蔣 雁，陳 艷，吳 躍

(1.貴州省糧油產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗站，貴州 貴陽 550001； 2.中南林業(yè)科技大學(xué)食品科學(xué)與工程學(xué)院//稻谷及副產(chǎn)物深加工國家工程實驗室，湖南 長沙 410004)

隨著飲食結(jié)構(gòu)的變化，面包已成為全球消費性食品。目前，我國面包市場呈現(xiàn)穩(wěn)定增長態(tài)勢，面包零售額復(fù)合增長率約為11%，面包行業(yè)規(guī)模達(dá)到404.11億元，躍居全球第二[1]，伴隨著飲食選擇的變化，面包在我國仍具有較大的發(fā)展空間。市售面包原料種類較為單一，人們偏向食用口感較好的精加工小麥粉，雖然精加工小麥粉具有較好的食用品質(zhì)，但會造成小麥粉中最為關(guān)鍵的營養(yǎng)成分損失。因此，豐富面包原料種類，在面包中加入新原料，改善面包的營養(yǎng)及功能品質(zhì)，開發(fā)一類營養(yǎng)全面的面包具有良好的發(fā)展前景。

目前，米粉制作面包的最大困難是米粉缺乏面包制作過程中能保持發(fā)酵產(chǎn)生氣體的小麥面筋樣的蛋白質(zhì)[2]。食品添加劑是改善和提高糙米面包品質(zhì)的最有效方法之一，主要是因為食品添加劑有延緩面包的老化，改變面團(tuán)的筋力，提高面團(tuán)的加工性能等作用。而糙米面包與常規(guī)法面包相比，還存在硬度大、彈性小以及面包氣孔小等缺點。因此，期望通過食品添加劑進(jìn)行改良，從提高面團(tuán)制備階段面筋的質(zhì)量和數(shù)量及控制水分變化兩個方面來改善面團(tuán)及其烘烤面包的品質(zhì)，達(dá)到降低面包硬度，提升面包彈性和柔軟性，改善面包氣孔結(jié)構(gòu)的目的。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

有機(jī)糙米,黑龍江省和糧農(nóng)業(yè)有限公司；高筋小麥粉,克明面業(yè)股份有限公司；金龍魚米糠油,益海嘉里食品有限公司；酵母菌(安琪),安琪酵母股份有限公司；糖粉,市售；羧甲基纖維素鈉(CMC-Na)、瓜爾膠,上海申光食用化學(xué)品有限公司；單雙甘油脂肪酸酯,張家港市中鼎添加劑有限公司。

1.2 儀器與設(shè)備

TA-XTPlus質(zhì)構(gòu)儀，英國(Stable Micro System)公司；DSC Q 2000差式熱量掃描儀，美國(TA Instruments)公司；NMI 20核磁共振成像分析儀，上海紐邁電子科技有限公司；UltraScan PRO色度儀，美國(Hunter-Lab)公司；HMJ-A 35 A1小熊和面機(jī)，小熊電器股份有限公司；ME 204/02電子天平，梅特勒-托利多儀器(上海)有限公司；MIR-250 A面包發(fā)酵箱，上海精宏實驗設(shè)備有限公司；BC/BD-100HER低溫冰箱，青島海爾特種電冰柜有限公司；電熱鼓風(fēng)干燥箱，上海恒一科技有限公司。

1.3 試驗方法

1.3.1添加劑與面包的制備

(1)添加劑的制備:將羧甲基纖維素鈉、瓜爾膠和單雙甘油脂肪酸酯加水溶解配制成質(zhì)量分?jǐn)?shù)1%的溶液，使用時按質(zhì)量稱取，1 g添加劑加入100 g粉中對應(yīng)濃度為0.01%；0.06%復(fù)合添加劑由0.01%羧甲基纖維素鈉2 g、0.01%瓜爾膠2 g和0.01%單雙甘油脂肪酸酯2 g按1∶1∶1組成；0.12%復(fù)合添加劑由0.01%羧甲基纖維素鈉4 g、0.01%瓜爾膠4 g和0.01%單雙甘油脂肪酸酯4 g按1∶1∶1組成；0.18%復(fù)合添加劑由0.01%羧甲基纖維素鈉6 g、0.01%瓜爾膠6 g和0.01%單雙甘油脂肪酸酯6 g按1∶1∶1組成。

