杂粮面包的研究进展

朱明霞 白婷 靳玉龙 张玉红

摘 要：谷物作为我国居民膳食宝塔的基础，是膳食中能量的主要来源，随着人们生活水平的提高，食物精细化程度也越来越高，这就使人们摄入的营养不均衡，从而导致各种慢性疾病和心脑血管疾病的发生，所以要平衡膳食结构，吸收均衡营养，而杂粮中含有丰富的营养物质。本文主要针对目前杂粮面包加工工艺、杂粮面包种类、杂粮面包改良剂的研究进展进行综述，指出目前杂粮面包产业中存在的问题，并对杂粮面包类食品的开发和市场进行展望。

关键词：杂粮;面包;改良;研究进展

Abstract：As the basis of Chinese residents dietary pagodas of Cereals， are the main source of energy in meals. With the improvement of peoples living standards， the degree of food refinement is also getting higher and higher， which makes peoples intake of nutrition unbalanced， thus leading to the occurrence of various chronic diseases and cardiovascular and cerebrovascular diseases. Therefore， it is necessary to balance the dietary structure and absorb balanced nutrition. However， coarse cereals contain rich nutrients. In this paper， the research progress of processing technology， types and amendment of coarse cereal bread were reviewed. The existing problems in the coarse cereal bread industry were pointed out， and the development and market prospect of coarse cereal bread food were prospected.

Key words：Coarse cereal; Bread; Improvement; Research progress

近年來，随着人们生活水平的提高，饮食习惯和膳食结构发生了明显改变，食物越来越精致，精米、精面的消费量增加，动物性食物和油脂的食用量增加，而杂粮类食物的消费量减少，导致糖尿病、心血管疾病、肥胖症等与饮食相关的富贵病的发病率提高。造成这种现象的主要原因是谷物加工过于精细化，损失了矿物质、纤维素等营养物质，导致膳食结构不平衡[1]。人们的身体健康水平与膳食营养结构有直接关系，平衡的膳食营养结构是保障身体健康的关键要素，我国的中医古籍《黄帝内经》中记载，五谷为养，五果为助，五畜为益，五菜为充。中国人的饮食习惯也是以五谷杂粮为主，基本符合营养平衡。我国首次提出“食物多样，谷类为主，粗细搭配”的建议。在2007年修订发布的《中国居民膳食指南》中，提出了应重视多样化和粗细搭配，适量选择一些全麦制品、碾磨粗糙的米面和粗粮、薯类及杂豆[2]。我国有丰富的杂粮资源，包括谷物类、杂豆类、薯类、小油料类4大类[3]，同时也是杂粮的主要生产国。五谷杂粮普遍含有丰富的蛋白质、矿物质、维生素、膳食纤维、酚酸等对人体有益的物质，是最佳的美容、健身、防病保健食品原料[4]。

与小麦相比，杂粮含有较高的蛋白质、维生素、膳食纤维、矿物质，还含有对人体有食疗和保健功效的特殊成分，能促进肠胃蠕动，排出体内垃圾[5]。杂粮中具有较高的蛋白质含量，尤其是赖氨酸和苏氨酸含量丰富。人们的主食大米和小麦有明显的蛋白质缺陷，缺乏赖氨酸和苏氨酸，在加上不均衡的氨基酸含量，降低了蛋白质的消化吸收率和利用率[6]。杂粮中维生素B1含量高，维生素B1能调节神经生理活动、增进食欲、促进消化，还能清除人体氧自由基，活化机体酶活性，改善内环境平衡，起到抗衰老作用。杂粮中膳食纤维含量高，是人体健康不可缺少的部分，被称为“第七大营养素”，有增强肠胃蠕动，促进消化及排便，降低血胆固醇、降血糖、防治肠道肿瘤、增加饱腹感、预防肥胖、解毒防癌和增强抗病能力等功能。杂粮作物还具有丰富的食疗保健功效，荞麦含有芦丁，具有治疗糖尿病、降低血脂和胆固醇的作用[7];

