蘋果全粉對小麥粉加工性能及吐司面包品質(zhì)的影響

周韻，高冉，李建婷，雷琳，葉發(fā)銀，趙國華,3*

1(西南大學(xué) 食品科學(xué)學(xué)院，重慶，400715)2(廣西農(nóng)產(chǎn)資源化學(xué)與生物技術(shù)重點實驗室，廣西 玉林，537000)3(重慶市特色食品工程技術(shù)研究中心，重慶，400715)

隨著生活水平的提高，人們對食品的需求不再局限于補充能量，更多的是追求健康與營養(yǎng)。近年來，市場上已出現(xiàn)了越來越多的高纖類烘焙產(chǎn)品，它們的研發(fā)初衷是通過提高膳食纖維類多糖成分來滿足消費者日益增強的保健需求。吐司面包是西式主食面包的一種，相較于其他西式烘焙制品，具有低糖、低油的特點。

蘋果，作為一種富含膳食纖維、有機酸、低聚糖、礦物質(zhì)、微量元素的大眾水果，具有抗氧化、抗衰老、預(yù)防心血管疾病等保健功效[1]，深受消費者喜愛。目前，已有研究探索在面包中強化蘋果膳食纖維，SIVAM等[2]發(fā)現(xiàn)適量的蘋果膳食纖維代替部分小麥粉可使面包熱量降低，使面包具有膳食纖維的活性，同時具有增強面包的持水性和延長面包貨架期的效果。LU等[3]建立了關(guān)于蘋果皮渣面包的質(zhì)構(gòu)與感官評價指標(biāo)間的數(shù)學(xué)模型。付成程等[4]也發(fā)現(xiàn)添加適量蘋果皮渣(5%,質(zhì)量分?jǐn)?shù))在營養(yǎng)、風(fēng)味和質(zhì)地等方面都能夠改善面包的品質(zhì)。以上這些研究，都是為了實現(xiàn)對果蔬汁副產(chǎn)物的綜合利用。而蘋果全粉是指蘋果經(jīng)去核、切片后，經(jīng)過特定的干燥方式制成蘋果脆片，經(jīng)粉碎、過篩后的得到產(chǎn)品。相較于蘋果泥、蘋果膳食纖維，蘋果全粉易于工業(yè)化生產(chǎn)，加工穩(wěn)定性更好，且能很好地保持蘋果原有的碳水化合物、蛋白質(zhì)、維生素、膳食纖維等營養(yǎng)成分[5]。

本研究以小麥粉和蘋果全粉為原料制備吐司面包，選取國內(nèi)主栽品種紅富士、國外主栽品種黃元帥制作蘋果全粉，研究蘋果全粉添加量(4%、8%，質(zhì)量分?jǐn)?shù))對小麥粉加工特性以及對吐司面包水分、色澤、質(zhì)構(gòu)、感官品質(zhì)的影響，以期為生產(chǎn)蘋果全粉吐司面包提供參考依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

紅富士、黃元帥蘋果，市售；麥芯雪花粉，河南省雪健實業(yè)有限公司；安琪高活性干酵母、黃油、食鹽、白砂糖，市售；沒食子酸、福林試劑、Na2HPO4、NaH2PO4、石油醚、酒石酸鉀鈉、苯酚均為分析純，成都市科龍化工試劑廠；淀粉酶、蛋白酶、胰酶，均為試劑級，美國Sigma公司。

1.2 儀器與設(shè)備

722型可見分光光度計，北京金科利達電子科技有限公司；DHG-9140電熱恒溫鼓風(fēng)干燥箱，上海齊欣科學(xué)儀器有限公司；BJ-150高速多功能粉碎機，德清拜杰電器有限公司；SB25-12DTD超聲波清洗機，寧波新芝生物科技股份有限公司；Ultra Scan PRO積分球分光色差儀，美國Hanterlab公司；CT3質(zhì)構(gòu)儀，美國Brookfield(博勒飛)公司；SNB-4數(shù)字黏度計，上海天美天平儀器有限公司；FKB系列遠紅外食品電熱烤爐，佛山市順德區(qū)陳村鎮(zhèn)華興實業(yè)有限公司；HZL-350粉質(zhì)儀，寧波天恒儀器廠；WFF-13A經(jīng)典面食發(fā)酵箱，廣州市泓鋒食品機械有限公司。

