張 齊， 翟立公， 桑宏慶

(安徽科技學院 食品工程學院，安徽 鳳陽 233100)

紫薯為旋花科甘薯屬草本植物，其薯肉呈紫色至深紫色，又名紫心甘薯、紫肉甘薯或黑薯[1]，源于南美洲，16世紀傳入中國，是我國科研工作者從日本引進并栽培的一種新型甘薯。紫薯中含有豐富的硒元素、膳食纖維、維生素和礦物質(zhì)等[2-4]，具有降血脂、降血壓、維持人體電解質(zhì)平衡、預防動脈粥樣硬化等功效[5-7]。此外，紫薯兼具產(chǎn)量高、成本低的特點，目前市場上利用紫薯加工的相關(guān)產(chǎn)品有紫薯蛋撻、紫薯面條、紫薯月餅、紫薯果脯等。紅豆在《本草綱目》中又稱赤小豆，是一種藥食兼優(yōu)，人皆喜食的豆類品種。富含維生素B1、B2、蛋白質(zhì)和礦物質(zhì)[8-10]。紅豆中蛋白質(zhì)含量為17.5%～23.3%，淀粉含量約為60%，高于小麥、玉米等傳統(tǒng)農(nóng)作物[11]。此外，紅豆中含有的三萜皂苷等有效成分，具有補血、治水腫、解毒等功效[12]。

隨著生活水平的不斷提高，人們更加注重對營養(yǎng)健康產(chǎn)品的追求[13]，面包作為中國的一類傳統(tǒng)食品[14]，因其方便攜帶、健康衛(wèi)生、且易被消化吸收而深受到人們喜愛[15]。以紫薯粉、紅豆粉等原料加工而成的紫薯紅豆泥面包既滿足了人們對面包營養(yǎng)價值的追求，又滿足了消費者的口味需求。本研究擬通過單因素及正交試驗探究其最佳制備工藝，以提高紫薯、紅豆的商品附加值，也為雜糧的主食化與工業(yè)化生產(chǎn)提供參考。

1 材料與方法

1.1 供試材料

15HW攪拌機(勁恒機電設(shè)備廠)；XF-12A發(fā)酵箱(廣州切布曼商貿(mào)有限公司)；202-00B小型烘箱(蘇州九聯(lián)科技有限公司)；JM-A電子天平(紹興市銀河機械儀器有限公司)、紫薯粉(聊城市樂農(nóng)食品有限公司)；紅豆粉(山東悅農(nóng)食品有限公司)；高筋粉、奶粉、酵母、白砂糖、黃油、雞蛋等均為食品級，購于合家福超市。

1.2 實驗方法

1.2.1 制作工藝

原輔料分別稱量、混合均勻→面團調(diào)制→室溫靜置、分割→加入事先調(diào)配好的紫薯泥、紅豆泥，整形→發(fā)酵、醒發(fā)→烘烤→冷卻→包裝→成品。

1.2.2 基本操作要點

1.2.2.1 面團調(diào)制 將高筋面粉、奶粉、白砂糖、干酵母等原輔料置于攪拌機，開動機器，慢速攪拌5 min。緩慢加水、雞蛋，中速攪拌5 min，最后加入黃油、食鹽等繼續(xù)攪拌5 min，直至面團能夠拉伸呈薄狀且不易破裂，面團攪拌工序完成。

1.2.2.2 發(fā)酵 面團取出后用手揉和均勻，置于醒發(fā)箱。箱內(nèi)溫度控制在30 ℃，濕度為75%，發(fā)酵時間為20～100 min。

1.2.2.3 烘烤 將醒發(fā)好的面包胚置于烤盤上，推入已預熱的烘箱內(nèi)，在面火185 ℃，底火210 ℃條件下烘烤15 min。烘烤過程切勿頻繁打開烘箱門，以免影響產(chǎn)品質(zhì)量[16]。

1.2.2.4 冷卻 用防護手套將烤盤取出，面包冷卻至室溫后及時包裝。

1.2.3 紫薯紅豆泥面包單因素試驗設(shè)計

1.2.3.1 奶粉添加量對面包感官品質(zhì)的影響 在高筋粉200 g，紫薯粉20 g，紅豆粉10 g，活性干酵母4 g，發(fā)酵時間60 min的條件下，分別加入4、6、8、10、12 g的奶粉進行試驗設(shè)計，根據(jù)奶粉添加量的不同對面包感官評分的影響，確定其最適添加量。

1.2.3.2 酵母添加量對面包感官品質(zhì)的影響 在高筋粉200 g，奶粉8 g，紫薯粉20 g，紅豆粉10 g，發(fā)酵時間60 min的條件下，分別加入2、4、6、8、10 g的酵母，以感官評分為依據(jù)，分析不同的酵母添加量對紫薯紅豆泥面包感官評分的影響，確定其最適添加量。

