藜麥面包工藝研究

周曉聰，張熙婷，葉金鐸，趙文莉，周學(xué)永，李航，*

（1.天津農(nóng)學(xué)院天津市農(nóng)副產(chǎn)品深加工技術(shù)工程中心，食品科學(xué)與生物工程學(xué)院，天津300384；2.天津理工大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院，天津300384）

藜麥又稱藜谷，是一種原產(chǎn)于南美洲安第斯山區(qū)的谷類植物，有5 000～7 000 多年的食用和種植歷史。藜麥不僅富含蛋白質(zhì)及鈣、鐵、鋅和維生素E 等微量營養(yǎng)素[1]，而且還含有全部必需氨基酸，并富含植物化學(xué)物質(zhì)[2]，具有提高人類營養(yǎng)水平、預(yù)防疾病發(fā)生的潛在功效[3]。藜麥的神奇之處是作為植物具有接近人體氨基酸組成的優(yōu)質(zhì)蛋白質(zhì)，其蛋白質(zhì)含量高達(dá)16%～22%（牛肉20%），品質(zhì)與奶粉及肉類相當(dāng)[4]。食用藜麥可起到改善體內(nèi)酸堿平衡的作用，保持健康體質(zhì)[5]。同時(shí)，藜麥對(duì)高血壓和糖尿病等疾病也有很好的療效[6-8]。食用藜麥，能起到降血壓的作用；研究證實(shí)，藜麥也可減少Ⅱ型糖尿病的發(fā)生。藜麥中的酶能參與體內(nèi)葡萄糖的利用及胰島β 細(xì)胞的功能和分泌，可規(guī)律性地食用藜麥會(huì)減少Ⅱ型糖尿病的發(fā)生。

近年來，國內(nèi)對(duì)藜麥的研究也越來越多，申瑞玲等[9]對(duì)藜麥的主要營養(yǎng)成分、礦物質(zhì)及植物化學(xué)物質(zhì)含量測(cè)定，結(jié)果表明藜麥優(yōu)良的營養(yǎng)物質(zhì)，能夠滿足人們的日常的基本營養(yǎng)需求；王桂林等[10]研究藜麥中的黃酮和多酚對(duì)DPPH·，·OH 及NO2-等具有很好的清除能力，故藜麥?zhǔn)且环N優(yōu)質(zhì)的天然抗氧化劑；李興等[11]對(duì)藜麥紅棗飲料進(jìn)行研究，得到藜麥紅棗復(fù)合飲料的最佳配方?；谵见湹膬?yōu)質(zhì)營養(yǎng)價(jià)值和功能特性，本研究將藜麥作為研究開發(fā)的首選材料，試驗(yàn)將藜麥與其他材料相混合，通過加工制備出營養(yǎng)豐富，提高藜麥粉的添加量，加強(qiáng)對(duì)口感的要求，研究出口感美味的藜麥面包，也為今后相關(guān)產(chǎn)品的研發(fā)提供一定的理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料及取樣

高筋小麥粉：陳克明面業(yè)有限公司；奶粉：雀巢集團(tuán)；綿白糖：成都齊力紅食品有限責(zé)任公司；泡打粉：百鉆無鋁泡打粉公司；食用鹽：中鹽榆林鹽化有限公司；干酵母：安琪酵母股份有限公司；黃油：SUKI 多美鮮公司；鮮雞蛋：市售。

1.2 儀器和設(shè)備

發(fā)酵箱（CNC1683861820）：河北歐美佳食品機(jī)械有限公司；烤箱（RP11）：猛犸象科技有限公司；電子稱（PCS-30A）：上海三積分電子有限公司；質(zhì)構(gòu)儀（TA.XT.plus）：美國 sms 公司；電子鼓風(fēng)干燥箱（DGH-9240A）：電熱恒溫水浴鍋（HH-4）：上海恒一科學(xué)儀器有限公司；凱氏定氮儀（VELP）：北京盈盛恒泰科技有限公司；電子分析天平（Bs-224s）：奧豪斯儀器有限公司。

1.3 工藝流程

進(jìn)行材料預(yù)處理（將藜麥洗凈晾干，炒制后進(jìn)行粉碎）→主料（面包粉、藜麥粉）稱量、混勻→酵母溫水活化（30 ℃左右）→加入輔料（白糖，食鹽，雞蛋，黃油）→攪拌和面（20 min）→靜置（8 min）→揉搓整形→裝盤醒發(fā)（溫度32 ℃，濕度90%，180 min）→烘培（溫度160 ℃，20 min）→冷卻→成品

