马铃薯-杏鲍菇复合面包的工艺研究

杜昕，赵玉莲，刘松青，王芳，刘绪

（1.成都师范学院化学与生命科学学院，四川成都 611130；2.成都师范学院食品发酵研究所，四川成都 611130）

马铃薯是世界四大粮食作物之一，其产量仅低于小麦、稻谷和玉米[1]。2015年，国家正式启动了马铃薯主食化策略。推动马铃薯主食化有利于改善人民的膳食结构，提高人民的健康水平，同时对实现农业的可持续发展也有利，可以保障国家的粮食安全[2]。杏鲍菇，又名刺芹侧耳，是一种即可药用又可食用的真菌，营养物质含量十分丰富，是我国市场上最为常见的食用菌之一。鲜杏鲍菇中水分含量较高，且表面的保护结构不明显，在贮藏过程中极易变质[3]。将杏鲍菇加工成为各类食品，能延长杏鲍菇的保藏期，提高杏鲍菇的产品附加值。目前对于杏鲍菇的产品开发还处于初步阶段，仅有杏鲍菇酸奶[4]、杏鲍菇保健饮料[5]、杏鲍菇韧性饼干[6]和杏鲍菇保健挂面[7]等。

面包是人们生活中常见的主食之一，近年来，随着消费观念的转变，消费者更加青睐于营养、健康、美味、方便的面包食品，因而市场上也出现了一系列新型面包，如全谷物面包[8]、无麸质面包[9]等。马铃薯与杏鲍菇中优质全价蛋白不仅可弥补普通面包中的营养不足，提高产品营养价值，满足消费者对面包的健康需求，还可以推进马铃薯主食化战略并提高杏鲍菇的商品附加值。

1 材料与方法

1.1 材料与设备

1.1.1 实验材料

马铃薯全粉，上海今良食品有限公司；干杏鲍菇，福建省古田县荣源贸易有限公司；高筋面粉，北大荒亲民有机食品有限公司；酵母，安琪酵母股份有限公司；面包改良剂，安琪牌；奶粉，双城雀巢有限公司；鸡蛋、白砂糖、食盐、植物油，均为市售；石油醚，沸程30～60 ℃；氢氧化钠、邻苯二甲酸氢钾、95%乙醇、无水乙醚、硫酸铜、酒石酸钾钠、乙酸锌、亚铁氰化钾、葡萄糖标准溶液、盐酸、酚酞、次甲基蓝和冰乙酸均为市售分析纯。

1.1.2 设备

800Y粉碎机, 永康氏铂欧五金制品有限公司；YM306D烤箱，上海研麦食品机械有限公司；VF-24醒发箱, 济南旭众食品机械有限公司；Rapid TA质构仪, 上海腾拔仪器科技有限公司；SZC-D索氏抽提器，上海纤检仪器有限公司；HWS12恒温水浴锅，上海一恒科技有限公司；FA1004分析天平，常州幸运科学仪器有限公司；DHG-9140恒温干燥箱，上海精宏实验设备有限公司；碱式滴定管和干燥器等玻璃仪器。

1.2 实验方法

1.2.1 面包制作工艺流程

原料预处理→配方→和面→发酵→整形→摆盘、醒发→烘烤→冷却→产品。

1.2.2 操作要点

参考彭凌等[10]对红平菇面包的研制总结出以下操作要点。（1）原料预处理：干品杏鲍菇经粉碎机粉碎后，过50目筛滤去残渣，得到细腻的杏鲍菇干粉。（2）调粉：按配方比例，将杏鲍菇粉、马铃薯全粉、面包改良剂、高筋面粉和白砂糖、奶粉、食盐混合。（3）和面：将混合好的粉剂、鸡蛋、酵母加入植物油和适量水，和成表面光滑且富有弹性的面团。（4）面团发酵：调制好的面团在35 ℃、相对湿度70%条件下发酵1 h，手指轻压面团时，面团轻微塌陷而不立即恢复原状，表明面团已发酵成熟，再将面团分成大小均匀的小块，搓成圆形。（5）面团醒发：在温度35 ℃，湿度75%条件下醒发1 h左右，醒发好的面团一般膨胀为原体积的2倍。（6）烘烤：烘烤温度180 ℃，烘烤时间10 min。（7）冷却：将面包取出，冷却。