1.2.3.3 紫薯粉添加量對面包感官品質(zhì)的影響 在高筋粉200 g，奶粉8 g，紅豆粉10 g，酵母添加量4 g，發(fā)酵時間60 min的條件下，分別加入10、15、20、25、30 g的紫薯粉進行試驗，根據(jù)紫薯粉添加量的不同對面包感官評分的影響，確定其最適添加量。

1.2.3.4 紅豆粉添加量對面包感官品質(zhì)的影響 在高筋粉200 g，奶粉8 g，紫薯粉20 g，酵母添加量4 g，發(fā)酵時間60 min的條件下，分別加入6、8、10、12、14 g的紅豆粉進行試驗設(shè)計，根據(jù)紅豆粉添加量的不同對面包感官評分的影響，確定其最適添加量。

1.2.3.5 發(fā)酵時間對面包感官品質(zhì)的影響 在高筋粉200 g，紫薯粉20 g，紅豆粉10 g，奶粉8 g，酵母添加量4 g，發(fā)酵時間分別為20、40、60、80、100 min的條件下，以感官評分為標準，分析發(fā)酵時間對紫薯紅豆泥面包感官評分的影響，確定最佳發(fā)酵時間。

1.2.4 紫薯紅豆泥面包的正交試驗設(shè)計 為確定紫薯紅豆泥面包的最佳工藝條件，在單因素試驗的基礎(chǔ)上，選擇紫薯粉添加量(A)、紅豆粉添加量(B)、酵母添加量(C)和發(fā)酵時間(D)為參考因素，采用四因素三水平進行正交試驗設(shè)計L9(34)，試驗重復兩次，并對產(chǎn)品進行感官評價。各因素水平如表1所示。

表1 正交實驗因素水平表

1.2.5 紫薯紅豆泥面包的感官評價方法 選出10位熟悉感觀分析的食品相關(guān)專業(yè)同學組成評審小組，分別從紫薯紅豆泥面包成品的組織形態(tài)(滿分25分)、色澤(滿分15分)、氣味(滿分15分)、外觀形狀(滿分25分)和口感(滿分20分) 5個方面進行分別評價打分，感官評分標準如表2所示。

表2 面包的感官評分標準

2 結(jié)果與分析

2.1 單因素試驗結(jié)果

2.1.1 奶粉添加量對面包感官品質(zhì)的影響 由圖1分析可知，奶粉添加量在4～8 g時，感官評分隨奶粉添加量的增加而逐漸上升；當奶粉添加量為8 g時，感官評分達到最高分，80分；在8～12 g范圍時，感官評分隨其添加量的增加而逐漸降低。奶粉不僅能夠改善面包的組織結(jié)構(gòu)，更能提高面團的吸水率和發(fā)酵率，但隨著烘烤溫度的逐漸升高，過多含量的奶粉會產(chǎn)生嚴重的褐變反應，使面包表皮的顏色加深變黑，降低面包的感官品質(zhì)。因此，奶粉的最適添加量為8 g，此時的面包柔軟細膩，甜度適中且伴有淡淡的奶香。

圖1 奶粉添加量對面包感官品質(zhì)的影響

2.1.2 酵母添加量對面包感官品質(zhì)的影響 由圖2可知，酵母的最適添加量為4 g。當酵母添加量在2～4 g時，感官評分隨酵母添加量的增加而逐漸升高，當酵母添加量為4～10 g時，感官評分隨酵母添加量的增加而逐漸降低。

2.1.3 紫薯粉添加量對面包感官品質(zhì)的影響 由圖3可知，當紫薯粉添加量為20 g時，感官評分達到最高分,87分，此時的面包色澤光亮，具有濃郁的紫薯香味；當紫薯粉添加量在10～20 g時，面包的感官評分隨紫薯粉添加量的增加而逐漸上升；當紫薯粉添加量在20～30 g時，感官評分隨其添加量的增加而逐漸降低，可能是由于過多的紫薯粉影響了面團的流變特性，降低面團的持水率和粘聚性，面包不僅質(zhì)地較硬且口溶性差。

圖2 酵母添加量對面包感官品質(zhì)的影響

圖3 紫薯粉添加量對面包感官品質(zhì)的影響

2.1.4 紅豆粉添加量對面包感官品質(zhì)的影響 由圖4分析可知，當紅豆粉添加量在6～10 g時，感官評分隨紅豆粉添加量的增加而逐漸上升；當紅豆粉添加量為10 g時，感官評分達到最高分，82分；在10～14 g范圍時，感官評分隨其添加量的增加而逐漸降低。

