陳欣欣，張國治，賀國亞

（1.河南省口岸食品檢驗檢測所，鄭州 450003；2.河南工業(yè)大學 糧油食品學院，鄭州 450001）

人們生活節(jié)奏的加快使得面包越來越受到人們喜愛，其儲藏過程中的老化問題一直是需要解決的問題。老化是指面包在長期儲存過程中的質(zhì)地變化如口感比較堅韌、面包硬化、無彈性、易于掉落和香味損失等現(xiàn)象[1]。主要原因是由淀粉老化引起的，直鏈淀粉轉(zhuǎn)化為支鏈淀粉的過程就是淀粉老化[2]。面包的老化不僅降低了營養(yǎng)價值，還嚴重的影響到面包儲藏過程中的品質(zhì)和口感。本研究通過測定面包老化過程中水分含量、水分活度、感官評價、水分遷移規(guī)律、微生物變化等指標，來分析青麥仁面包老化過程中的品質(zhì)變化規(guī)律。

1 材料與方法

1.1 實驗材料

青麥仁粉：河南省農(nóng)科院農(nóng)副產(chǎn)品加工研究所；面包粉：濱州中裕食品有限公司；食鹽：河南鹽業(yè)總公司；白砂糖：鄭州悅家商業(yè)有限公司；雞蛋：市售；安琪干酵母：安琪酵母股份有限公司；奶粉：安徽鑫馬食品公司；無水酥油：南海油脂工業(yè)有限公司；月桂基硫酸鹽胰蛋白胨：lauryl sulfate Tryptose，LST；肉湯：北京奧博星生物技術有限責任公司；煌綠乳糖膽鹽：brilliant green lactose bile，BGLB。

1.2 實驗儀器

DUG-9240A電熱恒溫鼓風干燥箱：上海精宏實驗設備有限公司；AL204分析天平、BHC-1100無菌工作臺：瑞士梅特勒-托利多有限公司；HH-S2數(shù)顯恒溫水浴鍋：金壇市醫(yī)療儀器廠；B10-B和面機：如東嘉華食品機械有限公司；YSN-2408豪華型烤爐、FX-ST醒發(fā)箱：廣州優(yōu)連食品加工機械有限公司；FD-100S真空冷凍干燥機：北京惠城佳儀科技有限公司；7890A/5975C氣質(zhì)聯(lián)用儀：安捷倫科技有限公司；Nicolet 5DXB傅里葉紅外光譜儀：美國熱力寧高麗儀器有限公司；質(zhì)構儀：Food Technology Corporation of English；HD-3A水分活度測量儀：無錫市華科儀器儀表有限公司；MicroMR-CL-I低場核磁共振儀：蘇州（上海）紐邁電子科技有限公司；HVE-50高壓蒸汽滅菌鍋：哈爾濱東聯(lián)電子技術有限公司。

1.3 試驗方法

1.3.1 面包的制作及感官評價方法

見參考文獻[3]。

1.3.2 面包老化實驗

（1）面包儲藏 0 d、1 d、3 d、5 d、7 d，然后制樣進行實驗。

（2）面包水分含量測定：面包冷卻至室溫，密封保存24 h后，按照GB/T 5009.3-2016方法測量。

（3）面包水分活度測定：根據(jù)GB/T 23490-2009方法，測定不同老化時間面包的水分活度。

（4）面包比容和質(zhì)構測定：見參考文獻[3]。

（5）面包老化過程中蛋白質(zhì)二級結(jié)構變化測定：將不同青麥仁添加量的面包冷凍干燥磨成粉，過60目篩，用紅外光譜法測定面包內(nèi)蛋白的二級結(jié)構。利用Peakfitv 4.12軟件對圖譜中酰胺帶I區(qū)域進行分析，依次進行基線的校正、去卷積和二階求導操作，將不同的譜帶完全分辨開，當確定每個子峰和二次結(jié)構之間的對應關系時，根據(jù)每個子峰面積計算每個部分的二次結(jié)構的比例[4]。

