糊粉层添加量对土司面包品质特性的影响

2022-09-06李波轮仝召莉王新宇张智毅温纪平

粮食加工 2022年4期

李波轮，仝召莉，王新宇，张智毅，温纪平

（河南工业大学粮油食品学院，郑州 450001）

中国居民主食的原料主要为小麦和水稻，随着人们消费水平的提高，小麦面粉的加工精度越来越高，相伴而来的是营养成分含量流失严重[1]。全麦粉具有成本低、应用广泛等优点，然而它的局限性也十分突出，如口感差、发酵不良和保质期短等。此外，由于加工过程中难以去除小麦种皮表面的微生物、农药等残留，因此存在一定的食品安全隐患。

我国小麦麸皮年产量高达2 000 万t，主要被用作动物饲料及发酵原料[2-3]。麸皮中含有糊粉层，糊粉层也称为外胚乳，仅占小麦籽粒总质量的7%~9%，但它含有小麦籽粒80%的生物活性成分[4-5]。从小麦籽粒的营养组成上看，糊粉层囊括了约15%的蛋白质、61%的矿物质（钙、钠、锌、锰、铜、镁等）、41%的泛酸、大量的维生素（32%的VB1、7%的VB2、82%的VB3、61%的VB6）以及小麦谷物中的其它营养素[6-7]。糊粉层富含亚油酸可预防人体动脉硬化，甾醇则可以起到降低血清胆固醇、预防心脑血管疾病的作用[4]。有研究表明，摄入膳食纤维可增强饱足感和饱腹感，减少能量摄入[8]。糊粉层的膳食纤维含量达30%以上，是低GI（血糖指数）食品，其GI 值为53.7，可用作高血糖及特殊需求人群的主食或代餐[9]。

分离麦麸中的糊粉层，将其用作可食用面粉，可较大程度提高企业生产效益。同时，糊粉层面粉可以对普通面粉起到良好的营养补充作用[2]。从国家粮食总量来说，可充分利用小麦资源、减少浪费，对保障我国粮食安全、解决粮食供应问题有重要意义[10-11]。

为探究糊粉层添加量对土司面包重量、体积、质构、色度等感官特性的影响，并探究不同处理条件下土司面包品质变化规律，本研究通过对糊粉层细粉添加量和处理时间的控制，探究糊粉层添加量对土司面包品质的影响，得出较优的面粉配比，以得到具有较好品质的土司面包。

1 材料与方法

1.1 原料与设备

1.1.1 原料

精制小麦粉，益海嘉里粮油工业有限公司；糊粉层粉，山东知食坊食品科技有限公司；干酵母，安琪酵母股份有限公司；谷朊粉，封丘县华丰粉业有限公司；黄油，浙江金澳艺发食品科技有限公司；白砂糖，河南恩苗食品有限公司；泡打粉，桂林可胜食品有限公司；牛奶，内蒙古蒙牛乳业股份有限公司；食盐，山东岱岳制盐有限公司；鸡蛋，购于当地超市。

1.1.2 仪器与设备

电子分析天平，梅特勒-托利多仪器有限公司；数显恒温磁力搅拌器，江苏正基仪器有限公司；醒发箱，无锡新麦机械有限公司；JKLZ4 烤箱，北京东孚久恒仪器技术有限公司；色差仪，杭州大成仪器有限公司；电热恒温鼓风干燥箱，上海精宏实验设备有限公司；质构仪。

1.2 方法

1.2.1 样品制备

在小麦粉中加入糊粉层细粉，比例为0%、5%、10%、15%、20%和25%。通过均匀混合，获得具有不同糊粉层粉含量的混合粉样品。

1.2.2 面团动态流变学特性

将糊粉层粉-小麦混合粉制备的面团，包上保鲜膜后静置20 min。取5 g 醒发好的面团揉团放人流变仪进行测定，测试探头选择P35／Ti，测试间隙2 mm，刮去多余样品，在夹具边缘涂上二甲基硅油，防止水分挥发。频率扫描条件：应力0.1%，温度25℃，频率0.1～20 Hz。测试样品的储能模量G'、损耗模量G''、计算和绘制损耗正切值(tanδ=G'／G'')随着频率的变化曲线。

1.2.3 土司面包的制作和评价方法

取不同糊粉层细粉添加量的小麦粉，按照LS/T 3204—1993 进行土司面包制作和感官评定。

1.2.4 面包制作

采用二次发酵法制作面包，面包的基础配方见表1，制作过程如下：向和面机中加入原料（黄油除外），混合后搅拌至面团形成，然后加入黄油，继续搅拌至面筋充分形成，放入发酵箱内50 min, 分割为140 g 一个剂子，静置15 min，成型后二次发酵30 min，烘烤后取出，室温下冷却2 h 待用。

表1 土司面包的原料配方

1.2.5 面包比容测定

面包比容测定：面包冷却后，采用小米置换法测量面包体积，精确到0.1 mL；再称量面包的质量。每种样品测定3 个平行样，结果取平均值。面包比容计算公式如下：比容（mL/g）=体积/质量。

