馬鈴薯-杏鮑菇復(fù)合面包的工藝研究

杜昕，趙玉蓮，劉松青，王芳，劉緒

（1.成都師范學(xué)院化學(xué)與生命科學(xué)學(xué)院，四川成都 611130；2.成都師范學(xué)院食品發(fā)酵研究所，四川成都 611130）

馬鈴薯是世界四大糧食作物之一，其產(chǎn)量僅低于小麥、稻谷和玉米[1]。2015年，國家正式啟動了馬鈴薯主食化策略。推動馬鈴薯主食化有利于改善人民的膳食結(jié)構(gòu)，提高人民的健康水平，同時(shí)對實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展也有利，可以保障國家的糧食安全[2]。杏鮑菇，又名刺芹側(cè)耳，是一種即可藥用又可食用的真菌，營養(yǎng)物質(zhì)含量十分豐富，是我國市場上最為常見的食用菌之一。鮮杏鮑菇中水分含量較高，且表面的保護(hù)結(jié)構(gòu)不明顯，在貯藏過程中極易變質(zhì)[3]。將杏鮑菇加工成為各類食品，能延長杏鮑菇的保藏期，提高杏鮑菇的產(chǎn)品附加值。目前對于杏鮑菇的產(chǎn)品開發(fā)還處于初步階段，僅有杏鮑菇酸奶[4]、杏鮑菇保健飲料[5]、杏鮑菇韌性餅干[6]和杏鮑菇保健掛面[7]等。

面包是人們生活中常見的主食之一，近年來，隨著消費(fèi)觀念的轉(zhuǎn)變，消費(fèi)者更加青睞于營養(yǎng)、健康、美味、方便的面包食品，因而市場上也出現(xiàn)了一系列新型面包，如全谷物面包[8]、無麩質(zhì)面包[9]等。馬鈴薯與杏鮑菇中優(yōu)質(zhì)全價(jià)蛋白不僅可彌補(bǔ)普通面包中的營養(yǎng)不足，提高產(chǎn)品營養(yǎng)價(jià)值，滿足消費(fèi)者對面包的健康需求，還可以推進(jìn)馬鈴薯主食化戰(zhàn)略并提高杏鮑菇的商品附加值。

1 材料與方法

1.1 材料與設(shè)備

1.1.1 實(shí)驗(yàn)材料

馬鈴薯全粉，上海今良食品有限公司；干杏鮑菇，福建省古田縣榮源貿(mào)易有限公司；高筋面粉，北大荒親民有機(jī)食品有限公司；酵母，安琪酵母股份有限公司；面包改良劑，安琪牌；奶粉，雙城雀巢有限公司；雞蛋、白砂糖、食鹽、植物油，均為市售；石油醚，沸程30～60 ℃；氫氧化鈉、鄰苯二甲酸氫鉀、95%乙醇、無水乙醚、硫酸銅、酒石酸鉀鈉、乙酸鋅、亞鐵氰化鉀、葡萄糖標(biāo)準(zhǔn)溶液、鹽酸、酚酞、次甲基藍(lán)和冰乙酸均為市售分析純。

1.1.2 設(shè)備

800Y粉碎機(jī), 永康氏鉑歐五金制品有限公司；YM306D烤箱，上海研麥?zhǔn)称窓C(jī)械有限公司；VF-24醒發(fā)箱, 濟(jì)南旭眾食品機(jī)械有限公司；Rapid TA質(zhì)構(gòu)儀, 上海騰拔儀器科技有限公司；SZC-D索氏抽提器，上海纖檢儀器有限公司；HWS12恒溫水浴鍋，上海一恒科技有限公司；FA1004分析天平，常州幸運(yùn)科學(xué)儀器有限公司；DHG-9140恒溫干燥箱，上海精宏實(shí)驗(yàn)設(shè)備有限公司；堿式滴定管和干燥器等玻璃儀器。

1.2 實(shí)驗(yàn)方法

1.2.1 面包制作工藝流程

原料預(yù)處理→配方→和面→發(fā)酵→整形→擺盤、醒發(fā)→烘烤→冷卻→產(chǎn)品。

1.2.2 操作要點(diǎn)

