曹玉華，許西環(huán)，曹婷

(南京財(cái)經(jīng)大學(xué) 食品科學(xué)與工程學(xué)院，江蘇省現(xiàn)代糧食流通與安全協(xié)同創(chuàng)新中心，江蘇高校糧油質(zhì)量安全控制及深加工重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，江蘇 南京，210023)

黑米粉對(duì)面團(tuán)熱機(jī)械學(xué)特性及面包烘焙品質(zhì)的影響

曹玉華*，許西環(huán)，曹婷

(南京財(cái)經(jīng)大學(xué) 食品科學(xué)與工程學(xué)院，江蘇省現(xiàn)代糧食流通與安全協(xié)同創(chuàng)新中心，江蘇高校糧油質(zhì)量安全控制及深加工重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，江蘇 南京，210023)

將黑米粉添加到小麥粉中，研究了不同比例黑米粉對(duì)面團(tuán)熱機(jī)械學(xué)特性、面包品質(zhì)和貯藏特性的影響。結(jié)果表明，隨著黑米粉添加量的增加，面團(tuán)的C1形成時(shí)間、穩(wěn)定時(shí)間呈下降趨勢(shì)，而蛋白質(zhì)弱化度呈上升趨勢(shì)；此外黑米粉的添加降低了淀粉的回生值C5-C4，黑米粉添加量為15%時(shí)，C5-C4值降低了34.0%。焙烤制得的面包比容下降，感官品質(zhì)下降，硬度增大，面包的彈性先增加后降低，在添加量為7.5%時(shí)彈性最大，添加量在5%～10%均大于對(duì)照樣品。綜合面包比容、色澤、質(zhì)構(gòu)與營(yíng)養(yǎng)而言，黑米粉添加量7.5%時(shí)制作的面包品質(zhì)良好。黑米粉的添加對(duì)面包的老化有一定的抑制作用。

黑米粉；熱機(jī)械學(xué)特性；面包品質(zhì)；貯藏特性

黑米具有豐富的營(yíng)養(yǎng)成分，不僅含有豐富的蛋白質(zhì)、脂肪、粗纖維、維生素和礦質(zhì)營(yíng)養(yǎng)等成分，而且黑米中8種必需氨基酸比例搭配合理，種類齊全。黑米中蛋白質(zhì)的含量比普通的白秈米、白粳米含量高出20%以上，8種必須氨基酸含量高出普通大米25.96%[1-2]。黑米的功能性成分主要集中于黑米花色苷中，黑米花色苷的主要成份是黃酮花色苷類化合物，黑米花色苷具有抗疲勞、抗氧化、抗衰老、降血脂、抑制小鼠動(dòng)脈粥樣硬化、抑制癌細(xì)胞的轉(zhuǎn)移等生理功能[3-5]。因而將黑米作為功能性食品加工素材已被廣泛應(yīng)用于食品生產(chǎn)，并開發(fā)出了很多功能性黑米加工食品[6]，受到了廣大生產(chǎn)者和消費(fèi)者的喜愛。黑米以其特有的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值和特殊的藥理作用成為當(dāng)今食品和醫(yī)藥工業(yè)的研究熱點(diǎn)。本研究以不同比例的黑米粉和高筋小麥粉混合配粉，利用Mixolab混合儀和質(zhì)構(gòu)儀，旨在研究不同添加量黑米粉對(duì)混合面團(tuán)熱機(jī)械學(xué)特性和面包烘焙品質(zhì)的影響，并分析其變化規(guī)律，為黑米粉在發(fā)酵制品中的使用提供依據(jù)和參考。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

黑米，市售；面包粉，濰坊風(fēng)箏面粉有限責(zé)任公司；抗壞血酸，國(guó)藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司；安琪即發(fā)干酵母、白糖、脫脂奶粉、黃油等均為市售。

1.2 儀器與設(shè)備

Mixolab混合實(shí)驗(yàn)儀，法國(guó)肖邦(Chopin)公司；JX.FM110型錘式旋風(fēng)磨粉碎儀，上海嘉定糧油儀器有限公司；JHMZ-200型和面機(jī)、JCXZ型面團(tuán)成型機(jī)、JXFD8型醒發(fā)箱、JKLZ4型烤爐，北京東方孚德技術(shù)發(fā)展中心；TA-XTplus型物性儀，英國(guó)Instron公司。

1.3 實(shí)驗(yàn)方法

1.3.1 混合粉的配制

黑米經(jīng)旋風(fēng)磨磨粉，按100 g面包粉中分別添加0、2.5、5、7.5、10、12.5、15 g黑米粉的比例配制成混合粉。

1.3.2 混合面團(tuán)熱機(jī)械學(xué)特性的測(cè)定[7-8]

