發(fā)酵麩皮混合物對面包品質的影響

王小平，雷 激,*，劉 剛，孫曼兮，葉 丹，陳麗娟

（1.西華大學食品與生物工程學院，四川 成都 610039；2. 四川省食品藥品檢驗檢測院（東區(qū)食品中心），四川 成都 610000）

發(fā)酵麩皮混合物對面包品質的影響

王小平1，雷 激1,*，劉 剛2，孫曼兮1，葉 丹1，陳麗娟1

（1.西華大學食品與生物工程學院，四川 成都 610039；2. 四川省食品藥品檢驗檢測院（東區(qū)食品中心），四川 成都 610000）

為改善麩皮面包的品質，增加麩皮的利用率，本實驗應用甜酒曲聯(lián)合酵母發(fā)酵麩皮、黃豆和花生的混合物，得到發(fā)酵麩皮混合物。以面粉+發(fā)酵麩皮混合物總量為100 g（面粉90 g、發(fā)酵麩皮混合物10 g）計，制備發(fā)酵麩皮混合物面包（簡稱發(fā)酵麩皮面包），以普通面包、麩皮面包及添加黃豆、花生混合物的非麩皮添加物面包為對照，對這幾種面包的品質、風味物質及抗氧化活性進行分析。結果表明：黃豆、花生的添加能夠起到提升面包風味的作用；發(fā)酵麩皮混合物的添加可以改善麩皮面包的品質，其感官評分、彈性、硬度和色差L、b值極顯著優(yōu)于麩皮面包（P＜0.01），而與普通面包比較沒有顯著差異（P＞0.05）；與3 種對照面包樣品比較，發(fā)酵麩皮面包的醇類、酯類和醛類等風味成分種類較多，且分布均勻，而且還檢測出其特有的風味物質，分別為吡嗪類、呋喃類、乙基酯類；發(fā)酵麩皮面包的多酚、黃酮含量以及抗氧化活性指標也均最高。綜上，發(fā)酵麩皮混合物能夠改善麩皮面包的品質，并提高面包的抗氧化活性。

麩皮；發(fā)酵；麩皮面包；品質

小麥麩皮是小麥磨粉過程中的主要副產(chǎn)物，麩皮量占小麥消費量的20%以上，據(jù)不完全統(tǒng)計，我國麩皮的年產(chǎn)量可達2 000萬t[1]。小麥麩皮除含有豐富的膳食纖維外，還含有大量的高活性天然抗氧化物質，如多酚、黃酮等[2-3]，是一種極具營養(yǎng)價值的副產(chǎn)物，但由于麩皮口感粗糙，難以食用或在食品中應用會嚴重影響其品質等問題，絕大部分被當作飼料使用，目前食品領域對麩皮的綜合利用遠遠不足，利用率不到20%[4-5]。麩皮面包是在普通面包原料中加入了麩皮或者采用全麥粉制作而成，但市售麩皮面包存在硬度偏大、質地粗糙、口感不佳等問題，導致消費量受到限制[6]。

目前國內外有很多關于麩皮發(fā)酵的研究報道，陳洪偉等[7]從酒糟中篩選出一株酵母菌，將它接種于麩皮培養(yǎng)基上進行固態(tài)發(fā)酵，發(fā)現(xiàn)發(fā)酵產(chǎn)物中的粗蛋白含量提高了33.93%，發(fā)酵產(chǎn)物無不良氣味，且略帶醇香；楊旭等[8]將曲霉、納豆芽孢桿菌、釀酒酵母和糞鏈球菌進行混菌固態(tài)發(fā)酵麩皮，結果發(fā)現(xiàn)，發(fā)酵麩皮中有益菌總數(shù)達到109CFU/g，粗蛋白含量（絕干）由16.10%提高為20.97%，粗纖維含量由10.50%降低為5.32%，產(chǎn)品有很濃郁的酸香味；Moore等[9]采用酵母對麩皮進行固態(tài)發(fā)酵，發(fā)現(xiàn)發(fā)酵產(chǎn)物抗氧化活性得到顯著提高，蛋白質也提升了11%～12%。研究者還發(fā)現(xiàn)，麩皮經(jīng)乳酸菌或酵母菌發(fā)酵后，可溶性阿拉伯木聚糖和總酚含量增加、抗氧化活性提高、植酸含量下降、麩皮加工特性得到改善[10-12]。麩皮發(fā)酵的研究報道雖然較多，但將其應用到具體產(chǎn)品中的很少。

