冷凍面團技術(shù)應(yīng)用研究進展

郭武漢，王 凱，連惠章，張 印，李秀秀

0 引言

冷凍面團技術(shù)是指在面包、蛋糕等西點、饅頭、月餅、中式蛋撻等中式點心的生產(chǎn)流通過程中運用冷凍技術(shù)，制成成品或半成品面坯，并貯藏于冷藏環(huán)境中若干時間，使用時經(jīng)解凍、后續(xù)加工等流程，最終制成成品的一種技術(shù)[1]。冷凍面團技術(shù)是由20世紀(jì)50年代在西班牙等歐洲國家興起，主要用于制作面包，20世紀(jì)80年代進入成熟期，20世紀(jì)90年代開始進入中國。近年來，中國市場上的冷凍面團主要應(yīng)用于冷凍蛋撻皮、中式糕點、月餅，其次是西式烘焙品。此外，冷凍面團也在包子、饅頭等中式面制品中開始應(yīng)用。如三全食品2017年推出包子冷凍面團。江蘇尚香食品公司采用冷凍生坯包子技術(shù)，使用冷鏈物流車配送到旗下餐飲店。目前在食品市場，尤其是餐飲市場中，原材料漲價、人力成本提高、店面租金攀升等原因，促使冷凍面團快速發(fā)展[2]。國內(nèi)外學(xué)者和企業(yè)研發(fā)人員就冷凍面團技術(shù)進行了廣泛的研究，就影響冷凍面團品質(zhì)的因素進行梳理和分析，總結(jié)現(xiàn)階段的研究特征及存在問題，指出需要重點拓展的方向，以期為相關(guān)研究和工業(yè)化應(yīng)用提供借鑒。

1 影響冷凍面團品質(zhì)的因素

1.1 原輔料

影響冷凍面團品質(zhì)的原輔料主要包括小麥粉、酵母、外源膳食纖維[3]等因素，以下著重介紹小麥粉和酵母對冷凍面團的影響。

1.1.1 小麥粉

面團冷凍處理過程和凍藏過程均會對面團面筋網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)和淀粉產(chǎn)生影響[4]，小麥粉面筋蛋白和淀粉的品質(zhì)反過來也影響冷凍面團品質(zhì)[5]。有研究表明，小麥粉中直鏈淀粉含量的增加將導(dǎo)致冷凍面團延伸性變差、筋力增強[6]。王曉曦等人[7]認(rèn)為小麥粉的筋力差異會對冷凍面團饅頭品質(zhì)產(chǎn)生顯著影響，高筋粉所制冷凍面團綜合品質(zhì)較好，低筋粉最差。凍藏處理過程中面筋蛋白的弱化對面團品質(zhì)產(chǎn)生顯著影響[8]，因此要選擇合適筋力的小麥粉十分重要，既可以減小凍藏對面筋的弱化程度，又能夠得到適當(dāng)筋力的面團。

1.1.2 酵母

酵母的失活和死亡是引起冷凍面團質(zhì)量惡化的主要原因，而最初基本是通過增加酵母用量來改善冷凍面團發(fā)酵力，但有研究認(rèn)為過多的酵母會產(chǎn)生酵母臭味，同時酵母在冷藏中產(chǎn)生的谷胱甘肽能夠破壞面筋蛋白的二硫鍵，從而弱化面筋[9]。近年來，混合發(fā)酵和抗凍性酵母的研究越來越得到重視，利用酵母和酵子的混合發(fā)酵制作的冷凍面團饅頭品質(zhì)外觀、口感和風(fēng)味要比單純使用酵母制作的饅頭要好很多[10]?？箖鲂越湍钢饕ㄟ^選育抗凍酵母菌株來改善。如王怡斯[11]選育的抗凍酵母在面團冷凍前后存活率和產(chǎn)氣能力差異不大，而隨著凍藏時間的增加，抗凍酵母的產(chǎn)氣量和持氣量呈下降趨勢，這可能是由于凍藏過程中酵母胞內(nèi)的自由水形成冰晶，冰晶的重結(jié)晶會損傷酵母細(xì)胞，從而降低酵母活力[12]。目前對于許多速凍食品企業(yè)來說，抗凍酵母的選育仍是冷凍面團工業(yè)化的關(guān)鍵影響因素，這就要求酵母生產(chǎn)企業(yè)研發(fā)出更為優(yōu)良的抗凍酵母。

