綠茶面包加工工藝優(yōu)化及貯藏穩(wěn)定性評價

廖珺，王燁軍，蘇有健，張永利

(安徽省農(nóng)業(yè)科學(xué)院 茶葉研究所，安徽 合肥，230031)

面包作為傳統(tǒng)烘焙食品之一[1]，選用小麥粉為主要原料，以酵母、雞蛋、油脂、糖、鹽等為輔料，加水調(diào)制成面團，經(jīng)過分割、成形、醒發(fā)、焙烤、冷卻等過程加工而成[2]。眾所周知，面包是高熱量碳水化合物食品[3]，不利于肥胖人員長期食用，且其保質(zhì)期較短，易氧化變質(zhì)[4]；然而茶葉中含有的茶多酚具有抗氧化作用[5]，能延長食品的保質(zhì)期，同時茶葉中的功能成分具有多種保健功效[6-7]，以此為原料，開發(fā)健康、保健、綠色的茶面包能滿足現(xiàn)代人便捷、營養(yǎng)的個性化需求。

目前，面包的質(zhì)量標準及要求包括感官標準、衛(wèi)生標準和理化要求[8]。其中感官標準中面包的色澤是感官審評的重要指標[9]，但由于受個人的主觀限制，重復(fù)性較差，導(dǎo)致面包色澤的感官評定結(jié)果不夠準確，需專門儀器輔助檢驗[10]。色彩色差儀是一種方便快捷的顏色檢測儀器，它利用一種標準照明發(fā)光體將標準顏色照射到物體上，在物體表面發(fā)生折射、反射、漫射等一系列物理作用，將電信號轉(zhuǎn)化成數(shù)字形式顯示，測出各種試樣被測位置的顏色，并自動比較樣板與被檢品之間的顏色差異，輸出L*、a*、b*值和比色后的ΔE*、ΔL*、Δa*、Δb*值[11]。

本文采用色差分析法對茶面包外觀色澤進行數(shù)字化評判，并結(jié)合傳統(tǒng)感官評定法探討不同組合的超微綠茶粉添加量、發(fā)酵時間、烘烤溫度、烘烤時間對面包色澤變化和感官品質(zhì)的影響，優(yōu)化得出最佳的超微綠茶面包加工工藝條件，克服了感官評定中的主觀性誤差，同時，考察綠茶面包加工過程中其功效成分茶多酚含量變化及綠茶面包在貯藏期的品質(zhì)穩(wěn)定性，為綠茶面包加工提供了數(shù)字化技術(shù)支撐。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

面包粉,濰坊風(fēng)箏面粉有限公司；超微綠茶粉,金壇市鑫園粉茶有限公司；高活性干酵母,安琪酵母股份有限公司；黃油,安佳食品有限公司；白砂糖、食鹽,市售；無水乙醇、三氯甲烷、冰乙酸、KI、硫代硫酸鈉、乙醚、異丙醇、酚酞等試劑,國藥集團化學(xué)試劑有限公司。

1.2 儀器與設(shè)備

電熱食品烘爐,佛山市萬鋒廚具有限公司；發(fā)酵箱,佛山市明盛電器實業(yè)有限公司；便攜式電腦色差儀,深圳市三恩時科技有限公司；恒溫恒濕培養(yǎng)箱,上海勝衛(wèi)電子科技有限公司；離心機(KH19A),湖南凱達儀器有限公司；數(shù)顯電熱恒溫水浴鍋(HH-4),常州天瑞儀器有限公司。

1.3 實驗方法

1.3.1 綠茶面包的制作配方及工藝流程

面包制作配方[12-13]：面包粉100 g、干酵母2 g、黃油10 g、白砂糖16 g、鹽2 g、水65 mL、超微綠茶粉的添加量為面粉質(zhì)量的0%、2%、4%、6%、8%、10%。工藝流程[14-15]如下：

面包配料混勻攪拌→放置于30 ℃、濕度75%的環(huán)境下發(fā)酵→整型→溫度36～38 ℃、濕度80%條件下醒發(fā)30 min→烘烤→冷卻→成品

工藝要點：面包配料混勻時，酵母要先用溫水活化[16]；黃油也要事先融化好，待其他配料混勻揉成面團后再加入[17]。

1.3.2 綠茶面包加工工藝單因素試驗

分別以不同的超微綠茶粉添加量、發(fā)酵時間、烘烤溫度、烘烤時間為因素研究其對面包色差和感官品質(zhì)的影響。

1.3.2.1 超微綠茶粉添加量單因素試驗

分別選取超微綠茶粉的添加量為面粉質(zhì)量的0%、2%、4%、6%、8%、10%，發(fā)酵時間90 min，烘烤溫度190 ℃，烘烤時間10 min，加工生產(chǎn)面包，考察綠茶面包的感官特性和色差變化，以確定超微綠茶粉添加量影響的顯著性及較適水平區(qū)間。