甜酒曲的主要活性成分是根霉，它富含淀粉酶，能將淀粉轉化為純度較高的葡萄糖。酵母可以利用可發(fā)酵性糖對其進行發(fā)酵，產(chǎn)生乙醇等產(chǎn)物。小麥麩皮除富含膳食纖維外，還含有大量的淀粉，因此小麥麩皮可以滿足甜酒曲聯(lián)合酵母發(fā)酵的原料要求?；ㄉ且环N廣受消費者歡迎的食品，特別是在焙烤過程中產(chǎn)生的特殊風味成分——2-甲基吡嗪和二甲基吡嗪的異構體[13]，是吸引消費者的最主要原因；黃豆經(jīng)微生物發(fā)酵后，會產(chǎn)生非常豐富的揮發(fā)性物質，如醇類、酯類，構成了發(fā)酵產(chǎn)品特殊的風味[14]，但將花生與黃豆用于面包中的報道很少。因此，本研究將花生和黃豆混合物發(fā)酵后添加入麩皮面包中，旨在研究發(fā)酵麩皮混合物對面包品質的影響，探討發(fā)酵麩皮混合物能否提升麩皮面包的品質，為改善麩皮面包品質提供理論依據(jù)，為提高麩皮綜合利用率提供新的途徑。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

麩皮 四川巴中龍頭食品有限公司；黃豆、花生（粒飽滿、大小均一、無霉爛和蟲蛀） 均為市售；高筋面粉 蛇口南順面粉有限公司；高活性干酵母、甜酒曲 安琪酵母股份有限公司；其他材料均為市售。

1,1-二苯基-2-三硝基苯肼（1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl，DPPH）（分析純） 日本TCI公司；鐵氰化鉀（分析純） 天津博迪化工股份有限公司；三氯化鐵（分析純）、三氯乙酸（分析純） 成都市科龍化工試劑廠；蘆丁標準品（純度為99.5%） 中國食品藥品檢定研究院；其他常用化學試劑均為分析純。

1.2 儀器與設備

HK-02A萬能粉碎機 廈門旭朗機械設備有限公司；BS-1E恒溫振蕩器 蘇州威爾實驗用品有限公司；KWS1523-307/1LP電烤箱 中山市格蘭仕生活電器制造有限公司；TA-XT2i型質構儀 英國Stable Micro System有限公司；固相微萃取手動進樣手柄、75 μm CAR/ PDMS萃取頭 美國Supelco公司；氣相色譜-質譜聯(lián)用儀 美國Finnigan公司；UV2800紫外-可見光分光光度計 上海舜宇恒平科學儀器有限公司。

1.3 方法

1.3.1 發(fā)酵麩皮混合物的制備流程

麩皮粉碎（28 000 r/min，3 min）→過40 目分樣篩→100 g麩皮篩下物（經(jīng)測定篩下物粗淀粉百分比增加10%～20%）→加入水250 mL、黃豆粉10 g、炒熟的花生（去紅衣）粉30 g，混合均勻→高溫處理（121 ℃，10 min）→加入高活性干酵母1 g、甜酒曲3 g混合均勻→發(fā)酵（25 ℃、60 h）→烘干（60 ℃，水分含量低于10%）→粉碎（28 000 r/min，2 min）→過40 目分樣篩→獲得發(fā)酵麩皮混合物

1.3.2 面包制備

普通面包制作按GB/T14611—2008《糧油檢驗 小麥粉面包烘焙品質試驗 直接發(fā)酵法》[15]中的方法，冷卻后封口包裝。

用1.3.1節(jié)得到的發(fā)酵麩皮混合物替代部分面粉（面粉90 g、發(fā)酵麩皮混合物10 g），其他配料及制備工藝與普通面包一致，制備發(fā)酵麩皮混合物面包，簡稱發(fā)酵麩皮面包。

用粉碎并過40 目分樣篩的麩皮替代部分面粉（面粉90 g、麩皮10 g），其他配料及制備工藝與普通面包一致，制備麩皮面包。

為研究黃豆粉、炒熟花生粉對面包感官品質的影響，用黃豆粉、炒熟花生粉質量比為1∶3的混合物替代部分面粉（面粉90 g，混合物10 g），其他配料及制備工藝與普通面包一致，制備非麩皮添加物的面包，簡稱非麩皮面包。

1.3.3 面包感官評價

參考GB/T 14612—2008《糧油檢驗 小麥粉面包烘焙品質試驗 中種發(fā)酵法》[16]對面包感官品質進行評定，由8 人組成的評分小組根據(jù)：面包的形態(tài)（15 分）、色澤（15 分）、氣味（20 分）、口感（20 分）、內部結構（15 分）和紋理均勻度（15 分）內容進行評定，評分標準見表1。

