大豆分离蛋白在面包中的应用研究

李翠芳，张 钊，王才立，王丁超

（山东嘉华保健品股份有限公司，山东莘县 252400）

大豆的蛋白含量较高且营养丰富，一般蛋白质量分数在30%～50%。大豆蛋白含有8种人体必需的氨基酸，且比例比较合理。目前大豆蛋白已成为重要的蛋白资源，特别是大豆分离蛋白的蛋白质质量分数达到90%以上，是一种优良的食品原料。更重要的是大豆蛋白具有凝胶性、吸水性、乳化性、起泡性等多种功能性质，可对食品的质构和感官特性带来极大的改善。因此，大豆蛋白越来越广泛地应用于各类食品加工领域。

面包是一种大众食品，深受消费者所喜爱，在面包中加入大豆分离蛋白，能够提高面包的营养价值，提高持水率，是一种有效补充蛋白质的方法，对人体的健康有积极意义。为探讨添加不同类型的大豆分离蛋白对面包品质的影响，对添加大豆分离蛋白后的面包配方进行了优化，既保证面包的口感，又提高面包的营养成分，使添加大豆分离蛋白的面包更有利于人体健康。最后又对大豆分离蛋白对面包老化速度的影响进行了分析研究和验证，以期为大豆分离蛋白更好地应用在面包中提供科学依据。

1 材料与方法

1.1 材料

大豆分离蛋白（山东嘉华保健品股份有限公司）、面包专用粉（发达面粉集团股份有限公司）、谷朊粉（泰康粮食深加工有限公司）、酵母（安琪酵母股份有限公司）、鸡蛋（市售）、黄油（新西兰Anchor安佳无盐黄油）、白砂糖（市售）、食盐（四川省盐业总公司）。

1.2 设备与工具

烤箱（东伟仕达电器科技有限公司CKTF-32GS）、和面机（青岛汉尚电器有限公司HauswirtHM740）、醒发箱（中山卡士电器有限公司CF-3500）、电子天平（慈溪红钻衡器设备有限公司HZ1002A）、质构仪（英国SMS公司）、面包切片机。

1.3 工艺流程

（1）依次向和面机中加入水、白砂糖、食盐，慢慢倒入高筋面粉，放入即发酵母，再放入其他材料。在和面机揉成面团后再加入黄油，待面团打出筋性放入醒发箱进行一次醒发，醒发温度28℃，醒发时间1 h。

（2）第一次醒发结束后进行排气，将面团称重，进行中间醒发15 min；然后进入二次醒发阶段，醒发温度38℃，醒发时间1 h。二次醒发结束后放入烤箱烘烤，烘烤温度：上火155℃、下火155℃，烘烤时间15 min，待烘烤结束后将面包拿出烤箱，观察状态，冷却到室温称重。

1.4 面包基础配方

面包专用粉220 g、水110 g、白砂糖20 g、黄油20 g、鸡蛋1个、酵母2.5 g、食盐2 g。

1.5 面包质量评定方法

1.5.1 面包比容

取一个待测面包样品，称量后放入一定容积的容器中，将菜籽加入容器中，完全覆盖面包样品，用直尺将填充剂刮平，取出面包，将菜籽倒入量筒中测量体积，容器体积减去填充剂体积得到面包体积：P=V/m。在重复性条件下获得的两次独立测定结果的绝对差值，应不超过0.1 mL/g。

1.5.2 面包水分测定

按照《GB5009.3-2010食品安全国家标准食品中水分的测定》进行。

1.5.3 面包中蛋白成分的测定

采用AACC46-11法。

1.5.4 感官评定

感官评定由20位具有一定专业水平的人员进行，其评定标准见表1。

表1 面包感官指标评定标准

1.5.5 面包质构检测方法

将烤熟后的面包，室温下放置一定时间，测试前去除切片周围的面包壳，将面包芯周围切成3 cm×3 cm×2 cm的块状测试品。用质构仪对样品进行质构检测，采用直径5 mm的平底柱形探头P/50，先以2 mm/s的速率压向测试样品，接触到样品的表面后再以测试速率1 mm/s对样品进行压缩一定距离，压缩程度为30%。

