面包老化的机理及控制途径

2017-04-06吴昌术刘双

安徽农学通报 2017年5期

吴昌术+刘双

摘要：面包是一种大众化焙烤食品，它具有营养价值高，质地松软，易吸收以及特殊色、香、味等特点，深受大众喜爱。随着经济的发展，以及人们消费观念的更新，面包在人们饮食生活中将占据越来越重要的地位。但面包保鲜期短，易发生老化，老化后面包吃起来口感粗糙，掉屑且消化率低，让消费者难以接受，因此探寻控制面包老化的方法，对延长面包的保鲜期意义十分重大。该文论述了面包老化的机理及控制面包老化的措施。

关键词：面包；老化；机理；延缓

中图分类号 TS213.2 文献标识码 A 文章编号 1007-7731（2017）05-0100-04

Abstract：Bread is a kind of popular baked food，and it possesses many characteristics as high nutritive value，fluffy texture，easy to be absorbed，and special color，aroma，and taste，which make bread well received by the public. With the development of economy，people's consumption idea has been updated，and bread will play a more and more important role in people's diet. However，the freshing time of bread is short，thus it is prone to staling，and those staling bread tastes rough，laky and is less likely to be digested，all of which are difficult for consumers to accept. Thus，to extend the refreshing time of bread，it is of great necessity to explore methods to control the bread from staling. This paper explains the mechanism of the bread staling and controlling methods of the bread staling.

Key words：Bread；Staling；Mechanism；Retarding

面包是以面粉为主要加工原料，具有蜂窝状结构和特殊色、香、味的一种营养食品，它是食品中历史最悠久、消费量最大、品种繁多的一类焙烤食品。随着我国经济的迅速发展，以及人们消费观念的更新，面包在人们饮食生活中将占有越来越重要的地位。但面包保鲜期短，易发生老化，制约着面包工业发展，尤其是我国面包产业同国外相比，存在着较大的差距。据日本《食品开发》报道：法国雅克面包公司制作的面包，可保持90d不變质，但我国目前生产的面包保鲜期一般为1～3d，3～5d后就开始老化，质量明显下降[1]。因此，如何延缓面包老化，提高面包的保鲜期意义十分重大。

1 面包老化的机理

老化是指面包皮变软，食用起来，口感粗糙、没有弹性、掉渣、无香味现象[1]。人们普遍认为：面包老化包括面包皮老化和面包瓤的老化，而最为重要是面包瓤老化。面包老化原因非常复杂，老化机理一直存在争议，专家学者各有自己见解和相应理论支持。当前主要有3种理论：“第一种是水分迁移作用；第二种是淀粉重结晶作用；第三种是面筋蛋白质与淀粉之间互相作用”[1-2]。

1.1 水分迁移作用出炉后面包在冷却过程中，借助面包里外温度差和蒸气压改变，面包瓤内的水分不断向表皮迁移，再通过扩散方式汽化蒸发，因而面包硬度会逐渐增加。Slade[3]等研究认为面包在贮藏期间，面筋蛋白中水分不断融合到淀粉晶体结构中。Peleg[4]研究表明：面包内借助水分迁移作用，导致面包瓤水分减少，引起玻璃态温度升高，造成面包瓤质地由柔软变得干硬；而表皮温度升高，玻璃态温度降低，面包皮脆性降低。

1.2 淀粉重结晶作用面粉中含有丰富多糖类物质淀粉，它是一种大分子有机化合物，是引起面包老化的主要因素，此观点在学术界已取得共识。生面包坯在烘焙过程中，当温度达到淀粉的糊化温度时，淀粉吸水发生糊化，导致β-淀粉（淀粉晶体）结构被破坏，原来淀粉分子间氢键断裂，断裂后淀粉和水通过氢键相连，实现淀粉α-化。但面包在常温下贮藏时，由于温度的变化，已经糊化α-淀粉开始自动排序，相邻分子间氢键又重新形成，重现淀粉β-化，因此淀粉回生实质上是一个重结晶过程[5]。通过实验发现面包老化进度明显比淀粉回生快，所以大多数学者认为淀粉回生只是面包老化过程一个重要因素。

1.3 面筋蛋白质与淀粉之间相互作用面筋蛋白质不溶于水，在面筋蛋白质网络结构中悬浮着淀粉颗粒，因此，提高面粉中面筋蛋白质含量，会相应降低淀粉颗粒的重结晶能力，起到延缓面包老化的目的。此外，弱力粉与强力粉相比，由于亲水性能大小不同，造成面筋蛋白质与淀粉颗粒之间相互作用能力差异，因此，弱力粉比强力粉制成的面包老化速率快，证明了面筋蛋白质引起面包老化不是孤立因素，是与淀粉颗粒之间互相作用的结果[6]。

2 控制面包老化途径

通过对面包老化机理分析发现，面包发生老化的过程十分复杂，既有内因又有外因，是内外因素相互影响和相互作用的结果。如何延缓面包老化，提高面包保鲜期，一直以来人们都在不断探索之中。本文从原材料、食品添加剂、加工工艺、包装、贮存温度对面包老化的影响，并提出了控制面包老化的措施。

