低糖茶树菇粉面包的研制及品质分析

唐 睿，朱梦梦，布海丽且姆·阿卜杜热合曼,，徐永平，李淑英，李 倩

（1.新疆理工学院，新疆 阿克苏 843000；2.大连赛姆生物工程技术有限公司博士后工作站，辽宁 大连 116620）

茶树菇又称杨树菇，长于油茶树的枯干上，广泛分布于温带地区，是一种药食同源的具有较高营养价值的野生蕈菌。它不仅蛋白高、脂肪低、维生素多、热量少、味道鲜美，还具有抗癌、防癌的功效，被誉为“菇中之王”[1-3]。茶树菇因风味独特、营养价值丰富而广受消费者青睐，被开发成多种保健品[4]。

面包是用五谷（一般是含面筋较多的麦类）经磨粉、制作、发酵、焙烤而制成，属于粮油方便食品。它具有生产简单、方便携带、贮存时间长等优点[5]。研究将茶树菇粉加入高筋面粉中制作成面包，并将面包中的一部分白砂糖用代糖替代，在保留面包口感优点的基础上，使其味道更加鲜美，含糖量也更低，各种营养素含量都有所提高。研究以高筋面粉、茶树菇粉等为材料，通过单因素试验和响应面法优化茶树菇粉面包的制作工艺参数，并比较了普通面包与茶树菇粉面包的质构指标和抗氧化能力，以期为茶树菇资源的开发利用开辟新思路。

1 材料与方法

1.1 试验材料

供试材料有高筋面粉（上海劲柏国际贸易有限公司）、茶树菇（万源生物科技有限公司）、赤藓糖醇（淄博中舜生物科技有限公司）、酵母（安琪酵母股份有限公司）以及黄油、植物油、白砂糖、盐（购于市场）等。

主要仪器设备有MG38CB-AA 型MiDea 电烤箱（广东美的厨房电器制造有限公司）、TA.Touch型质构仪（上海保圣实业发展有限公司）、YP10002型电子天平（上海析牛莱伯仪器有限公司）、GZX-9030MBE 型电热鼓风干燥箱（上海博讯医疗生物仪器股份有限公司）、DNM-9602G 型酶标分析仪（北京普朗新技术有限公司）、TG16-WS 型高速离心机（常州市金坛友联仪器研究所）、HWS-24 型恒温水浴锅（上海恒一科学仪器有限公司）、UV759 型紫外分光光度计（上海精密仪器仪表有限公司）。

1.2 试验方法

1.2.1 工艺流程 参照赵文亚[6]的方法并进行了改进，制定方法和工艺流程为：面团调制 发酵 整形 醒发 烘烤 冷却 成品面包。

1.2.2 操作要点 （1）面团调制。准确称取高筋面粉、茶树菇粉、酵母[7]、赤藓糖醇搅拌均匀（若混合不均匀产生颗粒感会对面包的品质产生影响），再依次加入水、黄油进行揉搓，等到面团将要揉搓成型时，再加入适量的食盐，揉至面团表面光滑、具有良好的延展性，取少量面团，用手揉搓拉至光滑的薄膜状时即可。面团揉搓后用食品级保鲜膜包裹放置在24～28℃、湿度适宜的环境中松弛10 min。（2）发酵。将面团移至电热鼓风干燥箱内醒发，醒发温度为38℃左右，相对湿度控制在75%左右。注意电热鼓风干燥箱的湿度不能太大，以免产生水珠滴在面团上，导致面包表皮变薄，烘焙时也不容易上色，还会影响面包的感官品质[8]。（3）整形。将面团分成相等大小的小团，分别揉搓成手套膜的状态后进行整形。揉面时不能再撒干面粉，否则烤出来的面包里面或者外面都会有硬块[9]。（4）醒发。面团充分整形后有序摆放，面团与面团之间要留有醒发的足够空间，以保证面团不会粘连在一起。醒发温度为32～38℃、湿度为75%～85%，醒发时间1 h，或是当面团醒发到原来体积的两倍时即可进行烘烤[10]。（5）烘烤和冷却。烤箱温度设置为上火180℃、下火180℃，烘烤约30 min，取出后冷却至室温。

