黄秋葵粉对面团和面包质构特性的影响

(安徽盼盼食品有限公司,安徽滁州 239000)

黄秋葵(HibiscusesculentusL.),别名秋葵、羊角豆,为锦葵科秋葵属一年生草本植物。黄秋葵主食部位为嫩果,与普通蔬菜相比较,黄秋葵中含有丰富的蛋白质、游离氨基酸、果胶、纤维素和黄酮类化合物[1],在抗疲劳[2]、抗氧化、抗肿瘤[3-4]、提高免疫力[5]等方面具有良好的功效。黄秋葵嫩果中的黏性液体,其主要成分为果胶、黏性糖蛋白等,是由阿拉伯糖、半乳糖、鼠李糖等构成的多糖与蛋白质形成的共价复合物,经常食用有助于肠胃消化、增强体力、保护肝脏[6-7]。目前对于黄秋葵类食品的研究报道较少,李益恩等[8]向牛奶中加入秋葵汁,研制出口感与营养俱佳的新型保健酸奶;伦江等[9]研制出滋味纯正、颜色澄清的高档黄秋葵保健酒。

面包是一种非常重要的主食产品。近年来,向面包中加入富含多种营养价值的杂粮和蔬菜越来越受到消费者的欢迎。徐虹等[10]向面粉中加入适量紫薯粉,研制出营养价值丰富、具有较好保健功能的紫薯杂粮面包;姚佳等[11]研究了具有降低胆固醇、平稳血糖功效的燕麦面包。黄秋葵富含蛋白质、多糖和黄酮类化合物,将其添加到面包中能够丰富面包的营养,黄秋葵粉在面包中的应用研究已有报道,如辛松林等[12]研究川秋葵超微粉对面团、吐司质构特性及烘焙品质的影响。

目前,关于不同粒度和不同添加量的黄秋葵粉对面团和面包质构特性影响的研究,迄今未见报道。本文将黄秋葵进行干燥制粉筛分后,研究了黄秋葵粉的粒度和添加量对面团和面包质构特性的影响,旨在为黄秋葵在面团和面包中的应用提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 材料与仪器

面包专用小麦粉 益海嘉里食品营销有限公司;活性干酵母 安琪酵母股份有限公司;新鲜黄秋葵、白糖、食盐(食品级) 市售。

DHG-9140A电热鼓风干燥箱 上海一恒科学仪器有限公司;LFP-800T粉碎机 永康红太阳机电有限公司;MJ-Ⅱ培养箱 上海一恒科技有限公司;FA22043电子天平 上海越平科学仪器有限公司;TRTF32电烤箱 佛山市伟仕达电器实业有限公司;TA.XTplus物性测定仪 英国Stable Micro System公司。

1.2 实验方法

1.2.1 不同粒度黄秋葵粉的制备 新鲜的黄秋葵经过清洗、60 ℃烘干至含水量6%左右,粉碎过筛,制得60、100、200目3种粒度的黄秋葵粉。

1.2.2 黄秋葵粉与面粉预配制 将黄秋葵粉分别按质量比1%、2%、3%、4%、5%的比例,加入面粉中制备试验样品,未添加黄秋葵粉的面粉作为空白对照组。

1.2.3 面团的制备 每份取100 g面粉,在不同添加量下与不同粒度的黄秋葵粉混合,倒入搅拌机中,依次加入约57.6 g约30 ℃的温水、9.95 g糖粉、5.96 g植物油、1.99 g酵母粉、1 g食盐[13],以搅拌机2档速度(60 r/min)搅拌20 min即可,搅拌好的面团平均分成3份,用于质构分析,然后放在醒发室中发酵。

1.2.4 面包的制备 面包制作工艺:原料准备→和面→醒发→入模具整形→烤制→成品

原料准备、和面:按照面团的制备方法。

醒发:温度恒定30 ℃、湿度保持80%、发酵90 min。

烤制:烤箱顶火设置为220 ℃、底火设置为190 ℃、烤制时间为20 min。

1.2.5 面团质构分析 将面团制成高度为2 cm,直径5 cm的圆柱体,采用质构仪TPA模式测定,选用P/36R 探头,测试前、中、后速度分别为 2、1、10 mm/s,压缩率为40%,引发类型为自动,数据采集速率200次/s[14],重复测定3次。从TPA实验曲线上得到7个参数值:粘着性、硬度、弹性、胶着性、粘聚性、咀嚼性、回复性。根据面团的质构特性,选取硬度、弹性、咀嚼性、回复性作为面团的质构指标[15]。

