抗坏血酸对荞麦-小麦粉面团及面包品质改良研究

张 敏

（江苏商贸职业学院，江苏 南通 226011）

荞麦又名花麦、三角麦、乌麦，对环境的适应能力强，且生长周期短[1-2]，因此在世界各个国家均有种植。其中我国是世界第一大荞麦生产国和出口国，据2015 年荞麦行业报告显示，我国荞麦年产量占世界总产量的40.2%。荞麦营养丰富，被誉为“五谷之王”，荞麦籽粒中除富含蛋白质、脂肪、纤维素外，还含有大量的生物活性物质，如：抗氧化物质、不饱和脂肪酸、膳食纤维等[3]。此外，与一般谷物蛋白质的氨基酸组成不同，荞麦蛋白质的氨基酸组成比较平衡，且富含赖氨酸。因此荞麦与其他谷物具有很好的互补性[2]，通常将荞麦与小麦粉进行复配，以补充小麦粉中缺乏的赖氨酸，同时小麦粉又能弥补荞麦粉加工性能差的缺点。众多研究表明，荞麦-小麦粉体系中荞麦粉可以添加的最大比例为30%[4-5]，当荞麦粉添加比例超过30%时，荞麦-小麦粉面团品质及产品品质下降。

抗坏血酸即VC，已经成功地取代溴酸钾用于小麦粉品质的改良[6]。研究表明，抗坏血酸使面团增筋的机理为：抗坏血酸先被氧化成为脱氢抗坏血酸，脱氢抗坏血酸作用于面团中的游离巯基，氧化其成为二硫键[7-8]。由于抗坏血酸安全性较高，因此被许多国家不限量使用，我国添加剂标准（GB 2760—2014 食品添加剂使用标准[9）]中规定抗坏血酸的最大添加量为0.2 g/kg。因此，本研究以荞麦粉与小麦粉3∶7（质量比）的比例混合制成面团，并利用抗坏血酸对荞麦-小麦粉面团进行改良，以期改善其面团品质及烘焙品质。

1 材料与方法

1.1 材料与设备

1.1.1 材料

荞麦粉，盐池县对了杂粮食品有限公司产品；抗坏血酸，广州华盛食品有限公司产品；小麦粉、酵母、砂糖、盐，均为市售。

1.1.2 仪器与设备

JXFD-7 型醒发箱，北京东方孚德技术发展中心；TA.XT PLUS 物性测定仪，英国Stable Micro Systems公司；快速黏度分析仪（RVA），瑞典波通瑞华科学仪器公司；KVC30 和面仪，上海德龙电器有限公司。

1.2 方法

1.2.1 荞麦-小麦粉的制备

将研磨通过0.178 mm 筛网的荞麦粉与市售小麦粉按照3∶7（质量比）进行混合得到荞麦-小麦粉，在4 ℃下保存，试验前取出恢复至室温使用。

1.2.2 面包制作工艺

参考GB/T 14611—2008《粮油检验 小麦粉面包烘焙品质试验 直接发酵法》[10]略作修改进行荞麦-小麦粉面包的制作。

称样：称取 200 g 荞麦-小麦粉（质量比 3∶7）、2.0 g 酵母、16 g 砂糖、2.0 g 食用盐及 120 g 蒸馏水。

和面：混合原料，利用和面仪和面至面筋充分扩展（约 3 min）。

发酵：将揉好的面团分成两等份，置于温度为（30±1）℃，相对湿度为85%的醒发箱中发酵90 min。

成型：取出面团定型后于（30±1）℃，相对湿度为85%的醒发箱醒发成型45 min。

烘烤：醒发结束立即送入烤箱烘烤，温度一般为215 ℃（不分上下火），时间约为20 min。

指标测定：面包出烤箱之后放置20 min 进行比容的测定，在保鲜袋中保存24 h 后进行其他指标的测定。

1.2.3 抗坏血酸添加量的筛选

荞麦-小麦粉中抗坏血酸添加量分别为0、0.005%、0.010%、0.015%、0.020%（以荞麦-小麦粉质量计）。在此添加量下研究抗坏血酸对面团特性及面包品质的影响。

