牛乳蛋白對(duì)無(wú)麩質(zhì)面包焙烤特性的改善作用

張中義，孟令艷，晁 文，史嘉良，馮 雨

(1.鄭州輕工業(yè)學(xué)院，食品與生物工程學(xué)院，河南鄭州450002; 2.鄭州外國(guó)語(yǔ)學(xué)校，河南鄭州450000)

牛乳蛋白對(duì)無(wú)麩質(zhì)面包焙烤特性的改善作用

張中義1，孟令艷1，晁 文1，史嘉良1，馮 雨2

(1.鄭州輕工業(yè)學(xué)院，食品與生物工程學(xué)院，河南鄭州450002; 2.鄭州外國(guó)語(yǔ)學(xué)校，河南鄭州450000)

在添加水溶膠體和乳化劑的基礎(chǔ)上，研究了三種牛乳蛋白(乳清濃縮蛋白，酪蛋白酸鈉，脫脂乳粉)對(duì)無(wú)麩質(zhì)面包(米粉、紅薯淀粉)品質(zhì)的改善作用。結(jié)果表明，乳清濃縮蛋白對(duì)無(wú)麩質(zhì)面包品質(zhì)的改善作用最為顯著。加入15%乳清濃縮蛋白，無(wú)麩質(zhì)面包比容增加19.4%，焙烤后2、24、48、72h面包硬度分別降低63.8%、80.0%、83.1%、71.2%。乳清濃縮蛋白有利于無(wú)麩質(zhì)面團(tuán)發(fā)酵過(guò)程中氣孔的生成及發(fā)展，增加無(wú)麩質(zhì)面包中小氣孔及微小氣孔的數(shù)量，提高面包氣孔均勻性，可顯著改善無(wú)麩質(zhì)面包結(jié)構(gòu)。

無(wú)麩質(zhì)面包，牛乳蛋白，比容，硬度，色澤

1 材料與方法

1.1 材料與設(shè)備

早秈稻米粉、豫薯13號(hào)紅薯淀粉 農(nóng)貿(mào)市場(chǎng)采購(gòu);黃原膠、羥丙基甲基纖維素、分子蒸餾單甘酯 均為食用級(jí);乳清濃縮蛋白(WPC80)、酪蛋白酸鈉、脫脂乳粉 新西蘭NZMP;活性干酵母粉 安琪酵母;白砂糖、鹽、花生油 均為食用級(jí)，市售。

Q70和面機(jī)、SM－32S醒發(fā)箱、SM－603T遠(yuǎn)紅外烤箱 新麥機(jī)械公司;TA－XTplus物性測(cè)試儀 英國(guó)Stable Micro System公司;WSC－S色差計(jì) 上海精密科學(xué)儀器公司;掃描電子顯微鏡(SEM)KSM－6490LV，日本。

1.2 實(shí)驗(yàn)方法

1.2.1 無(wú)麩質(zhì)面包基本配方 無(wú)麩質(zhì)面包粉300g (其中米粉225g，紅薯淀粉75g)，糖18g，鹽3g，干酵母6g，花生油15mL，黃原膠3g，羥丙基甲基纖維素3g，分子蒸餾單甘酯1.5g，水，牛乳蛋白。參照小麥粉面包烘焙品質(zhì)實(shí)驗(yàn)GB/T14611－2008［8］，評(píng)價(jià)無(wú)麩質(zhì)面包感官品質(zhì)，確定不同配方適宜加水量，如表1所示。

表1 不同配方的適宜加水量(%)Table 1 The suitable amount of water in different formulations(%)

1.2.2 無(wú)麩質(zhì)面包工藝 工藝流程:配料→面團(tuán)調(diào)制→面團(tuán)分割→裝模成型→發(fā)酵→焙烤→冷卻→存放→指標(biāo)檢測(cè)及品質(zhì)評(píng)價(jià)。

操作要點(diǎn):米粉、紅薯淀粉過(guò)80目篩，和糖、鹽配料混勻，溫水分散膠體成溶液，加入混勻的干粉中。干酵母30℃溫水活化10min后加入和面機(jī)，中速攪拌10min，加入花生油繼續(xù)攪拌5min。調(diào)制后的面團(tuán)均勻分割為3份，裝入面包模(12cm×6cm× 8cm)成型，30℃，相對(duì)濕度85%，發(fā)酵30min。面團(tuán)發(fā)酵后 190℃焙烤 26min。烤制后的面包室溫(25℃)下冷卻2h，為防止面包存放期間水分蒸發(fā)，冷卻后的面包用保鮮膜包裹后室溫(25℃)下存放，定時(shí)檢測(cè)。

