枸杞面包復(fù)合改良劑優(yōu)化及其品質(zhì)的主成分分析法多指標(biāo)評價

張懷予，沈世爽，張浩，林勤，向愛源，蒲曉菊，王軍節(jié)

(北方民族大學(xué) 生物科學(xué)與工程學(xué)院，植物性農(nóng)產(chǎn)品貯藏與加工重點(diǎn)實(shí)驗室，發(fā)酵釀造工程生物技術(shù)國家民委重點(diǎn)實(shí)驗室，寧夏 銀川，750021)

枸杞(LyciumbarbarumL.)在我國栽培歷史悠久，尤其寧夏中寧枸杞果實(shí)顆粒大、品質(zhì)優(yōu)良，其營養(yǎng)價值和藥用價值極高，是一種“藥食同源”的植物性食品[1]。枸杞因富含枸杞多糖、類胡蘿卜素等生物活性物質(zhì)而具有抗脂肪肝、降低血糖、抗動脈粥樣硬化、增強(qiáng)免疫等作用[2]，并已列入《中華人民共和國藥典(2015版)》，成為開發(fā)功能性保健食品的成分之一。面包是人們?nèi)粘Ｉ钕矏鄣氖称?，由于地域與文化的不同演變出了各種樣式和不同的風(fēng)味[3]。隨著人們健康意識的提高，面包不僅具備良好的口感，同時兼具良好的營養(yǎng)和品質(zhì)[4]。因此，枸杞面包作為新產(chǎn)品具有很大的潛在市場價值。前期研究發(fā)現(xiàn)，當(dāng)枸杞添加量為15.7 g/100 g面粉時，面包色澤亮麗，口感和香氣獨(dú)特，但其質(zhì)構(gòu)彈性小、硬度大[5]，后降低枸杞添加量(同時去除枸杞籽)并進(jìn)行配方優(yōu)化，在保持枸杞面包特有色澤和香氣等不變情況下，枸杞添加量調(diào)整為6.2 g/100 g面粉，但面包仍存在著組織結(jié)構(gòu)較差、易老化等品質(zhì)問題(數(shù)據(jù)尚未發(fā)表)，進(jìn)而影響工業(yè)化生產(chǎn)。

添加改良劑是改善面團(tuán)特性、面包品質(zhì)和老化最有效的方法。目前，面包中使用的品質(zhì)改良劑主要包括乳化劑、氧化劑、增稠劑和酶制劑等[6]，而且經(jīng)常幾種改良劑混合使用，以達(dá)到協(xié)同增效的作用。研究表明，大麥面包中使用β-葡聚糖酶、谷朊粉、α-淀粉酶、谷氨酰胺轉(zhuǎn)氨酶、蔗糖酯和Vc組成的復(fù)合改良劑，可以明顯增加面包片的周長和內(nèi)部氣孔數(shù)，減少孔洞面積，提高比容，改善其質(zhì)構(gòu)特性[7]。在紅薯面包中，添加復(fù)配乳化劑、卡拉膠、復(fù)配酶制劑、Vc組成的復(fù)合型改良劑，可以明顯提高紅薯面包的硬度和比容[8]。為改善豆渣面包比容小，口感差的問題，添加魔芋膠、葡萄糖氧化酶、硬脂酰乳酸鈉、雙乙酰酒石酸單甘油酯組成的復(fù)合改良劑，可以極大改善豆渣面包的不良口感[9]。板栗面包制作中，復(fù)合添加α-淀粉酶、黃原膠和單甘脂，可以改善面包焙烤品質(zhì)，延緩老化[10]。因此，枸杞面包中添加改良劑改善品質(zhì)十分必要。

