藜麥面包工藝研究

周曉聰，張熙婷，葉金鐸，趙文莉，周學永，李航，*

（1.天津農學院天津市農副產品深加工技術工程中心，食品科學與生物工程學院，天津300384；2.天津理工大學機械工程學院，天津300384）

藜麥又稱藜谷，是一種原產于南美洲安第斯山區的谷類植物，有5 000～7 000 多年的食用和種植歷史。藜麥不僅富含蛋白質及鈣、鐵、鋅和維生素E 等微量營養素[1]，而且還含有全部必需氨基酸，并富含植物化學物質[2]，具有提高人類營養水平、預防疾病發生的潛在功效[3]。藜麥的神奇之處是作為植物具有接近人體氨基酸組成的優質蛋白質，其蛋白質含量高達16%～22%（牛肉20%），品質與奶粉及肉類相當[4]。食用藜麥可起到改善體內酸堿平衡的作用，保持健康體質[5]。同時，藜麥對高血壓和糖尿病等疾病也有很好的療效[6-8]。食用藜麥，能起到降血壓的作用；研究證實，藜麥也可減少Ⅱ型糖尿病的發生。藜麥中的酶能參與體內葡萄糖的利用及胰島β 細胞的功能和分泌，可規律性地食用藜麥會減少Ⅱ型糖尿病的發生。

近年來，國內對藜麥的研究也越來越多，申瑞玲等[9]對藜麥的主要營養成分、礦物質及植物化學物質含量測定，結果表明藜麥優良的營養物質，能夠滿足人們的日常的基本營養需求；王桂林等[10]研究藜麥中的黃酮和多酚對DPPH·，·OH 及NO2-等具有很好的清除能力，故藜麥是一種優質的天然抗氧化劑；李興等[11]對藜麥紅棗飲料進行研究，得到藜麥紅棗復合飲料的最佳配方。基于藜麥的優質營養價值和功能特性，本研究將藜麥作為研究開發的首選材料，試驗將藜麥與其他材料相混合，通過加工制備出營養豐富，提高藜麥粉的添加量，加強對口感的要求，研究出口感美味的藜麥面包，也為今后相關產品的研發提供一定的理論依據。

1 材料與方法

1.1 試驗材料及取樣

高筋小麥粉：陳克明面業有限公司；奶粉：雀巢集團；綿白糖：成都齊力紅食品有限責任公司；泡打粉：百鉆無鋁泡打粉公司；食用鹽：中鹽榆林鹽化有限公司；干酵母：安琪酵母股份有限公司；黃油：SUKI 多美鮮公司；鮮雞蛋：市售。

1.2 儀器和設備

發酵箱（CNC1683861820）：河北歐美佳食品機械有限公司；烤箱（RP11）：猛犸象科技有限公司；電子稱（PCS-30A）：上海三積分電子有限公司；質構儀（TA.XT.plus）：美國 sms 公司；電子鼓風干燥箱（DGH-9240A）：電熱恒溫水浴鍋（HH-4）：上海恒一科學儀器有限公司；凱氏定氮儀（VELP）：北京盈盛恒泰科技有限公司；電子分析天平（Bs-224s）：奧豪斯儀器有限公司。

1.3 工藝流程

進行材料預處理（將藜麥洗凈晾干，炒制后進行粉碎）→主料（面包粉、藜麥粉）稱量、混勻→酵母溫水活化（30 ℃左右）→加入輔料（白糖，食鹽，雞蛋，黃油）→攪拌和面（20 min）→靜置（8 min）→揉搓整形→裝盤醒發（溫度32 ℃，濕度90%，180 min）→烘培（溫度160 ℃，20 min）→冷卻→成品

然后再進行工藝優化，通過感官評價打分進行藜麥粉與面粉混合比例、發酵濕度、發酵時間等選擇。

1.4 試驗方法

1.4.1 預試驗配方

以藜麥粉和高精面粉為基重，各配料的添加情況如下：奶粉1.11%，泡打粉0.18%，白砂糖11.17%，酵母0.37%，食鹽0.81%，雞蛋5.59%，黃油3.72%，水25.42%。

1.4.2 單因素優化試驗

在預試驗基礎上進行單因素優化試驗設計，藜麥添加量為8 %、12 %、16 %、20 %；干酵母添加量為0.50 %、0.75%、1.00%、1.25%；發酵濕度75%、80%、85%、90%；發酵時間 90、120、150、180 min；發酵溫度28、30、32、34 ℃，黃油添加量 0.7%、1.4%、2.1%、2.8%等進行單因素試驗。