1.2.6 面包色度测定

将烘培好的面包取出后室温晾干，然后用刀片把面包切开，切面要求整齐均匀，用色差仪测量蛋糕表面和内部的各项颜色数据。色差仪的白板L* 为95.01，a*为-0.80，b*为3.78，△E 为36.40。

1.2.7 面包质构测定

烘烤完成后，将面包静置冷却2 h，取3 个面包样品，切成2.5 cm 厚面包片，选取中心位置面包片，用TPA 对面包样品进行质构测定。选用P/25 探头，测定程序：测前速度1.0 mm/s，测定速度1.0 mm/s，侧后速度5.0 mm/s，应变75%，触发力5 g，两次压缩时间间隔为3 s，每种样品测定4 个平行样。

1.2.8 感官评价

面包出炉后，称量质量、测定体积，选取经过训练的9 名食品科学与工程专业学生对面包的外部和内部特征指标进行感官评价。按照表2 的标准对每组面包的色泽、表观、硬度、适口性及滋味进行感官评价。

表2 糊粉层土司面包感官评分标准

1.2.9 数据的统计分析

采用Microsoft Excel 2010 进行数据统计并绘图，使用SPSS 20.0 对数据进行相关性分析。

2 结果与分析

2.1 土司面包图片

土司面包图片如图1 所示，添加糊粉层粉主要影响面团的发酵程度和组织结构。糊粉层粉是棕黄色，大量添加会影响面包的口感和外观。添加量少时，面包中膳食纤维含量及营养成分减少，糊粉层的营养价值不能充分体现。随着糊粉层添加量的增加，面包表面色泽变黑，内部色泽逐渐变暗，这是由于糊粉层的粗纤维和矿物质含量高，烘焙过程中发生褐变，所以颜色较深。美拉德反应也影响面包的色度，反应的前体物质之一为赖氨酸，由于糊粉层中赖氨酸含量较高，面团添加糊粉层后美拉德反应程度增大，使得面包色度发生改变[12-13]。同时，添加量增加，体积变小，内部结构紧密。添加糊粉层粉的面包用于市场销售时，可以适当优化面包面团发酵时间和温度等条件，改善其观感和口感。

图1 糊粉层粉土司面包

2.2 发酵时间对面包体积的影响

由图1 土司面包图片可知，糊粉层10%样品组的高度最小，需要通过进一步的实验再论证。酵母通过无氧呼吸产生大量二氧化碳，面团呈现松软、膨大、蜂窝状的结构。酵母添加量不足，相同时间下面团的发酵程度不够，进而影响面包风味与口感。酵母用量过多则会导致发酵产气量过大，造成面团塌陷。同时，大量糖分作为发酵底物被消耗后，可参与美拉德反应的还原糖减少，制成面包表皮颜色不均匀且无光泽，甚至会出现发酵酸味等，降低感官评分。

如图2 所示，糊粉层粉为0~20%时，随着发酵时间的增加，体积总体呈现缓慢增加趋势。其中，对照组的体积增加趋势明显，当时间到达60 min 时，除10%糊粉层面团外，其余面团体积与糊粉层添加量均呈负相关。朱慧雪等[14]研究表明，糊粉层添加量为5%和10%时，面团微观结构变化不大，面筋网络较为连续且与淀粉颗粒包裹状态良好。在添加量为15%时，面筋网络结构开始变得不连续，出现了较大的孔洞和裂缝，淀粉颗粒逐渐暴露在面团表面，这是因为糊粉层粉的加入阻碍了面筋网络的形成。实验测得10%糊粉层面团体积最小，这可能时由于实验误差导致，需进一步通过实验验证。

图2 糊粉层粉土司面包发酵体积变化

2.3 糊粉层粉添加量对面团动态流变学特性的影响

图3、图4 为不同扫描频率下对不同糊粉层含量的面团进行流变学特性测试的结果，可以看出在扫描频率逐渐增加的过程中，面团的弹性模量值（G'）始终大于黏性模量值（G"），说明所有面团均呈现弹性大于黏性的特点[15-16]。与空白组相比，加入5%、15%、20%糊粉层粉的面团其弹性模量均高于空白组；加入10%糊粉层粉的面团除了在2.15 Hz 的频率下其G' 值均高于空白组。这表明添加一定量的糊粉层粉，可以强化面筋网络结构，增强面团的弹性。同时添加20%糊粉层粉的面团其黏性模量均高于空白组；添加5%、15%糊粉层粉的面团除了在2.15 Hz 频率下其黏性模量均高于空白组；添加10%糊粉层粉的面团除了在1.47、2.15、4.64 Hz 频率下其黏性模量均高于空白组；这表明一定量糊粉层粉的添加能够在一定程度上改善面团的网络结构，由于糊粉层粉的吸水性，使得面团黏性增加。tanδ 是黏性模量与弹性模量比值，表征面团黏弹性，其值越大表示黏性越大，反之表示弹性越大[17]。由图5 知，tanδ始终小于1，tanδ 与糊粉层粉比例呈负相关[15]，在未添加糊粉层粉时其值达最大，除在0.10 Hz 频率外，tanδ 值在糊粉层粉添加量为15%时最小。

