面包老化的機理及控制途徑

吳昌術(shù)+劉雙

摘 要：面包是一種大眾化焙烤食品，它具有營養(yǎng)價值高，質(zhì)地松軟，易吸收以及特殊色、香、味等特點，深受大眾喜愛。隨著經(jīng)濟的發(fā)展，以及人們消費觀念的更新，面包在人們飲食生活中將占據(jù)越來越重要的地位。但面包保鮮期短，易發(fā)生老化，老化后面包吃起來口感粗糙，掉屑且消化率低，讓消費者難以接受，因此探尋控制面包老化的方法，對延長面包的保鮮期意義十分重大。該文論述了面包老化的機理及控制面包老化的措施。

關(guān)鍵詞：面包；老化；機理；延緩

中圖分類號 TS213.2 文獻標識碼 A 文章編號 1007-7731（2017）05-0100-04

Abstract：Bread is a kind of popular baked food，and it possesses many characteristics as high nutritive value，fluffy texture，easy to be absorbed，and special color，aroma，and taste，which make bread well received by the public. With the development of economy，people's consumption idea has been updated，and bread will play a more and more important role in people's diet. However，the freshing time of bread is short，thus it is prone to staling，and those staling bread tastes rough，laky and is less likely to be digested，all of which are difficult for consumers to accept. Thus，to extend the refreshing time of bread，it is of great necessity to explore methods to control the bread from staling. This paper explains the mechanism of the bread staling and controlling methods of the bread staling.

Key words：Bread；Staling；Mechanism；Retarding

面包是以面粉為主要加工原料，具有蜂窩狀結(jié)構(gòu)和特殊色、香、味的一種營養(yǎng)食品，它是食品中歷史最悠久、消費量最大、品種繁多的一類焙烤食品。隨著我國經(jīng)濟的迅速發(fā)展，以及人們消費觀念的更新，面包在人們飲食生活中將占有越來越重要的地位。但面包保鮮期短，易發(fā)生老化，制約著面包工業(yè)發(fā)展，尤其是我國面包產(chǎn)業(yè)同國外相比，存在著較大的差距。據(jù)日本《食品開發(fā)》報道：法國雅克面包公司制作的面包，可保持90d不變質(zhì)，但我國目前生產(chǎn)的面包保鮮期一般為1～3d，3～5d后就開始老化，質(zhì)量明顯下降[1]。因此，如何延緩面包老化，提高面包的保鮮期意義十分重大。

1 面包老化的機理

老化是指面包皮變軟，食用起來，口感粗糙、沒有彈性、掉渣、無香味現(xiàn)象[1]。人們普遍認為：面包老化包括面包皮老化和面包瓤的老化，而最為重要是面包瓤老化。面包老化原因非常復雜，老化機理一直存在爭議，專家學者各有自己見解和相應理論支持。當前主要有3種理論：“第一種是水分遷移作用；第二種是淀粉重結(jié)晶作用；第三種是面筋蛋白質(zhì)與淀粉之間互相作用”[1-2]。

1.1 水分遷移作用 出爐后面包在冷卻過程中，借助面包里外溫度差和蒸氣壓改變，面包瓤內(nèi)的水分不斷向表皮遷移，再通過擴散方式汽化蒸發(fā)，因而面包硬度會逐漸增加。Slade[3]等研究認為面包在貯藏期間，面筋蛋白中水分不斷融合到淀粉晶體結(jié)構(gòu)中。Peleg[4]研究表明：面包內(nèi)借助水分遷移作用，導致面包瓤水分減少，引起玻璃態(tài)溫度升高，造成面包瓤質(zhì)地由柔軟變得干硬；而表皮溫度升高，玻璃態(tài)溫度降低，面包皮脆性降低。

1.2 淀粉重結(jié)晶作用 面粉中含有豐富多糖類物質(zhì)淀粉，它是一種大分子有機化合物，是引起面包老化的主要因素，此觀點在學術(shù)界已取得共識。生面包坯在烘焙過程中，當溫度達到淀粉的糊化溫度時，淀粉吸水發(fā)生糊化，導致β-淀粉（淀粉晶體）結(jié)構(gòu)被破壞，原來淀粉分子間氫鍵斷裂，斷裂后淀粉和水通過氫鍵相連，實現(xiàn)淀粉α-化。但面包在常溫下貯藏時，由于溫度的變化，已經(jīng)糊化α-淀粉開始自動排序，相鄰分子間氫鍵又重新形成，重現(xiàn)淀粉β-化，因此淀粉回生實質(zhì)上是一個重結(jié)晶過程[5]。通過實驗發(fā)現(xiàn)面包老化進度明顯比淀粉回生快，所以大多數(shù)學者認為淀粉回生只是面包老化過程一個重要因素。

