預(yù)醒發(fā)冷凍生胚饅頭熟制工藝優(yōu)化

陳赫帆，陳潔，2*，汪磊，劉亞楠，王洋洋，邱壽寬

（1.河南工業(yè)大學(xué)糧油食品學(xué)院，河南鄭州 450001；2.中原食品實(shí)驗(yàn)室，河南漯河 462300；3.豐益（上海）生物技術(shù)研發(fā)中心有限公司，上海 200100）

我國(guó)是以面食為主的國(guó)家，其中饅頭因其蒸制后松軟可口的特點(diǎn)深受人們的喜愛(ài)。但是饅頭含水量高，儲(chǔ)藏期間易受微生物的污染，以至于貨架期短、不利于工業(yè)化大規(guī)模生產(chǎn)[1?2]。為解決這一問(wèn)題，冷凍面團(tuán)技術(shù)逐步應(yīng)用于饅頭工業(yè)化生產(chǎn)中，目前市面上應(yīng)用最廣泛的是預(yù)醒發(fā)冷凍面團(tuán)法。預(yù)醒發(fā)冷凍面團(tuán)法是將分割好的面團(tuán)整型之后，在醒發(fā)箱醒發(fā)至一定程度再進(jìn)行速凍，后期只需解凍蒸制即可[3]。將冷凍面團(tuán)技術(shù)應(yīng)用到發(fā)酵面制品上可以解決貨架期短的問(wèn)題[4]，具有方便、快捷等特點(diǎn)，可以規(guī)模化、標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)并運(yùn)輸?shù)礁鬟B鎖店、超市等[5?6]，人們?cè)谛枰獣r(shí)僅進(jìn)行解凍蒸制即可食用。

目前對(duì)預(yù)醒發(fā)冷凍生胚饅頭的制作工藝研究主要集中于預(yù)醒發(fā)時(shí)間和解凍工藝。面團(tuán)預(yù)醒發(fā)時(shí)間和解凍工藝的不同會(huì)對(duì)饅頭的品質(zhì)產(chǎn)生一定影響[7?8]。蒸制是制作饅頭的最后一步，對(duì)饅頭的品質(zhì)有直接的影響，然而有關(guān)冷凍生胚饅頭的蒸制研究較少，因此探究蒸制方式至關(guān)重要。

本文通過(guò)研究不同預(yù)醒發(fā)時(shí)間、不同解凍方式和不同蒸制方式對(duì)饅頭比容、感官評(píng)分和質(zhì)構(gòu)等指標(biāo)的影響，優(yōu)化最優(yōu)工藝。通過(guò)面團(tuán)的可凍結(jié)水含量以及微觀結(jié)構(gòu)等分析最優(yōu)工藝制作饅頭不收縮的原因，以期為工業(yè)化大規(guī)模生產(chǎn)提供參考。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

超精小麥粉（食品級(jí)）：益海（周口）小麥工業(yè)有限公司；耐低糖高活性干酵母、包子泡打粉（均為食品級(jí)）：安琪酵母股份有限公司。

1.2 儀器與設(shè)備

和面機(jī)（DIOSNA SP12F）：北京嘉盛興業(yè)科技有限公司；吐司整形機(jī)（SM?307）、醒發(fā)箱（DC?236S）：新麥機(jī)械（無(wú)錫）有限公司；急速冷凍柜（3JB1?14F）：上海金城制冷設(shè)備有限公司；微波爐（NN?GM333W）、四門冷凍柜（SRF?1281ES）：松下電氣（中國(guó)）有限公司；蒸箱（SZB?60D）：廣州市賽思達(dá)機(jī)械設(shè)備有限公司；蒸烤箱（SCC61）：德國(guó)rational 公司；電熱鼓風(fēng)干燥箱（DHG?9146A）：上海精宏實(shí)驗(yàn)設(shè)備有限公司；切片機(jī)（Slicer Classic C10PLUS）：德國(guó)Graef 公司；面包體積測(cè)定儀（BVM?L450LC）：波通瑞華科學(xué)儀器（北京）有限公司；面包圖像分析儀（C?CELL）：瑞典波通儀器公司；質(zhì)構(gòu)儀（XT plus）：英國(guó)Stable Micro Systems 公司；差示掃描量熱儀（Q2000）：美國(guó)TA 公司；電子式粉質(zhì)儀（JFZD 300G）：北京東孚久恒儀器技術(shù)有限公司；掃描電子顯微鏡（Gemini SEM 300）：美國(guó)FEI 公司。

