曹征南，劉建福，馬亞茹，李素芬

（天津商業(yè)大學(xué)生物技術(shù)與食品科學(xué)學(xué)院，天津 300134）

豌豆（Pisμm sativμm L.）作為全球重要的食用豆類(lèi)作物[1]，在過(guò)去的10年里全球豌豆總產(chǎn)量從1 030萬(wàn)噸上升到1 620萬(wàn)噸。豌豆所含物質(zhì)種類(lèi)豐富，分別為23%～31%的蛋白質(zhì)、60%～65%的碳水化合物、1%～2%的脂肪，而碳水化合物中淀粉約占35%，膳食纖維約占27%。豌豆在深加工時(shí)，首先把其種皮與子葉進(jìn)行分離，去除種皮的豌豆用于提取淀粉以及蛋白質(zhì)，而豌豆種皮則為副產(chǎn)物。

豌豆皮的主要成分是膳食纖維。膳食纖維對(duì)人體健康起到重要的作用，能夠預(yù)防心腦血管疾病、降低膽固醇以及血糖水平等[2]。膳食纖維具有高持水性，可以延緩烘焙類(lèi)食品的老化、阻止酸奶的脫水收縮、增加飲料的黏性以及提高肉制品的持水性等。因此，膳食纖維在焙烤食品、乳制品、飲料、肉制品等中應(yīng)用潛力非常巨大。

較高含量的膳食纖維添加到面包中時(shí)，會(huì)引起面團(tuán)的持氣性降低、面包的體積減小以及硬度增加等現(xiàn)象。Gómez等[3]研究發(fā)現(xiàn)，制作面包時(shí)添加2%的豌豆膳食纖維能顯著降低面包的硬度。膳食纖維粒徑的減少可引起膳食纖維比面積的增加以及微觀結(jié)構(gòu)的改變，進(jìn)而影響其持水特性等。目前關(guān)于豌豆膳食纖維對(duì)面團(tuán)以及面包品質(zhì)的影響尚缺乏系統(tǒng)研究。本研究的目的是探討豌豆膳食纖維的粒徑對(duì)豌豆膳食纖維-小麥面粉的混合粉粉質(zhì)特性、面團(tuán)發(fā)酵持氣特性及面包品質(zhì)的影響，為豌豆膳食纖維在面制品中的應(yīng)用、提高豌豆利用率提供技術(shù)和理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

小麥粉（食品級(jí)）：天津利金糧油股份有限公司；花生油（食品級(jí)）：山東魯花集團(tuán)公司；活性干酵母（食品級(jí)）：安琪酵母有限公司；豌豆膳食纖維（食品級(jí)）：山東健源食品有限公司。

1.2 儀器與設(shè)備

質(zhì)構(gòu)儀（TA.XT plus）：英國(guó) Stable Micro Systems公司；流變發(fā)酵儀（RheoF4_CPU V1.00）、混合實(shí)驗(yàn)儀（Mixolab 2）：法國(guó)肖邦技術(shù)公司；振動(dòng)篩（ANALYSETTE 3 PRO）：德國(guó)FRITSCH公司；高速萬(wàn)能粉碎機(jī)（LQ-2kg）：永康市藍(lán)晴工貿(mào)有限公司；和面機(jī)（JHMZ 200）：北京東孚久恒儀器技術(shù)有限公司。

1.3 試驗(yàn)方法

1.3.1 不同粒徑豌豆膳食纖維的制備

在干燥箱中將豌豆膳食纖維在45℃下烘干，將其粉碎并篩分后，依次得到粒徑為180 μm～250 μm、150 μm～180 μm（不含 180 μm）、125 μm ～150 μm（不含150 μm）以及小于125 μm的4個(gè)粒徑范圍的豌豆膳食纖維粉，將其置入塑料袋內(nèi)密封備用。

1.3.2 豌豆膳食纖維物理特性的測(cè)定

取4種粒徑的豌豆膳食纖維，分別測(cè)定其持水力、吸油性以及結(jié)合水力，測(cè)定方法參考文獻(xiàn)[4]中的試驗(yàn)方法。

1.3.3 混合粉粉質(zhì)特性的測(cè)定

將不同粒徑的豌豆膳食纖維按6%的比例（占混合粉）與小麥粉混合均勻，利用混合實(shí)驗(yàn)儀[5]，選擇chopin+協(xié)議，并以14%濕基為基準(zhǔn)，測(cè)定混合粉的粉質(zhì)特性。DF0代表小麥面粉；DF1代表 180μm～250μm膳食纖維+小麥面粉；DF2代表150μm～180 μm膳食纖維+小麥面粉；DF3代表125μm～150μm膳食纖維+小麥面粉；DF4代表小于125μm膳食纖維+小麥面粉。

