化現(xiàn)象，比如：面包芯的硬度和粗糙度增加，易掉渣；面包皮軟化，失去脆性和光澤；風(fēng)味變劣，芳香消失，消化吸收率降低；面包瓤中淀粉凝沉，可溶性淀粉減少等。從流變學(xué)的觀點來看，面包硬度增加是其老化的重要標(biāo)志[5]。本試驗通過質(zhì)構(gòu)分析并結(jié)合感官評價來進行面包保存期限的研究。

1.2.6.1 質(zhì)構(gòu)特性測定[6]

采用英國SMS公司的TA－XT2i型質(zhì)構(gòu)儀對小米營養(yǎng)面包、市售全麥面包和漢堡面包進行質(zhì)構(gòu)分析。從面包出爐當(dāng)日起，每天測定1次，直到變質(zhì)為止。

首先進行樣品的準(zhǔn)備和處理。將要進行質(zhì)構(gòu)分析的面包去掉最外層的表皮，取瓤心部分，切成2 cm×2 cm×2 cm的塊狀放入保鮮袋內(nèi)待測。

測定方式：T.P.A

探頭：P/50

測試前速率：2.00 mm/s；測試中速率：1.00 mm/s；測試后速率：1.00 mm/s

壓縮程度：50%；停留間隔：5 s；數(shù)據(jù)采集速率：200 pps

每個測試樣品做兩個平行試驗。從質(zhì)構(gòu)特性參數(shù)當(dāng)中選取與面包感官品質(zhì)關(guān)系極為密切的硬度、彈性和恢復(fù)性作為衡量面包老化與否的重要指標(biāo)。

1.2.6.2 感官評價方法

從面包出爐當(dāng)日起，將小米營養(yǎng)面包、市售全麥面包和漢堡面包分別用保鮮袋裝好，放置在室溫25℃，相對濕度45%的環(huán)境下，每天進行一次面包的感官品質(zhì)鑒定，直到變質(zhì)為止。

1.2.7 小米混合粉工藝性能的測定

將添加了20%的小米粉的混合粉進行如下工藝性能的測定。

1.2.7.1 粉質(zhì)特性的測定[7]

采用 Farinograph-E粉質(zhì)儀對小米混合粉的吸水率、面團形成時間、穩(wěn)定時間、弱化度、評價值指標(biāo)進行測定。

1.2.7.2 拉伸特性[7]

采用Extensograph拉伸儀對小米混合粉的延伸性、韌性進行測定。

1.2.7.3 糊化特性[8]

采用Amylograph糊化儀對小米混合粉的糊化性進行測定。

2 結(jié)果與討論

2.1 小米粉成分分析結(jié)果

小米粉中各成分測定結(jié)果如表3所示。

表3 小米主要組成成分Table 3 The main composition of millet

從表3中可以看出，小米中蛋白質(zhì)含量較高且營養(yǎng)分配均勻，適宜作為烘焙產(chǎn)品的添加輔料。

2.2 小米營養(yǎng)面包配方的多因素分析

根據(jù)試驗前期單因素試驗及方差分析，確定如下四因素三水平，通過正交試驗，對影響小米營養(yǎng)面包品質(zhì)的主要因素進行分析，確定小米營養(yǎng)面包的最佳工藝及配方。正交試驗結(jié)果見表4。

表4 L9（34）正交試驗的結(jié)果Table 4 The orthogonal design and experimental results

續(xù)表4L9（34）正交試驗的結(jié)果Continue table 4 The orthogonal design and experimental results

由表4中的R值可知，本試驗中所研究的4個因素對小米營養(yǎng)面包品質(zhì)影響的主次順序為B（水的添加量）＞A（小米粉添加量）＞C（糖的添加量）＞D（發(fā)酵時間）。正交試驗結(jié)果表明，最佳配方及工藝為A2B2C2D2，即小米粉添加量為20%，水的添加量為45%，糖的添加量為20%，發(fā)酵時間為2.5 h。該組合制作出的面包成品皮薄柔軟，富有彈性，大小適中；表皮呈現(xiàn)棕黃色，瓤心呈現(xiàn)淡黃色；內(nèi)部氣孔細密均勻，呈海綿狀；有小米面包的烘焙香味，柔軟可口，感官品質(zhì)綜合評分為90。所以可以確定A2B2C2D2的組合為制作小米營養(yǎng)面包的最佳配方及工藝。

以此最佳配方及工藝制作小米營養(yǎng)面包，進行質(zhì)構(gòu)特性的分析，測定結(jié)果見圖1和表5。

圖1 小米營養(yǎng)面包的質(zhì)構(gòu)特性曲線Fig.1 The curves of texture characteristics on nutritional millet breads

表5 小米營養(yǎng)面包的質(zhì)構(gòu)特性指標(biāo)Table 5 The index of texture characteristics on nutritional millet breads

2.3 小米混合粉工藝性能測定

2.3.1 小米混合粉粉質(zhì)特性測定結(jié)果

小米混合粉粉質(zhì)特性的測定結(jié)果見圖2和表6。

圖2 混合粉的粉質(zhì)曲線Fig.2 Farinograph of mixed powder

表6 混合粉的粉質(zhì)指標(biāo)Table 6 Target of mixed powder qualities

結(jié)合圖2和表6中可知：混合粉的面團形成時間等各項指標(biāo)優(yōu)于小麥粉，可能是由于小米粉的吸水性較好，從而促進了小麥粉中面筋蛋白質(zhì)的吸水，使形成大塊的面筋，加固了面筋網(wǎng)絡(luò)。所以延長了面團的形成時間和穩(wěn)定時間，降低了弱化度。