红豆含有大量膳食纤维，可以促进消化、降低血压和血脂等，有助于促进肥胖人群健康[8]。马铃薯含有丰富的钾，可预防高血压，对于肾脏或膀胱炎起到利尿剂的作用等[9];玉米含有丰富的钙、镁、脂肪、卵磷脂、谷固醇和纤维素等营养成分，其中钙能降血压，镁能保护心肌健康，纤维素能与胆汁酸作用，并使之排出体外，阻碍胆固醇生成;此外，玉米中还含有谷胱甘肽抗癌因子，其具有抗癌的功效[10]。

杂粮由于加工粗糙，口感差、味道不佳，色泽也不吸引人，所以加工利用率较低。但具有丰富的营养价值和独特的生理功效，可作为良好的营养强化原料添加到小麦等精致食物中;杂粮还具有独特的风味和特有的色素，能成为天然的风味剂和着色剂，所以杂粮在食品加工中具有重要的地位和作用。加强杂粮食品的精深加工与修饰，将杂粮等原料和面包有机结合，开发出高品质的杂粮面包产品，可提高消费者杂粮的摄入量，平衡人们膳食营养结构，增强身体健康。本文主要是对杂粮面包的加工工艺、产品的种类以及品质改良剂进行综述，指出目前杂粮面包产业中存在的问题，并对杂粮面包类食品的开发和市场作出展望，以期为杂粮面包的发展提供参考。

1 杂粮面包加工工艺研究进展

为充分利用杂粮中的营养物质，以及改善杂粮面包的色泽、口感和品质来满足消费者的需要，可通过改良杂粮面包制作工艺达到目的。袁蓓蕾等[11]研究认为，影响杂粮面包品质最主要的因素是和面时间，其次是发酵时间与烘烤时间。复配型杂粮面包和面时间

25 min，发酵3.5 h及烘烤20 min时，杂粮面包的品质最好且具有杂粮独特风味。陈秀霞等[12]研究得出，杂粮面包的最佳配方为复配杂粮粉用量20%，酵母用量1.1%，白砂糖用量10%，水用量44%，最优工艺条件为和面时间30 min，发酵时间2.5 h，烘烤时间

20 min。黄宝玺等[13]研究了二次发酵法，认为玉米面包的最佳配方为添加5%的玉米纤维及1%的改良剂。师文添[14]通过一次发酵法研究得出红薯面包的发酵工艺为主面团快速搅拌时间8 min、主面团发酵时间1.5 h、烘烤时间20 min。计红芳等[15]以面包粉、小米粉为主要原料，得出采用一次发酵法的最佳生产工艺为发酵温度35 ℃，发酵时间80 min，烘烤温度200 ℃，烘烤时间20 min。徐虹等[16]确定了紫薯面包优化工艺条件为和面时间17 min，松弛时间40 min，焙烤温度180 ℃，焙烤时间5.0 min，此时的紫薯面包感官评分最好。林欣梅等[17]研究表明，酵母与乳酸菌比例为1∶7，奶粉与水比例为1∶6，面粉∶白砂糖∶大豆油∶鸡蛋比例为1∶0.2∶0.2∶0.2，此配方制作的面包风味最佳。冷进松等[18]研究确定了乳酸菌-玉米酵子混合酸面团面包最优生产工艺为乳酸菌添加量5%、玉米酵子添加量26%、水添加量45%和醒发时间70 min。