然后再進(jìn)行工藝優(yōu)化，通過感官評(píng)價(jià)打分進(jìn)行藜麥粉與面粉混合比例、發(fā)酵濕度、發(fā)酵時(shí)間等選擇。

1.4 試驗(yàn)方法

1.4.1 預(yù)試驗(yàn)配方

以藜麥粉和高精面粉為基重，各配料的添加情況如下：奶粉1.11%，泡打粉0.18%，白砂糖11.17%，酵母0.37%，食鹽0.81%，雞蛋5.59%，黃油3.72%，水25.42%。

1.4.2 單因素優(yōu)化試驗(yàn)

在預(yù)試驗(yàn)基礎(chǔ)上進(jìn)行單因素優(yōu)化試驗(yàn)設(shè)計(jì)，藜麥添加量為8 %、12 %、16 %、20 %；干酵母添加量為0.50 %、0.75%、1.00%、1.25%；發(fā)酵濕度75%、80%、85%、90%；發(fā)酵時(shí)間 90、120、150、180 min；發(fā)酵溫度28、30、32、34 ℃，黃油添加量 0.7%、1.4%、2.1%、2.8%等進(jìn)行單因素試驗(yàn)。

1.4.3 正交試驗(yàn)

根據(jù)單因素試驗(yàn)結(jié)果，根據(jù)正交試驗(yàn)原理選取藜麥面粉添加量、干酵母添加量、黃油添加量為因素，設(shè)計(jì)L9（34）表正交試驗(yàn)。正交因素與水平設(shè)計(jì)見表1。

表1 正交因素與水平設(shè)計(jì)Table 1 Orthogonal factors and horizontal design

1.4.4 質(zhì)構(gòu)測(cè)定

取同等質(zhì)量規(guī)格的面包，采用質(zhì)構(gòu)儀測(cè)定藜麥面包的硬度、彈性和黏聚性。將面包切成3 mm×3 mm×25mm 的塊狀。儀器參數(shù)為，探頭P/35；測(cè)前速度：2mm/s；測(cè)試速度：1 mm/s；測(cè)后速度：1 mm/s；壓縮程度：面包片厚度的40%；觸發(fā)模式Auto；觸發(fā)力：5 g；數(shù)據(jù)采集頻率：250 Hz，間隔：5 s。面包片平放于p/35 探頭正下方，使探頭對(duì)準(zhǔn)面包芯的正中央，每樣重復(fù)測(cè)3 次。

1.4.5 感官評(píng)定

面包品質(zhì)評(píng)定方法：感官評(píng)分，由10 人組成評(píng)定小組，對(duì)藜麥面包的外觀形態(tài)和內(nèi)部品質(zhì)進(jìn)行綜合評(píng)分，藜麥雜糧面包感官評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)見表2。

表2 藜麥雜糧面包感官評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)Table 2 Sensory scoring criteria for quinoa coarse cereal bread

2 結(jié)果與分析

2.1 藜麥面粉與高精面粉對(duì)藜麥品質(zhì)的影響

通過藜麥添加量占面包比為8 %、12 %、16 %、20 %，分別考察硬度、彈性、黏聚性等相關(guān)指標(biāo)，對(duì)進(jìn)行感官評(píng)分，如表3 所示。

表3 藜面粉與面包粉比例對(duì)面包品質(zhì)的影響Table 3 Effect of quinoa flour to bread flour ratio on bread quality

由表3 可得，隨著藜麥面粉所占比例的增加，藜麥面包的硬度呈增大的趨勢(shì)，彈性整體呈降低趨勢(shì)，而黏聚性變化程度較小。結(jié)合感官評(píng)價(jià)得出的分?jǐn)?shù)可知當(dāng)藜麥面粉占面包粉的比例為12 %時(shí)得分最高（95分）。當(dāng)藜麥面粉占面包粉的比例為20%時(shí)，得分最低（90），此時(shí)藜麥口感太重，苦蕎味道難以接受。綜合以上分析，當(dāng)藜麥面粉占面包粉的比例為12%時(shí)，藜麥面包的品質(zhì)最佳。