1.3.4 面包的制備

面包的配料：高筋面粉1 000 g、酵母12 g、黃油100 g、白砂糖 200 g、食鹽 12 g、雞蛋 30 g、奶粉 50 g、水480 g、豌豆膳食纖維63.83 g（占混合粉的6%）。將面粉、豌豆膳食纖維、酵母和奶粉放入和面機(jī)，攪拌均勻后加入食鹽、白砂糖、水、蛋液，低速下攪拌約3 min，再高速攪拌5min后，加入切成小塊的黃油，再低速攪拌3min，高速攪拌5 min～8 min至面團(tuán)拉成薄膜且斷裂處呈光滑狀時(shí)為佳，取部分面團(tuán)立刻進(jìn)行發(fā)酵特性的測(cè)定，其余面團(tuán)放置發(fā)酵室發(fā)酵（發(fā)酵條件：28℃～30℃、水分條件85%、90 min），再進(jìn)行成型發(fā)酵（發(fā)酵條件：38℃、水分條件90%、90 min），發(fā)酵結(jié)束后進(jìn)行烘烤（烘烤條件：上火190℃，下火190℃，30 min），冷卻后包裝備用。

1.3.5 面團(tuán)發(fā)酵持氣特性的測(cè)定

取1.3.4中制備好的面團(tuán)，立即放入流變發(fā)酵儀的發(fā)酵框內(nèi)進(jìn)行測(cè)定。測(cè)試條件：溫度30℃，樣品質(zhì)量315 g，樣品負(fù)重1.5 kg，測(cè)試時(shí)間為180 min。

1.3.6 面包質(zhì)構(gòu)特性的測(cè)定

用切片機(jī)將面包切成2.5 cm的薄片，測(cè)定時(shí)將兩片疊加，對(duì)面包芯部位進(jìn)行質(zhì)構(gòu)特性的測(cè)定，測(cè)定條件如表1所示。

表1 面包質(zhì)構(gòu)特性的測(cè)定條件Table 1 Measuring conditions of bread texture characteristics

1.3.7 面包儲(chǔ)藏期內(nèi)硬度的變化

面包出爐冷卻后密封包裝，于25℃恒溫下儲(chǔ)藏[6]，分別在第0、1、3、5、7天對(duì)添加不同粒徑豌豆膳食纖維的面包的硬度進(jìn)行測(cè)定，測(cè)定方法同1.3.6。

1.3.8 數(shù)據(jù)分析

應(yīng)用 Excel、SPSS（16.0）軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)處理。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同粒徑豌豆膳食纖維的物理特性的測(cè)定結(jié)果

不同粒徑豌豆膳食纖維物理特性的測(cè)定結(jié)果見(jiàn)表2。

表2 不同粒徑豌豆膳食纖維的物理特性Table 2 Physical properties of pea dietary fiber with different particle sizes

從表2中可以看出，隨著豌豆膳食纖維的細(xì)化，其持水力、吸油性、結(jié)合水力呈現(xiàn)先增加后減小的趨勢(shì)。125 μm ～150 μm 膳食纖維粉的持水力最大，150 μm ～180 μm膳食纖維粉的吸油性、結(jié)合水力最大；膳食纖維具有多種重要的理化性質(zhì)，如持水性[7]，與淀粉、蛋白相比吸水能力更強(qiáng)。隨著膳食纖維粒徑的減小，顆粒比表面積增大，親水基團(tuán)暴露的更多，內(nèi)部的孔隙增多，與水、油接觸面積增大，使得其各物理特性增大；但隨著粒徑的進(jìn)一步降低，豌豆纖維素、半纖維素等物質(zhì)斷裂成小分子物質(zhì)，且多孔結(jié)構(gòu)被破壞，也可能會(huì)出現(xiàn)聚團(tuán)結(jié)塊現(xiàn)象[8]，細(xì)小的粉體對(duì)水分、油脂的束縛減小，導(dǎo)致其持水力、吸油性以及結(jié)合水的能力降低[9]。

2.2 豌豆膳食纖維的粒徑對(duì)混合粉的粉質(zhì)特性的影響

膳食纖維-小麥粉混合粉粉質(zhì)特性的測(cè)定結(jié)果見(jiàn)表3。

表3 膳食纖維-小麥粉混合粉粉質(zhì)特性的測(cè)定結(jié)果Table 3 Measured results of the silty characteristics of dietary fiber-wheat flour mixed flour

不同粒徑豌豆膳食纖維與小麥粉混合均勻形成混合粉，豌豆膳食纖維的添加量均為6%。由表3可知，豌豆膳食纖維的添加及其粒徑顯著影響混合粉的吸水率、形成時(shí)間、穩(wěn)定時(shí)間等粉質(zhì)特性。與對(duì)照（小麥粉）相比，添加豌豆膳食纖維的混合粉的吸水率、面團(tuán)形成時(shí)間顯著增加，而面團(tuán)的穩(wěn)定時(shí)間顯著降低[10]，p＜0.05。表明隨著膳食纖維粒徑的減少，面團(tuán)的筋力減弱，面團(tuán)的耐攪拌程度降低；膳食纖維粒徑越小，其比表面積越大[11]，膳食纖維表面暴露的羥基數(shù)量越多，因而與水的結(jié)合能力增強(qiáng)，引起面團(tuán)的吸水量增加。粒徑小的豌豆膳食纖維比表面積大，與面筋蛋白的作用面積大，因而延長(zhǎng)面筋蛋白網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的形成[12]，面筋強(qiáng)度減弱，面團(tuán)的形成時(shí)間增加而穩(wěn)定時(shí)間縮短[13]。