1.3 方法

1.3.1 面粉的理化指標(biāo)測(cè)定

水分含量按照GB 5009.3—2016《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)食品中水分的測(cè)定》方法測(cè)定；粗蛋白含量按照GB 5009.5—2016《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)食品中蛋白質(zhì)的測(cè)定》方法測(cè)定；粗脂肪含量按照GB 5009.6—2016《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)食品中脂肪的測(cè)定》方法測(cè)定；濕面筋含量按GB/T 5506.1—2008《小麥和小麥粉面筋含量第1 部分：手洗法測(cè)定濕面筋》的方法測(cè)定；粉質(zhì)特性測(cè)定根據(jù)GB/T 14614—2019《糧油檢驗(yàn)小麥粉面團(tuán)流變學(xué)特性測(cè)試粉質(zhì)儀法》的方法進(jìn)行。

1.3.2 預(yù)醒發(fā)冷凍生胚饅頭面團(tuán)的制備

冷凍生胚饅頭面團(tuán)基礎(chǔ)配方：500 g 面粉、0.8%酵母、0.8%泡打粉、2%糖和49%水。將稱好的面粉、酵母、泡打粉和糖放入和面機(jī)中慢速攪拌3 min，使其混合均勻，加水慢速攪拌4 min 后再快速攪拌3 min 得到面團(tuán)。將面團(tuán)在吐司整形機(jī)下壓面16～18 次使面片呈微黏的狀態(tài)，面片厚度5 mm，然后將面片搓條分割出85 g 面團(tuán)，整型后放入醒發(fā)箱醒發(fā)，將預(yù)醒發(fā)好的生胚饅頭面團(tuán)放入-35 ℃急速冷凍柜速凍1 h，于-18 ℃冷凍柜中凍藏1 d。將凍藏好的生胚取出解凍、蒸制得到饅頭。將醒發(fā)好的生胚饅頭面團(tuán)不經(jīng)冷凍得對(duì)照生胚面團(tuán)，直接蒸制即得對(duì)照饅頭。

1.3.3 預(yù)醒發(fā)冷凍生胚饅頭熟制單因素試驗(yàn)

根據(jù)預(yù)試驗(yàn)結(jié)果，選擇預(yù)醒發(fā)時(shí)間（0、10、20、30、40 min）并固定醒發(fā)箱解凍時(shí)間60 min，蒸箱蒸制20 min進(jìn)行饅頭品質(zhì)測(cè)定。固定預(yù)醒發(fā)時(shí)間20 min，蒸箱蒸制20 min，選擇常溫、醒發(fā)箱解凍時(shí)間（20、40、60、80、100 min）和微波解凍時(shí)間（90、150、210、270、330 s）進(jìn)行饅頭品質(zhì)測(cè)定。固定預(yù)醒發(fā)時(shí)間20 min，醒發(fā)箱解凍時(shí)間60 min，選擇蒸鍋、蒸箱和蒸烤箱蒸制時(shí)間（5、10、15、20、25 min）進(jìn)行饅頭品質(zhì)的測(cè)定。

1.3.4 預(yù)醒發(fā)冷凍生胚饅頭熟制響應(yīng)面試驗(yàn)

根據(jù)單因素試驗(yàn)結(jié)果，以預(yù)醒發(fā)時(shí)間（10、20、30 min）、醒發(fā)箱解凍時(shí)間（40、60、80 min）、蒸箱蒸制時(shí)間（15、20、25 min）為因素進(jìn)行響應(yīng)面優(yōu)化試驗(yàn)。因素水平見(jiàn)表1。

