牛乳蛋白对无麸质面包焙烤特性的改善作用

张中义，孟令艳，晁 文，史嘉良，冯 雨

(1.郑州轻工业学院，食品与生物工程学院，河南郑州450002; 2.郑州外国语学校，河南郑州450000)

牛乳蛋白对无麸质面包焙烤特性的改善作用

张中义1，孟令艳1，晁 文1，史嘉良1，冯 雨2

(1.郑州轻工业学院，食品与生物工程学院，河南郑州450002; 2.郑州外国语学校，河南郑州450000)

在添加水溶胶体和乳化剂的基础上，研究了三种牛乳蛋白(乳清浓缩蛋白，酪蛋白酸钠，脱脂乳粉)对无麸质面包(米粉、红薯淀粉)品质的改善作用。结果表明，乳清浓缩蛋白对无麸质面包品质的改善作用最为显著。加入15%乳清浓缩蛋白，无麸质面包比容增加19.4%，焙烤后2、24、48、72h面包硬度分别降低63.8%、80.0%、83.1%、71.2%。乳清浓缩蛋白有利于无麸质面团发酵过程中气孔的生成及发展，增加无麸质面包中小气孔及微小气孔的数量，提高面包气孔均匀性，可显著改善无麸质面包结构。

无麸质面包，牛乳蛋白，比容，硬度，色泽

1 材料与方法

1.1 材料与设备

早籼稻米粉、豫薯13号红薯淀粉 农贸市场采购;黄原胶、羟丙基甲基纤维素、分子蒸馏单甘酯 均为食用级;乳清浓缩蛋白(WPC80)、酪蛋白酸钠、脱脂乳粉 新西兰NZMP;活性干酵母粉 安琪酵母;白砂糖、盐、花生油 均为食用级，市售。

Q70和面机、SM－32S醒发箱、SM－603T远红外烤箱 新麦机械公司;TA－XTplus物性测试仪 英国Stable Micro System公司;WSC－S色差计 上海精密科学仪器公司;扫描电子显微镜(SEM)KSM－6490LV，日本。

1.2 实验方法

1.2.1 无麸质面包基本配方 无麸质面包粉300g (其中米粉225g，红薯淀粉75g)，糖18g，盐3g，干酵母6g，花生油15mL，黄原胶3g，羟丙基甲基纤维素3g，分子蒸馏单甘酯1.5g，水，牛乳蛋白。参照小麦粉面包烘焙品质实验GB/T14611－2008［8］，评价无麸质面包感官品质，确定不同配方适宜加水量，如表1所示。

表1 不同配方的适宜加水量(%)Table 1 The suitable amount of water in different formulations(%)

1.2.2 无麸质面包工艺 工艺流程:配料→面团调制→面团分割→装模成型→发酵→焙烤→冷却→存放→指标检测及品质评价。

操作要点:米粉、红薯淀粉过80目筛，和糖、盐配料混匀，温水分散胶体成溶液，加入混匀的干粉中。干酵母30℃温水活化10min后加入和面机，中速搅拌10min，加入花生油继续搅拌5min。调制后的面团均匀分割为3份，装入面包模(12cm×6cm× 8cm)成型，30℃，相对湿度85%，发酵30min。面团发酵后 190℃焙烤 26min。烤制后的面包室温(25℃)下冷却2h，为防止面包存放期间水分蒸发，冷却后的面包用保鲜膜包裹后室温(25℃)下存放，定时检测。

1.2.3 无麸质面包比容测定 按照面包GB/T20981－2007进行测定［9］。

1.2.4 无麸质面包硬度检测 焙烤后的面包室温(25℃)下分别存放2、24、48、72h，用小刀将面包切成长宽高为3cm×3cm×2cm的方形柱状，用物性仪测定其硬度。测试条件:测试前速度2mm/s，测试中速度1mm/s，测试后速度1mm/s;压缩比30%;压力5g;探头P35。

1.2.5 无麸质面包色泽检测 无麸质面包的颜色是在焙烤中形成，焙烤后的面包存放期间颜色基本不再变化，因此仅检测焙烤后冷却2h面包的色泽即可。面包焙烤后在室温(25℃)下存放2h，用小刀分别在面包的表皮和中心部位小心切取5cm2大小的薄片，要求切片均匀无裂缝。用色差计测定面包皮及内部(面包屑)的L*(亮度)、a*(红色)和b* (黄色)值。

