范 媛,王校紅,于殿宇,田娟娟,焦雁翔,顧冰松,代雅杰,邱澤國,王立琦**
(1.哈爾濱米旗食品有限責任公司,哈爾濱 150060; 2.東方集團糧油食品有限公司,哈爾濱 150006; 3.黑龍江秋然米業(yè)有限公司,黑龍江 方正 150801; 4.黑龍江格云食品有限公司,黑龍江 黑河 164399; 5.哈爾濱商業(yè)大學,哈爾濱 150028)
米糠是稻谷碾米過程中的主要副產物,其集中了稻谷64%的營養(yǎng)成分。其中含有油脂14%左右,蛋白質15%左右,膳食纖維含量高達35%~50%[1]。研究表明,增加膳食纖維的攝入量對預防和減少冠心病、糖尿病和高血壓等疾病有好處[2-3]。而來源于谷物的膳食纖維還對腸道運動具有促進作用,且不增加胃腸道副反應[4]。鑒于膳食纖維的治療潛力,越來越多含纖維食品研究開發(fā)。食用米糠可有助于降低患心血管疾病和結腸癌的風險。通過擠壓膨化處理過后的全脂穩(wěn)定米糠粉增加了可溶性膳食纖維含量[5]。因此,選用擠壓處理后的全脂穩(wěn)定米糠粉為功能性食品原料添加到面包中。
面包基礎粉面筋蛋白含量較少,筋力弱,其特性很難滿足烘焙食品的需要。谷朊粉作為一種優(yōu)良的面團改良劑,加入2%~10%谷朊粉到面粉中,可明顯增加面粉的濕面筋含量和蛋白質含量[6],有效提高面團的強度,使面團網(wǎng)絡結構紋理清晰、組織均勻。另外,谷朊粉因含有麥醇溶蛋白和麥谷蛋白,具有良好的持水性和黏彈性,有利于保持面包內部水分,延緩面包老化劣變[7-8]。
大豆分離蛋白(SPI)是一種重要的植物蛋白產品,其是一種以低溫脫溶大豆粕為原料生產的全價蛋白類食品添加劑。大豆分離蛋白中的蛋白質含量高,消化利用率高[9],不含膽固醇,具有很高的營養(yǎng)價值[10]。由于大豆分離蛋白中賴氨酸含量較高,所以將其加入到食品中,平衡氨基酸含量,提高食品營養(yǎng)價值。
因此,選用擠壓處理后的全脂穩(wěn)定米糠粉,并添加適量的谷朊粉和大豆分離蛋白加以協(xié)調,制成富含膳食纖維、植物蛋白的米糠營養(yǎng)復合面包,探究不同比例添加的全脂穩(wěn)定米糠粉和谷朊粉對米糠營養(yǎng)復合面包的比容、水分含量、質構特性、面團粉質特性及感官評價的影響,以期拓展米糠在食品加工中的利用率。
全脂穩(wěn)定米糠粉,出自黑龍江五?!暗净ㄏ恪钡久子蓶|方糧油方正米業(yè)有限責任公司提供(新鮮米糠含水率13.7%,蛋白質質量分數(shù)15.3%,脂肪質量分數(shù)15.4%,淀粉質量分數(shù)30.7%,可溶性膳食纖維含量10.0%);面包專用粉,黑龍江北大荒豐威食品有限公司;谷朊粉,泰康糧食深加工有限公司;大豆分離蛋白,山東嘉華保健品股份有限公司;α-淀粉酶,山東隆科特酶制劑有限公司;堿性蛋白酶,南寧龐博生物工程有限公司;黃油、調制乳粉、白砂糖、食用鹽、雞蛋、安琪即發(fā)干酵母均為市售。
TMS-CONSOLE物性儀,美國FTC公司產品;JFZD300粉質儀,遼寧賽亞斯科技有限公司;BSC-250恒溫恒濕箱,常州萬科儀器科技有限公司;H0503電子天平,邢臺潤聯(lián)科技開發(fā)有限公司;G90F23CN3PV-BM1(S2)電烤箱,廣東格蘭仕微波生活電器制造有限公司;LXT-500C水分檢測儀,深圳市萊希特儀器設備有限公司;H8388和面機,河北德科機械科技有限公司;TDZ5-WS離心機,常州金南儀器制造有限公司;30B粉碎機,常州市貝奇干燥設備有限公司。
1.3.1 全脂穩(wěn)定米糠粉制備全脂穩(wěn)定米糠粉的制備參考劉婷婷等[11]的方法,首先將米糠脫植酸處理,以減少植酸鹽與大營養(yǎng)分子發(fā)生絡合作用,影響對其他營養(yǎng)物質的吸收。然后在90℃下經α-淀粉酶酶解30 min,再經堿性蛋白酶在55℃條件下酶解1 h,再滅酶使酶失活,離心干燥處理,通過雙螺桿擠壓改性,粉碎得到高品質膳食纖維的全脂穩(wěn)定米糠粉。
