大豆分離蛋白在面包中的應(yīng)用研究

李翠芳，張 釗，王才立，王丁超

（山東嘉華保健品股份有限公司，山東莘縣 252400）

大豆的蛋白含量較高且營養(yǎng)豐富，一般蛋白質(zhì)量分?jǐn)?shù)在30%～50%。大豆蛋白含有8種人體必需的氨基酸，且比例比較合理。目前大豆蛋白已成為重要的蛋白資源，特別是大豆分離蛋白的蛋白質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)達(dá)到90%以上，是一種優(yōu)良的食品原料。更重要的是大豆蛋白具有凝膠性、吸水性、乳化性、起泡性等多種功能性質(zhì)，可對食品的質(zhì)構(gòu)和感官特性帶來極大的改善。因此，大豆蛋白越來越廣泛地應(yīng)用于各類食品加工領(lǐng)域。

面包是一種大眾食品，深受消費者所喜愛，在面包中加入大豆分離蛋白，能夠提高面包的營養(yǎng)價值，提高持水率，是一種有效補充蛋白質(zhì)的方法，對人體的健康有積極意義。為探討添加不同類型的大豆分離蛋白對面包品質(zhì)的影響，對添加大豆分離蛋白后的面包配方進(jìn)行了優(yōu)化，既保證面包的口感，又提高面包的營養(yǎng)成分，使添加大豆分離蛋白的面包更有利于人體健康。最后又對大豆分離蛋白對面包老化速度的影響進(jìn)行了分析研究和驗證，以期為大豆分離蛋白更好地應(yīng)用在面包中提供科學(xué)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料

大豆分離蛋白（山東嘉華保健品股份有限公司）、面包專用粉（發(fā)達(dá)面粉集團(tuán)股份有限公司）、谷朊粉（泰康糧食深加工有限公司）、酵母（安琪酵母股份有限公司）、雞蛋（市售）、黃油（新西蘭Anchor安佳無鹽黃油）、白砂糖（市售）、食鹽（四川省鹽業(yè)總公司）。

1.2 設(shè)備與工具

烤箱（東偉仕達(dá)電器科技有限公司CKTF-32GS）、和面機（青島漢尚電器有限公司HauswirtHM740）、醒發(fā)箱（中山卡士電器有限公司CF-3500）、電子天平（慈溪紅鉆衡器設(shè)備有限公司HZ1002A）、質(zhì)構(gòu)儀（英國SMS公司）、面包切片機。

1.3 工藝流程

（1）依次向和面機中加入水、白砂糖、食鹽，慢慢倒入高筋面粉，放入即發(fā)酵母，再放入其他材料。在和面機揉成面團(tuán)后再加入黃油，待面團(tuán)打出筋性放入醒發(fā)箱進(jìn)行一次醒發(fā)，醒發(fā)溫度28℃，醒發(fā)時間1 h。

（2）第一次醒發(fā)結(jié)束后進(jìn)行排氣，將面團(tuán)稱重，進(jìn)行中間醒發(fā)15 min；然后進(jìn)入二次醒發(fā)階段，醒發(fā)溫度38℃，醒發(fā)時間1 h。二次醒發(fā)結(jié)束后放入烤箱烘烤，烘烤溫度：上火155℃、下火155℃，烘烤時間15 min，待烘烤結(jié)束后將面包拿出烤箱，觀察狀態(tài)，冷卻到室溫稱重。

1.4 面包基礎(chǔ)配方

面包專用粉220 g、水110 g、白砂糖20 g、黃油20 g、雞蛋1個、酵母2.5 g、食鹽2 g。

1.5 面包質(zhì)量評定方法

1.5.1 面包比容

取一個待測面包樣品，稱量后放入一定容積的容器中，將菜籽加入容器中，完全覆蓋面包樣品，用直尺將填充劑刮平，取出面包，將菜籽倒入量筒中測量體積，容器體積減去填充劑體積得到面包體積：P=V/m。在重復(fù)性條件下獲得的兩次獨立測定結(jié)果的絕對差值，應(yīng)不超過0.1 mL/g。

1.5.2 面包水分測定

按照《GB5009.3-2010食品安全國家標(biāo)準(zhǔn)食品中水分的測定》進(jìn)行。

1.5.3 面包中蛋白成分的測定

采用AACC46-11法。

1.5.4 感官評定

感官評定由20位具有一定專業(yè)水平的人員進(jìn)行，其評定標(biāo)準(zhǔn)見表1。

表1 面包感官指標(biāo)評定標(biāo)準(zhǔn)