1.3.3 黑米面包的生產(chǎn)

GB/T14611—2008。

1.3.4 面包比容測(cè)定

GB/T14611—2008。

烘焙出爐的面包室溫冷卻5 min，稱重，面包體積采用菜籽替代法測(cè)定。面包體積的平均偏差小于等于15 mL。比容為面包體積與質(zhì)量之比。

1.3.5 面包硬度和彈性的測(cè)定

1.3.5.1 面包切片方法[9]

面包封裝貯存18 h后取出，對(duì)面包進(jìn)行切片,每個(gè)面包樣品在面包的中間位置切出2片25 mm厚的面包片作為測(cè)試樣品。切出的面包片要求厚度均勻。

1.3.5.2 面包質(zhì)構(gòu)測(cè)定的條件與參數(shù)[10]

1.3.6 面包感官品質(zhì)評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)

GB/T14611—2008。

1.3.7 面包老化實(shí)驗(yàn)[11]

將所制作的面包，自然冷卻后，裝入塑料袋中密封，在面包烘焙后每隔48 h進(jìn)行質(zhì)構(gòu)測(cè)試。

2 結(jié)果與分析

2.1 黑米粉添加量對(duì)面團(tuán)熱機(jī)械學(xué)特性的影響

通過Mixolab 混合實(shí)驗(yàn)儀，可以同時(shí)測(cè)定混合粉面團(tuán)揉混過程中蛋白質(zhì)弱化和淀粉組分的糊化特性。

由試驗(yàn)曲線可得到以下參數(shù)[12-13]：吸水率(%)、面團(tuán)形成時(shí)間、穩(wěn)定時(shí)間、最小扭矩(C2)、蛋白質(zhì)弱化度即C1-C2差值、峰值扭矩(C3)、蒸煮穩(wěn)定性即C4/C3、回生值為C5-C4差值。

表1 不同添加量黑米粉對(duì)面團(tuán)中蛋白組分和淀粉組分熱機(jī)械學(xué)特性的影響

注:在同一列中,不同字母表示顯著的差異(P<0.05)。

由表1可知，黑米粉的添加對(duì)面團(tuán)的吸水率、面團(tuán)的形成時(shí)間C1和穩(wěn)定時(shí)間有較顯著的影響，隨著黑米粉添加量的增加，面團(tuán)的吸水率、面團(tuán)的形成時(shí)間C1和穩(wěn)定時(shí)間先下降后上升，但都小于對(duì)照樣品。說明黑米粉的添加使面團(tuán)筋力減弱，攪拌耐力下降。通常情況下面粉筋力越強(qiáng)，面團(tuán)形成時(shí)間越長(zhǎng)，面團(tuán)穩(wěn)定時(shí)間越長(zhǎng)，在制作面包的操作過程中面團(tuán)耐攪拌、耐醒發(fā)、持氣能力越強(qiáng)，面包的烘培效果也越好[12]。黑米粉的添加，稀釋了小麥粉中的面筋性蛋白，黑米粉添加量在15.0%時(shí)，面筋持水率稍有回升，這可能與黑米粉中含有一定量的纖維素有關(guān)，纖維素具有一定的持水性[14]。

弱化度 C1﹣C2表明面團(tuán)在攪拌過程中的破壞速率，也就是對(duì)機(jī)械攪拌的承受能力。弱化度越大，面筋越弱，面團(tuán)越易流變，操作性能差，面包易塌陷[12]，由表2可知黑米粉的添加使面團(tuán)的弱化度呈上升的趨勢(shì)，混合面團(tuán)的耐攪拌性下降，該變化趨勢(shì)與α呈現(xiàn)的結(jié)果相似。同樣黑米粉的添加使面團(tuán)的蒸煮穩(wěn)定性(C4/C3)下降。

回生值C5﹣C4描述的是淀粉凝膠化的過程，該過程與淀粉分子的老化和重排有關(guān)，C5﹣C4值越小就表示淀粉重結(jié)晶程度越低。由表2可知，隨著黑米粉添加量的增加，C5﹣C4值顯著減小，與空白組相比，黑米粉添加量為15%時(shí)，C5﹣C4值降低了34.0%，說明黑米粉對(duì)淀粉回生有一定的抑制作用，其原因可能是隨著黑米粉添加比例的增加，黑米混合粉中支鏈淀粉的含量增加, 延緩了淀粉的重結(jié)晶。

