米糠混粉面包配方優化及儲存期質構特性

武利春，王元祿，周佳倩，石海鴿，趙麗貞，楊曉清

（內蒙古農業大學食品科學與工程學院，內蒙古呼和浩特010018）

米糠營養豐富，其中膳食纖維含量為25%～40%，并含有大量的酚類物質與維生素等生理活性物質[1]。來源于谷物的膳食纖維對腸道運動具有促進作用，且不增加胃腸道副反應[2]。米糠在食品加工上存在易酸敗、風味差、溶解性低及口感粗糙等問題，目前仍然作為飼料[3]，很少用于食品加工。目前米糠在我國總體仍處于研究階段，未得到合理、有效利用[4]。

低聚木糖又稱木寡糖，作為一種可溶性膳食纖維，可促進腸道雙歧桿菌的增殖[5]，調節腸道菌群，有預防癌癥，降低血壓、血脂和血糖等生理學功效，是促進身體健康的理想的益生元[6]。在烘焙食品中，它可以保持水分，改變面團流變特性[7]還可以降低面包的水分活度，相對于普通蔗糖面包具有更長的貨架期。而且它耐低pH值，在添加量小的情況下效果顯著，風味良好[8]。由于米糠中的麥醇溶蛋白和麥谷蛋白含量較少，制作米糠混粉面包時添加米糠會改變面團形成面筋的能力，因此采用添加低聚木糖加以協調。

本文以米糠-高筋面粉混粉為原料，確定米糠在面包制作中的最適添加量，以期拓展米糠在食品加工中的利用率。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

米糠：內蒙古興安盟扎賚特旗龍鼎農業股份有限公司；高筋粉：內蒙古恒豐食品工業股份有限公司；低聚木糖（食品級）：山東龍力生物科技股份有限公司；黃油：呼和浩特市奧特爾乳業有限責任公司；調制乳粉：內蒙古金河套乳業有限公司；白砂糖：內蒙古草原大江食品有限責任公司；燕山干酵母、精鹽、雞蛋均購于永盛成超市。

1.2 儀器與設備

TA-XT Plus質構儀：英國Stable Micro System公司；DCHS-110恒溫恒濕箱：上海福瑪實驗設備有限公司；LWMC-205可調微波爐：南京陵江科技開發有限責任公司；SQP電子天平：賽多利斯科學儀器有限公司；RK-30B2電烤箱：合肥榮事達小家電有限公司；HMJ-01和面機：中山市雅樂思電器實業有限公司。

1.3 方法

1.3.1 面包的制作流程

米糠粉制備：將米糠先過40目篩，調節水分為24%后，稱取30 g，稱好的米糠放入耐熱的玻璃皿中鋪平，然后微波穩定化處理90 s，微波功率為650 W，待冷卻后，過80目篩[9]。

1.3.2 面包的制作

將不同比例經微波穩定化處理的米糠粉添加到高筋粉中，制得米糠-高筋粉混粉，再加入其它原料和成面團，制作混粉面包基本配方為混粉280 g（以高筋粉為基礎，米糠分別占 0%、4%、9%、14%、19%）、酵母（分別占混粉1.3%、1.6%、1.9%、2.2%、2.5%）、低聚木糖（分別占混粉0.0%、0.5%、1.0%、1.5%、2.0%）、蔗糖 18.0 g、精鹽 2.0 g、奶粉 15.0 g、雞蛋 50.0 g、黃油20.0 g、水140.0 g。面包制作流程參見文獻[10]。將成品面包切片，厚度為2.5 cm并放入20℃～25℃，相對濕度為50%的存儲條件下，以裝入食品袋為0 h開始計時，分別在 0、24、48、72、96、120 h 進行質構分析（texture profile analysis，TPA）測定。

1.3.3 面包比容測定

面包冷卻1 h后采用小米置換法進行測試[11]。

式中：P 為比容，mL/g；V 為體積，mL；W 為質量，g。

1.3.4 面包感官評價

面包存貯20 h后進行面包外部與內部特征的感官鑒定。對表皮色澤、表皮質地、面包形態、內部結構、內部色澤、口感、風味做出評定。5名評定員，滿分為100分，平均分作為最終得分。感官評價標準如表1所示。

