糯麦粉对冷冻面团发酵流变特性和面包烘焙特性的影响

刘海燕，尚 珊，王宏兹，黄卫宁,*，王 凤，郑风平，RAYAS-DUARTE Patricia

(1.江南大学 食品科学与技术国家重点实验室，江苏 无锡 214122；2.福马咪咪(福建)食品工业有限公司，

福建 晋江 362216；3.江苏楚龙面粉有限公司，江苏 兴化 225700；

4.美国俄克拉荷马州立大学农产品与食品研究中心，美国 俄克拉荷马州 斯蒂尔沃特 74078-6055)

糯麦粉对冷冻面团发酵流变特性和面包烘焙特性的影响

刘海燕1，尚 珊1，王宏兹2，黄卫宁1,*，王 凤1，郑风平3，RAYAS-DUARTE Patricia4

(1.江南大学 食品科学与技术国家重点实验室，江苏 无锡 214122；2.福马咪咪(福建)食品工业有限公司，

福建 晋江 362216；3.江苏楚龙面粉有限公司，江苏 兴化 225700；

4.美国俄克拉荷马州立大学农产品与食品研究中心，美国 俄克拉荷马州 斯蒂尔沃特 74078-6055)

采用发酵流变测定仪和质构分析仪研究不同比例的糯麦粉对冷冻面团发酵流变学特性和面包烘焙特性的影响。结果表明：无论面团冷冻与否，随着糯麦比例增加，面团发展的最大高度(Hm)和持气率(R)逐渐下降，而气体释放曲线最大高度(H＇m)和CO2产气量(Vco2)在一定程度上增加。随着冻藏时间的延长，面团各种参数(Hm、H＇m、R等)逐渐降低，但是下降的幅度随糯麦粉添加量的增加而减小，如与冻藏7d相比，添加质量分数0%、10%、20%和30%的糯麦面团经冻藏60d后Hm分别下降了12.9%、9.6%、7.7%和7.5%，而R则分别下降了2.8%、2.1%、1.6%和1.7%。在冷冻贮藏过程中，面包品质虽有一定程度的下降，但添加糯麦粉的面包品质下降程度较慢，抗老化效果好，且由感官评定可知，冻藏不同天数后，添加10%糯麦粉的面包最易受人们喜爱。

糯麦粉；冷冻面团；发酵特性；面包品质

冷冻面团技术是20世纪50年代国际上发展起来的烘焙等食品加工新技术。它实现了面团生产与面包烘焙的分离，节约成本和劳动力，使产品质量更易标准化[1]；然而在长期冷冻过程中面团面筋网络结构遭到破坏[2]，酵母发酵和产气能力下降[3]，从而使得冷冻烘焙产品品质降低。近年来，为了克服上述缺点，国内外研究学者通过使用抗冻酵母[4]，优化加工工艺[5-6]或采用冷冻保护剂[7-11]等方法来提高冷冻面团的质量。

糯麦粉是一种新型的功能烘焙配料，由于其直链淀粉含量较普通小麦粉大大降低，使得面团具有独特的理化特性[12]。糯麦粉的糊化温度低，回生值小，具有极强的持水能力和膨胀能力，冻融稳定性好[13]，凝沉阻力较大，具有较好的抗老化性能，可延长烘焙产品的货架期，适宜应用于冷藏及速冻食品的生产[14]。近年来，糯麦粉在烘焙制品和中式食品中的研究与应用引起了国内外学者的广泛关注[15-16]，然而目前糯麦粉在冷冻面团体系中的研究仍鲜有报道[17-18]。

本实验拟通过引入不同比例的糯麦粉来研究其对冷冻面团发酵流变学特性和面包烘焙特性的影响，同时为糯麦粉应用于冷冻烘焙产品提供基础理论信息。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

高筋粉 中粮面业鹏泰有限公司；糯麦粉 江苏楚龙面粉有限公司。

即发活性干酵母 广东梅山马利酵母有限公司；白砂糖、起酥油、精盐等均为食用级。

1.2 仪器与设备

和面机、发酵柜、烤炉 新麦机械有限公司；F3发酵流变仪 法国Chopin公司；TA-XT2i质构分析仪英国Stable Micro System公司；高精度分光测色仪 美国Hunterlab公司。

1.3 方法

1.3.1 糯麦粉和高筋粉成分分析

水分含量测定：参照 AACC 44-15A法Moisture：Air-Oven Methods；蛋白含量测定：参照GB5009.5—2003《食品中蛋白质的测定》；灰分含量测定：参照AACC 08-01法Ash∶Basic Method；湿面筋含量测定：参照GB/T 5506.1—2008《小麦和小麦粉面筋含量》第1部分中的手洗法测定湿面筋；干面筋含量测定：参照GB/T 5506.3—2008《小麦和小麦粉面筋含量》第3部分中的烘箱干燥法测定干面筋；淀粉含量测定：参照GB/T 5009.9—2008《食品中淀粉的测定》。