1.2.3 無(wú)麩質(zhì)面包比容測(cè)定 按照面包GB/T20981－2007進(jìn)行測(cè)定［9］。

1.2.4 無(wú)麩質(zhì)面包硬度檢測(cè) 焙烤后的面包室溫(25℃)下分別存放2、24、48、72h，用小刀將面包切成長(zhǎng)寬高為3cm×3cm×2cm的方形柱狀，用物性儀測(cè)定其硬度。測(cè)試條件:測(cè)試前速度2mm/s，測(cè)試中速度1mm/s，測(cè)試后速度1mm/s;壓縮比30%;壓力5g;探頭P35。

1.2.5 無(wú)麩質(zhì)面包色澤檢測(cè) 無(wú)麩質(zhì)面包的顏色是在焙烤中形成，焙烤后的面包存放期間顏色基本不再變化，因此僅檢測(cè)焙烤后冷卻2h面包的色澤即可。面包焙烤后在室溫(25℃)下存放2h，用小刀分別在面包的表皮和中心部位小心切取5cm2大小的薄片，要求切片均勻無(wú)裂縫。用色差計(jì)測(cè)定面包皮及內(nèi)部(面包屑)的L*(亮度)、a*(紅色)和b* (黃色)值。

1.2.6 無(wú)麩質(zhì)面包感官品質(zhì)評(píng)價(jià) 參照小麥粉面包烘焙品質(zhì)實(shí)驗(yàn)GB/T14611－2008進(jìn)行評(píng)價(jià)［8］。

1.2.7 面包剖面圖像及面包屑薄片結(jié)構(gòu)形貌 面包剖面:用相機(jī)微距拍照無(wú)麩質(zhì)面包剖面。面包屑薄片結(jié)構(gòu)形貌:用刀片從面包中心部位切取5mm× 5mm×1mm面包屑薄片，25℃干燥24h，用導(dǎo)電膠把面包屑薄片粘結(jié)在載物臺(tái)上，噴金后，用掃描電鏡觀察面包屑薄片結(jié)構(gòu)形貌，工作電壓10kV。

1.2.8 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì) 實(shí)驗(yàn)重復(fù)三次，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)用DPS7.05進(jìn)行處理。

2 結(jié)果與分析

2.1 牛乳蛋白對(duì)無(wú)麩質(zhì)面包比容的影響

幾種牛乳蛋白對(duì)無(wú)麩質(zhì)面包比容的影響如圖1所示。

圖1 牛乳蛋白對(duì)無(wú)麩質(zhì)面包比容的影響Fig.1 The effect of specific volume in gluten－free bread with dairy protein

由圖1可以看出，添加乳清濃縮蛋白及脫脂乳粉無(wú)麩質(zhì)面包比容增大(P＜0.05)，隨著添加量增加面包比容逐漸增大(P＜0.05)。在實(shí)驗(yàn)范圍內(nèi)，添加15%乳清濃縮蛋白面包比容最大，為2.34mL/g(對(duì)照組1.96mL/g)，比容增加19.4%。而添加酪蛋白酸鈉時(shí)，隨著添加量增加無(wú)麩質(zhì)面包比容反而下降(P＜0.05)。

添加乳清濃縮蛋白，可使無(wú)麩質(zhì)面包比容明顯增大。原因可能是在無(wú)麩質(zhì)面團(tuán)形成過(guò)程中，乳清蛋白中球蛋白三級(jí)結(jié)構(gòu)價(jià)鍵遭到一定破壞，蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)展開(kāi)，乳清蛋白質(zhì)分子和無(wú)麩質(zhì)面團(tuán)中其他大分子成分(水溶性膠體、乳化劑和蛋白質(zhì))相互作用［7］，形成了類似面筋的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，提高了面團(tuán)的持氣性，使面包比容增大。

2.2 牛乳蛋白對(duì)無(wú)麩質(zhì)面包硬度的影響

幾種牛乳蛋白對(duì)無(wú)麩質(zhì)面包硬度的影響如圖2所示。

圖2 乳蛋白對(duì)無(wú)麩質(zhì)面包硬度的影響Fig.2 The effect of hardness in gluten－free bread with diary protein

由圖2可以看出，與對(duì)照組相比，添加乳清濃縮蛋白、酪蛋白酸鈉和脫脂乳粉，焙烤后2、24、48、72h無(wú)麩質(zhì)面包硬度均有所降低(P＜0.05)。其中添加乳清濃縮蛋白和脫脂乳粉，無(wú)麩質(zhì)面包硬度降低較為顯著(P＜0.05)。添加15%乳清濃縮蛋白，無(wú)麩質(zhì)面包硬度降低最為顯著，焙烤后2、24、48、72h，無(wú)麩質(zhì)面包硬度分別降低63.8%、80.0%、83.1%、71.2%。

