微晶纖維素對面包品質(zhì)和全質(zhì)構(gòu)的影響

姜緒邦，李曉瑄，王 韌，王 莉，陳正行，*

(1.江南大學(xué)食品學(xué)院，江蘇無錫214122;2.江南大學(xué)糧食發(fā)酵工藝與技術(shù)國家工程實驗室，江蘇無錫214122)

微晶纖維素是以稀無機酸水解植物纖維而得到的白色粉末狀產(chǎn)物，具有流動性好、無色無臭、粒度小和持水性高等特點［1］。微晶纖維素是良好的膳食纖維來源，可以制作高膳食纖維面包［2］。陳正宏［3］等發(fā)現(xiàn)添加3%的大豆纖維對面包最為有利，但是添加量不超過5%。王曉艷等［4］發(fā)現(xiàn)添加20%的大豆膳食纖維會使面包品質(zhì)和全質(zhì)構(gòu)嚴重下降，這是由于普通膳食纖維的粒度大且不可糊化，破壞了生面團中面筋的網(wǎng)格結(jié)構(gòu)，降低面團的持氣量，使面包的品質(zhì)下降。王曉燕［4］的研究表明，通過加入谷朊粉可以提高面筋含量，從而改善面包的品質(zhì)，但無疑會使面包的制作成本增加。涂瑾［5］等研制了杉木微晶纖維素面包，認為0.1%～0.3%的添加量可以制作優(yōu)良的面包，但是添加量不到1%，不能稱之為高膳食纖維面包。而不同粒度的微晶纖維素對于面包品質(zhì)的影響卻鮮有研究;微晶纖維素對面包全質(zhì)構(gòu)的影響也未見報道。本文研究了微晶纖維素的粒度變化和添加量對于面包品質(zhì)和全質(zhì)構(gòu)的影響。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

微晶纖維素 山東曲阜天利藥用輔料有限公司;3650面包專用高筋粉 河北秦皇島中糧(鵬泰)有限公司;saf-instant即發(fā)低糖干酵母 樂斯福(明光)有限公司;黃油、食鹽、白糖 超市采購。

SM-25和面機、SPC-40SP醒發(fā)箱、503電烤箱和SM302N面包切片機 無錫新麥機械公司;ACS-3A型電子天平 上海大和衡器有限公司;CP214(C)型分析天平 奧豪斯儀器(上海)有限公司;MZF-4L型超微粉碎機 山東恒臺東齊粉體設(shè)備有限公司;S3500激光粒度儀 美國Microtrac公司;TA-XT2i質(zhì)構(gòu)儀 英國Stable Micro System公司。

表1 原料的粒度和持水力Table 1 The particle and water holding capacity of materials

1.2 實驗方法

1.2.1 微晶纖維素的篩分和粒度測定 用超微粉碎機處理購買的微晶纖維素，加料量為300g，處理時間90min，取200目篩下物，編號為MCC-A;直接篩分購買的微晶纖維素，將200目篩下物編號為MCC-B，200目篩上物編號為MCC-C。

以S3500激光粒度儀測試三種微晶纖維素和面粉的平均粒度。采用濕法測試模式，參數(shù)設(shè)定如下:分布形式為體積分布;數(shù)據(jù)分析模式S3500;調(diào)零時間25s;測定時間30s;透過/吸收/反射選擇透過;樣品折射率1.55;樣品形式為不規(guī)則;載體折射率1.333;流速60%。每個樣品均取三次測試后的平均值。

1.2.2 原料持水性的測定 精確稱取5.0000g樣品放入50mL尖底螺口塑料離心管中，加去離子水至50mL，室溫下攪拌1h，而后以3000r/min離心15min，倒去上清液，稱量吸水后的重量，計算持水性。持水性的計算公式如式(1):

式中，W-樣品的持水力，%;m0-離心管的質(zhì)量，g;m1-離心管加干樣品的質(zhì)量，g;m2-離心管加濕樣品的質(zhì)量，g。

1.2.3 面包的制作 高膳食纖維面包的原料主要包括混合粉(高筋粉和微晶纖維素以不同比例混合)、即發(fā)低糖干酵母(1%，以混合粉100%計，下同)、鹽(1%)、白糖(5%)、黃油(8%)和水(55%)。

