超细大豆皮膳食纤维在面包中的应用

满永刚

（九三集团天津大豆科技有限公司，天津300461）

超细大豆皮膳食纤维在面包中的应用

满永刚

（九三集团天津大豆科技有限公司，天津300461）

以工厂制取大豆油所得副产物大豆皮为研究对象，采取酶碱结合法提取大豆皮水不溶性膳食纤维，并对其进行粉碎改性处理，考查其改性处理所得到的膳食纤维细粉加入到制作高膳食纤维面包的可行性。通过单因素试验结合正交试验分析大豆皮水不溶性膳食纤维细粉对面包感官特性的影响，结果表明膳食纤维面包的最优配方为大豆皮膳食纤维细粉添加量7%，VC添加量170 mg/kg，DATEM添加量20 g/kg，木聚糖酶添加量6 000 U/kg；在此条件下进行加工的膳食纤维面包口感和保健作用较好，且各项理化指标均符合国家标准。

超微粉碎；大豆皮膳食纤维；高膳食纤维面包

0 引言

随着生活水平的显著提高，人们从饮食摄入高糖、高脂肪类食物的比例明显增加，一些文明病，如高血压、冠心病、糖尿病等开始严重威胁人类的健康。由于膳食纤维的大分子结构赋予其高持水性、吸附作用等一些独特的物化特性，所以膳食纤维具有降低血清胆固醇、预防结肠癌、糖尿病等文明病的生理功能[1-3]。如今，越来越多的消费者开始关注饮食的健康化，更多倾向于粗粮及富含膳食纤维类的食品[4-5]。在国外，富含膳食纤维的面包占据市场较大份额；但是在国内，由于人们在口感和生活习惯等方面的差异，使膳食纤维面包的口感较粗糙而失去一部分市场份额。目前，国内市场上的膳食纤维面包基本上是选小麦麸皮作为其来源，但是因其本身的粒径较大、颜色较深等特点，制成的面包口感粗糙、颜色发黄。选用大豆皮膳食纤维细粉作为辅料添加入到面包中就不会有明显的颗粒感，后续处理使其粒径更接近于面粉，并且物化特性较好，因此更有优势制作成膳食纤维面包。但是，无论哪种膳食纤维细粉加入到面包中，都会影响其面团的内部结构，从而产生一定的负面影响。此时，需要通过添加乳化剂、酶制剂等进行调节，在一定程度上进行改善其品质，从而达到消费者较满意的感官品质。因此，试验以面包作为对象，通过添加膳食纤维细粉和相关的酶制剂、乳化剂后观察面包面团、质构、口感等影响，以期开发出一种人们口感满意并富含膳食纤维的、具有保健功能的面包。

1 材料与方法

1.1 主要材料

大豆皮膳食纤维，酶法结合碱法制备；金像牌面包粉，南顺集团提供；大豆皮膳食纤维IDF-c和IDF-d，实验室自制；白砂糖，太古糖业有限公司提供；高活性酵母、好搭档面包改良剂，安琪酵母股份有限公司提供；鲜鸡蛋，购于九区批发市场；VC、木聚糖酶（酶活5 000 U/g），诺维信有限公司提供；DATEM，郑州奥尼有限公司提供。

1.2 主要设备

QYF-50型气流粉碎机，昆山市密友集团产品；打粉机、醒发箱，珠海三麦机械有限公司产品；烤箱，新麦机械无锡有限公司产品。

2 试验方案

2.1 面包制作的方法

2.1.1 基本配方

高筋面粉1 000 g，白砂糖150 g，食盐8 g，酵母粉10 g，鸡蛋80 g，水500 g，黄油80 g。

2.1.2 工艺流程

原料预处理、称质量→面团搅拌→成型→醒发→烘烤→冷却→成品。

2.1.3 操作要点

（1）原料预处理。将膳食纤维细粉IDF-d按比例与面粉混合均匀后，过筛备用。

（2）面团调制。将高筋面粉加鸡蛋、水，搅打至光滑面团，再加入黄油继续搅拌至再次形成光滑面团，以能拉出透明的膜状结构为止。

（3）面团的基本发酵。在25℃，相对湿度60%的条件下发酵30 min。

（4）成型。将面团整形后，切割成450 g的小面团。

（5）醒发。在37℃，相对湿度85%的条件下进行发酵60 min。

（6）烘烤。保持炉内温度为210℃，烘烤时间为32 min。

（7）冷却。在室温下将面包冷却至中心温度为32℃左右。

2.1.4 大豆皮膳食纤维细粉的制作

称取一定量大豆皮，45℃温水浸泡2次，烘干粉碎，过40目。按1∶25（g/mL）的比例加蒸馏水，搅拌并振荡至样品完全分散后，加入50 μL/g蛋白酶液混匀，调节pH值为7.0，50℃水浴恒温振荡器中反应2.5 h，反应完毕后以转速7 000 r/min离心10 min，弃上清液，再用4%的NaOH碱解0.5 h后，清水冲洗至中性，沉淀干燥，粉碎过80目筛，将大豆皮膳食纤维在频率250 Hz处理参数条件下进行气流粉碎，得到大豆皮膳食纤维细粉[6]。

