呂一鳴，王曉曦，鄔大江，袁熠冬，朱 琦，馬 森

（1.河南工業(yè)大學糧油食品學院，鄭州 450001；2.杭州恒天面粉集團有限公司，杭州 311215）

冷凍面團最早出現(xiàn)在1950 年前后，經(jīng)過數(shù)十年的發(fā)展，在20 世紀80 年代逐漸成熟。目前，冷凍面團技術(shù)在歐美國家的面包生產(chǎn)中應用最為廣泛，冷凍面團在中國傳統(tǒng)發(fā)酵面制品的研究仍處在初期研究階段，與現(xiàn)場制作的新鮮產(chǎn)品相比，冷凍面團技術(shù)生產(chǎn)的產(chǎn)品容易出現(xiàn)干裂、表皮坍塌、變色、體積小及口感較硬等問題。冷凍面團如果可以廣泛的應用于包子等發(fā)酵面食的工業(yè)化生產(chǎn)中，將會極大的提高生產(chǎn)效率，減少生產(chǎn)成本，提高產(chǎn)品品質(zhì)，同時可以促進中式快餐行業(yè)的發(fā)展，為食品企業(yè)帶來可觀的經(jīng)濟效益[1]。

1 冷凍面團包子的生產(chǎn)工藝

冷凍面團技術(shù)在西式面包的生產(chǎn)中應用廣泛，對于中國傳統(tǒng)的發(fā)酵面制品還沒有相對完善的工藝，可以根據(jù)常見的冷凍面團面包或者是冷凍面團饅頭的生產(chǎn)工藝進行改良，應用在冷凍面團包子生產(chǎn)中，工藝流程見表1。

表1 冷凍面團包子三種工藝流程

未醒發(fā)冷凍面團法的優(yōu)點是面團可在-18 ℃可貯存200 d，但是面團對小麥粉、酵母和改良劑的要求較高，長時間的儲存也會使面團的品質(zhì)下降；預醒發(fā)冷凍面團法儲藏的時間較短，且需要嚴格控制面團的醒發(fā)程度，過度地醒發(fā)會對面筋的網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)造成損傷；冷凍包子法生產(chǎn)成本高，對包子的凍藏環(huán)境要求嚴格，且復蒸后食用品質(zhì)下降。

2 冷凍面團包子在冷凍中品質(zhì)的變化

面團中的水分在冷凍過程中形成的冰晶對面筋網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)的破壞和酵母細胞傷害是導致冷凍面團質(zhì)量下降的主要原因。

面團中的水分在冷凍過程中會形成冰晶填充在面筋網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)中，冰晶的體積隨著凍藏時間的增加而不斷增大，溫度差和蒸氣壓的存在也會使冰晶在面筋蛋白內(nèi)部發(fā)生移動，這些都會對面筋的網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)造成傷害[4]，冰晶發(fā)生重結(jié)晶后會對面筋網(wǎng)絡有擠壓破壞作用，面筋蛋白發(fā)生高聚物解聚，二硫鍵斷裂導致面筋蛋白與麥谷蛋白的裂解溫度隨冷藏時間的增加而下降，熱穩(wěn)定性降低[5]。α-螺旋結(jié)構(gòu)是面筋蛋白的主要支撐骨架，在凍藏中α-螺旋結(jié)構(gòu)會向β-轉(zhuǎn)角與β 折疊結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)化，麥醇溶蛋白與水的結(jié)合程度也會減弱[6]。冰晶會損傷淀粉的表面結(jié)構(gòu)，損傷淀粉的增加會導致深層結(jié)合水的減少，進一步導致可凍結(jié)水分的增加[7]。

酵母菌的存活數(shù)量、發(fā)酵能力對于冷凍面團來說是極為重要的一個因素。冷凍時細胞內(nèi)產(chǎn)生的冰晶會對酵母菌細胞微觀結(jié)構(gòu)造成破壞，細胞外的冰晶則會引起細胞內(nèi)外滲透壓的變化，導致酵母菌失水，從而使酵母菌的活性降低、發(fā)酵能力下降甚至是酵母菌的死亡[8]，這些因素會造成包子的面皮出現(xiàn)死面、比容下降、質(zhì)地下降等不利變化；死亡酵母中的谷胱甘肽會破壞二硫鍵導致面團的筋力下降。

