超细化脱脂米糠面包的研制

郑 志，孟玲玲，罗水忠，王 彬，潘丽军，姜绍通*

(合肥工业大学生物与食品工程学院，安徽 合肥 230009)

超细化脱脂米糠面包的研制

郑 志，孟玲玲，罗水忠，王 彬，潘丽军，姜绍通*

(合肥工业大学生物与食品工程学院，安徽 合肥 230009)

将米糠脱脂及超细化处理后制做面包，以面包的硬度和比容为指标，考察脱脂超细化米糠、奶油、酵母、碳酸氢钠的不同添加量与面包品质的关系，并对超细化米糠面包的配方进行优化。结果表明：脱脂处理显著降低米糠脂肪含量，提高米糠稳定性；超细化处理减少了粗纤维含量，提高了VB1和VB2的含量；采用单因素试验和正交试验，得出在100g面粉中添加8%的超细化脱脂米糠、1.5g的酵母、0.4g的碳酸氢钠、6g的奶油为制做面包的最佳配方。此时面包的硬度为374.9g，比容为3.91mL/g。面包产品质地柔软，带有淡淡的米糠香味，色泽金黄，口感佳。

超细化脱脂米糠；面包研制；硬度；比容

米糠是禾本科植物稻谷的种皮，是碾米过程中被碾下的皮层及米胚和少量碎米的混合物，约占稻谷质量的5%～6%。目前我国每年加工1.8亿吨稻谷，产生的米糠100万吨，资源极其丰富[1-2]。米糠含有大量的纤维素、B族维生素、粗蛋白、矿物质等营养成分，还富含不饱和脂肪酸、生育酚、生育三烯酚、脂多糖、角鲨烯、γ-谷维醇等生理活性物质[3-4]。目前我国稻米加工企业产生的米糠，只有10%被用来榨油，或进一步提取植酸钙、肌醇、谷维素等价值较高的产品；90%的米糠都提供给饲料厂生产配合饲料，利用价值低，造成资源的浪费[5]。美国和日本是目前世界上研究开发米糠资源最发达的国家。美国利普曼公司和美国稻谷创新公司在米糠稳定化技术、米糠营养纤维、米糠蛋白、米糠多糖等方面取得很好的研究成果，已开发出多种米糠保健食品和休闲食品[6-8]。因此，加大米糠的综合利用，开发米糠营养功能食品，是我国食品工作者的重要任务之一。然而，米糠在储存过程中由于解脂酶导致脂肪的水解，以及游离脂肪酸的氧化酸败作用，使其营养价值大大降低，还会进一步产生多种异味物质及一些有毒物质[9-11]。另外，米糠膳食纤维含量较高，但是纤维较粗，如果不加处理直接加入食品中，颜色加深、口感较差，且不利于营养物质的消化和吸收。因此不论米糠如何利用，首先要解决品质的稳定性和口感问题[12-14]。本实验在研究脱脂和超细化处理对米糠营养成分影响的基础上，对超细化米糠添加制做面包的工艺参数进行优化，以制造营养强化型面包，可为米糠食品的深度开发利用提供参考。

1 材料与方法

1.1 材料

米糠 合肥金润米业有限公司；面包粉、膨化剂(碳酸氢钠)、酵母(安琪牌)、奶油、白糖、盐均为市售产品。

1.2 仪器与设备

气流粉碎机 Jet Pulverizer公司；TA.XT plus质构仪 英国Stable Micro System公司；微波炉 Galanz公司；激光粒度分析仪 英国马尔文公司； EF-22二次发酵箱 广州白云德威热力设备厂；YFXD辐射感温分层食品烤箱 江苏飞月厨具股份公司；FA-N/JA-N电子分析天平 奥豪斯国际贸易上海有限公司；DHG-9240A恒温干燥箱 上海林频仪器设备有限公司。

1.3 方法

1.3.1 超细化脱脂米糠的制备

1.3.1.1 米糠预处理[15]