2.2 试验设计

将大豆皮膳食纤维细粉以0，3%，5%，7%，9%的添加量加入到面包的基本配方中，确定其最适添加量后，改变其VC，DATEM和木聚糖酶的添加比例来控制其制成面包的感官特性，并测定成品面包的高度、膨胀率、焙烤损失、水分等指标。

2.2.1 大豆皮膳食纤维细粉添加量对面包特性的影响

分别按照0，3%，5%，7%，9%的大豆皮膳食纤维细粉添加量替换等量的高筋面粉，并加入面包的基本配方中，采用之前的工艺制作面包，测定其面包特性；每组做3次重复试验，取平均值。确定其最适添加量后，将VC，DATEM和木聚糖酶面包特性改良剂加入基本配方，进行面包特性改良优化试验。

2.2.2 大豆皮膳食纤维面包的配方优化单因素试验

（1）VC添加量对面包特性的影响。按照7%的大豆皮膳食纤维细粉添加量替换等量的高筋面粉，称取总量为1 000 g；分别采取VC添加量130，150，170，190，210 mg/kg，DATEM 15 g/kg，木聚糖酶4 000 U/g加入基本配方后，采用之前的工艺制作面包，测定其面包特性。每组做3次重复试验，取平均值。

（2）DATEM添加量对面包特性的影响。按照7%的大豆皮膳食纤维细粉添加量替换等量的高筋面粉，称取总量为1 000 g；分别采取DATEM添加量10，15，20，25，30 g/kg，VC 170 mg/kg，木聚糖酶4 000 U/g加入基本配方后，采用之前的工艺制作面包，测定其面包特性。每组做3次重复试验，取平均值。

（3）木聚糖酶添加量对面包特性的影响。按照7%的大豆皮膳食纤维细粉添加量替换等量的高筋面粉，称取总量为1 000 g；分别采取木聚糖酶添加量2 000，4 000，6 000，8 000，10 000 U/kg，VC 170 mg/kg，DATEM 15 g/kg加入基本配方后，采用之前的工艺制作面包，测定其面包特性。每组做3次重复试验，取平均值。

2.2.3 膳食纤维面包的感官评价标准

参照GB/T 16411—2007粮油检验小麦粉面包烘焙品质试验直接发酵法设计感官评定表，每次评定由每个评定人员单独进行，相互不允许交流，样品评定之间用30℃温水漱口。评定者采用100分制的评分系统。

面包烘培品质评价标准见表1。

表1面包烘培品质评价标准

2.2.4 膳食纤维面包的配方优化正交试验设计

根据以上单因素结合感官评价试验结果，采用三因素三水平正交试验。

2.2.5 膳食纤维面包的相关特性测定

（1）面包比容的测定。取5 000 mL烧杯用小米填满后，摇实刮平，将其倒入量筒测量体积为V1；取面包块样品，称质量，放入烧杯后，加小米填满，摇实刮平，取出面包后，量取小米的体积为V2，计算面包比容。

面包比容公式为：

（2）水分的测定。采用GB/T 5009.3—2000国标法进行测定。

（3）酸度的测定。准确称取面包内芯25 g，精确到0.1 g，加入无二氧化碳蒸馏水60 mL，用玻璃棒捣碎，移入250 mL容量瓶中，定容至刻度，摇匀。静置10 min后，再振摇2 min，静置10 min，过滤，取滤液25 mL倒入锥形瓶中，加2～3滴酚酞指示剂，用0.01 mol/L氢氧化钠标准溶液滴定至微红色30 s不褪色，记录消耗的氢氧化钠标准溶液体积，同时用蒸馏水做空白试验[7]。