2 结果与分析

2.1 添加不同比例普通大豆分离蛋白对面包品质的影响

表2中分别用普通大豆分离蛋白取代面包配方中一定含量的面粉，根据表2中的结果显示，面包中普通大豆分离蛋白添加量达到面粉含量的3%后，面包综合评分为43分，在实验中主要表现在面包体积变小、气孔不均匀、色泽变深，口感不细腻。分析原因：小麦蛋白主要是由麦醇溶蛋白和麦谷蛋白组成，也就是俗称的面筋，在面团搅拌过程中两者分子内-s-s-键变成分子间结构，连成巨大分子，形成网络结，使面团胀发；而大豆蛋白不能形成面筋，因此添加量过高对面粉中的面筋稀释作用大；在面筋形成过程中，大豆蛋白与面筋中麦醇溶蛋白以疏水方式结合，与麦谷蛋白以亲水方式结合，形成“麦醇溶蛋白-大豆蛋白-麦谷蛋白”复合体，这种复合体损害面筋功能特性，降低面团强度和持气性，导致面团胀发困难，比容减小。根据添加普通大豆分离蛋白后面包表现出的效果，在生产工艺上对大豆分离蛋白进行改性，生产出面包专用大豆分离蛋白，对面包专用大豆分离蛋白在面包中的应用进行实验。

表2 添加不同比例普通大豆分离蛋白对面包品质的影响

2.2 添加不同比例面包专用大豆分离蛋白对面包品质的影响

根据表3中的结果显示，面包专用大豆分离蛋白比普通大豆分离蛋白在面包中的应用效果明显改善，面粉添加量为3%时，综合评分为67，比添加相同量的普通大豆分离蛋白评分高出24分，但在实验中也表现出面包体积变小、气孔不均匀、色泽变深，口感不细腻的现象，对添加面包专用大豆分离蛋白3%的面包配方进行优化。

2.3 添加面包专用大豆分离蛋白后配方的优化（加水量、添加谷朊粉）

2.3.1 添加面包专用大豆分离蛋白后加水量的调整

大豆分离蛋白具有良好的吸水性，据此推测，添加大豆分离蛋白的面包配方可以提高加水量，所以在面包专用大豆分离蛋白添加量3%的配方基础上，对面包加水量进行了调整。根据表4中的数据可以看出，加水量为大豆分离蛋白3倍时，综合评分提高至80分，表现为面包体积增大，面包含水量提高，但是当水添加量增加到大豆分离蛋白添加量4倍时，面包烘烤后出现塌陷的情况，弹性变差，按下后无法回缩，面包综合评分反而下降，多加水出现以上现象是由于大豆蛋白结构长链中的极性基团能够吸收并保持水分，赋予产品柔软性，使其硬度和耐咀性降低、弹性增大，但当加水过量时，面包弹性变差，所以面包中添加大豆分离蛋白后，可以增加水添加量是大豆分离蛋白添加量的3倍，此时面包的综合评分达到80分，由此可见添加大豆分离蛋白后可以提高面包的持水率，增加了面包的出品率。

2.3.2 添加面包专用大豆分离蛋白后谷朊粉添加量的实验

谷朊粉亦称小麦活性面筋，是从小麦中提取出来的粉状蛋白质，具有良好的弹性和韧性，按照面粉和大豆分离蛋白总量的百分比添加谷朊粉，从表5可以看出，添加2%谷朊粉的面包比容略有增加（增加0.11），综合评分有所提高（提高4分），所以谷朊粉能够对面包的结构有所改善，但添加量超过2%后，面包比容和综合评分又有下降的趋势。所以根据表5中的数据可以看出，确定谷朊粉最适添加量为2%，因此在大豆分离蛋白添加量为3%，面包的综合评分大于80分的前提下，添加大豆分离蛋白的面包一个比较合理的配方是：面粉213.4 g、水129.8 g、白砂糖20 g、鸡蛋1个、黄油20 g、面包专用大豆分离蛋白6.6 g、食盐2 g、酵母2.5 g、谷朊粉4.4 g。

