大豆肽和魚皮肽的添加對面團(tuán)特性和面包感官品質(zhì)的影響研究

靳鳳芳，郭雨晴，何震霆，肖建輝

（江西農(nóng)業(yè)大學(xué)食品科學(xué)與工程學(xué)院，江西南昌 330045）

【研究意義】面包作為中西方消費(fèi)者喜愛的主食之一，能提供人體所需的碳水化合物、蛋白質(zhì)、脂肪等，是承載營養(yǎng)物質(zhì)的良好載體。在實(shí)際生產(chǎn)中，為了強(qiáng)化面包的功能營養(yǎng)和改善面包的感官品質(zhì)，生產(chǎn)者會在小麥面粉中加入適量的食品添加劑[1]?！厩叭搜芯窟M(jìn)展】肽由組成蛋白質(zhì)的20種天然氨基酸以不同組成和排列方式構(gòu)成，具有良好的加工特性和生理活性，已被作為一種新型的營養(yǎng)強(qiáng)化劑應(yīng)用到食品生產(chǎn)中[2]。許多研究已經(jīng)證實(shí)，肽具有抗氧化[3-4]、增強(qiáng)免疫調(diào)節(jié)、抗菌[5]、抗腫瘤[6]等生理功能，可以預(yù)防各種慢性疾病。此外，肽的分子量大小介于蛋白質(zhì)和氨基酸之間，可以不經(jīng)轉(zhuǎn)化被機(jī)體直接吸收，非常適合蛋白質(zhì)消化吸收不佳的人群食用，如中老年人、手術(shù)后恢復(fù)期病人、胃腸功能不佳者等[7]。更為重要的是，肽鏈上的氨基酸殘基可以與其它分子相互作用，使肽具有良好的乳化性、水溶性、熱穩(wěn)定性、保濕性等理化性質(zhì)[8]。大豆肽是大豆蛋白質(zhì)水解之后得到的以分子質(zhì)量小于1 000的小分子肽為主的植物低聚肽，其氨基酸組成與大豆蛋白基本相同，氨基酸平衡且含量豐富，總氨基酸含量達(dá)到89%，其中谷氨酸含量最多[9]。研究表明，大豆肽可以調(diào)節(jié)人體腸道微生物菌群的平衡，增強(qiáng)腸道免疫力[10]。Liu等[11]研究發(fā)現(xiàn)，將大豆肽作為氮源培養(yǎng)酵母菌可以通過促進(jìn)酵母菌的生長繁殖及對其它營養(yǎng)物質(zhì)的吸收達(dá)到改善饅頭品質(zhì)的作用。魚皮肽是利用生物酶解技術(shù)從魚皮組織中獲取的動物低聚肽，其平均分子量在1 000以下，含有豐富的非必需氨基酸，一般用作抗氧化劑和抗菌劑等[12]。Yang等[13]研究發(fā)現(xiàn)，從軍曹魚皮中獲得的肽具有較強(qiáng)的自由基清除能力，對油脂的氧化表現(xiàn)出較強(qiáng)的抑制作用。Bai等[14]研究發(fā)現(xiàn)，魚皮肽的添加濃度在3%以上可以有效抑制豬肉肉餅中脂質(zhì)的氧化，保持肉餅的品質(zhì)和延長保質(zhì)期。本課題組前期研究發(fā)現(xiàn)魚皮肽和大豆肽能與淀粉分子相互作用，從而避免糊化后的淀粉分子進(jìn)行有序化重排而控制淀粉老化[15-16]。【本研究切入點(diǎn)】肽具有良好的生物功能特性和理化性質(zhì)，是研究天然型功能食品的理想輔料。將肽應(yīng)用于面包生產(chǎn)，既有利于提高面包的營養(yǎng)價值，又利于肽與其他食品組分相互作用，改善面包品質(zhì)?！緮M解決的關(guān)鍵問題】本試驗(yàn)選取大豆肽和魚皮肽兩種不同來源的肽，分別探究其不同添加量對面團(tuán)特性和面包感官品質(zhì)的影響。

