強化米糠膳食纖維的米粉面包配方研究

李安平，蔣雅茜，崔富貴，王少輝

(1.中南林業科技大學，湖南長沙410004;2.糧食深加工與品質控制湖南省重點實驗室，湖南長沙410004)

稻米是我國主要糧食之一。稻谷加工過程中產生大量的碎米和米糠，如何讓這些碎米和米糠變為更具附加值的產品成為一項亟待解決的問題［1］。碎米經粉碎成米粉，米糠經加工成了米糠膳食纖維。雖然米粉和面粉的基本成分均為淀粉和蛋白質，但兩者的性質迥異。面包是一種以面粉為主要原料，經發酵和焙烤而成的方便食品，由于它松軟，芳香，深受消費者喜愛。與小麥相比，稻米蛋白具有過敏性低，無色素干擾，具有柔和而不刺激的味道，富含必需氨基酸，特別是賴氨酸含量豐富，因此以米粉為主要原料制作米粉面包具有獨特的優勢［2］。但米粉無法像面粉一樣在發酵過程中形成具蜂窩狀的網絡結構。膳食纖維具有良好的硬度，能支撐所形成的網絡結構［3－4］。在米粉中添加米糠膳食纖維，然后將其制作成米粉面包，不僅能滿足南方人喜食大米早餐的習慣，而且能滿足人體對膳食纖維的需求。本文主要探討各種添加物對米粉面包品質的影響，構建一個米粉面包的最佳配方，以期能為稻米加工的副產物提供一種新的利用途徑。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

晚粳米碎米粉、新鮮米糠、白砂糖、安琪高活性干酵母、羥丙基甲基纖維素(HPMC)、分子蒸餾單甘酯、食用酒精等 均為市售;耐高溫α－淀粉酶 活性2000U·g－1，無錫市酶制劑廠;糖化酶 活性10000U·g－1，諾維信生物技術有限公司;堿性蛋白酶 活性10000U·g－1，諾維信生物技術有限公司。

RT－25型實驗室超細粉碎機 北京興時利和科技發展有限公司;FC－4D型二層四盤電烤爐 廣東多麗食品機械有限公司;TA.XTPlus物性測試儀 英國Stable Micro System公司。

1.2 米糠膳食纖維的制備

將新鮮米糠清洗去雜，按原料的0.4%加入混合酶(高溫α－淀粉酶與糖化酶按1∶2的比例混合)，70℃酶解處理45min，然后用清水洗滌濾渣至中性。取出濾渣，加入0.3%的蛋白酶，50℃酶解45min，并用水洗滌至中性，接著在65℃條件下將濾渣烘至含水量為11%左右后用超微細粉碎機粉碎，并過120目篩獲米糠膳食纖維樣品。

表1 米粉面包評分標準Table 1 Grading of rice bread

1.3 米粉面包制作流程

原料混合→和面→發酵→壓片分割→成形→醒發→烘烤→成品

1.4 面包比容和硬度的檢測方法

1.4.1 面包比容［5］用物性測試儀測定面包體積和質量。面包比容計算式:P=

式中:P－面包比容，mL/g;V－面包體積，mL;m－面包質量，g。

1.4.2 面包硬度［5］面包硬度用物性測試儀直接測定，g。

1.5 米粉面包的感官評定方法

參考楚炎沛［6］的米粉面包的感官評定方法和小麥面包評分標準［7］而制定米粉面包評分標準，具體見表1。

1.6 HPMC、活性干酵母、白糖和米糠膳食纖維添加量等單因素對米粉面包比容和硬度的影響

為確定HPMC、米糠膳食纖維、活性干酵母和白砂糖等的添加量范圍，在其它條件不變的條件下，進行了單因素添加量對米粉面包比容和硬度的影響。其它條件不變是指HPMC、米糠膳食纖維的添加量、活性干酵母和白砂糖分別為2.0%、5%、2.1%、11%。

1.7 米粉面包配方的正交實驗

在考察了HPMC、米糠膳食纖維添加量、活性干酵母和白砂糖等單因素對米粉面包比容和硬度的影響的基礎上，采用正交實驗的方法考察各因素綜合對米粉面包品質的影響。正交實驗因素水平表見表2，考察指標為綜合評分。

表2 正交實驗的因素水平表Table 2 Table of factors and levels of orthogonal test

2 結果與討論

2.1 HPMC添加量對米粉面包比容和硬度的影響

米粉由于不含面筋蛋白，所以很難形成網絡結構［8］。食用膠能結合大量的水，改善米粉的物理特性，具有增大米粉面包的比容，抑制老化、延長貨架期的作用［9］。HPMC作為一種食用膠能顯著改善面包的持氣性，使得發酵產生的CO2氣體留存于米粉面團中，形成蜂窩狀組織。不同HPMC添加量對米粉面包比容和硬度的影響見圖1。

圖1 HPMC添加量對米粉面包比容和硬度的影響Fig.1 Effect of the amount of HPMC to add on rice bread specific volume and hardness

由圖1可以看出，米粉面包的比容隨著HPMC添加量的不斷增大而增大。HPMC添加量低時，面包體積較小、頂部較平坦易發生塌陷。隨著添加量的增加，HPMC和米團中的直鏈淀粉相互作用，米粉面包形成較好的網絡結構。當HPMC的添加量大于2.0%時，烘焙過程中米粉面包的體積膨脹比較明顯，米粉面包的比容達到最大，但此時粘度過大，面包內部也易形成大空洞，而且特有的米香味道也被掩蓋。此后，隨著HPMC添加量的繼續增加，米粉面包的比容反而不斷減小。米粉面包硬度隨HPMC添加量的增加而逐漸降低，但當添加量大于2.0%以后降低幅度較小。