1.3 方法

1.3.1 蘋果全粉的制作

蘋果全粉制作工藝：

原料選擇→清洗→去核→切片→護色→干燥→粉碎→過篩→包裝與貯存

新鮮的蘋果清洗去核后，切成約5 mm薄片，用1.5%NaCl+0.05%Vc溶液浸漬15min護色[6]，采用熱風(fēng)干燥法干燥蘋果片，溫度為60 ℃[7]，干燥10 h。蘋果片經(jīng)干燥粉碎后，過100目篩，備用。

1.3.2 面包的制作

混合粉共300 g，蘋果全粉添加量分別為0%、4%、8%(質(zhì)量分?jǐn)?shù))，水120 g、酵母1.5g、白砂糖49.2 g、黃油19.2 g、食鹽0.9 g。將小麥粉、蘋果全粉、白砂糖、食鹽混合均勻，酵母用37℃溫水活化后，將其倒入攪拌機中，加水?dāng)嚢? min，加入黃油后繼續(xù)攪拌6 min，至面團表面光滑，無斷裂痕跡，手感柔和。揉壓成型后，將面團放入醒發(fā)箱(溫度37 ℃，相對濕度45%)中發(fā)酵2 h。待面團發(fā)酵完畢，將其置于烤箱中烘烤20 min(底火180 ℃，面火180 ℃)。面包烘烤結(jié)束后，將面包置于室溫下冷卻1 h后，裝袋備用。

1.3.3 蘋果全粉基本組分測定

水分測定參照GB 5009.3中的直接干燥法；灰分測定參照GB5009.4第一法；脂肪測定參照GB/T 14772的索氏抽提法；還原糖測定參照NY/T 2742；淀粉測定參照GB5009.9的酸水解法；總酚測定參照Folin-Ciocaileu比色法[8]；膳食纖維測定參照GB 5009.88；蛋白質(zhì)測定參照GB 5009.5的凱氏定氮法。

1.3.4 小麥粉糊化特性測定

參照GB/T 24853測定。

1.3.5 小麥粉粉質(zhì)測定

參照GB/T 14614測定。

1.3.6 面包水分測定

參照GB5009.3中的直接干燥法。

1.3.7 小麥粉、蘋果全粉和面包色澤測定

使用全自動色差儀測定小麥粉、蘋果全粉、面包皮和面包芯的L、a和b值，L為明亮指數(shù)，a為紅綠值，b為黃藍值，WI為白度。

1.3.8 面包質(zhì)構(gòu)測定

采用CT-3質(zhì)構(gòu)儀對面包進行質(zhì)構(gòu)分析，使用TPA(texture profile analysis)模式，采用的探頭型號為TA4/1000，觸發(fā)力5 g，測試速率1 mm/s，測后速度1 mm/s，壓縮程度為50%[9]。

1.3.9 面包感官品質(zhì)評價

由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感官評價，面包樣品的感官評分參考GB/T 14611的標(biāo)準(zhǔn)，根據(jù)實際情況，稍做改動。見表1。

表1 面包的感官評價標(biāo)準(zhǔn)Table 1 The standard of sensory evaluation of toast

1.4 數(shù)據(jù)處理

所有試驗均重復(fù)3次，采用平均值±標(biāo)準(zhǔn)偏差的形式表示，利用IBM SPSS Statistics 20.0軟件進行顯著性分析，采用Duncan檢驗。表中標(biāo)注的不同字母表示具有顯著性差異(P<0.05)。

2 結(jié)果與分析

2.1 小麥粉和蘋果全粉的基本組分分析

由表2可知，小麥粉成分主要以淀粉為主，含量高達70 g/100 g，含有少量的膳食纖維，約占總量的8.7%。而與小麥粉相比，蘋果全粉的總膳食纖維含量高達約75%，主要類型為不溶性膳食纖維。蘋果全粉的理化指標(biāo)均符合NY/ T1884的要求，且不同品種蘋果全粉的基本組分之間沒有顯著性差異。理論上，蘋果全粉可以作為面包粉的不溶性膳食纖維強化來源。

表2 小麥粉和蘋果全粉的基本組分Table 2 The basic component of wheat flour and apple powder

注：同一指標(biāo)下數(shù)字帶有不同上標(biāo)小寫字母表示差異顯著(P<0.05)。下同。-代表未檢測。

2.2 小麥粉和蘋果全粉的色澤分析

L值表示樣品的明度，L值越高，表明樣品越明亮；a為正值時表示紅的程度，a值越大，表明樣品越紅；b為正值時表示黃色的程度，b值越大，表明樣品越黃。WI表示白度，WI值越大，表明樣品越白[10]。由表3可知，小麥粉與蘋果全粉的L、a、b、WI值差異均顯著。表觀上，與小麥粉相比，蘋果全粉的顏色更灰更暗，可能會影響吐司的色澤。2種蘋果全粉的L、a、b、WI之間差異也均顯著(P<0.05)，黃元帥蘋果全粉白度和亮度比紅富士蘋果全粉大，所以采用不同品種蘋果制作的蘋果全粉對吐司的顏色影響會有所差異。