主要原因可能是小麥粉特有的麥谷蛋白和麥醇溶蛋白相互作用產(chǎn)生黏彈性面筋網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，小麥粉減少則該結(jié)構(gòu)也隨之減少，使得面包品質(zhì)受到影響[10]，雖然藜麥粉中也含有蛋白質(zhì)，但是它們并沒有類似于麥醇溶蛋白-麥谷蛋白復(fù)合物的結(jié)構(gòu)[11]。當(dāng)藜麥粉所占比例較低時(shí)，小麥黏彈性面筋結(jié)構(gòu)不會(huì)受到太大影響，面包品質(zhì)變化不明顯。當(dāng)藜麥粉用量較大時(shí)，過多雜糧粉對(duì)小麥粉造成稀釋作用，影響了小麥面筋黏彈性網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的形成，導(dǎo)致面團(tuán)硬度增大。

2.2 干酵母添加量對(duì)面包品質(zhì)的影響

試驗(yàn)考察干酵母添加量對(duì)面包品質(zhì)的影響，通過干酵母的添加量為0.25 %、0.5 %、0.75 %、1.00 %、1.25%，分別考察硬度、彈性、黏聚性等相關(guān)指標(biāo)，對(duì)進(jìn)行感官評(píng)分見表4。

表4 干酵母添加量對(duì)面包品質(zhì)的影響Table 4 Effect of dry yeast addition on bread quality

由表4 可得，隨著干酵母所占比例的增加，藜麥面包的硬度和彈性都呈現(xiàn)先增加后減小的趨勢(shì)，而黏聚性則隨著干酵母比例的增加而增加。觀察感官評(píng)價(jià)的得分可以看出隨著干酵母比例的增加感官評(píng)價(jià)的分?jǐn)?shù)在逐漸降低，且在干酵母比例為1.00%和1.25%時(shí)感官評(píng)價(jià)分?jǐn)?shù)相同（85 分），但是隨著干酵母比例的增加感官評(píng)價(jià)得分總體變化幅度較小。綜合以上評(píng)價(jià)指標(biāo)，當(dāng)干酵母比例為0.5%時(shí)，藜麥面包的品質(zhì)最佳，且干酵母利用的更加充分。

導(dǎo)致以上結(jié)果的主要原因可能有：首先，酵母用量的增加，能夠使參與美拉德反應(yīng)的還原糖含量減少[12]，導(dǎo)致產(chǎn)品表皮顏色不均且無光澤；其次，早期發(fā)酵速度過快，產(chǎn)氣量過多，面筋網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)因擴(kuò)展過度造成強(qiáng)度降低，持氣性下降，弱化的面筋結(jié)構(gòu)無法應(yīng)對(duì)隨酵母增加而增長的氣體量，導(dǎo)致內(nèi)部結(jié)構(gòu)破裂、表面出現(xiàn)褶皺，蜂窩狀氣孔大小不均[13]，同時(shí)由于發(fā)酵過度出現(xiàn)酸味，所以彈性和硬度降低，感官評(píng)分降低。

2.3 發(fā)酵濕度對(duì)面包品質(zhì)的影響

試驗(yàn)考察了發(fā)酵濕度對(duì)面包品質(zhì)的影響，分別以75%、80%、85%、90%為基準(zhǔn)，考察面包硬度、彈性和黏聚性，并進(jìn)行感官評(píng)價(jià)得分見表5。

表5 發(fā)酵濕度對(duì)面包品質(zhì)的影響Table 5 Effect of fermentation humidity on bread quality

由表5 可得，在發(fā)酵濕度分別為75%、80%時(shí)，藜麥面包的硬度和彈性變化較小，而當(dāng)濕度為85%、90%時(shí)，藜麥面包的硬度下降明顯，而彈性則呈現(xiàn)先增后加的趨勢(shì)。隨著發(fā)酵濕度逐漸增加，黏聚性整體呈現(xiàn)下降趨勢(shì)。最后結(jié)合感官評(píng)價(jià)得分，可以看出當(dāng)發(fā)酵濕度為90%時(shí)，藜麥面包的口感最佳；發(fā)酵濕度為75%時(shí)，藜麥面包的口感較差。綜上可得，當(dāng)發(fā)酵濕度為90%時(shí)，藜麥面包的品質(zhì)最佳。

2.4 發(fā)酵時(shí)間對(duì)面包品質(zhì)的影響

試驗(yàn)考察了發(fā)酵時(shí)間對(duì)面包品質(zhì)的影響，分別以90、120、150、180 min 為基準(zhǔn)，考察面包硬度、彈性和黏聚性，并進(jìn)行感官評(píng)價(jià)給出得分見表6。

表6 發(fā)酵時(shí)間對(duì)面包品質(zhì)的影響Table 6 Effect of fermentation time on bread quality