1.2 添加劑

凍藏處理會造成酵母和面團面筋結(jié)構(gòu)的顯著變化，從而極大地限制了冷凍面團的工業(yè)化應(yīng)用，各種冷凍面團保護劑的研究在一定程度上能夠改善面團品質(zhì)。研究證明，乳化劑應(yīng)用到冷凍面制品中，可降低水的表面張力，凍結(jié)時形成更小的冰晶體，以免破壞面筋結(jié)構(gòu)，能使成品表面光潔，并有效保水保鮮，提升產(chǎn)品的體積和內(nèi)部結(jié)構(gòu)，改善口感[13]。常用的乳化劑主要有雙乙酰酒石酸單（雙）甘油酯、蔗糖酯、卵磷脂、甘油單酸酯、硬脂酰乳酸鈉、硬脂酰乳酸鈣等。如樊海濤等人[14]認(rèn)為，添加0.50%單甘酯或0.15%DATEM后，面團實現(xiàn)玻璃化貯藏，改善了冷凍面團的微觀結(jié)構(gòu)。滕月斐等人[15]研究發(fā)現(xiàn)，添加0.30%的硬酯酰乳酸鈉可顯著提高冷凍面團面包感官品質(zhì)。添加復(fù)合乳化劑SSL-CSL 0.2%，三單酯0.25%，單甘酯0.25%，蔗糖酯0.5%，可明顯提高饅頭的彈韌性，各項指標(biāo)比較理想[16]。變性淀粉的添加可以降低冷凍面團淀粉的老化，改善貯藏穩(wěn)定性[17]。王亞楠等人[18]在添加12.5%的醋酸酯馬鈴薯淀粉于冷凍面團中后，增大了面包比容，降低凍藏過程中面包比容的下降。王曉艷等人[19]研究認(rèn)為，添加5%的羥丙基二淀粉磷酸酯能夠有效減少凍藏對面筋網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的破壞，從而改善冷凍面團面包比容和組織結(jié)構(gòu)。酶制劑因其催化效率高、專一，使用條件溫和，可有效改善面制品品質(zhì)。陳書明[20]認(rèn)為谷氨酰胺轉(zhuǎn)氨酶對面團的發(fā)酵特性和面包品質(zhì)較對照組有明顯改善作用。李珍妮[21]通過響應(yīng)面法得到RCL和TG的最佳組合488.67 U/kg和98.12 U/kg（以面粉干基計算），制作的面包在比容和面包芯氣孔結(jié)構(gòu)均有顯著改善，相比于谷氨酰胺轉(zhuǎn)氨酶，木聚糖酶在緩解冷凍面團質(zhì)構(gòu)劣變上效果更為顯著[22]。木聚糖酶的添加使得可凍結(jié)水（冰）含量降低，使更多的水保留在面筋網(wǎng)絡(luò)中，添加木聚糖酶后，面團冰晶顆粒更加細(xì)小均勻，從而抑制低溫面筋網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)和酵母細(xì)胞的破壞作用[23]。酶制劑不同對面團的作用機理也不同，因此達(dá)到的效果也存在顯著差異。近年來，冷凍面團酶制劑的相關(guān)研究很多，而關(guān)于酶制劑的作用機理有待深入的研究。親水性膠體在冷凍面團中也得到廣泛研究，如羥丙基甲基纖維素、藻酸丙二醇酯、阿拉伯膠、瓜爾膠等在改善冷凍面團品質(zhì)上均有顯著影響[24-25]。冷凍面團新型添加劑冰結(jié)構(gòu)蛋白也能夠保護冷凍面團的超微結(jié)構(gòu)，降低酵母死亡率，改善冷凍面團的凍藏穩(wěn)定性，提高產(chǎn)品品質(zhì)[26]。

1.3 工藝條件

冷凍工藝主要包括冷凍、凍藏、解凍3個環(huán)節(jié)，加工過程中確定最優(yōu)工藝可以降低低溫對冷凍面團酵母和面筋網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的破壞。冷凍速率越快，形成冰晶顆粒越小，對酵母細(xì)胞和面筋結(jié)構(gòu)的損害越小。有研究認(rèn)為，凍結(jié)速率為19～41℃/h時酵母的存活率較高，面團的體積也較大。呂瑩果等人認(rèn)為，-32℃快速冷凍至-18℃，并在-18℃凍藏，較適合冷凍面團的生產(chǎn)。在解凍環(huán)節(jié)，Berglund P T等人認(rèn)為最佳條件為38℃，90%～95%（相對濕度）解凍1 h，并在32℃，90%～95%（相對濕度） 醒發(fā)至一定高度。

2 結(jié)論和展望

近年來，冷凍面團技術(shù)在中國處于快速發(fā)展期，諸如廣州奧昆、和泉食品、洲際食品等食品企業(yè)涉足冷凍面團領(lǐng)域，并得到快速發(fā)展擴張。由于冷凍面團技術(shù)進入中國市場較晚，還存在許多的問題需要解決。許多學(xué)者和企業(yè)研發(fā)人員就冷凍面團原料性質(zhì)、冷凍工藝、冷凍保護劑等方面進行了深入廣泛的研究，并取得一定的成果。今后應(yīng)對添加劑對面團品質(zhì)改良的機理深入研究，以此復(fù)配出天然、安全的保護劑，為冷凍面團產(chǎn)業(yè)化提供理論基礎(chǔ)。關(guān)于冷凍面團的研究大多集中在實驗室環(huán)境中，向工業(yè)化的轉(zhuǎn)換也是今后努力的方向。冷凍面團凍藏過程中溫度的浮動會造成冰晶的重結(jié)晶，這對酵母細(xì)胞和面筋網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)均有不利的影響，因此對冷鏈的要求較普通速凍食品更高。