2.1 原材料

2.1.1 小麦粉小麦粉是生产面包主要原料，引起面包发生老化现象是面粉中蛋白质和多糖淀粉成分，因此小麦粉质量对面包老化起着很大的作用。许多实验证实：高筋粉中蛋白质质量比中筋粉好，吸水能力强，做出面包老化慢。为了增加淀粉糊化度，增强面包瓤中淀粉保水能力，采用调整小麦粉成分，加强淀粉与亲水性物质结合的方法，从而达到延缓面包老化目的。如向小麦粉中添加一定比例的糯小麦粉、糯玉米粉、脱脂大豆粉、膨化玉米粉、马铃薯全粉、黑麦粉等，均有一定的延缓面包老化的作用[7-8]。刘婷婷[9]等研究发现，向小麦粉中添加最大量为9%米糠，制成面包保水性和抗老化度明显增强，延长面包货架期。田海娟[10]等研究发现，添加10%高粱粉制得面包保水性高，老化度低。宋贤良[11]等研究发现，添加适量的变性淀粉（1%～3%），对延缓面包老化也起到了一定作用。

2.1.2 糖类物质糖具有吸湿性，能起到一定的保水作用。单糖比双糖保水性能强，多使用单糖或转化糖，推迟面包老化。张君[12]等研究发现，在面包中加入蜂蜜干粉糖制品，通过糖保水作用，提高面包保鲜期。刘倩[13]等研究发现，添加1%或1.5%可溶性大豆多糖，提高了其保水性能，延缓面包淀粉老化。王伟[14]等研究发现，添加适量木糖醇能有效降低淀粉的老化速度。

2.1.3 乳制品和脂类物质乳制品作为生产面包一种辅助原料，除了赋予面包乳香味，提高面包营养价值外，还具有抗老化作用，尤其以牛乳作用效果最为突出。在调制面团过程中，添加一定量脂类物质，利用脂质物质的疏水性能，阻止水分在面筋和淀粉之间的迁移，并且在淀粉粒表面形成一个保护层，将糊化淀粉直接隔开，抑制了淀粉分子重新排列，限制了淀粉重结晶形成，从而达到抗老化作用[15]。实验表明，天然面粉中存在油脂物质会促进面包老化。但如果向天然面粉中加入起酥油等脂质物质，面粉中自身含有油脂与外加入起酥油等油脂物质相互作用，可大大降低面包老化速度，起到延缓面包老化目的。但外加脂质物质降低面包老化速率要取决于面粉本身是否存在油脂物质。天然面粉中加入起酥油，面包老化速率明显减低，而脱脂面粉中加入起酥油，面包老化速率则会加快。

2.2 食品添加剂在面包加工过程中，常常加入各种食品添加剂，起到一定抗老化作用，生产上常用有乳化剂、酶制剂、可溶性蛋白、藻酸盐类、亲水性胶体等。

2.2.1 酶制剂引起面包老化一个主要原因是淀粉回生，有效抑制淀粉回生就可抑制老化，能抑制淀粉回生酶制剂主要包括a-淀粉酶、β-淀粉酶、葡萄糖淀粉酶和支链酶，其中以α-淀粉酶最为显著，常用有细菌α-淀粉酶、真菌α-淀粉酶。由于细菌α-淀粉酶和真菌α-淀粉酶水解淀粉产生低分子量糊精，而低分子量糊精有利于淀粉与蛋白质之间界面扩散，干扰淀粉与连续蛋白质网络之间相互作用，使面包硬化速率缓慢。在面包贮藏后期，支链淀粉的凝沉作用是影响面包老化的主要因素。α-淀粉酶能使支链淀粉在糊化时侧链变短，从而降低支链淀粉分枝部分相互合并重结晶的机会，从而延缓面包老化。但真菌α-淀粉酶不耐高温易失活，水解淀粉产生适量糊精，面包心不会发粘，应用广泛；细菌α-淀粉酶耐高温能力比真菌α-淀粉酶强，水解淀粉糊精生成量过多，面包心发粘，限制其应用[16]。除了淀粉酶外，使用其他酶制剂也具有一定的抗老化效果。如李秀婷等[17]研究發现：适量添加耐热木聚糖酶面包老化速度显著变缓。徐皎云等[18]研究发现，转谷氨酰胺酶和葡萄糖氧化酶及脂肪酶复配使用，提高了面包保水能力，从而有效地延缓了面包老化。

2.2.2 乳化剂乳化剂是一种多功能的表面活性剂，能够降低油和水之间的界面张力，防止油相与水相分离，使水和油在面团中均匀分散。同时乳化剂可以与淀粉颗粒内的直链淀粉结合，防止直链淀粉游离出去，所以乳化剂可作为面包抗老化剂。将各种乳化剂用于面包生产是一种发展方向，如卵磷脂、蔗糖酯、硬脂酰乳酸钠（SSL）等。郑心羽等[19]研究发现：SSL既能改良面包品质，又能防止面包老化。周素梅[20]研究发现：SSL在1.2%水平下具有最佳抑制老化效果。李红等[21]研究发现：添加0.8%大豆粉末磷脂，抗老化效果最明显。