1 材料與方法

1.1 材料

面包用小麥粉，中糧東海糧油工業(yè)（張家港）有限公司；精致白砂糖，上海楓未實(shí)業(yè)有限公司；進(jìn)口愛登森林動物性黃油，墨谷實(shí)業(yè)（上海）有限公司生產(chǎn)；安琪酵母，安琪酵母股份有限公司；大豆肽、魚皮肽，江西金農(nóng)生物科技有限公司；食鹽，市售。

1.2 儀器與設(shè)備

YF-15A發(fā)酵箱，廣州市番禺新粵豐廚具設(shè)備廠；紅菱XYF-K高級食品烤爐，廣州市廣菱烘焙設(shè)備有限公司；TA-XT plus質(zhì)構(gòu)分析儀，英國Stable Micro Systems公司；BrabenderD-47055粉質(zhì)儀，德國Bra‐bender Technologie公司。

1.3 方法

1.3.1 面包制作 本試驗(yàn)面包的配方為:高筋小麥粉200 g、安琪活性酵母3.2 g、食鹽2 g、白砂糖36 g、水108 g、黃油20 g、大豆肽和魚皮肽的添加量分別為面粉質(zhì)量的0%、0.5%、1%、1.5%。

用揉面機(jī)將面粉和肽混勻，加入溶解后的糖，鹽和酵母，攪拌至面團(tuán)能撐開半透明且光滑的膜，再加入黃油攪拌均勻。將揉好的面團(tuán)切割成每個60 g左右，于37 ℃的發(fā)酵箱中發(fā)酵75 min，烤箱的上火設(shè)置為195 ℃，底火為205 ℃，烤制11 min，取出冷卻至室溫，以用于后續(xù)分析[17]。

1.3.2 面包失水率的測定 將發(fā)酵好的面團(tuán)從發(fā)酵箱中取出，稱量，用發(fā)酵前面團(tuán)質(zhì)量減去發(fā)酵后面團(tuán)質(zhì)量，得到面包的發(fā)酵失水量；將各組烘烤后的面包放置在室溫下冷卻10 min后，稱量，用烘烤后面包質(zhì)量減去發(fā)酵后面團(tuán)質(zhì)量，每個樣做3次平行，計(jì)算面包失水率[18]。

式（1）（2）中:w1為面團(tuán)發(fā)酵失水率，%；w2為面團(tuán)烘焙失水率，%；m為發(fā)酵前面團(tuán)質(zhì)量，g；m1為發(fā)酵后面團(tuán)質(zhì)量；m2為烘焙后面包質(zhì)量，g

1.3.3 面包比容的測定 取一個比面包容積大的碗，裝滿小米，用刮刀刮平，然后將小米倒入量筒中測量小米的體積；將冷卻至室溫的面包放入碗中，填滿小米并壓實(shí)，用面包切刀刮平，取出面包，測量碗中剩余小米體積[19]。按下列公式計(jì)算面包比容:

式（3）中V為面包比容，mL∕g；ν為碗的體積，mL；ν1為碗中剩余小米體積，mL；m2為烘焙后面包質(zhì)量，g。

1.3.4 面包質(zhì)構(gòu)特性的測定 將冷卻至室溫的面包放置在培養(yǎng)皿中切除頂部和底部，取中間部分厚度為1 cm，直徑為5 cm的面包片，每個樣做3次平行，取平均值。選用P∕36R探頭測試；TPA測試條件參數(shù)為:壓縮距離為10 mm，測試前速度10 mm∕s、測中速度為2 mm∕s、測后速度為2 mm∕s，觸發(fā)力為5 g，做3次平行測定。根據(jù)面包的質(zhì)構(gòu)特性，選取硬度、彈性作為面包的質(zhì)構(gòu)指標(biāo)[20]。

1.3.5 面團(tuán)粉質(zhì)特性測定 利用布拉本德E型粉質(zhì)儀，參照GB∕T 14614—2006，對加肽面團(tuán)進(jìn)行粉質(zhì)參數(shù)測定[21]。

1.4 統(tǒng)計(jì)分析

每個實(shí)驗(yàn)均重復(fù)3次，采用DPS對試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行單因素方差分析，利用origin8.5作圖。圖表中不同的字母表示與空白組相比，具有顯著差異（P＜0.05）。