表1 面包感官評分標準Table 1 Criteria for sensory evaluation of bread

1.3.4 面包比容測定

采用小米替代法測定面包體積，面包在室溫條件下冷卻1 h后，測定其質量與體積，按下式計算比容（P）：

式中：P面包比容/（mL/g）；V面包體積/mL；m面包質量/g。

1.3.5 面包質構測定

采用Rouillé等[17]的方法，并進行一定的調整。參數(shù)設定為：探頭型號為P/36，測試前速率1.0 mm/s，測試速率3.0 mm/s，測試后速率3.0 mm/s，壓縮程度50%，感應力5 g，2 次壓縮間隔時間1 s。面包冷卻2 h 后，用面包切片機將面包切成厚度為20 mm薄片，置于探頭下測定，同一樣品測試8 次，取平均值。

1.3.6 面包色差測定

利用DC-P3新型全自動測色色差計對面包色差L、b值進行測定，其中L值表示亮度（0＝黑色，100＝白色），b值表示黃藍色度（-b＝藍色，+b＝黃色）。

1.3.7 面包風味物質測定

參照文獻[18]采用固相微萃取與氣相色譜-質譜聯(lián)用法進行測定分析。

1.3.8 面包抗氧化活性測定

參照文獻[19]?？寡趸镔|提取：將干燥后的面包粉碎（28 000 r/min，6 min），稱取2 g粉碎的面包粉于離心管，加入40 mL體積分數(shù)為80%的丙酮溶液，振搖2 h后離心（2 800×g，10 min），取上清液，重復提取2 次，合并上清液，用體積分數(shù)為80%丙酮溶液定容至100 mL，即得面包抗氧化物質粗提液。多酚含量的測定：粗提液采用Folin-Ciocalteu比色法測定多酚含量，以焦性沒食子酸為參照標準品。黃酮含量的測定：粗提液采用NaNO2-Al（NO3）3法測定黃酮含量，以蘆丁為參照標準品。

粗提液參考文獻[9,19-20]進行抗氧化能力的測定：樣品的抗氧化能力以VC為參照標準品，即樣品抗氧化能力以100 g干基中相當于VC的毫克數(shù)表示（mg/100 g）；DPPH自由基清除能力參照文獻[19]進行測定；ABTS+?清除能力參照文獻[9]進行測定；總還原力參照文獻[20]進行測定。

1.4 數(shù)據(jù)分析

2 結果與分析

2.1 面包品質

面包品質采用主客觀聯(lián)合法進行評價。感官評價是通過視覺、嗅覺、觸覺、味覺和聽覺等感官知覺對產(chǎn)品品質進行主觀評價的方法，能夠直接反映出人群對產(chǎn)品的喜愛程度，但感官評分存在信息交流、定量表達和科學再現(xiàn)性的問題，因此結合客觀評價對面包品質進行評價更科學[21]。面包比容反映面包體積膨脹程度及保持能力，其直接影響到面包成品的外形、口感、組織；質構儀TPA測試的彈性和硬度能夠很好地反映面包的柔軟度、組織結構、表皮質地。在一定范圍內硬度與面包品質呈負相關，數(shù)值越大，面包吃起來越硬，缺乏彈性、綿軟、爽口的感覺；在一定范圍內彈性值與面包品質呈正相關，數(shù)值越大，面包吃起來越柔軟不筋道，爽口不黏牙；在一定范圍內色差L、b值較大時，面包的顏色越好[22-23]。

表2 不同面包感官評分Table 2 Sensory scores of different bread samples

表3 不同種類面包的品質比較Table 3 Quality characteristics of different bread samples

由表2、3可知，非麩皮面包與普通面包品質相當，其感官評分、比容及色差L、b值都較高，而硬度較低，這說明添加發(fā)酵麩皮混合物或單一麩皮都會對面包品質產(chǎn)生影響，但前者對面包品質影響遠小于后者。非麩皮面包與普通面包相比，除前者有明顯的特殊芳香味，各項感官指標及品質的差異不顯著（P＞0.05），說明添加黃豆和炒熟花生對面包風味有較大的提升；發(fā)酵麩皮面包與普通面包相比，只有比容和彈性的差異有統(tǒng)計學意義（P＜0.05），而其他品質指標都沒有（P＞0.05）；而麩皮面包與普通面包相對比，所有品質指標都達到了極顯著差異（P＜0.01），由此可知，發(fā)酵麩皮混合物替代麩皮制備麩皮面包可以顯著提升麩皮面包的品質（P＜0.05），這是因為小麥麩皮經(jīng)發(fā)酵處理后，質地變細，更加蓬松、松散，口感更細膩，同時小麥麩皮經(jīng)預發(fā)酵處理后吸收了水分而軟化，對面筋網(wǎng)絡結構的破壞減弱，從而使麩皮面包品質得到了提升[24]；另一方面，小麥麩皮經(jīng)微生物作用，其中部分膳食纖維被降解，對面筋蛋白網(wǎng)絡結構的破壞也減弱[25-27]，因此，添加發(fā)酵麩皮混合物后麩皮面包的品質得以改善。