1.3.2 混合粉的配制按照表1不同比例將經過擠壓膨化的全脂穩(wěn)定米糠粉與谷朊粉(基于混合粉)添加到面包粉中,再加入2%(基于混合粉)的大豆分離蛋白進行混合,過100目篩4~5次,制成質地均勻的混合粉。
表1 全脂米糠與谷朊粉添加比例
1.3.3 面包制作過程面包基礎配方:混合粉250 g、水115 g、白砂糖15 g、食用鹽2.5 g、黃油15 g、干酵母4 g,雞蛋1個、大豆分離蛋白5 g。
工藝流程:面團調制→發(fā)酵→整形醒發(fā)→烘焙→冷卻、包裝
操作要點:
面團調制:將白砂糖、黃油、調制乳粉、食用鹽等各種輔料充分攪拌均勻后,投入混合粉中進行調制。先低速混合5 min,然后轉入中速10 min,最后用高速調2 min,之后將面團溫度控制在27℃左右。
發(fā)酵:面團揉制好后,在28℃下發(fā)酵2 h。
整形醒發(fā):將發(fā)酵好的面團進行切塊、稱量、搓圓、成形和入模。在溫度36~38℃,相對濕度控制在80%~90%條件下醒發(fā)45 min。
烘焙:將面包胚入爐,爐內保持60%~70%的濕度,210~220℃,時間為15 min。
冷卻、包裝:等待面包冷卻至當中心部位為35℃時,進行包裝。
1.3.4 面包比容測定面包比容測定參照GB/T14611—2008的方法。制備好的面包出爐后室溫冷卻5 min,稱重,采用菜籽替代法測定面包的體積,面包的體積與質量之比即為面包比容(mL/g)。比容測定時面包體積的平均偏差要小于等于15 mL。
1.3.5 面包水分含量的測定參考標準GB 5009.3—2010方法,根據(jù)干燥失重法原理,采用水分檢測儀對面包的水分進行測量及分析。
1.3.6 面包物性測定
(1)取樣方法
室溫冷卻1 h的面包樣品,用面包刀切除面包兩端的12.5 mm面包片,然后切出75 mm厚的面包做測試樣品。
(2)質構測定參數(shù)設置
依據(jù)段云龍等[12]的方法,對面包樣品進行質構特性(硬度、彈性、回復性和咀嚼性)測定。將冷卻成形的面包樣品,切割成兩端為12.5 mm面包片和厚度75 mm的面包,選用P/36R探頭,進行質構輪廓分析(TPA),對每個面包(n=3)進行重復測量。測定參數(shù)為觸發(fā)力5 g;測試前速度3 mm/s;測試速度2 mm/s;測試后速度2 mm/s;壓縮程度50%;2次壓縮之間間隔時間5 s。
1.3.7 面團粉質特性測定采用粉質儀對復合面團的流變特性(吸水率、穩(wěn)定性、面團展開時間和軟化程度)進行測定。依照AACC-54-21方法,采用恒定面粉重量研究粉質特性。
面包比容是衡量烘焙產品質量的重要指標,因為其可以充分反映面包的質地特性[13]。一般面包比容越大說明面包的品質越好。不同全脂穩(wěn)定米糠粉添加量對復合面包比容的影響如圖1所示。未添加全脂穩(wěn)定米糠粉時,面包比容為4.54 mL/g,谷朊粉的添加增加了面包粉中面筋蛋白的含量,網(wǎng)絡結構增強,使得面團在發(fā)酵過程中的持氣能力提高,因此比容也較高。但隨著全脂穩(wěn)定米糠粉添加量的增加面包比容呈現(xiàn)先增大后減小的趨勢,當米糠添加量低于6%時,面包的比容變化不顯著,當添加量達到6%時,面包比容達到最大,這可能是由于擠壓處理后的米糠親水性較強,與水分結合緊密,使得面包質地細密。隨著米糠添加量的繼續(xù)增加,面包比容顯著減小。這是因為擠壓改性米糠中的膳食纖維對酵母生長有一定的阻礙作用,使面團在發(fā)酵、醒發(fā)及烘烤過程中持氣能力降低。
