枸杞面包工藝優化及其品質分析

張懷予，王軍節，林勤，張景鵬，田小芳

（北方民族大學生物科學與工程學院，寧夏銀川750021）

枸杞面包工藝優化及其品質分析

張懷予，王軍節*，林勤，張景鵬，田小芳

（北方民族大學生物科學與工程學院，寧夏銀川750021）

以枸杞面包的制作工藝和焙烤品質為研究對象，在單因素試驗基礎上通過響應面優化枸杞面包的最佳工藝參數，并通過研究枸杞面包的感官品質、質構特性來分析添加枸杞對面包品質的影響。結果表明：枸杞面包的最佳配方為100 g高筋面粉中添加枸杞15.7 g、酵母1.6 g、糖16.6 g、鹽0.8 g；以此配方焙烤枸杞面包，其表皮和內部色澤更加亮麗，口感和香氣獨特；面包的部分質構品質較好，易咀嚼且爽口不黏牙，但枸杞面包品質尚需改善。

枸杞；面包工藝；響應面；面包品質

枸杞子為茄科植物枸杞（Lycium chinense Mill.）的干燥成熟果實[1]。該果因富含多糖、類胡蘿卜素和甜菜堿等活性成分而具有促進代謝、抗氧化、降血糖血脂、抗癌和增強免疫等多種功能[2]。鑒于上述保健功能以及無副作用特性，北美、歐盟等地均已批準其作為食品和膳食補充在市場銷售[3]，我國也將其作為藥食同源資源收入《中華人民共和國藥典（2015版）》，并已成為開發功能性食品的最佳原料之一。研究表明：干制[4]、榨汁[5]、制粉[6]和釀酒[7]等措施均可開發出具有保健功能的枸杞產品。但有關枸杞焙烤制品的研究鮮有報道。

面包等焙烤食品深受廣大消費者喜愛，隨著消費者生活水平提高以及對健康提出的更高要求，研究者和企業在關注面包色澤、風味和質地等感官品質同時，也越來越關注各種具有保健功能原料的添加來提高面包營養價值。已有研究表明：姜[8]、洋蔥皮[9]、玉米[10]、綠茶[11]、葡萄籽副產物[12]等具有改善面團及面包品質或強化面包營養的作用。但有關枸杞添加面包的研究尚未見報道。

本試驗應用單因素試驗結合響應面分析法，優化枸杞面包工藝配方，并將枸杞面包與普通面包（不添加枸杞）進行對比，通過感官和質構特性研究，分析了添加枸杞對面包品質的影響，以期為枸杞資源的開發和應用提供新途徑，同時為新型主食面包開發奠定基礎，對于枸杞產業的發展具有一定指導和促進意義。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

寧夏枸杞：寧夏綠源食品科技有限公司；面粉：吳忠市嘉禾糧油食品有限公司；高活性干酵母：安琪酵母股份有限公司；蔗糖、黃油、植物油、食鹽：市售。

JA5003B電子天平：上海精科天美科學儀器有限公司；GZX-GF101-3-BS-II電熱鼓風干燥箱：上海躍進醫療器械有限公司；HJ-500高速中藥粉碎機：山東東營弘玖制藥機械有限公司；JXEDT醒發箱、JKLZ 4烤爐：北京東孚久恒儀器技術有限公司；HM429-A攪拌器：廣東東菱電器有限公司；TMS-Pro食品物性分析儀：美國FTC公司。

1.2 方法

1.2.1 工藝流程及操作要點

參照趙文亞[13]方法并修改，制定方法和工藝流程：配料→面團調制（枸杞烘干粉碎，同面粉、糖、鹽、酵母和水等輔料慢速攪拌至面團基本成型，再加入2%黃油快速攪拌至面筋網絡充分形成）→發酵（27℃、相對濕度75%，發酵2.5 h）→整形→醒發（38℃、相對濕度85%，發酵45 min）→烘烤（因枸杞添加導致面包易焦，故焙烤前期溫度135℃，后期溫度210℃）→冷卻→成品面包。

