紫薯面包的研制及其品质和质构特性分析

2021-10-20贾彦杰申飞魏楠钱志伟李东

食品工业 2021年9期

贾彦杰，申飞，魏楠，钱志伟*，李东

河南农业职业学院食品工程学院（郑州 451450）

紫薯为旋花科番薯属一年生作物，素有“长寿食品”的美誉[7]。紫薯除含有普通甘薯一般的营养成分外，还富含花青素、硒、多糖、植物蛋白、维生素、活性微量元素硒等功能性成分[1-2]，具有抗氧化[3]、抑菌[4]、抗肿瘤[5]和护肝[6]等功能作用。

面包自开发以来，因其独特的风味和细腻的口感，一直备受广大消费者的喜爱。将紫薯加入到面包中，不但保留了面包的风味，还增加了紫薯的口感和营养[8]。在面包中选用紫薯泥还是紫薯粉这个问题上，有学者表明，添加紫薯粉的面团其颜色、分布比添加紫薯泥更均匀[9]。在紫薯制品尤其在面包产品开发中，大部分研究者更偏向对配方和工艺的关注，而忽视了大众更关心的口感问题，因此紫薯面包的研究应多向质地方向倾斜。

此次试验选用紫薯粉和高筋粉进行混配，以面包品质（感官和比容）和质构特性为指标，旨在研制出营养丰富、外观良好、口感独特的紫薯面包，不仅能够增加紫薯产品的种类，还可以对紫薯的外部市场环境产生一定的连锁效应，创造可观的经济价值。

1 材料与方法

1.1 材料与仪器

紫薯粉，江苏萃谷食品有限公司；高筋粉，江苏南顺食品有限公司；酵母，安徽中弘生物工程有限公司；黄油，安佳，新西兰恒天然集团。

SM705EE电热风炉、DC-36S冻藏醒发箱、SM-25面团搅拌机，新麦机械（无锡）有限公司；TMSPRO型质构仪，美国FTC公司；YP502电子天平，上海菁海仪器有限公司。

1.2 紫薯面包制作流程和配方

第一次调粉→和面→第一次发酵→第二次调粉→第二次发酵→切块→整形→装盘→醒发→装饰烘烤→冷却→成品

1.3 操作要点

将紫薯粉、高筋粉、蔗糖等混匀后打面；第一次发酵温度为26~28 ℃，相对湿度为70%~75%，时间为2.5 h；然后将剩余的原辅料加入面团中，混匀后打面；第二次发酵温度、湿度同第一次，时间为15 min；醒发温度为36~38 ℃，相对湿度为75%~80%，时间为55 min；风炉烘烤温度为190 ℃，时间为30 min，蒸汽6 s；待冷却至30 ℃后取出，进行感官评价和质构评价。

1.4 紫薯面包单因素试验

1.4.1 紫薯粉添加量的确定

按照紫薯面包制作的工艺流程和操作要点，以紫薯粉和高筋粉总质量为基重，固定酵母添加量2.0%、黄油添加量10%、蔗糖添加量10%，设置紫薯粉添加量0，4%，8%，12%，16%和20%，考察紫薯粉添加量对面包品质和质构特性的影响。

1.4.2 酵母添加量的确定

以紫薯粉和高筋粉总质量为基重，固定紫薯粉添加量8%、黄油添加量10%、蔗糖添加量10%，设置酵母添加量0.5%，1.0%，1.5%，2.0%，2.5%和3.0%，考察酵母添加量对面包品质和质构特性的影响。

1.4.3 黄油添加量的确定

以紫薯粉和高筋粉总质量为基重，固定紫薯粉添加量8%、酵母添加量2%、蔗糖添加量10%，设置黄油添加量4%，6%，8%，10%，12%和14%，考察黄油添加量对面包品质和质构特性的影响。

1.4.4 蔗糖添加量的确定

以紫薯粉和高筋粉总质量为基重，固定紫薯粉添加量8%、酵母添加量2%、黄油添加量10%，设置蔗糖添加量6%，8%，10%，12%，14%和16%，考察蔗糖添加量对面包品质和质构特性的影响。

1.5 紫薯面包配方优化

在单因素试验结果的基础上，选取较优的试验结果进行L9(34)正交试验，以面包品质和质构特性为指标，确定紫薯面包的最佳配方。试验设计见表1。

表1 紫薯面包配方的正交试验设计单位：%

1.6 紫薯面包的品质评价

比容的测定[10]，按照比容（mL/g）=面包体积（mL）/面包种类（g）进行计算。感官评价人员为15名经培训后的烘焙专业学生，采用百分制的评分标准，取平均值作为感官评价结果。感官评价标准如表2所示。

表2 紫薯面包感官评价标准

1.7 紫薯面包质构特性评价

选用质构仪的压力测试模式进行测定，在面包的中心和两侧分别切取厚度15 mm的面包片，利用直径36 mm的圆柱形探头进行紫薯面包的质构测定。操作类型：TPA模式。测定参数：测试距离20.0 mm，触发类型Auto 5.0 g，压缩率50.0%，测试速率1.0 mm/s。记录3次平行测定结果，取平均值。

