汤种法制作莜麦吐司面包的工艺研究
2022-03-19李淑娴
崔 娜,李淑娴,张 娟
(山西师范大学食品科学学院,山西临汾 041000)
莜麦即裸粒燕麦,含有丰富的蛋白质、不饱和脂肪酸、粗纤维、各种维生素矿物质及微量元素,其营养价值很高,居谷物之首[1],还具有降低血脂、控制血糖、润肠、通便、预防结肠癌等保健作用。莜麦中赖氨酸含量尤其高,它能促进人体的骨骼生长和智力发育。莜麦富含亚油酸,具有降脂通脉的作用[2-3]。因此,以莜麦为原料制作的食品符合人们对绿色、营养、健康的饮食理念的追求。
随着生活水平的提高和膳食结构的改善,杂粮面包已经成为了人们主食餐桌上的新宠。关于莜麦面包的研究尚少,莎娜[4]利用一次发酵法,莜麦粉添加量为10%。然而利用传统发酵方法生产杂粮面包存在杂粮粉添加量较低、口感粗糙等特点,且易老化,使得面包的硬度增加。有研究指出添加汤种制作的面包具有组织柔软、有弹性、面包老化明显减缓的特点[5]。采用添加汤种法及冷藏发酵法进行莜麦吐司面包配方和工艺的研究,以期为生产制作口感松软的莜麦吐司面包提供依据。
1 材料与方法
1.1 材料与试剂
莜麦面粉、高筋面粉,河南新乡市新良粮油加工有限责任公司提供;活性干酵母,安琪酵母股份有限公司提供;植物油,福临门植物调和油提供;奶粉,山西古城乳业集团有限公司提供;食盐、鲜鸡蛋、白砂糖,均为市售。
1.2 仪器与设备
远红外线食品烤箱,广东多丽食品机械有限公司产品;BS100s 型电子天平,北京赛多利斯仪器系统有限公司产品;YCM-20 型搅拌机,上海烨昌食品机械有限公司产品;醒发箱,烨昌食品机械有限公司产品;英国SMS 公司质构仪机型-TA.XT Plus,北京微讯超技仪器技术有限公司产品。
1.3 试验方法
1.3.1 工艺流程
称取配料→汤种制备→主面团调制→冷藏发酵→整形→醒发→烘烤→冷却切片→感官评价。
(1) 基础配方。以莜麦粉和高筋面粉为主料,其他配料的添加量分别为汤种30%,水26%,鸡蛋24%,植物油10%,白砂糖10%,奶粉4%,酵母2%,食盐1%。
(2) 操作要点。①汤种制作:将高筋面粉和60 ℃左右的热水按照1∶5 的比例混合[6],搅拌至无颗粒感,再加热并不断搅拌,直至混合物呈糊状且搅拌后液体留有明显的痕迹,即为完成,密封冷藏。②主面团调制:将莜麦粉、高筋面粉、汤种、鸡蛋、食盐、白砂糖、酵母和水加入和面机中,先搅打15 min 左右待物料成团后,加入植物油,继续揉面搅打15~20 min,至面团不黏壁,形成透明、均匀、不易破的薄膜为止。③冷藏发酵:发酵温度为0~5 ℃,发酵时间为18~24 h[7]。有研究表明,经过低温冷藏保存的面团可以形成更厚的面筋网络[8],有利于二次发酵时更好地包裹住二氧化碳等发酵气体,增高发酵体积。冷藏发酵时酵母活性较低,发酵过程缓慢,有利于大批量制作时更好地控制制作时间[9]。④整形:分割面坯,揉至光滑,静置20~25 min,擀成长条状,揉卷放入吐司模具中。⑤醒发:在温度38~40 ℃,湿度为80%的醒发箱中醒发60 min 左右至模具8 分满左右。⑥烘烤:放置提前预热的烤箱(上下火均为180 ℃),烘烤25 min。随后自然冷却。
1.3.2 最佳原料配方的确定
(1) 单因素试验。以感官评分为依据,对莜麦粉、汤种、酵母、植物油的添加量依次进行单因素试验。
配方单因素试验见表1。
表1 配方单因素试验 / %
(2) 正交试验。在单因素试验的基础上,设计L9(34)正交试验,确定最佳原料配方。
配方优化正交试验因素与水平设计见表2。
表2 配方优化正交试验因素与水平设计 / %
1.3.3 最佳工艺条件的确定
在前期试验的基础上对工艺条件进行单因素试验和正交试验。
工艺条件的单因素试验见表3,工艺条件优化正交试验因素与水平设计见表4。
表3 工艺条件的单因素试验
表4 工艺条件优化正交试验因素与水平设计
1.3.4 面包品质评价