在改善杂粮面包品质方面，杂粮粉的预处理也起到一定作用。不同的烘焙原料需要不同的烘焙设备，且还要以一定的方式方法和手段才能得到合适的产品。精米白面要口感细腻是因为在食用前经过了一系列的加工过程，比如碾碎、压片、挤压或者蒸煮熟化等，五谷杂粮要达到口感适中同样离不开先进的前处理加工技术。吉梦莹等[19]将5种不同比例的挤压膨化燕麦粉和燕麦生粉分别添加到高筋小麦粉中，利用直接发酵法制作面包，与添加相同量的燕麦生粉相比，添加挤压膨化燕麦粉后，面团吸水率和稳定时间增加，面团的回生值、黏度、黏度崩解值和拉伸弹性降低，面包的比容和硬化速率下降，硬度、咀嚼性、弹性及回复性增加。张月巧等[20]研究表明，添加不同粉碎处理的香菇粉能增大面团的硬度，且随添加量的增加而增大，但添加香菇伞粉的面团硬度小于柄粉。随着同一粉碎处理香菇粉添加量的增加，面团的黏度下降。与对照面团相比，当香菇粉添加量为4.0%时，面团较硬，黏弹性较差。从面团产气量、硬度和黏度变化上综合来看，纳米超微粉碎香菇伞粉添加量在1.0%以内，发酵100 min后，面团的产气量和黏度较高、硬度较低、面团品质较好。从面包品质上看，当添加量不超过1.0%时，添加气流超微粉碎和纳米超微粉碎香菇伞粉的面包水分含量和比容更接近对照面包。添加纳米超微粉碎香菇柄粉的面包亮度适中、色泽较白，弹性和回复性较好，硬度和咀嚼性较低。岳凤丽等[21]研究添加2%绿茶粉（300目）、0.5%食盐、20%白砂糖、0.5%面包改良剂，制作的绿茶超细粉营养面包不仅色泽、风味、口感俱佳，且具有营养与保健的双重功效。辛松林等[22]研究表明，川秋葵超微粉添加量在4%～10%时，随着添加量的增加，面团发酵体积以及吐司比容呈增大趋势，10%添加量对面团的粉质特性影响较大，面团稳定时间显著下降了51.2%，粉质质量指数下降了32.9%，弱化度显著增加了130 FU，吸水率由58.3%上升到65.7%;秋葵超微粉面团在烘烤后，其烘烤品质较好，质构改善，比容增加，感官评价较好。张艳艳等[23]研究表明，超声波提高了面团的弹性和黏性模量;水分分布由吸附水向结合水移动，结合水呈现先增加后稳定的趋势，而吸附水与之相反;超声波辅助醒面25 min时，与对照样品相比，面团的结合水提高了44.0%，吸附水下降了11.1%;傅里葉变换红外光谱和扫描电镜的结果显示，超声波辅助醒面能改变面团的二级结构和微观结构，从而改善面团的品质。

2 杂粮面包种类研究进展

为满足消费者的不同需求，可利用杂粮特有的风味和不同的色泽开发出品种多样、营养丰富的面包产品。通过研究开发，目前市场上出现了多种杂粮面包产品，积累了大量研究成果。赵红梅等[24]以感官评价为标准，研究得出了藜麦杂粮面包的最佳配比：藜麦粉∶高筋粉∶白砂糖∶酵母质量比为25∶70∶10∶2，其中，藜麦添加量是影响面包感官评价的首要因素。李云玲等[25]研究表明，当面团中黑米粉的添加比例为25%时，面团的稳定时间基本符合粗粮面包的加工要求，可最大程度增加黑米粉面包的营养价值。李真等[26]以面包品质为评价标准，大麦粉添加量在20%以内时，大麦面包的比容、硬度、弹性、感官品质等表现较好。邱向梅等[27]研究表明，当燕麦粉和小麦粉的比例为1∶9时，制作的面包工艺性能最佳。党斌[28]通过单因素和正交试验确定了青稞面包的最佳配方（以青稞粉和小麦粉的总量为基准）为青稞粉35%、谷朊粉6%、酶0.04%、酵母1%。此配方制作的面包品质最佳，比容大，感官评价好，面包色泽、内部组织较均匀，口感好。胡建平等[29]研究了在面粉中加入苦荞心粉、苦荞麸粉的面包制作工艺过程，结果表明苦荠粉在发酵前添加较好，苦荞心粉的最适添加量为8%，苦荞麸粉的添加量为5%，此工艺改善了面包的口感，延缓了面包的衰老，提高了面包的质量。