米糠原料过60目筛，取40g加入直径9cm耐热玻璃容器内，容器置于750W微波炉中央，加热2min使之稳定化，然后自然冷却至室温。

1.3.1.2 米糠脱脂[16]

米糠经上述稳定化处理后，加入6倍量无水乙醇，室温振荡1.5h以提取油脂。抽滤，滤渣加入蒸馏水淋洗。再抽滤，摊开滤渣，105℃恒温烘箱内放置，待烘干为止。

1.3.1.3 超微粉碎

用气流粉碎机对上述米糠进行粉碎，压力为120PSI (0.82MPa)，物料的处理速度为0.7kg/h，粉碎后经激光粒度检测仪检测得超细粉碎的米糠平均粒径D50为7.80μm。

1.3.2 面包的制作方法

取一定量的面包粉与适量的脱脂超细米糠粉混匀后，加水揉成面团，放入发酵箱发酵60min，发酵温度25～28℃。搓揉面团至均匀光洁，再放入醒发40min、醒发温度30～35℃。烘烤温度：上火180℃、下火190℃。烘烤15min。

1.4 面包配方的试验设计

1.4.1 单因素试验

单因素试验主要研究脱脂超细化米糠、奶油、酵母、碳酸氢钠的添加量与面包品质的关系。预实验利用质构仪检测出面包的硬度与其弹性呈负相关，所以质构分析中选择其中的硬度可作为主要考察指标。面包的比容是评价面包品质的一个重要指标，比容越大，面包越柔软；比容越小，面包内部结构越致密，导致面包口感较硬。因此，比容在本研究中作为评判面包品质的另一个指标。

1.4.2 面包配方的正交试验优化

在上述单因素试验基础上，按L9(34)正交表进行试验，以面包硬度，比容作为面包配方优化试验评价指标。各因素及水平见表1。

表1 超细化脱脂米糠面包配方的正交试验因素水平Table 1 Factors and levels of orthogonal experiments for the optimization of bran bread

1.5 分析方法

水分测定：GB/T 5009.3—2003《食品中水分的测定》中的105℃恒重法；粗蛋白测定：GB/T 5009.5—2003《食品中蛋白质的测定》中的凯氏定氮法；灰分测定：GB/T 5009.4—2003《食品中灰分的测定》中的550℃灼烧法；粗脂肪测定：GB/T 5009.6—2003《食品中脂肪的测定》；粗纤维测定：GB/T 5515—2008《粮食、油料检验：粗纤维素测定法》；VB1测定：GB/T 14700—2002《饲料中维生素B1的测定》；VB2测定：GB/T 14701—2002《饲料种维生素B2的测定》；米糠面包比容的测定：先用菜籽取代法对面包体积进行测定，再用分析天平称量，根据比容=体积/质量，算得面包的比容；米糠面包硬度的测定[17]：取面包芯，切成1cm×1cm×3cm的小方块，用质构仪测定米糠面包的硬度。试验参数为：P36探头；操作模式：压力测定；操作类型：TPA；测试前速度：2.0mm/s；测试速度：1.0mm/s；测试后速度：1.0mm/s；测试距离：60%(样品厚度的百分数)，硬度的测试结果以感应力(g)来表示。实验重复5次，选取3个数值取其平均值。

2 结果与分析

2.1 米糠脱脂及超细化处理对主要营养成分的影响

原料米糠经乙醇脱脂处理后，再用气流粉碎机粉碎，粒径达到7.80μm。检测米糠处理前后主要成分的变化，结果见表2。

表2 处理前后米糠的主要成分比较Table 2 Major components of rice bran with and without treatments of defat processing and ultrafine ground