2.2.3 亲水性胶体物质亲水胶体物质具有较强吸水性、水溶性和交联性，加入面包中可改变面筋筋力、抑制淀粉回生速度、提高面团机械加工性能、可有效延缓面包老化、改善面包品质。亲水性胶体具有保鲜性能主要原因：（1）具有良好成膜性，能防止食品在加工或贮藏过程中水分散失；（2）多数胶体本身是多糖，其羟基能与淀粉链上羟基及周围水分形成大量氢键，起到阻止淀粉回生作用；（3）胶体大多数都具有很高吸水、持水能力，从而大大提高食品含水总量，对食品失水老化起到延缓作用。周雪松等[22]研究发现，添加一定比例的卡拉胶有利于延缓面包老化。

2.2.4 藻酸盐类藻酸盐类可与面筋蛋白相互作用产生较强的网络结构，使面团有较好的持气性能，能改善面包品质，同时赋予产品一定的功能特性。同时藻酸盐类具有良好的保湿性和持水性，可以改变面团的流变特性，控制最佳水分效果，有较好的抗老化性能。刘海燕等[23-24]研究发现：加入量为0.3%海藻酸钙、0.5%海藻酸钠后，面包硬度显著降低，水分迁移速度较慢，有较好的抗老化效果。

2.2.5 其他添加剂李清筱[25]研究发现，添加2%的

β-环糊精能明显地改善面包的物性，延缓面包老化。李丽杰[26]研究发现，适量添加L-抗坏血酸既可改善面包感官品质，又能有效地延缓面包老化。彭亚锋等[27]研究发现：海藻糖能推迟面包老化，与麦芽糖、蔗糖等甜味剂复配效果尤其突出。

2.2.6 复合改良剂聂小宝等[28]研究了壳聚糖、大豆分离蛋白、K-卡拉胶复合改良剂对面包品质的影响，结果表明：当复合物添加量为3%时，能明显延缓面包老化。李崇高等[29]研究发现，魔芋葡苷聚糖、卡拉胶、大豆分离蛋白复配添加到面粉中，当添加量为3%时，面包在贮存过程中，持水、保水和抗老化效果明显改善。王建伟等[30]研究发现：葡萄糖氧化酶为20×10-6U、抗性淀粉5%、卵磷脂0.3%～0.6%，可延缓面包的老化速度。因此，复合改良剂能起抗老化和保鲜的双重功效，今后它将成为延缓面包老化的热门领域。

2.3 加工工艺研究结果表明：防止成品面包老化对策是调制面团时制作更柔软的面团[1]。适当多加水的软面团比硬面团抗老化性能强，但这种方法是有限度的。加水量过多，易造成面团过软，焙烤时会出现夹生的现象，从而影响成品的质量。调粉时搅拌器搅拌速度高低会影响面包制品保存性能，搅拌器搅拌速度高制成面包质地柔软并且老化慢。面包保鲜期受面团发酵时间长短影响，时间太短，面团发酵不足，面包老化速度也快；但时间过长，面团发酵过度，制成面包老化快，因此生产上应选择适宜的发酵时间。酵母用量过多，在相同发酵条件下，面团发酵易过度，面包也易老化。另外，使用天然酵母代替普通酵母，有助于提高面包保鲜期[31]。因此，采用适宜酵母用量能有效地延缓面包的老化。

2.4 包装面包采用包装贮存，有助于延长面包保鲜期。包装材料能降低面包水分损失，保持面包的柔软性和香味，防止微生物污染，延缓面包老化，但不能制止淀粉β-化。包装材料有聚乙烯、聚丙烯、耐油纸、蜡纸和硝酸纤维素膜等。

2.5 贮存温度面包贮存温度高低直接影响老化进程，若温度大于30℃，面包老化速率慢；温度小于2℃，面包老化速率快；-7～20℃老化速率快，其中2～4℃老化最快。若要长时间贮存面包，防止其老化，需进行冷冻处理，理想贮存温度为-18～-20℃，但该法成本较高，应用受到限制。贮存温度高于60℃，虽能有效延缓面包老化，但高温促进微生物生长与繁殖，加速水分和香味物质损失，降低面包的品质，缩短保质期。因此面包较为适宜贮存条件为：温度30℃，湿度80%（无包装）。

3 展望

面包老化原因复杂多样，但科技工作者通过大量研究，基本弄清是体系中众多成分和因素共同引起的。虽然取得了一定成果，但是主要研究是单因素影响，要彻底弄清楚面包老化机制，各种因素综合影响面包老化过程及它们之间相互关系，需要利用现代各种先进分析技术，采用更合理检测方法进行检测，为确定延缓面包老化方法提供可靠科学依据。随着人们研究的深入，会不断提出延缓面包老化的新技术、新方法，逐步地解决面包老化这一世界难题。

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