1.2.6 面包质构分析 取冷却至室温的面包芯,切成厚度为1 cm,直径为5 cm的圆柱体,选用P/36R测试探头;TPA测试条件为:压缩率50%,测试前、中、后的速率均为1 mm/s,触发类型设置为:自动,起点感应力0.375 N,重复测定3次。从TPA实验曲线上得到7个参数值:粘着性、硬度、弹性、胶着性、粘聚性、咀嚼性、回复性。根据面包的质构特性,选取硬度、弹性、咀嚼性、回复性作为面包的质构指标[16]。

1.3 数据分析

应用Excel 2010、SPSS 23.0、Origin 8.5软件进行数据处理。

2 结果与分析

2.1 黄秋葵粉的添加对面团质构的影响

2.1.1 面团全质构图 质构仪对样品作用形成质构图,以图1黄秋葵面团全质构图为例,由面团的质地特性曲线可得到相关的参数及其定义。

图1 黄秋葵面团质构图Fig.1 Texture structure of yellow okra dough

由图1可知,质构仪对面团作用后产生粘着性、硬度、弹性、黏聚性、胶着性、咀嚼性、回复性等7个指标。第一次压缩产生的最大峰值即为面团硬度;图中位于横坐标下方的A3面积即为面团黏性;T1和T2分别对应图中质构仪对面团第一次作用和第二次作用产生硬度时所对应的横坐标,面团弹性为T1/T2;A1与A2分别为质构仪对面团第一次作用和第二次作用时在横坐标上方所产生的峰面积,A2/A1为面团黏聚性;A4和A5为质构仪对面团第一次压缩到最大硬度产生时形成的垂线将A1分隔形成的两个峰面积,A4/A5为面团回复性;胶着性为A1/A2×硬度;咀嚼性为A2/A1×硬度×T1/T2。

2.1.2 黄秋葵粉对面团硬度的影响 黄秋葵粉的添加量和粉碎粒度对面团硬度的影响如图2。由图2可知,随着黄秋葵粉添加量的增加,面团的硬度总体呈现逐渐增大的趋势。同时,在相同的添加量水平下,不同的粉碎粒度对面团的硬度也有一定影响,添加200目黄秋葵粉的面团,硬度均小于60目和100目的黄秋葵粉添加量的面团,但60目和100目黄秋葵粉在1%、4%、5%添加量水平下对面团的硬度影响不显著(p>0.05)，在2%和4%添加量水平下对面团硬度的影响显著(p<0.05)。

图2 黄秋葵粉的添加对面团硬度的影响Fig.2 Effect of the adding of okra powder on the hardness of dough注:图中不同小写字母表示不同黄秋葵粉添加量间有显著性差异(p<0.05),不同大写字母表示不同粉碎粒度间有显著差异(p<0.05);图3～图9同。

面筋是面团的骨架,面团的主要特性是面筋和水结合的特性。面筋的网络越多,结合水的能力越强,持气量越大[17]。硬度是衡量面制品的一个重要指标,随着黄秋葵粉添加量的增加,面团的硬度增大,可能是黄秋葵粉里的蛋白和纤维阻碍了面筋网络的形成,将面筋蛋白进行稀释,因此面筋网络形成较为困难,导致面团的气室减小,因而硬度增加。

2.1.3 黄秋葵粉对面团弹性的影响 黄秋葵粉的添加量和粉碎粒度对面团弹性的影响如图3。由图3可知,随着黄秋葵粉添加量的增加,面团的弹性总体呈下降的趋势,形成以上结果的原因可能是黄秋葵粉的纤维填充在面筋网络中,影响了面筋网络的形成,导致面筋网络结构的不完整,被迫变形后难以回复原状,因此,随着黄秋葵粉添加量的增加,面团的弹性也越小。而黄秋葵粉的粉碎粒度对面团的弹性也有一定影响,整体上随着粉碎粒径的减小,面团的弹性有微小的下降,仅在1%和4%两个添加量水平下不同的粉碎粒度对面团弹性有显著性差异(p<0.05)，其它添加水平下差异不显著(p>0.05)。