(2)面包的制備：面包配方為糙米粉55 g、小麥粉45 g、糖粉20 g、酵母粉1.5 g、水26 g、米糠油2 g。

首先將酵母菌粉加水活化10 min，然后將活化好的菌液與面包原料粉在和面機(jī)中混合攪拌，待面團(tuán)成型后加入米糠油，直至形成光滑均勻的面團(tuán)，結(jié)束攪拌。然后在28℃預(yù)發(fā)酵1 h，4℃冷藏條件下緩慢發(fā)酵7 d，發(fā)酵完成后再120℃烘烤12 min。

1.3.2面團(tuán)質(zhì)構(gòu)特性的測定

將制作好的面團(tuán)放在質(zhì)構(gòu)分析儀載樣臺中央，用P/36 R探頭測定面團(tuán)的質(zhì)構(gòu)特性(TPA模式)，冷藏面團(tuán)測定前先將面團(tuán)在室溫靜置30 min后進(jìn)行測定。測定參數(shù)為：測試前速度2.0 mm/s，測試速度2.0 mm/s，測試后速度1.0 mm/s，面團(tuán)樣品的形變?yōu)?0%，采用2次壓縮，每個工藝下的樣品平行測定6次，測試完后取平均值。

1.3.3面團(tuán)水分狀態(tài)的測定

利用NMI 20核磁共振成像分析儀測定面團(tuán)的橫向馳豫時間(T2)，分析水分分布情況。冷凍/冷藏面團(tuán)測定前先將面團(tuán)在室溫靜置30 min，取面團(tuán)中心樣品1 g，放置在核磁共振成像系統(tǒng)的射頻線圈中，采用CPMG脈沖序列測定樣品中自旋-自旋弛豫時間T2。樣品采集參數(shù)如下：SW=200 kHz，SF=18，RFD=0.1，Q1=418 455，TW=1 000 ms，P1=14 ms，RG1=20，TD=1024，DRG1=3，DR=0，NS=8，NECH=4 000，DL1=0.2，P1=14，P2=27，TD=341 634。利用Niumag NMR分析軟件通過SIRT算法將得到的信號反演得到T2弛豫時間曲線，設(shè)置迭代次數(shù)10萬次。

1.3.4面團(tuán)發(fā)酵力的測定

采用面團(tuán)體積法[3]測定面團(tuán)發(fā)酵力。稱取30 g的面團(tuán)，用玻璃棒將面團(tuán)填充于100 ml的量筒底部并把面團(tuán)的頂部壓平，記錄初始體積V1，發(fā)酵完成后記錄體積V2。面團(tuán)的發(fā)酵力為V2-V1。讀取體積時，將玻璃棒伸入量筒內(nèi)，使其低端輕觸已發(fā)酵面團(tuán)的最頂端，平視量筒讀數(shù)，以減小誤差。每個樣品平行測定3次。

1.3.5面包質(zhì)構(gòu)特性的測定

參考段云龍[4]的研究方法，采用TA.XTPlus質(zhì)構(gòu)儀對面包進(jìn)行TPA測試，得到物性測試曲線，通過計算得到相關(guān)質(zhì)構(gòu)參數(shù)，包括硬度、黏性、彈性、凝聚性、回彈性、膠黏性、咀嚼性。

面包測試樣品制作：將制成的面包取出冷卻10 min后，用面包刀進(jìn)行切片，切出1 cm厚的面包作為質(zhì)構(gòu)測試樣品。

質(zhì)構(gòu)儀測試參數(shù)為：探頭P/36 R，觸發(fā)力5g，測前速度3 mm/s，測試速度2 mm/s，測后速度2 mm/s，壓縮程度為50%，2次壓縮停留時間為5 s。每個工藝下的樣品平行測定6次，測試完后取平均值。

1.3.6面包表皮色澤的測定

將面包切片置于UItraScan PRO色度儀載物臺，然后進(jìn)行測定，每個工藝下樣品平行測定3次，取平均值。根據(jù)得到的L*、a*、b*平均值，計算ΔE、C*、h0，計算公式如下：