2 結(jié)果與分析

2.1 肽的添加對面粉粉質(zhì)的影響

一般來說，面團(tuán)的穩(wěn)定時間越長，表示面團(tuán)的耐攪拌性能越優(yōu)，面筋筋力好[22]。面團(tuán)的吸水率與面包的出品率呈正相關(guān)，而吸水率與面筋蛋白有關(guān)。張雷等[23]試驗(yàn)得出，制作面包的小麥粉形成時間適當(dāng)縮短，穩(wěn)定時間長也能夠制作出品質(zhì)良好的烘焙食品，而且縮短形成時間能更有效率地進(jìn)行工業(yè)生產(chǎn)，提高出品率。大豆肽和魚皮肽對面粉粉質(zhì)的影響如表1所示。在其它試驗(yàn)條件相同的情況下，與空白組相比，大豆肽和魚皮肽的添加導(dǎo)致面團(tuán)的吸水率、形成時間、穩(wěn)定時間、粉質(zhì)指數(shù)均呈現(xiàn)顯著下降趨勢。添加量為1.5%的大豆肽對面團(tuán)弱化度無顯著影響，但添加量為1.5%的魚皮肽則顯著增大了面團(tuán)的弱化度。造成這種現(xiàn)象的原因可能是肽添加量為0.5%、1%時肽中的氫鍵增強(qiáng)了淀粉分子與面筋蛋白的作用力。當(dāng)肽添加量增加至1.5%時，對面筋蛋白具有一定的稀釋作用，延緩了面筋網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的形成，削減了淀粉與面筋蛋白的作用力[24]。

表1 大豆肽和魚皮肽對面粉粉質(zhì)的影響Tab.1 Effects of soybean and fish skin peptides on flour quality

2.2 肽的添加對面團(tuán)持水能力的影響

發(fā)酵過程中的水分含量變化反應(yīng)了面團(tuán)內(nèi)部結(jié)構(gòu)與水結(jié)合的強(qiáng)弱程度。大豆肽和魚皮肽的添加對面團(tuán)發(fā)酵過程中水分的影響見圖1。與空白組相比，添加了大豆肽的面團(tuán)在發(fā)酵過程中失水率顯著降低。而魚皮肽的添加使得面團(tuán)失水率顯著增大并維持在0.8%～0.9%，當(dāng)魚皮肽添加量為0.5%時，面團(tuán)失水率為最大（0.88%）。分析原因可能是大豆肽與魚皮肽的氨基酸組成和基團(tuán)不同，使得親水性不同。蛋白水解得到的大豆肽親水基團(tuán)暴露在外，使得其吸水性和保水性能良好[25]。相關(guān)研究表明，90 ℃以下，溫度上升，大豆肽的吸水性與溫度的變化成正相關(guān)，發(fā)酵過程中熱量的變化也會影響水分的變化[26]。

大豆肽和魚皮肽的添加對面團(tuán)烘焙過程中水分的影響如圖2所示。與空白組相比，添加量為0.5%和1%的大豆肽對面團(tuán)焙烤水分損失的影響不顯著，添加量為1.5%的大豆肽則顯著增加了面團(tuán)失水率。這可能的原因是大豆肽添加量達(dá)到1.5%時延緩了面筋網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的形成，面包在焙烤時大豆肽與水形成的部分氫鍵被破壞而持水性下降，從而導(dǎo)致面團(tuán)焙烤過程水分大量散失[27]。

添加魚皮肽的面包失水率均顯著低于對照組。焙烤條件相同的條件下，添加魚皮肽的面團(tuán)失水率小于添加大豆肽的面團(tuán)。這主要是因?yàn)轸~皮肽中疏水性氨基酸含量較多，可能作用于面團(tuán)脂質(zhì)，使得吸水膨脹的淀粉顆粒被均勻地包裹在其中，阻止了烘焙過程中水分的散失，從而降低了面團(tuán)烘焙失水率[28]。

圖1 大豆肽和魚皮肽對面團(tuán)發(fā)酵失水率的影響Fig.1 Effects of soybean and fish skin peptides on the water loss rate of dough fermentation

圖2 大豆肽和魚皮肽對面團(tuán)烘焙失水率的影響Fig.2 Effects of soybean peptide and fish skin peptide on the water loss rate of dough baking