2.3 豌豆膳食纖維的粒徑對(duì)混合粉面團(tuán)發(fā)酵特性的影響

表4表明了豌豆膳食纖維的粒徑對(duì)面包面團(tuán)發(fā)酵的最大高度（Hm）、面團(tuán)發(fā)酵最終高度（H）、面團(tuán)的穩(wěn)定性[（Hm-H）/Hm×100]及面包面團(tuán)氣體保留系數(shù)（R）等面團(tuán)發(fā)酵持氣特性的特征參數(shù)的影響。

表4 膳食纖維對(duì)混合粉面團(tuán)發(fā)酵特性的影響Table 4 Effect of dietary fiber on the fermentation characteristics of mixed flour dough

由表4可知，添加豌豆膳食纖維后，面團(tuán)發(fā)酵的最大高度、最終高度、面團(tuán)的穩(wěn)定性以及面團(tuán)氣體保留系數(shù)均顯著降低；且隨著豌豆膳食纖維粒徑的減少，面團(tuán)的最大發(fā)酵高度、面團(tuán)發(fā)酵最終高度、面團(tuán)的穩(wěn)定性顯著下降而氣體保留系數(shù)先增加后降低[14]。

添加的豌豆膳食纖維在一定程度上破壞面包面團(tuán)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，因而造成面團(tuán)發(fā)酵最大高度和最終高度降低；豌豆膳食纖維破壞淀粉-谷蛋白基質(zhì)結(jié)構(gòu)，導(dǎo)致氣體在特定方向上膨脹，影響了面團(tuán)膨脹和氣體保留能力[15]，也會(huì)影響產(chǎn)品的體積和面包結(jié)構(gòu)[16]。

2.4 豌豆膳食纖維粒徑對(duì)面包質(zhì)構(gòu)的影響

豌豆膳食纖維粒經(jīng)對(duì)面包質(zhì)構(gòu)的影響見(jiàn)表5。

表5 添加不同粒徑膳食纖維的面包質(zhì)構(gòu)Table 5 The texture of bread with different particle diameters of dietary fiber

由表5可知，隨著豌豆膳食纖維粒徑的減小，面包的硬度逐漸增大，彈性、黏性逐漸降低。這可能是因?yàn)殡S著豌豆膳食纖維粒徑的減小，豌豆膳食纖維的吸水性增強(qiáng)，引起面包表面和內(nèi)部間的游離水減少，面團(tuán)及面包硬度變大[17]。

2.5 面包儲(chǔ)藏期內(nèi)硬度的變化

貯藏期間面包老化現(xiàn)象普遍存在[18]。面包在儲(chǔ)藏期間，面包內(nèi)部水分不斷外移，表面水分散失，因而面包的硬度逐漸增大，這是面包老化的主要原因。豌豆膳食纖維粒徑對(duì)面包在儲(chǔ)藏期內(nèi)硬度的變化情況如圖1所示。

圖1 不同粒徑膳食纖維面包儲(chǔ)藏期內(nèi)硬度的變化Fig.1 Changes in hardness of different particle size dietary fiber bread during storage

由圖1可知，面包在儲(chǔ)藏1 d～7 d內(nèi)，隨著儲(chǔ)藏時(shí)間的延長(zhǎng)，面包硬度均增大；添加豌豆膳食纖維顯著降低面包的硬度，表明豌豆膳食纖維具有延緩面包衰老的作用；但隨著粒徑的減小，面包的硬度增大[19]；豌豆膳食纖維粒徑越大，面團(tuán)結(jié)合水力越強(qiáng)，面包硬度越小，但口感粗糙[20]。

3 結(jié)論

小麥粉中添加豌豆膳食纖維顯著影響混合粉的吸水率、面團(tuán)形成時(shí)間、面團(tuán)穩(wěn)定時(shí)間。隨著豌豆膳食纖維粒徑的減小，面團(tuán)形成時(shí)間增加而面團(tuán)穩(wěn)定時(shí)間減小。豌豆膳食纖維及其粒徑影響面包面團(tuán)的持氣性，添加豌豆膳食纖維面包的持氣性下降，且豌豆膳食纖維的粒徑越小面團(tuán)的持氣性越低。小麥粉中添加6%的豌豆膳食纖維能延緩面包的老化，豌豆膳食纖維的粒徑影響面包在儲(chǔ)藏期的變化，添加180 μm～250 μm豌豆膳食纖維面包老化的效果最好。