2.2 活性干酵母添加量對米粉面包比容和硬度的影響

酵母是兼性厭氧型微生物，在氧氣充足的條件下進行有氧呼吸，產生CO2、乙醇、乙酸等小分子的風味物質，它不但能影響面包的比容，而且產生一些獨特的風味物質。在其它條件一致的情況下，比較不同酵母添加量對米粉面包比容和硬度的影響，結果如圖2所示。

從圖2可以看出，米粉面包的比容和硬度隨著酵母添加量的變化而變化，比容與添加量成正相關關系，而硬度與添加量呈負相關關系。當活性干酵母添加量低于2.1%時，得到的面包比容較小、韌性較低、氣孔小且壁稍厚、香味較淡;當添加量大于2.1%時，所得面包比容較大、韌性較大、氣孔過大且不均勻、孔壁較厚、空洞多、味道復雜，且有輕度酸味。出現這種情況可能是因為酵母在發酵過程中產生的CO2可以增大面包體積、產生的小分子風味物質可以豐富面包的味道。若用量少則發酵不足，HPMC網絡不能充分展開，從而導致面包比容小，內部組織粗糙，風味香氣不足，口感不佳。相反，若用量過多，則導致發酵過快，體積過大，引起面包塌陷，產生裂紋，表面無光澤，網絡結構不均勻且產生酸味。

圖2 酵母菌添加量對米粉面包比容和硬度的影響Fig.2 Effect of the amount of yeast to add onrice bread specific volume and hardness

2.3 白糖添加量對米粉面包比容和硬度的影響

在其它條件一致的情況下，不同白糖添加量對米粉面包比容和硬度的影響結果見圖3。由圖3可以看出，白砂糖添加量為8%～10%時，米粉面包比容和硬度都達到最佳。白糖可以通過吸水使米團充分膨脹，保持產品很好的彈性，同時白糖在焙烤時會發生焦糖化反應使米粉面包產生香味和著色。但白糖添加過量會影響HPMC的吸水作用，還會增加面包的熱能。米粉中雖含有大量的支鏈淀粉，但不能作為酵母菌的碳源，因此白糖還起到提供酵母發酵需要的碳源作用，其添加量也會比制作普通小麥面包時多。

圖3 白糖添加量對米粉面包比容和硬度的影響Fig.3 Effect of the amount of sugar to add on rice bread specific volume and hardness

2.4 米糠膳食纖維添加量對大米面包比容和硬度的影響

在米粉面包中強化米糠膳食纖維是補充人體膳食纖維需求的有效手段。由于米糠膳食纖維具有很強的吸水性，所以在米粉面包中添加米糠膳食纖維后會導致網狀結構萎縮，面包比容隨著添加量的增加而減少，而硬度隨著添加量的增加而提高［10］。

由圖4可以看出，米糠膳食纖維添加量為5%時對面包的比容和硬度的影響較小，而且可以改善面包的風味。當添加量大于5%后，比容迅速減小，硬度增大，面包品質變壞。因為米糠膳食纖維吸水特性強，阻礙了網絡結構的形成，降低了面團的持氣性能，使其在發酵過程中體積減小。

圖4 米糠膳食纖維添加量對米粉面包比容和硬度的影響Fig.4 Effect of the amount of rice bran dietary fiber to add on rice bread specific volume and hardness

2.5 米粉面包配方的正交實驗優化

正交實驗方案和結果見表3，方差分析見表4，各因素水平的多重比較見表5。由表4和表5可以看出，HPMC添加量、米糠膳食纖維添加量、活性干酵母添加量對產品品質有顯著性影響(p＜0.05)，而白砂糖添加量則對面包品質影響不顯著(p＞0.05)。根據多重比較結果可選出米粉面包的最佳配方組合為:A4B4C4或C3，即HPMC添加量為2.5%、米糠膳食纖維的添加量為6%、活性干酵母添加量為2.1%或2.5%。按照最優配方A4B4C4D1和A4B4C3D1進行實驗驗證，結果顯示米粉面包綜合評分分別達到89.5分和90.1分，說明正交實驗獲得的最優配方是可靠的。

表3 米粉面包配方正交實驗方案與結果Table 3 Orthogonal experimental design and results

3 結論

HPMC、米糠膳食纖維、白糖和活性干酵母菌的不同添加量對米粉面包品質有不同程度的影響。強化米糠膳食纖維的米粉面包基本能達到小麥面包的品質，并能有效補充人體所需的膳食纖維，滿足部分南方人對米粉的喜好，具有較好的發展前景。在單因素研究的基礎上，通過正交實驗獲得了米粉面包的最佳配方，即HPMC添加量為2.5%、米糠膳食纖維添加量為6%、活性干酵母添加量可選擇2.1%或2.5%。

表4 方差分析Table 4 Analysis of variance

表5 各因素水平的多重比較Table 5 Multiple comparison of various factors and levels

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［5］范周，陳正行.米粉面包的開發研究［J］.食品工業科技，2006，27(3):129－133.

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