1.2.3 单因素试验

以马铃薯全粉、杏鲍菇粉、酵母和食盐的添加量及发酵时间、醒发时间为探究因素，以感官评价得分为参考指标，探究其对马铃薯杏鲍菇面包感官品质的影响。马铃薯杏鲍菇基本配方：面粉50.00 g、植物油5.00 g、面粉改良剂0.50 g、白砂糖7.00 g、奶粉0.75 g、鸡蛋5.00 g和水27.50 g。

1.2.3.1 马铃薯全粉添加量对面包感官品质的影响

将马铃薯全粉按5.0%、10.0%、15.0%、20.0%、25.0%添加，杏鲍菇粉按5.0%添加，酵母按1.8%添加，食盐按1.5%添加，与面包基本配方中的其他配料混合后制作面包，探究不同马铃薯全粉添加量对面包感官品质的影响。

1.2.3.2 杏鲍菇粉添加量对面包感官品质的影响

将杏鲍菇粉按3.0%、5.0%、7.0%、9.0%、11.0%添加，马铃薯全粉按25.0%添加，酵母按1.8%添加，食盐按1.5%添加，与面包基本配方中的其他配料混合后制作面包，探究不同杏鲍菇粉添加量对面包感官品质的影响。

1.2.3.3 酵母添加量对面包感官品质的影响

将酵母按1.6%、1.8%、2.0%、2.2%、2.4%添加，杏鲍菇粉按5.0%添加，马铃薯全粉按25.0%添加，食盐按1.5%添加，与面包基本配方中的其他配料混合后制作面包，探究不同酵母添加量对面包感官品质的影响。

1.2.3.4 食盐添加量对面包感官品质的影响

食盐按0.5%、1.0%、1.5%、2.0%、2.5%添加，马铃薯全粉按25.0%添加，杏鲍菇粉按5.0%添加，酵母按1.8%添加，与面包基本配方中的其他配料混合后制作面包，探究不同食盐添加量对面包感官品质的影响。

1.2.3.5 发酵时间对面包感官品质的影响

马铃薯全粉按25.0%添加，杏鲍菇粉按5.0%添加，酵母按1.8%添加，食盐按1.5%添加，研究不同发酵时间（30 min、40 min、50 min、60 min、70 min）对面包感官品质的影响。

1.2.3.6 醒发时间对面包感官品质的影响

马铃薯全粉按25.0%添加，杏鲍菇粉按5.0%添加，酵母按1.8%添加，食盐按1.5%添加，研究不同醒发时间（30 min、40 min、50 min、60 min、70 min）对面包感官品质的影响。

1.2.4 响应面实验

面包硬度是面包质量最直观的依据，在单因素实验的基础上确定对面包感官品质影响最大的3个因素，采取面包的硬度为响应值，设计三因素三水平实验。

1.2.5 品质对比

针对响应面实验确定的最佳工艺参数制作的面包与未添加马铃薯、杏鲍菇制作的传统工艺面包进行比容、质构特性、老化速率、酸度、脂肪含量、水分含量和还原糖含量的测定，比较最终产品与普通面包的品质差异。

1.2.6 感官评价标准

选10人组成鉴评小组，按表1从色泽、形态、香味、口感和触感等指标对产品的感官品质进行综合评价，满分为100分，结果取其平均值。

1.2.7 理化指标

（1）面包比容测定：参照GB/T20981-2007 面包比容的测定（小米排重法）进行。（2）面包质构测定：面包烘烤结束取出冷却，取同批次制作的3个面包样品，切成厚度为25 mm的面包片，选取最中心的面包片，用质构仪进行样品的质构特性测定。（3）面包老化特性测定：面包冷却后，取样品放入自封袋中，密封后置于4 ℃冰箱中贮藏，于3 d后取出，测定面包的硬度。（4）总酸测定：参照GB/T20981-2007面包酸度的测定（酸碱滴定法）进行。

1.2.8 营养指标测定

（1）水分测定：参照GB5009.3-2016 食品中水分的测定（直接干燥法）进行。（2）还原糖测定：参照GB5009.7-2016 食品中还原糖的测定（直接滴定法）进行。（3）脂肪测定：参照GB5009.6-2016 食品中脂肪的测定（索氏抽提法）进行。