面包的品質(zhì)評價以感官評定為主體，但因感官評定費(fèi)時費(fèi)力，在信息交流、定性和定量表達(dá)、科學(xué)再現(xiàn)性等方面不能滿足工業(yè)化生產(chǎn)的要求，因此借助質(zhì)構(gòu)儀通過模擬人的口腔和手臂對食品進(jìn)行質(zhì)地分析，已成為面包品質(zhì)評價中廣泛應(yīng)用的方法[11-12]。這種感官評定與機(jī)械質(zhì)構(gòu)儀之間的互補(bǔ)作用，并分析二者之間的關(guān)系，能準(zhǔn)確而科學(xué)地評判面包的品質(zhì)[13]。主成分分析(PCA)是一種減少數(shù)據(jù)集維數(shù)的多元統(tǒng)計方法，即通過多變量中導(dǎo)出的少數(shù)幾個主成分，以揭示變量間的內(nèi)部關(guān)系[14-15]。PCA已在面條制品[16]、肉制品[17]、果蔬[18]、茶葉[19]及焙烤食品[20]的品質(zhì)分析方面多有報道，而有關(guān)枸杞面包貯藏期間的感官、質(zhì)構(gòu)及理化品質(zhì)間多變量指標(biāo)的PCA分析則鮮有報道。

綜上所述，本研究在單因素實(shí)驗基礎(chǔ)上，結(jié)合響應(yīng)面優(yōu)化方法，對枸杞面包的復(fù)合改良劑進(jìn)行優(yōu)化，并分析枸杞面包的理化品質(zhì)。同時，通過PCA方法，采用感官評定與全質(zhì)構(gòu)結(jié)合的方式，對枸杞面包貯藏期間的感官、質(zhì)構(gòu)及理化品質(zhì)進(jìn)行多變量指標(biāo)的綜合分析，以探討改良劑對枸杞面包烘焙品質(zhì)的影響，旨在為枸杞面包的工業(yè)化生產(chǎn)提供理論依據(jù)，為深度開發(fā)新型的烘焙食品提供理論支持。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

枸杞、黃油、蔗糖、鹽、高筋粉、安琪酵母，華潤萬家超市；谷朊粉、硬脂酰乳酸鈉、Vc、葡萄糖氧化酶，美國唐瑞斯食品物料公司。

SM220攪拌機(jī)、SM523電烤爐,新麥機(jī)械(無錫)有限公司；JXED7醒發(fā)箱,北京東孚久恒儀器技術(shù)有限公司；TMS-Pro食品物性分析儀,美國FTC公司；BCD-25iKSF冰箱,青島海爾股份有限公司；LGJ-10S真空冷凍干燥箱、101-3-BS-II電熱恒溫鼓風(fēng)干燥箱,上海躍進(jìn)醫(yī)療器械有限公司。

1.2 方法

1.2.1 工藝流程及操作要點(diǎn)

參考張懷予等[5]方法并修改，制作工藝流程如下：

原料預(yù)處理→配料→面團(tuán)調(diào)制→發(fā)酵→整形→醒發(fā)→烘烤→冷卻→成品面包

面包制作的操作要點(diǎn)：

(1)原料預(yù)處理、配料：枸杞真空凍干粉碎，100目篩過篩，去除枸杞籽后，留以備用。以100 g面粉為基重，稱取制好的枸杞粉6.2 g(前期試驗結(jié)果)、糖12 g、鹽0.8 g、酵母1.6 g、黃油5 g、水62 g。

(2)面團(tuán)調(diào)制：將各種輔料混合，放入面團(tuán)攪拌機(jī)，先慢速攪拌，讓面團(tuán)形狀基本形成后，進(jìn)行快速攪拌，打至面筋形成。

(3)發(fā)酵：將打好的面團(tuán)放入盆中，置于27 ℃、相對濕度為75%的醒發(fā)箱內(nèi)，發(fā)酵2 h。

(4)整形：待面團(tuán)發(fā)酵截止，對其進(jìn)行整形和排氣，時間不超過30 min。

(5)醒發(fā)：在37 ℃、相對濕度85%的醒發(fā)箱里，將整好的面團(tuán)醒發(fā)45 min。

(6)烘烤：上火溫度205 ℃，下火溫度185 ℃，烘烤15 min。

(7)冷卻：脫模，冷卻至室溫。

1.2.2 單因素實(shí)驗

以100 g面粉為基重，分別考察不同比例的谷朊粉(0、1、2、3、4、5 g)、硬脂酰乳酸鈉(0、0.1、0.2、0.3、0.4、0.5 g)、Vc(0、5、10、15、20、25 mg)、葡萄糖氧化酶(0、10、15、20、25、30 mg)的添加對枸杞面包綜合評分的影響(綜合評分為感官評分和主要質(zhì)構(gòu)指標(biāo)的權(quán)重之和)。