从表2可以看出，原料米糠，脱脂米糠和超细化脱脂米糠的成分含量都有所不同。原料米糠含13.80%的粗蛋白，超细化脱脂米糠的粗蛋白含量达到17.09%。这可能是在粉碎过程中粉体受到强烈的综合作用，使得其中的淀粉粒、蛋白质聚集而成的粒度较大的颗粒再度粉碎导致相互分开，变成游离态，而且测定过程中，粒径越小其蛋白质的溶出率增加，从而使蛋白质含量增加[18]。脱脂后的米糠脂肪含量大大降低，仅有2.44%，这样增加了脱脂米糠的稳定，不会很快变质。脱脂及超细化脱脂米糠的粗纤维相对于原料米糠含量有所减少。超细化米糠的VB1和VB2的含量提高，可能是因为米糠粉碎过程中，使得与淀粉、蛋白质等结合在一起的结合型VBl和VB2游离出来，经分级后使其富集，从而使得其含量增加[19]。

2.2 单因素试验

2.2.1 米糠添加量对面包品质的影响

将4%、6%、8%、10%和12%比例的脱脂超细化米糠添加到100g面包粉中，按酵母1.5g、奶油6g、NaHCO30.6g制做面包，检测不同添加量下面包的硬度和比容，结果如图1所示。

图1 米糠添加量对面包品质的影响Fig.1 Effect of ultrafine defatted rice bran amount on the quality of bread

由图1可以看出，随着脱脂超细米糠添加量的增大，面包的硬度增大，比容明显减小。这是由于添加了米糠，造成面筋总含量的降低，同时米糠膳食纤维抑制了面包的膨胀，从而导致其硬度指标的劣化。图1显示，米糠添加量为6%时硬度最小为1014.497g，此时比容为3.31mL/g。因此，在后面的正交优化试验中，选用米糠的添加量为4%、6%、8%三个水平。

2.2.2 酵母添加量对面包品质的影响

分别按1.1、1.3、1.5、1.7g和1.9g酵母添加到100g面包粉中，其他的参数为米糠8%、奶油6g、NaHCO30.6g来制做面包，检测面包的硬度和比容，结果如图2所示。

由图2可以看出，随着酵母添加量的增大，面包的硬度先减小后增大，比容先增后减。这是因为酵母用量增加，致使面团中产气量增多，面团内的气孔壁迅速变薄，短时间内面团持气性很好，但时间延长后，面团很快成熟过度，持气性变劣。只有当酵母的产气力与面团的持气力同时达到最大时，烘焙的面包体积最大，同时其内部组织，颗粒状况及表皮颜色都很理想。图2表明，酵母添加量为1.5g时硬度最小为645.2g，此时比容高达4.0mL/g。后续的正交试验，采用酵母添加量为1.3、1.5、1.7g三个水平。

图2 酵母添加量对面包品质的影响Fig.2 Effect of yeast amount on the quality of bread

2.2.3 碳酸氢钠的添加量对面包品质的影响

分别按0.2、0.4、0.6、0.8g和1.0g的碳酸氢钠添加量，米糠8%、酵母1.5g、奶油6g制做面包，检测面包的硬度和比容，结果如图3所示。

图3 碳酸氢钠添加量对面包品质的影响Fig.3 Effect of sodium bicarbonate amount on the quality of bread

由图3可以看出，随着碳酸氢钠添加量的增大，面包的硬度减小，比容先减后略增。碳酸氢钠通过释放二氧化碳，在面包内部形成均匀、致密的孔性组织，这样可以有效的收缩面筋，强化二氧化碳的保持，增加面包容积的功能。但碳酸氢钠分解后形成的碳酸钠，使食品的碱性增加，不但影响口味，还会破坏某些维生素，甚而导致食品发黄或有黄斑，使食品质量降低，故必须控制其添加量。图3显示碳酸氢钠添加量为1.0g时，硬度最小为1022.756g，但此时面包有异味。因此后续的正交试验采用碳酸氢钠的添加量为0.4、0.6、0.8g三个水平。