參考彭凌等[10]對紅平菇面包的研制總結(jié)出以下操作要點(diǎn)。（1）原料預(yù)處理：干品杏鮑菇經(jīng)粉碎機(jī)粉碎后，過50目篩濾去殘?jiān)玫郊?xì)膩的杏鮑菇干粉。（2）調(diào)粉：按配方比例，將杏鮑菇粉、馬鈴薯全粉、面包改良劑、高筋面粉和白砂糖、奶粉、食鹽混合。（3）和面：將混合好的粉劑、雞蛋、酵母加入植物油和適量水，和成表面光滑且富有彈性的面團(tuán)。（4）面團(tuán)發(fā)酵：調(diào)制好的面團(tuán)在35 ℃、相對濕度70%條件下發(fā)酵1 h，手指輕壓面團(tuán)時(shí)，面團(tuán)輕微塌陷而不立即恢復(fù)原狀，表明面團(tuán)已發(fā)酵成熟，再將面團(tuán)分成大小均勻的小塊，搓成圓形。（5）面團(tuán)醒發(fā)：在溫度35 ℃，濕度75%條件下醒發(fā)1 h左右，醒發(fā)好的面團(tuán)一般膨脹為原體積的2倍。（6）烘烤：烘烤溫度180 ℃，烘烤時(shí)間10 min。（7）冷卻：將面包取出，冷卻。

1.2.3 單因素試驗(yàn)

以馬鈴薯全粉、杏鮑菇粉、酵母和食鹽的添加量及發(fā)酵時(shí)間、醒發(fā)時(shí)間為探究因素，以感官評價(jià)得分為參考指標(biāo)，探究其對馬鈴薯杏鮑菇面包感官品質(zhì)的影響。馬鈴薯杏鮑菇基本配方：面粉50.00 g、植物油5.00 g、面粉改良劑0.50 g、白砂糖7.00 g、奶粉0.75 g、雞蛋5.00 g和水27.50 g。

1.2.3.1 馬鈴薯全粉添加量對面包感官品質(zhì)的影響

將馬鈴薯全粉按5.0%、10.0%、15.0%、20.0%、25.0%添加，杏鮑菇粉按5.0%添加，酵母按1.8%添加，食鹽按1.5%添加，與面包基本配方中的其他配料混合后制作面包，探究不同馬鈴薯全粉添加量對面包感官品質(zhì)的影響。

1.2.3.2 杏鮑菇粉添加量對面包感官品質(zhì)的影響

將杏鮑菇粉按3.0%、5.0%、7.0%、9.0%、11.0%添加，馬鈴薯全粉按25.0%添加，酵母按1.8%添加，食鹽按1.5%添加，與面包基本配方中的其他配料混合后制作面包，探究不同杏鮑菇粉添加量對面包感官品質(zhì)的影響。

1.2.3.3 酵母添加量對面包感官品質(zhì)的影響

將酵母按1.6%、1.8%、2.0%、2.2%、2.4%添加，杏鮑菇粉按5.0%添加，馬鈴薯全粉按25.0%添加，食鹽按1.5%添加，與面包基本配方中的其他配料混合后制作面包，探究不同酵母添加量對面包感官品質(zhì)的影響。

1.2.3.4 食鹽添加量對面包感官品質(zhì)的影響

食鹽按0.5%、1.0%、1.5%、2.0%、2.5%添加，馬鈴薯全粉按25.0%添加，杏鮑菇粉按5.0%添加，酵母按1.8%添加，與面包基本配方中的其他配料混合后制作面包，探究不同食鹽添加量對面包感官品質(zhì)的影響。

1.2.3.5 發(fā)酵時(shí)間對面包感官品質(zhì)的影響

馬鈴薯全粉按25.0%添加，杏鮑菇粉按5.0%添加，酵母按1.8%添加，食鹽按1.5%添加，研究不同發(fā)酵時(shí)間（30 min、40 min、50 min、60 min、70 min）對面包感官品質(zhì)的影響。

1.2.3.6 醒發(fā)時(shí)間對面包感官品質(zhì)的影響

馬鈴薯全粉按25.0%添加，杏鮑菇粉按5.0%添加，酵母按1.8%添加，食鹽按1.5%添加，研究不同醒發(fā)時(shí)間（30 min、40 min、50 min、60 min、70 min）對面包感官品質(zhì)的影響。

1.2.4 響應(yīng)面實(shí)驗(yàn)

面包硬度是面包質(zhì)量最直觀的依據(jù)，在單因素實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上確定對面包感官品質(zhì)影響最大的3個(gè)因素，采取面包的硬度為響應(yīng)值，設(shè)計(jì)三因素三水平實(shí)驗(yàn)。