表1 響應(yīng)面因素水平Table 1 Factors and levels of response surface methodology

1.3.5 饅頭比容測(cè)定

將蒸制好的饅頭在室溫下冷卻3 h，利用面包體積測(cè)定儀進(jìn)行比容的測(cè)定。

1.3.6 饅頭感官評(píng)價(jià)

參考GB/T 35991—2018《糧油檢驗(yàn)小麥粉饅頭加工品質(zhì)評(píng)價(jià)》中的方法并稍作修改，選取10 位食品行業(yè)從業(yè)人員對(duì)饅頭進(jìn)行打分取其平均值。饅頭感官評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)見(jiàn)表2。

表2 饅頭感官評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)Table 2 Sensory evaluation criteria for steamed bread

1.3.7 饅頭芯質(zhì)構(gòu)特性測(cè)定

參考文獻(xiàn)[9]的方法并稍作修改，將蒸制好的饅頭室溫冷卻3 h，利用切片機(jī)切取饅頭中間兩片（寬度10 mm）進(jìn)行質(zhì)構(gòu)特性的測(cè)定。測(cè)試程序?yàn)橘|(zhì)地剖面分析（texture profile analysis，TPA），探頭型號(hào)為P/36R，測(cè)試參數(shù)：測(cè)試前、中、后的速度分別為1、5、5 mm/s，觸發(fā)力5 g，下壓程度50%。

1.3.8 預(yù)醒發(fā)冷凍生胚饅頭面團(tuán)可凍結(jié)水含量測(cè)定

參考杜險(xiǎn)峰等[10]的方法并稍作修改，將凍藏1 d的冷凍生胚饅頭面團(tuán)解凍后在面團(tuán)中心部位取10 mg面團(tuán)放入密封的鋁坩堝中利用差示掃描量熱儀（differ?ential scanning calorimeter，DSC）進(jìn)行測(cè)定。將DSC 控溫程序先調(diào)至25 ℃，恒溫5 min，然后以10 ℃/min 降溫至-40 ℃，恒溫10 min，最后以5 ℃/min 升溫到40 ℃，測(cè)定樣品的焓值變化。用電熱鼓風(fēng)干燥箱測(cè)定樣品的水分含量，可凍結(jié)水含量（F，%）按下述公式計(jì)算。

式中：ΔH為吸熱曲線熔融焓值，J/g；ΔHw 為水的熔融焓值，334 J/g；Wt 為冷凍面團(tuán)的含水量，%。

1.3.9 預(yù)醒發(fā)冷凍生胚饅頭面團(tuán)微觀結(jié)構(gòu)測(cè)定

參考白妮[11]的方法并稍作修改，將樣品冷凍干燥后，取面團(tuán)表皮組織粘貼在樣品臺(tái)的導(dǎo)電膠上，經(jīng)過(guò)離子濺射噴金2 min 后置于掃描電子顯微鏡下觀察面團(tuán)表皮組織的微觀結(jié)構(gòu)，加速電壓為3.0 kV。

1.3.10 饅頭孔隙分布測(cè)定

利用面包圖像分析儀，將蒸制好的饅頭室溫冷卻3 h 后，用切片機(jī)切取饅頭相同位置進(jìn)行孔隙分布的測(cè)定。

1.4 數(shù)據(jù)處理

利用Desigen?Expert 12 軟件進(jìn)行Box?Behnken 試驗(yàn)設(shè)計(jì)。采用SPSS 25.0 軟件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)與顯著性分析（P＜0.05 表示具有顯著性差異）。采用Origin 2021 軟件進(jìn)行作圖。

2 結(jié)果與分析

2.1 面粉理化指標(biāo)及粉質(zhì)特性分析

面粉粉質(zhì)特性與面粉面筋強(qiáng)度有一定的聯(lián)系，其中主要參數(shù)包括面團(tuán)形成時(shí)間、穩(wěn)定時(shí)間、弱化度和粉質(zhì)指數(shù)等[12]，面粉的基本理化指標(biāo)與粉質(zhì)特性見(jiàn)表3。