1.3.2.2 發(fā)酵時間單因素試驗

分別選取發(fā)酵時間60、75、90、105、120 min，烘烤溫度190 ℃，烘烤時間10 min，超微綠茶粉添加量為1.3.2.1試驗結(jié)果較好的值，加工生產(chǎn)面包，考察綠茶面包的感官特性和色差變化，以確定發(fā)酵時間影響的顯著性及較適水平區(qū)間。

1.3.2.3 烘烤溫度單因素試驗

分別選取烘烤溫度170、180、190、200、210 ℃，烘烤時間10 min，超微綠茶粉添加量為1.3.2.1試驗結(jié)果較好的值，發(fā)酵時間為1.3.2.2試驗結(jié)果較好的值，加工生產(chǎn)面包，考察綠茶面包的感官特性和色差變化，以確定烘烤溫度影響的顯著性及較適水平區(qū)間。

1.3.2.4 烘烤時間單因素試驗

分別選取烘烤時間6、8、10、12、14 min，超微綠茶粉添加量為1.3.2.1試驗結(jié)果較好的值，發(fā)酵時間為1.3.2.2試驗結(jié)果較好的值，烘烤溫度為1.3.2.3試驗結(jié)果較好的值，加工生產(chǎn)面包，考察綠茶面包的感官特性和色差變化，以確定烘烤時間影響的顯著性及較適水平區(qū)間。

1.3.3 綠茶面包加工工藝正交優(yōu)化試驗

根據(jù)單因素試驗結(jié)果，選擇對感官特性和色差變化影響顯著的因素及較適的水平區(qū)間，以產(chǎn)品的感官評價和色差值作為指標，進行正交試驗，每組試驗重復(fù)3次，結(jié)果取其平均值，通過方差分析處理試驗數(shù)據(jù)，確定綠茶面包的最佳工藝條件。

表1 綠茶面包加工工藝試驗因素水平表

1.3.4 面包比容測定

將面包烘烤后冷卻至室溫，按照GB/T 20981—2007測定其比容。

1.3.5 面包感官分析

由固定的10名(5名男性、5名女性)感官評價人員組成評價小組對面包進行綜合評判，評分標準見表2[18-19]。

表2 面包感官評分標準

1.3.6 面包色差的測定[20-21]

在面包上隨機取6個點，用色差計測L*、a*、b*值，每組試驗測量5個樣本，取平均值，色差偏差(ΔE)是樣品色差值與對照樣品色差值之間的偏差，其計算如公式(1)所示：

(1)

式中：L*為明亮度；a*為紅綠值，正值為紅色，負值為綠色；b*為黃藍值，正值為黃色，負值為藍色。L0、a0、b0分別表示對照組面包(茶多酚添加量為0時)的色差值；L1、a1、b1表示試驗中測得的茶面包的色差值。

1.3.7 綠茶面包加工過程中茶多酚含量的測定

在正交優(yōu)化得到的最優(yōu)條件下制作綠茶面包，選取關(guān)鍵加工階段(和面前、和面后、發(fā)酵后、醒發(fā)后、烘烤后)取樣，用GB/T 8313—2008測定茶多酚含量。

1.3.8 綠茶面包貯藏品質(zhì)穩(wěn)定性的測定[22-23]

將最佳條件下制得的綠茶面包與普通面包分別置于25 ℃左右、濕度75%的培養(yǎng)箱中進行貯藏試驗，每天檢測面包過氧化值、酸價、色澤的變化。

1.3.8.1 過氧化值的測定

按照GB 5009.227—2016進行測定。

1.3.8.2 酸價的測定

按照GB 5009.229—2016進行測定。

1.3.8.3 色澤的測定

在面包表面隨機取6個點，用色差計測定L*、a*、b*值。

2 結(jié)果與分析

2.1 綠茶面包加工工藝單因素試驗結(jié)果

2.1.1 超微綠茶粉添加量對綠茶面包感官特性和色差變化的影響

在發(fā)酵時間90 min，烘烤溫度190 ℃，烘烤時間10 min的條件下，考察超微綠茶粉添加量對綠茶面包的感官特性和色差變化的影響，見圖1。

圖1 超微綠茶粉添加量對綠茶面包感官評分和色差變化的影響

Fig.1 Effect of the amount of ultrafine green tea powder on sensory scores and color difference of green tea bread