圖1 不同全脂穩(wěn)定米糠粉添加量對米糠營養(yǎng)復合面包比容的影響
面包的含水量對面包的品質起決定性的作用[14]。由圖2可知,在谷朊粉添加比例為8%時,含水量較大。這是因為谷朊粉具有良好的持水性,有利于保持面包內部的水分。在全脂穩(wěn)定米糠粉6%與谷朊粉2%時,面包水分含量達到最大。因為米糠中含有更多的纖維素和其他非淀粉多糖,這些多糖能夠保持水分[15]。
圖2 不同全脂穩(wěn)定米糠粉添加量對米糠營養(yǎng)復合面包水分含量的影響
面包的質構特性反映了面包的品質。硬度反映面包組織結構的松軟程度,硬度越小,面包越柔軟,口感越好[16]。彈性值與面包的品質成正相關,彈性數(shù)值越大,面包吃起來越柔軟、筋道,爽口不黏牙[11]。咀嚼性反映了食物入口后的舒適程度,面包的咀嚼性越小,入口的舒適度就越好,反之面包口感越粗糙。回復性能反映面包網(wǎng)孔結構的變化,體現(xiàn)面包彈性的強弱,面包的回復性越好,面包的咀嚼性越好,使面包又筋道又柔軟。不同米糠粉添加量對米糠營養(yǎng)復合面包質構的影響如表2所示。
表2 不同全脂穩(wěn)定米糠粉添加量對米糠營養(yǎng)復合面包物性的影響
未添加全脂穩(wěn)定米糠粉,谷朊粉含量為8%時,面包的硬度較小,這可能是因為谷朊粉的添加導致面團中蛋白質含量增加,吸水后與小麥粉中的面筋共同呈現(xiàn)膠體性狀,故面包硬度較小[17]。隨著全脂穩(wěn)定米糠粉添加量的增加,谷朊粉添加量的減少,硬度呈現(xiàn)先減小后增大的趨勢,而在全脂穩(wěn)定米糠粉添加量為6%,谷朊粉添加量為2%時,硬度達到最小值。米糠和谷朊粉的添加對面包的彈性和回復性影響較小。添加米糠和谷朊粉可以提高面包的咀嚼性。綜上所述,谷朊粉的加入可以減少由于全脂穩(wěn)定米糠粉添加帶來的粗糙口感,提高面包的品質使口感變得柔軟細膩。
隨著全脂穩(wěn)定米糠粉添加比例增大,谷朊粉添加比例減小,混合面團的吸水率和弱化指數(shù)是逐漸增大,形成時間和穩(wěn)定時間逐漸減小。隨著米糠粉添加量增加,吸水率增大,可能是由于米糠經過擠壓處理后水分含量降低和米糠中的蛋白質及谷朊粉具有持水性引起的[18]。在面團形成過程中,全脂穩(wěn)定米糠粉的添加弱化了面筋網(wǎng)絡結構,稀釋面粉中面筋蛋白的數(shù)量,但谷朊粉具有良好的彈性和韌性,能夠對面包的結構有所改善(見表3)。綜合分析,在混合粉中添加全脂穩(wěn)定米糠粉6%和谷朊粉2%粉質劣變程度不明顯。
表3 不同全脂穩(wěn)定米糠粉添加量對面團粉質特性的影響
不同全脂穩(wěn)定米糠粉添加量對米糠營養(yǎng)復合面包感官品質的影響如表4所示。結果表明,在米糠粉添加量6%和谷朊粉2%的面包感官評價較好,感官綜合評分為96.45分。此條件下的制作出的面包,表皮顏色呈金黃色且內部顏色亮白帶黃,呈海綿狀,復原性較好。
表4 不同全脂穩(wěn)定米糠粉添加量對米糠營養(yǎng)復合面包感官品質的影響
采用擠壓處理全脂穩(wěn)定米糠粉為原料,添加適量的谷朊粉和大豆分離蛋白制作米糠營養(yǎng)復合面包。確定了全脂穩(wěn)定米糠粉與谷朊粉最適添加量,即全脂穩(wěn)定米糠粉15 g、谷朊粉5 g。在此條件下生產出的面包比容較大,硬度較小,還改善了面包的質地結構,減少由米糠粉的添加帶來的粗糙口感,質地柔軟有彈性,色澤、風味均與普通面包相似。結果表明,以擠壓處理全脂穩(wěn)定米糠粉為原料,添加適量的谷朊粉和大豆分離蛋白,可以制備出營養(yǎng)豐富的優(yōu)質復合面包,并且產品在技術上、經濟上是可行的,具有商業(yè)開發(fā)價值,同時為改善功能性面包提供參考。