制作方法對面食營養(yǎng)成分的影響

張海波，梁秋元，余海立，嚴(yán)飛，張彥

1. 酵母功能湖北省重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室（宜昌 443000）；2. 安琪紐特股份有限公司（宜昌 443000）

小麥?zhǔn)鞘澜绶秶鷥?nèi)最廣泛生產(chǎn)的谷物，絕大部分供人類食用[1]。將小麥磨制成面粉可以制作面包、饅頭、面條等多種面食。面食是我國北方居民的主食，尤其面食自古以來就是我國東北、華北以及黃河流域人民的傳統(tǒng)主食[2]。但面食的制作方法也千變?nèi)f化，總體上可以分為非發(fā)酵面食、發(fā)酵面食和化學(xué)蓬松面食。非發(fā)酵面食包括各種面條、餅之類。發(fā)酵面食包括饅頭、面包等?；瘜W(xué)蓬松面食是采用復(fù)合膨松劑（堿劑、酸劑與填充劑）在加熱的面團(tuán)中，堿劑和酸劑產(chǎn)生反應(yīng)釋放出CO2，使面團(tuán)膨松[3]。

不同的制作方法會對面食的外觀和成分產(chǎn)生不同的影響[4-5]。蘇東民等[6]采用高效液相色譜-蒸發(fā)光散射檢測器檢測各種面食可溶性糖含量，結(jié)果顯示不同菌種發(fā)酵面團(tuán)中各種可溶性糖的含量及變化趨勢存在差異。楊曉麗等[7]研究了酵母發(fā)酵和老面發(fā)酵對饅頭中植酸和礦物質(zhì)鹽酸提取率影響。結(jié)果顯示，小麥粉中的內(nèi)源植酸酶僅能少部分降解植酸及其鹽類，而酵母發(fā)酵對植酸的降解更為徹底，能夠顯著提升礦物質(zhì)的吸收利用度。

但關(guān)于不同制作方法對面食的核心營養(yǎng)成分的影響研究還較少。作為主食的面食產(chǎn)品，對居民營養(yǎng)水平至關(guān)重要。面食雖然是我國居民的主要膳食，但也存在一些營養(yǎng)素不足，比如我國就推薦向面粉中添加VB1、VB2、煙酸、鋅、鐵等營養(yǎng)素以改善營養(yǎng)素不足的狀況[8]。酵母本身富含蛋白質(zhì)、礦物質(zhì)，尤其是B族維生素含量特別豐富，是少數(shù)幾種能夠提供完全B族維生素的食物之一[9]。此次試驗(yàn)通過分析各種制作方法對面食營養(yǎng)素含量的影響，為提供更健康、更營養(yǎng)的面食制作方法提供參考。

1 材料與方法

1.1 材料

面粉（棗陽金旭面粉公司）；高活性干酵母（安琪酵母股份有限公司）；雙效無鋁泡打粉（安琪酵母股份有限公司）；食用堿（安琪酵母股份有限公司）。

維生素B1、維生素B2、維生素B6（純度≥98%，中國食品藥品檢定研究院）；鹽酸、正丁醇、乙酸鈉（分析純，天津市科密歐化學(xué)試劑有限公司）；甲醇（色譜純，天津市科密歐化學(xué)試劑有限公司）。

1.2 設(shè)備與儀器

JMTZ-14型壓面機(jī)（北京東方孚德技術(shù)發(fā)展中心）；KP-25型攪拌機(jī)（新麥機(jī)械有限公司）；SPR-360S型醒發(fā)箱（珠海三麥機(jī)械有限公司）；1220高效液相色譜（安捷倫科技有限公司）；MilliQ超純水系統(tǒng)（Millipore公司）；XS205電子天平（METTLER TOLEDO公司）；Vortex-Genie 2渦旋振蕩器（海門市其林貝爾儀器制造有限公司）。

1.3 試驗(yàn)方法

1.3.1 各種面食的制作方法

面食制作方法：1 000 g面粉加490 g水及各種膨松劑后，用攪拌機(jī)和面5 min，將面團(tuán)在壓片機(jī)中壓16道后成型，置于溫度為38 ℃、相對濕度為88%的醒發(fā)箱中醒發(fā)若干時間。于蒸柜沸水汽蒸15 min，悶2 min后，取出，冷卻，冷凍干燥后取樣測定。

表1 不同組別下的面食配方

1.3.2 測定方法

1.3.2.1 蛋白質(zhì)測定方法

參考GB 5009.5—2016《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn) 食品中蛋白質(zhì)的測定》。

1.3.2.2 鋅的測定方法

參考GB 5009.14—2017《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn)食品中鋅的測定》。

1.3.2.3 VB1的測定方法

參考GB 5009.84—2016《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn) 食品中維生素B1的測定》。