由圖1可知，感官評分隨著超微綠茶粉添加量的增加先增大后減小，當添加量為4%時，感官評分達到最高值，這是由于超微綠茶粉添加量的增多使得面包逐漸具有獨特的茶香和茶味，但當添加量大于4%后，面包的茶味變得越來越濃，苦澀味明顯變重，影響面包的口感；同時，隨著超微綠茶粉添加量的增加，面包色澤逐漸加深，導(dǎo)致色差值逐漸增大，在添加量大于6%時，增大幅度越來越大。因此，綜合考量較適的超微綠茶粉添加量為4%左右。經(jīng)方差分析可知，該因素高度顯著(P<0.01)，可作為后續(xù)正交試驗的試驗因素。

2.1.2 發(fā)酵時間對綠茶面包感官特性和色差變化的影響

在超微綠茶粉添加量為4%，烘烤溫度190 ℃，烘烤時間10 min的條件下，考察發(fā)酵時間對綠茶面包的感官特性和色差變化的影響，見圖2。

圖2 發(fā)酵時間對綠茶面包感官評分和色差變化的影響

Fig.2 Effect of fermentation time on sensory scores and color difference of green tea bread

由圖2可知，在加工過程中，隨著發(fā)酵時間的延長，綠茶面包的感官評分先升后降，當發(fā)酵時間為90 min時，感官評分達到最高值，當發(fā)酵時間低于90 min時，時間過短，面團的組織不細膩，會出現(xiàn)不均勻的孔洞，當發(fā)酵時間超過90 min時，面團很快成熟過度，持氣性變劣，會產(chǎn)生酸味且黏度增大不利于后續(xù)操作。同時，色差值也隨著發(fā)酵時間的延長而減少，當發(fā)酵時間超過90 min時，色差值減少的幅度很小，說明時間越長茶多酚氧化程度越高，導(dǎo)致面包色澤由綠變成黃綠。因此，綜合考量較適的發(fā)酵時間為90 min左右。經(jīng)方差分析可知，該因素高度顯著(P<0.01)，可作為后續(xù)正交試驗的試驗因素。

2.1.3 烘烤溫度對綠茶面包感官特性和色差變化的影響

在超微綠茶粉添加量為4%，發(fā)酵時間90 min，烘烤時間10 min的條件下，考察烘烤溫度對綠茶面包的感官特性和色差變化的影響，見圖3。由圖3可知，隨著烘烤溫度由170 ℃上升至210 ℃時，綠茶面包的感官評分先升后降，當烘烤溫度為190 ℃時，感官評分達到最高值。當烘烤溫度低于190 ℃時，由于烘烤溫度不足，使得烘烤時間延長面包表面著色不夠，烤好的面包表面會形成一層厚皮，切割時掉渣，完全失去面包應(yīng)有的柔軟體質(zhì)；然而當烘烤溫度大于190 ℃時，面包容易產(chǎn)生外焦內(nèi)生的現(xiàn)象。同時，色差值隨著烘烤溫度的上升呈現(xiàn)先降后升的趨勢，當溫度在190 ℃時色差值最低，溫度低于190 ℃時，烘烤溫度不足，面包著色緩慢，烤好的面包顏色蒼白，溫度大于190 ℃時，面包易褐變生成黑色不溶性的苦味物質(zhì)，導(dǎo)致顏色過深。因此，綜合考量較適的烘烤溫度為190 ℃左右。經(jīng)方差分析，該因素高度顯著(P<0.01)，可作為后續(xù)正交試驗的試驗因素。

圖3 烘烤溫度對綠茶面包感官評分和色差變化的影響

Fig.3 Effect of baking temperature on sensory scores and color difference of green tea bread

2.1.4 烘烤時間對綠茶面包感官特性和色差變化的影響

在超微綠茶粉添加量為4%，發(fā)酵時間90 min，烘烤溫度190 ℃的條件下，考察烘烤時間對綠茶面包的感官特性和色差變化的影響，見圖4。由圖4可知，隨著烘烤時間的延長，綠茶面包的感官評分先升后降，當烘烤時間為8 min時，感官評分達到最高值。

