海藻酸丙二醇酯對面團流變學和面包烘焙特性的影響

劉海燕，逄錦龍，王小霞，劉然然，代增英，王曉梅

(1.青島明月海藻集團有限公司，海藻活性物質國家重點實驗室，山東 青島 266400；2.山東省臨邑縣農林局，山東 德州 251500)

海藻酸丙二醇酯(Propylene Glycol Alginate，PGA)是由海帶、巨藻、馬尾藻等天然褐藻中提取的海藻酸，經深加工制成的一種乳化增稠劑。PGA是由α-L-古洛糖醛酸和β-D-甘露糖醛酸組成的海藻酸直鏈大分子，為白色或淡黃色粉末，水溶液呈粘稠狀膠體，具有優良的乳化性、增稠性和耐酸性，是一種性能優良的海洋食品添加劑，廣泛應用于各種食品的生產[1]。

目前PGA在面條、酸性飲料、乳制品、啤酒和沙拉醬等方面有很多的應用研究[2-5]，但在面包中的應用研究還較少[6-7]。本實驗主要研究PGA對面團流變特性和面包烘焙特性的影響，旨在為PGA在烘焙食品中的推廣應用提供理論支撐。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

高筋粉：星華糧油食品公司；即發干酵母：安琪酵母股份有限公司；起酥油：嘉里特種油脂有限公司；白砂糖：凌云海糖業集團有限公司；PGA：青島明月海藻集團有限公司；食鹽：市售。

攪拌機、醒發箱、烤爐、切片機：新麥機械有限公司；TMS-Pro質構分析儀：北京盈盛恒泰科技有限公司；粉質儀：德國Brabender公司；拉伸儀：德國Brabender公司；BS224S型電子天平：常熟市雙杰測試儀器廠。

1.2 實驗方法

1.2.1 PGA對面團粉質特性

參照GB/T 14614—2006方法進行測定。

1.2.2 PGA對面團拉伸特性

參照GB/T 14615—2006方法進行測定。

1.2.3 面包基本配方

表1 面包基本配方

注：PGA的添加量分別為0.1%、0.2%、0.3%和0.4%。

1.2.4 面包制作

將上述原料放入攪拌機中，攪拌10 min后，取出面團，靜置15 min，分割成150 g面團，揉圓，成型，醒發(38 ℃、RH 85%)90 min，焙烤上火和下火分別為180 ℃和210 ℃，烘焙23 min，冷卻后對面包比容、質構等指標進行測定。

1.2.5 面包比容測定

面包冷涼后，采用油菜籽置換法進行測定，然后稱重。

面包比容/(mL/g)=體積(mL)/質量(g)。

1.2.6 面包質構特性測定

采用Rouille方法[8]并稍作調整進行測定。對儲藏不同天數的面包用切片機切成20 mm面包薄片，放在探頭下進行測定。參數設定：探頭為P/25型，N為500，壓縮程度50%，測試前速度60 mm/min，測試速度60 mm/min，最小力0.2 N，2次壓縮的時間間隔1 s。

1.2.7 面包感官評價

采用9分評分法[9]對面包進行感官評分。對冷卻2 h的面包的外觀、口感、風味、顏色和整體接受程度進行評分，其中1代表極度不喜歡，2代表非常不喜歡，3代表適度不喜歡，4代表輕微不喜歡，5代表既不喜歡也不討厭，6代表輕微喜歡，7代表適度喜歡，8代表非常喜歡，9代表極度喜歡。

1.3 數據分析處理

數據統計采用SPSS 16.0進行分析，運用方差分析法(analysis of variance，ANOVA)進行顯著性分析，顯著水平值為P<0.05。

2 結果與分析

2.1 PGA對面團粉質特性影響

PGA對面團粉質特性的影響測定結果如表2。從表2可以看出，添加PGA后能顯著提高面團的吸水率，添加量越大，面團吸水率越高，主要原因是PGA分子中含有大量的親水基團，可通過氫鍵結合大量水分子[10]；還有面筋蛋白中的氨基基團與PGA中的陰離子基團通過靜電相互作用可形成復合物，降低了面筋蛋白的疏水性[11]，因此面團的吸水率升高。隨著PGA添加量的增多，面團形成時間延長，主要是PGA優先吸附面團中的水，從而影響面筋蛋白網絡結構的形成，使其形成網絡的時間延長，尤其是添加量為0.3%時，面團形成時間顯著延長。添加PGA能提高面團的穩定時間，降低弱化度，提高面團的耐攪拌能力，粉質評價指數提高，但是當添加量大于0.3%時趨于穩定，并有小幅度下降。可能是由于PGA與面筋蛋白相互作用，形成復雜體系，改善了面筋的網絡結構，從而提高了面團的穩定性。但是，當PGA過量加入時，可能會減少面筋蛋白的數量，不利于面筋網絡的形成。

