低糖茶樹菇粉面包的研制及品質(zhì)分析

唐 睿，朱夢夢，布海麗且姆·阿卜杜熱合曼,，徐永平，李淑英，李 倩

（1.新疆理工學(xué)院，新疆 阿克蘇 843000；2.大連賽姆生物工程技術(shù)有限公司博士后工作站，遼寧 大連 116620）

茶樹菇又稱楊樹菇，長于油茶樹的枯干上，廣泛分布于溫帶地區(qū)，是一種藥食同源的具有較高營養(yǎng)價值的野生蕈菌。它不僅蛋白高、脂肪低、維生素多、熱量少、味道鮮美，還具有抗癌、防癌的功效，被譽為“菇中之王”[1-3]。茶樹菇因風(fēng)味獨特、營養(yǎng)價值豐富而廣受消費者青睞，被開發(fā)成多種保健品[4]。

面包是用五谷（一般是含面筋較多的麥類）經(jīng)磨粉、制作、發(fā)酵、焙烤而制成，屬于糧油方便食品。它具有生產(chǎn)簡單、方便攜帶、貯存時間長等優(yōu)點[5]。研究將茶樹菇粉加入高筋面粉中制作成面包，并將面包中的一部分白砂糖用代糖替代，在保留面包口感優(yōu)點的基礎(chǔ)上，使其味道更加鮮美，含糖量也更低，各種營養(yǎng)素含量都有所提高。研究以高筋面粉、茶樹菇粉等為材料，通過單因素試驗和響應(yīng)面法優(yōu)化茶樹菇粉面包的制作工藝參數(shù)，并比較了普通面包與茶樹菇粉面包的質(zhì)構(gòu)指標(biāo)和抗氧化能力，以期為茶樹菇資源的開發(fā)利用開辟新思路。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

供試材料有高筋面粉（上海勁柏國際貿(mào)易有限公司）、茶樹菇（萬源生物科技有限公司）、赤蘚糖醇（淄博中舜生物科技有限公司）、酵母（安琪酵母股份有限公司）以及黃油、植物油、白砂糖、鹽（購于市場）等。

主要儀器設(shè)備有MG38CB-AA 型MiDea 電烤箱（廣東美的廚房電器制造有限公司）、TA.Touch型質(zhì)構(gòu)儀（上海保圣實業(yè)發(fā)展有限公司）、YP10002型電子天平（上海析牛萊伯儀器有限公司）、GZX-9030MBE 型電熱鼓風(fēng)干燥箱（上海博訊醫(yī)療生物儀器股份有限公司）、DNM-9602G 型酶標(biāo)分析儀（北京普朗新技術(shù)有限公司）、TG16-WS 型高速離心機（常州市金壇友聯(lián)儀器研究所）、HWS-24 型恒溫水浴鍋（上海恒一科學(xué)儀器有限公司）、UV759 型紫外分光光度計（上海精密儀器儀表有限公司）。

1.2 試驗方法

1.2.1 工藝流程 參照趙文亞[6]的方法并進(jìn)行了改進(jìn)，制定方法和工藝流程為：面團調(diào)制 發(fā)酵 整形 醒發(fā) 烘烤 冷卻 成品面包。

