不同防腐劑對(duì)全麥面包質(zhì)構(gòu)特性的影響研究

張 藝，喬志剛，馬 碩，牟德華，韓雅楠，高 山*

（1.河北科技大學(xué) 食品與生物學(xué)院，河北石家莊 050000；2.石家莊市預(yù)包裝烘焙制品加工技術(shù)創(chuàng)新中心，河北石家莊 050000；3.河北馬家麥坊食品有限公司，河北石家莊 050000）

面包是一種深受廣大消費(fèi)者所喜歡的烘焙類(lèi)食品，隨著人們對(duì)健康飲食的需求越來(lái)越強(qiáng)烈，使得全麥面包在市場(chǎng)中的銷(xiāo)量也越來(lái)越高。全麥面包是一種以全麥粉為主要原料，加入酵母、水、鹽和糖經(jīng)過(guò)發(fā)酵、烘烤制作而成的發(fā)酵面制品，其營(yíng)養(yǎng)價(jià)值高，麥香濃郁，但因?yàn)樗行←溑哐考胞熎?，使全麥面包比普通的面包顏色更深，質(zhì)地松散易碎，口感粗糙干硬[1]。

小麥麩皮中的酚類(lèi)化合物和多糖類(lèi)物質(zhì)有利于全麥?zhǔn)称分形⑸锏姆敝?，?dǎo)致全麥?zhǔn)称贩€(wěn)定性變差，易發(fā)生變質(zhì)。因此全麥?zhǔn)称吩趦?chǔ)藏過(guò)程中極易出現(xiàn)問(wèn)題[2]。同時(shí)因其含有大量的纖維以及維生素，相較于普通的面包更易發(fā)霉變質(zhì)[3]。提高全麥?zhǔn)称菲焚|(zhì)、延長(zhǎng)全麥?zhǔn)称繁Ｙ|(zhì)期、減小全麥?zhǔn)称犯瘮∽冑|(zhì)概率是全麥?zhǔn)称芳庸て髽I(yè)需要共同攻克的難題。

面包防腐主要分為物理防腐、化學(xué)防腐和生物防腐。目前化學(xué)防腐為主要的面包防腐技術(shù)。山梨酸鉀、脫氫乙酸鈉和丙酸鈣等都是市面產(chǎn)品中常見(jiàn)的化學(xué)防腐劑。但化學(xué)合成防腐劑對(duì)人體健康的負(fù)面影響已引起廣泛的關(guān)注[4-5]，若防腐劑過(guò)量使用會(huì)給人體健康帶來(lái)傷害[6]。隨著人們對(duì)健康飲食的需求越來(lái)越高，一些新型的天然保鮮劑也被應(yīng)用到面包防腐中。因此，本文通過(guò)發(fā)酵法制作全麥面包，分別添加3 種不同濃度的脫氫乙酸鈉、丙酸鈣、天然防腐劑T1，測(cè)定全麥面包面團(tuán)及面包成品的質(zhì)構(gòu)參數(shù)，分析不同防腐劑對(duì)全麥面包質(zhì)構(gòu)特性的影響，確定最適合全麥面包的防腐劑及其濃度，以期為防腐劑在全麥面包中的應(yīng)用提供一定的理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 實(shí)驗(yàn)材料

小麥粉，石家莊市欒城區(qū)宏業(yè)面粉廠；全麥粉，河北馬家麥坊食品有限公司；白砂糖，保定市大眾味業(yè)有限公司；黃油，山東培元糧油食品有限公司；活性干酵母，河北馬利食品有限公司；食鹽，市售；面包改良劑，市售；脫氫乙酸鈉，市售；丙酸鈣，市售；天然保鮮劑T1，上海申夏生物化工有限公司。

1.2 實(shí)驗(yàn)設(shè)備

面包機(jī)DL-TM 018，廣東東菱電器有限公司；質(zhì)構(gòu)儀TA.XT plus，英國(guó)Stable Micro Systems 有限公司；分子天平PL 203，梅特勒-托利多儀器（上海）有限公司；面包醒發(fā)箱VF-12 C，廣州旭眾食品機(jī)械有限公司；烤箱TRTF 32，佛山市偉仕達(dá)電器實(shí)業(yè)有限公司。