1.2.6 无麸质面包感官品质评价 参照小麦粉面包烘焙品质实验GB/T14611－2008进行评价［8］。

1.2.7 面包剖面图像及面包屑薄片结构形貌 面包剖面:用相机微距拍照无麸质面包剖面。面包屑薄片结构形貌:用刀片从面包中心部位切取5mm× 5mm×1mm面包屑薄片，25℃干燥24h，用导电胶把面包屑薄片粘结在载物台上，喷金后，用扫描电镜观察面包屑薄片结构形貌，工作电压10kV。

1.2.8 数据统计 实验重复三次，实验数据用DPS7.05进行处理。

2 结果与分析

2.1 牛乳蛋白对无麸质面包比容的影响

几种牛乳蛋白对无麸质面包比容的影响如图1所示。

图1 牛乳蛋白对无麸质面包比容的影响Fig.1 The effect of specific volume in gluten－free bread with dairy protein

由图1可以看出，添加乳清浓缩蛋白及脱脂乳粉无麸质面包比容增大(P＜0.05)，随着添加量增加面包比容逐渐增大(P＜0.05)。在实验范围内，添加15%乳清浓缩蛋白面包比容最大，为2.34mL/g(对照组1.96mL/g)，比容增加19.4%。而添加酪蛋白酸钠时，随着添加量增加无麸质面包比容反而下降(P＜0.05)。

添加乳清浓缩蛋白，可使无麸质面包比容明显增大。原因可能是在无麸质面团形成过程中，乳清蛋白中球蛋白三级结构价键遭到一定破坏，蛋白质结构展开，乳清蛋白质分子和无麸质面团中其他大分子成分(水溶性胶体、乳化剂和蛋白质)相互作用［7］，形成了类似面筋的网络结构，提高了面团的持气性，使面包比容增大。

2.2 牛乳蛋白对无麸质面包硬度的影响

几种牛乳蛋白对无麸质面包硬度的影响如图2所示。

图2 乳蛋白对无麸质面包硬度的影响Fig.2 The effect of hardness in gluten－free bread with diary protein

由图2可以看出，与对照组相比，添加乳清浓缩蛋白、酪蛋白酸钠和脱脂乳粉，焙烤后2、24、48、72h无麸质面包硬度均有所降低(P＜0.05)。其中添加乳清浓缩蛋白和脱脂乳粉，无麸质面包硬度降低较为显著(P＜0.05)。添加15%乳清浓缩蛋白，无麸质面包硬度降低最为显著，焙烤后2、24、48、72h，无麸质面包硬度分别降低63.8%、80.0%、83.1%、71.2%。

表2 几种乳蛋白添加量对无麸质面包色泽的影响Table 2 The effect of gluten－free bread color with diary protein

2.3 牛乳蛋白对无麸质面包色泽的影响

几种牛乳蛋白对无麸质面包色泽的影响如表2所示。

由表2可以看出，无麸质面包皮与对照组相比，添加牛乳蛋白，面包皮L*值均趋于下降(P＜0.05)，面包色泽变暗。a*值、b*值均增大(P＜0.05)，说明无麸质面包皮红色和黄色程度增加。其中乳清浓缩蛋白组和酪蛋白酸钠含量为15%时a*值、b*值增大较为显著，面包皮色泽改善最为显著。

无麸质面包屑与对照组相比，添加乳清浓缩蛋白，面包屑L*值降低(P＜0.05)，颜色变暗，而添加酪蛋白酸钠、脱脂乳粉面包屑的L*值增大(P＜0.05)，颜色变亮。添加乳清蛋白和酪蛋白酸钠面包屑的a*值显著增大，面包屑红色程度改善，添加乳清蛋白10%、15%，酪蛋白酸钠5%、10%、15%，脱脂乳粉5%、10%，面包屑的b*值增大，面包屑黄色程度增加。

2.4 牛乳蛋白对无麸质面包感官品质的影响

几种牛乳蛋白对无麸质面包感官品质的影响如图3所示。

由图3可以看出，添加牛乳蛋白后无麸质面包感官品质均有提高，评分增加，随添加量增加，感官品质逐步提高(P＜0.05)。其中添加15%乳清浓缩蛋白面包结构松软，气孔均匀，咀嚼性提高，面包皮色泽明显改善，感官品质最好(实验组90分，对照组73分)。

2.5 面包剖面图像及面包屑薄片结构形貌分析

图3 蛋白质种类、添加量对面包感官品质影响Fig.3 The effect of sensory quality in gluten－free bread with diary protein

图4 无麸质面包剖面图像及面包屑薄片结构形貌Fig.4 The section and microstructure of slice in gluten－free bread

