山藥面包加工工藝研究

許俊齊，王 充，謝春芹，洪文龍，凡軍民，曹 淼，王許瑞

(江蘇農(nóng)林職業(yè)技術(shù)學(xué)院茶與食品科技學(xué)院，江蘇句容 212400)

山藥為薯蕷科多年生纏繞性藤本薯蕷(DioscoreaoppositaThunb)的塊莖。薯蕷，又稱為山藥、淮山藥、懷山藥、淮山等，南方稱之為淮山藥、淮山，北方稱之為懷山藥、山藥[1]?！渡褶r(nóng)本草經(jīng)》將其列為上品，稱薯蕷“主傷中，補(bǔ)虛羸，除寒熱邪氣，補(bǔ)中益氣力，長(zhǎng)肌肉”，是一種上等的保健食品及中藥材，在東南亞一帶自古被廣泛地作為醫(yī)療食材[2-4]。山藥是一種藥食兩用中藥材，富含淀粉、蛋白質(zhì)、多種氨基酸、脂肪、礦物質(zhì)、甘露聚糖、植酸等多種營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，具有降血糖、降血脂、抗氧化、抗衰老、增強(qiáng)免疫力等多種功能。其營(yíng)養(yǎng)價(jià)值、藥用價(jià)值和抗病機(jī)制逐漸被發(fā)現(xiàn)和證明，越來(lái)越受到人們的青睞[5-6]。

目前，由于極不易貯藏，褐變霉變嚴(yán)重，限制了山藥的鮮銷[7]?？蓪⑸剿幹瞥缮剿幈∑?、山藥罐頭、山藥飲料、山藥醬[8-10]、山藥發(fā)酵果凍[11]、山藥面條[12]、山藥酸奶[13]、山藥蛋糕[14]等產(chǎn)品在市場(chǎng)上銷售，這些產(chǎn)品深受人們喜愛，具有良好的發(fā)展前景，但目前關(guān)于山藥面包的產(chǎn)品并不多見。筆者通過(guò)將山藥粉添加到焙烤食品面包中，探討優(yōu)化的原料配方和工藝技術(shù)，為面包進(jìn)一步向營(yíng)養(yǎng)型、保健型發(fā)展提供理論依據(jù)和技術(shù)參數(shù)，為山藥的深加工和綜合利用提供一條行之有效的途徑。

1 材料與方法

1.1材料與設(shè)備材料：鐵棍山藥、雞蛋，市售；高面筋粉(上海阜新面粉有限公司)；酵母(安琪酵母有限公司)；鹽(淮安鹽業(yè)有限公司)；糖(上海德陽(yáng)食品有限公司)；改良劑(濟(jì)南安克生物工程有限公司)。

設(shè)備：YXD-40-8面包發(fā)酵箱(佛山市順德區(qū)圣托信息科技有限公司)；VH-36面包烤箱(廣州市易貫通貿(mào)易有限公司)；SZH-30和面機(jī)(浙江賽旭食品機(jī)械有限公司)。

1.2制作與評(píng)價(jià)

1.2.1山藥粉的制備。選料→清洗→去皮→切片→固化→燙漂→烘干→粉碎。

1.2.2山藥面包的制作流程。原料處理→面團(tuán)調(diào)制→發(fā)酵→整形→醒發(fā)→焙烤→冷卻。

1.2.3山藥面包的基本配方。山藥面包基本配方見表1。

表1 山藥面包的基本配方

1.2.4操作流程。

1.2.4.1面團(tuán)調(diào)制。將高筋面粉、速溶干酵母、面包改良劑、白砂糖、山藥粉放入攪拌缸，開動(dòng)機(jī)器慢速攪拌進(jìn)行干粉混合。再緩緩加入雞蛋液，先慢速攪拌3 min，再快速攪拌3～5 min直到形成面筋。加入黃油和食鹽，先慢速攪拌3 min，再快速攪拌3～5 min，直到面團(tuán)能夠拉伸呈均勻半透明狀且不易破裂，面團(tuán)攪拌完成。

1.2.4.2面團(tuán)發(fā)酵。將面團(tuán)從面缸中取出，在操作臺(tái)上揉和均勻，在28 ℃、濕度75%～85% 的條件下醒發(fā)20 min。