表2 PGA對面團粉質特性的影響

注：同一列的不同字母表示存在顯著性差異(P<0.05)。下同。

綜合來看，PGA的添加量在0.2%～0.3%時對面團的粉質特性改善較好，添加量過大都會降低面團的品質。

2.2 PGA對面團拉伸特性的影響

從表3可以看出，面團醒發45 min和135 min時，隨著PGA添加量的增大，面團延伸性變大，能量值增大，但是拉伸阻力和拉伸比值呈先增大后降低的趨勢。添加量在0.2%～0.3%時，對面團的拉伸特性改善較好。面團延伸性變大，做出來的最終面包產品的彈性較好，面包口感得到改善。當添加適量PGA時，面團拉伸特性、拉伸比值提高，表明添加PGA能有效提高面團的抗拉伸強度，使面團維持較好的韌性，面團的抗拉伸性能和穩定性能越好，在發酵過程中面團不容易坍塌，使得制作出來的面包入爐膨脹性好，面包冠大，比容增加。說明PGA在發酵面團類產品中能發揮很好的作用。

表3 PGA對面團拉伸特性的影響

2.3 PGA對面包比容影響

從圖1可以看出，添加PGA后，面包比容增大，尤其是添加0.2%～0.4%添加量，PGA比容增加更明顯，添加0.2%、0.3%和0.4%的PGA后面包比容分別比空白提高6.9%、8.1%和7.0%，表明添加PGA后對面團有很好的改善作用，它可與面筋蛋白相互作用，形成較強的網絡結構，防止在面團醒發過程中坍塌，提高面包入爐膨脹性，增大面包比容。

圖1 PGA對面包比容的影響

2.4 PGA對面包質構特性影響

2.4.1 PGA對面包硬度影響

評判面包品質的一個重要指標是面包硬度，面包老化變硬最顯著的特點是硬度增加。圖2顯示，添加PGA后，面包放置過程的硬度明顯降低，其中添加0.3% PGA面包的硬度最小，保濕性較好，表明有很好的抗老化特性，可延長面包的保質期。推測其原因主要是PGA能提高面團吸水率，持水性能好，能控制水分遷移，使水分子處于相對穩定的狀態；還有PGA具有優良的乳化特性，可與淀粉分子相互作用形成穩定的復合物，減緩了淀粉的老化，從而使面包口感得到改善。

圖2 PGA對面包硬度的影響

2.4.2 PGA對面包彈性影響

彈性是面包經過第一次壓縮以后能夠再恢復原狀的程度，彈性越大，面包品質越好，品嘗口感有彈性，不粘牙。從圖3可以看出，添加PGA后能顯著增加面包的彈性，且添加量越大，面包彈性越大，而且在貯藏過程中面包彈性下降較為緩慢，對面包口感有很好的改善作用。

圖3 PGA對面包彈性的影響

2.5 PGA對面包感官評分的影響

采用9分嗜好評分法對面包進行評分，從外觀、顏色、口感、風味和總體接受程度看，添加PGA后能提高面包的感官評分值，總體接受度提高。添加PGA后面包外觀較好，不易收縮，且口感較好，有彈性。當PGA添加量在0.2%～0.3%時制作的面包感官評分最高，面包品質最好。

表4 面包感官評定分析

3 結論

根據面團粉質和拉伸參數可以得出，添加PGA后能提高面團的吸水率，增加面團的穩定時間，降低弱化度，提高粉質評價指數；能顯著提高面團的延伸性、能量值、拉伸阻力和拉伸比值，改善面團的穩定性。

面包烘焙特性表明，添加PGA后能顯著增大面包比容，降低面包硬度，提高面包彈性，改善面包的口感，提高面包感官評分值，可在實際面包生產中推廣應用。

[1]胡國華.海藻酸丙二醇酯的特性及其在食品工業中的應用[J].中國食品添加劑(增刊)，2002:119-121.

[2]劉然然，姜進舉，楊艷，等.不同濃度低酯化度PGA對面條品質的影響研究[J].中國食品添加劑，2016(8):148-152.

[3]楊愛華，王成忠，楊艷.PGA對面條質構的影響研究[J].食品工業科技，2010,31(4):323-325,386.

[4]陳迎琪，姜啟興，夏文水.海藻酸丙二醇酯與果膠在攪拌型酸奶中的應用對比研究[J].中國乳品工業，2016(11):17-20.

[5]張立群，張雙玲，張瑩梅.啤酒泡沫穩定劑——藻酸丙二醇酯應用研究[J].釀酒，2002,29(4):98-99.

[6]TABARA A,MIYAJIMA C,MOKI N,et al.Improvement of bread making properties by the addition of alginates[J].Food Science and Technology Researchi,2016,22(1):145-151.

[7]PERESSINI D,PIN M,SENSIDONI A.Rheology and breadmaking performance of rice-buckwheat batters supplemented with hydrocolloids[J].Food Hydrocolloids,2011(25):340-349.

[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]ZHU H Y,WANG F,HUANG W N,et al.Rheofermentometer fermentation and breadmaking characteristics of dough containing xylo-oligosaccharide hydrolyzate from wheat bran[J].Journal of Agricultural and Food Chemistry,2010,58(3):1878-1883.

[10]萬金虎，陳曉明，徐學明，等.四種常見親水膠體對面團特性的影響研究[J].中國糧油學報，2009(11):22-25.

[11]RIBOTTA P D,AUSAR S F,BELTRAMO D M,et al.Interactions of hydrocolloids and sonicated- gluten proteins[J].Food Hydrocolloids,2005,19(1):93-99.●