2 结果与分析

2.1 单因素实验结果

2.1.1 不同马铃薯全粉添加量对面包感官品质的影响

由表2可知，随着马铃薯添加量增加，感官评价分数呈先上升后下降趋势，且差异显著。在马铃薯全粉添加量为20.0%时，面包的感官评分最高。这是因为当马铃薯全粉添加量较低时，面包的马铃薯香气较淡，且面包表皮颜色发浅，不符合实验的要求；而当马铃薯全粉添加量大于20.0%时，面包的表皮发硬，颜色较深，是由于马铃薯中不含有面筋蛋白，过量添加马铃薯全粉会稀释面团中的面筋，导致面团的持气性与强度降低[11]，使面包的体积减小，硬度变大，从而降低面包的感官品质。因此，后续的响应面实验中马铃薯全粉添加量选择为15.0%、20.0%、25.0%这3个水平。

表1 感官评价表

表2 马铃薯全粉添加量对面包感官品质的影响

2.1.2 不同杏鲍菇添加量对面包感官品质的影响

由表3可知，随着杏鲍菇添加量增加，感官评价分数呈先上升后下降趋势。当杏鲍菇添加量为7.0%时，面包感官评价分数较5.0%添加量时明显下降。由于杏鲍菇本身具有特殊口感、色泽以及气味，当添加量过大时，导致面包整体气味受到影响，色泽加深，口感较差。应当在不影响面包整体感官评价的前提下，尽可能提高杏鲍菇含量，增加其营养价值。因此，后续响应面实验中杏鲍菇添加量选择为3.0%、5.0%、7.0%这3个水平。

2.1.3 不同酵母添加量对面包感官品质的影响

由表4可知，随着酵母添加量增加，感官评价分数呈先上升后下降趋势，且差异显著。当酵母添加量为2.4%时，相比添加量2.2%时感官评分下降明显。酵母在面包的制作中起着十分重要的作用，酵母在面团发酵过程中通过有氧呼吸和无氧呼吸的过程产生CO2气体，增大面团的体积，改善面团持气性，使面团组织蓬松，改良面团发酵效果。酵母添加量过低时，面团中酵母活细胞数量过少，产生的CO2气体不足，因而导致面团发酵效果不佳，体积小；当酵母添加量过多时，面团发酵过度会导致面包表面塌陷、变形，面包的酵母气味过浓。在不影响面包整体感官评价的前提下，应选择较高的酵母添加量，改善面包的内部组织及形态。因此，后续的响应面实验中酵母添加量选择为2.0%、2.2%、2.4%这3个水平。

表3 杏鲍菇添加量对面包感官品质的影响

表4 酵母添加量对面包感官品质的影响

2.1.4 不同食盐添加量对面包感官品质的影响

由表5可知，食盐添加量对面包感官评分的影响不显著。食盐添加量为2.0%时，面包的感官评分最高。食盐在面包的加工中主要影响面包的口味以及发酵效果，适量的食盐可以增大面团的筋力与弹性，改善面团的发酵效果，使面包具有更好的口感。当食盐添加量为2.0%时，面包的感官评分最高。因此，最终选择食盐添加量为2.0%。

2.1.5 不同发酵时间对面包感官品质的影响

由表6可知，发酵时间对面包感官评分的影响不显著。当发酵时间为50 min时，面包的感官评分最高。发酵时间过短时，面团中未形成均匀的蜂窝状孔洞，面包不够松软，口感较差；当发酵时间过长时，面团中的孔洞过大，从而导致面包变形，并且由于过度发酵导致面包发酸，品质不佳。发酵时间为50 min时，面包的感官评分最高。因此，最终选择发酵时间50 min。

表5 食盐添加量对面包感官品质的影响

表6 发酵时间对面包感官品质的影响

2.1.6 不同醒发时间对面包感官品质的影响

由表7可知，醒发时间对面包感官评分的影响不显著。当醒发时间为40 min时，面包的感官评分最高。醒发时间过短时，面包的体积较小，硬度大，口感不够松软；醒发时间过长时，面包的表皮塌陷，且面包有很浓的酵母酸味，面包的感官品质较差。醒发时间为40 min时，面包的感官评分最高。因此，最终选择醒发时间40 min。

2.2 响应面实验

2.2.1 响应面模型建立及显著性分析

在单因素实验的基础上确定对面包感官品质影响最大的3个因素：马铃薯全粉添加量（A）、杏鲍菇添加量（B）、酵母添加量（C），采取面包的硬度为响应值，设计三因素三水平实验，实验结果如表8所示。