表3 面粉理化指標(biāo)及粉質(zhì)特性Table 3 Physicochemical indexes and farinograph characteristics of flour

由表3 可知，面粉粗蛋白含量10.67%、濕面筋含量29.62%，屬于中筋粉的范圍。面團(tuán)形成時(shí)間大于3 min，穩(wěn)定時(shí)間大于5 min，粉質(zhì)指數(shù)較高，適合制作冷凍面團(tuán)[13]。

2.2 單因素試驗(yàn)結(jié)果與分析

2.2.1 不同預(yù)醒發(fā)時(shí)間對(duì)饅頭品質(zhì)影響

2.2.1.1 不同預(yù)醒發(fā)時(shí)間對(duì)饅頭比容和感官評(píng)分的影響

面團(tuán)的醒發(fā)過(guò)程改變面團(tuán)內(nèi)部的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，對(duì)饅頭的比容和感官品質(zhì)有極大的影響[14]。預(yù)醒發(fā)時(shí)間決定面團(tuán)的醒發(fā)程度，圖1 為預(yù)醒發(fā)時(shí)間對(duì)饅頭比容和感官評(píng)分的影響。

圖1 不同預(yù)醒發(fā)時(shí)間饅頭比容和感官評(píng)分Fig.1 Specific volume and sensory score of steamed bread with different pre?proofing time

由圖1 可知，隨著預(yù)醒發(fā)時(shí)間的延長(zhǎng)，饅頭的比容和感官評(píng)分都呈先減小后增大再減小的變化趨勢(shì)。醒發(fā)40 min 時(shí)，酵母消耗量多，后期解凍時(shí)酵母量不足，產(chǎn)氣量少，難以支撐其網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，導(dǎo)致饅頭收縮比容較小、感官評(píng)分較低[15]。醒發(fā)20 min 時(shí)，饅頭比容和感官評(píng)分達(dá)到最大值，分別為2.85 mL/g 和84.30，饅頭表皮光滑。醒發(fā)程度小于20 min 時(shí)，饅頭表皮會(huì)有裂紋，影響感官評(píng)分。因此，預(yù)醒發(fā)20 min 時(shí)饅頭具有較好的品質(zhì)。

2.2.1.2 不同預(yù)醒發(fā)時(shí)間對(duì)饅頭芯質(zhì)構(gòu)特性的影響

不同醒發(fā)時(shí)間對(duì)饅頭芯質(zhì)構(gòu)特性的影響見(jiàn)圖2。

圖2 不同預(yù)醒發(fā)時(shí)間饅頭芯質(zhì)構(gòu)特性Fig.2 Texture of steamed bread core with different pre?proofing time

由圖2 可知，硬度、黏性都隨著預(yù)醒發(fā)時(shí)間的延長(zhǎng)呈先減小后增大的趨勢(shì)，當(dāng)醒發(fā)時(shí)間達(dá)到20 min 時(shí)，硬度、黏性達(dá)到最小值，分別為1 619.91 g、-1.59 g·s。前期預(yù)醒發(fā)時(shí)間的不同，使饅頭面筋網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)產(chǎn)生不同質(zhì)構(gòu)特性的變化[16]。因此，選擇預(yù)醒發(fā)時(shí)間10、20、30 min 進(jìn)行后續(xù)優(yōu)化試驗(yàn)。

2.2.2 不同解凍方式對(duì)饅頭品質(zhì)的影響

2.2.2.1 不同解凍方式對(duì)饅頭比容和感官評(píng)分的影響

不同解凍方式對(duì)饅頭比容和感官評(píng)分的影響如圖3所示。

圖3 不同解凍方式饅頭的比容和感官評(píng)分Fig.3 Specific volume and sensory score of steamed bread with different thawing methods