先將鹽和糖加入水中融化，再加入微晶纖維素分散均勻。然后把上述混懸液倒入混有干酵母的高筋粉中，慢速攪拌成團。加入黃油，再快速攪拌至面筋網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)形成，25℃覆膜靜置松弛10min。稱取120g面團揉搓整形后置于無蓋吐司盒中，在38℃、相對濕度85%的條件下醒發(fā)60min，將醒發(fā)好的面團連同吐司盒放入電烤箱，以面火190℃，底火220℃的溫度烘焙20min。

1.2.4 面包品質(zhì)的測定 面包的品質(zhì)包括面包的比容、烘焙損失和面包心的水分含量。

面包比容按照 GB/T20981-2007［6］中的小米置換法測定。面包出爐后于室溫下冷卻60min，測定體積和質(zhì)量，計算比容。比容的計算公式如式(2):

式中:P-面包比容，mL/g;V-面包體積，mL;m-面包質(zhì)量，g。

“烘焙損失(Bake loss)”是指在面團的烘焙過程中水分和有機物損失的百分比。計算公式如式(3):

式中:L-面包的烘焙損失，%;m1-烘焙前面團的質(zhì)量，g;m2-烘焙后在室溫下冷卻兩小時的整個吐司面包的質(zhì)量，g。

面包心的水分含量按照 GB5009.3-2010［7］的方法測定。

1.2.5 面包全質(zhì)構(gòu)的測定 參考Rouille［8］等的方法，但是部分參數(shù)有所調(diào)整。吐司面包出爐后趁熱退去吐司盒，在白瓷托盤中于室溫下冷卻2h，用切片機將面包切成厚度為10mm薄片。每次取中間的兩片疊加后置于探頭下測定，每份樣品做六次平行取平均值。參數(shù)設(shè)定如下:探頭型號為P/25，測試前速率5.0mm/s，測試速率 1.0mm/s，測試后速率 1.0mm/s，壓縮程度50%，感應(yīng)力為5g，兩次壓縮間隔時間5s。

1.2.6 面包的感官評價 依據(jù) GB/T20981-2007［6］中的要求，分別評價了吐司面包的外觀形態(tài)、表面色澤、內(nèi)部組織、滋味與口感以及整體可接受度五個方面。將吐司面包切成10mm的薄片，置于干凈整潔的白瓷盤中，目測檢查形態(tài)和色澤;然后以餐刀按四分法切開觀察內(nèi)部組織，品嘗滋味與口感，作出評價。以9分嗜好法打分，1到9分別代表極度不喜歡、非常不喜歡、適度不喜歡、輕微不喜歡、既不喜歡也不討厭、輕微喜歡、適度喜歡、非常喜歡、極度喜歡。每組樣品采用10人打分，去掉最大值和最小值后取平均值。

2 結(jié)果與分析

2.1 原料的粒度和持水力分析

MCC-A、MCC-B、MCC-C和面粉的體均粒度和持水力如表1所示。從表1的數(shù)據(jù)可以看出，MCC-A比MCC-B的體均粒度要小，這是由于超微粉碎的原因。二者的體均粒度都遠遠小于高筋粉和MCC-C。但是MCC-C的粒度高于高筋粉。

從表1中的數(shù)據(jù)可以發(fā)現(xiàn)，MCC-A、MCC-B、MCC-C的持水力非常接近，說明微晶纖維素的持水力與粒度無關(guān)。同時可以看出高筋粉的持水力為68.76%，遠遠小于微晶纖維素。相比之下，微晶纖維素的持水力是高筋粉的3.03倍。