1.2.2 操作要點 （1）面團調(diào)制。準(zhǔn)確稱取高筋面粉、茶樹菇粉、酵母[7]、赤蘚糖醇攪拌均勻（若混合不均勻產(chǎn)生顆粒感會對面包的品質(zhì)產(chǎn)生影響），再依次加入水、黃油進(jìn)行揉搓，等到面團將要揉搓成型時，再加入適量的食鹽，揉至面團表面光滑、具有良好的延展性，取少量面團，用手揉搓拉至光滑的薄膜狀時即可。面團揉搓后用食品級保鮮膜包裹放置在24～28℃、濕度適宜的環(huán)境中松弛10 min。（2）發(fā)酵。將面團移至電熱鼓風(fēng)干燥箱內(nèi)醒發(fā)，醒發(fā)溫度為38℃左右，相對濕度控制在75%左右。注意電熱鼓風(fēng)干燥箱的濕度不能太大，以免產(chǎn)生水珠滴在面團上，導(dǎo)致面包表皮變薄，烘焙時也不容易上色，還會影響面包的感官品質(zhì)[8]。（3）整形。將面團分成相等大小的小團，分別揉搓成手套膜的狀態(tài)后進(jìn)行整形。揉面時不能再撒干面粉，否則烤出來的面包里面或者外面都會有硬塊[9]。（4）醒發(fā)。面團充分整形后有序擺放，面團與面團之間要留有醒發(fā)的足夠空間，以保證面團不會粘連在一起。醒發(fā)溫度為32～38℃、濕度為75%～85%，醒發(fā)時間1 h，或是當(dāng)面團醒發(fā)到原來體積的兩倍時即可進(jìn)行烘烤[10]。（5）烘烤和冷卻?？鞠錅囟仍O(shè)置為上火180℃、下火180℃，烘烤約30 min，取出后冷卻至室溫。

1.2.3 單因素試驗設(shè)計 根據(jù)周建軍[11]的方法，以300 g 高筋面粉為基重，加鹽1.5 g、酵母3 g、水150 g，醒發(fā)1 h，對茶樹菇粉添加量（3、6、9、12 和15 g）、白砂糖添加量（18、24、30、36 和42 g）、赤蘚糖醇添加量（18、24、30、36 和42 g）、黃油添加量（15、18、21、24 和27 g）、發(fā)酵時間（1、2、3、4 和5 h）進(jìn)行單因素試驗。單因素試驗指定變量后，固定茶樹菇粉、白砂糖、赤蘚糖醇、黃油的添加量分別為9、30、30 和21 g，發(fā)酵時間為3 h。以感官評分和面包質(zhì)構(gòu)為評價指標(biāo)，考察各因素的最佳參數(shù)。

1.2.4 響應(yīng)面試驗設(shè)計 以單因素試驗結(jié)果為基礎(chǔ)，以茶樹菇粉面包的感官評分為響應(yīng)值，開展4 因素3 水平的優(yōu)化設(shè)計。

1.2.5 最佳工藝參數(shù)的驗證試驗 以硬度和咀嚼性為考察指標(biāo)比較最佳工藝參數(shù)條件下的茶樹菇粉面包和普通面包（300 g 高筋面粉、鹽1.5 g、酵母3 g、水150 g、醒發(fā)時間1 h、白砂糖30 g、赤蘚糖醇30 g、黃油21 g、發(fā)酵時間3 h）的品質(zhì)；以DPPH 自由基、ABTS＋自由基、羥基自由基清除能力比較二者的抗氧化活性；同時對以最佳工藝參數(shù)條件制作的茶樹菇粉面包進(jìn)行感官評分。

1.2.6 測定指標(biāo)及方法 將烘烤好的面包于室溫放置1 h 后，由新疆理工學(xué)院食品科學(xué)與工程學(xué)院學(xué)生組成10 人評分小組，對面包顏色、面包外觀、表皮質(zhì)地、組織結(jié)構(gòu)、蓬松度、氣味和口感指標(biāo)進(jìn)行評分[12]，面包的感官評分總分為每個評定項目的分值總和，評分標(biāo)準(zhǔn)如表1 所示。面包的硬度和咀嚼性測定參考前人的方法[13-14]并稍作修改。DPPH自由基清除率測定參考前人方法[15-16]并稍作修改，ABTS＋自由基清除能力測定參照Cheng 等[17]的方法，羥基自由基清除能力測定參考馬榮琨等[18]的方法稍作修改。

表1 茶樹菇粉面包感官評分標(biāo)準(zhǔn)