由圖3 可知，室溫解凍條件下，隨著解凍時(shí)間的延長(zhǎng)，饅頭的比容和感官評(píng)分逐漸增大，在100 min 時(shí)，比容和感官評(píng)分達(dá)到最大值，分別為2.68 mL/g 和85.5。醒發(fā)箱解凍條件下，隨著解凍時(shí)間的延長(zhǎng)，饅頭的比容和感官評(píng)分呈先增大后減小的趨勢(shì)，在解凍60 min時(shí)蒸制出的饅頭感官評(píng)分較高，在解凍80 min 時(shí)蒸制出來(lái)的饅頭比容最大，為2.78 mL/g，但醒發(fā)過(guò)度，饅頭表面粗糙影響感官評(píng)分。微波解凍條件下，隨著解凍時(shí)間的延長(zhǎng)，饅頭的比容先減小后增大，感官評(píng)分逐漸增大，可能是由于微波解凍不均勻，其次解凍時(shí)間較短，缺少醒發(fā)過(guò)程，蒸制出的饅頭比容和感官評(píng)分整體偏小。因此醒發(fā)箱解凍得到的饅頭具有較好的品質(zhì)，這與杜浩冉等[17]、孫伊琳[18]的研究結(jié)果一致。

2.2.2.2 不同解凍方式對(duì)饅頭芯質(zhì)構(gòu)特性的影響

不同解凍方式對(duì)饅頭芯質(zhì)構(gòu)特性的影響見(jiàn)圖4。

圖4 不同解凍方式饅頭芯質(zhì)構(gòu)特性Fig.4 Texture of steamed bread core with different thawing methods

由圖4 可知，室溫解凍條件下，隨著解凍時(shí)間的延長(zhǎng)，饅頭的硬度逐漸降低，黏性先降低后平穩(wěn)升高。室溫解凍100 min 時(shí)饅頭的硬度達(dá)到最小值1 727.57 g。醒發(fā)箱解凍條件下，隨著解凍時(shí)間的延長(zhǎng)，饅頭的硬度和黏性先降低后升高，在60 min 時(shí)饅頭的硬度和黏性達(dá)到最小值，分別為2 060.53 g 和-11.48 g·s。微波解凍條件下，饅頭的硬度和黏性先升高后降低，由于微波解凍不易控制，導(dǎo)致饅頭硬度和黏性較大。因此，微波解凍得到的饅頭品質(zhì)較差[19]。最終選擇醒發(fā)箱解凍時(shí)間40、60、80 min 進(jìn)行后續(xù)優(yōu)化試驗(yàn)。

2.2.3 不同蒸制方式對(duì)饅頭品質(zhì)影響

2.2.3.1 不同蒸制方式對(duì)饅頭比容的影響

不同蒸制方式對(duì)饅頭比容的影響見(jiàn)圖5。

圖5 不同蒸制方式饅頭比容Fig.5 Specific volume of steamed bread with different steaming methods

由圖5 可知，在3 種蒸制方式下，饅頭比容均呈先升高后降低的變化趨勢(shì)，當(dāng)蒸制時(shí)間較短時(shí)，饅頭內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，比容較小；當(dāng)蒸制時(shí)間較長(zhǎng)時(shí)，饅頭內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)遭到破壞，持氣力下降，比容下降。在蒸制20 min 時(shí)，蒸箱、蒸鍋和蒸烤箱3 種蒸制方式制作的饅頭比容達(dá)到最大值，分別為2.81、2.65、2.33 mL/g。蒸箱和蒸鍋都是以水蒸氣來(lái)蒸制饅頭，而蒸箱內(nèi)部溫度上升較快，蒸汽量大且穩(wěn)定，所以比容較大，蒸烤箱主要是以熱風(fēng)的方式蒸制饅頭，水蒸氣量少，饅頭內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)形成不好，持氣力小，比容小，因此品質(zhì)較低[20]。

2.2.3.2 不同蒸制方式對(duì)饅頭感官評(píng)分的影響

不同蒸制方式對(duì)饅頭感官評(píng)分的影響見(jiàn)圖6。

圖6 不同蒸制方式饅頭感官評(píng)分Fig.6 Sensory score of steamed bread with different steaming methods