1.2.2 單因素試驗

以100 g面粉為基重，考察不同比例的枸杞（12、14、16、18、20 g）、酵母（0.8、1.1、1.4、1.7、2.0 g）、糖（13、15、17、19、21 g）、鹽（0.5、0.8、1.1、1.4、1.7 g）、水（61、64、67、70、73 g）對枸杞面包感官評分的影響。

1.2.3 響應面試驗設計

在單因素試驗基礎上，依據中心組合設計原理，對枸杞面包工藝進行四因素五水平優化設計，枸杞面包中各變化因素及其水平編碼見表1。

表1 因素水平表Table 1 Factors and levels

1.2.4 面包的感官評定

參照孫秦嶺等[14]方法并修改。面包在室溫下冷卻1 h后，對面包由內到外整體進行感官評定。由10人組成評分小組，均具備感官評分基礎知識，分別對表皮色澤、面包外觀、表皮質地、面包體積（小米置換法）、內部色澤、平滑度、組織結構、彈柔性、香味和口感指標進行評分，面包品質的感官評分的總分為每項的分值之和，最終10人評分之和的平均值即為該面包感官品質的評分。

1.2.5 枸杞面包的品質測定

以響應面優化試驗確定最佳工藝參數，按此配方烘焙成枸杞面包，并測定各項指標，以確定枸杞添加對面包感官（方法同1.2.4）、質構品質的影響。不添加枸杞的面包（普通面包）為對照組，每處理測定面包3個，重復3次。其中，質構特性的測定參照王軍節等[15]方法。

2 結果與分析

2.1 不同添加量的枸杞對面包感官品質的影響

不同添加量的枸杞對面包感官品質的影響見圖1。

圖1 100 g面粉中不同添加量的枸杞對面包感官品質的影響Fig.1 Effects of different Chinese wolfberry additive contents on the sensory evaluation of bread（100 g flour）

圖1所示，隨著枸杞添加量的增加，枸杞面包的感官品質評分呈先上升后逐漸降低的趨勢，當面包中枸杞添加量為16 g時，感官評分達最高點。添加適量的枸杞，其含有的胡蘿卜素及特殊風味，使面包呈現出特有的色澤和口感，引發人的食欲，且枸杞中較高的糖量具有一定保水性，使面包更加的柔軟[16-17]。當枸杞量大于16 g時，枸杞的添加導致混合粉筋力減弱，面團持氣力降低，焙烤中無法充分膨脹形成蓬松的面包。

2.2 不同添加量的蔗糖的對面包感官品質的影響

不同添加量的蔗糖的對面包感官品質的影響見圖2。

由圖2顯示可知，隨著面包中糖添加量的逐漸增加，面包感官品質評分呈先上升后下降的趨勢。當糖添加量為17 g時，感官評分達到最大值。這是因為蔗糖作為發酵微生物的營養物質，一定范圍內能促進酵母的生長繁殖，且蔗糖具有增色和改善風味的作用；但是，含糖量過高則使面團的吸水力降低，妨礙面筋的形成，導致面包感官品質的降低[18]。

圖2 100 g面粉中不同添加量的蔗糖的對面包感官品質的影響Fig.2 Effects of different sugar additive contents on the sensory evaluation of bread（100 g flour）

2.3 不同添加量的鹽對面包感官品質的影響

不同添加量的鹽對面包感官品質的影響見圖3。

圖3 100 g面粉中不同添加量的鹽對面包感官品質的影響Fig.3 Effects of different salt additive contents on the sensory evaluation of bread（100 g flour）

由圖3可知，隨著鹽添加量的增加，面包的感官品質評分先上升后下降，當添加量為0.8 g時，感官評分達到頂峰，之后急劇下降。因為鹽具有增加面筋筋力及調味的作用，加入適量的鹽有助于提高面包的感官品質評分。但是過高的鹽會增加滲透壓，酵母的生長繁殖過程受到抑制，減慢面團發酵速度，使面包的體積小，組織粗糙，且口感過咸[18]。