表2 幾種乳蛋白添加量對(duì)無(wú)麩質(zhì)面包色澤的影響Table 2 The effect of gluten－free bread color with diary protein

2.3 牛乳蛋白對(duì)無(wú)麩質(zhì)面包色澤的影響

幾種牛乳蛋白對(duì)無(wú)麩質(zhì)面包色澤的影響如表2所示。

由表2可以看出，無(wú)麩質(zhì)面包皮與對(duì)照組相比，添加牛乳蛋白，面包皮L*值均趨于下降(P＜0.05)，面包色澤變暗。a*值、b*值均增大(P＜0.05)，說(shuō)明無(wú)麩質(zhì)面包皮紅色和黃色程度增加。其中乳清濃縮蛋白組和酪蛋白酸鈉含量為15%時(shí)a*值、b*值增大較為顯著，面包皮色澤改善最為顯著。

無(wú)麩質(zhì)面包屑與對(duì)照組相比，添加乳清濃縮蛋白，面包屑L*值降低(P＜0.05)，顏色變暗，而添加酪蛋白酸鈉、脫脂乳粉面包屑的L*值增大(P＜0.05)，顏色變亮。添加乳清蛋白和酪蛋白酸鈉面包屑的a*值顯著增大，面包屑紅色程度改善，添加乳清蛋白10%、15%，酪蛋白酸鈉5%、10%、15%，脫脂乳粉5%、10%，面包屑的b*值增大，面包屑黃色程度增加。

2.4 牛乳蛋白對(duì)無(wú)麩質(zhì)面包感官品質(zhì)的影響

幾種牛乳蛋白對(duì)無(wú)麩質(zhì)面包感官品質(zhì)的影響如圖3所示。

由圖3可以看出，添加牛乳蛋白后無(wú)麩質(zhì)面包感官品質(zhì)均有提高，評(píng)分增加，隨添加量增加，感官品質(zhì)逐步提高(P＜0.05)。其中添加15%乳清濃縮蛋白面包結(jié)構(gòu)松軟，氣孔均勻，咀嚼性提高，面包皮色澤明顯改善，感官品質(zhì)最好(實(shí)驗(yàn)組90分，對(duì)照組73分)。

2.5 面包剖面圖像及面包屑薄片結(jié)構(gòu)形貌分析

圖3 蛋白質(zhì)種類、添加量對(duì)面包感官品質(zhì)影響Fig.3 The effect of sensory quality in gluten－free bread with diary protein

圖4 無(wú)麩質(zhì)面包剖面圖像及面包屑薄片結(jié)構(gòu)形貌Fig.4 The section and microstructure of slice in gluten－free bread

對(duì)于無(wú)麩質(zhì)面包比容、硬度及感官品質(zhì)的研究表明，三種牛乳蛋白中15%乳清濃縮蛋白對(duì)無(wú)麩質(zhì)面包的改善作用最為顯著。為此，我們觀察了對(duì)照組及乳清濃縮蛋白組(15%)無(wú)麩質(zhì)面包的剖面和內(nèi)部結(jié)構(gòu)，如圖4所示。

由圖4中可以看出，添加15%乳清濃縮蛋白，無(wú)麩質(zhì)面包氣孔分布趨于均勻，孔壁變薄，面包小氣孔及微小氣孔明顯增多。實(shí)驗(yàn)表明，乳清濃縮蛋白有利于無(wú)麩質(zhì)面團(tuán)發(fā)酵過(guò)程中氣孔的生成及發(fā)展，可顯著改善無(wú)麩質(zhì)面包的結(jié)構(gòu)及品質(zhì)。

3 結(jié)論

乳清濃縮蛋白、酪蛋白酸鈉、脫脂乳粉均可改善無(wú)麩質(zhì)面包的焙烤特性及品質(zhì)。提高乳清濃縮蛋白添加量，無(wú)麩質(zhì)面包比容逐漸增大，結(jié)構(gòu)更加松軟，氣孔趨于均勻，硬度降低，色澤改善，感官品質(zhì)提高。添加15%乳清濃縮蛋白，無(wú)麩質(zhì)面包品質(zhì)改善最為顯著，比容增加19.4%，焙烤后2、24、48、72h面包硬度分別降低63.8%、80.0%、83.1%、71.2%。乳清濃縮蛋白有利于無(wú)麩質(zhì)面團(tuán)發(fā)酵過(guò)程中氣孔的生成及擴(kuò)大，可增加無(wú)麩質(zhì)面包中小氣孔及微小氣孔的數(shù)量，提高面包氣孔的均勻性，顯著改善無(wú)麩質(zhì)面包的結(jié)構(gòu)。

［1］Niewinski M M.Advances in celiac disease and gluten－free diet［J］.Journal of the American Dietetic Association，2008，108 (4):661－672.