(1) 理化指标的测定。参照GB/T 20981—2007《面包》进行水分、酸度和比容的测定。
(2) 质构分析。利用英国SMS 公司质构仪-TA.XT Plus 进行测定,面包均匀切成厚1.5 cm 的面包片,选择柱形探头P/50,触发类型设置为“Auto”,工作模式设置为“compression”,触发力为5 g,测试前速度60 mm/min,测试后速度1 000 mm/min,压缩率为60%,下降距离9 mm[10]。
(3) 莜麦吐司面包感官评价。为得到感官品质最优的产品配方和工艺条件,从色泽、滋味、组织形状、口感、弹性等5 个方面进行评价。
莜麦吐司面包的感官评价标准见表5。
表5 莜麦吐司面包的感官评价标准
2 结果与分析
2.1 最佳原料配方的确定
2.1.1 莜麦粉添加量对莜麦吐司面包品质的影响
莜麦粉添加量对莜麦吐司面包品质的影响见图1。
图1 莜麦粉添加量对莜麦吐司面包品质的影响
由图1 可知,随着莜麦粉添加量的增多,莜麦吐司面包感官评分呈下降的趋势,内部颜色加深,莜麦的风味明显。添加量低于15%时,吐司面包感官品质优良,颜色均匀,有光泽,组织平滑细腻,不黏牙;高于15%后感官品质大幅下降;当添加量为25%时,莜麦的味道较浓郁,面包组织结构不松散,气孔较粗糙。这是由于莜麦的添加导致小麦面筋网络稀释,导致添加量越多发酵体积越小,面包的孔洞越不均匀,口感越粗糙。虽然添加莜麦粉后影响了面包最终发酵体积和口感,但赋予了面包莜麦的香味和特有的营养价值[11],故确定最佳莜麦粉添加比例为15%。这一结果与莎娜[4]的研究中10%的莜麦粉添加量相比得到了提高,主要是汤种的添加及冷藏发酵法可以提高莜麦吐司面包的柔软度。
2.1.2 汤种添加量对莜麦吐司面包品质的影响
汤种添加量对莜麦吐司面包感官评分的影响见图2。
图2 汤种添加量对莜麦吐司面包感官评分的影响
由图2 可知,随着汤种添加量的增加,莜麦吐司面包的感官评分呈先上升后下降趋势,在添加量为30%时,评分最高。这是因为制作汤种的过程中淀粉吸收了大量的水分[12]。在加热过程中,面粉中的蛋白质发生交联,使得汤种黏度大、黏弹性高,汤种占比越大面包越柔软,口感越好,但是淀粉预糊化吸收的水分有限,当汤种添加量达到30%后效果变化不再明显[6],过多的水分会导致面团结构瘫软,不利于发酵。因此,确定汤种添加量为30%。
2.1.3 酵母添加量对莜麦吐司面包感官评分的影响
酵母添加量对莜麦吐司面包品质的影响见图3。
图3 酵母添加量对莜麦吐司面包品质的影响
由图3 可知,随着酵母添加量的增加,莜麦吐司面包的感官评分呈先上升后下降的趋势。当酵母添加量为4%时,莜麦吐司面包的感官评分最高。主要是由于酵母添加量较少时,一次发酵后酵母剩余量过少,无法给二次发酵提供足够的动力。随着酵母添加量的增多发酵能力增大,达到4%时发酵能力最好,二次发酵得到了足够的动力,所得面包气孔均匀,口感较好,添加量过大会使发酵速度加快,易发酵过度,使面包气孔不均匀,有大的孔洞,易塌陷[13]。因此,确定最佳酵母添加量为4%。
2.1.4 植物油添加量对莜麦吐司面包品质的影响
植物油添加量对莜麦吐司面包品质的影响见图4。
图4 植物油添加量对莜麦吐司面包品质的影响
由图4 可知,随着植物油添加量的增加,莜麦吐司面包感官评分先呈现平稳水平,随后上升至12%时评分最高,而后下降。影响面团面筋结构的主要原因是水油比大小,在水添加量固定的情况下,植物油的添加量将决定水油比大小,合适的水油比形成的面筋品质更好,面包最终的弹性和柔软度最佳。因此,确定最佳植物油添加量为12%。
2.1.5 原料配方的正交试验结果与分析
原料配方的正交试验结果见表6。
由表6 可知,原料配方中各因素对莜麦吐司面包感官品质影响顺序为莜麦粉比例(A) >植物油比例(D) >酵母比例(C) >汤种比例(B)。最优组合是A2B3C1D3,即各配料添加量分别为莜麦粉15%,汤种35%,酵母3%,植物油14%。