2.2 面包風味物質分析

表4 不同種類面包的風味物質Table 4 Flavor components detected in different bread samples

續(xù)表4

續(xù)表4

由表4可知，普通面包、麩皮面包、非麩皮面包及發(fā)酵麩皮面包分別檢測出44 種（86.98%）、46 種（94.54%）、39 種（89.37%）、52 種風味化合物（97.38%）。4 種面包都能檢測到的風味化合物有8 種，其為：乙醇、異戊醇、2,3-丁二醇、正己酸乙酯、辛酸乙酯、庚醛、3-羥基-2-丁酮、2-正戊基呋喃。普通面包、麩皮面包、非麩皮面包、發(fā)酵麩皮面包都能檢測到的醇類的相對含量分為66.99%、69.40%、66.51%、66.37%，即4 種面包都能檢測到的醇類占了各自風味化合物含量的50%以上，此結果與感官評定結果一樣，即4 種面包主要是以面包特有的醇香味為主。

不同的面包，其具體的風味物質種類及含量均有差異。普通面包風味化合物中，醇類10 種（66.99%）、酯類5 種（4.15%）、酸類2 種（1.81%）、醛類6 種（2.47%）、酮類7 種（4.95%）；麩皮面包風味化合物中，醇類11 種（69.40%）、酯類4 種（3.24%）、酸類2 種（0.98%）、醛類7 種（11.54%）、酮類4 種（6.69%）；非麩皮面包中，醇類8 種（66.51%）、酯類8 種（2.63%）、酸類2 種（0.26%）、醛類3 種（0.41%）、酮類3 種（13.52%）；發(fā)酵麩皮面包風味化合物中，醇類12 種（66.37%）、酯類8 種（10.20%）、酸類2 種（0.11%）、醛類9 種（7.08%）、酮類5 種（7.06%）。由此可見，發(fā)酵麩皮面包風味化合物中醇類、酯類和醛類的種類較多，且分布也比較平均，使發(fā)酵麩皮面包的味道更柔和，一方面是因為麩皮經(jīng)過前期發(fā)酵形成大量醇類、酸類，再經(jīng)過高溫烘烤等工藝后，進一步氧化成醛類或酯化為酯類[24]；另一方面，由于混合原料中的蛋白質、淀粉等大分子物質經(jīng)微生物酶水解后，經(jīng)過復雜的生物化學、化學反應，產(chǎn)生各種氨基酸和多種低分子物質，如乙醇、乙醛、乙酸、乳酸等[14]，構成了產(chǎn)品的特殊風味。此外，非麩皮面包和發(fā)酵麩皮面包檢測出兩者特有的一些風味化合物，包括吡嗪類、呋喃類、乙基酯類等化合物，這是因為花生經(jīng)美拉德反會產(chǎn)生中間產(chǎn)物吡嗪類化合物[13]，黃豆含有呋喃類、乙基酯類等芳香化合物[14]，因此面包中添加黃豆及炒熟花生粉可以增加面包中的芳香化合物種類，即可以起到提升面包風味的作用，此結果與感官評定結果一致；黃豆與炒熟花生粉混合在麩皮中使黃豆與炒熟花生能被菌曲利用[28-29]，產(chǎn)生更多的芳香化合物，對改善麩皮面包風味起到了積極作用。

2.3 面包抗氧化活性

表5 不同面包抗氧化物質含量及活性Table 5 Phenolic and fl avonoid contents and antioxidant properties of different bread samples

多酚及黃酮類化合物是天然的抗氧化劑，可以通過清除自由基，絡合金屬離子，作用于體內抗氧化酶，再生及協(xié)同增效體內抗氧化劑和提高機體免疫力等多種方式直接和間接實現(xiàn)抗氧化作用。研究發(fā)現(xiàn)，麩皮中含有大量的多酚及黃酮類化合物[2]，可以作為增強面包抗氧化能力的輔料。