2.4 不同添加量的酵母對面包感官品質的影響

不同添加量的酵母對面包感官品質的影響見圖4。

圖4 100 g面粉中不同添加量的酵母對面包感官品質的影響Fig.4 Effects of different yeast additive contents on the sensory evaluation of bread（100 g flour）

從圖4可以看出，逐漸增加面包中酵母的添加量，面包感官品質評分出現單峰的變化趨勢。酵母量1.4 g時，面包感官評分處于最高點。面團的發酵依靠酵母，當酵母量過少，會使面團發酵過慢甚至發酵不足，面包的結構嚴密結實，面包體積小。但添加量過多，則使面團發酵過快，易使面團出現成熟過度的情況，使面團的持氣性變差，面包組織粗糙，且酵母味過重。

2.5 不同添加量的水對面包感官品質的影響

不同添加量的水對面包感官品質的影響見圖5。

圖5 100 g面粉中不同添加量的水對面包感官品質的影響Fig.5 Effects of different water additive contents on the sensory evaluation of bread（100 g flour）

由圖5可知，逐漸增加水的添加量，面包的感官評分先上升而后緩慢降低。水的添加量64 g時，感官評分處于最高點。適量的水利于面筋的形成和擴展。若水添加太少，面筋形成不足而使面團發硬；若過多，面團中含水量較大，面團膜的強度變得柔軟，使面筋的彈性減小，面筋蛋白易被破壞，面包品質下降。試驗中因水的添加對感官評分的影響較小，故在優化試驗中不選用。

2.6 響應面試驗結果

以枸杞（A）、酵母（B）、糖（C）、鹽（D）4個因素為自變量，以枸杞面包感官品質評分為響應值，進行中心組合試驗的設計以及結果見表2、表3和圖6。

表2 試驗設計結果Table 2 Results of response surface design

續表2 試驗設計結果Continue table 2 Results of response surface design

表3 方差分析結果Table 3 Results of analysis of variance（ANOVA）

圖6 糖和鹽對枸杞面包感官品質交互影響的響應面和等高線圖Fig.6 Response surface and contour plot showing the effects of sugar and salt on sensory evaluation of Chinese wolfberry bread

數據通過Design Exper8.05軟件進行方差分析后，得到了二次多項回歸方程為：

Y=79.82-0.62×A+1.29×B-0.47×C-0.73×D+0.088×A×B-0.29×A×C-0.37×A×D+0.10×B×C-0.087×B×D+0.71×C×D-1.35×A2-0.65×B2-1.36×C2-1.69×D2

如表3所示，二次多項式模型P＜0.000 1，失擬項P=0.165 2＞0.05，而復數相關系數R2=0.917 5，顯示了模型擬合度好，誤差小，可用于分析和預測枸杞面包加工工藝的配方。其中，枸杞（A）、糖和鹽的交互作用（CD）對枸杞面包感官評分影響為顯著（P＜0.05），酵母（B）、鹽，及所有二次項對結果的影響是極顯著外，其余均為不顯著，各因素對枸杞面包的感官品質影響不是簡單的線性關系，影響的順序為：酵母＞鹽＞枸杞＞糖。

從表3和圖6得知，糖和鹽兩因素交互作用對枸杞面包的感官品質影響為顯著。當枸杞、酵母添加量不變時，面包的評分隨糖和鹽添加量的增加均呈先升高后快速降低的趨勢，糖添加量15 g～17 g，鹽添加量0.6 g～0.8 g時，兩者對面包的感官品質有增效作用；當糖添加量 17 g～19 g，鹽添加量 0.8 g～1 g時，感官評分隨著糖和鹽的減少而快速降低。等高線圖為橢圓形，表明交互作用顯著[19]。

優化設計得到枸杞面包中基本因素的最佳添加量：100 g面粉中，枸杞的添加量15.72 g，酵母的添加量1.60 g，糖的添加量16.62 g，鹽的添加量0.75 g。枸杞面包的感官評分的理論值為80.64分。將上述各因素修正為：100 g面粉中添加枸杞15.7 g、酵母1.6 g、糖16.6 g、鹽0.8 g，并進行3組驗證試驗，枸杞面包的感官品質評分81.50分。測定結果較穩定，偏差較小，試驗結果可靠、合理。