1.5.5 面包質(zhì)構(gòu)檢測方法

將烤熟后的面包，室溫下放置一定時間，測試前去除切片周圍的面包殼，將面包芯周圍切成3 cm×3 cm×2 cm的塊狀測試品。用質(zhì)構(gòu)儀對樣品進(jìn)行質(zhì)構(gòu)檢測，采用直徑5 mm的平底柱形探頭P/50，先以2 mm/s的速率壓向測試樣品，接觸到樣品的表面后再以測試速率1 mm/s對樣品進(jìn)行壓縮一定距離，壓縮程度為30%。

2 結(jié)果與分析

2.1 添加不同比例普通大豆分離蛋白對面包品質(zhì)的影響

表2中分別用普通大豆分離蛋白取代面包配方中一定含量的面粉，根據(jù)表2中的結(jié)果顯示，面包中普通大豆分離蛋白添加量達(dá)到面粉含量的3%后，面包綜合評分為43分，在實驗中主要表現(xiàn)在面包體積變小、氣孔不均勻、色澤變深，口感不細(xì)膩。分析原因：小麥蛋白主要是由麥醇溶蛋白和麥谷蛋白組成，也就是俗稱的面筋，在面團(tuán)攪拌過程中兩者分子內(nèi)-s-s-鍵變成分子間結(jié)構(gòu)，連成巨大分子，形成網(wǎng)絡(luò)結(jié)，使面團(tuán)脹發(fā)；而大豆蛋白不能形成面筋，因此添加量過高對面粉中的面筋稀釋作用大；在面筋形成過程中，大豆蛋白與面筋中麥醇溶蛋白以疏水方式結(jié)合，與麥谷蛋白以親水方式結(jié)合，形成“麥醇溶蛋白-大豆蛋白-麥谷蛋白”復(fù)合體，這種復(fù)合體損害面筋功能特性，降低面團(tuán)強度和持氣性，導(dǎo)致面團(tuán)脹發(fā)困難，比容減小。根據(jù)添加普通大豆分離蛋白后面包表現(xiàn)出的效果，在生產(chǎn)工藝上對大豆分離蛋白進(jìn)行改性，生產(chǎn)出面包專用大豆分離蛋白，對面包專用大豆分離蛋白在面包中的應(yīng)用進(jìn)行實驗。

表2 添加不同比例普通大豆分離蛋白對面包品質(zhì)的影響

2.2 添加不同比例面包專用大豆分離蛋白對面包品質(zhì)的影響

根據(jù)表3中的結(jié)果顯示，面包專用大豆分離蛋白比普通大豆分離蛋白在面包中的應(yīng)用效果明顯改善，面粉添加量為3%時，綜合評分為67，比添加相同量的普通大豆分離蛋白評分高出24分，但在實驗中也表現(xiàn)出面包體積變小、氣孔不均勻、色澤變深，口感不細(xì)膩的現(xiàn)象，對添加面包專用大豆分離蛋白3%的面包配方進(jìn)行優(yōu)化。

2.3 添加面包專用大豆分離蛋白后配方的優(yōu)化（加水量、添加谷朊粉）

2.3.1 添加面包專用大豆分離蛋白后加水量的調(diào)整

大豆分離蛋白具有良好的吸水性，據(jù)此推測，添加大豆分離蛋白的面包配方可以提高加水量，所以在面包專用大豆分離蛋白添加量3%的配方基礎(chǔ)上，對面包加水量進(jìn)行了調(diào)整。根據(jù)表4中的數(shù)據(jù)可以看出，加水量為大豆分離蛋白3倍時，綜合評分提高至80分，表現(xiàn)為面包體積增大，面包含水量提高，但是當(dāng)水添加量增加到大豆分離蛋白添加量4倍時，面包烘烤后出現(xiàn)塌陷的情況，彈性變差，按下后無法回縮，面包綜合評分反而下降，多加水出現(xiàn)以上現(xiàn)象是由于大豆蛋白結(jié)構(gòu)長鏈中的極性基團(tuán)能夠吸收并保持水分，賦予產(chǎn)品柔軟性，使其硬度和耐咀性降低、彈性增大，但當(dāng)加水過量時，面包彈性變差，所以面包中添加大豆分離蛋白后，可以增加水添加量是大豆分離蛋白添加量的3倍，此時面包的綜合評分達(dá)到80分，由此可見添加大豆分離蛋白后可以提高面包的持水率，增加了面包的出品率。

2.3.2 添加面包專用大豆分離蛋白后谷朊粉添加量的實驗

谷朊粉亦稱小麥活性面筋，是從小麥中提取出來的粉狀蛋白質(zhì)，具有良好的彈性和韌性，按照面粉和大豆分離蛋白總量的百分比添加谷朊粉，從表5可以看出，添加2%谷朊粉的面包比容略有增加（增加0.11），綜合評分有所提高（提高4分），所以谷朊粉能夠?qū)γ姘慕Y(jié)構(gòu)有所改善，但添加量超過2%后，面包比容和綜合評分又有下降的趨勢。所以根據(jù)表5中的數(shù)據(jù)可以看出，確定谷朊粉最適添加量為2%，因此在大豆分離蛋白添加量為3%，面包的綜合評分大于80分的前提下，添加大豆分離蛋白的面包一個比較合理的配方是：面粉213.4 g、水129.8 g、白砂糖20 g、雞蛋1個、黃油20 g、面包專用大豆分離蛋白6.6 g、食鹽2 g、酵母2.5 g、谷朊粉4.4 g。