式中：C——氢氧化钠标准溶液的实际浓度，mol/L；

V1——滴定消耗氢氧化钠标准溶液的体积，mL；

V2——空白试验消耗氢氧化钠标准溶液的体积，mL；

m——样品质量，g。（4）膳食纤维面包的卫生要求检测。采用国标法GB/T 7099—2015进行检测其相关卫生指标。

3 膳食纤维面包的配方优化试验结果与讨论

3.1 大豆皮膳食纤维细粉添加量对面包感官品质的影响结果

不同大豆皮膳食纤维细粉添加量对面包感官品质的影响见图1。

图1 不同大豆皮膳食纤维细粉添加量对面包感官品质的影响

由图1可知，随着大豆皮膳食纤维细粉添加量的增加，整体总感官评分和口感评分先缓慢降低，总感官评分比口感评分下降的幅度稍大，当添加量超过7%时二者都急剧降低，并且和未添加大豆皮膳食纤维细粉的面包相比，口感和外观均有明显差距。随着其添加量的增大，面包的体积均有所减小，外形变差，面包内芯色泽由白色逐渐变黄，表面光滑性降低，弹性变差，纹理结构变差，并且当添加量超过7%时外观品质急剧降低。口感方面低添加量时稍微有粗糙感，当添加量超过7%时，口感粗糙有砂砾感，弹性咀嚼性均明显下降，整体口感接受度较低。这可能是因为大豆皮膳食纤维细粉的加入会影响面筋网络组织状态的形成，对其有一定的稀释作用，从而造成成品高度降低、膨胀率下降。这也说明了大豆皮膳食纤维对面包的膨胀率、面团的延展性、弹性和操作性能均有所影响，并且对面筋有一定的破坏作用。膳食纤维不易糊化和被酶降解，在面包中只能以一种填充物的形式存在，这也导致了面包的咀嚼性、弹性下降[8]，所以在小剂量的添加时，口感下降较缓慢，当超过一定程度，影响整个面包组织结构和内部网状结构时，口感不再能被消费者接受。因此，考虑到膳食纤维的保健作用和口感接受度等方面，选择大豆皮膳食纤维细粉添加量7%进行后续膳食纤维面包的特性改良优化试验。

3.2 大豆皮膳食纤维面包的配方优化单因素试验结果

3.2.1 VC添加量对面包感官品质的影响结果

不同VC添加量对面包感官品质的影响见图2。

图2 不同VC添加量对面包感官品质的影响

由图2可知，随着VC添加量的增加，总感官评分和分感官评分逐渐升高，当添加量超过170 mg/kg时，不再有显著改变，反而有些稍微下降。面包制作中添加抗氧化剂的作用是改善面团的操作性能，降低其黏性，增强其面团筋力和持气能力，从而改善面包的感官特性。在面包中使面团具有内聚力并且富有弹性和网状结构的是面筋，而面筋蛋白中的含硫氨基酸是形成其网状结构的基础。通常在面筋蛋白中主要是以氧化型的二硫键存在，但是在面团发酵的过程中会产生大量气体，从而使面筋膨胀，造成分子间的二硫键断裂，形成巯基后面筋分子延伸，表现为面包持气性降低、弹性下降、面包体积变小、口感变差。而VC本身是还原剂，它在面团中会先受到氧化酶的作用变成脱氢VC，然后在面团里起氧化作用，为其断裂的网状结构提供新的键合，使面筋强度更强、保气能力更大、面包网状结构更细腻均匀，从而弥补了大豆皮膳食纤维细粉加入面粉中对其网状结构造成的负影响。但是，当抗氧化剂超过一定限值时，会使面筋的网状结构太紧密、筋力过强，从而影响后续面包发酵，造成面包芯发硬、弹性降低，影响其感官特性。因此，选择VC添加量150，170，190 mg/kg为正交试验的因素水平。

3.2.2 DATEM添加量对面包感官品质的影响结果

不同DATEM添加量对面包感官品质的影响见图3。

图3 不同DATEM添加量对面包感官品质的影响

由图3可知，DATEM作为一种乳化剂添加到配方中对面包的感官和口感都起到了明显的改善作用，并且随着添加量的逐渐增大，总感官评分和口感评分都是先显著升高，当添加量超过20 g/kg后稍有下降。DATEM的加入使面包的硬度下降、比容增大，增强了其表面光泽和弹性及黏聚性。乳化剂作为一种多功能的表面活性剂，一般添加到焙烤食品中，起到促进乳化作用。乳化剂含有极性亲水基和极性亲油基2个基团，其亲水基团可以和面粉中麦胶蛋白结合，亲油基团与麦谷蛋白结合，从而形成大分子结构的面筋蛋白网络骨架，增强面筋的网络和筋力，改进其面团的耐揉、耐加工性和网络持气能力，从而达到改善其口感和感官的作用[9]。因此，选择DATEM添加量15，20，25 g/kg为正交试验的因素水平。