田兰兰等[30]在面粉中加入一定比例豆面面粉，制成面包，发现豆面面包的粗脂肪、粗纤维含量均显著高于普通面包，并且有多种不饱和脂肪酸等有益成分。彭凌等[31]通过将不同质量的红豆粉、绿豆粉、玉米粉和燕麦粉混合于小麦粉中综合评价后认为最佳添加比为不超过12%。陈志成[32]通过研究确定了马铃薯全粉与面粉的比例为8∶92，加水量为面粉和马铃薯全粉总量的60%，此条件下制作的马铃薯全粉面包具有马铃薯独特的风味，感官评价较好，色泽均匀。李瑞等[33]通过研究得出红薯渣粉添加量为4%、干酵母2.0%、白砂糖20%、面包改良剂0.2%时，红薯渣面包风味和品质最佳。王猛等[34]通过研究确定了山楂超微粉面包的最佳配方，3%的300目山楂粉、0.6%食盐、18%白砂糖、0.5%面包改良剂，研制的面包不仅风味口感俱佳，且营养价值较高。常雪妮等[35]研究得出南瓜大豆复合保健面包的工艺和配方为南瓜粉8%、脱腥脱脂大豆粉7%、活性干酵母1.7%、改良剂1%、白砂糖9%（均指面粉基）。张焕新等[36]以感官评分为指标，研究得出了银杏面包的最佳配方，各组分的最佳添加量为银杏浆11.0%、酵母1.6%、白砂糖12.0%、奶油6.0%，由此配比制得的面包质地柔软，带有银杏果特有的香味，色泽淡黄，口感佳。

3 杂粮面包食品改良剂研究进展

杂粮由于没有面筋蛋白，所以在加工面包时品质较差，需要添加面包改良剂改善面包的品质。面包改良剂在小麦面包以及其他杂粮面包中的应用与开发已较为普遍，它的作用是改善面团加工特性、提高面团筋力、增强粉质特性、改善面包培烤品质、延长面包货架期等。一般是由增稠剂、氧化剂、乳化剂和酶制剂单一使用或复合而成的一种烘焙辅料。

3.1 增稠剂

常用的食品增稠剂是指具有水溶性，在一定条件下能充分水化形成黏稠或胶冻液的大分子物质，又称食品胶，主要有食用明胶、瓜尔豆胶、角叉胶、果胶、阿拉伯胶、黄原胶、卡拉胶、刺槐豆胶、羧甲基化纤维素、聚丙烯酸钠、藻酸盐和琼脂等，主要作用是提高食品的稳定均一性。袁蓓蕾等[11]研究表明，由于瓜尔豆胶在面粉中形成的网络结构相似于面筋结构，所以能改变面团的流变学特性，最佳添加量为0.5%～5%。李冰等[37]通过研究黄原胶对面团流变学特性的影响，发现黄原胶有稳定面筋蛋白结构的作用。魏宗烽等[38]研究发现，当黄原胶的添加量为1.1%时，板栗面包的质构、口感和风味最佳。刘国琴等[39]研究表明，魔芋胶的添加有助于提高混合面粉的吸水率、面团的稳定性以及面团的筋力和弹性，也提高了面包的感官品质和口感。申瑞玲等[40]研究認为，随着沙蒿胶添加量的增加，面团拉伸面积、拉伸阻力和延伸度也增大。

3.2 氧化剂

氧化剂又叫面筋强化剂，可以增强面筋网络结构。翟爱华等[41]研究表明，当氧化剂添加量为0.3%时，燕麦营养面包的品质最佳。熊凤萍等[42]研究发现，氧化剂能增强面团结构、改善面包品质。李丽杰[43]研究表明，当L-抗坏血酸的添加量为0.002%时，面包比容最好、感官品质最佳，面包的硬度、胶着性、咀嚼性降低，面包老化延缓，延长了货架期。

3.3 乳化剂

乳化剂在改善面团内部组织结构、提高面团柔软性及延伸性、增大面团体积、延缓面团老化等方面有重要作用，并且还能均匀混合原辅料使之形成均质的面团。乳化剂之所以有改善面团结构的作用与它的分子结构紧密相关，它含有亲水自由基和亲油自由基，可与面团面筋蛋白的麦胶蛋白和麦谷蛋白相互结合，形成细密牢固的、相互连接的大分子面筋网络结构，提高面团的弹性、韧性及搅拌能力和醒发耐力，减小面团的损伤程度。宁芊等[44]研究表明，面团的吸水率随着硬脂酰乳酸钠（SSL）的添加呈下降趋势，当SSL的添加量为0.12%时，面团的稳定时间最长、品质最佳。滕晓焕等[45]研究认为，海藻糖和硬脂酰乳酸钠（SSL）有明显改良面包品质的作用。当海藻糖的添加量为