图3 黄秋葵粉的添加对面团弹性的影响Fig.3 Effect of the adding of okra powder on springiness of dough

2.1.4 黄秋葵粉对面团咀嚼性的影响 咀嚼性是指将半固体的样品咀嚼成吞咽时的稳定状态所需要的能量。黄秋葵粉的添加量和粉碎粒度对面团咀嚼性的影响如图4。由图4可知,随着黄秋葵粉添加量的增加,面团的咀嚼性整体呈增大的趋势,分析原因可能是黄秋葵粉中有较高含量的纤维素和黏性多糖,结合水之后产生的黏性较大,因此随着面粉中黄秋葵粉添加量的增加,面团的咀嚼性呈现增大的趋势;但同时在测定过程中发现,在三个不同的粉碎粒度下,面团的咀嚼性并不是随着黄秋葵粉添加量的增加而线性增加,有一定的波动,可能与样品测定次数过少有关。综合来看,在相同的添加量下,随着黄秋葵粉碎粒径的减小,面团咀嚼性下降,咀嚼性越小,面团越柔软。

图4 黄秋葵粉的添加对面团咀嚼性的影响Fig.4 Effect of the adding of okra powder on the chewiness of dough

2.1.5 黄秋葵粉对面团回复性的影响 黄秋葵粉的添加量和粉碎粒度对面团回复性的影响如图5。由图5可知,在相同的粉碎粒度下,面团回复性随黄秋葵添加量的增加而有微弱增加的趋势;而在相同的添加量水平下,不同的粉碎粒度对面团的回复性也有一定的影响,随着粉碎粒径的减小,面团回复性降低,可能是因为黄秋葵粉的粒径越小,在搅拌和面的过程中,更容易分散在面团中，从而阻碍小麦面筋网络的形成,致使其回复性降低。

图5 黄秋葵粉的添加对面团回复性的影响Fig.5 Effect of the adding of okra powder on the resilience of dough

2.2 黄秋葵粉的添加对面包质构的影响

2.2.1 黄秋葵粉对面包硬度的影响 黄秋葵粉的添加量和粉碎粒度对面包硬度的影响如图6。由图6可知,与对照组相比,随着黄秋葵粉添加量的增加,面包的硬度总体呈现逐渐增大的趋势,与对照组面包(0%)相比，添加1%～5%的黄秋葵粉制作出的面包在硬度上有显著差异(p<0.05)，产生以上结果可能是因为黄秋葵粉不含面筋蛋白,黄秋葵粉的添加使得面团的弱化度增加,面团发酵时延展性变差,发酵后面团气室变小,因此使得面包的硬度增加,面包的硬度在一定范围内被人们所接受,但是如果超过一定范围,则会使口感发硬,影响面包的感官品质。

图6 黄秋葵粉的添加对面包硬度的影响Fig.6 Effect of the adding of okra powder on the hardness of bread

而在相同的黄秋葵添加量下,当黄秋葵粉的添加量为2%和4%时,200目的黄秋葵粉的面包的硬度大于60目和100目,且差异显著(p<0.05);当黄秋葵粉的添加量为1%、3%、5%时,不同粉碎粒度的黄秋葵粉面包的硬度无显著差异(p>0.05)。

2.2.2 黄秋葵粉对面包弹性的影响 面包的弹性越大,口感更劲道爽口,黄秋葵粉添加量和粒度对面包弹性的影响如图7。由图7可知,随着黄秋葵粉添加量的增加,面包的弹性总体呈现逐渐减小的趋势。与对照组面包(0%)相比，添加1%～5%黄秋葵粉的面包弹性差异显著(p<0.05)。而在添加量为1%～3%时，60、100目黄秋葵粉对面团的硬度的影响不显著(p>0.05)，添加量为4%～5%时,黄秋葵粉的粉碎粒度(60、100、200目)对面包弹性的影响不显著(p>0.05)。