1.3.2 糯麦冷冻面团及面包制备

高筋粉70%～100%、糯麦粉0～30%、食盐1.5%、白砂糖6%、起酥油3%、酵母2%、水为最佳量(均以总粉质量计)。将上述原料于搅拌机中搅拌10min后，静置松驰5min，分割成150g面团，滚圆，成型，包装，于－30℃速冻3h，使面团中心温度达到－15～－18℃，然后－18℃冷冻贮藏。分别冻藏0、7、15、30、60d后，在25℃解冻1h后，在38℃、RH 85%的条件下醒发至一定高度，170℃/210℃(上/下火)烘焙20min。

1.3.3 糯麦冷冻面团的发酵流变学特性分析

使用F3流变发酵仪测定糯麦粉对冷冻面团发酵流变特性的影响。测定方法：取出冷冻面团，在 25℃条件下解冻1h，取出后按照操作规程进行测定，设定条件为：温度38℃、时间3h、砝码2000g、面团质量为150g。

1.3.4 面包比容测定

面包冷却1h后，用油菜籽置换法测面包体积，并称其质量。

1.3.5 面包亮度测定

面包冷却1h后，使用精密色差仪测量面包芯的亮度值。

1.3.6 面包全质构测定

面包冷却2h后，用面包切片机将面包芯切成厚度为20mm厚薄均匀的薄片，取中间固定位置置于P/25探头下进行测定后取平均值。参数设定：测试前速率1.0mm/s，测试速率3.0mm/s，测试后速率3.0mm/s，压缩程度50%，感应力5g，两次压缩间隔时间1s。

1.3.7 面包感官评价

采用9分嗜好评分法[19]分别对面包的外观、颜色、风味、口感以及整体可接受度进行喜好评分，1～9分别代表极度不喜欢、非常不喜欢、适度不喜欢、轻微不喜欢、既不喜欢也不讨厌、轻微喜欢、适度喜欢、非常喜欢、极度喜欢。整个评定过程由11个培训过的感官评价员进行评定。

1.4 数据分析处理

采用SPSS 16.0分析软件进行数据统计分析，运用方差分析法(ANOVA)进行显著性分析。

2 结果与分析

2.1 糯麦粉与高筋粉的基本成分分析

表1 原料的基本成分Table 1 Basic components of bread flour and waxy wheat flour

2.2 糯麦粉对冷冻面团发酵流变特性的影响

F3流变发酵仪研究的是含有酵母的面团体系。测定时把面团放在恒温测定槽中，记录面团中酵母产生二氧化碳随时间变化的面团发酵曲线(图1a)和气体释放曲线(图1b)。F3流变发酵仪可以反映面团持气性和面团网络三维结构，同时可以科学地评价面团面筋网络持气能力和面团发酵能力等。

图1 流变发酵特性典型曲线图Fig.1 Typical rheofermentometer curves

表2 糯麦粉对冷冻面团发酵流变特性的影响Table 2 Effects of waxy wheat flour on rheofermented properties of frozen dough

Hm为面团发展的最大高度，是酵母产气力和面筋持气力的综合反映，与面包比容呈一定的正相关性。从表2可以看出，随着糯麦粉比例的增加，Hm逐渐下降，可能是由于引入糯麦粉后使得面团面筋网络结构变差，面团结构塌陷所致，尤其是添加30%的糯麦面团下降最为明显。由于冷冻面团需要经过冷冻、冻藏和解冻，因此冷冻面团的最大发酵高度和持气率等与新鲜面团有很大差异。随着冷冻时间的增加，各种面团发酵高度降低，且Hm下降的幅度随糯麦粉添加量的增加而减小。其中与冻藏7d相比，0%、10%、20%和30%的糯麦面团经冻藏60d后，Hm分别下降了12.9%、9.6%、7.7%和7.5%。其原因可能是糯麦粉中淀粉持水能力较强，有比较好的冻融稳定性[13]，能减小面团中冰晶的形成对面团网络结构造成的破坏，从而使面团发展的最大高度下降趋势较缓慢。

H＇m是气体释放曲线的最大高度，在一定程度上反映了酵母发酵过程中的产气特性。CO2产气量(Vco2=A1+A2，其中，A1为气体保留体积；A2为气体损失体积)代表酵母发酵过程中产生的CO2总体积，直接反应酵母产气力。产气性一方面取决于所使用酵母的质量和数量，另一方面取决于面团中可供酵母利用的糖类。R=A1/(A1+A2)代表面团的持气性，持气性是面团将所产生的气体保持在面团内部的能力，从直接效应上看，持气性较产气性更为重要，它直接影响生产效益和产品的质量(尤其是产品的体积)。