表6 原料配方的正交试验结果
2.2 最佳工艺条件的确定
2.2.1 二次发酵时间对莜麦吐司面包感官评分的影响
二次发酵时间对莜麦吐司面包品质的影响见图5。
图5 二次发酵时间对莜麦吐司面包品质的影响
由图5 可知,随着二次发酵时间增加,莜麦吐司面包感官评分先上升后下降。在60 min 时,感官评分最高,随后显著下降。其原因是酵母添加量为3%比较大,一次发酵时采取冷藏发酵法,在一次发酵过程中只利用了少部分,因此二次发酵能力较强、速度较快,在二次发酵时不需要更长时间就可以发酵到模具八分满水平,即达到最佳发酵程度。而随着时间的延长,则会导致发酵过度,最终体积塌陷,面包孔洞不均匀、不蓬松、口感粗糙且酸味过重。因此,确定最佳二次发酵时间为60 min。
2.2.2 烘烤温度对莜麦吐司面包品质的影响
烘烤温度对莜麦吐司面包品质的影响见图6。
由图6 可知,随着烘烤温度的增加,感官评分先上升后下降,且在140,160 ℃时莜麦吐司面包品质较差、表皮过厚、口感粗糙。在180 ℃时,莜麦吐司面包感官评分最高,其后下降,主要是因为面包在此温度下可以使得面包体积适度膨胀,发生焦糖化反应,形成特有的面包香味和色泽。若烘烤温度过高,焦糖化反应速度过快,面包表面焦煳过快,而内部面包芯在较短时间内不能成熟,造成外焦内黏的状态。因此,确定最佳烘烤温度为180 ℃。
图6 烘烤温度对莜麦吐司面包品质的影响
2.2.3 烘烤时间对莜麦吐司面包品质的影响
烘烤时间对莜麦吐司面包品质的影响见图7。
图7 烘烤时间对莜麦吐司面包品质的影响
由图7 可知,在烘烤温度一定的情况下,15,20 min 的烘烤时间过短导致莜麦吐司面包无法烤熟,焦糖化作用不足,表皮颜色过浅。随时间增加至25 min,达到最佳品质,继续增加时间会导致表面焦煳、塌陷,气孔不均匀,口感坚硬。因此,确定最佳烘烤时间为25 min。
2.2.4 工艺条件的正交试验设计结果与分析
工艺条件的正交试验结果见表7。
表7 工艺条件的正交试验结果
由表7 可知,工艺条件中各因素对莜麦吐司面包感官品质影响作用顺序为二次醒发时间(A′) >烘烤时间(C′) > 烘烤温度(D′) = 空白处理(D′)。最优组合是A′1B′2C′3D′1,即二次发酵时间为40 min,烘烤温度为180 ℃,烘烤时间为30 min 制作的莜麦吐司面包品质最佳。
2.3 莜麦吐司面包品质分析
2.3.1 理化指标分析
莜麦吐司面包的理化检验结果见表8。
表8 莜麦吐司面包的理化检验结果
由表8 可知,最优配方和最佳工艺条件下制得的莜麦吐司面包各项指标均符合GB/T 20981—2007《面包》中的要求。
2.3.2 质构分析
利用质构仪测定莜麦吐司面包存放3d 前后的硬度变化。结果表明,0 d 时硬度为79.2 g,第3 天硬度增大为181.4 g。有研究显示,普通面包硬度为171.7 g,添加燕麦15%,荞麦15%,马铃薯15%,薏仁15%的粗粮面包硬度为分别为185.7,261.7,329.7,338.0 gf[14]。经对比可知,添加汤种的莜麦吐司面包比未添加汤种的普通面包和杂粮面包硬度大大降低。虽然存放3 d 后硬度有增加,但仍低于添加15%粗粮粉的其他粗粮面包。因此,汤种的添加有利于降低面包硬度,使莜麦吐司面包获得更好的口感。
3 结论
通过单因素试验和正交试验优化了莜麦吐司的最佳配方及工艺条件。结果表明,莜麦吐司面包的最佳工艺参数为以莜麦粉和高筋面粉总质量为基准,莜麦粉与高筋面粉配比为15∶85,各配料添加量分别为汤种35%,水26%,鸡蛋24%,植物油10%,白砂糖10%,酵母3%,食盐1%,二次发酵时间40 min,烘烤温度180 ℃,烘烤时间30 min。在此工艺条件下制作的莜麦吐司面包有显著的莜麦香味,组织蓬松、气孔均匀、色泽较好、口感细腻有嚼劲、弹性高,不易老化。因此,利用添加汤种法和冷藏发酵法制作莜麦吐司面包是可行的。