1.2.4 面粉糊化特性的测定

参照GB/T 24853—2010《小麦、黑麦及其粉类和淀粉糊化特性测定 快速粘度仪法》[11]中的方法进行测定，具体如下：

称取25.0 g 水及3.50 g 面粉（均按14%湿基校正）于样品筒中，用搅拌器搅拌直至样品完全分散，将样品筒连接在RVA 仪器上开始测定，结果由电脑记录。

1.2.5 面团质构特性的测定

参考孙晓静[12]的方法略作修改，将抗坏血酸添加量不同的面团用保鲜膜包裹之后在醒发箱（30±1）℃中醒发30 min，将醒发后的面团塑成高40 mm、直径38 mm 的圆柱形。选取中间部位，用P/36R 探头进行质构测试。参数如下：测前速度1.00 mm/s，测中速度1.00 mm/s，测后速度1.00 mm/s，压缩比50%。将面团放置在测试台上测定面团的硬度、弹性及黏聚性，每个样品测定6 次。

1.2.6 面包比容的测定

参考王坤等[13]的方法利用菜籽置换法测定面包的体积，比容按下式计算：

式中：m 为面包质量，g；V 为面包体积，mL。

1.2.7 面包质构特性的测定

参考Pongjaruvat 等[14]的测定方法略作修改，将面包切成10 mm 厚的面包片，用P/50 探头对面片中心部位进行TPA 测试，测定参数如下：测前速度2.00 mm/s，测中速度1.00 mm/s，测后速度1.00 mm/s，压缩比50%。试验主要测试面包的硬度、黏聚性、弹性，每个样品测定6次。

1.2.8 面包感官特性评价

面包品质感官评分方法，由评定小组对荞麦面包的感官品质进行评分，评定小组成员须接受培训，且人数不少于10 人。评分指标参考GB/T 14611—2008《粮油检验 小麦粉面包烘焙品质试验 直接发酵法》[10]略作改动，具体评分标准见表1。

1.2.9 面包老化特性测定

面包储存 1、2、3、4 d 时，使用物性测定仪对面包质构特性进行测定，方法同“1.2.7 面包质构特性的测定”。试验主要测试面包的硬度、黏聚性、咀嚼性，每个样品测定 5～7 次。

1.2.10 数据处理

使用Minitab18.0 软件对数据进行方差分析。

2 结果与分析

2.1 抗坏血酸对荞麦-小麦粉糊化特性的影响

糊化特性在一定程度上反映面制品的品质，这对于面包品质有一定的参考价值。由表2 可知，添加抗坏血酸之后，荞麦-小麦粉体系的峰值黏度、低谷黏度及最终黏度均有所增大。这表明抗坏血酸的加入可提高面粉的糊化黏度，这可能是由于抗坏血酸作用于蛋白质，增强了蛋白质竞争水分的能力。有文献报道，体系的糊化黏度与体系中二硫键的含量有关，二硫键含量越大，体系的糊化黏度越大[15]，表明抗坏血酸在荞麦-小麦粉体系中的游离巯基氧化成二硫键。随着抗坏血酸添加量的增大，糊化体系衰减值逐渐减小，表明抗坏血酸与荞麦-小麦粉形成的复合体系趋于稳定[16]，不易受到外力的破坏。另外，从表2 中可以看出，随着抗坏血酸添加量的增加，体系的回生值先升高后降低。这可能是由于低剂量抗坏血酸的加入会优先降解直链淀粉，使得直链淀粉分子量降低[17]，体系易于回生，同时伴随着糊化温度的降低；高剂量抗坏血酸的加入促进体系形成蛋白质交联，阻止直链淀粉回生，从而使得回生值降低。

表1 杂粮面包感官评分标准Table 1 Sensory scoring criteria for quinoa coarse cereal bread

表2 抗坏血酸对荞麦-小麦粉糊化特性的影响Table 2 Effects of ascorbic acid on the gelatinization characteristics of buckwheat-wheat flour

2.2 抗坏血酸对荞麦-小麦粉面团质构特性的影响

面团的质构特性反映面团的流变特性，直接反映面团的加工质量。抗坏血酸对荞麦-小麦粉面团质构特性的影响如表3 所示，随着抗坏血酸添加量的增大，面团的硬度逐渐增大。可能是由于抗坏血酸氧化面团中的游离巯基成为二硫键，降低了面团的吸水率，使得面团中游离水增大，游离水在醒发过程中易失去，导致面团硬度增大[18]。二硫键的形成，强化了面团中蛋白质的网络结构，使得面团内部结合力增大，面团的黏聚性和弹性随之增大[19]。但是当抗坏血酸添加量超过0.015%时，面团的黏聚性和弹性降低，可能是因为高剂量的抗坏血酸在面团中表现出抗氧化性，打断二硫键，弱化面团的蛋白质结构，使面团品质劣变。