2 结果与分析

2.1 紫薯粉添加量对面包品质和质构的影响

2.1.1 紫薯粉添加量对面包品质的影响

由图1可知，随着紫薯粉添加量的增加，感官评分呈先低后高的趋势，当紫薯粉添加量为8%时，感官评分达到最高。因为紫薯粉粗纤维含量较多，之后随着紫薯粉添加量的增加，口感变得粗糙，内部组织发生变化，大孔洞较多。比容随着紫薯粉添加量的增加，呈现下降趋势，主要是因为紫薯中面筋蛋白含量不高[11]，导致面包比容降低[12]。

图1 紫薯粉添加量对面包品质的影响

2.1.2 紫薯粉添加量对面包质构的影响

由表3可知，随着紫薯粉添加量的增大，面包的硬度和咀嚼性显著升高，而黏聚性则呈降低趋势。当紫薯粉添加量为16%和20%时，紫薯粉添加量对硬度和咀嚼性无显著影响。面包的弹性随着紫薯粉添加量的增大呈现先升高后降低的趋势，当添加量大于12%后，弹性无显著影响。质构特性中的硬度和咀嚼性与面包口感呈负相关，弹性和黏聚性呈正相关[13]。因此，综合紫薯面包品质和质构指标，选用紫薯粉添加量4%，8%和12%进行优化试验。

表3 紫薯粉添加量对面包质构的影响

2.2 酵母添加量对面包品质和质构的影响

2.2.1 酵母添加量对面包品质的影响

由图2可知，随着酵母添加量的增加，面包的感官评价和比容呈现先升高后降低的趋势，当添加量为2%时，感官评分和比容达到最大值。由于酵母可以使面团中的糖类发酵，产生大量的二氧化碳，而面团中形成的面筋网络可以保留二氧化碳，故使面包蓬松、多孔[14]。酵母添加量达到2.5%时，会使面团气孔快速增大[15]，导致塌陷现象的发生，影响面包的感官和比容[16]。

图2 酵母添加量对面包品质的影响

2.2.2 酵母添加量对面包质构的影响

由表4可知，随着酵母添加量的增大，面包的硬度和咀嚼性呈现降低趋势，当酵母添加量达2.0%及以上时，硬度和咀嚼性影响不明显。弹性和黏聚性随酵母添加量的增加呈现先增大后减小的趋势，酵母添加量在1.5%~2.5%范围内，弹性和黏聚性达到最大。综合面包品质和质构两个指标的结果，选用酵母添加量1.5%，2.0%和2.5%进行优化试验。

表4 酵母添加量对面包质构的影响

2.3 黄油添加量对面包品质和质构的影响

2.3.1 黄油添加量对面包品质的影响

由图3可知，紫薯面包的感官评分和比容随黄油添加量的增加呈先升高后降低的趋势，当黄油添加量为10%时，两者均达到最大值。主要是因为黄油可以使面团的韧性降低、柔软性增大，食用起来柔软可口。黄油与糖分发生一系列化学反应，可以形成特殊的香味物质。但黄油添加量达到12%及以上时，会使面团的黏性增大而弹性降低，出现粘牙现象[17]。

图3 黄油添加量对面包品质的影响

2.3.2 黄油添加量对面包质构的影响

由表5可知，随着黄油添加量的增加，面包的硬度和弹性呈现先增加后降低的趋势，在8%~12%范围内，黄油添加量对硬度和弹性影响不明显。咀嚼性随着添加量的增加而减小，而黏聚性则呈相反趋势，主要是油脂阻止了面筋结构形成，导致水分和气体不易逸出[18]。综合考虑，选用黄油添加量8%，10%和12%进行优化试验。

表5 黄油添加量对面包质构的影响

2.4 蔗糖添加量对面包品质和质构的影响

2.4.1 蔗糖添加量对面包品质的影响

由图4可知，随着蔗糖添加量的增加，面包的感官评分和比容先增大后减小，添加量为10%时达到最高。蔗糖添加量较少，酵母没有充分利用糖分，导致面团发酵延迟，产生的二氧化碳较少，不能形成良好的网状结构，且甜味较淡[19]。蔗糖含量较高，会抑制酵母的发酵，最终面包内部结构粗糙，颜色发暗，口感较腻[20]。

图4 蔗糖添加量对面包品质的影响

2.4.2 蔗糖添加量对面包质构的影响

由表6可知，随着蔗糖添加量的增加，硬度、咀嚼性和黏聚性呈现先减小后增大的趋势，当添加量为10%时，三者均为最小值，在8%~12%范围内，受添加量的影响不显著。弹性则先增大后减小，当添加量为10%时，其达到最大值，主要是糖分影响酵母发酵，结果对弹性影响较明显[21]。综合考虑，选用蔗糖添加量8%，10%和12%进行优化试验。

表6 蔗糖添加量对面包质构的影响

2.5 正交优化结果

由表7可知，以感官评价为考察指标，影响结果为紫薯粉添加量（A）＞黄油添加量（C）＞酵母添加量（B）＞蔗糖添加量（D）。以比容为考察指标，影响结果为紫薯粉添加量（A）＞酵母添加量（B）＞黄油添加量（C）＞蔗糖添加量（D）。由于紫薯粉代替部分高筋粉不利于面包发酵，最终会影响面包的感官和质地，故酵母添加量选择2.5%对面包发酵结果会更加有益。因此，综合考虑，选择紫薯面包的优化结果为A2B3C2D2，即紫薯粉添加量8%，酵母添加量2.5%，黄油添加量10%，蔗糖添加量10%。