由表6 可得，隨著發(fā)酵時(shí)間的增加藜麥面包的硬度和黏聚性整體都呈現(xiàn)先見后增的趨勢(shì)，而面包的彈性變化程度較小，而在發(fā)酵時(shí)間為120 min 是面包的彈性最大。結(jié)合感官評(píng)價(jià)，在發(fā)酵時(shí)間為90 min 時(shí)，藜麥面包的感官的分最低（80），當(dāng)發(fā)酵時(shí)間為150 min時(shí)感官評(píng)價(jià)分?jǐn)?shù)最高為97 分。

其他條件一定時(shí)，在一定發(fā)酵時(shí)間范圍內(nèi)，發(fā)酵產(chǎn)生的氣體會(huì)充斥面團(tuán)內(nèi)部形成小氣泡，促使面團(tuán)膨脹、體積變大，面團(tuán)也在不斷變軟，當(dāng)氣孔內(nèi)部氣體膨脹壓力和氣孔壁韌性達(dá)到最大且平衡時(shí)，面包的體積、高度均達(dá)到最大，內(nèi)部組織結(jié)構(gòu)細(xì)膩松軟[14]，發(fā)酵風(fēng)味濃郁，所以面包硬度最低，感官評(píng)分最高。這與Gómez 等的研究相一致，在一定發(fā)酵時(shí)間內(nèi)延長發(fā)酵時(shí)間能增大面包彈性、降低硬度。綜上所述，當(dāng)發(fā)酵時(shí)間為150 min 時(shí)，藜麥面包的品質(zhì)最佳。

2.5 發(fā)酵溫度對(duì)面包品質(zhì)的影響

考察發(fā)酵溫度對(duì)面包品質(zhì)的影響，考察溫度分別為 28、30、32、34 ℃，分別考察硬度、彈性、黏聚性對(duì)藜麥面包的影響，并進(jìn)行感官評(píng)價(jià)給出得分見表7。

由表7 可得，發(fā)酵溫度在34 ℃時(shí)藜麥面包的硬度最大，發(fā)酵溫度為28 ℃的時(shí)候，藜麥面包的硬度最低，而隨著發(fā)酵溫度的變化，硬度整體呈現(xiàn)波動(dòng)性變化。發(fā)酵溫度在升高的時(shí)候，藜麥面包的彈性和黏聚性都呈現(xiàn)先減后增的趨勢(shì)。溫度在33 ℃左右時(shí)，酵母增殖能力強(qiáng)、發(fā)酵速度快，發(fā)酵產(chǎn)生的CO2充斥面團(tuán)內(nèi)部形成蜂窩狀結(jié)構(gòu)，面筋網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)得到充分?jǐn)U展，面包體積大，內(nèi)部疏松柔軟有彈性，硬度低，發(fā)酵香味濃郁；繼續(xù)溫度增加，面團(tuán)發(fā)酵速度加快并在短時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生大量CO2，由于混合粉中含有12%藜麥粉，高溫及面團(tuán)膨脹過快對(duì)已弱化的面筋產(chǎn)生更加嚴(yán)重的弱化作用，CO2溶解度降低[15]，若溫度過高則會(huì)降低酵母活性，限制其發(fā)酵功能的發(fā)揮。

表7 發(fā)酵溫度對(duì)藜麥面包品質(zhì)的影響Table 7 Effect of fermentation temperature on quality of quinoa bread

由感官評(píng)價(jià)的分可以看出當(dāng)發(fā)酵溫度為32 ℃時(shí)，藜麥面包的口感最佳，此時(shí)感官評(píng)價(jià)得分為95，而發(fā)酵溫度分別為28 ℃和34 ℃時(shí)，感官評(píng)價(jià)得分差距并不明顯分別為82 和83。由以上分析結(jié)果可知發(fā)酵溫度為32 ℃時(shí)，藜麥面包的口感最佳。

2.6 黃油添加量對(duì)面包品質(zhì)的影響

考察黃油添加量對(duì)面包品質(zhì)的影響，考察黃油添加量分別為0.5%、0.7%、1.4%、2.1%、2.8%，分別考察硬度、彈性、黏聚性對(duì)藜麥面包的影響，并進(jìn)行感官評(píng)價(jià)給出得分。

表8 黃油添加量對(duì)面包品質(zhì)的影響Table 8 Effect of butter addition on bread quality

由表8 可得，隨著黃油量的增加，藜麥面包的硬度先減后增，彈性整體呈現(xiàn)下降的趨勢(shì)，而黏聚性則先增后減，在烘焙過程中包裹在面筋蛋白表面的脂肪顆粒會(huì)固化使得發(fā)酵后的氣體無法溢出，從而使面包變得松軟。也有學(xué)者[16]認(rèn)為黃油能夠使更多的小氣泡混入面團(tuán)，同時(shí)還能夠使面團(tuán)在烘焙過程中保持膨脹性，從而生產(chǎn)出體積更大的面包。Chin 等[17]認(rèn)為黃油的添加使淀粉糊化溫度升高，導(dǎo)致面包彈性變大。