2.3 肽的添加對面包比容的影響

面團(tuán)發(fā)酵的原理是在適宜的溫度和濕度條件下，面團(tuán)中的酵母將淀粉分解成糖進(jìn)行有氧呼吸產(chǎn)生二氧化碳?xì)怏w使面團(tuán)體積增大。面包的比容取決于面包質(zhì)量和體積，而面包的體積和質(zhì)量受發(fā)酵、焙烤階段酵母產(chǎn)氣量和面團(tuán)的持氣性能的影響[29]。大豆肽和魚皮肽的添加對面包比容的影響如圖3所示。從圖中可以看出，與對照組相比，兩種肽的添加均能改善面包比容?？赡茉蚴请牡南鄬Ψ肿淤|(zhì)量介于蛋白質(zhì)和氨基酸之間，更易被酵母吸收利用，大豆肽和魚皮肽為酵母的生長繁殖提供了所需氨基酸等營養(yǎng)成分，使酵母處于的良好發(fā)酵環(huán)境，產(chǎn)氣能力增強(qiáng)，從而使面包的比容增加[30]。

圖3 大豆肽和魚皮肽對面包比容的影響Fig.3 Effects of soybean peptide and fish skin peptide on bread specific volume

2.4 肽的添加對面包質(zhì)構(gòu)的影響

面包的硬度是反應(yīng)面包品質(zhì)的重要指標(biāo)之一，面包硬度通常與面包品質(zhì)呈負(fù)相關(guān)[31]。面包的硬度越大，彈性越小，面包的品質(zhì)就越差，口感不佳。大豆肽和魚皮肽的添加對面包硬度的影響如圖4所示。由圖4可知，與空白組相比，大豆肽和魚皮肽的添加均顯著降低了面包的硬度（P＜0.05）。當(dāng)添加量均為1.5%時，魚皮肽面包硬度達(dá)到最小值224.49 g，約為空白組硬度的48.59%；大豆肽面包硬度值為373.80 g，約為對照組硬度的80.9%。影響面包硬度的原因之一是面包芯中水分的變化[32]。添加大豆肽和魚皮肽后面包硬度降低的原因可能是大豆肽和魚皮肽與淀粉分子結(jié)合改變了面團(tuán)水分分布，控制水分遷移，使水分的分布處于均勻狀態(tài)，從而延緩了淀粉老化，降低了面包硬度。

大豆肽和魚皮肽的添加對面包彈性的影響如圖5所示。圖5結(jié)果表明，與空白組相比，大豆肽和魚皮肽的添加均顯著增加了面包的彈性。其中，魚皮肽各添加量之間的面包彈性無顯著差異。分析原因可能是大豆肽和魚皮肽的低粘度特性使得面團(tuán)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的粘性減弱，且為酵母發(fā)酵產(chǎn)氣提供了營養(yǎng)，最終改變了面筋的彈性，使得面團(tuán)內(nèi)部組織松軟[33]。

3 結(jié)論

與空白組比較，大豆肽和魚皮肽的添加對面團(tuán)和面包的品質(zhì)產(chǎn)生了不同程度的影響:大豆肽和魚皮肽的添加顯著降低了面團(tuán)的吸水率和粉質(zhì)質(zhì)量指數(shù)，顯著縮短了面團(tuán)形成時間和穩(wěn)定時間，其中添加量為0.5%、1%的肽均能顯著降低弱化度值，增強(qiáng)面團(tuán)的耐攪拌能力。此外，大豆肽和魚皮肽的添加對面包發(fā)酵和烘焙過程的失水率有不同的效果。兩種肽的加入對面包的硬度均有顯著減小效果，顯著增加了面包彈性和比容。兩種肽的添加不僅加快了面團(tuán)的形成，還可以為酵母菌的生長繁殖提供營養(yǎng)和能量，提高酵母菌的產(chǎn)氣性能，在提高面包營養(yǎng)價值的同時，一定程度地改善面包的品質(zhì)。因此，可以根據(jù)實(shí)際加工需求將適量的肽加入到面包制作原料中對面包的營養(yǎng)價值和感官品質(zhì)進(jìn)行改善。