色相角(h0)=tan-1b*/a*

(1)

(1) CMC-Na對面團(tuán)水分狀態(tài)影響

(2)

(3)

1.3.7面包比容的測定

菜籽替代法(AACCI標(biāo)準(zhǔn)方法10-05)測定面包體積。面包比容為面包體積與面包質(zhì)量之比，公式如下：

面包比容=面包體積/面包質(zhì)量。

2 結(jié)果與分析

2.1 添加劑對面團(tuán)質(zhì)構(gòu)特性的影響

添加劑對冷藏發(fā)酵面團(tuán)質(zhì)構(gòu)特性的影響如表1所示。與未加添加劑組對比，隨著CMC-Na添加量的增加，制作的面團(tuán)硬度減小，膠黏性和咀嚼性顯著減小(P<0.05)，彈性和回彈性顯著增大(P<0.05)，其中，彈性從3.43增加到了6.33，說明CMC-Na對面團(tuán)質(zhì)構(gòu)特性有提升作用。這與忻晨[5]研究結(jié)果一致，當(dāng)樣品中加入CMC-Na后，彈性明顯增大，膠黏性和咀嚼性減小，說明CMC-Na不僅可以抑制淀粉老化，還能提高面團(tuán)的冷藏穩(wěn)定性，這是因為CMC-Na具有持水性，可以控制水分遷移，抑制冰的重結(jié)晶。

表1 添加劑對面團(tuán)質(zhì)構(gòu)特性影響

與未加添加劑組對比，隨著瓜爾膠添加量的增加，面團(tuán)彈性和回彈性顯著增大(P<0.05)，其膠黏性和咀嚼性顯著減小(P<0.05)；當(dāng)瓜爾膠添加量為0.06%時，面團(tuán)硬度顯著減小，說明此時面團(tuán)質(zhì)構(gòu)特性最佳，其中，面團(tuán)硬度從3 127.90 g減小至2 681.29 g，減小了14.3%?？赡苁枪蠣柲z的加入使原料粉的吸水量增加，改善了面團(tuán)的拉伸強(qiáng)度，增強(qiáng)面團(tuán)的彈性，從而使面包的硬度和咀嚼性降低，回彈性提高[6]。

與未加添加劑組對比，隨著單雙甘油脂肪酸酯添加量的增加，面團(tuán)硬度減小，膠黏性和咀嚼性顯著減小(P<0.05)，彈性和回彈性顯著增大(P<0.05)，說明單雙甘油脂肪酸酯對面團(tuán)質(zhì)構(gòu)特性有提升作用。主要是因為單雙甘油脂肪酸酯可與面筋蛋白發(fā)生絡(luò)合作用，強(qiáng)化面筋結(jié)構(gòu)，使面團(tuán)彈性、韌性和延展性升高[7]。

對比未加添加劑組與單個添加劑組，隨著復(fù)配添加劑添加量的增加，面團(tuán)的硬度、膠黏性以及咀嚼性顯著降低(P<0.05)，彈性、回彈性顯著升高(P<0.05)，說明添加復(fù)配添加劑可以顯著改善面團(tuán)的質(zhì)構(gòu)特性，且復(fù)配添加劑改善效果強(qiáng)于單個添加劑組。當(dāng)復(fù)配添加劑添加量為0.12%和0.18%時，面團(tuán)硬度可降低至2 165.99 g和2 069.81 g，與未加添加劑相比較，減小了30.8%和33.8%；彈性可升高至7.58和7.54，增大了54.7%和54.5%，且2種添加劑量之間硬度與彈性沒有顯著差異。

2.2 添加劑對面團(tuán)水分狀態(tài)的影響

添加劑對冷藏發(fā)酵面團(tuán)水分狀態(tài)影響結(jié)果如圖1所示。從圖1可知，根據(jù)橫向弛豫時間的長短，面團(tuán)中的T2可以分為T21(0.1～1 ms)，T22(1～10 ms)和T23(10～110 ms)三個區(qū)域。

