不同解冻方式对冷冻面团品质的影响

孙伊琳

（江南大学食品学院，江苏 无锡 214000）

冷冻面团技术是20世纪50年代发展起来的烘焙食品新技术，其省时、省工、省料等诸多优越性促进了国外烘焙行业连锁经营模式的快速发展。我国的冷冻面团技术约在20世纪80年代中期才开始起步，相对西方发达国家起步较晚。冷冻面团是指在面包、蛋糕等西点和包子、馒头等中点的生产过程中运用冷冻原理与技术，处理成品或半成品，使其在此阶段储藏若干时间，待需用时经解冻处理，而后继续剩余的生产流程，直至成为成品。西方国家最先将冷冻面团技术应用于面包的制作中，包括牛角包、法棍、吐司等。而与西方国家不同，我国的发酵主食以馒头为主，其消费区域大、人群范围广，并且在蒸制的过程中很大程度保留了蛋白营养。但是由于馒头水分含量大，淀粉老化快，其货架期短。为延长货架期，市面上多售冷冻成品馒头，但其不足之处在于感官品质复原性差，新鲜度远不及冷冻面团馒头。因此冷冻面团技术将大幅度推动馒头工业化的发展[1]。

冷冻面团品质的劣变主要表现在面团发酵能力和结构的退化，导致生产出来的面包和馒头体积变小、硬度增加、货架期缩短。诸多研究表明冷冻面团品质劣变来源于冰晶形成及冰重结晶引起的面团关键组分的劣变[2-5]。国内外有大量学者对冷冻引起的面团品质劣变及改善方法进行了研究[6-8]，但是由于面团结构较为复杂且受诸多因素的影响，在逐渐明确面团品质劣变的原因后，改善方法多且杂，缺少对面团组分影响的深入研究，这在一定程度上限制了冷冻面团技术的发展。本文从解冻方式入手，探究不同解冻方式对面团品质的影响。

1 材料与方法

1.1 试验材料

中筋小麦粉（馒头粉）：五得利面粉公司；高筋小麦粉（面包粉）：新良面粉公司；半干酵母：安琪酵母公司；黄油：安佳公司；食盐：广盐集团股份有限公司；绵白糖：香港太古糖业有限公司；盐酸：国药集团化学试剂有限公司。

1.2 仪器与设备

Mixolab2混合实验仪：法国Chopin公司；TA XT Plus型物性分析仪：英国Stable Micro System公司；3nh型精密色度计：日本Konica Minolta公司；DHR-3型流变仪：美国TA仪器公司；BXS-400S恒温恒湿箱：上海博迅公司；KMC520型厨师机：英国Kenwood公司；EDEN型醒发箱：广东壹达电器公司；BCD-321W型冰箱：德国SIEMENS公司；M1-L213B型微波炉：广东美的公司；DK-S26型恒温水浴锅：上海森信公司；MesoMR23-060V-I型低场核磁共振仪：苏州纽迈分析仪器股份有限公司；IR-ADV 4225型图像扫描仪：日本佳能公司。

1.3 试验方法

1.3.1 面包粉、馒头粉粉质特性测定

参考GB/T 14614—2019《粮油检验小麦粉面团流变学特性测试粉质仪法》，测定面包粉及馒头粉粉质特性。

1.3.2 冷冻面团制备

馒头面团配方及工艺：将400 g面粉、6 g干酵母混匀，置于厨师机中，加入冰水210 g，在厨师机中低速混合2 min后高速混合4 min使得面筋充分形成。将面团分割（70 g/个）并搓圆，-35℃速冻6 h后转移至-20℃，进行2周冻藏。

面包面团配方及工艺：将400 g面粉、6 g干酵母、2.4 g食盐、20 g白砂糖充分混匀，加入冰水241 g，在厨师机中低速混合5 min后，加入20 g黄油高速混揉10 min，直至面团可以拉出连续的薄膜。将面团分割（70 g/个）并搓圆，-35℃速冻6 h后转移至-20℃，进行2周冻藏。

1.3.3 解冻参数设定

本试验设置4种不同的解冻条件：1）4℃条件下过夜缓慢解冻12 h；2）25℃、相对湿度80%条件下解冻60 min；3）38℃、相对湿度80%条件下解冻60 min；4）230 W微波条件下解冻6 min。4种条件下均保证冷冻面团完全解冻。

1.3.4 面团水分流动性及质量损失测定

将解冻前后的面团进行称重，质量差与面团原质量的比值记为质量损失。

面团的水分流动性的测定方法参考文献[9]稍作修改，利用低场核磁共振仪测得图像为自由诱导指数衰减曲线，通过仪器自带的反演软件进行数据反演，迭代次数为100万次，得到样品的不同水分的弛豫时间与峰面积比例来分析面团中水分的流动性情况。

1.3.5 面团酵母产气速率和膨胀体积测定

面团产气能力测定参照文献[1]，通过气体置换水的体积的变化量来表征产气量，即酵母的产气能力。将解冻后的面团置于量筒中，轻压面团以保证面团完全填满在量筒底部，将面团在醒发箱（38℃、80%湿度）中醒发120 min。记录初始和不同时间段的面团体积，两者差值即为面团体积的增加量。