2 結(jié)果與分析

2.1 單因素試驗結(jié)果及分析

2.1.1 茶樹菇粉添加量 如圖1 所示，從面包的感官評分來看，隨茶樹菇粉用量的增加感官評分呈現(xiàn)先升后降的趨勢，其中以添加9 g 茶樹菇粉時感官評分最高，為84.53 分。茶樹菇粉獨特的蘑菇風(fēng)味使面包呈現(xiàn)出獨特的顏色和味道，讓人產(chǎn)生食欲。此外，面包制作過程中加入的糖分有一定的持水性，可以讓面包變得更軟。當(dāng)茶樹菇粉添加量＞9 g 時，過多的茶樹菇粉會使混合粉的筋性和保氣性變差，烘焙時不能得到充分膨化，最終導(dǎo)致面包不松軟。從面包的質(zhì)構(gòu)指標(biāo)來看，添加3 和6 g 茶樹菇粉的面包硬度和咀嚼性較高，其余處理的面包硬度和咀嚼性差別并不大。茶樹菇粉添加量為9 g 時，面包的硬度和咀嚼性較為適中，分別為649.1、508.0 gf。綜合感官評分和質(zhì)構(gòu)指標(biāo)考慮，確定茶樹菇粉添加量為9 g 作為響應(yīng)面試驗設(shè)計的中心點。

圖1 300 g 面粉中不同添加量的茶樹菇粉對面包感官品質(zhì)的影響

2.1.2 白砂糖添加量 由圖2 可知，加入24 g 白砂糖后，面包的感官評分最高，為87.03 分，繼續(xù)加大白砂糖的用量，面包的感官評分卻逐漸下降。這是由于白砂糖在一定的濃度范圍內(nèi)對酵母菌的增殖有促進(jìn)作用，同時還可以改善面包顏色，增加面包的風(fēng)味。但含糖量太高會影響面團的吸水力，阻礙面筋的形成，影響面包的感官品質(zhì)[19]。從面包的質(zhì)構(gòu)指標(biāo)來看，添加18 g 白砂糖的面包硬度和咀嚼性較高，分別為973.903 和682.247 gf，其余處理的面包硬度差異不大；當(dāng)白砂糖添加量為24 g 時，面包的咀嚼性略低，為386.507 gf，但結(jié)合感官評分考慮，最終選擇白砂糖添加量為24 g 作為響應(yīng)面的中心點。與普通面包白砂糖添加量為30 g 相比，茶樹菇粉的添加可減少白砂糖的添加量。

圖2 300 g 面粉中不同添加量的白砂糖對面包感官品質(zhì)的影響

2.1.3 赤蘚糖醇添加量 由圖3 可知，隨著赤蘚糖醇添加量的增加，面包的感官評分呈現(xiàn)先升后降的趨勢，當(dāng)赤蘚糖醇添加量為30 g 時，面包的感官評分最高，為85.99 分。赤蘚糖醇添加過多會延緩酵母發(fā)酵，從而延長面團的發(fā)酵時間，同時過多的赤蘚糖醇也會影響面包的口感。從面包的質(zhì)構(gòu)指標(biāo)來看，添加18 和42 g 的赤蘚糖醇，面包的硬度和咀嚼性較高，其余處理的面包硬度差別不大。綜合來看，赤蘚糖醇添加量為30 g 時，面包的硬度和咀嚼性適中，分別為651.08 和591.31 gf，感官評分也最高，因此選擇赤蘚糖醇添加量為30 g 作為響應(yīng)面的中心點。