表3 小麥粉和蘋果全粉的色澤分析Table 3 The color analysis of wheat flour and apple powder

2.3 蘋果全粉對小麥粉糊化特性的影響

峰值黏度表示在規(guī)定條件下，加熱使樣品開始糊化至樣品冷卻前達到的最大黏度值；崩解值是指峰值黏度與最低黏度的差值，主要是反映淀粉糊的熱穩(wěn)定性，崩解值越大，則淀粉糊的熱穩(wěn)定性越差；回生值是指最終黏度與最低黏度的差值，反映的是淀粉老化或回生的程度及冷卻形成凝膠的強弱，回生值越大，凝膠性越強，越易回生；糊化溫度是指樣品加熱后，樣品黏度開始增大時的溫度，是指淀粉開始糊化時的溫度[11-12]。由表4可知，同一種蘋果全粉，隨著添加量的增大，小麥粉的崩解值、糊化溫度基本保持不變，這表明隨著蘋果全粉添加量的增大，小麥粉的淀粉粒的快速膨脹與結(jié)晶區(qū)崩塌過程不會受到劇烈影響[13-14]，在吐司面包制作過程中可以保持原烘焙工藝不變，不必因為蘋果全粉加入改變烘焙溫度程序。

表4 蘋果全粉對小麥粉糊化特性的影響Table 4 The effect of apple powder on the pasting properties of wheat flour

由表4可知，加入蘋果全粉對于峰值黏度和回生值影響最為強烈。表2反映出小麥粉與蘋果粉的主要差異在于碳水化合物。蘋果全粉含有較多的還原糖、可溶性膳食纖維，能夠迅速水化并占有更多的自由水，降低水分流動性，增加體系的總體黏度，但是由于添加量有限，所以該現(xiàn)象不明顯。但是，蘋果全粉的主要成分是不溶性膳食纖維，其物化性質(zhì)決定這些物質(zhì)大多是以非水合狀態(tài)填充在淀粉粒周圍，起到物理阻隔的作用，既抑制了淀粉粒的不可逆吸水過程，又阻礙了淀粉分子、淀粉碎片相互靠近導(dǎo)致的淀粉老化過程。另一方面，不溶性膳食纖維，在類流體體系中一般呈現(xiàn)出表面濕潤的顆粒狀態(tài)，對于整體黏度的貢獻甚微。在上述的雙重作用下，淀粉糊體系的峰值黏度隨著蘋果全粉添加量大幅下降。由于在不同品質(zhì)蘋果全粉中，不溶性膳食纖維含量非常接近，所以不難理解其峰值黏度的差異也不顯著。

該結(jié)果與WRONKOWSKA等[15]的研究一致，高膳食纖維含量的蕎麥粉能延緩面包老化。可能是由于多糖膳食纖維受熱后形成凝膠，阻礙了直鏈淀粉分子之間形成氫鍵，從而使淀粉的老化速率降低。

2.4 蘋果全粉對小麥粉粉質(zhì)特性的影響

面團的吸水率對面包品質(zhì)有較大影響，與面包出品率呈正相關(guān)[16]；面團形成時間反映了面筋網(wǎng)絡(luò)的形成速度，一般情況下，面團形成時間越長，表明粉的筋力越強，在制作面團制品時所需的和面時間也越長。面團穩(wěn)定時間通常表示面團的耐攪拌特性[17]。弱化度表示面團在攪拌過程中的破壞速率，也就是對機械攪拌的承受能力，也代表面筋的強度，弱化度越大，面筋越弱，面團越易流變，操作性能差[18]。面團揉制過程中，面筋蛋白需要充分水化和塑化才能形成蛋白質(zhì)聚集結(jié)構(gòu)的連續(xù)面筋網(wǎng)絡(luò)，使面團具有特有的機械性能。由表5可知，總體而言，蘋果全粉的添加對于面團形成過程是無明顯改變的，但是會降低面團的穩(wěn)定性和加工適應(yīng)性。