綜合評分=彈性×25%+拉伸阻力×10×25%+拉伸

距離×25%+感官評分×25%

(1)

1.2.3 響應(yīng)面實(shí)驗設(shè)計

在單因素試驗基礎(chǔ)上，依據(jù)Box-Behnken設(shè)計原理，選取谷朊粉、硬脂酰乳酸鈉、Vc、葡萄糖氧化酶添加量為自變量，綜合評分為響應(yīng)值，對枸杞面包添加的改良劑進(jìn)行4因素3水平的響應(yīng)面設(shè)計，各因素變化及水平編碼見表1。

表1 因素水平表Table 1 Factors and levels

1.2.4 面包的感官評定

選取10名身體健康，感覺正常，無過敏癥狀的人員組成評分小組，均具備感官評價的基本知識，參照張懷予等[5]方法并修改，將室溫下冷卻1 h后的面包進(jìn)行感官評定，分別對面包外觀(5分)、表皮質(zhì)地(5分)、表皮色澤(5分)、內(nèi)部色澤(5分)、面包體積(小米置換法)(20分)、平滑度(10分)、組織結(jié)構(gòu)(20分)、香味(5分)、彈柔性(20分)和口感(5分)指標(biāo)進(jìn)行評分，總分為每項分值之和，最終10人評分之和的平均值即為該面包感官品質(zhì)的評分。

1.2.5 質(zhì)構(gòu)的測定

面團(tuán)拉伸的測定：參照李卓瓦等[21]方法并修改。將攪拌好的面團(tuán)取50 g靜置40 min，用壓面機(jī)將靜置好的面團(tuán)壓成厚0.5 cm，寬0.2 cm的面條，選取方形平板拉伸探頭，設(shè)定速度為60 mm/min，最大拉伸距離為65 cm的條件下對面條進(jìn)行拉伸測試，測定面團(tuán)的最大拉伸阻力和拉伸距離。每處理測定面條6根，重復(fù)3次。

面包全質(zhì)構(gòu)測定：參照王軍節(jié)等[22]方法并修改:采用直徑36 mm的柱型測試探頭，切取冷卻面包的中部25 mm的面包片，于切片中心處測定。TPA(texture profile analysis)測試程序:測試速度140 mm/min；壓縮程度40%；間隔時間15 s；觸發(fā)力0.2 N。測定枸杞面包的彈性、硬度、內(nèi)聚性、黏附性、膠黏性和咀嚼性6個全質(zhì)構(gòu)特性。每處理測定面包6個，重復(fù)6次。

1.2.6 面包的理化品質(zhì)測定

面包比容的測定：參照張園園等[23]方法，取出烘焙好的面包，室溫冷卻1 h后，稱取質(zhì)量，然后采用油菜籽置換法測定面包體積。

(2)

式中，V1：油菜籽與面包總體積，mL；V2：油菜籽體積，mL；M：面包質(zhì)量，g。

面包高徑比的測定：參照BOUREKOUA等[24]方法并修改，切取面包中央切片，并用數(shù)碼相機(jī)對中央切片進(jìn)行高清拍攝，將照片導(dǎo)入Photoshop 2017軟件中，對面包切片高與寬進(jìn)行測繪。

(3)

式中，H：面包切片的高度，mm；W：面包切片的寬度，mm。

面包水分的測定：參照LICCIARDELLO等[25]方法并修改。取面包中部25 mm切片，切取切片中心40 mm×40 mm的面包心及其上的面包皮，將剪碎的面包心與面包皮以3∶1(m∶m)的比例混入稱量瓶中，置于101～105 ℃干燥箱內(nèi)烘至恒重。試樣中的水分含量，按公式(4)進(jìn)行計算：

(4)