由圖6 可知，隨著蒸制時(shí)間的延長(zhǎng)，蒸箱和蒸鍋蒸制的饅頭感官評(píng)分呈先增加后降低的變化趨勢(shì)，蒸烤箱蒸制的饅頭感官評(píng)分逐漸升高。蒸制時(shí)間5～20 min時(shí)，蒸烤箱蒸制的饅頭感官評(píng)分明顯低于蒸鍋和蒸箱蒸制饅頭的感官評(píng)分，因?yàn)樵谡艨鞠湔糁七^(guò)程中水蒸氣不足，蒸制10 min 之前饅頭芯部不熟，品質(zhì)差，感官評(píng)分低。在蒸制25 min 時(shí)，由于蒸制時(shí)間較長(zhǎng)，導(dǎo)致饅頭內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定，淀粉顆粒逐漸糊化進(jìn)而影響?zhàn)z頭品質(zhì)，感官評(píng)分下降[21]。

2.2.3.3 不同蒸制方式對(duì)饅頭芯質(zhì)構(gòu)特性的影響

不同蒸制方式對(duì)饅頭芯質(zhì)構(gòu)特性的影響見(jiàn)圖7。

圖7 不同蒸制方式饅頭芯質(zhì)構(gòu)特性Fig.7 Texture of steamed bread core with different steaming methods

由圖7 可知，蒸箱蒸制過(guò)程饅頭的硬度逐漸降低最后趨于穩(wěn)定；蒸鍋蒸制在前20 min 時(shí)饅頭硬度較穩(wěn)定，大于20 min 時(shí)饅頭硬度增加；蒸烤箱蒸制隨蒸制時(shí)間的延長(zhǎng)，饅頭硬度整體逐漸增大。在蒸制20 min時(shí)，蒸箱和蒸鍋蒸制的饅頭的硬度達(dá)到最小值，分別為3 146.58 g 和2 751.18 g；在蒸制5 min 時(shí)，蒸烤箱蒸制的饅頭硬度最低，為1 538.65 g，但其黏性較高，這是由于其芯部不熟。3 種蒸制方式隨著蒸制時(shí)間的延長(zhǎng)，饅頭的黏性逐漸降低后趨于穩(wěn)定。蒸箱和蒸鍋蒸制饅頭的黏性區(qū)別不大，這與丁志理[22]的研究結(jié)論一致。因此蒸箱蒸制的饅頭較穩(wěn)定，蒸鍋蒸制次之，蒸烤箱較差。最終選擇蒸箱蒸制時(shí)間15、20、25 min 進(jìn)行后續(xù)優(yōu)化試驗(yàn)。

2.3 響應(yīng)面試驗(yàn)結(jié)果與分析

Box?Behnken 設(shè)計(jì)方案及響應(yīng)值見(jiàn)表4。

2.3.1 多元二次響應(yīng)面回歸模型的建立與顯著性分析

利用Desigen?Expert 12 軟件對(duì)表4 中的試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析得到各因子對(duì)響應(yīng)值的二次多項(xiàng)回歸模型：感官評(píng)分（Y1）= 84.44+1.01A-1.86B-1.92C-4.75AB-1.77AC+0.325 0BC-7.42A2-11.97B2-2.35C2。

由表5 可知，模型極顯著（P＜0.01）且失擬項(xiàng)不顯著（P＞0.05），表明該模型優(yōu)化預(yù)醒發(fā)冷凍生胚饅頭熟制工藝是可行的。其中R2為0.977 1，R2adj為0.947 6，說(shuō)明該模型的預(yù)測(cè)值與實(shí)際值的擬合度較好，能夠準(zhǔn)確反映響應(yīng)值的變化。A預(yù)醒發(fā)時(shí)間對(duì)饅頭感官評(píng)分影響不顯著（P＞0.05），B醒發(fā)箱解凍時(shí)間和C蒸箱蒸制時(shí)間對(duì)饅頭感官評(píng)分影響顯著（P＜0.05）。AB的交互作用對(duì)饅頭感官評(píng)分影響極顯著（P＜0.01），各因素對(duì)饅頭感官評(píng)分影響主次順序?yàn)镃＞B＞A。