（6）面包水分狀態(tài)分布測定：將面包片放置于粉碎機里面粉碎，然后去0.5 g面包屑置于直徑15mm的核磁管內(nèi)，將核磁管口包好放置于射頻線圈的固定位置，采用核磁共振儀的CPMG序列測定面包樣品水分分布規(guī)律，參考楊柳等[5]利用MRI技術研究低聚木糖對糙米面包保水性的影響，設定核磁共振儀測定參數(shù)：溫度 35℃；采樣點數(shù)：199；回波個數(shù)：2000；重復掃描次數(shù)：8；反演參數(shù)設置：多組份分數(shù)；濾波檔位0，取點模式，抽樣方式；參與反演點數(shù)200，迭代次數(shù) 10 000。

（7）面包老化過程中菌落總數(shù)和大腸菌群測定：參考呂曉楠[6]大腸菌群快速檢測方法的研究測定面包老化過程中大腸菌群。參考熊海燕[7]等菌落總數(shù)檢測技術研究進展的方法來測定面包老化過程中菌落總數(shù)。

1.3.3 數(shù)據(jù)處理

測定的數(shù)據(jù)使用Excel、Spss及Peakfit進行處理，使用Origin作圖。

2 結(jié)果分析

2.1 老化過程中青麥仁面包水分含量和水分活度的變化

研究表明，面包老化是失水的結(jié)果，面包老化與水分含量之間的關系實際上是面包老化率與脫水率之間的關系[8]。淀粉回生的主要原理是淀粉鏈與結(jié)晶區(qū)積累之間形成雙螺旋結(jié)構，在宏觀的情況下，淀粉的回生表現(xiàn)為體系的硬化、脆化、失水和透明度。淀粉回生特性受淀粉類型、來源、溫度、水分等食品成分的影響[9]。從圖1中可以看出面包在老化過程中水分含量的變化趨勢，隨著老化時間的增長，面包的水分含量逐漸下降。面包水分下降的主要原因是由于面包在老化過程中水分通過表皮蒸發(fā)導致水分的流失，我們可以通過降低面包表皮水分的蒸發(fā)來降低水分的流失，從而保證面包的水分含量。

在老化過程中，水分活度與面包中微生物的生長有很大關系，通過水分活度可以間接的反應面包老化過程中微生物指標[10]。如圖1所示，水分活度在老化過程中呈現(xiàn)先降低、后升高、再降低的過程。探究其原因，水分活度是由自由水的含量，在老化初期面包結(jié)構松軟，水分比較容易散失出去，水分活度下降較快；隨著老化時間的延長，面包表皮水分流失較多，導致面包內(nèi)部的水分由內(nèi)向外擴散，增加了面包水分活度測定過程中的蒸汽壓，使測定結(jié)果升高；隨著老化的進行，面包內(nèi)微生物繁殖加快，消耗水分增多，水分活度隨之下降。由圖1可以預測微生物在老化第5天時，開始大量繁殖。

圖1 青麥仁面包老化過程中水分含量和水分活度的變化

2.2 老化過程中青麥仁面包比容的變化

面包比容是評價面包烘烤質(zhì)量最直觀，客觀，綜合的指標，一般比容越大，面包質(zhì)量越好[11]。由圖2可以看出，面包的比容隨著老化時間的延長，呈現(xiàn)下降的趨勢，可以看出老化時間對青麥仁面包的比容有顯著性影響，老化達到第5天后，面包比容下降趨勢減緩。分析面包比容下降的原因，可能是由于面包老化過程中水分散失導致的。由于面包表皮水分散失較快，面包芯的水分向面包表皮遷移，面筋蛋白在失水過程中收縮，宏觀表現(xiàn)為面包的比容下降。當青麥仁面包老化達到第5天左右時，面包內(nèi)部易散失的水分幾乎散失完全，所以比容下降趨勢減緩。

