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复合亲水胶对麦麸面包品质的影响分析

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   摘要:以麦麸面包为研究对象,分析海藻酸钠、黄原胶、羧甲基纤维素钠这3种亲水胶对面包品质的影响.在单因素试验的基础上,进行响应面试验,分别以感官评分和硬度为响应值,确定复合亲水胶的最佳组合.结果表明,当海藻酸钠添加量为0.23%,黄原胶添加量为0.10%,羧甲基纤维素钠添加量为0.30%时,预测的麦麸面包品质最优.按此组合进行验证试验,得到面包的感官评分为91.10分,硬度为623.50g,弹性为9.42mm,胶着性为497.50g,咀嚼性为46.30mJ.这为复合亲水胶在麦麸面包生产中的应用提供了参考.
   关键词:海藻酸钠;黄原胶;羧甲基纤维素钠;麦麸面包;品质
  中图分类号:TS213.2  文献标识码:A  文章编号:1673-260X(2019)05-0082-05
   麦麸是小麦加工面粉后得到的副产品[1],富含膳食纤维、微量元素、麦麸蛋白、酶类物质、酚类化合物[2],能够防治糖尿病、高血压、动脉硬化、便秘、结肠癌等现代病[3],已泛用于面包、蛋糕、饼干、桃酥、面条、馒头等面制品中[4].但是,用麦麸制作的面包在增加膳食纤维、氨基酸等成分的同时,也会对面包质构、风味和口感产生不良影响[5~6].因此,需要对麦麸面包的配方工艺进行改良.
   目前,对麦麸面包的品质改良主要是采用食用菌[7]和酶制剂[8],却未见亲水胶体的应用报道.亲水胶体多为天然多糖大分子及其衍生物,在食品中具有改良质构和保持水分等作用[9].由于单一的食品胶作用并不全面,需要利用多种食品胶的协同作用进行优势互补[10~11],但大多采用两两复配.因此,本试验选用面包生产中常用的3种亲水胶体:海藻酸钠、黄原胶、羧甲基纤维素钠,分析其对麦麸面包品质的影响,并采用响应面法进行复配,为麦麸面包生产中复合亲水胶体的应用奠定基础.
  1 材料与方法
  1.1 材料与设备
   材料:顶焙面粉:江苏新良面粉有限公司;半干酵母:安琪酵母股份有限公司;欧风纤麸(食用小麦麸):肇庆市福加德面粉有限公司;奶粉:安徽达诺乳业股份有限公司;维佳烤焙油:广州南侨食品有限公司;海藻酸钠:青岛明月海藻集团有限公司;黄原胶、羧甲基纤维素钠:山东阜丰发酵有限公司;自然盐、白砂糖、鸡蛋、牛奶、小米:市售.
   设备:SM-25面团搅拌缸、SM-603F2S层次炉、DC-236S冻藏醒发箱、SCD-C4插盘式电冰箱:新麦机械有限公司;AR224CN电子天平:奥豪斯仪器有限公司;TR12面包切片机:广州浩雅机械设备有限公司;JMTY面包体积测定仪:杭州大吉光电仪器有限公司;TCII-3103电子秤:上海梅特勒托利多仪器有限公司;CT3质构仪:美国BROOKFIELD公司.
  1.2 工艺流程
   配料→种面搅拌→种面发酵→主面搅拌→松弛→分割→中间醒发→成型→装模醒发→烘烤→冷却→切片
  1.2.1 基础配方
   种面:顶焙面粉500g、活性半干酵母5g、水220g;
   主面:种面825g、顶焙面粉500g、白砂糖180g、半干酵母8g、欧风纤麸30g、牛奶210g、鸡蛋100g、自然盐15g、维佳焙烤油50g、奶粉20g、水50g、3种亲水胶(添加量以顶焙面粉的总质量1000g为基准).
  1.2.2 操作要点
   参考林娟娟等[12]的制作方法:先按配方制作种面,在醒发箱中发酵2h.然后制作主面:将配方原料(盐除外)拌匀后加盐,再快速搅拌,直至面团可以拉成光滑的一层薄膜即可.接着松弛40min后分割,在室温下静置醒发5min,成型后放入模具,醒发75min.最后进行烘烤,先烘烤10min,再转动烤盘烘烤5min,直到面包上色.后脱模冷却至室温,切片品尝.
  1.3 单因素试验
   将海藻酸钠、黄原胶、羧甲基纤维素钠分别设置5个水平(0.1%、0.3%、0.5%、0.7%、0.9%)和1个对照组,分析各因素对麦麸面包感官评分的影响.麦麸面包的感官评分标准见表1.试验设3个平行,计算平均值.
  1.4 响应面试验
   选择单因素试验中感官评分较高的水平范围,建立三因素三水平的响应面试验(见表2).生产出17组麦麸面包后,对每组面包分别进行感官、质构和比容的测定.其中感官由10位具有一定专业水平的人员进行评分.