1.3 防腐劑用量

《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) 食品添加劑使用標(biāo)準(zhǔn)》 （GB 2760—2014）[7]規(guī)定，在面包中允許使用的防腐劑包括丙酸鈣、乳酸鏈球菌素及脫氫乙酸鈉等。《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) 復(fù)配食品添加劑通則》 （GB 26687—2011）[8]規(guī)定可以將兩種以上單一品種的食品添加劑混合，因此制定出了以乳酸鏈球菌素等添加劑混合而成的適用于烘焙食品的復(fù)配保鮮劑（天然保鮮劑T1 型）進(jìn)行研究[9]。3 種防腐劑在面包中的最大使用量及抑菌機(jī)理見(jiàn)表1。

表1 面包中防腐劑的最大使用量及抑菌機(jī)理

1.4 工藝流程及操作要點(diǎn)

1.4.1 工藝流程

面包制作參考了《糧油檢驗(yàn) 小麥粉面包烘焙品質(zhì)試驗(yàn) 直接發(fā)酵法》（GB/T 14611—2008）[10]，并稍作修改。全麥面包制作流程為稱(chēng)料→和面→發(fā)酵→分割→滾圓→整形→醒發(fā)→烤制→冷卻→成品。

1.4.2 操作要點(diǎn)

①和面。將稱(chēng)量好的小麥粉、全麥粉、糖、鹽等配料加入面包機(jī)中混勻。②發(fā)酵。將面團(tuán)從面包機(jī)中取出，捏成表面光滑的面團(tuán)，放入醒發(fā)箱中進(jìn)行發(fā)酵，發(fā)酵條件為溫度（38±1）°C，濕度85%，發(fā)酵時(shí)間20 min。③分割、滾圓、整形。取出發(fā)酵好的面團(tuán)，均勻分割為兩份，第一份為N1，第二份為N2。將N1 放入八寸的長(zhǎng)條吐司模具中，將N2 滾成光滑的圓形。④醒發(fā)。將N1、N2 面團(tuán)送進(jìn)醒發(fā)箱中進(jìn)行醒發(fā)，醒發(fā)條件為溫度（38±1）°C、濕度85%、醒發(fā)40 min。⑤烘烤。醒發(fā)結(jié)束，將N1 入爐烘烤，烘烤條件為上下火180 ℃，15 min。

1.5 質(zhì)構(gòu)參數(shù)測(cè)定

目前，我國(guó)大多采用TPA 測(cè)試對(duì)面包的質(zhì)構(gòu)進(jìn)行分析[11-12]。TPA質(zhì)構(gòu)分析法又被稱(chēng)為兩次咀嚼測(cè)試，通過(guò)模擬人口腔的咀嚼運(yùn)動(dòng)，對(duì)樣品進(jìn)行兩次壓縮，與電腦連接，通過(guò)電腦界面描繪出質(zhì)構(gòu)測(cè)試曲線，可得到硬度、粘附性、彈性、黏度等質(zhì)構(gòu)特性參數(shù)。各質(zhì)構(gòu)參數(shù)定義如表2 所示。

表2 各質(zhì)構(gòu)參數(shù)定義

1.6 單因素實(shí)驗(yàn)

根據(jù)莎娜等[13]測(cè)定不同防腐劑對(duì)面包質(zhì)構(gòu)特性的影響實(shí)驗(yàn)，稍加改良，選取3 種防腐劑，根據(jù)《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) 食品添加劑使用標(biāo)準(zhǔn)》（GB 2760—2014）[7]規(guī)定，選取各防腐劑最大使用量的60%、80%、100%進(jìn)行測(cè)定。按照表3 的配方制作出面團(tuán)與成品進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，測(cè)定不同防腐劑對(duì)全麥面包質(zhì)構(gòu)特性的影響。

表3 防腐劑小麥-全麥混合粉面包配方

1.6.1 全麥面團(tuán)質(zhì)構(gòu)的測(cè)定

取醒發(fā)好的N2 面團(tuán)，制作成直徑2.5 cm 的球形，使用質(zhì)構(gòu)儀進(jìn)行TPA 測(cè)定，每組重復(fù)6 次。測(cè)試條件：選用P10 探頭，應(yīng)變量50%，觸發(fā)力5 g，測(cè)前速率1.00 mm·s-1，測(cè)中速率1.00 mm·s-1，測(cè)后速率2.00 mm·s-1，測(cè)定面團(tuán)的質(zhì)構(gòu)。

1.6.2 全麥面包成品質(zhì)構(gòu)測(cè)定

根據(jù)表3 配方烤制好冷卻的面包成品，切成 2.5 cm 的均勻薄片，使用質(zhì)構(gòu)儀進(jìn)行TPA 測(cè)定，每組重復(fù)6 個(gè)平行實(shí)驗(yàn)。測(cè)試條件同1.6.1。