1.3 面筋蛋白質(zhì)與淀粉之間相互作用 面筋蛋白質(zhì)不溶于水，在面筋蛋白質(zhì)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)中懸浮著淀粉顆粒，因此，提高面粉中面筋蛋白質(zhì)含量，會相應降低淀粉顆粒的重結(jié)晶能力，起到延緩面包老化的目的。此外，弱力粉與強力粉相比，由于親水性能大小不同，造成面筋蛋白質(zhì)與淀粉顆粒之間相互作用能力差異，因此，弱力粉比強力粉制成的面包老化速率快，證明了面筋蛋白質(zhì)引起面包老化不是孤立因素，是與淀粉顆粒之間互相作用的結(jié)果[6]。

2 控制面包老化途徑

通過對面包老化機理分析發(fā)現(xiàn)，面包發(fā)生老化的過程十分復雜，既有內(nèi)因又有外因，是內(nèi)外因素相互影響和相互作用的結(jié)果。如何延緩面包老化，提高面包保鮮期，一直以來人們都在不斷探索之中。本文從原材料、食品添加劑、加工工藝、包裝、貯存溫度對面包老化的影響，并提出了控制面包老化的措施。

2.1 原材料

2.1.1 小麥粉 小麥粉是生產(chǎn)面包主要原料，引起面包發(fā)生老化現(xiàn)象是面粉中蛋白質(zhì)和多糖淀粉成分，因此小麥粉質(zhì)量對面包老化起著很大的作用。許多實驗證實：高筋粉中蛋白質(zhì)質(zhì)量比中筋粉好，吸水能力強，做出面包老化慢。為了增加淀粉糊化度，增強面包瓤中淀粉保水能力，采用調(diào)整小麥粉成分，加強淀粉與親水性物質(zhì)結(jié)合的方法，從而達到延緩面包老化目的。如向小麥粉中添加一定比例的糯小麥粉、糯玉米粉、脫脂大豆粉、膨化玉米粉、馬鈴薯全粉、黑麥粉等，均有一定的延緩面包老化的作用[7-8]。劉婷婷[9]等研究發(fā)現(xiàn)，向小麥粉中添加最大量為9%米糠，制成面包保水性和抗老化度明顯增強，延長面包貨架期。田海娟[10]等研究發(fā)現(xiàn)，添加10%高粱粉制得面包保水性高，老化度低。宋賢良[11]等研究發(fā)現(xiàn)，添加適量的變性淀粉（1%～3%），對延緩面包老化也起到了一定作用。

2.1.2 糖類物質(zhì) 糖具有吸濕性，能起到一定的保水作用。單糖比雙糖保水性能強，多使用單糖或轉(zhuǎn)化糖，推遲面包老化。張君[12]等研究發(fā)現(xiàn)，在面包中加入蜂蜜干粉糖制品，通過糖保水作用，提高面包保鮮期。劉倩[13]等研究發(fā)現(xiàn)，添加1%或1.5%可溶性大豆多糖，提高了其保水性能，延緩面包淀粉老化。王偉[14]等研究發(fā)現(xiàn)，添加適量木糖醇能有效降低淀粉的老化速度。

2.1.3 乳制品和脂類物質(zhì) 乳制品作為生產(chǎn)面包一種輔助原料，除了賦予面包乳香味，提高面包營養(yǎng)價值外，還具有抗老化作用，尤其以牛乳作用效果最為突出。在調(diào)制面團過程中，添加一定量脂類物質(zhì)，利用脂質(zhì)物質(zhì)的疏水性能，阻止水分在面筋和淀粉之間的遷移，并且在淀粉粒表面形成一個保護層，將糊化淀粉直接隔開，抑制了淀粉分子重新排列，限制了淀粉重結(jié)晶形成，從而達到抗老化作用[15]。實驗表明，天然面粉中存在油脂物質(zhì)會促進面包老化。但如果向天然面粉中加入起酥油等脂質(zhì)物質(zhì)，面粉中自身含有油脂與外加入起酥油等油脂物質(zhì)相互作用，可大大降低面包老化速度，起到延緩面包老化目的。但外加脂質(zhì)物質(zhì)降低面包老化速率要取決于面粉本身是否存在油脂物質(zhì)。天然面粉中加入起酥油，面包老化速率明顯減低，而脫脂面粉中加入起酥油，面包老化速率則會加快。