2.4 添加大豆分離蛋白對面包老化速度的影響

通過以上的優(yōu)化實驗可以得出，在大豆分離蛋白添加量為3%時，面包的綜合評分能夠超過80分，實驗得出一個比較合理的配方；但添加大豆分離蛋白對面包老化速度有無影響，需要通過實驗進(jìn)行驗證。通常面包儲存后，變得堅韌，面包芯喪失其柔軟性，變得無彈性，所以可以通過面包片的硬度和彈性來反映老化速度，而面包的硬度和彈性可以用質(zhì)構(gòu)儀檢測。通過用質(zhì)構(gòu)儀檢測放置一定時間的面包芯的質(zhì)構(gòu)特性，從而判斷面包的老化速度，實驗對原配方面包與添加3%面包專用大豆分離蛋白的面包，在相同室溫下分別放置24、48、72 h，然后對放置一定時間的面包檢測其質(zhì)構(gòu)特性，大豆分離蛋白對面包質(zhì)構(gòu)的影響如圖1～6及表6。

表3 添加不同比例面包專用大豆分離蛋白對面包品質(zhì)的影響

表4 添加面包專用大豆分離蛋白后加水量的調(diào)整

表5 添加面包專用大豆分離蛋白后谷朊粉添加量的實驗

表6 大豆分離蛋白對面包質(zhì)構(gòu)的影響

從圖1～6以及表6可以看出，放置相同的時間，添加面包專用大豆分離蛋白的面包比原配方面包硬度低、彈性好，這說明添加大豆分離蛋白能夠延緩面包硬化的速度，維持面包的彈性，面包的老化是由于內(nèi)部組織的硬化與水分的揮發(fā)造成的，而大豆蛋白結(jié)構(gòu)長鏈中的極性基團(tuán)能夠吸收水分。

圖1 原配方面包放置24 h的質(zhì)構(gòu)圖

圖2 原配方面包放置48 h的質(zhì)構(gòu)圖

圖3 原配方面包放置72 h的質(zhì)構(gòu)圖

圖4 添加3%面包專用大豆分離蛋白的面包放置24h的質(zhì)構(gòu)圖

圖5 添加3%面包專用大豆分離蛋白的面包放置48h的質(zhì)構(gòu)圖

圖6 添加3%面包專用大豆分離蛋白的面包放置72h的質(zhì)構(gòu)圖

添加大豆分離蛋白后，在面包制作過程中能更好地防止水分遷移，保持水分，延緩面包老化速度，賦予面包柔軟性，使其硬度降低，彈性增大，這說明添加少量大豆分離蛋白能夠延緩面包的老化速度。

3 結(jié)論

（1）面包中添加大豆分離蛋白后增加了保水性，從而提高了出品率，并提高了面包中蛋白的含量，增加了面包的營養(yǎng)價值。

（2）在面包中加入普通大豆分離蛋白后，面包體積變小、氣孔不均勻、色澤變深，口感不細(xì)膩，所以用面包專用大豆分離蛋白取代普通大豆分離蛋白在面包中應(yīng)用，添加3%普通大豆分離蛋白，面包的綜合評分為43分，添加3%面包專用大豆分離蛋白，面包的綜合評分為67分，效果得到明顯改善，但與原配方面包相比，仍然表現(xiàn)出體積偏小，彈性偏差的現(xiàn)象，需要再對配方進(jìn)行優(yōu)化。

（3）經(jīng)過后期對添加面包專用大豆分離蛋白的面包配方優(yōu)化，面包綜合評分可以達(dá)到84分，符合大眾對面包的要求，后期主要進(jìn)行了兩方面的優(yōu)化：一是根據(jù)大豆分離蛋白吸水性強的特點，采用調(diào)整加水量的方式對面包配方進(jìn)行優(yōu)化；二是通過適量添加谷朊粉，增加了面團(tuán)彈性、持氣性和面包體積，改善了面包的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，使之均勻、潔白、富有彈性。

（4）經(jīng)過檢測，放置相同的時間，未添加大豆分離蛋白的面包硬度大、彈性差，添加大豆分離蛋白的面包硬度小、彈性好，而面包的硬度越大說明老化速度越快，從而說明在面包中添加一定量的大豆分離蛋白能夠延緩面包的老化速度。