3 冷凍面團包子品質(zhì)的改良

3.1 小麥粉

應選擇面筋蛋白含量較高的小麥粉，提高面筋的強度，減弱冰晶和谷胱甘肽對面筋網(wǎng)絡造成的傷害[9]。有研究發(fā)現(xiàn)高筋粉制得的冷凍面團的綜合品質(zhì)最好，低筋粉最差[10]。當小麥粉的沉降值為44.8mL、降落數(shù)值為637 s、濕面筋的質(zhì)量分數(shù)為36.0%時，這種小麥粉適合制作冷凍面團包子[11]。向面粉中添加馬鈴薯粉、豆渣粉、魔芋粉能夠改善冷凍面團的品質(zhì)，豆渣粉可以減弱冷凍過程中面筋的弱化，魔芋粉可以抑制冰晶的生長，這三者的使用還能夠減少面團中水分的轉(zhuǎn)移，增強面筋網(wǎng)絡強度，在提高抗凍性的同時還增加了包子的營養(yǎng)[12]。

3.2 酵母

有研究人員已經(jīng)通過特定的培養(yǎng)選育酵母菌菌種，來提高酵母菌在冷凍面團的抗凍性，薛美翠等人發(fā)現(xiàn)酵母菌的存活率與海藻糖、甘油含量呈現(xiàn)顯著正相關(guān)，所以可根據(jù)海藻糖和甘油含量，對抗凍性好的酵母進行初步篩選[13]，路雪純等人發(fā)現(xiàn)AY005（釀酒酵母）在-18 ℃儲藏60 d 后存活率最高且具有很好的發(fā)酵能力[14]。艾羽函針對3 種酵母做了相關(guān)研究，發(fā)現(xiàn)高滲培養(yǎng)的酵母會形成保護膜，減少細胞熱量的損失，減弱冰晶的損傷，還能夠抑制酵母細胞蛋白質(zhì)特性的改變，面團在凍藏30 d 后高滲培養(yǎng)酵母細胞的形態(tài)仍然完整[15]。

海藻糖可以很好地提高冷凍面團中酵母的抗凍能力，內(nèi)源海藻糖越多，酵母菌的抗凍性越好[16]，外源海藻糖則可以為酵母菌的新陳代謝提供充足的能量，這兩種海藻糖都可以減輕低溫冷凍對酵母菌造成傷害[17]，促進發(fā)酵，減少包子面皮死面的現(xiàn)象。內(nèi)源海藻糖、甘油、脯氨酸對冷凍損傷的酵母細胞壁有一定的修復作用，促進細胞恢復正常形態(tài)[18]。

3.3 食品膠

食品膠具有良好的持水性、增稠性，并且食品膠與麥谷蛋白的結(jié)合物具有親水性，可以提高面團的持水性，減少冷凍時面團中水分的遷移，食品膠也能夠促進淀粉與面筋網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)結(jié)合，提高冷凍面團的加工品質(zhì)[19]，減小冰晶對面筋網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)和酵母的損傷，有報道指出在面團中同時添加黃原膠和果膠后，能夠明顯抑制冷凍時水分轉(zhuǎn)移[20]，減少凍融對面團結(jié)構(gòu)的破壞；最新的研究認為豬皮明膠是一種良好的防凍劑，豬皮明膠可以通過-S-S-和疏水鍵與面筋網(wǎng)絡交纏或者聯(lián)結(jié)，使面筋的網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)能夠抵抗冰晶造成的損傷[21]，豬皮膠原蛋白水解物（CoAPPs）可以明顯減弱凍融時水分的轉(zhuǎn)移，抑制重結(jié)晶，從而起到保護面筋的作用[22]，但是由于宗教信仰原因，如果添加了豬皮明膠，需要在包裝上明確標識。