从表2还可以看出，无论面团冷冻与否，糯麦粉的添加增大了面团的H＇m，即发酵过程中的整体产气量增大，但是面团的持气率逐渐下降，该结论与Lee等[20]研究者得到的结果是一致的。糯麦面团产气量增加主要是由于糯麦粉中支链淀粉和破损淀粉含量较高所致[20-21]；而持气率下降则是由于引入糯麦粉后在发酵过程中面团结构塌陷所致[20]。对于相同比例的糯麦面团，Vco2和R随着冷冻时间的增加而降低。Vco2和R与面团内部结构完整程度和酵母的发酵能力相关，在冷冻贮藏过程中可冻结水分结晶和冰晶重结晶会伤害酵母细胞使得酵母产气能力下降，破坏面筋蛋白使面筋网络结构持气能力下降。而引入糯麦粉后冷冻糯麦面团下降趋势比较平缓，其中0%、10%、20%和30%的糯麦面团经冻藏60d后(较冻藏7d)R分别下降了2.8%、2.1%、1.6%和1.7%。其原因可能是糯麦粉中淀粉膨胀势高，持水能力较强，可减少面团中冰晶的形成和冰晶重结晶对酵母细胞和面筋蛋白的破坏，从而使得面筋网络结构持气能力下降比较缓慢。

2.3 糯麦粉对冷冻面团面包烘焙特性的影响

2.3.1 比容

图2 添加不同比例糯麦粉对冷冻面团面包比容的影响Fig.2 Effects of waxy wheat flour on specific volume of frozen dough bread

由图2可知，相比新鲜面包，引入糯麦后，面包比容减小，这与发酵流变分析结果相一致，而Bhattacharya[22]、Morita[23]和Park[24]等却报道用糯麦粉取代高筋粉可增大面包比容，这可能是由于本实验所用糯麦粉和高筋粉特性以及所用配方与其他研究者不同所致。对于冷冻面团面包，无论添加糯麦与否，随着冷冻贮藏时间的延长，面包比容减小。这主要是因为冷冻贮藏过程中冰晶的形成一方面破坏面筋网络结构，造成持气能力下降；另一方面破坏酵母细胞结构，使其存活率和产气力下降。引入糯麦粉后面包比容虽然降低，但在冷冻贮藏过程中下降较缓慢，主要是由于糯麦粉膨胀势较高，持水能力强，限制了水分的迁移和冰晶形成，从而降低了冷冻贮藏对面筋结构和酵母细胞结构的损害，而添加量过大(大于30%)时，直链/支链淀粉比例失调会破坏面团结构，影响面包品质[25]，从而使得面包比容变化更明显，结构更差。这一结果与糯麦冷冻面团发酵流变结果相一致，同样表明适量糯麦粉可提高冷冻面团的抗冻稳定性。

2.3.2 亮度

表3 糯麦粉对冷冻面团面包亮度的影响Table 3 Effects of waxy wheat flour on the lightness of frozen dough bread

在烘焙过程中面包颜色的形成也是影响面包质量的重要因素。由表3可以看出，随着糯麦比例的增加，面包芯亮度逐渐下降。这与其他一些研究结果相同。例如，Hung等[26]研究者发现高比例糯麦的面包也会呈现比较暗的颜色。这可能是由于糯麦粉中酚类化合物含量高，通过酶的催化作用会生成某些黑色素，从而使所做面包色泽变暗。同时，随着冷冻时间的延长，面包芯色泽也会逐渐变暗，且高含量糯麦面包在冷冻时颜色变化较小，例如冻藏60d时，0%和30%糯麦面包分别降低了4.7%和3.9%。

2.3.3 硬度

图3 添加不同比例糯麦粉对冷冻面团面包硬度的影响Fig.3 Effects of waxy wheat flour on hardness of frozen dough bread

由图3可知，无论面团冷冻与否，面包硬度都随糯麦粉添加比例的增加而显著降低。然而随着冻藏时间的延长，面包硬度会逐渐增大，其中不含糯麦粉的面包变化较明显，而添加了糯麦的面包硬度增加比较缓慢。冻藏60d后，0%、10%、20%和30%的糯麦面包比相应的新鲜面包分别增加63.3%、35.5%、36.7%和37.8%，这说明糯麦粉在冷冻面团中具有很好的抗老化性。

面包老化过程中硬度变大，主要有两方面的因素：一方面，淀粉的回生使面包硬度变大[27]；另一方面，水分从面包芯向外皮迁移，面包芯水分下降，硬度变大。除此之外，面粉中蛋白质性质和持水性，可移动水量，脂质和蛋白质-淀粉之间作用都会影响老化。Bhattacharya等[28]研究表明除了面筋外，淀粉高膨胀势特性对面包芯的硬度也非常重要。添加糯麦粉后面包硬度变化比较平缓，其原因可能是：1)糯麦粉中淀粉持水能力特别强，控制水分迁移，使水分子处于相对稳定的状态，从而使面包芯比较柔软；2)在冷冻贮藏过程中可以减少冰晶形成和重结晶的发生，进一步改变冷冻面团和面包中水分的存在状态，从而改善面包硬度。