圖3 300 g 面粉中不同添加量的赤蘚糖醇對面包感官品質(zhì)的影響

2.1.4 黃油添加量 由圖4 可知，隨著黃油添加量的增加，面包的感官評分呈現(xiàn)先上升后下降的趨勢，當(dāng)添加量為21 g 時，面包的感官評分最高，達(dá)86.92 分。黃油有很好的乳化性，因此可以鎖住面團中的水分，從而增強面團的延展性；黃油還具有提味、增色等作用，黃油中的蛋白質(zhì)、氨基酸和少量的糖，在加熱時可以產(chǎn)生美拉德反應(yīng)，使面包著色的同時，還會釋放出面包的香甜味。加入黃油的面包，在某種程度上可以防止水分蒸發(fā)，同時還可以乳化存在于面包中的自由水，以達(dá)到鎖住水分、延緩淀粉老化和面包硬化的作用。從面包的質(zhì)構(gòu)指標(biāo)來看，添加15 和27 g 黃油的面包，其硬度和咀嚼性偏高，而添加18 和24 g 黃油的面包咀嚼性較低。綜合來看，當(dāng)黃油添加量為21 g 時，面包的硬度和咀嚼性較為適中，分別為587.617 和579.767 gf，且感官評分最高，因此選擇黃油添加量21 g 作為響應(yīng)面的中心點。

圖4 300 g 面粉中不同添加量的黃油對面包感官品質(zhì)的影響

2.1.5 發(fā)酵時間 由圖5 可知，發(fā)酵時間對面包感官品質(zhì)的影響較大，隨著發(fā)酵時間的延長，面包的感官評分先升后降，起伏較大，當(dāng)發(fā)酵時間為3 h 時，感官評分最高，為85.64 分。發(fā)酵過程中，酵母菌會產(chǎn)生大量的CO2，從而使面包更加蓬松、有彈性。但若發(fā)酵時間過長，就會使面包組織帶有較多的顆粒狀物質(zhì)，從而影響口感，同時酵母菌也會產(chǎn)生較多的乳酸和酒精，使面包帶有酸味。從面包的質(zhì)構(gòu)指標(biāo)來看，發(fā)酵時間為1 和2 h 時，面包的硬度和咀嚼性較高，此時面包發(fā)酵并未完全，酵母菌沒有得到充分的活化，其余處理的面包硬度和咀嚼性差別并不大；但發(fā)酵4 和5 h 的面包感官品質(zhì)不佳，可能是過度發(fā)酵使面包口感發(fā)生變化，產(chǎn)生不良?xì)馕叮话l(fā)酵時間為3 h 時，面包的硬度和咀嚼性適中，分別為615.31 和521.24 gf，且感官評分最高。因此，后續(xù)將發(fā)酵時間定為3 h。

圖5 300 g 面粉中不同發(fā)酵時間對面包感官品質(zhì)的影響

2.2 響應(yīng)面試驗設(shè)計及結(jié)果

根據(jù)單因素試驗結(jié)果，確定發(fā)酵時間為3 h，響應(yīng)面試驗以茶樹菇粉面包的配方為主，因此以茶樹菇粉（A）、白砂糖（B）、赤蘚糖醇（C）、黃油（D）4 個因素為自變量，以茶樹菇粉面包的感官評分為響應(yīng)值，開展4 因素3 水平的優(yōu)化設(shè)計，各因素及水平見表2。采用Design-expert 13.0 軟件中心組合設(shè)計原理[20-23]，共設(shè)計29 組試驗，如表3 所示。

表2 響應(yīng)面試驗設(shè)計的因素及水平

表3 響應(yīng)面試驗設(shè)計結(jié)果

使用響應(yīng)面分析法對表3 的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，建立感官評分回歸方程：R=94.80-0.33A＋0.74B-0.30C- 1.53D＋0.908AB- 0.28AC＋4.20AD＋1.60BC- 1.68BD- 5.73CD- 4.93A2- 6.11B2-7.02C2-5.60D2，所得回歸方程的方差分析如表4所示，該模型的P值小于0.000 1，達(dá)極顯著水平；其決定系數(shù)R2＝0.994 2，校正決定系數(shù)Adj.R＝0.988 5，表明該模型與實際情況擬合程度良好，預(yù)測值與實測值之間具有很大的相關(guān)性。失擬項值為0.247 7（P＞0.05），說明其他不能忽略的因素對該試驗結(jié)果的影響很小。離散系數(shù)（CV）表示試驗的精確度，離散系數(shù)的值越小，表明試驗結(jié)果的可靠性較大。該試驗的CV 值為0.702 6%，在可接受范圍內(nèi)，說明試驗操作準(zhǔn)確并且有可信度，也可以用回歸方程對茶樹菇粉面包的感官評定進(jìn)行預(yù)測與分析。同時，B、D、AB、AC、AD、BC、BD 以及二次項中A2、B2、C2、D2對模型的影響都為極顯著，而A、C 對模型的影響不顯著。這表明試驗所建模型具有一定的實用價值。