2.2 微晶纖維素對面包品質(zhì)的影響

添加微晶纖維素的面包與空白對照組的比容如圖1所示。由圖1可以看出，添加量為1%的MCC-A、MCC-B和MCC-C的三組面包比容與空白組相比沒有明顯差別，這說明雖然這三組微晶纖維素粒度相差很大，但是由于添加量很少，所以對面包的比容幾乎沒有影響。當添加量為5%時，三組面包的比容都開始下降，但 MCC-A的比容高于 MCC-B和MCC-C。Korus等［9］認為膳食纖維在烘焙過程中難以糊化且不易被酵母利用，導(dǎo)致發(fā)酵延緩;面團體系中的大顆粒纖維會使氣泡不穩(wěn)定且氣泡分布不均勻［10］。而MCC-B和MCC-C的粒度較大，會破壞生面團中面筋的網(wǎng)格結(jié)構(gòu)，降低醒發(fā)時面團的持氣量。當添加量為10%的時候，面包的比容進一步下降，這說明酵母的產(chǎn)氣量和面團的持氣量仍在下降。與5%的添加量相似的是，粒度較小的MCC-A對面團的破壞要小于MCC-B和MCC-C。

表2 面包的烘焙損失和面包心的水分含量Table 2 The baking loss and moisture of bread

圖1 微晶纖維素對面包比容的影響Fig.1 Effect of MCC on specific volume of bread

由圖1可以看出，隨著MCC-A、MCC-B和MCC-C添加量的不斷增大，面包的比容都在持續(xù)下降。這是由于微晶纖維素不能被酵母利用，從而導(dǎo)致發(fā)酵時產(chǎn)氣量下降;而當微晶纖維素的粒度由小變大時，其對于面團中面筋的破壞也進一步加劇，使面團的持氣量下降，導(dǎo)致最終的面包比容下降。

添加微晶纖維素的面包與空白對照組面包的烘焙損失和面包心的水分含量如表2所示。

從表2可以看出，添加量為1%的 MCC-A、MCC-B和MCC-C的烘焙損失相差不大，但都小于空白對照組。當添加量增加到5%時，三組面包的烘焙損失略有降低。當添加量繼續(xù)增大到10%，烘焙損失進一步減少。由此來看，添加了微晶纖維素都會使面包的烘焙損失下降，并且隨著添加量的增大面包的烘焙損失減小。但是在添加量相同而粒度不同的情況下，烘焙損失沒有明顯的變化，這說明烘焙損失和添加量有關(guān)，而與粒度無關(guān)。烘焙損失的減少有利于提高面包的經(jīng)濟效益。

由表2可見，和空白對照組相比，添加微晶纖維素可以顯著增加面包心的含水量。面包心含水量與添加量呈正相關(guān)性，而與粒度之間沒有明顯的相關(guān)性。

2.3 微晶纖維素對面包全質(zhì)構(gòu)的影響

全質(zhì)構(gòu)是評價食品的重要方法，主要包括硬度、內(nèi)聚性、膠著性、咀嚼性和回復(fù)性［11-12］。內(nèi)聚性和回復(fù)性的數(shù)值大，則面包的口感柔軟筋道，且爽口不黏牙;而膠著性和咀嚼性與面包的品質(zhì)呈負相關(guān)性，它們的數(shù)值越大，面包的口感就越硬，缺乏彈性和綿軟性［13］。表3給出了添加微晶纖維素的面包于空白對照面包的全質(zhì)構(gòu)參數(shù)。由表3可以看出，1%的添加量可以改善面包的全質(zhì)構(gòu)，使硬度變小、膠著性和咀嚼性變好、內(nèi)聚性和回復(fù)性升高。添加量達到5%時，MCC-A和MCC-B的全質(zhì)構(gòu)特性仍好于空白，說明此時可以改善面包的全質(zhì)構(gòu)。但是5%的MCC-C會使面包的硬度明顯增大，膠著性和咀嚼性變差，內(nèi)聚性和回復(fù)性降低。與對照組的面包相比，添加10%MCC-A的面包其全質(zhì)構(gòu)參數(shù)與空白相近，說明低粒度微晶纖維素在較高的添加量下對面包的全質(zhì)構(gòu)影響不大。而添加10%的MCC-B和MCC-C則會明顯提高面包的膠著性和咀嚼性，同時降低內(nèi)聚性和回復(fù)性。這說明粒度較小，對于面筋的破壞程度較小，所以適量添加對于面包全質(zhì)構(gòu)的影響不大;而粒度較大，對面包的全質(zhì)構(gòu)影響較明顯。