1.2.4.3整形。將發(fā)酵好的面團(tuán)分割成50 g/個(gè)的生坯，擠壓除去面團(tuán)中的氣體，搓圓，直接放入底部刷油的烤盤。

1.2.4.4醒發(fā)。在35～40 ℃、濕度80%～90%的條件下醒發(fā)45 min，面包胚膨大至原先2～3倍大小。

1.2.4.5烘焙。醒發(fā)好的面包胚表面用毛刷輕輕刷一層全蛋液，在上火205 ℃、下火180 ℃的條件下烘烤13～15 min。

1.2.4.6冷卻。取出面包，室溫自然冷卻至35 ℃以下。

1.2.5比容的測(cè)定[15]。采用小米替代法測(cè)定面包體積，稱量面包質(zhì)量(測(cè)量2次取其平均值)后按照式(1)計(jì)算其比容：

(1)

1.2.6感官評(píng)價(jià)方法。組成10人評(píng)分小組，面包出爐30 min后，從面包的色澤、外觀形狀、甜度、彈柔性及口感5個(gè)方面對(duì)山藥甜面包的品質(zhì)進(jìn)行評(píng)價(jià)，總分為100分(表2)。記錄并統(tǒng)計(jì)每人對(duì)各評(píng)分項(xiàng)的評(píng)分，最后求出平均值。

表2 山藥面包感官評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)

1.3試驗(yàn)設(shè)計(jì)

1.3.1山藥粉添加量對(duì)面包品質(zhì)的影響。在基礎(chǔ)面包配方的基礎(chǔ)上分別添加3%、5%、7%、9%、11%山藥粉，按照山藥面包的制作流程制作面包，分別以感官評(píng)分及比容作為評(píng)價(jià)指標(biāo)，探討山藥粉添加量對(duì)面包品質(zhì)的影響。

1.3.2白砂糖添加量對(duì)面包品質(zhì)的影響。在基礎(chǔ)面包配方的基礎(chǔ)上分別添加15%、20%、25%、30%、35%白砂糖，按照山藥面包的制作流程制作面包，分別以感官評(píng)分及比容作為評(píng)價(jià)指標(biāo)，探討白砂糖添加量對(duì)面包品質(zhì)的影響。

1.3.3黃油添加量對(duì)面包品質(zhì)的影響。在基礎(chǔ)面包配方的基礎(chǔ)上分別添加3%、5%、7%、9%、11%黃油，按照山藥面包的制作流程制作面包，分別以感官評(píng)分及比容作為評(píng)價(jià)指標(biāo)，探討黃油添加量對(duì)面包品質(zhì)的影響。

1.3.4酵母添加量對(duì)面包品質(zhì)的影響。在基礎(chǔ)面包配方的基礎(chǔ)上分別添加0.5%、1.5%、2.0%、2.5%、3.0%酵母，按照山藥面包的制作流程制作面包，分別以感官評(píng)分及比容作為評(píng)價(jià)指標(biāo)，探討酵母添加量對(duì)面包品質(zhì)的影響。

1.3.5和面時(shí)間對(duì)面包品質(zhì)的影響。在山藥面包最佳配方的基礎(chǔ)上分別設(shè)置和面時(shí)間15、20、25、30、35 min，按照山藥面包的制作流程制作面包，分別以感官評(píng)分及比容作為評(píng)價(jià)指標(biāo)，探討和面時(shí)間對(duì)面包品質(zhì)的影響。

1.3.6發(fā)酵時(shí)間對(duì)面包品質(zhì)的影響。在山藥面包最佳配方的基礎(chǔ)上分別設(shè)置發(fā)酵時(shí)間40、50、60、70、80 min，按照山藥面包的制作流程制作面包，分別以感官評(píng)分及比容作為評(píng)價(jià)指標(biāo)，探討發(fā)酵時(shí)間對(duì)面包品質(zhì)的影響。

1.3.7焙烤時(shí)間對(duì)面包品質(zhì)的影響。在山藥面包最佳配方的基礎(chǔ)上分別設(shè)置焙烤時(shí)間10、12、14、16、18 min，按照山藥面包的制作流程制作面包，分別以感官評(píng)分及比容作為評(píng)價(jià)指標(biāo)，探討焙烤時(shí)間對(duì)面包品質(zhì)的影響。

1.3.8山藥面包配方正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)。在前期單因素試驗(yàn)的基礎(chǔ)上確定山藥面包配方的主要影響因素是山藥粉添加量、白砂糖添加量和酵母添加量。以山藥粉添加量、白砂糖添加量、酵母添加量為影響因子，采用3因素3水平L9(34)正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)方案，以面包感官評(píng)定和比容作為評(píng)價(jià)指標(biāo)優(yōu)化山藥面包的配方。正交試驗(yàn)因素與水平見表3。