當烘烤時間低于8 min時，由于時間過短，面包發(fā)黏且內(nèi)部易出現(xiàn)尚未完全烤熟的現(xiàn)象，而時間大于8 min后，面包表皮較硬，容易烤焦。同時，當烘烤時間低于8 min時，時間過短導(dǎo)致面包上色不均勻且顏色較淺，色差值呈現(xiàn)下降趨勢；當烘烤時間超過10 min時，面包容易烤焦導(dǎo)致顏色發(fā)暗，色差值呈現(xiàn)上升趨勢。因此，綜合考量較適的烘烤時間為8 min左右。經(jīng)方差分析，該因素高度顯著(P<0.01)，可作為后續(xù)正交試驗的試驗因素。

圖4 烘烤時間對綠茶面包感官評分和色差變化的影響

Fig.4 Effect of baking time on sensory scores and color difference of green tea bread

2.2 綠茶面包最佳加工工藝條件的確定

根據(jù)單因素試驗結(jié)果，選取對感官特性和色差變化影響顯著的超微綠茶粉添加量(A)、發(fā)酵時間(B)、烘烤溫度(C)、烘烤時間(D)4個因素以及較適的水平區(qū)間，采用L9(34)正交表對綠茶面包加工工藝參數(shù)進行優(yōu)化。以感官評分和色差值為考察指標，每組試驗重復(fù)3次，結(jié)果取其平均值。正交試驗方案與結(jié)果見表3，試驗結(jié)果的方差分析見表4和表5。

表3 綠茶面包加工工藝試驗方案與結(jié)果

續(xù)表3

實驗號ABCD感官評分色差值最優(yōu)方案A2B2C2D2色差值k112.4914.4213.8913.79k213.4113.7213.1513.45k316.5114.2615.3615.16R4.020.702.211.71因素主次A>C>D>B最優(yōu)方案A1B2C2D2

表4 感官評分方差分析表

注：F0.01(2,18)=6.01，F(xiàn)0.05(2,18)=3.55，下同。

表5 色差方差分析表

結(jié)果表明，因素A、B、C、D對感官評分和色差值的影響均為高度顯著，根據(jù)極差的大小，各因素對感官評分指標影響的主次順序為發(fā)酵時間(B)>超微綠茶粉添加量(A)>烘烤溫度(C)>烘烤時間(D)，其直觀分析較好的反應(yīng)條件為A1B2C2D2，計算分析較好的反應(yīng)條件為A2B2C2D2，與直觀分析不同。對色差指標影響的主次順序為超微綠茶粉添加量(A)>烘烤溫度(C)>烘烤時間(D)>發(fā)酵時間(B)，色差值越小，表明試驗樣品與對照樣品之間的色差相差越小。因此，選取最小值，可知直觀分析較好的反應(yīng)條件為A1B2C2D2，計算分析較好的反應(yīng)條件為A1B2C2D2，與直觀分析相同。

因此，將A1B2C2D2與A2B2C2D2這2組不同組合方案進行驗證，重復(fù)3次，其感官評分平均值分別為89.33和93，色差值平均值分別為10.42和10.89，由于2個組合方案中色差值相差不大，因此，綜合分析得出綠茶面包最佳加工工藝條件為A2B2C2D2，即超微綠茶粉添加量為4%，發(fā)酵時間90 min，烘烤溫度190 ℃，烘烤時間8 min。

2.3 綠茶面包加工過程中茶多酚含量的變化

茶多酚是綠茶中含量最高的一種功效成分，其具有天然的抗氧化性及清除自由基等保健作用[24]，綠茶面包加工過程中茶多酚含量的變化會影響茶面包的營養(yǎng)品質(zhì)。為掌握綠茶面包加工過程中茶多酚含量的變化，實驗選取優(yōu)化所得的最佳工藝條件，分別在和面前、和面后、發(fā)酵后、醒發(fā)后、烘烤后對其茶多酚含量變化進行了測定。

表6 綠茶面包加工過程中茶多酚含量的變化情況

注：同行肩標字母不同表示差異顯著(P<0.05)。

由表6可知，在綠茶面包加工過程中，茶多酚含量從0.5%下降到0.4%，損失率為20%，其中，和面、醒發(fā)工序?qū)Σ瓒喾雍康淖兓绊戄^小，茶多酚含量在發(fā)酵和烘烤過程中損失較大。在面團發(fā)酵前后，茶多酚的含量從0.49%下降到0.46%，損失率為6.52%；在面團烘烤前后，茶多酚的含量從0.45%下降到0.4%，損失率為11.11%，烘烤工序?qū)G茶面包中茶多酚保留量影響最大。