1.2.5 品質(zhì)對比

針對響應(yīng)面實(shí)驗(yàn)確定的最佳工藝參數(shù)制作的面包與未添加馬鈴薯、杏鮑菇制作的傳統(tǒng)工藝面包進(jìn)行比容、質(zhì)構(gòu)特性、老化速率、酸度、脂肪含量、水分含量和還原糖含量的測定，比較最終產(chǎn)品與普通面包的品質(zhì)差異。

1.2.6 感官評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)

選10人組成鑒評小組，按表1從色澤、形態(tài)、香味、口感和觸感等指標(biāo)對產(chǎn)品的感官品質(zhì)進(jìn)行綜合評價(jià)，滿分為100分，結(jié)果取其平均值。

1.2.7 理化指標(biāo)

（1）面包比容測定：參照GB/T20981-2007 面包比容的測定（小米排重法）進(jìn)行。（2）面包質(zhì)構(gòu)測定：面包烘烤結(jié)束取出冷卻，取同批次制作的3個(gè)面包樣品，切成厚度為25 mm的面包片，選取最中心的面包片，用質(zhì)構(gòu)儀進(jìn)行樣品的質(zhì)構(gòu)特性測定。（3）面包老化特性測定：面包冷卻后，取樣品放入自封袋中，密封后置于4 ℃冰箱中貯藏，于3 d后取出，測定面包的硬度。（4）總酸測定：參照GB/T20981-2007面包酸度的測定（酸堿滴定法）進(jìn)行。

1.2.8 營養(yǎng)指標(biāo)測定

（1）水分測定：參照GB5009.3-2016 食品中水分的測定（直接干燥法）進(jìn)行。（2）還原糖測定：參照GB5009.7-2016 食品中還原糖的測定（直接滴定法）進(jìn)行。（3）脂肪測定：參照GB5009.6-2016 食品中脂肪的測定（索氏抽提法）進(jìn)行。

2 結(jié)果與分析

2.1 單因素實(shí)驗(yàn)結(jié)果

2.1.1 不同馬鈴薯全粉添加量對面包感官品質(zhì)的影響

由表2可知，隨著馬鈴薯添加量增加，感官評價(jià)分?jǐn)?shù)呈先上升后下降趨勢，且差異顯著。在馬鈴薯全粉添加量為20.0%時(shí)，面包的感官評分最高。這是因?yàn)楫?dāng)馬鈴薯全粉添加量較低時(shí)，面包的馬鈴薯香氣較淡，且面包表皮顏色發(fā)淺，不符合實(shí)驗(yàn)的要求；而當(dāng)馬鈴薯全粉添加量大于20.0%時(shí)，面包的表皮發(fā)硬，顏色較深，是由于馬鈴薯中不含有面筋蛋白，過量添加馬鈴薯全粉會稀釋面團(tuán)中的面筋，導(dǎo)致面團(tuán)的持氣性與強(qiáng)度降低[11]，使面包的體積減小，硬度變大，從而降低面包的感官品質(zhì)。因此，后續(xù)的響應(yīng)面實(shí)驗(yàn)中馬鈴薯全粉添加量選擇為15.0%、20.0%、25.0%這3個(gè)水平。

表1 感官評價(jià)表

表2 馬鈴薯全粉添加量對面包感官品質(zhì)的影響

2.1.2 不同杏鮑菇添加量對面包感官品質(zhì)的影響

由表3可知，隨著杏鮑菇添加量增加，感官評價(jià)分?jǐn)?shù)呈先上升后下降趨勢。當(dāng)杏鮑菇添加量為7.0%時(shí)，面包感官評價(jià)分?jǐn)?shù)較5.0%添加量時(shí)明顯下降。由于杏鮑菇本身具有特殊口感、色澤以及氣味，當(dāng)添加量過大時(shí)，導(dǎo)致面包整體氣味受到影響，色澤加深，口感較差。應(yīng)當(dāng)在不影響面包整體感官評價(jià)的前提下，盡可能提高杏鮑菇含量，增加其營養(yǎng)價(jià)值。因此，后續(xù)響應(yīng)面實(shí)驗(yàn)中杏鮑菇添加量選擇為3.0%、5.0%、7.0%這3個(gè)水平。