圖2 青麥仁面包老化過程中比容的變化

2.3 老化過程中青麥仁面包感官評價值的變化

感官評價是通過人的感官對食品的外形、口感、色澤等指標進行綜合的評定，雖然有個人主觀意愿存在，但是也是一種方便、快捷、有效的評價方法。本次實驗是通過10名經(jīng)過培訓的感官評價人員對青麥仁面包的外形、口感、芯色澤、表皮質(zhì)地、彈柔性及紋理結(jié)構進行綜合評定，來得出面包感官品質(zhì)的優(yōu)劣。由圖3可以看出，隨著老化時間的延長，青麥仁面包的各項指標均呈下降趨勢。其中，青麥仁面包的口感、彈柔性、紋理結(jié)構在第5天下降較為明顯，面包的外形在第7天下降比較明顯，面包芯色澤和面包的表皮質(zhì)地呈現(xiàn)均勻下降趨勢。綜合分析，青麥仁面包感官評價值在老化過程中第5天時下降較為明顯，可能是由于青麥仁面包在第5天時，水分散失較多，使得面包的感官評價值下降較大。

圖3 青麥仁面包老化過程中感官評價值的變化

2.4 老化過程中青麥仁面包硬度和彈性的變化

面包的硬度和彈性能夠有效的反應面包的口感、彈柔性等各項品質(zhì)，還能反應面包的咀嚼性、粘附性等相關質(zhì)構指標，因此，可以用硬度和彈性來代表面包的質(zhì)構特性[12-13]。Tiwari[14]等人通過硬度和彈性反應面包老化過程中面包質(zhì)構變化趨勢。Mona M.A.Aly[15]等人測定無面筋蛋白面包的硬度和彈性來反映面包的質(zhì)構特性。

由圖4可以看出青麥仁面包的硬度隨著老化時間的延長呈上升趨勢，通過單因素方差分析，可以看出，老化時間能夠顯著地增加面包的硬度，隨著老化時間的增加，青麥仁面包的硬度上升趨勢趨于平緩。同時，隨著老化時間的延長，青麥仁面包的彈性呈下降趨勢，通過SPSS軟件的單因素方差分析，可以明顯的看出老化時間能夠顯著的降低青麥仁面包的彈性，隨著老化時間的延長，面包的彈性下降趨勢變緩。分析青麥仁面包的硬度和彈性變化趨勢，可能是由于，在面包老化過程中，面包的水分散失，淀粉老化，導致面包的面筋網(wǎng)絡結(jié)構收縮，變得致密，從而使面包的硬度上升，彈性下降。

圖4 青麥仁面包老化過程中硬度和彈性的變化

2.5 老化過程中青麥仁面包水分遷移的規(guī)律

研究發(fā)現(xiàn)，水對于面筋的形成有至關重要的作用，影響面粉水合品質(zhì)的因素不僅僅只有水分含量，水分的其它形式與面粉的各種品質(zhì)都息息相關，利用水分子的結(jié)合狀態(tài)對應質(zhì)子的密度不一樣，質(zhì)子吸收并放出的能量時間間隔也不相同，就會出現(xiàn)不同的橫向弛豫時間的現(xiàn)象[16]?？梢杂煤舜殴舱竦姆椒y定青麥仁面包老化過程中水分遷移的規(guī)律。根據(jù)面包中水分的結(jié)合程度將其劃分為三種存在狀態(tài)：單分子層結(jié)合水、多分子層結(jié)合水和自由水，分別對應的弛豫時間分別為 T21（0.1～1 ms）、T22（1～100 ms）、T23（＞100 ms）[17]。由圖 5 可知，隨著老化時間的延長，T21的峰向左平移，峰的面積也在逐漸變小；與此同時T22的峰同樣出現(xiàn)這樣的規(guī)律，隨著老化時間的延長，峰向左平移，峰的面積減小，表明隨著老化時間的延長，青麥仁面包中多分子層結(jié)合水向單分子層水轉(zhuǎn)化，水分的總量在減少。出現(xiàn)這種現(xiàn)象的原因，主要是青麥仁面包在老化過程中，青麥仁面包表皮的水分散失較快，青麥仁面包內(nèi)部的水分逐漸向青麥仁面包外部遷移，在遷移過程中多分子水逐漸轉(zhuǎn)化為單分子層水。由此可知青麥仁面包在老化過程中，不同種類水分含量的變化規(guī)律和之間的遷移規(guī)律。