1.2.3 单因素试验设计 根据周建军[11]的方法，以300 g 高筋面粉为基重，加盐1.5 g、酵母3 g、水150 g，醒发1 h，对茶树菇粉添加量（3、6、9、12 和15 g）、白砂糖添加量（18、24、30、36 和42 g）、赤藓糖醇添加量（18、24、30、36 和42 g）、黄油添加量（15、18、21、24 和27 g）、发酵时间（1、2、3、4 和5 h）进行单因素试验。单因素试验指定变量后，固定茶树菇粉、白砂糖、赤藓糖醇、黄油的添加量分别为9、30、30 和21 g，发酵时间为3 h。以感官评分和面包质构为评价指标，考察各因素的最佳参数。

1.2.4 响应面试验设计 以单因素试验结果为基础，以茶树菇粉面包的感官评分为响应值，开展4 因素3 水平的优化设计。

1.2.5 最佳工艺参数的验证试验 以硬度和咀嚼性为考察指标比较最佳工艺参数条件下的茶树菇粉面包和普通面包（300 g 高筋面粉、盐1.5 g、酵母3 g、水150 g、醒发时间1 h、白砂糖30 g、赤藓糖醇30 g、黄油21 g、发酵时间3 h）的品质；以DPPH 自由基、ABTS＋自由基、羟基自由基清除能力比较二者的抗氧化活性；同时对以最佳工艺参数条件制作的茶树菇粉面包进行感官评分。

1.2.6 测定指标及方法 将烘烤好的面包于室温放置1 h 后，由新疆理工学院食品科学与工程学院学生组成10 人评分小组，对面包颜色、面包外观、表皮质地、组织结构、蓬松度、气味和口感指标进行评分[12]，面包的感官评分总分为每个评定项目的分值总和，评分标准如表1 所示。面包的硬度和咀嚼性测定参考前人的方法[13-14]并稍作修改。DPPH自由基清除率测定参考前人方法[15-16]并稍作修改，ABTS＋自由基清除能力测定参照Cheng 等[17]的方法，羟基自由基清除能力测定参考马荣琨等[18]的方法稍作修改。

表1 茶树菇粉面包感官评分标准

2 结果与分析

2.1 单因素试验结果及分析

2.1.1 茶树菇粉添加量 如图1 所示，从面包的感官评分来看，随茶树菇粉用量的增加感官评分呈现先升后降的趋势，其中以添加9 g 茶树菇粉时感官评分最高，为84.53 分。茶树菇粉独特的蘑菇风味使面包呈现出独特的颜色和味道，让人产生食欲。此外，面包制作过程中加入的糖分有一定的持水性，可以让面包变得更软。当茶树菇粉添加量＞9 g 时，过多的茶树菇粉会使混合粉的筋性和保气性变差，烘焙时不能得到充分膨化，最终导致面包不松软。从面包的质构指标来看，添加3 和6 g 茶树菇粉的面包硬度和咀嚼性较高，其余处理的面包硬度和咀嚼性差别并不大。茶树菇粉添加量为9 g 时，面包的硬度和咀嚼性较为适中，分别为649.1、508.0 gf。综合感官评分和质构指标考虑，确定茶树菇粉添加量为9 g 作为响应面试验设计的中心点。

图1 300 g 面粉中不同添加量的茶树菇粉对面包感官品质的影响

2.1.2 白砂糖添加量 由图2 可知，加入24 g 白砂糖后，面包的感官评分最高，为87.03 分，继续加大白砂糖的用量，面包的感官评分却逐渐下降。这是由于白砂糖在一定的浓度范围内对酵母菌的增殖有促进作用，同时还可以改善面包颜色，增加面包的风味。但含糖量太高会影响面团的吸水力，阻碍面筋的形成，影响面包的感官品质[19]。从面包的质构指标来看，添加18 g 白砂糖的面包硬度和咀嚼性较高，分别为973.903 和682.247 gf，其余处理的面包硬度差异不大；当白砂糖添加量为24 g 时，面包的咀嚼性略低，为386.507 gf，但结合感官评分考虑，最终选择白砂糖添加量为24 g 作为响应面的中心点。与普通面包白砂糖添加量为30 g 相比，茶树菇粉的添加可减少白砂糖的添加量。