2.3.2 小米混合粉拉伸特性測定結(jié)果

小米混合粉拉伸特性的測定結(jié)果見圖3和表7。

圖3 混合粉的拉伸曲線Fig.3 Curves of mixed powder by stretching and drawing

表7 混合粉拉伸指標(biāo)Table 7 Target of mixed powderby stretching and drawing

結(jié)合圖3和表7可知，加入小米粉后，面團比值增大，延伸性和彈性適中，適合制作面包。

2.3.3 小米混合粉糊化特性測定結(jié)果

小米混合粉糊化特性的測定結(jié)果見圖4和表8。

圖4 混合粉的糊化曲線Fig.4 Gelatinization curve of mixed powder

表8 混合粉的糊化指標(biāo)Table 8 Gelatinization target of mixed powder

小麥粉的主要成分是淀粉，面筋在面團中構(gòu)成網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)時，淀粉即充塞于其中，在烘焙過程中淀粉的糊化直接影響面包的組織結(jié)構(gòu)。

最高黏度反映α－淀粉酶的活性程度，黏度值過高，則小麥粉酶的活性弱，做面包時發(fā)酵性能與面包成品品質(zhì)差；黏度值過低，酶的活性過強，面團發(fā)黏，對制作面包不利，成品品質(zhì)差。

綜上所述，結(jié)合圖4和表8可知，該小麥粉的最高黏度值較高，可以制作面包。

2.4 小米營養(yǎng)面包保質(zhì)期的確定

2.4.1 小米營養(yǎng)面包質(zhì)構(gòu)特性的分析

面包在貯存過程中面包芯硬度的變化趨勢如圖5所示。

圖5 面包在貯存過程中面包芯硬度的變化Fig.5 The hardness change of pith during the storage process

由圖5可知，隨著貯存時間的延長，3種面包的硬度都逐漸增大。從面包出爐當(dāng)天到第3天，3種面包的硬度都緩慢增大，增大趨勢基本相同，但從第3天開始，小米營養(yǎng)面包的硬度急劇增大，面包易掉渣，品質(zhì)越來越差，而全麥面包和漢堡面包的硬度仍緩慢增大。這是由于小米淀粉易回生的緣故，在貯存過程中面包芯失水速率較其余兩種面包快，面包變干，硬度變大。另外，小米營養(yǎng)面包中未添加任何防腐劑和抗氧化劑，而市售的全麥面包和漢堡面包中加入了一定量的防止面包老化的添加劑。

面包在貯存過程中面包芯彈性的變化趨勢如圖6所示。

圖6 面包在貯存過程中面包芯彈性的變化Fig.6 The elastic change of pith during the storage process

由圖6可知，隨著貯存時間的延長，3種面包的彈性都逐漸減小。從面包出爐當(dāng)天起，漢堡面包的彈性以非常緩慢的速率減小，小米營養(yǎng)面包和全麥面包的彈性呈線性趨勢遞減，小米營養(yǎng)面包較其余兩種面包彈性較差。

面包在貯存過程中面包芯恢復(fù)性的變化趨勢如圖7所示。

圖7 面包在貯存過程中面包芯恢復(fù)性的變化Fig.7 The restoring ability change of pith during the storage process

由圖7可知，隨著貯存時間的延長，3種面包的恢復(fù)性都逐漸減小。從面包出爐當(dāng)天起，全麥面包和漢堡面包的恢復(fù)性以非常緩慢的速率減小，小米營養(yǎng)面包的恢復(fù)性急劇遞減，小米營養(yǎng)面包較其余兩種面包恢復(fù)性差。

2.4.2 小米營養(yǎng)面包感官評價的分析

面包在貯存過程中感官評價的分析結(jié)果如圖8所示。

在面包的貯存過程中發(fā)現(xiàn)：當(dāng)天出爐的3種面包都很柔軟，彈性大，硬度小，口感好；貯存3 d以內(nèi)，3種面包的硬度都比前一天有所增加，水分流失，口感變差，面包光澤變暗；貯存3 d以后，小米營養(yǎng)面包的品質(zhì)急劇下降，面包變得較硬、易掉渣；貯存6 d以后，小米營養(yǎng)面包失去光澤，口感粗糙，第7 d開始發(fā)生霉變。綜上所述，小米營養(yǎng)面包在夏季常溫下的保存期限為7 d。

圖8 面包在貯存過程中感官評價的分析結(jié)果Fig.8 The analysis results of sensory evaluation during the storage process

3 結(jié)論

小米粉成分測定結(jié)果：小米粉水分含量為10.77%，小米粉蛋白質(zhì)含量為12.95%，小米粉脂肪含量為3.12%。

通過單因素的分析試驗和對面包感官品質(zhì)的鑒定，結(jié)合正交試驗方法最終確定了制作小米營養(yǎng)面包的最佳配方及工藝。即以小麥粉為基準(zhǔn)，小米粉添加量為20%、水的添加量為45%、糖的添加量為20%、發(fā)酵時間為2.5 h。在此配方下制作出的小米營養(yǎng)面包體積大，表皮呈現(xiàn)均勻一致的棕黃色，細膩柔軟，富有彈性，內(nèi)部呈現(xiàn)淡黃色，氣孔細密均勻，香甜可口，有濃郁的面包烘焙香氣和小米的香味。

最佳配方中混合粉的粉質(zhì)評價值為76，延伸性和彈性適中，適宜制作面包。

以最佳配方及工藝制作的小米營養(yǎng)面包在夏季常溫下的保存期限為7 d。

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