表5 回歸方程模型方差分析（感官評(píng)分）Table 5 Analysis of variance of regression equation model（sensory score）

2.3.2 響應(yīng)面結(jié)果分析

模型中只有AB交互作用對(duì)饅頭感官評(píng)分影響極顯著（P＜0.01），因此，繪制預(yù)醒發(fā)時(shí)間與醒發(fā)箱解凍時(shí)間交互作用的等高線和響應(yīng)面圖，見(jiàn)圖8。

圖8 預(yù)醒發(fā)時(shí)間與醒發(fā)箱解凍時(shí)間交互作用饅頭感官評(píng)分的等高線和響應(yīng)面Fig.8 Contour line and response surface of sensory score of steamed bread under the interaction of pre?proofing time and thawing time in proofing box

由圖8 可知，等高線呈橢圓形，曲面是開(kāi)口向下的，所以在試驗(yàn)范圍內(nèi)存在最大的響應(yīng)值，當(dāng)預(yù)醒發(fā)時(shí)間不變時(shí)，隨著醒發(fā)箱解凍時(shí)間的延長(zhǎng)，感官評(píng)分先上升后下降。當(dāng)醒發(fā)箱解凍時(shí)間不變時(shí)，隨著預(yù)醒發(fā)時(shí)間的延長(zhǎng)，感官評(píng)分先上升后下降。AB的交互作用在接近中心點(diǎn)時(shí)取最大值。

由響應(yīng)面軟件Desigen?Expert 12 優(yōu)化得最佳條件為預(yù)醒發(fā)時(shí)間21.62 min、醒發(fā)箱解凍時(shí)間57.67 min、蒸箱蒸制時(shí)間17.60 min，在該優(yōu)化條件下饅頭感官評(píng)分理論值為85.03。

2.3.3 驗(yàn)證試驗(yàn)

為了實(shí)際操作的可行性，選擇最佳工藝條件為預(yù)醒發(fā)時(shí)間22 min、醒發(fā)箱解凍時(shí)間58 min、蒸箱蒸制時(shí)間18 min，進(jìn)行3 次重復(fù)試驗(yàn)，結(jié)果見(jiàn)表6。

表6 驗(yàn)證試驗(yàn)結(jié)果Table 6 Verification test results

由表6 可知，蒸制后饅頭比容、感官評(píng)分和硬度的試驗(yàn)結(jié)果分別為2.88 mL/g、86.17 和1 467.14 g。其中感官評(píng)分與理論值的相對(duì)誤差為1.34%，誤差較小。因此優(yōu)化得到的預(yù)醒發(fā)冷凍生胚饅頭熟制工藝具有實(shí)用價(jià)值。

2.4 預(yù)醒發(fā)冷凍生胚饅頭面團(tuán)可凍結(jié)水含量

冷凍生胚饅頭面團(tuán)中冰晶的數(shù)量、大小和分布都與可凍結(jié)水的含量有關(guān)[23]，可凍結(jié)水的含量與面團(tuán)內(nèi)部組織有關(guān)。對(duì)照與最優(yōu)預(yù)醒發(fā)冷凍生胚饅頭面團(tuán)可凍結(jié)水含量如表7所示。

表7 對(duì)照與最優(yōu)預(yù)醒發(fā)冷凍生胚饅頭面團(tuán)可凍結(jié)水含量Table 7 Frozen water content in steamed bread dough under con?trol and optimized pre?proofing conditions

由表7 可知，最優(yōu)工藝下制作的預(yù)醒發(fā)冷凍生胚饅頭面團(tuán)與對(duì)照生胚面團(tuán)相比，熔融焓值從67.30 J/g升高至71.41 J/g；熔融起始溫度、熔融峰值溫度和熔融終止溫度均降低，分別從-4.73、0.47、4.32 ℃下降至-7.02、0.14、2.83 ℃；可凍結(jié)水含量從50.73%增加到52.62%。面團(tuán)速凍過(guò)程會(huì)形成冰晶，破壞面團(tuán)面筋結(jié)構(gòu)，導(dǎo)致可凍結(jié)水含量升高[24]。