图2 300 g 面粉中不同添加量的白砂糖对面包感官品质的影响

2.1.3 赤藓糖醇添加量 由图3 可知，随着赤藓糖醇添加量的增加，面包的感官评分呈现先升后降的趋势，当赤藓糖醇添加量为30 g 时，面包的感官评分最高，为85.99 分。赤藓糖醇添加过多会延缓酵母发酵，从而延长面团的发酵时间，同时过多的赤藓糖醇也会影响面包的口感。从面包的质构指标来看，添加18 和42 g 的赤藓糖醇，面包的硬度和咀嚼性较高，其余处理的面包硬度差别不大。综合来看，赤藓糖醇添加量为30 g 时，面包的硬度和咀嚼性适中，分别为651.08 和591.31 gf，感官评分也最高，因此选择赤藓糖醇添加量为30 g 作为响应面的中心点。

图3 300 g 面粉中不同添加量的赤藓糖醇对面包感官品质的影响

2.1.4 黄油添加量 由图4 可知，随着黄油添加量的增加，面包的感官评分呈现先上升后下降的趋势，当添加量为21 g 时，面包的感官评分最高，达86.92 分。黄油有很好的乳化性，因此可以锁住面团中的水分，从而增强面团的延展性；黄油还具有提味、增色等作用，黄油中的蛋白质、氨基酸和少量的糖，在加热时可以产生美拉德反应，使面包着色的同时，还会释放出面包的香甜味。加入黄油的面包，在某种程度上可以防止水分蒸发，同时还可以乳化存在于面包中的自由水，以达到锁住水分、延缓淀粉老化和面包硬化的作用。从面包的质构指标来看，添加15 和27 g 黄油的面包，其硬度和咀嚼性偏高，而添加18 和24 g 黄油的面包咀嚼性较低。综合来看，当黄油添加量为21 g 时，面包的硬度和咀嚼性较为适中，分别为587.617 和579.767 gf，且感官评分最高，因此选择黄油添加量21 g 作为响应面的中心点。

图4 300 g 面粉中不同添加量的黄油对面包感官品质的影响

2.1.5 发酵时间 由图5 可知，发酵时间对面包感官品质的影响较大，随着发酵时间的延长，面包的感官评分先升后降，起伏较大，当发酵时间为3 h 时，感官评分最高，为85.64 分。发酵过程中，酵母菌会产生大量的CO2，从而使面包更加蓬松、有弹性。但若发酵时间过长，就会使面包组织带有较多的颗粒状物质，从而影响口感，同时酵母菌也会产生较多的乳酸和酒精，使面包带有酸味。从面包的质构指标来看，发酵时间为1 和2 h 时，面包的硬度和咀嚼性较高，此时面包发酵并未完全，酵母菌没有得到充分的活化，其余处理的面包硬度和咀嚼性差别并不大；但发酵4 和5 h 的面包感官品质不佳，可能是过度发酵使面包口感发生变化，产生不良气味；发酵时间为3 h 时，面包的硬度和咀嚼性适中，分别为615.31 和521.24 gf，且感官评分最高。因此，后续将发酵时间定为3 h。

图5 300 g 面粉中不同发酵时间对面包感官品质的影响

2.2 响应面试验设计及结果

根据单因素试验结果，确定发酵时间为3 h，响应面试验以茶树菇粉面包的配方为主，因此以茶树菇粉（A）、白砂糖（B）、赤藓糖醇（C）、黄油（D）4 个因素为自变量，以茶树菇粉面包的感官评分为响应值，开展4 因素3 水平的优化设计，各因素及水平见表2。采用Design-expert 13.0 软件中心组合设计原理[20-23]，共设计29 组试验，如表3 所示。