3.4 乳化劑

常用到的乳化劑有硬脂酰乳酸鈉、卵磷脂、單甘酯及蔗糖酯等，乳化劑的添加能提高面團的韌性與延伸性，其中硬脂酰乳酸鈉雖然對面團力學性質(zhì)影響較小，但它可以明顯提高產(chǎn)品的感官品質(zhì)[23]。乳化劑的親油基和親水基可以分別與麥谷蛋白和麥醇溶蛋白結(jié)合，提高面團的發(fā)酵能力、持氣性，還可以與脂肪、淀粉結(jié)合，提高面團的凍融穩(wěn)定性，減少水分的遷移，乳化劑也能夠抑制淀粉的老化，從而減少因淀粉老化導致包子面皮發(fā)硬的現(xiàn)象；乳化劑與淀粉結(jié)合形成不溶性復合物，阻礙淀粉的重結(jié)晶，使面團中水的表面張力減少，冰晶形成更小的結(jié)構(gòu)，最終減少面筋網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)的損傷[24]。

3.5 變性淀粉

變性淀粉可以減少面團中水分的移動，增加結(jié)合水的含量，減輕冷凍對面筋網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)造成的損傷，王亞楠等測定了添加不同量醋酸酯馬鈴薯淀粉的面團持水力，證明醋酸酯馬鈴薯淀粉能夠增加面團的持水力，且持水力隨添加量增大而增大[25]。

包子在儲存時存在湯汁外滲現(xiàn)象，可以在與餡料接觸的面皮表面用磷酸酯雙淀粉變性淀粉做隔離膜，達到阻礙湯汁外滲的目的，而且保證了包子良好口感[26]。

3.6 酶

酶可以提高面粉的粉質(zhì)特性與拉伸性能，減少冷凍面團中可凍結(jié)的水分，減少冰晶形成對酵母和面團造成的傷害，從而改善冷凍面團的質(zhì)量。目前常用的酶制劑有纖維素酶、脂肪酶、葡萄糖氧化酶及谷氨酰胺轉(zhuǎn)氨酶。脂肪酶可以強化面筋網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)，纖維素酶和葡糖糖氧化酶可以使面團有較高的產(chǎn)氣量，同時葡萄糖氧化酶可以氧化-SH 生成-S-S-，對面筋網(wǎng)絡的穩(wěn)定有積極作用[27]。谷氨酰胺轉(zhuǎn)氨酶的添加則明顯的提高了酵母的存活率和發(fā)酵能力[28]。

3.7 其它添加劑

氧化劑能將-SH 氧化為-S-S-，鞏固面筋網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)，提高面團的筋力、持氣性、韌性，另外氧化劑可以氧化死亡酵母細胞中的谷胱甘肽，保護面筋網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)[29]。冰結(jié)構(gòu)蛋白可以抑制冰晶的形成和重結(jié)晶，改善面團流變學特性，提高面團的保水性[30]。水溶性阿拉伯木聚糖防止-S-S-被還原，從而保護面筋的網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)[31]。

3.8 冷凍工藝

冷凍溫度、時間、冷藏溫度及冷藏環(huán)境等因素都會對面團品質(zhì)造成影響。冷凍速率較慢時冰晶體積較大，會對面筋結(jié)構(gòu)造成更大地損傷，冷凍速率較快時又會對酵母菌造成傷害，當冷凍速率為-3.19 ℃/min，面團內(nèi)形成的冰晶小且分布均勻，對于面團的傷害較小，可以保證較好的產(chǎn)品質(zhì)量，冷藏溫度低于-20℃時，則會造成酵母的大量死亡[32]，若面團在凍藏使用過程中因溫度波動發(fā)生多次冷凍-融化，面筋網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)則會遭受到明顯的損傷，使面團的品質(zhì)下降[33]。

4 展望

冷凍面團技術(shù)有著顯著的優(yōu)越性，可以減少成本、擴大生產(chǎn)力，能夠有效地推動我國包子產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展。上海、北京等地已有食品企業(yè)將冷凍面團技術(shù)應用在包子的生產(chǎn)中，并產(chǎn)生了可觀的收益。隨著我國經(jīng)濟的持續(xù)發(fā)展和人民生活水平的提高，生活節(jié)奏也在不斷加快，包子的工業(yè)化生產(chǎn)已成為必然趨勢，加強對包子的冷凍面團技術(shù)研究，可以提升包子的品質(zhì)，為包子的工業(yè)化生產(chǎn)提供技術(shù)支持。未來的研究方向還可以根據(jù)不同種類的包子特點優(yōu)化冷凍面團包子的工藝；研究開發(fā)針對冷凍面團包子的改良劑等方向展開。