圖5 青麥仁面包老化過程中水分遷移規(guī)律

2.6 老化過程中青麥仁面包菌落總數(shù)和大腸菌群的變化

菌落總數(shù)和大腸桿菌是反映食品衛(wèi)生狀況的主要指標[10]。大腸菌群超標，可引起胃腸不適，腹瀉等癥狀，嚴重超標的話，容易導致腸道傳染病或食物中毒的現(xiàn)象[18]。

經(jīng)過檢查青麥仁面包老化過程中菌落總數(shù)和大腸菌群的變化，可以發(fā)現(xiàn)青麥仁面包在常溫儲藏過程中，面包衛(wèi)生的指標的變化規(guī)律。本次實驗未能檢測到大腸菌群。菌落總數(shù)檢測結(jié)果由圖6可知，青麥仁面包老化0 d和老化1 d均未發(fā)現(xiàn)菌落，青麥仁面包在第3天時，發(fā)現(xiàn)培養(yǎng)基中出現(xiàn)菌落，且只有1個菌落出現(xiàn)，到達第5天時菌落總數(shù)開始變多，達到2個大的菌落和9個小的菌落，第7天時菌落總數(shù)已經(jīng)嚴重超標。分析老化過程中青麥仁面包微生物指標的變化原因，主要是由于面包在老化過程中的水分活度的變化影響面包中微生物的生存環(huán)境。當老化進行到第3天時，水分活度升高，適合微生物的生長，開始出現(xiàn)菌落，到達第5天時，水分活度到達最大，微生物迅速生長，菌落總數(shù)直線上升，到達第7天時，水分活度下降，微生物繁殖速率受到影響，但是基數(shù)很大，菌落總數(shù)還在上升。經(jīng)過檢測可以發(fā)現(xiàn)，青麥仁面包在常溫下保鮮袋儲藏的條件下，在第5天后微生物指標超標。

圖6 青麥仁面包老化過程中菌落總數(shù)

3 結(jié)論

隨著老化時間的增長，面包的水分含量逐漸下降；水分活度呈現(xiàn)先降低、后升高、再降低的過程；可以看出老化時間對青麥仁面包的比容有顯著性影響，面包的比容呈現(xiàn)下降的趨勢，老化達到第5天后，面包比容下降趨勢減緩；青麥仁面包感官評價分析可知，隨著老化時間的延長，青麥仁面包的各項指標均呈下降趨勢，其中，青麥仁面包的口感、彈柔性、紋理結(jié)構在第5天下降較為明顯，面包的外形在第7天下降比較明顯；面包的芯色澤和面包的表皮質(zhì)地呈現(xiàn)均勻下降趨勢；質(zhì)構實驗可知，青麥仁面包的硬度隨著老化時間的延長呈上升趨勢，青麥仁面包的彈性呈下降趨勢；由核磁實驗可知，隨著老化時間的延長，青麥仁面包中多分子層結(jié)合水向單分子層水轉(zhuǎn)化，水分的總量在減少；經(jīng)過檢測可以發(fā)現(xiàn)，青麥仁面包在常溫下保鮮袋儲藏的條件下，在第5天后微生物衛(wèi)生指標超標。因此，該產(chǎn)品的最佳食用期應在3 d內(nèi)為宜。