為研究麩皮的添加對面包的抗氧化活性的影響，將添加了麩皮的面包與普通面包進行抗氧化活性比較，由表5可知，添加麩皮和發(fā)酵麩皮混合物都會顯著提升面包的抗氧化活性，其中發(fā)酵麩皮混合物的提升能力強于麩皮，即3 種面包的抗氧化活性由強到弱順序為：發(fā)酵麩皮面包、麩皮面包、普通面包。發(fā)酵麩皮面包多酚與黃酮含量為80.3、98.7 mg/100 g，分別是普通面包的1.76、1.61倍，而麩皮面包多酚與黃酮含量僅是普通面包的1.41、1.31倍。發(fā)酵麩皮面包的所有抗氧活性指標不但極顯著高于普通面包（P＜0.01），而且也都高于麩皮面包，這是由于發(fā)酵過程中微生物會產(chǎn)生各種降解細胞壁的酶，使小麥麩皮中的酚酸從細胞壁中釋放出來，且酵母是產(chǎn)生能夠釋放酚酸酶的有效微生物[24,30]，故經(jīng)發(fā)酵處理后，面包中多酚、黃酮含量及抗氧化活性都顯著提高。

3 結 論

發(fā)酵麩皮面包各項感官指標均顯著優(yōu)于麩皮面包（P＜0.05），發(fā)酵麩皮面包的感官評分、硬度和色差L、b值與普通面包沒有顯著差異（P＜0.05）。添加發(fā)酵麩皮混合物后，面包風味物質的種類及含量都增加，其中醇類和酯類最為明顯，這些物質的增加有助于面包特有風味的形成。同時，發(fā)酵麩皮面包的抗氧化活性明顯提升，其多酚與黃酮含量分別是普通面包的1.76、1.61 倍。綜上所述，發(fā)酵麩皮混合物的添加可以改善麩皮面包的品質及提升面包的抗氧化活性，可以作為面包的一種重要輔料進行添加。

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Effect of Fermented Mixture of Wheat Bran, Soybean Flour and Peanut Flour on Bread Quality

WANG Xiaoping1, LEI Ji1,*, LIU Gang2, SUN Manxi1, YE Dan1, CHEN Lijuan1
(1. School of Food and Bioengineering, Xihua University, Chengdu 610039, China; 2. Sichuan Institute for Food and Drug Control (East Food Center), Chengdu 610000, China)

A mixture of wheat bran, soybean fl our and peanut fl our (WSPM) was fermented by Rice Leaven, a rice wine starter culture manufactured by Angle Yeast Co. Ltd., and then added to wheat fl our at a mass ratio of 1:9 for the production of bread with improved quality and enhanced wheat bran utilization. Bread supplemented with the fermented mixture was evaluated for sensory quality, fl avor compounds and antioxidant properties in comparison with ordinary bread and breads supplemented with unfermented bran or an unfermented mixture of soybean and peanut fl our. The results showed that the addition of soybean and peanut could improve the fl avor of bread. The addition of fermented WSPM signif i cantly improved the quality of bread supplemented with bran as indicated by signif i cantly higher sensory scores, springiness, hardness and color L and b values (P ＜ 0.01), while no signif i cant difference was observed in comparison with ordinary bread (P ＞ 0.05). More alcohols, esters and aldehydes were detected which were evenly distributed in bread compared with three control breads. Furthermore, some fl avor compounds including pyrazines, furans and ethyl esters were uniquely detected from bread supplemented with fermented WSPM, which was high in polyphenols and flavonoids levels with increased antioxidant properties. In conclusion, the addition of fermented WSPM can improve the quality and antioxidant activity of bread.

wheat bran; fermentation; wheat bran-supplemented bread; quality

10.7506/spkx1002-6630-201715024

TS210.9

A

1002-6630（2017）15-0147-06

王小平, 雷激, 劉剛, 等. 發(fā)酵麩皮混合物對面包品質的影響[J]. 食品科學, 2017, 38(15): 147-152. DOI:10.7506/ spkx1002-6630-201715024. http://www.spkx.net.cn

WANG Xiaoping, LEI Ji, LIU Gang, et al. Effect of fermented mixture of wheat bran, soybean fl our and peanut fl our on bread quality[J]. Food Science, 2017, 38(15): 147-152. (in Chinese with English abstract)

10.7506/spkx1002-6630-201715024. http://www.spkx.net.cn

2016-07-11

四川省科技廳支撐項目（2014NZ0078）；四川省科技廳扶貧專項（2016NZYZF0028）；西華大學人才基金項目（R0910507）；四川省食品生物技術高校重點實驗室項目（川教2006-313）

王小平（1990—），男，碩士研究生，研究方向為食品科學。E-mail：1213193763@qq.com

*通信作者：雷激（1966—），女，教授，博士，研究方向為食品科學。E-mail：121175698@qq.com