2.7 不同面包感官品質分析

不同面包感官品質分析見圖7。

圖7 不同面包感官品質分析Fig.7 Analysis of different breads on sensory evaluation

從圖7可知，添加枸杞的面包其感官品質與普通面包相比，表皮質地、面包外觀、面包體積、平滑度、組織結構、彈柔性均較差，但是在香味、口感上含有枸杞面包獨有的滋氣味，且表皮色澤亮麗，內部呈現枸杞的色澤。

2.8 不同面包質構分析

質構特性以硬度、黏附性、內聚性、彈性、膠黏性和咀嚼性等指標表示，這些指標是評定面包品質和口感的重要標志。不同面包質構分析見圖8。

圖8 不同面包質構分析Fig.8 Analysis of different breads on the textures

由圖8結果可知，與普通面包相比，枸杞面包硬度和膠黏性較大，枸杞面包硬度和膠黏性分別為67.23 N和28.46 N，而普通面包分別為39.25 N和20.47 N；其他指標均較低，枸杞面包黏附性、內聚性、彈性、咀嚼性分別為 0.06 N·mm、0.43、13.29 mm、378.10 mJ，普通面包則分別為 0.10 N·mm、0.63、18.82 mm、409.73 mJ；枸杞面包的黏附性、內聚性與咀嚼性低于普通面包，表明枸杞面包吃起來更易咀嚼，且咀嚼時爽口不黏牙[20]。因此，添加枸杞對面包的部分質構品質具有較好的改善。

綜合枸杞面包品質研究表明，枸杞面包在品質方面還有待進一步改善，影響品質主要原因可能是枸杞的添加影響面筋形成，降低面團持氣能力。試驗將圍繞品質改良、營養測定等方面深入研究。

3 結論

在單因素試驗基礎上通過響應面設計試驗，確定了枸杞面包的最佳工藝配方：100 g面粉中添加枸杞15.7 g、酵母 1.6 g、糖 16.6 g、鹽 0.8 g，枸杞面包的感官品質評分預測值為80.64，實際值為81.50。

與不添加枸杞的普通面包相比，枸杞面包表皮和內部色澤更加亮麗，帶有枸杞特有的色澤，口感和香氣獨特；枸杞面包的咀嚼性、黏附性與內聚性較低，表現出易咀嚼且爽口不黏牙的特點，添加枸杞對面包部分質構品質有較好的改善，但枸杞面包品質尚需改善。

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Optimization of Processing Technology and Analysis of Qualities on the Chinese Wolfberry Bread

ZHANG Huai-yu，WANG Jun-jie*，LIN Qin，ZHANG Jing-peng，TIAN Xiao-fang
（College of Biological and Engineering，North Minzu University，Yinchuan 750021，Ningxia，China）

The processing technology and baking qualities of Chinese wolfberry bread were studied.On the basis of single factors，the optimal parameters of Chinese wolfberry bread were ensured by response surface methodology.Then baking qualities of Chinese wolfberry bread were analyzed by the sensory evaluation，specific volume，texture characteristics and hardness change during storage.The results indicated that the optimal processing parameters were to be added 15.7 g Chinese wolfberry，1.6 g yeast，16.6 g sugar and 0.8 g salt in 100 g high gluten flour.The skin and inner color of Chinese wolfberry bread baked by above recipe were brighter，the taste and flavor were unique，the partial texture characteristics were better，and they were easy to be chewed and not sticky.However，these indicated baking qualities of Chinese wolfberry bread would be required the further improve.

Chinese wolfberry；bread processing technology；response surface design；bread qualities

2017-01-03

10.3969/j.issn.1005-6521.2017.18.018

北方民族大學重點項目（2015KJ35）；寧夏自然科學基金項目（NZ16087）

張懷予（1977—），女（漢），工程師，碩士，主要從事食品科學研究工作。

*通信作者：王軍節，副教授，博士，主要從事果蔬采后科學與安全研究工作。