1.3.2.4 VB2的測定方法參考GB 5009.85—2016《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn) 食品中維生素B2的測定》。

1.3.2.5 VB6的測定方法參考GB 5009.154—2016《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn) 食品中維生素B6的測定》。

1.3.3 數(shù)據(jù)處理

采用SPSS 17.0統(tǒng)計(jì)軟件，數(shù)據(jù)以±s表示，不同處理間的差異采用One-way AVONA比較分析，P＜ 0.05為差異顯著。

2 結(jié)果與分析

2.1 制作方法對面食蛋白質(zhì)和鋅含量的影響

四種制作方法中，酵母發(fā)酵組（YF60）饅頭的蛋白、鋅含量相比非發(fā)酵組（NF）、化學(xué)蓬松組（CF）和老面發(fā)酵組（SF）顯著提升（P＜0.05），而NF組、CF組、SF組的蛋白含量、鋅含量之間均無顯著差異（P＞0.05）。

表2 制作方式對面食中蛋白質(zhì)與鋅含量的影響（n=5，±s）

表2 制作方式對面食中蛋白質(zhì)與鋅含量的影響（n=5，±s）

注: a表示與NF組相比, 有顯著性差異; b表示與CF組相比, 有顯著性差異; c表示與SF組相比, 有顯著性差異。

制作方法 蛋白含量/% Zn/(mg·kg-1) NF 8.59±0.10 10.8±1.5 CF 8.75±0.17 9.6±1.9 SF 9.04±0.19 9.3±1.6 YF60 9.84±0.12a, b, c 14.8±1.9a, b, c

蛋白質(zhì)是面食的主要成分之一。作為主食，面食中的蛋白質(zhì)含量和質(zhì)量直接影響人們的膳食營養(yǎng)。酵母發(fā)酵可以顯著提升蛋白含量，而化學(xué)蓬松和老面發(fā)酵并不能提升蛋白含量。這可能是因?yàn)榻湍傅鞍缀匡@著高于面粉含量，少量添加能夠顯著提升最終饅頭中的蛋白含量。作為優(yōu)質(zhì)蛋白質(zhì)來源，酵母不僅能提升蛋白含量，而且還能與面粉蛋白形成互補(bǔ)以提升蛋白質(zhì)的質(zhì)量。

試驗(yàn)所使用高活性干酵母以及面粉中各種營養(yǎng)素對比情況見表3，可以看出酵母中富含蛋白質(zhì)、B族維生素、礦物質(zhì)鋅等。

從表3可以看出，酵母中各種營養(yǎng)素含量明顯高于面粉，尤其是酵母中的蛋白質(zhì)和鋅含量達(dá)到面粉中的10～20倍，因此少量地添加酵母就能夠有效地改善面食制品中這些營養(yǎng)素的含量。

表3 酵母粉和小麥粉的營養(yǎng)成分[10]

2.2 制作方法對面食B族維生素含量的影響

相比于非發(fā)酵組（NF），化學(xué)蓬松組（CF）、老面發(fā)酵組（SF）面食中VB1、VB2和VB6的含量均顯著下降，而酵母發(fā)酵組（YF）面食中VB1、VB2和VB6的含量均顯著提升。這可能是由于酵母菌細(xì)胞富含B族維生素，是少數(shù)幾種含有完全B族維生素的食物之一[9]。一方面因?yàn)榻湍缸陨砗胸S富的B族維生素，少量添加就能夠顯著提升面團(tuán)的B族維生素含量；另一方面，在面團(tuán)的發(fā)酵過程中，酵母仍能生長繁殖，在此過程中仍能少量合成維生素[11]，這對于以發(fā)酵面食為主食的居民來說非常重要。

但是泡打粉制作饅頭的過程中，因?yàn)樘砑訅A性化合物，包括VB1、VB2和VB6在內(nèi)的多種維生素在堿性條件下不穩(wěn)定，導(dǎo)致面食中少量的B族維生素大部分被破壞[12]。

老面發(fā)酵過程中，因老面的微生物群比較復(fù)雜，除含有酵母菌外，還含有大量的乳酸菌等其他細(xì)菌[3]。雖然在發(fā)酵過程中能夠產(chǎn)生部分維生素，但因乳酸菌發(fā)酵產(chǎn)生大量的酸，需要在面食發(fā)酵后期加入一定量的食用堿（Na2CO3）來中和。在此過程中，會導(dǎo)致B族維生素的破壞，因此老面發(fā)酵組對B族維生素的影響也會導(dǎo)致B族維生素的下降。

表4 制作方式對面食營養(yǎng)成分的影響（n=5，±s）

表4 制作方式對面食營養(yǎng)成分的影響（n=5，±s）

制作方法 VB1/(mg·kg-1) VB2/(mg·kg-1) VB6/(mg·kg-1) NF 1.35±0.15 0.86±0.08 0.88±0.26 CF 0.42±0.09a 0.42±0.12a 0.35±0.24a SF 0.57±0.11a 0.53±0.22a 0.31±0.09a YF60 1.81±0.34a, b, c 1.24±0.10a, b, c 1.45±0.29a, b, c注: a表示與NF組相比, 有顯著性差異; b表示與CF組相比, 有顯著性差異; c表示與SF組相比, 有顯著性差異。