2.5 預(yù)醒發(fā)冷凍生胚饅頭面團(tuán)微觀結(jié)構(gòu)

預(yù)醒發(fā)冷凍生胚饅頭面團(tuán)微觀結(jié)構(gòu)見(jiàn)圖9。

圖9 對(duì)照生胚面團(tuán)與預(yù)醒發(fā)冷凍生胚饅頭面團(tuán)微觀結(jié)構(gòu)圖Fig.9 Microstructure of steamed bread dough under control andoptimized pre?proofing conditions

由圖9 可知，冷凍生胚饅頭面團(tuán)的微觀結(jié)構(gòu)是由淀粉顆粒鑲嵌在面筋蛋白中形成連續(xù)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，對(duì)照生胚面團(tuán)具有致密連續(xù)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，淀粉顆粒被緊緊包裹在面筋網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)中，這是因?yàn)槊鎴F(tuán)中麥谷蛋白和醇溶蛋白形成共價(jià)鍵，進(jìn)而形成連續(xù)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)[25]，最優(yōu)工藝下制作的預(yù)醒發(fā)冷凍生胚饅頭面團(tuán)其面筋蛋白被破環(huán)，淀粉顆粒暴露在網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)之外。與對(duì)照生胚面團(tuán)相比，最優(yōu)工藝制作的預(yù)醒發(fā)冷凍生胚饅頭面團(tuán)其面筋結(jié)構(gòu)不連續(xù)，這主要是因?yàn)槊鎴F(tuán)在速凍過(guò)程中水形成冰晶，對(duì)面筋結(jié)構(gòu)造成一定的破壞，導(dǎo)致淀粉顆粒外露[26]，進(jìn)而降低面團(tuán)的面筋強(qiáng)度，使饅頭不發(fā)生起泡收縮。

2.6 饅頭孔隙分布對(duì)比

饅頭孔隙分布對(duì)比見(jiàn)圖10 與表8。

圖10 對(duì)照組與最優(yōu)組饅頭對(duì)比Fig.10 Steamed bread in control group and optimized group

表8 對(duì)照組與最優(yōu)組饅頭孔隙分布Table 8 Pore distribution of steamed bread in control group and optimized group

由圖10 可知，對(duì)照饅頭會(huì)發(fā)生不同程度的起泡收縮，最優(yōu)工藝制作的饅頭不發(fā)生起泡收縮。利用面包圖像分析儀對(duì)饅頭切片拍照可以看出對(duì)照組有表皮分離現(xiàn)象，最優(yōu)組饅頭內(nèi)部組織完好且細(xì)膩。由表8 可知，最優(yōu)組饅頭的氣孔數(shù)量比對(duì)照組高了10.39%，孔隙面積降低了2.72%。氣孔數(shù)量越多，孔隙面積越小，饅頭的品質(zhì)越好[27]。

3 結(jié)論

本文研究了不同預(yù)醒發(fā)時(shí)間、不同解凍方式和不同蒸制方式對(duì)饅頭品質(zhì)的影響，并通過(guò)Box?Behnken響應(yīng)面法優(yōu)化出預(yù)醒發(fā)冷凍生胚饅頭熟制最優(yōu)工藝：預(yù)醒發(fā)時(shí)間22 min、醒發(fā)箱解凍時(shí)間58 min、蒸箱蒸制時(shí)間18 min，在此條件下饅頭的感官評(píng)分為86.17，誤差1.34%，與理論值接近。比較孔隙分布、可凍結(jié)水含量和微觀結(jié)構(gòu)，發(fā)現(xiàn)最優(yōu)工藝制作的預(yù)醒發(fā)冷凍生胚饅頭面團(tuán)的面筋蛋白網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)遭到破壞，面筋強(qiáng)度降低。結(jié)果表明，冷凍弱化面團(tuán)面筋強(qiáng)度，使饅頭不發(fā)生起泡收縮。此工藝能夠明顯改善冷凍生胚饅頭品質(zhì)，為饅頭的工業(yè)化生產(chǎn)提供參考依據(jù)。