式中，m0：稱量瓶質(zhì)量；m1：烘前面包和稱量瓶質(zhì)量；m2：烘后面包和稱量瓶質(zhì)量。

面包色澤的測定：參照ALENCAR等[26]方法并修改，采用HP-200型號精密色差儀測定面包中部的表皮色澤，顏色參數(shù)L*(發(fā)光度，即黑白值)。

1.3 數(shù)據(jù)處理與分析

采用Excel 2016對面包測繪數(shù)據(jù)進(jìn)行整理分析。數(shù)據(jù)分析繪圖采用Origin Pro 8.0。以XLSTAT 2016對數(shù)據(jù)進(jìn)行主成分分析(PCA)。

2 結(jié)果與分析

2.1 單因素實(shí)驗

由圖1可知，隨著谷朊粉添加量的增加，枸杞面包的彈性和感官評分均呈先增加后逐漸下降的趨勢，當(dāng)添加量達(dá)到2 g/100 g時，彈性和感官評分分別達(dá)到最大值5.14 mm和82.70；面團(tuán)的拉伸阻力和拉伸距離變化相似。隨著谷朊粉添加量增加到2 g/100 g時，拉伸阻力和距離均分別增加至最大值0.16 N和55.22 cm，之后均緩慢下降，并在4 g/100 g時，略回升至0.15 N和54.83 cm,隨后再次輕微下降至0.13 N和54.07 cm；綜合評價值則隨著谷朊粉量的增加快速增大，在2 g/100 g時達(dá)到最大值35.80，隨后快速下降，而在4 g/100 g時則略有回升，之后迅速下降。谷朊粉的最佳添加范圍為1～3 g/100 g。谷朊粉作為一種增筋劑，賦予面團(tuán)良好的黏彈性、延伸性、成膜性和良好的焙烤特性，但添加過量時，將導(dǎo)致面團(tuán)中的巰基和二硫鍵顯著下降，且易相互聚集形成“面筋球”，影響面團(tuán)的加工特性[6,8]。

圖中“拉伸阻力”為實(shí)測面團(tuán)拉伸阻力×10，下同圖1 不同谷朊粉添加量對枸杞面包綜合評分的影響Fig.1 The effect of different wheat gluten contents on comprehensive evaluation of Lycium barbarum bread

由圖2可知，隨著硬脂酰乳酸鈉添加量的增加，面包彈性、面團(tuán)拉伸阻力和拉伸距離趨勢相似，均為先緩慢上升后逐漸下降，當(dāng)添加量達(dá)到0.4 g/100 g時，彈性、拉伸阻力和拉伸距離分別為5.3 mm、0.18 N和57.41 cm；感官評價則先緩慢增加，在添加量為0.3 g/100 g時，輕微下降，之后在0.4 g/100 g時達(dá)到最大值82.60，隨后則逐漸下降；綜合評分總體呈先快速增加后下降的趨勢，在添加量為0.4 g/100 g時達(dá)到最大值36.78。硬脂酰乳酸鈉的最佳優(yōu)化范圍為0.3～0.5 g/100 g。硬脂酰乳酸鈉是一種穩(wěn)定的乳化劑，能與面筋中的蛋白質(zhì)作用形成復(fù)合物，增強(qiáng)面團(tuán)的彈性、韌性和持氣性，增大面包體積，改善品質(zhì)，防止老化并延長保存期，乳化劑的正常使用量為面粉的0.5%左右[8,27]。

圖2 不同硬脂酰乳酸鈉添加量對枸杞面包綜合評分的影響Fig.2 The effect of different sodium stearyl lactate contents on comprehensive evaluation of Lycium barbarum bread

由圖3所示，隨著Vc添加量的增加，面團(tuán)的拉伸阻力、拉伸距離和面包彈性均呈先逐漸增大后下降的趨勢，當(dāng)添加量增大至15 mg/100 g時，拉伸阻力、拉伸距離和彈性均達(dá)到最大值，分別為0.17 N、57.41 cm和5.94 mm。

圖3 不同Vc添加量對枸杞面包綜合評分的影響Fig.3 The effect of different Vc contents on comprehensive evaluation of Lycium barbarum bread