表2 响应面试验设计的因素及水平

表3 响应面试验设计结果

使用响应面分析法对表3 的数据进行分析，建立感官评分回归方程：R=94.80-0.33A＋0.74B-0.30C- 1.53D＋0.908AB- 0.28AC＋4.20AD＋1.60BC- 1.68BD- 5.73CD- 4.93A2- 6.11B2-7.02C2-5.60D2，所得回归方程的方差分析如表4所示，该模型的P值小于0.000 1，达极显著水平；其决定系数R2＝0.994 2，校正决定系数Adj.R＝0.988 5，表明该模型与实际情况拟合程度良好，预测值与实测值之间具有很大的相关性。失拟项值为0.247 7（P＞0.05），说明其他不能忽略的因素对该试验结果的影响很小。离散系数（CV）表示试验的精确度，离散系数的值越小，表明试验结果的可靠性较大。该试验的CV 值为0.702 6%，在可接受范围内，说明试验操作准确并且有可信度，也可以用回归方程对茶树菇粉面包的感官评定进行预测与分析。同时，B、D、AB、AC、AD、BC、BD 以及二次项中A2、B2、C2、D2对模型的影响都为极显著，而A、C 对模型的影响不显著。这表明试验所建模型具有一定的实用价值。

表4 回归方程各项的方差分析

通过Design-Expert 13.0 软件，得到各因素对面包感官评分的响应面图（图6）。响应面梯度可以较好地反映各因素之间的相互作用；等高线响应面越陡，表明因素对响应面值影响程度越大，反之就越小；而等高线图为椭圆形，则表明交互作用显著[24]。从图6 可以看出，在因素所选范围内面包的感官评分均存在极值，这个极值不仅是响应面的最高点，同时也是等值线最小椭圆的中心点，由此表明各因素的交互作用显著。依据方程系数可以得出茶树菇粉、白砂糖、赤藓糖醇和黄油的最佳添加量分别为8.58、24.30、33.30 和20.25 g。

图6 各因素交互作用对感官评分影响的等高线及应面图

2.3 最佳工艺参数的验证结果

以优化后的最佳工艺参数制作茶树菇粉面包，感官评分平均值为95.46 分，略高于回归方程计算的茶树菇粉面包感官评分最高理论值（95.36 分），表明试验优化结果准确可信。

如表5 所示，茶树菇粉面包与普通面包在硬度上相差不大，咀嚼性有一定的差异，茶树菇粉面包的咀嚼性略低于普通面包。比较2 种面包的抗氧化指标，发现茶树菇粉面包的DPPH、ABTS+、羟基自由基清除率分别为64.45%、63.72%、63.59%，均极显著高于市面上售卖的普通面包[25]的抗氧化能力。

表5 茶树菇粉面包和普通面包的质构指标和抗氧化指标分析

3 结 论

研究以高筋面粉、茶树菇粉等为材料，通过单因素试验和响应面法优化茶树菇粉面包的制作工艺参数，并比较了普通面包与茶树菇粉面包的质构指标和抗氧化能力。结果表明，茶树菇粉面包的最佳制作工艺参数为300 g 高筋面粉中添加茶树菇粉8.58 g、白砂糖24.30 g、赤藓糖醇33.30 g、黄油20.25 g，发酵时间3 h，以此条件制备的茶树菇粉面包感官评分平均值为95.46 分，略高于回归方程计算的茶树菇粉面包感官评分最高理论值（95.36 分）；同时，茶树菇粉面包与普通面包在硬度上相差不大，咀嚼性有一定的差异，茶树菇粉面包的咀嚼性略低于普通面包；而茶树菇粉面包的DPPH、ABTS+、羟基自由基清除率分别为64.45%、63.72%、63.59%，具有较好的抗氧化活性。

总的来看，茶树菇粉面包色泽金黄诱人，松软有弹性，具有较好的咀嚼性，低糖且有较强的抗氧化能力，带有特殊的菇类风味，口感丰富。该研究的这款茶树菇粉面包显著提高了茶树菇类产品的附加值，延长了茶树菇产业链条，市场前景广阔。