［2］Kagnoff M F.Celiac disease:Pathogenesis of a model immunogenetic disease［J］.The Journal of Clinical Investiga－tion，2007，117(1):41－49.

［3］Bovell B A C.Sweet potato:A review of its past，present，and future role in human nutrition［J］.Advances in Food and Nutrition Research，2007，52(1):1－59.

［4］Sciarini L S，Ribotta P D，León A E，et al.Effect of hydrocolloids on gluten－free batter properties and bread quality［J］.International Journal of Food Science and Technology，2010，45(11):2306－2312.

［5］Anton A A，Artfield S D.Hydrocolloids in gluten－free breads: A review［J］.International Journal of Food Sciences and Nutrition，2008，59(1):11－23.

［6］Nunes M H B，Moore M M，Ryan L A M，et al.Impact of emulsifiers on the quality and rheological properties of gluten－free breads and batters［J］.European Food Research and Technology，2009，228(4):633－642.

［7］Nunes M H B，Ryan L A M，Arendt E K.Effect of low lactose dairy powder addition on the properties of gluten－free batters and bread quality［J］.European Food Research and Technology，2009，229(1):31－41.

［8］GB/T14611－2008，小麥粉面包烘焙品質(zhì)實(shí)驗(yàn)［S］.北京:國(guó)家質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)檢疫局.

［9］GB/T20981－2007，面包［S］.北京:國(guó)家質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)檢疫局.

Improvement of the quality parameters in gluten－free bread with adding dairy protein

ZHANG Zhong－yi1，MENG Ling－yan1，CHAO Wen1，SHI Jia－liang1，F(xiàn)ENG Yu2
(1.School of Food and Biological Engineering，Zhengzhou University of Light Industry，Zhengzhou 450002，China; 2.Zhengzhou Foreign Language School，Zhengzhou 450000，China)

On the base of gluten－free formulations in hydrocolloids and emulsifiers，the improvement of the quality parameters in gluten－free bread of rice flour and sweet potato starch with adding three kinds of dairy protein (whey protein concentrate WPC，sodium caseinate SC and skim milk powder SMP)was researched.The results showed that WPC had the most remarkable improvement on the quality parameters in gluten－free bread.When the additive amount of WPC was 15%，the specific volume increased 19.4%and the hardness decreased 63.8%，80.0%，83.1%，71.2%after baking 2，24，48，72h respectively.WPC was in favor of the pore producing and developing，increasing the number of small pore and micro pore and the pore uniformity，markedly improving the structure of gluten－free bread.

gluten－free bread;dairy protein;specific volume;hardness;color

TS210.1

A

1002－0306(2012)08－0176－04

部分人群對(duì)麩質(zhì)(小麥面筋蛋白)患有先天過(guò)敏癥，攝入含小麥麩質(zhì)的食品會(huì)破壞他們腸道的表皮細(xì)胞，誘發(fā)乳糜瀉疾?。?－2］。目前，降低麩質(zhì)過(guò)敏癥的有效方法是攝入低麩質(zhì)或無(wú)麩質(zhì)飲食。無(wú)麩質(zhì)面包可降低麩質(zhì)過(guò)敏癥人群的過(guò)敏反應(yīng)，通常以米粉為主配合其它無(wú)麩質(zhì)粉類烤制而成。紅薯具有降低膽固醇，預(yù)防糖尿病、防癌、減肥等多種保健功能［3］，本研究選取米粉和紅薯淀粉作為無(wú)麩質(zhì)面包的主要原料。由于配方中缺少麩質(zhì)，造成無(wú)麩質(zhì)面包的持氣性和起發(fā)性較差，色澤暗淡，感官品質(zhì)不良。研究報(bào)道，添加水溶性膠體［4－5］、乳化劑［6］和牛乳蛋白［7］可以改善米粉無(wú)麩質(zhì)面包的焙烤特性，提高面包的品質(zhì)。針對(duì)本研究的配方設(shè)計(jì)，先期研究了水溶膠體和乳化劑對(duì)米粉和紅薯淀粉為主要原料的無(wú)麩質(zhì)面包焙烤特性的改善作用，在此基礎(chǔ)上考察了幾種常用牛乳蛋白(乳清濃縮蛋白、酪蛋白酸鈉、脫脂乳粉)對(duì)無(wú)麩質(zhì)面包(米粉、紅薯淀粉)焙烤特性的進(jìn)一步改善作用。

2011－07－26

張中義(1957－)，男，博士，教授.研究方向:食品科學(xué)。