表5 蘋果全粉對小麥粉粉質(zhì)特性的影響Table 5 The effect of apple powder on the farinographicalproperties of wheat flour

首先，蘋果全粉的加入使吸水率小幅下降。小麥粉吸水主要是由于面筋蛋白的水合作用，考慮到蘋果全粉中存在的部分具有高水合能力的碳水化合物，所以添加占總量4%～8%的蘋果全粉，吸水量僅下降0.5%～4.1%，就能夠達到500 FU，說明少量添加蘋果全粉對于面筋蛋白的吸水抑制作用非常輕微。面團形成時間差異不顯著，均為6 min以上，屬于市售國產(chǎn)小麥面包粉的中等水平，可以用于吐司面包的加工。

但是，從穩(wěn)定時間和弱化度來看，蘋果全粉的加入會增加吐司面包的品控風(fēng)險。添加不同品種的蘋果全粉，穩(wěn)定時間均大幅縮短，且添加量越大，穩(wěn)定時間降幅越大。對于面包的生產(chǎn)加工而言，穩(wěn)定時間長較為有利，可以增強面團耐受機械剪切攪拌的能力。而弱化度一項則反映出在過度攪拌后，稠度與面團峰值稠度相比下降更多，面團軟化坍塌程度更嚴(yán)重，操作性能變差。原因可能是蘋果全粉的添加，特別是不可溶膳食纖維的加入，使混粉中蛋白質(zhì)含量降低，蛋白質(zhì)分子間交聯(lián)受阻，面團無法形成連續(xù)的面筋網(wǎng)絡(luò)[19]。

所以，將蘋果全粉用于吐司面包加工，需要在面團形成后需要較為精確的控制揉制時間，特別是要防止因混揉時間過長對面筋結(jié)構(gòu)帶來的不可逆破壞。

2.5 蘋果全粉對吐司面包水分的影響

由表6可知，同一種蘋果全粉，隨著添加量的增大，面包芯水分會減少。因為隨著蘋果全粉添加量的增大，小麥粉的吸水量減少，所以添加有蘋果全粉的面包芯在水分的起始量上較小。但是，即使換算成相同的水分起始量后，蘋果全粉的加入仍然讓面包芯水分下降，所以影響水分結(jié)果的關(guān)鍵在于蘋果全粉的添加會導(dǎo)致面包芯的持水性下降。經(jīng)分析，我們認(rèn)為直接原因有兩個：首先，體系黏度在添加蘋果全粉后明顯下降(表2)；其次，在機械揉制下，含有蘋果全粉的面筋網(wǎng)絡(luò)連續(xù)性受到破壞(表3)。而相同添加量下，蘋果全粉的種類對面包芯的水分含量的影響同樣差異不顯著。

表6 蘋果全粉對吐司面包水分的影響Table 6 The effect of apple powder on the water of toast

對于面包皮，在添加4%蘋果全粉時，其水分含量顯著下降，而8%添加量下，則對面包皮水分沒有顯著影響。但由于面包皮水分受到環(huán)境的影響較為明顯，為了盡量消除這種影響，我們進一步比較了實驗組的面包芯皮水分差值。從該結(jié)果可以看出，少量添加蘋果全粉，內(nèi)外水分差不受影響，即水分從面包芯向皮遷移量相近，但是增加添加量到8%時，內(nèi)外水分差值顯著下降，且本身面包芯、面包皮的水分含量都較低，這說明面包皮的持水能力降低，不利于在長貨架期內(nèi)保持柔軟的口感。

2.6 蘋果全粉對吐司面包色澤的影響

由表7可知，同一種蘋果全粉，其添加量對面包芯、皮色澤均有顯著性影響。隨著添加量的增大，a、b值增加，L、WI減小，原因是蘋果全粉的a、b值大于小麥粉，WI值低于小麥粉，所以隨著蘋果全粉添加量的增大，面包a、b值增大，WI減小。在相同的添加量下，不同品種的蘋果全粉對面包芯的色澤也有顯著性影響，添加紅富士蘋果全粉的面包芯要比添加黃元帥蘋果全粉的面包芯更白。

當(dāng)添加量為4%時，面包皮色澤變?yōu)樯钭厣?，而?dāng)添加量為8%時，面包皮色澤又有變淺的趨勢，但顏色仍比未添加時深。相同添加量下，不同品種的蘋果全粉對面包色澤也有顯著性影響，添加黃元帥蘋果全粉的面包皮白度大于添加紅富士蘋果全粉的面包皮白度，原因是黃元帥蘋果全粉白度大于紅富士蘋果全粉的白度，而且面包在烘烤過程中，其中的還原糖發(fā)生美拉德反應(yīng)，紅富士蘋果還原糖含量高于黃元帥蘋果，所以面包皮色澤更深。