2.1.3 不同酵母添加量對面包感官品質(zhì)的影響

由表4可知，隨著酵母添加量增加，感官評價(jià)分?jǐn)?shù)呈先上升后下降趨勢，且差異顯著。當(dāng)酵母添加量為2.4%時(shí)，相比添加量2.2%時(shí)感官評分下降明顯。酵母在面包的制作中起著十分重要的作用，酵母在面團(tuán)發(fā)酵過程中通過有氧呼吸和無氧呼吸的過程產(chǎn)生CO2氣體，增大面團(tuán)的體積，改善面團(tuán)持氣性，使面團(tuán)組織蓬松，改良面團(tuán)發(fā)酵效果。酵母添加量過低時(shí)，面團(tuán)中酵母活細(xì)胞數(shù)量過少，產(chǎn)生的CO2氣體不足，因而導(dǎo)致面團(tuán)發(fā)酵效果不佳，體積??；當(dāng)酵母添加量過多時(shí)，面團(tuán)發(fā)酵過度會導(dǎo)致面包表面塌陷、變形，面包的酵母氣味過濃。在不影響面包整體感官評價(jià)的前提下，應(yīng)選擇較高的酵母添加量，改善面包的內(nèi)部組織及形態(tài)。因此，后續(xù)的響應(yīng)面實(shí)驗(yàn)中酵母添加量選擇為2.0%、2.2%、2.4%這3個(gè)水平。

表3 杏鮑菇添加量對面包感官品質(zhì)的影響

表4 酵母添加量對面包感官品質(zhì)的影響

2.1.4 不同食鹽添加量對面包感官品質(zhì)的影響

由表5可知，食鹽添加量對面包感官評分的影響不顯著。食鹽添加量為2.0%時(shí)，面包的感官評分最高。食鹽在面包的加工中主要影響面包的口味以及發(fā)酵效果，適量的食鹽可以增大面團(tuán)的筋力與彈性，改善面團(tuán)的發(fā)酵效果，使面包具有更好的口感。當(dāng)食鹽添加量為2.0%時(shí)，面包的感官評分最高。因此，最終選擇食鹽添加量為2.0%。

2.1.5 不同發(fā)酵時(shí)間對面包感官品質(zhì)的影響

由表6可知，發(fā)酵時(shí)間對面包感官評分的影響不顯著。當(dāng)發(fā)酵時(shí)間為50 min時(shí)，面包的感官評分最高。發(fā)酵時(shí)間過短時(shí)，面團(tuán)中未形成均勻的蜂窩狀孔洞，面包不夠松軟，口感較差；當(dāng)發(fā)酵時(shí)間過長時(shí)，面團(tuán)中的孔洞過大，從而導(dǎo)致面包變形，并且由于過度發(fā)酵導(dǎo)致面包發(fā)酸，品質(zhì)不佳。發(fā)酵時(shí)間為50 min時(shí)，面包的感官評分最高。因此，最終選擇發(fā)酵時(shí)間50 min。

表5 食鹽添加量對面包感官品質(zhì)的影響

表6 發(fā)酵時(shí)間對面包感官品質(zhì)的影響

2.1.6 不同醒發(fā)時(shí)間對面包感官品質(zhì)的影響

由表7可知，醒發(fā)時(shí)間對面包感官評分的影響不顯著。當(dāng)醒發(fā)時(shí)間為40 min時(shí)，面包的感官評分最高。醒發(fā)時(shí)間過短時(shí)，面包的體積較小，硬度大，口感不夠松軟；醒發(fā)時(shí)間過長時(shí)，面包的表皮塌陷，且面包有很濃的酵母酸味，面包的感官品質(zhì)較差。醒發(fā)時(shí)間為40 min時(shí)，面包的感官評分最高。因此，最終選擇醒發(fā)時(shí)間40 min。

2.2 響應(yīng)面實(shí)驗(yàn)

2.2.1 響應(yīng)面模型建立及顯著性分析

在單因素實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上確定對面包感官品質(zhì)影響最大的3個(gè)因素：馬鈴薯全粉添加量（A）、杏鮑菇添加量（B）、酵母添加量（C），采取面包的硬度為響應(yīng)值，設(shè)計(jì)三因素三水平實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)結(jié)果如表8所示。

表7 醒發(fā)時(shí)間對面包感官品質(zhì)的影響

回歸方程的建立與分析采用DesignExpert8.0.6對實(shí)驗(yàn)值采取二元回歸擬合，模擬出面包對馬鈴薯全粉添加量、杏鮑菇添加量和酵母添加量的二次多項(xiàng)回歸方程Y=54.25+7.66A+2.20B-1.12C+0.30AB+0.027AC-0.48BC+2.85A2+2.55B2+2.61C2，對上述模型的分析結(jié)果見表9。