1.3.6 馒头、面包制备

将解冻后的面团在38℃、相对湿度80%下，醒发45 min。沸水蒸制30 min，冷却至室温（25℃）后进行馒头品质测定。

将解冻后的面团在38℃、相对湿度80%下，醒发45 min。焙烤15 min（上火温度：190℃、下火温度：210℃），冷却至室温（25℃）后进行面包品质测定。

1.3.7 馒头、面包比容测定

将冷却至室温（25℃）的馒头、面包称重，参考文献[10]的方法用小米置换法测量馒头、面包的体积，并计算比容。

比容/（mL/g）=V/m

式中：V为体积，mL；m为质量，g。

1.3.8 馒头、面包硬度测定

将馒头或面包切片（20 mm）进行物性分析仪测定。测定条件：探头型号P/35；测试前速度1 mm/s、测试后速度10 mm/s、测试中速度1 mm/s；触发力5 g，形变程度50%。

1.3.9 馒头、面包表皮及内芯色度测定

通过内置C光源的色度计测量馒头和面包表皮（顶部中心）和内芯（中心位置）的颜色，测定L*（明度）、a*（红绿色）、b*（黄蓝色）。

1.3.10 馒头、面包切片内部纹理结构测定

对馒头或面包的中心位置切出厚度为20 mm的馒头（面包）片，利用图像扫描仪获取图像。

2 结果与分析

2.1 面包粉和馒头粉粉质特性评价

小麦粉粉质特性见表1。

表1 小麦粉粉质特性Table 1 Rheological properties of flour

面团的吸水率指达到面团的目标扭矩C1[（1.1±0.5）Nm]所需的水分，本试验测得馒头粉和面包粉的吸水率分别为61.5%和69.0%。面团在受到机械及热作用后扭矩降低的最小值为面筋弱化谷值，值越小则表示面团的机械力稳定性越强，馒头粉和面包粉的面筋弱化谷值均较小，表明其具有良好的机械力稳定性。淀粉糊化值越大，糊化作用越强，而馒头粉的糊化值明显高于面包粉。面团冷却阶段糊化淀粉的回生特性反映了淀粉酶活性的高低，回生值过高，随着时间的推移会对加工产品的风味及质构造成很大影响，馒头粉的回生值较面包粉高33.71%。两种面粉充分体现了高筋粉与中筋粉之间的差异性。

2.2 不同解冻方式对面团水分流动性及质量损失的影响

不同解冻方式对面团质量损失的影响见表2。

表2 不同解冻方式对面团质量损失的影响Table 2 Effects of different thawing methods on weight loss of frozen dough

在冷冻面团的解冻过程中冰逐渐融化，其中有一小部分作为自由水流失。由表2可知，馒头面团在38℃解冻质量损失最大为1.64%，而面包面团在微波解冻条件下质量损失最大为2.19%，4℃和25℃下解冻对面团质量损失较小，缓慢解冻更有利于减少面团中水分的流失[9]。

不同解冻方式对面团水分流动性的影响见图1。

图1 不同解冻方式对面团水分流动性的影响Fig.1 Effects of different thawing methods on water mobility of frozen dough

由图1可知，馒头面团和面包面团的T2分布图谱有3个峰区，低于10 ms的峰1对应的是与蛋白结合最为紧密的强结合水，水分子流动性最差，为不可冻结水。峰2分布区域最大，为结合程度较低的弱结合水，同样是不可冻结水。峰3分布区域最小，为自由水，是可冻结水[10]。

4种解冻条件下，微波条件与其它解冻条件差别较为明显，表现在1 ms～10 ms峰分布区域较小，10 ms～100 ms分布区域较广[11]。此外可以看到馒头面团与面包面团的弛豫时间峰型存在明显差异。并且面包面团在不同解冻条件下的T2分布图谱差异性更加明显，缓慢解冻条件（4、25、38℃）下，面团中强结合水的比例较高；25℃和38℃条件下解冻的面团的弱结合水比例相近，推测不同的解冻条件对面团中面筋蛋白结合水的状态影响较大，微波快速解冻更容易导致面筋蛋白的脱水，从而导致产品品质的显著下降[12]。

2.3 不同解冻方式对面团产气及持气能力的影响

不同解冻方式对酵母产气速率的影响见表3。

表3 不同解冻方式对酵母产气速率的影响Table 3 Effects of different thawing methods on yeast gas production rate of frozen dough

由表3可知，微波解冻方式下得到的馒头和面包面团的产气速率最低，25℃解冻方式得到两种面团的产气速率最高。酵母活性的降低对冷冻面团的面包品质劣变的贡献比面筋退化更大，这可能是微波方式杀死了部分酵母，导致产气速率明显下降。与4℃相比，25℃下酵母产气速率更快，可能是在25℃下酵母更容易被唤醒，且维持在较高活性的状态，当进行产气速率测定时，可迅速产生二氧化碳，使面团体积的膨胀。