2.2 食品添加劑 在面包加工過程中，常常加入各種食品添加劑，起到一定抗老化作用，生產(chǎn)上常用有乳化劑、酶制劑、可溶性蛋白、藻酸鹽類、親水性膠體等。

2.2.1 酶制劑 引起面包老化一個主要原因是淀粉回生，有效抑制淀粉回生就可抑制老化，能抑制淀粉回生酶制劑主要包括a-淀粉酶、β-淀粉酶、葡萄糖淀粉酶和支鏈酶，其中以α-淀粉酶最為顯著，常用有細菌α-淀粉酶、真菌α-淀粉酶。由于細菌α-淀粉酶和真菌α-淀粉酶水解淀粉產(chǎn)生低分子量糊精，而低分子量糊精有利于淀粉與蛋白質(zhì)之間界面擴散，干擾淀粉與連續(xù)蛋白質(zhì)網(wǎng)絡(luò)之間相互作用，使面包硬化速率緩慢。在面包貯藏后期，支鏈淀粉的凝沉作用是影響面包老化的主要因素。α-淀粉酶能使支鏈淀粉在糊化時側(cè)鏈變短，從而降低支鏈淀粉分枝部分相互合并重結(jié)晶的機會，從而延緩面包老化。但真菌α-淀粉酶不耐高溫易失活，水解淀粉產(chǎn)生適量糊精，面包心不會發(fā)粘，應用廣泛；細菌α-淀粉酶耐高溫能力比真菌α-淀粉酶強，水解淀粉糊精生成量過多，面包心發(fā)粘，限制其應用[16]。除了淀粉酶外，使用其他酶制劑也具有一定的抗老化效果。如李秀婷等[17]研究發(fā)現(xiàn)：適量添加耐熱木聚糖酶面包老化速度顯著變緩。徐皎云等[18]研究發(fā)現(xiàn)，轉(zhuǎn)谷氨酰胺酶和葡萄糖氧化酶及脂肪酶復配使用，提高了面包保水能力，從而有效地延緩了面包老化。

2.2.2 乳化劑 乳化劑是一種多功能的表面活性劑，能夠降低油和水之間的界面張力，防止油相與水相分離，使水和油在面團中均勻分散。同時乳化劑可以與淀粉顆粒內(nèi)的直鏈淀粉結(jié)合，防止直鏈淀粉游離出去，所以乳化劑可作為面包抗老化劑。將各種乳化劑用于面包生產(chǎn)是一種發(fā)展方向，如卵磷脂、蔗糖酯、硬脂酰乳酸鈉（SSL）等。鄭心羽等[19]研究發(fā)現(xiàn)：SSL既能改良面包品質(zhì)，又能防止面包老化。周素梅[20]研究發(fā)現(xiàn)：SSL在1.2%水平下具有最佳抑制老化效果。李紅等[21]研究發(fā)現(xiàn)：添加0.8%大豆粉末磷脂，抗老化效果最明顯。

2.2.3 親水性膠體物質(zhì) 親水膠體物質(zhì)具有較強吸水性、水溶性和交聯(lián)性，加入面包中可改變面筋筋力、抑制淀粉回生速度、提高面團機械加工性能、可有效延緩面包老化、改善面包品質(zhì)。親水性膠體具有保鮮性能主要原因：（1）具有良好成膜性，能防止食品在加工或貯藏過程中水分散失；（2）多數(shù)膠體本身是多糖，其羥基能與淀粉鏈上羥基及周圍水分形成大量氫鍵，起到阻止淀粉回生作用；（3）膠體大多數(shù)都具有很高吸水、持水能力，從而大大提高食品含水總量，對食品失水老化起到延緩作用。周雪松等[22]研究發(fā)現(xiàn)，添加一定比例的卡拉膠有利于延緩面包老化。