與未加添加劑組對比，添加CMC-Na的面團(tuán)中，T21峰呈現(xiàn)左移且峰面積增大，T22間的峰面積顯著增大，說明添加CMC-Na會使面團(tuán)水分向多層水轉(zhuǎn)化，不可凍結(jié)狀態(tài)的水不可逆地向可凍結(jié)水轉(zhuǎn)化。當(dāng)添加量在0.02%～0.06%時，隨著添加量的增加，T21之間的峰面積增大，而T22與T23間的峰面積減小，說明面團(tuán)中強(qiáng)結(jié)合水增加，自由水含量減少，面團(tuán)中水分流動性減弱，這是因為CMC-Na通過氫鍵結(jié)合了水分子，減弱了冷藏過程中水的流動性的變化[5]。

與未加添加劑組對比，添加瓜爾膠的面團(tuán)中，T21與T22曲線變化呈現(xiàn)CMC-Na相似的變化趨勢，說明添加瓜爾膠后可以使冷藏面團(tuán)更穩(wěn)定；當(dāng)添加量在0.02%～0.06%時，隨著添加量的增加，T21之間的峰不斷左移，T22與T23間的峰面積均減小，說明面團(tuán)中水分結(jié)合程度升高，自由度降低?？赡苁怯H水膠體與小麥粉中蛋白質(zhì)產(chǎn)生的強(qiáng)烈相互作用穩(wěn)固了冷藏面團(tuán)的結(jié)構(gòu)，增加面團(tuán)體系中強(qiáng)結(jié)合水的含量[8]。當(dāng)添加量為0.06%時，T22峰顯著降低，可能是由于瓜爾膠添加過量，和面階段競爭了原料粉的水分。

與未加添加劑組對比，添加單雙甘油脂肪酸酯的面團(tuán)中，當(dāng)添加量為0.02%～0.06%時，T21之間的峰左移，T22之間的峰面積隨著添加量的增大而減小，說明此時面團(tuán)中強(qiáng)結(jié)合水含量增加，而弱結(jié)合水含量降低，其作用效果與CMC-Na、瓜爾膠一致。

與未加添加劑組對比，在添加復(fù)合添加劑的面團(tuán)中，當(dāng)添加量為0.06%～0.12%時，T21之間的峰左移，且T21與T22峰面積顯著增大，說明此時面團(tuán)中強(qiáng)結(jié)合水和弱結(jié)合水含量高，面團(tuán)狀態(tài)穩(wěn)定，且添加量為0.12%時，效果最為明顯；當(dāng)添加量為0.18%時，T21與T22峰面積顯著減小，可能是添加過量，添加劑競爭了原料粉的水分導(dǎo)致的。總的來說，單個添加劑和復(fù)合添加劑對面團(tuán)影響的規(guī)律基本一致，但是復(fù)合添加劑添加量為0.12%時，效果最為明顯。

2.3 添加劑對面團(tuán)發(fā)酵力的影響

添加劑對冷藏發(fā)酵面團(tuán)發(fā)酵力影響結(jié)果如圖2所示。從圖2(1)可知，與未加添加劑組相比較，添加劑組面團(tuán)發(fā)酵力均顯著大于對照樣品，隨著添加劑添加量的增加，面團(tuán)發(fā)酵力均出現(xiàn)先增大后減小的趨勢。在添加CMC-Na的面團(tuán)中，添加量為0.04%時，面團(tuán)發(fā)酵力達(dá)到最佳值，這是由于在冷凍面團(tuán)制備過程中加入的CMC-Na，和面時與水結(jié)合形成親水膠體而膨脹，與淀粉充填在面筋蛋白形成的網(wǎng)格中，減少了蛋白網(wǎng)格結(jié)構(gòu)在冷藏過程中遭受破壞[9]，提高了面團(tuán)的持氣性，增加了面團(tuán)內(nèi)部氣體量，使得面團(tuán)發(fā)酵力增大。而當(dāng)添加量增加到0.06%時，其發(fā)酵力減小，說明添加劑過量，而過量的CMC-Na會影響面筋蛋白的吸水量，減少面筋的生成，使面團(tuán)持氣性下降，導(dǎo)致發(fā)酵力下降。添加瓜爾膠的面團(tuán)與CMC-Na呈現(xiàn)類似規(guī)律，可能是CMC-Na和瓜爾膠都屬于親水膠體。添加單雙甘油脂肪酸酯的面團(tuán)，當(dāng)添加量為0.02%時，與未添加添加劑的空白樣對比，其面團(tuán)發(fā)酵力強(qiáng)度沒有明顯變化，但隨著添加量的增加，發(fā)酵力也呈現(xiàn)先增大后減小的趨勢，添加量為0.06%時，面團(tuán)發(fā)酵力減弱，說明過量的單雙甘油脂肪酸酯不利于面筋網(wǎng)絡(luò)形成，也會減弱面團(tuán)持氣力[10]。