面包感官評分則隨著Vc添加量增加而緩慢上升，在添加量為5 mg/100g時增加至82.60，之后輕微下降，當(dāng)添加量為15 mg/100 g時感官評分增至最大值87.30，隨后則逐漸下降；綜合評分則呈雙峰型變化，當(dāng)Vc為5 mg/100 g時，達(dá)到第1個峰值35.92，之后在15 mg/100 g時增加至第2個峰值，達(dá)到最大值38.08。Vc添加量的最佳范圍為10～20 mg/100 g?？寡趸瘎￢c是目前較為安全的品質(zhì)改良劑，能氧化面筋蛋白中的巰基為二硫鍵，使蛋白分子以二硫鍵相互連接，形成網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，增強(qiáng)面團(tuán)筋力、持氣性、彈性、韌性和延展性，但是添加過量時，面團(tuán)筋度過強(qiáng)，影響面團(tuán)的加工特性和面包的品質(zhì)[8]。

從圖4可知，面包彈性、面團(tuán)拉伸阻力、拉伸距離和感官評分均隨著葡萄糖氧化酶添加量的增加呈現(xiàn)單峰型變化趨勢，當(dāng)添加量增加至20 mg/100 g時，面包彈性、面團(tuán)拉伸阻力、拉伸距離和感官評分達(dá)到最大值，分別為4.66 mm、0.16 N、54.43 cm和83.50；隨著葡萄糖氧化酶添加量的增加，綜合評分先迅速升高，當(dāng)添加量為20 mg/100 g時達(dá)到最大值36.03，之后則快速下降。葡萄糖氧化酶的最優(yōu)區(qū)間范圍為15～25 mg/100 g。葡萄糖氧化酶有良好的氧化作用，增大面團(tuán)強(qiáng)度，可取代其他氧化劑而減少對人體的副作用，但是使用過量，則使面團(tuán)脫氧去水而變得干硬，延展性降低，面包品質(zhì)下降[28]。

圖4 不同葡萄糖氧化酶添加量對枸杞面包綜合評分的影響Fig.4 The effect of different glucose oxidase contents on comprehensive evaluation of Lycium barbarum bread

2.2 響應(yīng)面優(yōu)化

以谷朊粉(A)、硬脂酰乳酸鈉(B)、Vc(C)、葡萄糖氧化酶(D)4個因素為自變量，以枸杞面包綜合評分為響應(yīng)值，進(jìn)行Box-Behnken試驗設(shè)計，結(jié)果見表2、表3和圖5。

數(shù)據(jù)通過Design Exper8.05軟件進(jìn)行方差分析后，得到了二次多項回歸方程為：

Y=41.17+0.13×A+0.51×B+0.49×C+0.22×D+1.29×A×B-0.50×A×C+0.92×A×D-0.17×B×C-0.39×B×D-1.34×C×D-1.83×A2-1.42×B2-1.04×C2-0.94×D2

由表3可知，二次多項式模型P<0.000 1，失擬項P=0.091 7>0.05，說明方程擬合程度比較好，誤差小，該方程與實(shí)測值能較好地擬合；復(fù)數(shù)相關(guān)系數(shù)R2為0.902 6，表明回歸方程對綜合評分的預(yù)測值與實(shí)測值具有較好的相關(guān)性，可用該模型進(jìn)行枸杞面包復(fù)合型改良劑優(yōu)化的分析和預(yù)測。同時，除了硬脂酰乳酸鈉(B)、Vc(C)、谷朊粉和葡萄糖氧化酶(AD)對枸杞面包綜合評分的影響為顯著，谷朊粉和硬脂酰乳酸鈉(AB)、Vc和葡萄糖氧化酶(CD)及所有的二次項對結(jié)果的影響均為極顯著以外，其余的因素均為不顯著。各因素對枸杞面包綜合評分的影響不是簡單的線性關(guān)系，影響順序為硬脂酰乳酸鈉>Vc>葡萄糖氧化酶>谷朊粉。