不同解冻方式对面团膨胀体积的影响见图2。

图2 不同解冻方式对面团膨胀体积的影响Fig.2 Effects of different thawing methods on expanding volume of frozen dough

酵母在初始阶段所产生的气体主要用于醒发面团，随后其所产生的气体对面团体积增加做出贡献。由图2可知，馒头面团在38℃下的膨胀体积明显低于面包面团。在60 min后馒头面团膨胀体积已经趋于平缓，而面包面团则是在100 min后开始趋于平缓，这可能与面团本身的持气能力有关。此外，馒头面团38℃解冻后，面团体积膨胀明显高于其它条件，而对于面包面团来说，25℃和38℃下解冻的面团均具有较好的膨胀体积。

2.4 不同解冻方式下馒头及面包的品质评价

2.4.1 比容和硬度

不同解冻方式对馒头和面包的比容、硬度的影响见表4。

表4 不同解冻方式对馒头和面包的比容、硬度的影响Table 4 Effects of different thawing methods on specific volume and hardness of steamed bread and bread

由表4可知，随着解冻温度的增加，馒头和面包的比容都呈下降趋势，硬度明显增加。冷冻面团面包的硬度增大，与水分含量的降低有关。在38℃和微波解冻条件下，冷冻面团中的冰晶迅速融化，面团水分流失明显，从而导致馒头和面包的比容明显减小，硬度明显增加。

此外，在4℃缓慢解冻条件下经蒸制或焙烤获得的馒头或面包的比容最大，硬度最小；在微波解冻条件下的比容最小，硬度最大。可见4种解冻方式下得到的面团，4℃缓慢解冻对面团品质的影响较小，而微波方式解冻得到的面团品质则相对较差[11]。

2.4.2 色度

馒头和面包的表皮、内芯色度变化见表5和表6。

表5 不同解冻方式对馒头和面包的表皮色度的影响Table 5 Effects of different thawing methods on color of skin of steamed bread and bread

表6 不同解冻方式对冷冻面团馒头和面包的内芯色度的影响Table 6 Effects of different thawing methods on color of slice of steamed bread and bread

解冻方式对冷冻面团产品色泽的影响主要通过比较样品的L*来表征。对于馒头来说，在沸水浴蒸制的过程中无美拉德反应发生，整体呈白色。面包由于受到高温焙烤的影响，表皮呈现棕褐色。面包表皮的明度（L*）受解冻条件的影响明显强于馒头表皮，微波解冻后焙烤的面包表皮L*为122.62，比4℃缓慢解冻后焙烤的面包表皮L*（100.60）高21.89%，这表明快速解冻不利于面包表面的美拉德反应，烘焙色泽较差。

不同解冻方式对冷冻面团馒头和面包的内芯色度同样存在显著影响。随解冻温度的增加，馒头内芯的明度（L*）降低，而面包内芯的明度有所增加。推测在较高的解冻温度和较快的解冻速率下，面团中的水分未能均匀分布，导致在蒸制的过程中受热不均，使得馒头内芯出现部分硬结现象，颜色加深。对于面包而言恰好相反，美拉德反应的减弱，使面包丧失独有的风味及棕褐色泽，品质下降。此外，随解冻温度的增加，面包表皮与内芯的色差（ΔL*）均下降，推测缓慢解冻有利于面团中水分的再分布，且减少结合水的过度流失，利于冷冻面包面团终产品的色泽保护。

2.4.3 内部纹理结构

不同解冻方式对馒头、面包切片的纹理结构的影响见图3。

图3 不同解冻方式对馒头、面包切片的纹理结构的影响Fig.3 Effects of different thawing methods on slice structure of steamed bread and bread

由图3可知，馒头和面包的内部切片纹理在解冻条件4、25℃和38℃的时候呈现较好状态，表现为内部切片气孔大小适中、质构松软、具有均匀的内部纹理结构，而微波条件下的切片内部气孔密度较大。但馒头切片的内部气孔疏松度均小于面包。这与馒头、面包本身的特点密不可分，面包由于在制作过程中添加一定量的糖、盐、黄油，会使其气孔结构更加疏松，比容更大。因此，4、25℃和38℃解冻条件下获得的馒头或面包内部结构更均一，质构更加松软，这可能是与这3种解冻方式更好地保护了内部的面筋网络结构有关。

3 结论

4℃缓慢解冻后制得的馒头或面包的比容最大，硬度最小，终产品品质较优。而在微波解冻后得到的面团品质较差，终产品比容最小，硬度最大，内部结构不均匀，这是由于微波剧烈快速解冻更容易导致面筋蛋白的脱水，从而导致产品品质的显著下降。不同解冻条件对冷冻面团馒头和面包的表皮与内芯色泽均有影响，缓慢解冻后所得的产品表皮和内芯色泽较优，同时缓慢解冻可使冷冻面团获得较好的膨胀体积，内部结构均一、质地松软。以上结果表明，在4℃条件下缓慢解冻对冷冻面团终产品品质的影响更小，使用缓慢解冻的方式有利于获得品质更佳的冷冻面团及其终产品，这为冷冻面团的生产、加工提供参考。