2.2 黑米粉添加量對(duì)面包比容的影響

面包比容是評(píng)價(jià)面包烘烤品質(zhì)最直觀、客觀和綜合的指標(biāo)。一般比容越大，面包的品質(zhì)越好。 黑米面包比容的測(cè)定結(jié)果見表2。

表2 不同添加量黑米粉對(duì)面包比容的影響

由表2可知，隨著黑米粉添加量的增加, 面包的體積和比容逐漸減小。面粉中加入一定量的水, 面粉中的麥谷蛋白和麥膠蛋白微粒吸水膨脹，面團(tuán)在攪拌的過程中，形成了網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，隨著發(fā)酵的進(jìn)行, 面筋形成的氣室也隨之膨脹, 面團(tuán)體積增大。黑米粉的加入，不同程度上稀釋了面筋蛋白，使面筋的形成量降低。POMERANI[15]指出纖維物質(zhì)對(duì)面包品質(zhì)的影響主要是降低了氣室氣體的保留而不是產(chǎn)氣不足所致。黑米的皮層, 含有一定量的纖維素, 在粉碎過程中不可避免地含有粒度不同的碎片, 纖維碎片一方面稀釋了面筋蛋白, 更重要的可能劃破面筋形成的氣壁, 從而導(dǎo)致面包的體積減小[16]。

2.3 不同黑米粉添加量對(duì)面包質(zhì)構(gòu)特性的影響

黑米面包的質(zhì)構(gòu)分析，見表3。

表3 不同添加量黑米粉對(duì)面包質(zhì)構(gòu)的影響

面包硬度的測(cè)定結(jié)果跟面包感官評(píng)定的得分有很大的關(guān)系。面包硬度的大小與面包品質(zhì)的好壞呈現(xiàn)負(fù)相關(guān)的關(guān)系，硬度數(shù)值越小，面包品質(zhì)越好；硬度的數(shù)值越大，面包的品質(zhì)越差。從表4可以看出，黑米粉添加比例對(duì)硬度、黏聚性、咀嚼性、膠著性的影響程度較為明顯。黑米粉的添加比例越大，硬度、黏聚性、咀嚼性、膠著性數(shù)值越大，表示面包的口感越差?？赡苁怯捎陔S著黑米粉比例的增加，濕面筋的含量降低，面筋的彈性和延展性變差，使得面包的氣室較小，因而硬度、黏合性及咀嚼性數(shù)值變大[17]。隨著黑米粉比例的增加，面包的彈性先增加很降低，在添加量為7.5%時(shí)，面包的彈性最好，添加量大于7.5%后彈性明顯下降，添加量在5%～10%范圍內(nèi)均大于對(duì)照樣品。這可能是由于少量的黑米纖維素填充在面筋網(wǎng)絡(luò)中增強(qiáng)了面包的彈性，較多的黑米粉會(huì)影響了面筋網(wǎng)絡(luò)的形成，導(dǎo)致面團(tuán)發(fā)酵后形成的面筋網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)不完整，被壓迫變形后較難回復(fù)原狀，因此黑米粉的添加量越多，面包的彈性越小[18]。

2.4 不同添加量黑米粉對(duì)面包感官品質(zhì)的影響

表4 不同添加量黑米粉對(duì)面包感官品質(zhì)的影響

通過品嘗和表4結(jié)果可以得知, 隨著黑米粉比例的增加，面包的感官品質(zhì)逐漸下降，添加5%和7.5%黑米粉，面包的口感、紋理和感官品質(zhì)等都很好，它不僅保持了面包的原來配方，黑米中的黑色素和較高的礦物元素以及膳食纖維，還強(qiáng)化了營(yíng)養(yǎng), 更加適宜食用。黑米粉添加量為10%～15%時(shí)，面包吃起來很粗糙緊實(shí)，面包的體積較小，紋理不規(guī)律，食用品質(zhì)較差。所以黑米粉添加量為5%～7.5%時(shí)，制作的面包結(jié)構(gòu)細(xì)膩柔軟、紋理均勻、香氣濃郁，感官評(píng)分較高。

王明等研究表明[19-20]，面包的感官評(píng)價(jià)和它本身的體積、紋理呈正相關(guān)，質(zhì)構(gòu)儀測(cè)定的硬度與感官評(píng)價(jià)有較強(qiáng)負(fù)相關(guān)，硬度越低則感官評(píng)價(jià)值越高，黏合性、咀嚼性和硬度的數(shù)值越小，彈性和回復(fù)值越大，面包的品質(zhì)越好。感官品質(zhì)與彈性呈正相關(guān)，指標(biāo)值越大，口感越爽口，不黏牙。由質(zhì)構(gòu)分析可以看出添加量5%、7.5%時(shí)，面包的彈性得到改善，結(jié)合營(yíng)養(yǎng)均衡、經(jīng)濟(jì)實(shí)惠等角度綜合考慮，選用添加7.5%黑米粉與高筋小麥粉來烘焙面包，能夠補(bǔ)充高筋小麥粉氨基酸組成的不均衡，使得面包的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值得到提升。