表2 試驗設(shè)計結(jié)果Table 2 Results of response surface design

表3 方差分析結(jié)果Table 3 Results of analysis of variance(ANOVA)

注: **差異極顯著(P<0.01)；*差異顯著(P<0.05)。

表3和圖5所示，谷朊粉和葡萄糖氧化酶交互作用對枸杞面包綜合評分的影響為顯著，谷朊粉和硬脂酰乳酸鈉、Vc和葡萄糖氧化酶對綜合評分影響為極顯著。在圖5-A中，當(dāng)Vc和葡萄糖氧化酶的添加量不變，隨著谷朊粉和硬脂酰乳酸鈉添加量的增加，面包的綜合評分呈單峰型變化；當(dāng)谷朊粉添加量為1～2 g/100 g時，硬脂酰乳酸鈉添加量為0.3～0.4 g/100 g時，兩者對綜合評分有增效作用；當(dāng)谷朊粉添加量為2～3 g/100 g時，硬脂酰乳酸鈉添加量為0.4～0.5 g/100 g時，綜合評分分別隨著兩者添加量的增加而迅速降低。在圖5-B中，當(dāng)硬脂酰乳酸鈉和Vc的添加量一定時，谷朊粉和葡萄糖氧化酶的變化趨勢與圖5-A相似，當(dāng)谷朊粉添加量為1～2 g/100 g時，葡萄糖氧化酶添加量15～19 mg/100 g時，兩者對綜合評分有增效作用；當(dāng)谷朊粉添加量為2～3 g/100 g時，葡萄糖氧化酶添加量為19～25 mg/100 g時，綜合評分分別隨著兩者添加量的增加而迅速降低；在圖5-C中，當(dāng)谷朊粉和硬脂酰乳酸鈉添加量不變時，隨著Vc和葡萄糖氧化酶添加量的增加，綜合評分均呈先快速上升后緩慢下降的趨勢；當(dāng)Vc添加量為10～18 mg/100 g時，葡萄糖氧化酶添加量為15～23 mg/100 g時，兩者對枸杞面包綜合評分有增效作用；當(dāng)Vc添加量為18～20 mg/100 g時，葡萄糖氧化酶添加量為23～25 mg/100 g時，綜合評分分別隨著Vc和葡萄糖氧化酶添加量的增加而緩慢下降。等高線圖均呈橢圓形，表明交互作用顯著。

圖5 不同因素對枸杞面包綜合評分交互作用的響應(yīng)面圖Fig.5 Response surface showing the effects of different factors on the interaction of comprehensive evaluation of Lycium barbarum bread

響應(yīng)面優(yōu)化得到枸杞面包復(fù)合改良劑的最佳添加量：100 g面粉中，谷朊粉2.04 g、硬脂酰乳酸鈉0.42 g、Vc 16.39 mg、葡萄糖氧化酶19.48 mg。枸杞面包綜合評分的理論值為41.28。將各因素修正為谷朊粉2.0 g/100 g、硬脂酰乳酸鈉0.4 g/100 g、Vc 16.4 mg/100 g、葡萄糖氧化酶19.5 mg/100 g，進(jìn)行3組驗證試驗，枸杞面包綜合評分為41.89。測定結(jié)果較穩(wěn)定，偏差較小，結(jié)果可靠、合理。

2.3 面包理化品質(zhì)分析

2.3.1 比容的分析

如圖6所示，面包的比容呈現(xiàn)上升趨勢，空白組面包比容為2.84，枸杞組面包比容為3.60，改良組面包的比容最大，達(dá)到3.81，分別是空白組和枸杞組比容的1.34和1.06倍。由此可知復(fù)合改良劑可明顯改善面團(tuán)的組織結(jié)構(gòu)，使枸杞面包的比容增加，具有較好的外觀品質(zhì)，而且Vc和葡萄糖氧化酶的復(fù)配，可使面團(tuán)非常穩(wěn)定且能增加其1%～2%的吸水能力，使面包體積再次增大[28]。

CK-空白組; GQ-枸杞組; GL-改良組圖6 不同面包第0天對比容的影響Fig.6 The effect of different breads on the specific volume at day 0注：不同小寫字母表示差異顯著(P<0.05),下同。