对于无麸质面包比容、硬度及感官品质的研究表明，三种牛乳蛋白中15%乳清浓缩蛋白对无麸质面包的改善作用最为显著。为此，我们观察了对照组及乳清浓缩蛋白组(15%)无麸质面包的剖面和内部结构，如图4所示。

由图4中可以看出，添加15%乳清浓缩蛋白，无麸质面包气孔分布趋于均匀，孔壁变薄，面包小气孔及微小气孔明显增多。实验表明，乳清浓缩蛋白有利于无麸质面团发酵过程中气孔的生成及发展，可显著改善无麸质面包的结构及品质。

3 结论

乳清浓缩蛋白、酪蛋白酸钠、脱脂乳粉均可改善无麸质面包的焙烤特性及品质。提高乳清浓缩蛋白添加量，无麸质面包比容逐渐增大，结构更加松软，气孔趋于均匀，硬度降低，色泽改善，感官品质提高。添加15%乳清浓缩蛋白，无麸质面包品质改善最为显著，比容增加19.4%，焙烤后2、24、48、72h面包硬度分别降低63.8%、80.0%、83.1%、71.2%。乳清浓缩蛋白有利于无麸质面团发酵过程中气孔的生成及扩大，可增加无麸质面包中小气孔及微小气孔的数量，提高面包气孔的均匀性，显著改善无麸质面包的结构。

［1］Niewinski M M.Advances in celiac disease and gluten－free diet［J］.Journal of the American Dietetic Association，2008，108 (4):661－672.

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［4］Sciarini L S，Ribotta P D，León A E，et al.Effect of hydrocolloids on gluten－free batter properties and bread quality［J］.International Journal of Food Science and Technology，2010，45(11):2306－2312.

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［7］Nunes M H B，Ryan L A M，Arendt E K.Effect of low lactose dairy powder addition on the properties of gluten－free batters and bread quality［J］.European Food Research and Technology，2009，229(1):31－41.

［8］GB/T14611－2008，小麦粉面包烘焙品质实验［S］.北京:国家质量监督检验检疫局.

［9］GB/T20981－2007，面包［S］.北京:国家质量监督检验检疫局.

Improvement of the quality parameters in gluten－free bread with adding dairy protein

ZHANG Zhong－yi1，MENG Ling－yan1，CHAO Wen1，SHI Jia－liang1，FENG Yu2
(1.School of Food and Biological Engineering，Zhengzhou University of Light Industry，Zhengzhou 450002，China; 2.Zhengzhou Foreign Language School，Zhengzhou 450000，China)

On the base of gluten－free formulations in hydrocolloids and emulsifiers，the improvement of the quality parameters in gluten－free bread of rice flour and sweet potato starch with adding three kinds of dairy protein (whey protein concentrate WPC，sodium caseinate SC and skim milk powder SMP)was researched.The results showed that WPC had the most remarkable improvement on the quality parameters in gluten－free bread.When the additive amount of WPC was 15%，the specific volume increased 19.4%and the hardness decreased 63.8%，80.0%，83.1%，71.2%after baking 2，24，48，72h respectively.WPC was in favor of the pore producing and developing，increasing the number of small pore and micro pore and the pore uniformity，markedly improving the structure of gluten－free bread.

gluten－free bread;dairy protein;specific volume;hardness;color

TS210.1

A

1002－0306(2012)08－0176－04

部分人群对麸质(小麦面筋蛋白)患有先天过敏症，摄入含小麦麸质的食品会破坏他们肠道的表皮细胞，诱发乳糜泻疾病［1－2］。目前，降低麸质过敏症的有效方法是摄入低麸质或无麸质饮食。无麸质面包可降低麸质过敏症人群的过敏反应，通常以米粉为主配合其它无麸质粉类烤制而成。红薯具有降低胆固醇，预防糖尿病、防癌、减肥等多种保健功能［3］，本研究选取米粉和红薯淀粉作为无麸质面包的主要原料。由于配方中缺少麸质，造成无麸质面包的持气性和起发性较差，色泽暗淡，感官品质不良。研究报道，添加水溶性胶体［4－5］、乳化剂［6］和牛乳蛋白［7］可以改善米粉无麸质面包的焙烤特性，提高面包的品质。针对本研究的配方设计，先期研究了水溶胶体和乳化剂对米粉和红薯淀粉为主要原料的无麸质面包焙烤特性的改善作用，在此基础上考察了几种常用牛乳蛋白(乳清浓缩蛋白、酪蛋白酸钠、脱脂乳粉)对无麸质面包(米粉、红薯淀粉)焙烤特性的进一步改善作用。

2011－07－26

张中义(1957－)，男，博士，教授.研究方向:食品科学。