(1) (2)

(1)

從圖2(2)可知，在復(fù)合添加劑面團(tuán)中，添加量為0.06%～0.18%時，隨著添加量的增加，面團(tuán)發(fā)酵力也呈現(xiàn)先增大后減小的趨勢，復(fù)合添加量為0.12%時發(fā)酵力達(dá)到最佳。與未添加添加劑的空白樣相比較，復(fù)合添加量為0.12%時，發(fā)酵力從15.8 ml增大到27.6 ml，加了74.7%；與單個添加劑相比較，復(fù)合添加劑發(fā)酵力效果更好。

2.4 添加劑對面包質(zhì)構(gòu)特性的影響

添加劑對冷藏發(fā)酵面包質(zhì)構(gòu)影響結(jié)果如表2所示。與未加添加劑組對比，CMC-Na組面包硬度顯著減小(P<0.05)；其彈性顯著增大(P<0.05)；當(dāng)CMC-Na添加量為0.04%時，與未加添加劑組對比，面包硬度從8 020.85 g減小到了6 520.73 g，硬度減小了18.7%，彈性從25.21增大到29.67，彈性增大了15.0%，說明0.04%為CMC-Na最佳添加量。

表2 添加劑對面包質(zhì)構(gòu)特性影響

隨著瓜爾膠添加量的增加，面包硬度顯著減小(P<0.05)，其彈性顯著增大(P<0.05)，與未加添加劑組對比，當(dāng)瓜爾膠添加量為0.06%時，面包硬度從8 020.85 g減小至6 423.59 g，硬度減小19.9%；彈性從25.21增大到30.16，彈性增大了16.40%，說明0.06%為瓜爾膠最佳添加量。

隨著單雙甘油脂肪酸酯添加量的增加，其面包質(zhì)構(gòu)特性與瓜爾膠面包呈現(xiàn)一致變化規(guī)律。當(dāng)單雙甘油脂肪酸酯添加量為0.06%時，與未加添加劑組對比，面包硬度從8 020.85 g減小至6 565.54 g，硬度減小了18.1%；彈性從25.21增大到29.46，彈性增大了14.40%，說明0.06%為單雙甘油脂肪酸酯最佳添加量。這與賈洪信[7]研究結(jié)果基本一致，通過添加單雙甘油脂肪酸酯可以明顯改善米粉面包的感官品質(zhì)，提高其彈性、凝聚性以及回彈性，主要是因為單雙甘油脂肪酸酯能與面筋蛋白相互作用，在面筋與淀粉之間形成光滑薄膜層結(jié)構(gòu)，使面筋蛋白質(zhì)網(wǎng)絡(luò)的延展性和保氣性得到改善。

當(dāng)復(fù)配添加劑添加量為0.06%～0.18%時，對比未加添加劑組與單個添加劑組，隨著添加量的增大，面包的硬度、膠黏性以及咀嚼性顯著降低(P<0.05)，彈性顯著升高(P<0.05)，說明添加復(fù)配添加劑可以顯著改善面包的質(zhì)構(gòu)特性，且復(fù)配添加劑改善效果強(qiáng)于單個添加劑組；其中，復(fù)配添加劑添加量為0.12%和0.18%時，與未加添加劑相比較，面團(tuán)硬度可降低至4 353.25 g和4 585.70 g，硬度減小了45.7%和42.8%；彈性可升高至32.91和33.32，彈性增大了23.3%和24.3%，且兩者之間硬度與彈性沒有顯著差異。