  1.5 物质特性的测定
   取相同位置的麦麸面包切片(厚度为1.5cm),去掉四周外皮后用质构仪进行主要指标(如硬度、弹性、胶着性、咀嚼性)的测定.测定探头为TA4/1000圆柱形探头,测试类型为TPA质构分析,触发点负载5g,测定深度为10mm,测定时的速度为2mm/s,測量循环2次.
  1.6 比容的测定
   以小米为填充物,用电子秤和面包体积测定仪分别测出麦麸面包的质量和体积.根据比容P=体积(V)/质量(M),计算出麦麸面包的比容P.
  1.7 验证试验
   为了提高结果分析的准确度,分别以感官评分和硬度为响应值,预测最佳的复合亲水胶组合.并以此组合进行验证试验,测定麦麸面包的感官评分和质构特性.试验以不加亲水胶为对照.
  2 结果与分析
  2.1 单因素试验结果
  2.1.1 海藻酸钠对麦麸面包品质的影响
   海藻酸钠是从海带等褐藻类植物中提取的一种安全无毒、低热健康的天然高分子植物多糖,具有很强的保水性能[13].通过试验可知,分别添加0%~0.9%的海藻酸钠,麦麸面包的感官评分先上升后下降(见表3).当添加量为0.3%时,感官评分最高,此时的麦麸面包吃起来不黏牙、柔软适口有弹性,这可能与海藻酸钠能增大面包的弹性,改良面包品质有关[14].   2.1.2 黄原胶对麦麸面包品质的影响
   黄原胶是一种由黄单胞杆菌发酵产生的细胞外酸性杂多糖.能改良面包硬度,增强面筋,改善面包的品质[15].通过试验可知,分别添加0%~0.9%的黄原胶,麦麸面包的感官评分先上升后下降,但一开始变化幅度较小(见表3).当添加量为0.3%时,麦麸面包的感官评分最高,此时的面包口感最好,有弹性.这可能与黄原胶能够增加面团吸水率有关[16].但当继续增加添加量,面包反而逐渐变硬,感官评分大幅度下降,其原因有待于进一步探讨.
  2.1.3 羧甲基纤维素钠对麦麸面包品质的影响
   羧甲基纤维素钠是葡萄糖聚合度为100~2000的纤维素衍生物.能增大面包体积、保温保鲜、使蜂窝均匀,还能减少面包掉渣[17].通过试验可知,分别添加0%~0.9%的羧甲基纤维素钠,麦麸面包的感官评分先上升后下降(见表3).当添加量为0.5%时,麦麸面包的感官评分最高,此时麦麸面包外形饱满完整,组织细腻.这可能与羧甲基纤维素钠能够增加面筋的持水性有关[18].
  2.2 响应面试验结果
   通过响应面试验,对17组麦麸面包分别进行感官、质构和比容的测定(见表4).结果显示,当麦麸面包的硬度、胶着性、咀嚼性较小,弹性、比容较大时,面包的口感较好,感官评分相对较高.
  2.3 最佳复合亲水胶组合的确定
  2.3.1 回归模型分析
   分别以感官评分(Q1)和硬度(Q2)为响应值,利用软件对表4进行多元回归拟合,得到3个因素对感官评分和硬度的二次多元回归模型分别为:
  Q1=85.66-1.59A-7.65B-0.64C+1.02AB
  -1.80AC+0.88BC-1.43A2-4.01B2+0.07C2;
   Q2=923.20+103.81A+240.44B-45.37C
  -26.75AB+31.12AC-131.37BC+121.90A2
  +116.90B2-82.97C2.
   为了检验回归方程的有效性,进一步确定各因素对麦麸面包的影响程度,对回归模型进行方差分析,结果见表5~6.从表5~6可以看出,2个回归模型F检验均为极显著(P<0.01);其决定系数分别为R12=0.9824和R22=0.9763,失拟项均不显著(P> 0.05),表明此模型与实际试验结果拟合程度很好,可信度高.
  2.3.2 最佳复合亲水胶组合的确定
   以感官评分为响应值,通过回归模型,得到麦麸面包亲水胶添加量的最佳组合为:海藻酸钠0.24%,黄原胶0.10%,羧甲基纤维素钠0.30%,此时麦麸面包的品质最优,预测感官得分为91.0029分.
   以硬度为响应值,得到麦麸面包亲水胶的最佳组合:海藻酸钠0.22%,其他2种亲水胶与上面的结果一样.此时预测硬度为610.41g.因此,取海藻酸钠的平均值0.23%,黄原胶0.10%,羧甲基纤维素钠0.30%进行验证试验,结果见表7,感官评分和硬度都很接近预测值.与对照组相比,添加复合亲水胶的麦麸面包能明显改善面包的口感,改良面包的质构特性.
  3 结论
   在单因素试验基础上进行响应面试验,以麦麸面包的感官评分和硬度为响应值,得到麦麸面包复合亲水胶的最佳组合为:海藻酸钠0.23%,黄原胶0.10%,羧甲基纤维素钠0.30%.将该组合配方添加到麦麸面包中,得到面包的感官评分为91.10分,硬度为623.50g,弹性为9.42mm,胶着性为497.50g,咀嚼性为46.30mJ.此时麦麸面包外形完整,横切面气孔均匀,口感细腻,有弹性.
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