表3山藥面包配方正交試驗(yàn)因素及水平

Table 3 Level and factors in orthogonal test of yam bread formula%

1.3.9山藥面包加工工藝正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)。在單因素試驗(yàn)的基礎(chǔ)上確定山藥面包工藝的主要影響因素是和面時(shí)間、發(fā)酵時(shí)間和焙烤時(shí)間。以和面時(shí)間、發(fā)酵時(shí)間、焙烤時(shí)間為影響因子，采用3因素3水平L9(34)正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)方案，以面包感官評(píng)定和比容作為指標(biāo)優(yōu)化山藥面包的加工工藝。正交試驗(yàn)因素與水平見表4。

表4山藥面包加工工藝正交試驗(yàn)因素水平

Table 4 Level and factors in orthogonal test of yam bread processing technologymin

2 結(jié)果與分析

2.1山藥粉添加量對(duì)山藥面包感官評(píng)分和比容的影響由圖1可知，隨著山藥粉添加量的增加，山藥面包的感官評(píng)價(jià)得分及比容呈上升的趨勢(shì)，當(dāng)山藥粉添加量為9%時(shí)感官評(píng)分最高，其感官評(píng)分為70.0，比容為4.6 mL/g，之后隨著山藥粉的添加增大，感官評(píng)分減少及比容減小。原因在于山藥粉添加過(guò)多影響了面包的發(fā)酵體積、外觀口感，并影響了山藥面包的發(fā)酵。分析得出，山藥面包中山藥粉最適添加量為9%。

圖1 山藥粉加量對(duì)山藥面包感官評(píng)分和比容的影響Fig.1 Effects of yam powder addition on sensory score and specific volume of yam bread

2.2白砂糖添加量對(duì)山藥面包感官評(píng)分和比容的影響由圖2可知，白砂糖添加量在15%～25%時(shí)感官評(píng)分和比容呈上升趨勢(shì)，當(dāng)白砂糖添加量在25%時(shí)感官評(píng)分和比容最高，其感官評(píng)分為75.0分，比容為4.6 mL/g。白砂糖可以提升面包口感和增加體積，添加過(guò)多會(huì)影響面團(tuán)發(fā)酵，會(huì)令滲透壓力增加，使酵母細(xì)胞的水量平衡失調(diào)，發(fā)酵速度變慢，使面筋不能充分?jǐn)U展，焙烤出的面包體積小[15]。分析得出，山藥面包中白砂糖最適添加量為25%。

圖2 白砂糖添加量對(duì)山藥面包感官評(píng)分和比容的影響Fig.2 Effects of white sugar addition on sensory score and specific volume of yam bread

2.3黃油添加量對(duì)山藥面包感官評(píng)分和比容的影響黃油能使面包延展性更好，可塑性更強(qiáng)，其入爐后膨脹率也會(huì)更好，在焙烤過(guò)程中會(huì)使面包的口味、香氣、顏色產(chǎn)生良好變化[16]。由圖3可知，隨著黃油添加量的增加山藥面包的感官評(píng)分及比容也上升，黃油添加量在7%時(shí)感官評(píng)分最高，感官評(píng)分為79.0，黃油添加量在9%時(shí)比容最高，比容4.8 mL/g。之后隨著黃油的增加，山藥面包的感官評(píng)分和比容減小。分析得出，山藥面包中黃油最佳添加量為7%。

圖3 黃油添加量對(duì)山藥面包感官評(píng)分和比容的影響Fig.3 Effects of butter addition on sensory score and specific volume of yam bread

2.4酵母添加量對(duì)山藥面包感官評(píng)分和比容的影響酵母的作用是在面包中發(fā)酵產(chǎn)生氣體使面包膨脹，面筋擴(kuò)展并讓面包的風(fēng)味發(fā)生改變，提升面包的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值。由圖4可知，酵母添加量為0.5%～2.0%時(shí)，山藥面包的感官評(píng)分和比容呈現(xiàn)上升趨勢(shì)。在酵母添加量為2.0%時(shí)感官評(píng)分最高，山藥面包感官評(píng)分為82.0，酵母添加量在2.5%時(shí)比容最高，比容是4.9 mL/g。這時(shí)面包的發(fā)酵程度適中，口感蓬松細(xì)膩，外觀完整。之后隨著酵母添加量的增加，山藥面包的感官評(píng)分和比容下降。原因在于酵母添加過(guò)多時(shí)面包表面會(huì)出現(xiàn)裂紋，內(nèi)部出現(xiàn)大氣孔，同時(shí)面包會(huì)出現(xiàn)不良的酸味，影響食欲。分析得出，山藥面包酵母最佳添加量為2.0%。