表3 抗坏血酸对荞麦-小麦面团质构特性的影响Table 3 Effects of ascorbic acid on texture characteristics of buckwheat-wheat dough

2.3 抗坏血酸对荞麦-小麦粉面包比容及感官评分的影响

由表4 可见，随着抗坏血酸添加量的增加，面包的比容及感官评分逐渐增大。当抗坏血酸添加量为0.015%时，面包比容及感官评分达到最大值。齐琳娟等[20]在研究中指出，添加抗坏血酸对面包比容的影响显著，但是对面包外观、面包芯色泽、面包芯质地和面包芯纹理结构没有影响。本研究得到了一样的结果，其中面包感官评分的增加，主要归因于比容的显著增大。当抗坏血酸添加量达到0.020%时，面包的比容及感官评分降低，但是变化不显著。这是由于高剂量的抗坏血酸破坏了面团结构，降低了面团的持气性能，使得面包的比容及感官评分降低。

表4 抗坏血酸对面包比容及感官评分的影响Table 4 Effects of ascorbic acid on bread specific volume and sensory score

2.4 抗坏血酸对荞麦-小麦面包质构特性的影响

在食品工业中，高品质的产品通常具有令人满意的质构特性[21]。面包品质通常与硬度呈负相关，与弹性呈正相关[22]。如表5 所示，随着抗坏血酸添加量的增加，面包的硬度降低、弹性增大。这是由于面团持气能力的增强，使得面包孔隙率增加，面包变软，弹性增大。咀嚼性是指将食物咀嚼到可以吞咽的状态所需要的能量，较低的咀嚼性意味着更好的口感[23]。抗坏血酸的添加降低了面包的咀嚼性，咀嚼面包时需要的能量越低，表明面包质地松软。结果表明，抗坏血酸最佳添加量为0.015%，此时面包的硬度、咀嚼性较低，弹性较高。

表5 抗坏血酸对面包质构特性的影响Table 5 Effects of ascorbic acid on the texture characteristics of bread

2.5 抗坏血酸对荞麦-小麦面包老化特性的影响

老化是所有淀粉类产品必须经历的品质劣变阶段，面包从出炉到食用期间所经历的品质劣变是由于淀粉老化导致的。根据以上试验结果，选择添加0.015%抗坏血酸组面包与空白组面包，通过对不同储存时间面包的质构指标进行测定，以反映抗坏血酸对面包老化的抑制效果，结果如表6 所示。由表6 可见，无论是否添加抗坏血酸，面包的硬度和咀嚼性在0～1 d 内迅速上升，在 1～3 d 内缓慢上升；而黏聚性在0～1 d 内迅速下降，在1～3 d 内缓慢下降。面包在储存过程中，老化的最初阶段是由直链淀粉主导，该过程速度较快，在几个到十几个小时内完成[24]。随着储存时间的延长，支链淀粉对老化起主导作用，该过程比较缓慢[25]。相比空白组面包，抗坏血酸的添加延缓了面包变硬和黏聚性下降，并且在储存2～3 d，抗坏血酸组面包的硬度、黏聚性及咀嚼性的变化均不显著，表明抗坏血酸可以用于改善荞麦-小麦面包储存期间的面包品质。

表6 抗坏血酸对面包老化特性的影响Table 6 Effects of ascorbic acid on the aging characteristics of bread

3 结论

本研究以抗坏血酸对荞麦-小麦粉进行改良，研究抗坏血酸对荞麦-小麦粉面团品质及烘焙品质的影响。结果表明，抗坏血酸的添加使得荞麦-小麦粉体系的糊化黏度升高，衰减值、回生值降低，表明抗坏血酸的加入使得荞麦-小麦粉体系更加稳定，并抑制了体系的回升，说明抗坏血酸能够改善荞麦-小麦粉的品质；随着抗坏血酸添加量的增大，面团的硬度、弹性及黏聚性均增大，面团品质得到提高，但高剂量（0.020%）的抗坏血酸导致面团品质降低；抗坏血酸在面团中氧化巯基，增强蛋白质交联，使得面包的比容、感官评分及弹性增大，面包的硬度及咀嚼度降低，提高了面包的消费者接受度。另外，抗坏血酸的加入抑制了面包储藏期间的老化速率。上述试验结果表明，抗坏血酸可以有效用于荞麦-小麦粉面团特性及面包品质的改良，最适添加量不应超过0.015%。