2.5 黑米粉面包的貯藏性穩(wěn)定性

測(cè)定黑米粉添加量為7.5%混合粉生產(chǎn)的面包在不同貯存期的質(zhì)構(gòu)參數(shù)，結(jié)果見表5。

面包硬度、彈性的大小可以用來評(píng)判面包品質(zhì)的好壞，也是評(píng)價(jià)面包老化進(jìn)程的一個(gè)指標(biāo)。由表5可以看出, 面包硬度隨貯藏時(shí)間延長(zhǎng)而增加，彈性隨貯藏時(shí)間延長(zhǎng)而下降，說明貯藏過程中面包的品質(zhì)在下降。添加7.5%黑米粉面包硬度增大趨勢(shì)比空白面包的要小，在貯存前5 d，7.5%黑米粉面包的硬度比空白面包硬度大，第7天時(shí)，兩者的硬度基本相同，第9天時(shí)，7.5%黑米粉面包的硬度比空白面包的小。這說明添加黑米粉對(duì)面包老化有延緩的作用。7.5%黑米粉面包彈性變化趨勢(shì)比空白面包要平緩，空白面包彈性變小的速度更快，面包老化速度更快。這說明添加黑米粉對(duì)面包彈性變差有緩解作用，更利于延緩面包老化。

表5 不同貯藏期間黑米粉面包的硬度和彈性的變化

3 結(jié)論

黑米粉以不同比例與小麥粉混合制作黑米面包，可以增進(jìn)營(yíng)養(yǎng)特性和風(fēng)味特性,但是黑米粉面團(tuán)的筋力下降，攪拌耐力下降。C5-C4值顯著減小，黑米粉對(duì)淀粉回生有一定的抑制作用。

隨著黑米粉添加量的增加, 面包的比容逐漸減小，硬度、黏聚性、咀嚼性、膠著性增大。面包的彈性先增加后降低，在添加量為7.5%時(shí)，面包的彈性最好。面包的感官品質(zhì)隨著添加量的增加而變差。黑米粉的添加對(duì)面包的老化有一定的抑制作用。

綜合質(zhì)構(gòu)分析和面包感官分析，添加量5%、7.5%時(shí)，面包的彈性得到改善，結(jié)合營(yíng)養(yǎng)均衡、經(jīng)濟(jì)實(shí)惠等角度綜合考慮，選用添加7.5%黑米粉與高筋小麥粉來烘焙面包，能夠補(bǔ)充高筋小麥粉氨基酸組成的不均衡，使得面包的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值得到提升。此時(shí)制作的面包結(jié)構(gòu)細(xì)膩柔軟、紋理均勻、香氣濃郁，感官評(píng)分較高。

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Effects of black rice flour on the thermomechanical properties of dough and quality of bread

CAO Yu-hua*，XU Xi-huan，CAO Ting

(School of Food Science and Engineering, Nanjing University of Finance and Economics, Collaborative Innovation Center for Modern Grain Circulation and Safety/Key, Laboratory of Grains and Oils Quality Control and Processing, Nanjing 210023, China)

The effects of black rice content in wheat flour on thermomechanical properties of the mixed flour dough, as well as the quality and storage stability of bread made by the mixed flour were studied. The results showed that the dough developing time, stable time decreased, the protein weakening increased with the increase of black rice flour addition. The setback time (C5-C4) was also decreased; when black rice flour was 15 %, the setback time (C5-C4) was reduced by 34.0 %. The specific volume and sensory quality of the bread decreased while the hardness increased with addition of black rice flour. The springiness of the bread first increased and then decreased, and reached the maximum at 7.5 %; the springiness of the bread is larger than that of the control sample in the addition ranges of 5 %-10 %. Considering factors of bread specific volume, color, texture and nutrition, the best quality of breads was when 7.5 % black rice flour added. The black rice flour also delayed the bread staling.

black rice flour; thermomechanical properties; bread quality; storage stability

碩士，副教授(曹玉華副教授為通訊作者,E-mail: ttyuhua@126.com)。

江蘇高校優(yōu)勢(shì)學(xué)科建設(shè)工程資助項(xiàng)目

2016-05-10，改回日期：2016-06-24