圖4 酵母添加量對(duì)山藥面包感官評(píng)分和比容的影響Fig.4 Effects of yeast addition on sensory score and specific volume of yam bread

2.5和面時(shí)間對(duì)山藥面包感官評(píng)分和比容的影響在面包的加工過(guò)程中，和面時(shí)間較少時(shí)面筋不能充分?jǐn)U展，影響面包的外觀和發(fā)酵程度，而過(guò)多和面使得面筋網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)遭到破壞。由圖5可知，隨著和面時(shí)間的增加，山藥面包的感官評(píng)分和比容增加。當(dāng)控制和面時(shí)間在25 min時(shí)山藥面包感官評(píng)分和比容最高，感官評(píng)分為77.0，比容為4.5 mL/g。之后隨著和面時(shí)間的增加，山藥面包的感官評(píng)分和比容呈現(xiàn)下降趨勢(shì)。故認(rèn)為山藥面包中最佳和面時(shí)間為25 min。

圖5 和面時(shí)間對(duì)山藥面包感官評(píng)分和比容的影響Fig.5 Effects of mixing time on sensory score and specific volume of yam bread

2.6發(fā)酵時(shí)間對(duì)山藥面包感官評(píng)分和比容的影響由圖6可知，發(fā)酵時(shí)間過(guò)短會(huì)造成面包體積過(guò)小，內(nèi)部組織不好，菌種產(chǎn)酸量不足，口味平淡；時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，會(huì)造成成品面包中間易塌陷，表皮有厚殼，影響面包外觀和品質(zhì)。隨著發(fā)酵時(shí)間的增加，山藥面包的感官評(píng)分和比容呈現(xiàn)先增大后減小的趨勢(shì)，在發(fā)酵時(shí)間為70 min時(shí)，山藥面包感官評(píng)分最高，感官評(píng)分為79.0分，發(fā)酵時(shí)間在60 min時(shí)，山藥面包比容最高，比容為4.3 mL/g。綜合以上感官評(píng)分和比容分析可知，山藥面包最佳發(fā)酵時(shí)間為70 min。

圖6 發(fā)酵時(shí)間對(duì)山藥面包感官評(píng)分和比容的影響Fig.6 Effects of fermentation time on sensory score and specific volume of yam bread

2.7焙烤時(shí)間對(duì)山藥面包感官評(píng)分和比容的影響由圖7可知，隨著焙烤時(shí)間增加，山藥面包的感官評(píng)分和比容也增大。焙烤過(guò)程直接影響面包的組織和色澤，在焙烤溫度一定的情況下，延長(zhǎng)焙烤時(shí)間有利于面包的熟化，促進(jìn)色、香、味的形成。但焙烤時(shí)間過(guò)短會(huì)導(dǎo)致面包夾生，影響口感。當(dāng)山藥面包的焙烤時(shí)間控制在14 min時(shí)，山藥面包的感官評(píng)分和比容最大，感官評(píng)分為79.0，比容為4.6 mL/g。之后隨著焙烤時(shí)間的增加，山藥面包的感官評(píng)分和比容下降。原因在于焙烤時(shí)間過(guò)長(zhǎng)會(huì)加重面包顏色和硬度，影響面包的風(fēng)味。綜合以上認(rèn)為，山藥面包最佳焙烤時(shí)間為14 min。

圖7 焙烤時(shí)間對(duì)山藥面包感官評(píng)分和比容的影響Fig.7 Effects of baking time on sensory score and specific volume of yam bread

2.8正交試驗(yàn)結(jié)果

2.8.1山藥面包配方優(yōu)化。由表5可知，影響山藥面包感官評(píng)價(jià)和比容的主次順序均為A>B>C，即山藥粉添加量、白砂糖添加量、酵母添加量。根據(jù)山藥面包配方的結(jié)果分析得出，優(yōu)化后的配方為A2B3C3，即山藥面包配方最佳配比：山藥粉添加量為9%、白砂糖添加量為28%、酵母添加量為2.2%，山藥面包在此條件下口感、外觀最好。