2.3 發(fā)酵時間對面食B族維生素含量的影響

相比醒發(fā)0 min的面團(tuán)，發(fā)酵60，120及180 min的面團(tuán)制備的發(fā)酵面食中VB1含量和VB6含量逐漸下降。但對于VB2來說，隨著發(fā)酵時間的延長，其含量先下降再提升。

在面團(tuán)的醒發(fā)過程中，雖然有報(bào)道顯示通過酵母的發(fā)酵作用，能夠產(chǎn)生少量的、不同種類的B族維生素[11]，但這種發(fā)酵產(chǎn)生的數(shù)量比較少，而且長期較高溫度下發(fā)酵，B族維生素逐漸損失，導(dǎo)致最終產(chǎn)品中的B族維生素隨發(fā)酵時間逐漸下降，因此在制作過程中不宜過長時間地發(fā)酵。

表5 發(fā)酵時間對面食中B族維生素含量的影響（n=5，±s）

表5 發(fā)酵時間對面食中B族維生素含量的影響（n=5，±s）

發(fā)酵時間 VB1/(mg·kg-1) VB2/(mg·kg-1) VB6/(mg·kg-1) YF0 2.12±0.33 1.57±0.28 1.48±0.33 YF60 1.81±0.34a 1.24±0.30a 1.45±0.29 YF120 1.47±0.27a, b 1.23±0.21a 0.74±0.14a, b YF180 1.25±0.12a, b, c 2.07±0.32a, b, c 0.72±0.12a, b注: a表示與NF組相比, 有顯著性差異; b表示與CF組相比, 有顯著性差異; c表示與SF組相比, 有顯著性差異。

3 討論

作為中華民族的傳統(tǒng)主食，面食的制作方法各種各樣。發(fā)酵面食作為傳統(tǒng)的制作方式，隨工業(yè)微生物技術(shù)的發(fā)展也出現(xiàn)制作方式的改變。關(guān)于制作方式對面食的質(zhì)構(gòu)、氣味的影響已有一些研究，但關(guān)于制作方式對面食的營養(yǎng)成分的影響研究還鮮有報(bào)道。研究將面食的制作工藝分為非發(fā)酵、老面發(fā)酵、酵母發(fā)酵、化學(xué)蓬松幾種方式，研究制作方式對面食中關(guān)鍵營養(yǎng)素的影響，試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)不同制作方式對面食營養(yǎng)素影響顯著，尤其是酵母發(fā)酵更有利于保持和提升面食的營養(yǎng)價值。

蛋白質(zhì)和礦物質(zhì)在面食發(fā)酵過程中并不會額外產(chǎn)生，但由于酵母自身的含量顯著高于面粉含量，發(fā)酵時添加量水平（1%）就能夠顯著提升面食蛋白和礦物質(zhì)的含量。此外酵母發(fā)酵通過產(chǎn)生植酸酶而水解面食中大量存在的植酸，減少其對面食中大量的礦物質(zhì)元素如鐵、鋅、鈣、鎂等人體必需的元素的螯合作用，提高其在腸道中的吸收率[13]。因此，雖然添加酵母不能提高其中鐵等衡量元素的含量，但也能夠通過提高吸收率來達(dá)到改善營養(yǎng)狀況的作用。

B族維生素的穩(wěn)定性較差，且能夠通過發(fā)酵產(chǎn)生，因此在面食制作過程中，不同的制作工藝對面食的B族維生素影響差異較大。泡打粉等化學(xué)膨松劑由于添加堿性成分而導(dǎo)致B族維生素在加工過程中的大量損失。老面發(fā)酵過程中，因其細(xì)菌的產(chǎn)酸作用，制作過程中也需要添加一定量的食用堿來中和，也導(dǎo)致部分維生素的損失。而酵母發(fā)酵由于添加酵母并進(jìn)行發(fā)酵而增加其中B族維生素的含量，而且隨發(fā)酵時間的延長，部分B族維生素的含量也有較大的提升。

4 結(jié)論

在面食生產(chǎn)工業(yè)化發(fā)展的初期，泡打粉等化學(xué)膨松劑曾經(jīng)起到了比較重要的作用，但20世紀(jì)90年代以來，酵母工業(yè)蓬勃發(fā)展，在工業(yè)制作上，高活性干酵母已能完全取代老面和泡打粉等蓬松劑的作用。

因此，在面食制作方法中，添加酵母的發(fā)酵面食是最佳的制作方法，不僅能夠加入酵母自身豐富的礦物質(zhì)、蛋白質(zhì)和B族維生素，而且可以很大程度上增加面食的營養(yǎng)價值。