2.3.2 高徑比的分析

如圖7和圖8所示，在第0天改良組面包的高徑比明顯大于空白組和枸杞組面包。改良組面包的高徑比最大，達(dá)到1.23，而空白組和枸杞組分別為1.11和1.15，改良組的高徑比分別是空白組和枸杞組的1.11和1.07倍。面包在模具中焙烤時，高徑比表示面包在模具中上升的高度，表明焙烤過程中面團(tuán)結(jié)構(gòu)的維持能力[24]。高徑比的上升會產(chǎn)生較大的比容和更好的形狀，能夠提升面包的感官品質(zhì)[29]。上述單因素分析中可知，4種改良劑均能賦予面團(tuán)良好的組織結(jié)構(gòu)，所以復(fù)合改良劑對面包高徑比具有顯著的提升作用，能夠改善面團(tuán)特性和提升面包的焙烤品質(zhì)。

A-空白組; B-枸杞組; C-改良組圖7 不同面包第0天的高徑比切片圖像Fig.7 Slice images of height to diameter ratio of different breads at day 0

CK:空白組; GQ:枸杞組; GL:改良組圖8 不同面包第0天對高徑比的影響Fig.8 The effect of different breads on the ratio of height to diameter at day 0

2.3.3 貯藏期間老化品質(zhì)的分析

2.3.3.1 貯藏期內(nèi)水份遷移的變化

面包中水分的遷移是衡量老化程度的一個重要指標(biāo)，水分含量可以用來判斷面包的新鮮程度[30]，由圖9可知，空白組與枸杞組面包水分在第1天均為上升趨勢，之后空白組迅速下降，而枸杞組在第3天略有上升，后快速下降；改良組面包中，水分在第0天到第7天保持緩慢下降趨勢且顯著高于空白組和枸杞組面包。乳化劑是最理想的面包保鮮劑和抗老化劑，可能是作為乳化劑的硬脂酰乳酸鈉與參與面包老化的物質(zhì)發(fā)生相互作用，影響了面團(tuán)中水分分布，增加面包芯的含水量[31]。

CK-空白組; GQ-枸杞組; GL-改良組圖9 不同面包在貯藏期內(nèi)水份遷移的變化Fig.9 Changes of moisture migration of different breads during storage

2.3.3.2 貯藏期內(nèi)硬度的變化

硬度是衡量面包老化的重要指標(biāo)之一。如圖10所示，空白組與枸杞組面包從第0天到第7天，硬度呈現(xiàn)快速上升的趨勢。改良組面包的硬度從第0天到第7天則表現(xiàn)為逐漸上升，且顯著低于其他2組面包。高紅巖等[32]認(rèn)為硬脂酰乳酸鈉可與淀粉發(fā)生相互作用，有效降低淀粉的回生速度，起到軟化和防止面包老化的效果。因此，復(fù)合改良劑減緩面包硬度的增加，提升了面包的抗老化能力。

CK-空白組; GQ-枸杞組; GL-改良組圖10 不同面包在貯藏期內(nèi)硬度的變化Fig.10 Changes of hardness of different breads during storage

2.4 枸杞面包貯藏期間品質(zhì)的主成分分析

PCA作為統(tǒng)計工具揭示所選變量之間的多元相關(guān)。對面包理化品質(zhì)、質(zhì)構(gòu)及感官評分中的11個指標(biāo)進(jìn)行主成分加權(quán)：比容、高徑比、L值、水分含量、彈性、內(nèi)聚性、黏附性、硬度、面包外觀、組織結(jié)構(gòu)、彈柔性。同時，PCA分析之前，進(jìn)行Bartlett`s球形檢驗和Kaiser-Meyer-Olkin (KMO)檢驗，其中P值<0.000 1，KMO統(tǒng)計量為0.6，表明各變量間具有相關(guān)性，PCA是可接受的[33]。