2.2.4 藻酸鹽類 藻酸鹽類可與面筋蛋白相互作用產(chǎn)生較強的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，使面團有較好的持氣性能，能改善面包品質(zhì)，同時賦予產(chǎn)品一定的功能特性。同時藻酸鹽類具有良好的保濕性和持水性，可以改變面團的流變特性，控制最佳水分效果，有較好的抗老化性能。劉海燕等[23-24]研究發(fā)現(xiàn)：加入量為0.3%海藻酸鈣、0.5%海藻酸鈉后，面包硬度顯著降低，水分遷移速度較慢，有較好的抗老化效果。

2.2.5 其他添加劑 李清筱[25]研究發(fā)現(xiàn)，添加2%的

β-環(huán)糊精能明顯地改善面包的物性，延緩面包老化。李麗杰[26]研究發(fā)現(xiàn)，適量添加L-抗壞血酸既可改善面包感官品質(zhì)，又能有效地延緩面包老化。彭亞鋒等[27]研究發(fā)現(xiàn)：海藻糖能推遲面包老化，與麥芽糖、蔗糖等甜味劑復配效果尤其突出。

2.2.6 復合改良劑 聶小寶等[28]研究了殼聚糖、大豆分離蛋白、K-卡拉膠復合改良劑對面包品質(zhì)的影響，結(jié)果表明：當復合物添加量為3%時，能明顯延緩面包老化。李崇高等[29]研究發(fā)現(xiàn)，魔芋葡苷聚糖、卡拉膠、大豆分離蛋白復配添加到面粉中，當添加量為3%時，面包在貯存過程中，持水、保水和抗老化效果明顯改善。王建偉等[30]研究發(fā)現(xiàn)：葡萄糖氧化酶為20×10-6U、抗性淀粉5%、卵磷脂0.3%～0.6%，可延緩面包的老化速度。因此，復合改良劑能起抗老化和保鮮的雙重功效，今后它將成為延緩面包老化的熱門領(lǐng)域。

2.3 加工工藝 研究結(jié)果表明：防止成品面包老化對策是調(diào)制面團時制作更柔軟的面團[1]。適當多加水的軟面團比硬面團抗老化性能強，但這種方法是有限度的。加水量過多，易造成面團過軟，焙烤時會出現(xiàn)夾生的現(xiàn)象，從而影響成品的質(zhì)量。調(diào)粉時攪拌器攪拌速度高低會影響面包制品保存性能，攪拌器攪拌速度高制成面包質(zhì)地柔軟并且老化慢。面包保鮮期受面團發(fā)酵時間長短影響，時間太短，面團發(fā)酵不足，面包老化速度也快；但時間過長，面團發(fā)酵過度，制成面包老化快，因此生產(chǎn)上應選擇適宜的發(fā)酵時間。酵母用量過多，在相同發(fā)酵條件下，面團發(fā)酵易過度，面包也易老化。另外，使用天然酵母代替普通酵母，有助于提高面包保鮮期[31]。因此，采用適宜酵母用量能有效地延緩面包的老化。

2.4 包裝 面包采用包裝貯存，有助于延長面包保鮮期。包裝材料能降低面包水分損失，保持面包的柔軟性和香味，防止微生物污染，延緩面包老化，但不能制止淀粉β-化。包裝材料有聚乙烯、聚丙烯、耐油紙、蠟紙和硝酸纖維素膜等。

2.5 貯存溫度 面包貯存溫度高低直接影響老化進程，若溫度大于30℃，面包老化速率慢；溫度小于2℃，面包老化速率快；-7～20℃老化速率快，其中2～4℃老化最快。若要長時間貯存面包，防止其老化，需進行冷凍處理，理想貯存溫度為-18～-20℃，但該法成本較高，應用受到限制。貯存溫度高于60℃，雖能有效延緩面包老化，但高溫促進微生物生長與繁殖，加速水分和香味物質(zhì)損失，降低面包的品質(zhì)，縮短保質(zhì)期。因此面包較為適宜貯存條件為：溫度30℃，濕度80%（無包裝）。

3 展望

面包老化原因復雜多樣，但科技工作者通過大量研究，基本弄清是體系中眾多成分和因素共同引起的。雖然取得了一定成果，但是主要研究是單因素影響，要徹底弄清楚面包老化機制，各種因素綜合影響面包老化過程及它們之間相互關(guān)系，需要利用現(xiàn)代各種先進分析技術(shù)，采用更合理檢測方法進行檢測，為確定延緩面包老化方法提供可靠科學依據(jù)。隨著人們研究的深入，會不斷提出延緩面包老化的新技術(shù)、新方法，逐步地解決面包老化這一世界難題。

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（責編：張宏民）