表1 感官評價標準表Table 1 The standard of sensory evaluation

1.3.5 單因素試驗和正交試驗

單因素試驗中，米糠粉添加量選取0%、4%、9%、14%、19%、酵母添加量選取1.3%、1.6%、1.9%、2.2%、2.5%、低聚木糖添加量選取0%、0.5%、1.0%、1.5%、2.0%，通過感官評價與比容的測定，獲得米糠粉、酵母、低聚木糖的添加量最適范圍。

在單因素的基礎上，選取感官評分得分較高與比容較大的條件進行試驗，確立各因素的最佳添加量，從而確定米糠混粉面包的配方。

1.3.6 米糠混粉面包儲存期質構特性評價

將面包切為2.5 cm×3.5 cm×3.5 cm的小方塊。質構儀采用P/36R的圓柱形平底探頭，模式設置為TPA模式，觸發類型為“Auto”，感應力為5 g，數據采集率為200 pps。測試時探頭的測前速度為1.0 mm/s，測中速度為2.0 mm/s，測后速度為2.0 mm/s，停留時間為5 s，壓縮程度為70%[12]。測定指標包括彈性（springiness）、硬度（hardness）、咀嚼性（chewiness）、回復性（resilience）、凝聚性（coherence）。每項平行測試3次。

2 結果與分析

2.1 添加量對面包品質的影響

2.1.1 米糠粉添加量對面包的品質影響

米糠粉添加主要影響面團發酵程度與組織結構，因米糠本身呈現棕黃色，米糠含量過多，會影響面包口感與外觀。含量太少，面包中膳食纖維含量減少，米糠營養價值不能充分體現。米糠粉添加量對面包品質影響如表2所示。

表2 米糠粉添加量對面包品質影響的綜合得分Table 2 Rice bran powder composite scores in the effect of adding quantity of toast quality

由表2可知，隨著米糠粉添加量增多，感官評價得分下降，主要由于米糠粉添加會使面包色澤加深與口感粗糙。14%～19%米糠添加量使面包結構松散，面包內部不能形成絲狀結構。綜合感官評價與比容，米糠9%添加量效果最佳，以此為依據進行正交試驗組合優化配方。

2.1.2 酵母添加量對面包品質影響

酵母通過無氧呼吸產生大量CO2，面團呈現松軟、膨大、蜂窩狀的結構。酵母添加量不夠，在相同發酵時間內，面團發酵不足，影響面包風味與口感[13]。酵母用量過多，發酵產氣量也會過多，造成發酵過程中面團下陷，同時過多的糖被利用掉，參與美拉德反應的還原糖含量降低，導致面包表皮顏色不均勻且無光澤，甚至會出現發酵酸味等，因此感官評分降低[14]。酵母對面包品質影響如表3所示。

由表3可知，以高筋粉為基準，選取酵母添加量1.6%～1.9%進行正交試驗組合優化配方。

2.1.3 低聚木糖添加量對面包的品質影響

低聚木糖添加量對面包品質影響表4所示。

表3 酵母對面包品質影響Table 3 The influence of yeast on quality of the toast

表4 低聚木糖添加量對面包品質影響Table 4 The influence of xylo-oligosaccharide addition on the toast

由表4可知，0.5%低聚木糖添加量會使面包的比容增大，而1.5%～2.0%低聚木糖添加會影響面包發酵，可能是低聚木糖阻礙了面包的醒發[15]。綜合考慮，選取1.0%～1.5%之間的低聚木糖進行正交試驗優化配方。

2.2 混粉面包工藝配方的優化

正交試驗結果如表5、表6所示。

表5 L9（33）正交試驗設計水平表Table 5 The orthogonal experimental design

表6 正交試驗結果表Table 6 The orthogonal experimental results

續表6 正交試驗結果表Continue table 6 The orthogonal experimental results

由表6可知，從感官上看，各因素對面包感官影響的主次順序為米糠粉添加量＞低聚木糖添加量＞酵母添加量。從感官評價分數分析，最佳組合為A1B3C3；從K值分析，最佳組合為A1B1C2。6.0%米糠粉添加量口感較好，與普通面包外觀、組織形態相近，所以6.0%米糠添加量最佳。