PCA結(jié)果表明，3個主要成分共同解釋了調(diào)查參數(shù)總方差的84.20%，有較少信息損失，僅為15.80%。第1主成分描述總方差的53.46%，是最主要的主成分，第2和第3主成分分別描述總方差的20.41%和10.33%，僅次于主成分1，且前3個主成分特征值均大于1。因此，3個主成分足以說明枸杞面包貯藏期間的品質(zhì)變化。

從圖11-A可知，各指標(biāo)與貯藏天數(shù)和面包組別(空白組、枸杞組、改良組)之間的關(guān)系，其中內(nèi)聚性、硬度、L值與比容、高徑比、水分含量、彈性、彈柔性、黏附性、面包外觀、組織結(jié)構(gòu)呈負(fù)關(guān)系。結(jié)合圖11-A和B分布情況可知，空白組第0天和第1天(0-CK、1-CK)位于左半?yún)^(qū)，表現(xiàn)出較好的彈柔性、黏附性、面包外觀、組織結(jié)構(gòu)。隨著貯藏時間的推移，空白組第3天(3-CK)和第5天(5-CK)開始遠(yuǎn)離左半?yún)^(qū)進(jìn)入右半?yún)^(qū)，彈柔性、黏附性、面包外觀、組織結(jié)構(gòu)等品質(zhì)開始下降，且在右半?yún)^(qū)第3天、5天、7天(7-CK)逐漸遠(yuǎn)離L值，表明顏色開始變暗，第5天和7天分別接近硬度和右上區(qū)的內(nèi)聚性，則硬度顯著增加，第7天空白組面包內(nèi)部結(jié)合力增大，可能是由于其貯藏后期面包老化所致；枸杞組第0天(0-GQ)和第1天(1-GQ)表現(xiàn)出良好的彈柔性、黏附性、面包外觀、組織結(jié)構(gòu)。隨著時間的推移，第3天、5天、7天(3-GQ、5-GQ、7-GQ)也開始跨過左半?yún)^(qū)進(jìn)入右上區(qū)，其硬度和內(nèi)聚性開始增加，并且顏色加深；改良組從第0天到第5天(0-GL、1-GL、3-GL、5-GL)全部位于雙標(biāo)圖的左半?yún)^(qū)，并且接近彈性、水分含量、高徑比、比容等指標(biāo)，而且在左上區(qū)只有改良組，說明在添加復(fù)合型改良劑之后彈性、水分含量、高徑比、比容這些指標(biāo)與未添加改良劑的面包有了明顯的區(qū)分，貯藏第7天(7-GL)的改良組相比于空白組與枸杞組，距離內(nèi)聚性和硬度較遠(yuǎn)，說明其硬度上升較慢，貯藏品質(zhì)較好。

綜上所述，改良組相比于空白組與枸杞組，在彈性、水分含量、高徑比、比容這些指標(biāo)表現(xiàn)出較好的貯藏品質(zhì)，且在雙標(biāo)圖11-A中表現(xiàn)出感官彈性與質(zhì)構(gòu)彈性指標(biāo)較為接近，說明二者都可以客觀地評價面包的彈性。

A-雙標(biāo)圖; B-散點(diǎn)圖圖11 不同面包貯藏期間品質(zhì)的PCA雙標(biāo)圖和散點(diǎn)圖Fig.11 PCA plot of qualities of different breads during storage

3 結(jié)論

以100 g面粉為基重，枸杞面包復(fù)合改良劑的最佳配方為：2.0 g谷朊粉、0.4 g硬脂酰乳酸鈉、16.4 mg Vc和19.5 mg葡萄糖氧化酶；

改良組枸杞面包的比容和高徑比最大；貯藏期間改良組面包的水分含量相比于空白組和枸杞組較高，且改良組的硬度顯著低于空白組與枸杞組；

主成分分析得出空白組、枸杞組和改良組的面包品質(zhì)有明顯區(qū)分，且改良組面包在彈性、水分含量、高徑比、比容等方面表現(xiàn)出較好的貯藏性能?？傊?，添加復(fù)合改良劑可改善枸杞面包的組織結(jié)構(gòu)狀態(tài)并提高其貯藏品質(zhì)，為枸杞面包工業(yè)化生產(chǎn)奠定了基礎(chǔ)。