表8 響應(yīng)面實(shí)驗(yàn)結(jié)果

由表9可知，模型結(jié)果（P=0.000 3）是極顯著的，R2=91.86%，表明響應(yīng)值硬度的變化91.86%來自于馬鈴薯全粉添加量、杏鮑菇粉添加量、酵母添加量，擬合程度較好，誤差較小。綜合以上分析可知，該模型能夠較準(zhǔn)確地模擬馬鈴薯全粉添加量、杏鮑菇粉添加量以及酵母添加量3個(gè)因素對面包硬度的影響。

由表9可以看出，擬合方程的一次項(xiàng)A項(xiàng)極顯著、B項(xiàng)為顯著，二次項(xiàng)A2、B2、C2為顯著，各因素對面包硬度影響的大小排序?yàn)锳（馬鈴薯全粉添加量）＞B（杏鮑菇添加量）＞C（酵母添加量）。

由圖1看出，馬鈴薯全粉添加量和杏鮑菇粉添加量之間的交互作用是不顯著的，面包的硬度主要受馬鈴薯全粉添加量的影響。當(dāng)酵母添加量為2.20%，杏鮑菇添加量一定時(shí)，增加馬鈴薯全粉的添加量，面包的硬度呈現(xiàn)出逐漸增大的趨勢，當(dāng)杏鮑菇粉添加量由3.00%增加到7.00%時(shí)，面包的硬度先減小后增加。

圖1 馬鈴薯全粉添加量和杏鮑菇添加量對面包硬度的影響

由圖2可以看出，馬鈴薯全粉添加量和酵母添加量之間交互作用不顯著，馬鈴薯全粉添加量對面包硬度的影響較大。當(dāng)杏鮑菇添加量為5.00%時(shí)，面包的硬度隨馬鈴薯全粉添加量的增加呈現(xiàn)出增大的趨勢,當(dāng)酵母的添加量從2.00%增加到2.40%時(shí)，面包的硬度先減小后增加。

由圖3可以看出，杏鮑菇粉添加量與酵母添加量之間交互作用不顯著，面包硬度主要受杏鮑菇粉添加量的影響。當(dāng)馬鈴薯全粉添加量為20.00%時(shí)，隨著杏鮑菇粉添加量的增加，面包的硬度先減小后增加，當(dāng)酵母的添加量從2.00%增加到2.40%時(shí)，面包的硬度先減小后增加。

圖2 馬鈴薯全粉添加量和酵母添加量對面包硬度的影響

圖3 杏鮑菇添加量和酵母添加量對面包硬度的影響

表9 方差分析結(jié)果

2.2.2 最優(yōu)配方的確定及驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)

通過Design-Expert 8.0.6軟件分析得到面包的最優(yōu)配方為：馬鈴薯全粉添加量15.00%、杏鮑菇粉添加量4.29%、酵母添加量2.24%，在此條件下，面包硬度的預(yù)測值為48.99 N?？紤]到實(shí)際可操作性，將最優(yōu)配方調(diào)整為：馬鈴薯全粉添加量15.00%、杏鮑菇添加量4.30%、酵母添加量2.20%。用該配方進(jìn)行驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)，得到面包的硬度為48.13 N，與理論值48.99 N相差僅0.86 N，說明響應(yīng)面優(yōu)化的結(jié)果可靠。

2.3 面包的品質(zhì)對比

由表10可以看出，面包的比容、硬度、彈性與普通面包相近，面包的酸度比普通面包的酸度略高，但符合國標(biāo)的要求（≤6°T），與普通面包相比，面包的老化速率降低了1.49 N/d，水分含量提高了2.74%，還原糖含量提高了8.01%，脂肪含量降低了1.89%。

表10 普通面包與馬鈴薯杏鮑菇面包理化品質(zhì)與營養(yǎng)品質(zhì)對比

3 結(jié)論

單因素實(shí)驗(yàn)確定了馬鈴薯全粉添加量、杏鮑菇粉添加量、酵母添加量3個(gè)因素對面包的感官品質(zhì)影響較大；響應(yīng)面實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，面包的最優(yōu)配方為：馬鈴薯全粉添加量15.00%、杏鮑菇粉添加量4.30%、酵母的添加量2.20%。與普通面包相比，面包的比容、硬度、彈性變化不大；酸度略高，但符合國標(biāo)要求；老化速率和脂肪含量降低，水分含量和還原糖含量提高，說明添加了馬鈴薯全粉與杏鮑菇的面包品質(zhì)有一定的提升。