2.1.5 發(fā)酵時間對面包感官品質(zhì)的影響 由圖5可知，當發(fā)酵時間為60 min時，感官評分達到最高分86分，此時的面包外皮薄脆，彈性好，內(nèi)部組織均勻；當發(fā)酵時間在20～60 min時，感官評分隨發(fā)酵時間的增加而逐漸上升；當發(fā)酵時間超過60 min時，隨著發(fā)酵時間的逐漸增加，面包的感官評分呈現(xiàn)下降趨勢。

圖4 紅豆粉添加量對面包感官品質(zhì)的影響

圖5 發(fā)酵時間對面包感官品質(zhì)的影響

2.2 正交試驗結(jié)果

為進一步考察紫薯粉添加量、紅豆粉添加量、酵母添加量和發(fā)酵時間對紫薯紅豆泥面包感官品質(zhì)的綜合影響，確定其最佳工藝條件，在單因素實驗基礎(chǔ)上，本研究采用L9(34)進行正交試驗設(shè)計，試驗結(jié)見表3，方差分析結(jié)果見表4。

表3 正交試驗結(jié)果

表4 方差分析結(jié)果

注：F0.01(2,9)=8.02，F(xiàn)0.05(2,9)=4.26

由表3中的試驗極差R值分析可知，各因素對紫薯紅豆泥面包感官品質(zhì)影響的主次順序為：紫薯粉添加量(A)>發(fā)酵時間(D)>紅豆粉添加量(B)>酵母添加量(C)。由表4各因素方差分析結(jié)果表明，各因素間存在顯著性差異(P<0.05)。試驗最佳組合為A2、B2、C2、D2，即紫薯粉添加量20 g、紅豆粉添加量10 g、酵母添加量4 g，發(fā)酵時間60 min。由于該組合沒有出現(xiàn)在正交試驗統(tǒng)計表中，故應追加對比試驗。將A2、B2、C2、D2與正交分析表中感官評分最高組合A2、B3、C1、D2進行試驗處理，結(jié)果如表5所示。

表5 對比試驗結(jié)果

由表5可知，兩組感官評分差距不大，前者可能是由于適量的酵母所產(chǎn)生的二氧化碳氣體使面團充分膨脹，面筋形成較好的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，制備的面包組織均勻、膨脹松軟。由于組合A2、B2、C2、D2優(yōu)于A2、B3、C1、D2，故選取A2、B2、C2、D2作為紫薯紅豆泥面包的最佳工藝條件。

3 結(jié)論與討論

3.1 酵母添加量對面包制備的影響

酵母是面包生產(chǎn)過程中重要的微生物發(fā)酵劑和生物疏松劑，對面包的感官品質(zhì)有顯著影響。一方面，酵母在面團發(fā)酵中產(chǎn)生二氧化碳和乙醇，二氧化碳的存在，可使面包疏松多孔，體積增大。另一方面，面團在發(fā)酵中產(chǎn)生的乙醇和有機酸在烘烤時形成酯類和多種芳香物質(zhì)，賦予了面包特有的風味。但面包制備過程中要控制酵母的添加量，添加量過少，面包體積會偏小，質(zhì)地粗糙，風味不足；添加量過多則會產(chǎn)生的過量二氧化碳氣體充斥在面團組織內(nèi)部，使其氣孔大小不均、彈性差。此外，酵母添加量過多也會使面團產(chǎn)生酸味，從而影響面包的感官品質(zhì)。

3.2 紅豆粉對面包制備的影響

紅豆中含有豐富的蛋白質(zhì)、維生素和礦物質(zhì)，在面包制作過程中添加紅豆粉不僅增加其營養(yǎng)保健價值，同時滿足消費者的口味需求。紅豆粉的添加可以改善面團的彈性和拉伸特性，使面包不易黏連，但紅豆粉添加量過多會使面團筋力變差，不僅不利于面包的制作[17]，且甜膩感較重。單因素實驗表明，紅豆粉的最適添加量為10 g，此時制作的面包組織均勻，色澤光亮，彈性好且甜度適中。

3.2 發(fā)酵時間對面包制備的影響

發(fā)酵效果不僅與酵母含量有關(guān)，也與發(fā)酵時間密切相關(guān)[18]。發(fā)酵時間不足，酵母產(chǎn)氣性和面團的持氣性差，制作的面包體積小、彈性差且氣孔不均，影響面包的感官品質(zhì)；而發(fā)酵時間過長不僅會破壞面筋的網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)，酵母的繁殖量也會過度增加，烘焙的面包組織粗糙，表面塌陷，口感偏酸，回味較差。因此，發(fā)酵時間是影響面包質(zhì)量的重要因素。

綜上，紫薯紅豆泥面包的最佳工藝條件為：紫薯粉添加量20 g，紅豆粉添加量10 g，奶粉添加量8 g，酵母添加量4 g，發(fā)酵時間60 min。該工藝條件下制備的紫薯紅豆泥面包色澤光亮、香氣濃郁且營養(yǎng)健康。