2.4 添加大豆分离蛋白对面包老化速度的影响

通过以上的优化实验可以得出，在大豆分离蛋白添加量为3%时，面包的综合评分能够超过80分，实验得出一个比较合理的配方；但添加大豆分离蛋白对面包老化速度有无影响，需要通过实验进行验证。通常面包储存后，变得坚韧，面包芯丧失其柔软性，变得无弹性，所以可以通过面包片的硬度和弹性来反映老化速度，而面包的硬度和弹性可以用质构仪检测。通过用质构仪检测放置一定时间的面包芯的质构特性，从而判断面包的老化速度，实验对原配方面包与添加3%面包专用大豆分离蛋白的面包，在相同室温下分别放置24、48、72 h，然后对放置一定时间的面包检测其质构特性，大豆分离蛋白对面包质构的影响如图1～6及表6。

表3 添加不同比例面包专用大豆分离蛋白对面包品质的影响

表4 添加面包专用大豆分离蛋白后加水量的调整

表5 添加面包专用大豆分离蛋白后谷朊粉添加量的实验

表6 大豆分离蛋白对面包质构的影响

从图1～6以及表6可以看出，放置相同的时间，添加面包专用大豆分离蛋白的面包比原配方面包硬度低、弹性好，这说明添加大豆分离蛋白能够延缓面包硬化的速度，维持面包的弹性，面包的老化是由于内部组织的硬化与水分的挥发造成的，而大豆蛋白结构长链中的极性基团能够吸收水分。

图1 原配方面包放置24 h的质构图

图2 原配方面包放置48 h的质构图

图3 原配方面包放置72 h的质构图

图4 添加3%面包专用大豆分离蛋白的面包放置24h的质构图

图5 添加3%面包专用大豆分离蛋白的面包放置48h的质构图

图6 添加3%面包专用大豆分离蛋白的面包放置72h的质构图

添加大豆分离蛋白后，在面包制作过程中能更好地防止水分迁移，保持水分，延缓面包老化速度，赋予面包柔软性，使其硬度降低，弹性增大，这说明添加少量大豆分离蛋白能够延缓面包的老化速度。

3 结论

（1）面包中添加大豆分离蛋白后增加了保水性，从而提高了出品率，并提高了面包中蛋白的含量，增加了面包的营养价值。

（2）在面包中加入普通大豆分离蛋白后，面包体积变小、气孔不均匀、色泽变深，口感不细腻，所以用面包专用大豆分离蛋白取代普通大豆分离蛋白在面包中应用，添加3%普通大豆分离蛋白，面包的综合评分为43分，添加3%面包专用大豆分离蛋白，面包的综合评分为67分，效果得到明显改善，但与原配方面包相比，仍然表现出体积偏小，弹性偏差的现象，需要再对配方进行优化。

（3）经过后期对添加面包专用大豆分离蛋白的面包配方优化，面包综合评分可以达到84分，符合大众对面包的要求，后期主要进行了两方面的优化：一是根据大豆分离蛋白吸水性强的特点，采用调整加水量的方式对面包配方进行优化；二是通过适量添加谷朊粉，增加了面团弹性、持气性和面包体积，改善了面包的内部结构，使之均匀、洁白、富有弹性。

（4）经过检测，放置相同的时间，未添加大豆分离蛋白的面包硬度大、弹性差，添加大豆分离蛋白的面包硬度小、弹性好，而面包的硬度越大说明老化速度越快，从而说明在面包中添加一定量的大豆分离蛋白能够延缓面包的老化速度。