2.2.4 奶油的添加量对面包品质的影响

分别采用4、5、6、7g和8g的奶油，其他的条件按米糠8%、酵母1.5g、NaHCO30.6g制做面包，检测面包的硬度和比容，结果如图4所示。

由图4可以看出，随着奶油添加量的增大，面包的硬度有减小趋势，比容逐渐增大，这是因为奶油具

有起酥性、乳化性等特性。在蛋糕及相关产品中，奶油能大大影响其内部纹理的紧密度，且在一定程度上影响最终体积。奶油为酵母菌发酵提供了营养成分，能改善面团的加工性能，使面包组织细腻、柔软、疏松而富有弹性。同时能够提高面团筋力，改善面团持气性，增大面包体积。图4显示奶油添加量为6g时硬度最小，为507.048g，此时它的比容达到3.74mL/g。后续的正交试验将采用奶油的添加量为6、7、8g三个水平。

图4 奶油添加量对面包品质的影响Fig.4 Effect of cream amount on the quality of bread

2.3 正交试验

从以上的单因素试验中选出米糠、酵母、碳酸氢钠、奶油四因素的三个水平，按L9(34)正交表进行试验，结果如表3所示。

表3 正交试验设计及结果Table 3 Design and results of orthogonal experiments

从正交试验和方差分析结果可以看出，以硬度和比容为指标，面包配方的组成对硬度和比容的影响是一致的，因素主次关系为A＞B＞D＞C，即脱脂超细米糠＞酵母＞奶油＞碳酸氢钠。其中A、B的添加量对面包品质的影响显著。综合硬度和比容两个指标来看，可确定超细化脱脂米糠面包配方中的米糠、酵母、碳酸氢钠、奶油的最优组合为A3B2C1D1，即每100g面包粉中添加8%的超细化脱脂米糠、1.5g的酵母、0.4g的碳酸氢钠、6g的奶油。验证实验也证实此组合为最优组合。

3 讨论与结论

采用超微粉碎技术对米糠进行处理，较大程度地保持了物料原有的生物活性和营养成分，改善了食品的口感。超细米糠不但能使食品有很好的固香性、分散性和溶解性，利于营养物质的消化吸收，还可利用它配制和深加工成各种功能食品，增加了品种，提高了资源利用率。另外随着米糠粒径的变小，它的颜色也在逐渐变淡，利于它在面包中的添加。处理后的米糠添加制做的面包，其表皮、包心的色泽、纹理和质地上都有提高，且在口感上也有很大的改善。

本研究采用脱脂超细米糠制做面包，经正交试验优化后的最佳配方为每100g面包粉中添加8%的超细化脱脂米糠、1.5g的酵母、0.4g的碳酸氢钠、6g的奶油。按此配方生产出来的面包，具有米糠的焦香味，色泽为金黄色，口感细腻。

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Preparation of Bread with Ultrafine Defatted Rice Bran

ZHENG Zhi，MENG Ling-ling，LUO Shui-zhong，WANG Bin，PAN Li-jun，JIANG Shao-tong*
(School of Biotechnology and Food Engineering, Hefei University of Technology, Hefei 230009, China)

The processing parameters for preparing bread with ultrafine defatted rice bran were optimized in this paper. Results indicated that the storage stability was enhanced due to the defatting of bran. The ultrafine treatment could decrease the content of coarse fiber and increase the contents of VB1and VB2. The optimal processing parameters for the production of bread were 8% ultra refinement defatted rice bran, 1.5 g yeast, 0.4 g sodium bicarbonate, and 6 g cream on the basis of single factor and orthogonal experiments. The bread prepared at the optimal conditions exhibited the hardness of 374.9 g and specific volume of 3.91 mL/g. The bread with light fragrance of rice bran is soft, golden color and extremely good taste.

ultrafine defatted rice bran；bread；hardness；specific volume

Q815

B

1002-6630(2010)18-0453-04

2010-06-28

安徽省2008年科技攻关计划重大科技专项(08010302083)

郑志(1971—)，男，副教授，博士，主要从事农产品加工及贮藏工程研究。E-mail：zhengzhi@hfut.edu.cn

*通信作者：姜绍通(1954—)，男，教授，硕士，主要从事农产品资源综合利用研究。E-mail：jiangshaotong@yahoo.com.cn