2.3.4 面包感官评分

对冻藏不同时间的糯麦冷冻面团进行烘焙实验，并对其品质做出感官评分。从表4可以看出，对于新鲜未冷冻面团面包，10%和20%糯麦面包在总体接受程度上与不含糯麦面包相比没有显著性差异。经过长时间的冻藏后，所有面包的总体可接受程度逐渐下降，但添加糯麦粉的冷冻面团面包品质下降程度较慢。经过60d冷冻贮藏后，添加10%糯麦粉的面包不但外观较好，面包的品质、结构和口感都符合要求，与不含糯麦面包相比无显著性差异，较受人们喜欢。

表4 不同冷冻时间的糯麦面团面包感官评分表Table 4 Sensory evaluation results of frozen waxy dough bread after freezing storage

3 结 论

3.1 经F3发酵流变仪分析可知，无论面团冷冻与否，随着糯麦比例增加，Hm和R逐渐下降，而H＇m和Vco2在一定程度上增加。随着冻藏时间的延长，面团各种参数(Hm、H＇m、R等)降低，但是下降的幅度随糯麦粉的添加而减小，如与冻藏7d相比，0%、10%、20%和30%的糯麦面团经冻藏60d后Hm分别下降了12.9%、9.6%、7.7%和7.5%，而R则分别下降了2.8%、2.1%、1.6%和1.7%。这说明在长期冻藏过程中引入糯麦粉可以缓解冰晶对面团网络结构带来的破坏，提高酵母的产气力，使下降趋势较缓慢。

3.2 面包烘焙特性表明：添加糯麦粉后，虽面包比容有所降低，但面包硬度变小，抗老化效果好，且由感官评定结果可知，冻藏60d后，含10%糯麦粉的面包与不含糯麦粉的面包相比其总体接受程度无显著性差异，为人们所接受。这表明糯麦粉在冷冻烘焙食品中具有较好的应用潜力。

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Effect of Waxy Wheat Flour on Rheological, Fermentation and Baking Properties of Frozen Dough

LIU Hai-yan1，SHANG Shan1，WANG Hong-zi2，HUANG Wei-ning1,*，WANG Feng1，ZHENG Feng-ping3，RAYAS-DUARTE Patricia4
(1. State Key Laboratory of Food Science and Technology, Jiangnan University, Wuxi 214122, China；2. Fuma Mimi(Fujian)Food Industry Co. Ltd., Jinjiang 362216, China；3. Jiangsu Chulong Flour Co. Ltd., Xinghua 225700, China；4. Food and Agricultural Products Research Center, Oklahoma State University, Stillwater 74078-6055, USA)

The rheological, fermentation and baking properties of frozen dough with different levels of waxy wheat flour were analyzed by rheofermentometer and texture analyzer, respectively. The results showed that∶ (1) theHm andRof normal and frozen doughs along with the increasing addition of waxy wheat flour gradually decreased, while the total gas production (Vco2)andH'm increased. As the freezing time was prolonged, the Hm, H'm andRgradually declined, but the decreasing amplitude decreased along with the increasing addition of waxy wheat flour. TheHm values of doughs with waxy wheat flour added at 0%, 10%, 20%and 30% decreased by 12.9%, 9.6%, 7.7% and 7.5% after 60 days of freezing compared with 7 days, and theRvalues by 2.8%,2.1%, 1.6% and 1.7% waxy wheat flour, respectively. Frozen storage of dough caused a decrease in the quality of bread, but the quality of breads with the addition of waxy wheat flour showed a slow decrease along with the increasing storage period of dough, and good anti-aging performance. The bread with 10% addition of waxy wheat flour had the best consumer acceptability according to sensory evaluations.

waxy wheat flour；frozen dough；rheologica properties；bread quality

TS202.1

A

1002-6630(2012)03-0077-05

2011-04-25

广东省教育部产学研结合项目(2010B090400292；2011B090400592)；国家自然科学基金项目(31071595；20576046)；美国农业部国际合作项目[A-(86269)]；国家农业科技成果转化资金项目(2009GB23600520)

刘海燕(1988—)，女，硕士研究生，研究方向为烘焙科学、功能配料与食品添加剂。

E-mail：liuhaiyan19880125@126.com

*通信作者：黄卫宁(1963—)，男，教授，博士，研究方向为烘焙科学与发酵技术、谷物食品化学。E-mail：wnhuang@jiangnan.edu.cn