2.25 g时，面包的品质表现最好，SSL添加量为0.02 g时，面包品质最佳;从1个月内的贮藏效果来看，在感官、水分含量、硬度、体积、菌落总数等方面，均表现为海藻糖明显优于SSL。因此总体来看海藻糖效果更佳。

3.4 酶制剂

随着人们对食品安全问题的关注，食品化学添加剂被认为是不安全的因素。酶制剂作为安全有效、天然无毒害的一种改良剂，可应用在烘培食品行业。酶制剂能有效改善面粉原料品质和面团操作性，增加面包体积、数量及柔软度，抑制面包老化速度等。根据作用受体，可将面包中应用的生物酶大致分为两类：水解酶类，如淀粉酶、木聚糖酶等;氧化酶类，如葡萄糖氧化酶、脂肪氧合酶等。李雅琪等[46]研究结果表明，单独添加α-淀粉酶能明显增大面包体积，改善其口感和滋味;单独添加脂肪酶可以改善面包的色泽和内部组织结构，但减小了面包体积，增加了黏性;单独添加木聚糖酶能加速面团的发酵，提高面包制作过程的可操作性和稳定性;而当3种酶制剂复合使用时，能产生协同效应，有效改善杂粮面包品质并且降低酶制剂添加总量。Schaffarczyk等[47]研究表明，脂肪酶可以增加面包芯的白度，改善杂粮粉制作面制品的色泽。Autio等[48]研究认为，添加葡聚糖酶能提高面团的体积，但减小面包的体积。马福敏等[49]研究认为，多酚氧化酶漆酶（LAC）可提高普通面团和全麦面团的黏弹性，对全麦面团的作用更强;LAC能显著增加全麦面包的比容，对全麦面包质构的改善作用最明显，且能改善全麦面包的风味并且可明显延长面包的老化时间。王建伟等[50]研究表明，葡萄糖氧化酶、抗性淀粉、卵磷脂都有提高面包品质、延缓面包老化速度的作用。当葡萄糖氧化酶添加量为20×10-6时，可延缓面包硬化速度，抑制面包老化并提高面包的感官品质。

4 杂粮面包存在的问题和展望

目前，虽然市场上出现了很多种类的杂粮面包，消费人群、生产厂家和市场规模也在不断扩大，但现有的杂粮面包产品还不能满足消费者的需求，还没有形成品牌，生产量也较小。造成这种现状的原因有：①原料供应不稳定。由于我国杂粮种植较分散、产量也不稳定再加上杂粮面粉加工水平不高，这些因素导致杂粮食品的品质不高，规模化的工业生产也有一定的风险。②我国杂粮面包的生产加工技术落后，大规模工业化的生产需要创新和新技术，现有技术不能充分保留利用杂粮的营养价值，开发品质高、多样性的杂粮面包产品较困难。③企业的品牌推广力度不强，限制了产品质量及知名度。④与杂粮面包相关的国家标准还没制定、产品质量市场监管不完善，没有对面包中杂粮的质量和含量做统一要求，因此市场上的杂粮面包的含量与质量不一，也制约了杂粮面包的发展。⑤企业和政府的宣传推广力度不够，很多消费者还没有认识到精致食品的缺点，不知道杂粮食品对人体健康的重要性。因此，国家要加大对杂粮品种营养、保健机理的研究投入力度，并且完善杂粮面包的行业和国家标准;企业要加快杂粮面包生产技术上的创新和改进，注重提高产品质量，培育具有市场竞争力的品牌。总之，只有先进的技术，才能提升杂粮生产的工业化水平，促进整个杂粮产业的发展，改变人们对杂粮旧的看法，生产出营养价值高、科技含量高、附加值高的杂粮食品，满足消费者对均衡营养的需求的同时，创造巨大的经济效益和社会效益。

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