表5 山藥面包配方正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)及結(jié)果

擴(kuò)大性驗(yàn)證試驗(yàn)：該研究獲得的優(yōu)化方案為A2B3C3，為了進(jìn)一步確認(rèn)其在實(shí)際生產(chǎn)中的可靠性與可行性，以其為條件，即山藥粉添加量9%、白砂糖添加量28%、酵母添加量2.2%，進(jìn)行擴(kuò)大性(中試)驗(yàn)證試驗(yàn)，測(cè)定其面包感官評(píng)分和比容，試驗(yàn)重復(fù)3次，感官評(píng)分平均值為92.0，比容平均值為4.71 mL/g。試驗(yàn)結(jié)果優(yōu)于正交試驗(yàn)的9組試驗(yàn)組，故認(rèn)為此配方為較佳的山藥面包配方。

2.8.2山藥面包加工工藝優(yōu)化。由表6可知，影響山藥面包感官評(píng)價(jià)主次順序?yàn)锳>C>B，即和面時(shí)間、焙烤時(shí)間、發(fā)酵時(shí)間，而影響山藥面包比容順序?yàn)锳>B>C，即和面時(shí)間、發(fā)酵時(shí)間、焙烤時(shí)間。從感官評(píng)分考慮，A2B2C3為最優(yōu)組合；從比容考慮，A2B3C2為最優(yōu)組合。通過(guò)試驗(yàn)驗(yàn)證得出A2B2C3組合優(yōu)于A2B3C2組合，即山藥面包最佳工藝條件是和面時(shí)間25 min、發(fā)酵時(shí)間70 min、焙烤時(shí)間15 min。

表6 山藥面包加工工藝正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)及結(jié)果

擴(kuò)大性驗(yàn)證試驗(yàn)：該研究獲得的優(yōu)化方案為A2B2C3，為了進(jìn)一步確認(rèn)其在實(shí)際生產(chǎn)中的可靠性與可行性，以其為條件，即和面時(shí)間25 min、發(fā)酵時(shí)間70 min、焙烤時(shí)間15 min，進(jìn)行擴(kuò)大性(中試)驗(yàn)證試驗(yàn)，測(cè)定其感官評(píng)分和比容，試驗(yàn)重復(fù)3次，感官評(píng)分平均值為83.2，比容平均值為4.61 mL/g。試驗(yàn)結(jié)果優(yōu)于正交試驗(yàn)的9組試驗(yàn)組，故認(rèn)為此加工工藝為較佳的山藥面包加工工藝。

3 結(jié)論

該研究對(duì)營(yíng)養(yǎng)保健的山藥面包進(jìn)行研制，探索不同原料配比和面包加工工藝對(duì)面包感官評(píng)分和比容的影響，經(jīng)過(guò)單因素試驗(yàn)和正交試驗(yàn)而得出最佳配方，結(jié)論如下。

(1)在山藥面包配方的試驗(yàn)中確定了山藥粉、白砂糖、黃油和酵母的最佳添加量，即山藥粉為9%、白砂糖為25%、黃油為7%、酵母為2.0%。由試驗(yàn)結(jié)果得出，按此配方制作出的山藥面包在色澤、外觀形狀、甜度、彈柔性及口感、比容等方面表現(xiàn)突出。

(2)在山藥面包加工工藝的試驗(yàn)中確定了山藥面包的最佳加工工藝條件，即和面時(shí)間25 min、發(fā)酵時(shí)間70 min、焙烤時(shí)間15 min。按照此加工工藝制作出的山藥面包在顏色、外觀形狀、甜度、彈柔性及口感、比容等方面表現(xiàn)較好。

(3)由正交試驗(yàn)得出山藥面包最佳配方和加工工藝，當(dāng)山藥粉添加量為9%時(shí)能夠提升面包的營(yíng)養(yǎng)指標(biāo)，改善面包的口感風(fēng)味；白砂糖添加量為28%時(shí)，能夠提升面包的甜味，賦予面包更好的味道，促進(jìn)酵母的發(fā)酵；酵母添加量為2.2%時(shí)能夠使面包更加蓬松柔軟，提升面包的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值；和面時(shí)間25 min時(shí)面筋能夠充分?jǐn)U展，為隨后的面包制作提供條件；發(fā)酵時(shí)間在70 min時(shí)面包發(fā)酵適中，面包口感蓬松富有營(yíng)養(yǎng)；焙烤時(shí)間15 min時(shí)面包表皮金黃，風(fēng)味較好。

將山藥粉添加到面包中并且按照上述試驗(yàn)得出的最佳配方和加工工藝制作山藥面包，表皮顏色金黃、瓤心白而有透明感、延展性好、氣孔膜薄、組織均勻、有醇厚芳香味、營(yíng)養(yǎng)價(jià)值高、加工方便，不僅提高了面包的營(yíng)養(yǎng)保健價(jià)值，也為山藥的進(jìn)一步加工利用提供了有效的途徑。