從面包比容上看，各因素對面包比容影響的主次順序為酵母添加量＞低聚木糖添加量＞米糠粉添加量。從面包比容上分析，最佳組合為A1B2C2；從K值分析，最佳組合為A1B3C3，雖然酵母添加量1.90%的面包比容較大，但是面包發酵過度，出現酸味，大氣孔較多。將組合A1B2C2、A1B3C3和A1B1C2再次試驗驗證并從感官評分和比容綜合考慮，以組合A1B2C2為最佳，即米糠粉添加量6.0%，酵母添加量1.75%，低聚木糖1.25%為最佳配方，此條件下制作的米糠混粉面包，組織蓬松并有米糠香味。

圖1 米糠面包在儲存過程中質構特性變化Fig.1 Changes of textural properties on bran rice toast during storage

2.3 米糠粉添加量對面包質構特性影響

TPA是人們模仿食品質地的感官評價而開發的力學測試，主要作用是作為食品質地的感官評價和儀器分析間的橋梁[16]。將組合A1B2C2的成品米糠混粉面包進行質構特性測定結果見圖1（a）～（e）。

彈性越大，說明面包的品質越好。由圖1（a）可知，混粉面包的彈性低于對照，可能是由于米糠的親水性與面粉不同而影響面筋網絡的形成。隨著時間的延長，對照組面包的彈性下降緩慢，說明面包保持彈性的能力強，混粉面包對彈性的保持力要弱于對照組；混粉面包在72小時內下降緩慢，72小時后，下降速度增加。

回復力表示樣品在第一次壓縮過程中回彈的能力[10]。由圖1（b）可知，回復力在最初的72小時內下降速度快，在72 h～120 h時回復力下降速度減慢。72小時內，混粉面包的回復力與對照相似。48小時后，混粉面包的回復力比對照高，這可能是由于米糠粉添加降低了面包中淀粉老化的速度，面包回復力保持性較好。

硬度是第一次壓縮最大峰值，表示食品70%變形量的力[10]。由圖1（c）可知，隨時間延長，硬度增加，可能是由于隨著面包放置時間的延長，面包發生老化、內部紋理網絡的結構強度提高所致[15]。硬度越小，面包越柔軟，口感越好。在72小時內，硬度變化均較平緩。72小時后，混粉面包的硬度遠大于對照，這可能是面包在存儲過程中混粉面包水分損失量比對照多引起的。

咀嚼性表示將半固體的樣品咀嚼成吞咽時的穩定狀態所需的能量[10]，反映面包對牙齒的抵抗力。由圖1（d）可知，隨著時間延長，咀嚼性增加，可能是由于面包在存儲過程中，水分含量減少，面包發干而導致吞咽困難。72小時內，咀嚼性變化幅度小。72小時后，混粉面包咀嚼性大于對照，這可能是混粉面包的保水性差引起的。

凝聚性表示測試樣品經過第一次壓縮變形后所表現出來的對第二次壓縮的相對抵抗能力[10]。由1（e）可知，隨著時間延長，面包的凝聚性下降。72小時內，混粉面包的凝聚性與對照物明顯差異，72小時后，混粉面包的凝聚性明顯低于對照，這可能是由于米糠中的面筋蛋白要少于面粉中面筋蛋白含量，麥谷蛋白與麥醇溶蛋白之間形成鍵力強的二硫鍵；米糠中含有豐富的膳食纖維，膳食纖維通過自身之間的相互作用，但這種相互作用力小于二硫鍵，從而使得混粉面包的凝聚性低于對照。

3 結論

通過感官評價和比容的測定與分析，確定米糠混粉面包制作的最佳配方為米糠粉添加量為6.0%，酵母添加量為1.75%，低聚木糖添加量為1.25%。成品米糠混粉面包的質構特性顯示出，混粉面包儲存期72小時之內的凝聚性、咀嚼性、硬度和彈性均與對照無明顯差異，整體回復性表現較好。試驗結果表明，從營養價值方面看，制作米糠混粉面包不僅可利用米糠中膳食纖維等營養物質，鮮食期的品質特性也較好，其他面食品制作方面也可嘗試應用，可拓寬我國米糠資源的利用程度。