2.5 添加劑對面包表皮色澤的影響

添加劑對冷藏發(fā)酵面包表皮色澤影響結(jié)果如表3所示。由表3可知，與未加添加劑組對比，添加劑組面包L*均增大，且均存在顯著性差異(P<0.05)，說明添加劑的加入使面包表皮顏色更亮白。在添加CMC-Na的面包中，當(dāng)添加量為0.04%時，其L*、ΔE值平均值最大，但不同添加量的L*、a*、b*以及ΔE值之間沒有顯著性差異，說明不同添加量的CMC-Na對面包顏色影響很小。在添加瓜爾膠的面包中，面包顏色參數(shù)變化趨勢與CMC-Na的面包基本一致，說明不同添加量的瓜爾膠沒有對面包顏色造成影響。在添加單雙甘油脂肪酸酯的面包中，隨著添加量的增加，面包的L*、b*、C*、h0和ΔE平均值增大，但三者之間沒有顯著差異，說明不同添加量單雙甘油脂肪酸酯也沒有對面包顏色造成影響。在復(fù)合添加劑中，隨著添加量的增加，面包的L*、ΔE值平均值呈現(xiàn)先增大后減小的趨勢，但三者之間顏色參數(shù)沒有顯著差異；當(dāng)添加量為0.12%時，L*和ΔE平均值最大，與未加添加劑相比，L*和ΔE平均值分別從52.74和68.85增大到67.87和82.73，L*和ΔE分別增大了22.2%和16.7%，說明面包亮度顯著增加。

表3 添加劑對面包表皮色澤影響

2.6 添加劑對面包比容的影響

添加劑對冷藏發(fā)酵面包比容影響結(jié)果見圖3。

由圖3(1)和圖3(2)可知，與未加添加劑組相比較，添加劑組面包比容均顯著大于對照樣品(P<0.05)。隨著CMC-Na添加量的增加，面包比容呈現(xiàn)先增大后減小的趨勢，比容增大是因為CMC-Na能抑制冰晶生長，減少了面團(tuán)結(jié)構(gòu)的破壞[11]；而比容出現(xiàn)減小主要是因為過量的CMC-Na會與面筋蛋白競爭水分，減少面筋的生成，導(dǎo)致面包比容減?。惶砑?.04%CMC-Na的面包比容達(dá)到最大，與未加添加劑組對比，增大了48.6%。添加瓜爾膠的作用效果與CMC-Na基本一致，添加0.04%瓜爾膠的面包比容最大，與未加添加劑組對比，增大了48.2%。Ribotta等[12]證實在冷凍和冷藏面團(tuán)中添加瓜爾膠后烘烤出的面包有更大的體積、更高的氣囊率和更好的團(tuán)粒結(jié)構(gòu)。添加單雙甘油脂肪酸酯的面包變化趨勢與加入前兩種添加劑的面包比容基本一致，添加0.04%單雙甘油脂肪酸酯的面包比容最大，與未加添加劑組對比，增大43.9%。對比四組添加劑制作面包的比容，復(fù)合添加劑組面包比容顯著大于未加添加劑組面包比容，且0.12%和0.18%復(fù)合添加劑面包比容最大，與未加添加劑組對比，約增大了53.6%。

3 結(jié)論

通過添加添加劑對冷藏發(fā)酵面包的面團(tuán)/面包品質(zhì)進(jìn)行分析，結(jié)果表明復(fù)配添加劑改善效果強(qiáng)于單個添加劑組，且當(dāng)復(fù)配添加劑添加量為0.12%，面團(tuán)和面包硬度減小了30.8%和45.7%，彈性增大了54.7%和23.3%，面包感官評分也得到顯著提升，說明復(fù)配添加劑可以顯著改善面團(tuán)/面包的質(zhì)構(gòu)特性和面包感官評分；當(dāng)復(fù)合添加劑添加量為0.12%時，面團(tuán)強(qiáng)結(jié)合水顯著增多，此時面團(tuán)穩(wěn)定狀態(tài)最佳，面包顏色也是最淺最亮白；且與未添加添加劑面團(tuán)相比較，面團(tuán)發(fā)酵力增大了42.8%，其面包比容增加了53.6%。因而確定復(fù)合添加劑最適添加量為0.12%。