3.2.3 木聚糖酶添加量对面包感官品质的影响结果

不同木聚糖酶添加量对面包感官品质的影响见图4。

图4 不同木聚糖酶添加量对面包感官品质的影响

由图4可知，随着木聚糖酶添加量的增大，面包的感官评分先升高后下降。通过品评人员的反馈可知，加入木聚糖酶后口感方面的区别主要在于硬度。在添加量低于6 000 U/kg时，面团硬度逐渐减小，表面变光滑且富有弹性，发酵后面团体积增加明显，面包组织细腻、气孔较均匀，口感逐渐变好，品尝时口感松软且有弹性；当超过添加量6 000 U/kg时，面团硬度反而逐渐增大并且弹性变小，面包芯颜色发黄，网状结构孔隙变大且不均一，口感粗糙且有黏性。这可能是因为加入的水不溶性膳食纤维含有较大量水不溶性阿拉伯木聚糖，而木聚糖酶可以使原料中的水不溶性阿拉伯木聚糖转化成可溶性阿拉伯木聚糖，从而增加了面团的黏度，降低了水不溶性阿拉伯糖的交联度，使其溶胀进而吸收更多的水分。但是当木聚糖酶加入量过高时，会造成水解过度，导致面团发黏不易成型，影响发酵和产气，造成面包品质下降[10]。因此，选择木聚糖酶添加量4 000，6 000，8 000 U/kg为正交试验的因素水平。

3.3 大豆皮膳食纤维面包的配方优化正交试验设计及结果分析

根据以上单因素试验结果，采用三因素三水平L9（34）进行正交试验。

L9（34）大豆皮膳食纤维面包正交试验因素与水平设计见表2，大豆皮膳食纤维面包正交试验结果见表3。

表2L9（34）大豆皮膳食纤维面包正交试验因素与水平设计

表3大豆皮膳食纤维面包正交试验结果

根据单因素试验可以确定因素三水平正交试验，根据正交试验因素表对各组进行评分。

试验采取感官评定直观分析法，对各因素水平的极差进行分析，得到的各因素对试验影响因素大小的顺序为VC添加量＞DATEM添加量＞木聚糖酶添加量。由此可确定优化后的工艺参数为A2B2C2，即VC添加量170 mg/kg，木聚糖酶添加量20 g/kg，DATEM添加量6 000 U/kg。按照正交试验分析得出的优化工艺进行验证试验，得到总感官评分为83分，几乎与未添加的面包感官评分一致，在此配方下的大豆皮膳食纤维面包口感较好、质地均匀，组织状态较好，整体感官评价较好。

3.4 大豆皮膳食纤维面包的理化指标检测结果与分析大豆皮膳食纤维面包的指标测定结果见表4。

表4大豆皮膳食纤维面包的指标测定结果

由表4可知，大豆皮膳食纤维面包的各项指标均符合面包国家标准，并和市售面包的测定结果相接近，可以进行企业生产和销售，具有实际生产意义。

4 结语

通过单因素结合正交试验分析大豆皮膳食纤维细粉对面包感官特性的影响，结果确定大豆皮膳食纤维面包的最优配方为大豆皮膳食纤维细粉添加量7%，VC添加量170 mg/kg，DATEM添加量20 g/kg，木聚糖酶添加量6 000 U/kg。在此条件下加工的膳食纤维面包口感和保健较好，且各项理化指标均符合国家标准。

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Application of Ultra-fine Pulverized Soybean Meal Dietary Fiber in Bread

MAN Yonggang
（Tianjin Soytech Compary Ltd.，Jiusan Group，Tianjin 300461，China）

In this work，soybean husk is used as the by-product of soybean oil extraction.The insoluble dietary fiber of soybean skin is extracted by enzyme-alkali binding method，and the superfine comminution modification is carried out.In order to investigate the feasibility of the addition of dietary fiber powder into the production of high dietary fiber bread.Through the combination of single factor and orthogonal test，the effect of water insoluble dietary fiber on the sensory characteristics of bread is analyzed.The optimal formula of dietary fiber bread is determined as follows：dietary fiber powder is 7%and VC 170 mg/kg，DATEM 20 g/kg，and xylanase 6 000 U/kg.In this condition，the taste and health of the processed food fiber is good，and the physical and chemical indexes are in line with the national standard.

ultra micro grinding；soybean hull dietary fiber；high dietary fiber bread

TS213

A

10.16693/j.cnki.1671-9646（X）.2017.05.009

1671-9646（2017）05a-0027-05

2017-05-06

满永刚（1981—），男，硕士，助理工程师，研究方向为食品科学。