1.7 數(shù)據(jù)處理

本實(shí)驗(yàn)無(wú)特殊標(biāo)注外，所有數(shù)據(jù)均為6 次平行實(shí)驗(yàn)平均值。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)由TPA 質(zhì)構(gòu)分析儀生成，運(yùn)用Excel和Origin軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)及圖像的處理與分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同防腐劑對(duì)全麥面團(tuán)質(zhì)構(gòu)的影響

由圖1 至圖3 可知，F(xiàn)2 至F4 添加不同濃度脫氫乙酸鈉對(duì)全麥面團(tuán)的硬度、黏度及粘附性影響較大。硬度、黏度隨防腐劑濃度的增加而增加，粘附性隨防腐劑濃度增加而減??；F5 至F7 添加不同濃度丙酸鈣對(duì)面團(tuán)的硬度、黏度及粘附性影響較明顯。硬度、黏度隨濃度增加而減小，粘附性隨濃度增加而增大；F8 至F10 添加不同濃度天然保鮮劑T1 對(duì)全麥面團(tuán)的硬度、黏度及粘附性影響較不明顯。其中加入最大使用量60%的天然保鮮劑T1 的各項(xiàng)質(zhì)構(gòu)特性數(shù)值和其他兩個(gè)濃度相比與空白組的最為接近，對(duì)全麥面團(tuán)的質(zhì)構(gòu)特性影響更小。

圖1 不同防腐劑面團(tuán)硬度、黏度對(duì)比

圖3 不同防腐劑面團(tuán)粘附性對(duì)比

2.2 不同防腐劑對(duì)全麥面包質(zhì)構(gòu)的影響

由圖4 至圖6 可知，3 種防腐劑對(duì)全麥面包彈性、咀嚼性、內(nèi)聚性及回彈力影響較小。F2 至F4 添加不同濃度脫氫乙酸鈉使得全麥面包的硬度、咀嚼性隨濃度的增加而增加，粘附性隨濃度增加而減小。其原因是脫氫乙酸鈉對(duì)酵母有抑制作用，影響面包的發(fā)酵；F5 至F7 添加不同濃度丙酸鈣使得全麥面團(tuán)的硬度、咀嚼性、內(nèi)聚性及粘附性變化較明顯，硬度隨濃度增加而減小，粘附性隨濃度增加而增大，其原因?yàn)楸徕}抑菌過(guò)程中會(huì)抑制酶活性、使蛋白失活；而F8 至F10 添加不同濃度天然保鮮劑T1 制作的全麥面包硬度參數(shù)與空白對(duì)照組F1 的全麥面包差別不大，咀嚼性也比其他兩種防腐劑的變化幅度更小。其中加入最大使用量60%的天然保鮮劑T1 的回彈力與空白組的相同，彈性、內(nèi)聚性、粘附性和其他兩個(gè)濃度相比與空白組的最為接近，說(shuō)明加入濃度為最大使用量60%的天然保鮮劑T1 可以更好地保持全麥面包原有的質(zhì)構(gòu)特性。

圖2 不同防腐劑面團(tuán)彈性、內(nèi)聚性、回彈力對(duì)比

圖4 不同防腐劑面包硬度、咀嚼性對(duì)比

圖5 不同防腐劑面包彈性、內(nèi)聚性、回彈力對(duì)比

圖6 不同防腐劑面包粘附性對(duì)比

3 結(jié)論

本研究通過(guò)選擇防腐劑最高添加量的60%、80%、100%的脫氫乙酸鈉、丙酸鈣及天然防腐劑T1添加到全麥面包制作配方中，測(cè)定其相應(yīng)面團(tuán)及面包的質(zhì)構(gòu)參數(shù)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明添加脫氫乙酸鈉防腐劑的全麥面包質(zhì)構(gòu)變化較為明顯，硬度較大、彈性小、品質(zhì)差；添加不同濃度丙酸鈣對(duì)全麥面包品質(zhì)影響較明顯，使得全麥面包品質(zhì)降低；而加入最大使用量60%的天然保鮮劑T1 所制得的全麥面包具有良好的質(zhì)構(gòu)特性，沒(méi)有使全麥面包的質(zhì)構(gòu)特性發(fā)生很大變化且為天然保鮮劑，對(duì)人體傷害較小，因此最適用于全麥面包的防腐，對(duì)全麥面包的防腐保鮮具有一定的指導(dǎo)意義。