图7 黄秋葵粉的添加对面包弹性的影响Fig.7 Effect of the adding of okra powder on the springiness of bread

相对于空白对照组,添加黄秋葵粉的面包弹性变小,这可能是因为黄秋葵粉影响了面筋网络的形成,导致面团发酵后形成的面筋网络结构不完整,被迫变形后难以恢复原状,因此,黄秋葵粉的添加量越多,发酵后的面包的弹性越小。

2.2.3 黄秋葵粉对面包咀嚼性的影响 黄秋葵粉添加量和粒度对面包咀嚼性的影响如图8。由图8可知,随着黄秋葵粉添加量的增加,面包的咀嚼性呈锯齿状变化,黄秋葵粉的添加对面包咀嚼性有一定影响。当黄秋葵粉的添加量达到4%时，添加200目黄秋葵粉的面包咀嚼性和对照组相比显著提高(p<0.05)，添加60、100目的黄秋葵面包与对照组在咀嚼性上无显著性变化(p>0.05)，当200目黄秋葵粉的添加量为5%时,面包咀嚼性降低可能是在发酵前和面未和均匀导致黄秋葵粉富含纤维素,添加到面包中,会使面包的口感粗糙,高温烤制之后,使得面包变硬,与面包的硬度增大一致,咀嚼面包所需要的阻力也会变大,这与陈芳芳等[18]和刘婷婷等[19]的研究结果一致。

图8 黄秋葵粉的添加对面包咀嚼性的影响Fig.8 Effect of the adding of okra powder on the chew ability of bread

粉碎粒度对面包的咀嚼性也有一定影响，在1%、5%的添加量水平下，三种粉碎粒度黄秋葵粉制作的面包咀嚼性无显著性差异(p<0.05)；在2%的添加量水平下，60目黄秋葵粉制作的面包和100、200目的黄秋葵面包咀嚼性有显著性差异(p<0.05)，100目和200目黄秋葵粉制作的面包咀嚼性无显著性差异(p>0.05)；在3%的添加量水平下，100目和200目黄秋葵粉制作的面包咀嚼性有显著性差异(p<0.05)；在4%的添加量水平下，200目黄秋葵粉制作的面包和60、100目的黄秋葵面包咀嚼性有显著性差异(p<0.05)，60目和100目黄秋葵粉制作的面包咀嚼性无显著性差异(p>0.05)。

2.2.4 黄秋葵粉对面包回复性的影响 黄秋葵粉添加量和粒度对面包回复性的影响如图9。首先,由图9可见,与对照组相比,随着黄秋葵粉添加量的增加,面包的回复性总体呈现减小的趋势,回复性越高表明面包更筋道爽口不粘牙,与对照组相比，黄秋葵粉的添加显著降低面包的回复性(p<0.05),因此,为保证面包口感,秋葵粉的添加量不宜过高,或添加适量面包改良剂以改善面包质量。当黄秋葵粉的添加量为4%、5%时,黄秋葵的目数对面包的回复性影响不显著(p>0.05)。同时,在相同的添加量水平下,粉碎粒度对面包回复性也有一定影响,但差异不显著。

图9 黄秋葵粉的添加对面包回复性的影响Fig.9 Effect of the adding of okra powder on the recovery of bread

3 结论

试验研究了黄秋葵粉的粒度和添加量对面团和面包质构特性的影响,与对照组相比较,添加了黄秋葵粉制作的面团以及面包在硬度、弹性、咀嚼性和回复性四方面均有一定变化。随着黄秋葵粉添加量的增加,面团和面包的硬度和咀嚼性均提高,面团和面包的弹性和回复性均降低,表明黄秋葵粉的加入会引起面包的硬化、使其口感变差;同时,在本试验中采用的三种粉碎粒度的黄秋葵粉(60、100、200目)对面团和面包的硬度、弹性、咀嚼性和回复性也有一定影响,但粉碎粒度对面团和面包质构的影响并不明显。因此,如何改善添加有黄秋葵粉的面包质构特性,是后期需要继续解决的问题。因黄秋葵粉中缺少面筋蛋白,需要添加面包改良剂等改善面包的面筋结构,才能使得黄秋葵面包具有较好的市场发展前景。