當(dāng)黃油用量過大時(shí)，整體質(zhì)量有所下降，可能是由于過多油脂會(huì)嚴(yán)重影響面筋網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的形成，面團(tuán)塑性太強(qiáng)，反而會(huì)限制在發(fā)酵過程中的膨脹，氣孔周圍形成一層薄膜，該薄膜能夠強(qiáng)化面筋網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)防止CO2流失[18]，Mousia 等[19]和 Chin 等也發(fā)現(xiàn)，適量黃油能夠有效改善面包體積和蜂窩狀結(jié)構(gòu)，過量添加則會(huì)出現(xiàn)相反結(jié)果。同時(shí)感官評(píng)價(jià)的得分也隨著黃油用量的增加呈現(xiàn)大幅度下降。

2.7 正交試驗(yàn)

從單因素中選取藜麥添加量、干酵母添加量、黃油添加量為因素，進(jìn)行L9（34）正交試驗(yàn)。正交試驗(yàn)結(jié)果見表9。

表9 正交試驗(yàn)結(jié)果Table 9 The results of orthogonal test

由表9 可知，通過R 值得出因素主次關(guān)系為A＞B＞C，感官評(píng)價(jià)分析得出藜麥面包的最優(yōu)配方A2B2C1，正交實(shí)驗(yàn)中K 值最佳為A1B2C1，通過對(duì)比驗(yàn)證試驗(yàn)，得出A2B2C1試驗(yàn)結(jié)果更高，因此A2B2C1試驗(yàn)組合為最佳方案，即藜麥面包中藜麥的添加量為12%，黃油含量7%，干酵母含量0.5%。

2.8 營養(yǎng)成分的測(cè)定

每個(gè)樣品100 g，根據(jù)GB5009.3-2016《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn)食品中水分的測(cè)定》，GB5009.5-2010《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn)食品中蛋白質(zhì)的測(cè)定》，GB5009.7-2016《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn)食品中還原糖的測(cè)定》，對(duì)樣品中的水分、蓬發(fā)體積、蛋白質(zhì)、還原糖、進(jìn)行測(cè)定，得到數(shù)據(jù)見表10。

表10 樣品水分的測(cè)定Table 10 Determination of moisture in samples

根據(jù)表10 的測(cè)定結(jié)果，可以觀察發(fā)現(xiàn)隨著藜麥面粉所占面包粉比例的增加，面包所含的水分及面包發(fā)酵后面團(tuán)體積在逐漸下降，其主要原因可能為隨著藜麥粉的增加，使得麥醇溶蛋白-麥谷蛋白復(fù)合物的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)減少，從而導(dǎo)致面包保留水份能力下降及面包的蓬發(fā)體積減小。隨著藜麥粉占面包粉體積的增加，樣品中所含的蛋白質(zhì)含量在逐漸升高，其主要原因是藜麥粉中蛋白質(zhì)含量高于小麥粉。從還原糖含量的測(cè)定結(jié)果可以了解到，隨著藜麥粉所占比例的增加，樣品中的還原糖含量在逐漸下降。測(cè)得藜麥面包中藜麥粉占面包粉的12%時(shí)，水分含量14%，樣品發(fā)酵后面團(tuán)的體積擴(kuò)大到原體積的2 倍，蛋白質(zhì)含量1.6%，還原糖含量1.13%。

3 結(jié)論

本試驗(yàn)以藜麥粉和高精面粉為基重，采用傳統(tǒng)工藝的方法制得品質(zhì)最佳的藜麥面包配方為：藜麥粉用量12%，干酵母用量0.5%，發(fā)酵濕度90%，發(fā)酵時(shí)間150 min，發(fā)酵溫度32 ℃，黃油用量0.7%。以最佳工藝測(cè)得藜麥面包含水量14%，樣品發(fā)酵后面團(tuán)的體積擴(kuò)大到原體積的2 倍，蛋白質(zhì)含量1.6%，還原糖含量1.13%。藜麥面包含有豐富的，人體所必須的氨基酸和礦物質(zhì)等元素，滿足當(dāng)下人們對(duì)營養(yǎng)和健康的需求。