表7 蘋果全粉對面包色澤的影響Table 7 The effect of apple powder on the color of the toast

2.7 蘋果全粉對面包質(zhì)構(gòu)的影響

硬度表示測試樣品發(fā)生指定形變所必須的力，數(shù)值越大，表示樣品硬度越高；內(nèi)聚性是指測試樣品經(jīng)第1次壓縮變形后所呈現(xiàn)的對第2次壓縮的相對抵抗能力；彈性是指已經(jīng)發(fā)生形變的樣品在去掉壓力后回復(fù)到原型的高度比率，咀嚼性是指咀嚼測試樣品所消耗的功；回復(fù)性是指樣品在第1次壓縮過程中的回彈力[20]。由表8可知，同一種蘋果全粉，隨著添加量的增大，面包的硬度、咀嚼性增大，可能是蘋果全粉中的纖維類成分阻礙了面筋網(wǎng)絡(luò)的形成，導(dǎo)致面團的氣室減小，因而硬度增加，同時使面包黏性增大，從而咀嚼性增大[21-23]。此外，面團吸水量減少、制作完成后面包的水分散失也會導(dǎo)致面包變硬[24]。

表8 蘋果全粉對面包質(zhì)構(gòu)的影響Table 8 The effect of apple powder on the texture of toast

在黃元帥蘋果全粉添加量為4%時，硬度、咀嚼性變化不顯著；蘋果全粉的添加對面包的彈性、回復(fù)性影響不顯著。相同的添加量，蘋果全粉的種類對面包的硬度、咀嚼性沒有顯著性影響，在蘋果全粉添加量為8%時，蘋果全粉種類對面包的硬度有顯著性影響，添加紅富士蘋果全粉的面包硬度大于添加黃元帥蘋果全粉的面包硬度。

2.8 蘋果全粉對面包感官品質(zhì)的影響

由表9可知，同一種蘋果全粉，當(dāng)添加量為4%時，蘋果全粉添加量對面包的感官品質(zhì)沒有顯著性影響；當(dāng)添加量為8%時，面包的組織、比容、外觀得分均下降，面包的口感和氣味沒有顯著性變化。原因是隨著蘋果全粉添加量的增加，混合粉中的面筋蛋白含量較少，導(dǎo)致吸水下降[25]。在膳食纖維，特別是不溶性膳食纖維的物理阻隔作用下，不易形成網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，使面團的彈性和持氣性降低，從而導(dǎo)致面包的感官品質(zhì)下降[26]。而同一種添加量下，不同品種的蘋果全粉對面包感官品質(zhì)沒有顯著性影響。

表9 蘋果全粉對面包感官品質(zhì)的影響Table 9 The effect of apple powder on sensory quality of toast

3 結(jié)論

本研究分析了蘋果全粉的主要成分，考察了蘋果全粉對小麥粉粉質(zhì)特性、面團形成加工特性及吐司面包質(zhì)構(gòu)及感官品質(zhì)的影響。蘋果全粉對于吐司面包的加工、質(zhì)量都是不利的，具體表現(xiàn)在面團的糊化黏度下降、操作性能變差，面包水分下降、質(zhì)構(gòu)品質(zhì)降低。全粉添加量為4%時，感官綜合品質(zhì)與小麥粉吐司面包差異不顯著，當(dāng)添加量達到8%時，感官綜合品質(zhì)顯著下降。主要的原因是大量添加蘋果全粉后，不溶性膳食纖維在面團中可能以表面非潤濕的顆粒的形式存在，空間上阻隔了面筋蛋白的交聯(lián)，從而影響面筋網(wǎng)絡(luò)的連續(xù)性與面團的組織結(jié)構(gòu)。比較2個品種的蘋果全粉對面包感官品質(zhì)的影響發(fā)現(xiàn)，除了色澤和硬度，其余指標(biāo)并無明顯差異。

但考慮到蘋果全粉的營養(yǎng)學(xué)意義，我們在制作蘋果全粉強化面包時，為了提升品質(zhì)，應(yīng)該盡可能精確控制揉面時間在9 min以內(nèi)，輔助以食品乳化劑、增稠劑來提高面團稠度，增強面包的持水性和持氣性，從而在貨架期內(nèi)維持松軟的口感。