图3 糊粉层粉添加量对面团弹性模量（G'）的影响

图4 糊粉层粉添加量对面团黏性模量（G"）的影响

图5 糊粉层粉添加量对面团tanδ 的影响

2.4 糊粉层粉添加量对面包重量、体积及比体积影响

由表3 可知，糊粉层粉添加量越多，焙烤后面包重量较大，体积较小，比体积变小。这是因为糊粉层粉含有大量膳食纤维，其主要成分为非淀粉多糖和木质素，这些多糖含有大量的亲水基团，使得添加了糊粉层粉的面团具有较强的吸水性和持水性[18]，随着糊粉层粉添加量增加，保水性强，面包重量较大。但糊粉层粉抑制了发酵程度，导致了产气少、体积小。从而比体积较小，可通过适当增加酵母量与发酵时间等使比体积增加。

表3 糊粉层粉土司面包重量、体积及比体积

2.5 糊粉层粉添加量对面包质构的影响

TPA 测得面包弹性越大，说明面包的品质越好。由表4 可知，随着糊粉层粉添加量的增加，面包的弹性变差，但当糊粉层粉添加量为10%时，弹性最小，有待于进一步通过实验验证。面包的硬度和内聚性成正比关系，二者与糊粉层粉添加量呈正相关，且变化幅度较大。硬度增加这可能是糊粉层粉中的膳食纤维阻塞了面筋的空间网络结构，使面团变硬，糊粉层粉粒度及不溶性纤维组分的存在降低了面团的延伸度，导致面包芯较紧实[6，19]。有研究表明，随着糊粉层粉添加量增加，麦谷蛋白的可萃取率显著增加[20]，导致面筋质量下降，进而降低面团延伸度和粘度，使面团变硬。回复性随着糊粉层粉添加量的增加变小，但变化幅度不大，可通过改善工艺条件，增加高糊粉层粉添加产品的回复力。内聚性也与糊粉层粉添加量呈正相关，这与朱慧雪等[19]的试验结果相同，说明少量添加糊粉层粉可以补充面筋网络结构。

2.6 糊粉层粉添加量对面包内外色度的影响

糊粉层粉添加量对面包内外色度的影响结果如表5 所示，可以看出，面包内色度指标L* 值和b*值均随添加量增加整体呈变小趋势（5%添加数据有待考证），说明不加糊粉层粉的对照组的亮度最大，随着糊粉层粉的添加，面包表面亮度越来越暗，表面的颜色偏红显著，偏绿色的程度越来越低。这是由于糊粉层粉的粗纤维和矿物质含量高，烘焙过程中发生褐变，所以颜色较深[18]。还可能是因为在面包焙烤过程中，糊粉层粉中的氨基化合物（氨基酸、蛋白质等）与还原糖类（甘露糖、半乳糖等）受热，经过脱水缩合、聚合等一系列复杂的反应过程，生成了褐色的类黑精物质，即发生了美拉德反应，引起土司面包颜色变深[21]。

2.7 糊粉层粉添加量对面包感官评价的影响

土司面包的感官评价结果如表6 所示，随着糊粉层粉添加量的增加，土司面包的表面色泽评分、形态评分和组织评分均先升高、后降低，其中表面色泽评分在添加量为15%时达到最高，这与朱克庆等[22]对添加糊粉层粉馒头的研究结果相同，形态评分在添加量10%和15%时达到最高，组织评分在糊粉层粉添加量为10%时达到最高。在添加糊粉层粉后，土司面包的内部色泽、甜度、口味、气味和硬度评分以及整体得分均低于未添加糊粉层粉，并且随着添加量的增加，硬度得分和整体得分均显著降低。

3 结论

随着糊粉层粉的添加，土司面包的重量、体积、质构、色度及感官评价都会发生改变。少量糊粉层粉的加入，面包的表面色泽、形态、组织指标有上升趋势，但是随着添加量的增大，面包的表面色泽、形态、组织指标开始下降。面包的内部色泽、甜度、口味、气味、硬度及整体得分随着糊粉层粉的添加呈逐渐下降趋势。感官评分结果表明，增加糊粉层粉添加量会使土司面包内部颜色变暗、结构变粗、口感变差。这可能是由于糊粉层粉的添加，面粉蛋白质以及膳食纤维含量增加，面粉筋力强化，面筋质量变差，面筋的空间网络结构发生改变，面团延伸度降低，粘度下降，面团变硬，致使面包品质下降。添加10%左右的糊粉层粉制作的土司面包基本上和普通面粉制作的口感接近，且具备了更高的营养价值，改进工艺后有更大的机会。因此，在土司面包的生产加工过程中，可根据实际情况适当加入糊粉层粉，以实现产品品质最优化和经济效益最大化。