表4 回歸方程各項的方差分析

通過Design-Expert 13.0 軟件，得到各因素對面包感官評分的響應(yīng)面圖（圖6）。響應(yīng)面梯度可以較好地反映各因素之間的相互作用；等高線響應(yīng)面越陡，表明因素對響應(yīng)面值影響程度越大，反之就越?。欢雀呔€圖為橢圓形，則表明交互作用顯著[24]。從圖6 可以看出，在因素所選范圍內(nèi)面包的感官評分均存在極值，這個極值不僅是響應(yīng)面的最高點，同時也是等值線最小橢圓的中心點，由此表明各因素的交互作用顯著。依據(jù)方程系數(shù)可以得出茶樹菇粉、白砂糖、赤蘚糖醇和黃油的最佳添加量分別為8.58、24.30、33.30 和20.25 g。

圖6 各因素交互作用對感官評分影響的等高線及應(yīng)面圖

2.3 最佳工藝參數(shù)的驗證結(jié)果

以優(yōu)化后的最佳工藝參數(shù)制作茶樹菇粉面包，感官評分平均值為95.46 分，略高于回歸方程計算的茶樹菇粉面包感官評分最高理論值（95.36 分），表明試驗優(yōu)化結(jié)果準(zhǔn)確可信。

如表5 所示，茶樹菇粉面包與普通面包在硬度上相差不大，咀嚼性有一定的差異，茶樹菇粉面包的咀嚼性略低于普通面包。比較2 種面包的抗氧化指標(biāo)，發(fā)現(xiàn)茶樹菇粉面包的DPPH、ABTS+、羥基自由基清除率分別為64.45%、63.72%、63.59%，均極顯著高于市面上售賣的普通面包[25]的抗氧化能力。

表5 茶樹菇粉面包和普通面包的質(zhì)構(gòu)指標(biāo)和抗氧化指標(biāo)分析

3 結(jié) 論

研究以高筋面粉、茶樹菇粉等為材料，通過單因素試驗和響應(yīng)面法優(yōu)化茶樹菇粉面包的制作工藝參數(shù)，并比較了普通面包與茶樹菇粉面包的質(zhì)構(gòu)指標(biāo)和抗氧化能力。結(jié)果表明，茶樹菇粉面包的最佳制作工藝參數(shù)為300 g 高筋面粉中添加茶樹菇粉8.58 g、白砂糖24.30 g、赤蘚糖醇33.30 g、黃油20.25 g，發(fā)酵時間3 h，以此條件制備的茶樹菇粉面包感官評分平均值為95.46 分，略高于回歸方程計算的茶樹菇粉面包感官評分最高理論值（95.36 分）；同時，茶樹菇粉面包與普通面包在硬度上相差不大，咀嚼性有一定的差異，茶樹菇粉面包的咀嚼性略低于普通面包；而茶樹菇粉面包的DPPH、ABTS+、羥基自由基清除率分別為64.45%、63.72%、63.59%，具有較好的抗氧化活性。

總的來看，茶樹菇粉面包色澤金黃誘人，松軟有彈性，具有較好的咀嚼性，低糖且有較強的抗氧化能力，帶有特殊的菇類風(fēng)味，口感豐富。該研究的這款茶樹菇粉面包顯著提高了茶樹菇類產(chǎn)品的附加值，延長了茶樹菇產(chǎn)業(yè)鏈條，市場前景廣闊。