2.4 綠茶面包的貯藏穩(wěn)定性

在溫度25 ℃左右、濕度75%存放條件下，通過對比分析普通面包、添加4%超微綠茶粉面包的酸價、過氧化值及色澤隨時間的變化，研究添加超微綠茶粉對面包貯藏穩(wěn)定性的影響。

2.4.1 綠茶面包貯藏期間過氧化值的變化

根據(jù)GB 7099—2015《食品安全國家標準糕點、面包》中規(guī)定，面包的過氧化值(以脂肪計)應(yīng)不大于0.25 g/100g。由圖5可知，普通面包、添加4%超微綠茶粉面包隨著存放時間的遞增，其過氧化值都在逐漸增加，但綠茶面包的過氧化值上升速度始終小于普通面包，這可能是由于超微綠茶粉中的抗氧化成分(多酚類和維生素)使得綠茶面包氧化速度減慢。當存放到4 d時，普通面包的過氧化值已上升到0.27 g/100g，超過國標的上限值，普通面包已氧化變質(zhì)；而在相同環(huán)境下，綠茶面包的過氧化值僅為0.12 g/100g，仍在正常值范圍內(nèi)。直到存放8 d后，綠茶面包的過氧化值才達0.26 g/100g，超過國標規(guī)定的數(shù)值。

圖5 面包貯藏期間過氧化值的變化趨勢

Fig.5 Peroxide value of bread during storage

2.4.2 綠茶面包貯藏期間酸價的變化

根據(jù)GB 7099—2015《食品安全國家標準糕點、面包》中規(guī)定，面包的酸價(以脂肪計)(KOH)≤5 mg/g。由圖6可知，普通面包、添加4%超微綠茶粉面包在貯藏過程中，其酸價都在逐漸增加，但綠茶面包酸價的變化均小于普通面包。

圖6 面包貯藏期間酸價的變化趨勢

Fig.6 Acid value of bread during storage

在25 ℃左右存放到5 d時，普通面包的酸價已達到 5.5 mg/g，超過了國標規(guī)定的數(shù)值；而相同環(huán)境下，茶面包的酸價僅為3.2 mg/g，在正常值范圍內(nèi)。直到存放8 d時，綠茶面包的酸價才達5.2 mg/g，超過國標規(guī)定，表明茶葉的抗氧化作用能延緩面包的酸敗。

2.4.3 綠茶面包貯藏期間色澤的變化

由圖7可知，在溫度25 ℃，濕度75%的環(huán)境下，隨著貯藏時間的延長，普通面包和綠茶面包的L*值都在逐漸變小，說明不同處理面包的亮度在逐漸降低。由圖8～圖9可知，普通面包a*、b*值都基本不變，而綠茶面包的a*值卻緩慢增加，b*值基本不變，說明貯藏時間對普通面包色度基本沒有影響，但綠茶面包由黃綠色逐漸變成黃色隱綠，這可能是由于茶面包中的茶多酚氧化而導(dǎo)致的色澤變化。總體來看，綠茶面包和普通面包在貯藏期間色澤變化的差異尚不明顯。

圖7 面包貯藏期間L*的變化趨勢

Fig.7 L* of bread during storage

圖8 面包貯藏期間a*的變化趨勢

Fig.8 a* of bread during storage

圖9 面包貯藏期間b*的變化趨勢

Fig.9 b* of bread during storage

3 結(jié)論

本試驗運用色差分析和感官評定法相結(jié)合來優(yōu)化綠茶面包的加工工藝，通過單因素和正交試驗獲得最佳工藝條件為：超微綠茶粉添加量4%，發(fā)酵時間90 min，烘烤溫度190 ℃，烘烤時間8 min。該條件下加工的綠茶面包感官評分93分，色差值10.89，說明添加超微綠茶粉制成的茶面包，不僅能在一定程度上改善普通面包的風(fēng)味口感，還賦予普通面包獨特的外觀色澤。通過測定超微綠茶面包加工過程中茶多酚含量變化，探明在和面和醒發(fā)過程對茶多酚功能成分均沒有太大影響，但在發(fā)酵和烘烤過程中對茶多酚的氧化損失影響較大，其損失率分別為6.52%、11.11%，如綠茶面包發(fā)酵時間延長和過高溫度烘烤將會促使茶多酚氧化作用加劇。貯藏穩(wěn)定性試驗結(jié)果表明，面包加工中添加適量的超微綠茶粉對抑制面包的氧化變質(zhì)，延長面包的保質(zhì)期有一定的效果，且超微綠茶粉對面包在貯藏期間色澤變化差異不具有明顯影響。