表3 微晶纖維素對面包全質(zhì)構(gòu)的影響Table 3 Effect of MCC on texture parameters of bread

2.4 微晶纖維素面包的感官評價

圖2 微晶纖維素面包的感官評價Fig.2 The sensory evaluation of MCC bread

添加微晶纖維素的面包和空白對照面包的感官評價如圖2。感官評價得分小于5則表示面包品質(zhì)不可接受，從圖2可以看出所有添加微晶纖維素的面包得分都高于5分，說明都可以被消費者接受。其中添加量為1%組的面包與空白沒有差別;添加量為5%的組比空白組得分略小一些，但是仍處于可接受范圍;添加量為10%組的比容較小、質(zhì)構(gòu)致密緊實，因此其整體接受度最低。這之中C的粒度最大，對面包的品質(zhì)影響最大，其感官評定結(jié)果也最低。

3 結(jié)論

MCC-A和MCC-B的粒度都明顯小于高筋粉，而MCC-C則略高于高筋粉，但是三種微晶纖維素的持水性相當，都是高筋粉的3.03倍。在添加量為1%和5%的時候，三種微晶纖維素對面包的品質(zhì)和全質(zhì)構(gòu)影響不大;添加量為10%的時候，粒度較大的B和C明顯影響了面包的品質(zhì)和全質(zhì)構(gòu)。添加量相同的情況下，微晶纖維素的粒度負相關(guān)于面包的品質(zhì)和全質(zhì)構(gòu)。粒度最小的MCC-A可以改善面包的品質(zhì)，且添加量達到10%面包品質(zhì)仍未下降;從感官評定結(jié)果來看，所有實驗組都處于可接受范圍內(nèi)。

［1］陸紅佳，鄭龍輝，劉雄.微晶纖維素在食品工業(yè)中的應(yīng)用研究進展［J］.食品與發(fā)酵工業(yè)，2011，37(3):141-145.

［2］GB 2760-2011，食品添加劑使用標準［S］.北京:國家質(zhì)量監(jiān)督檢驗檢疫總局.

［3］陳正宏，於朝廣.高纖維豆渣面包的研究［J］.食品工業(yè)科技，2000，21(5):31-33.

［4］王曉艷，王宏茲，黃衛(wèi)寧，等.高膳食纖維面團熱機械學(xué)及面包的烘焙特性［J］.食品科學(xué)，2011，32(13):78-83.

［5］涂瑾，吳磊燕，王宗德，等.杉木微晶纖維素面包的研制究［J］.食品科學(xué)，2002，23(8):208-210.

［6］GB/T20981-2007，面包［S］.北京:國家質(zhì)量監(jiān)督檢驗檢疫總局.

［7］GB 5009.3-2010，食品中水分的測定［S］.北京:國家質(zhì)量監(jiān)督檢驗檢疫總局.

［8］Rouille J，Della V G，Lefebvre J，et al.Shear and extensional properties of bread doughs affected by their minor components［J］.Journal of Cereal Science，2005，42(1):45-57.

［9］Korus J，Witczak M，Ziobro R，et al.The impact of resistant starch on characteristics of gluten-free dough and bread［J］.Food Hydrocoll，2009，23:988-995.

［10］王亞偉，張一鳴.大豆膳食纖維在面包中的應(yīng)用［J］.鄭州糧油學(xué)院學(xué)報，2000(3):75-77.

［11］楚炎沛.物性測試儀在食品品質(zhì)評價中的應(yīng)用研究［J］.糧食與飼料工業(yè)，2003(7):40-42.

［12］楚炎沛.質(zhì)構(gòu)評價-面包質(zhì)量測評的科學(xué)評價體系［J］.現(xiàn)代面粉工業(yè)，2009，23(6):30-33.

［13］鄭鐵松.質(zhì)構(gòu)儀在面團和面包品質(zhì)評定中的應(yīng)用研究［J］.食品科學(xué)，2004，25(10):37-40.