微晶纖維素對(duì)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(shí)驗(yàn)室，江蘇無錫214122)

微晶纖維素是以稀無機(jī)酸水解植物纖維而得到的白色粉末狀產(chǎn)物，具有流動(dòng)性好、無色無臭、粒度小和持水性高等特點(diǎn)［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(duì)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(huì)使面包品質(zhì)和全質(zhì)構(gòu)嚴(yán)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(tuán)中面筋的網(wǎng)格結(jié)構(gòu)，降低面團(tuán)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(huì)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(rèn)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(duì)于面包品質(zhì)的影響卻鮮有研究;微晶纖維素對(duì)面包全質(zhì)構(gòu)的影響也未見報(bào)道。本文研究了微晶纖維素的粒度變化和添加量對(duì)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(jī)、SPC-40SP醒發(fā)箱、503電烤箱和SM302N面包切片機(jī) 無錫新麥機(jī)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(jī) 山東恒臺(tái)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(shí)驗(yàn)方法

1.2.1 微晶纖維素的篩分和粒度測(cè)定 用超微粉碎機(jī)處理購買的微晶纖維素，加料量為300g，處理時(shí)間90min，取200目篩下物，編號(hào)為MCC-A;直接篩分購買的微晶纖維素，將200目篩下物編號(hào)為MCC-B，200目篩上物編號(hào)為MCC-C。

以S3500激光粒度儀測(cè)試三種微晶纖維素和面粉的平均粒度。采用濕法測(cè)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(shí)間25s;測(cè)定時(shí)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(gè)樣品均取三次測(cè)試后的平均值。

1.2.2 原料持水性的測(cè)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(jì)算持水性。持水性的計(jì)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(jì)，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(tuán)。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(tuán)揉搓整形后置于無蓋吐司盒中，在38℃、相對(duì)濕度85%的條件下醒發(fā)60min，將醒發(fā)好的面團(tuán)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(cè)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(cè)定。面包出爐后于室溫下冷卻60min，測(cè)定體積和質(zhì)量，計(jì)算比容。比容的計(jì)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(tuán)的烘焙過程中水分和有機(jī)物損失的百分比。計(jì)算公式如式(3):

式中:L-面包的烘焙損失，%;m1-烘焙前面團(tuán)的質(zhì)量，g;m2-烘焙后在室溫下冷卻兩小時(shí)的整個(gè)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(cè)定。

1.2.5 面包全質(zhì)構(gòu)的測(cè)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(jī)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(cè)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(hào)為P/25，測(cè)試前速率5.0mm/s，測(cè)試速率 1.0mm/s，測(cè)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(shí)間5s。

1.2.6 面包的感官評(píng)價(jià) 依據(jù) GB/T20981-2007［6］中的要求，分別評(píng)價(jià)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(gè)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(cè)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(píng)價(jià)。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(yuǎn)遠(yuǎn)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(shí)可以看出高筋粉的持水力為68.76%，遠(yuǎn)遠(yuǎn)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(duì)面包品質(zhì)的影響

添加微晶纖維素的面包與空白對(duì)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(duì)面包的比容幾乎沒有影響。當(dāng)添加量為5%時(shí)，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(rèn)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(tuán)體系中的大顆粒纖維會(huì)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(huì)破壞生面團(tuán)中面筋的網(wǎng)格結(jié)構(gòu)，降低醒發(fā)時(shí)面團(tuán)的持氣量。當(dāng)添加量為10%的時(shí)候，面包的比容進(jìn)一步下降，這說明酵母的產(chǎn)氣量和面團(tuán)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(duì)面團(tuán)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(duì)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(shí)產(chǎn)氣量下降;而當(dāng)微晶纖維素的粒度由小變大時(shí)，其對(duì)于面團(tuán)中面筋的破壞也進(jìn)一步加劇，使面團(tuán)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(duì)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(duì)照組。當(dāng)添加量增加到5%時(shí)，三組面包的烘焙損失略有降低。當(dāng)添加量繼續(xù)增大到10%，烘焙損失進(jìn)一步減少。由此來看，添加了微晶纖維素都會(huì)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(jì)效益。

由表2可見，和空白對(duì)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(duì)面包全質(zhì)構(gòu)的影響

全質(zhì)構(gòu)是評(píng)價(jià)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(fù)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(duì)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(dá)到5%時(shí)，MCC-A和MCC-B的全質(zhì)構(gòu)特性仍好于空白，說明此時(shí)可以改善面包的全質(zhì)構(gòu)。但是5%的MCC-C會(huì)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(duì)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(duì)面包的全質(zhì)構(gòu)影響不大。而添加10%的MCC-B和MCC-C則會(huì)明顯提高面包的膠著性和咀嚼性，同時(shí)降低內(nèi)聚性和回復(fù)性。這說明粒度較小，對(duì)于面筋的破壞程度較小，所以適量添加對(duì)于面包全質(zhì)構(gòu)的影響不大;而粒度較大，對(duì)面包的全質(zhì)構(gòu)影響較明顯。

表3 微晶纖維素對(duì)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(píng)價(jià)

圖2 微晶纖維素面包的感官評(píng)價(jià)Fig.2 The sensory evaluation of MCC bread

添加微晶纖維素的面包和空白對(duì)照面包的感官評(píng)價(jià)如圖2。感官評(píng)價(jià)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(fèi)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(shí)，因此其整體接受度最低。這之中C的粒度最大，對(duì)面包的品質(zhì)影響最大，其感官評(píng)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(dāng)，都是高筋粉的3.03倍。在添加量為1%和5%的時(shí)候，三種微晶纖維素對(duì)面包的品質(zhì)和全質(zhì)構(gòu)影響不大;添加量為10%的時(shí)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(fù)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(dá)到10%面包品質(zhì)仍未下降;從感官評(píng)定結(jié)果來看，所有實(shí)驗(yàn)組都處于可接受范圍內(nèi)。

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