表7 醒发时间对面包感官品质的影响

回归方程的建立与分析采用DesignExpert8.0.6对实验值采取二元回归拟合，模拟出面包对马铃薯全粉添加量、杏鲍菇添加量和酵母添加量的二次多项回归方程Y=54.25+7.66A+2.20B-1.12C+0.30AB+0.027AC-0.48BC+2.85A2+2.55B2+2.61C2，对上述模型的分析结果见表9。

表8 响应面实验结果

由表9可知，模型结果（P=0.000 3）是极显著的，R2=91.86%，表明响应值硬度的变化91.86%来自于马铃薯全粉添加量、杏鲍菇粉添加量、酵母添加量，拟合程度较好，误差较小。综合以上分析可知，该模型能够较准确地模拟马铃薯全粉添加量、杏鲍菇粉添加量以及酵母添加量3个因素对面包硬度的影响。

由表9可以看出，拟合方程的一次项A项极显著、B项为显著，二次项A2、B2、C2为显著，各因素对面包硬度影响的大小排序为A（马铃薯全粉添加量）＞B（杏鲍菇添加量）＞C（酵母添加量）。

由图1看出，马铃薯全粉添加量和杏鲍菇粉添加量之间的交互作用是不显著的，面包的硬度主要受马铃薯全粉添加量的影响。当酵母添加量为2.20%，杏鲍菇添加量一定时，增加马铃薯全粉的添加量，面包的硬度呈现出逐渐增大的趋势，当杏鲍菇粉添加量由3.00%增加到7.00%时，面包的硬度先减小后增加。

图1 马铃薯全粉添加量和杏鲍菇添加量对面包硬度的影响

由图2可以看出，马铃薯全粉添加量和酵母添加量之间交互作用不显著，马铃薯全粉添加量对面包硬度的影响较大。当杏鲍菇添加量为5.00%时，面包的硬度随马铃薯全粉添加量的增加呈现出增大的趋势,当酵母的添加量从2.00%增加到2.40%时，面包的硬度先减小后增加。

由图3可以看出，杏鲍菇粉添加量与酵母添加量之间交互作用不显著，面包硬度主要受杏鲍菇粉添加量的影响。当马铃薯全粉添加量为20.00%时，随着杏鲍菇粉添加量的增加，面包的硬度先减小后增加，当酵母的添加量从2.00%增加到2.40%时，面包的硬度先减小后增加。

图2 马铃薯全粉添加量和酵母添加量对面包硬度的影响

图3 杏鲍菇添加量和酵母添加量对面包硬度的影响

表9 方差分析结果

2.2.2 最优配方的确定及验证实验

通过Design-Expert 8.0.6软件分析得到面包的最优配方为：马铃薯全粉添加量15.00%、杏鲍菇粉添加量4.29%、酵母添加量2.24%，在此条件下，面包硬度的预测值为48.99 N。考虑到实际可操作性，将最优配方调整为：马铃薯全粉添加量15.00%、杏鲍菇添加量4.30%、酵母添加量2.20%。用该配方进行验证实验，得到面包的硬度为48.13 N，与理论值48.99 N相差仅0.86 N，说明响应面优化的结果可靠。

2.3 面包的品质对比

由表10可以看出，面包的比容、硬度、弹性与普通面包相近，面包的酸度比普通面包的酸度略高，但符合国标的要求（≤6°T），与普通面包相比，面包的老化速率降低了1.49 N/d，水分含量提高了2.74%，还原糖含量提高了8.01%，脂肪含量降低了1.89%。

表10 普通面包与马铃薯杏鲍菇面包理化品质与营养品质对比

3 结论

单因素实验确定了马铃薯全粉添加量、杏鲍菇粉添加量、酵母添加量3个因素对面包的感官品质影响较大；响应面实验结果表明，面包的最优配方为：马铃薯全粉添加量15.00%、杏鲍菇粉添加量4.30%、酵母的添加量2.20%。与普通面包相比，面包的比容、硬度、弹性变化不大；酸度略高，但符合国标要求；老化速率和脂肪含量降低，水分含量和还原糖含量提高，说明添加了马铃薯全粉与杏鲍菇的面包品质有一定的提升。