1.4.3 正交試驗

根據單因素試驗結果，根據正交試驗原理選取藜麥面粉添加量、干酵母添加量、黃油添加量為因素，設計L9（34）表正交試驗。正交因素與水平設計見表1。

表1 正交因素與水平設計Table 1 Orthogonal factors and horizontal design

1.4.4 質構測定

取同等質量規格的面包，采用質構儀測定藜麥面包的硬度、彈性和黏聚性。將面包切成3 mm×3 mm×25mm 的塊狀。儀器參數為，探頭P/35；測前速度：2mm/s；測試速度：1 mm/s；測后速度：1 mm/s；壓縮程度：面包片厚度的40%；觸發模式Auto；觸發力：5 g；數據采集頻率：250 Hz，間隔：5 s。面包片平放于p/35 探頭正下方，使探頭對準面包芯的正中央，每樣重復測3 次。

1.4.5 感官評定

面包品質評定方法：感官評分，由10 人組成評定小組，對藜麥面包的外觀形態和內部品質進行綜合評分，藜麥雜糧面包感官評分標準見表2。

表2 藜麥雜糧面包感官評分標準Table 2 Sensory scoring criteria for quinoa coarse cereal bread

2 結果與分析

2.1 藜麥面粉與高精面粉對藜麥品質的影響

通過藜麥添加量占面包比為8 %、12 %、16 %、20 %，分別考察硬度、彈性、黏聚性等相關指標，對進行感官評分，如表3 所示。

表3 藜面粉與面包粉比例對面包品質的影響Table 3 Effect of quinoa flour to bread flour ratio on bread quality

由表3 可得，隨著藜麥面粉所占比例的增加，藜麥面包的硬度呈增大的趨勢，彈性整體呈降低趨勢，而黏聚性變化程度較小。結合感官評價得出的分數可知當藜麥面粉占面包粉的比例為12 %時得分最高（95分）。當藜麥面粉占面包粉的比例為20%時，得分最低（90），此時藜麥口感太重，苦蕎味道難以接受。綜合以上分析，當藜麥面粉占面包粉的比例為12%時，藜麥面包的品質最佳。

主要原因可能是小麥粉特有的麥谷蛋白和麥醇溶蛋白相互作用產生黏彈性面筋網絡結構，小麥粉減少則該結構也隨之減少，使得面包品質受到影響[10]，雖然藜麥粉中也含有蛋白質，但是它們并沒有類似于麥醇溶蛋白-麥谷蛋白復合物的結構[11]。當藜麥粉所占比例較低時，小麥黏彈性面筋結構不會受到太大影響，面包品質變化不明顯。當藜麥粉用量較大時，過多雜糧粉對小麥粉造成稀釋作用，影響了小麥面筋黏彈性網絡結構的形成，導致面團硬度增大。

2.2 干酵母添加量對面包品質的影響

試驗考察干酵母添加量對面包品質的影響，通過干酵母的添加量為0.25 %、0.5 %、0.75 %、1.00 %、1.25%，分別考察硬度、彈性、黏聚性等相關指標，對進行感官評分見表4。

表4 干酵母添加量對面包品質的影響Table 4 Effect of dry yeast addition on bread quality

由表4 可得，隨著干酵母所占比例的增加，藜麥面包的硬度和彈性都呈現先增加后減小的趨勢，而黏聚性則隨著干酵母比例的增加而增加。觀察感官評價的得分可以看出隨著干酵母比例的增加感官評價的分數在逐漸降低，且在干酵母比例為1.00%和1.25%時感官評價分數相同（85 分），但是隨著干酵母比例的增加感官評價得分總體變化幅度較小。綜合以上評價指標，當干酵母比例為0.5%時，藜麥面包的品質最佳，且干酵母利用的更加充分。

導致以上結果的主要原因可能有：首先，酵母用量的增加，能夠使參與美拉德反應的還原糖含量減少[12]，導致產品表皮顏色不均且無光澤；其次，早期發酵速度過快，產氣量過多，面筋網絡結構因擴展過度造成強度降低，持氣性下降，弱化的面筋結構無法應對隨酵母增加而增長的氣體量，導致內部結構破裂、表面出現褶皺，蜂窩狀氣孔大小不均[13]，同時由于發酵過度出現酸味，所以彈性和硬度降低，感官評分降低。

2.3 發酵濕度對面包品質的影響

試驗考察了發酵濕度對面包品質的影響，分別以75%、80%、85%、90%為基準，考察面包硬度、彈性和黏聚性，并進行感官評價得分見表5。

表5 發酵濕度對面包品質的影響Table 5 Effect of fermentation humidity on bread quality

由表5 可得，在發酵濕度分別為75%、80%時，藜麥面包的硬度和彈性變化較小，而當濕度為85%、90%時，藜麥面包的硬度下降明顯，而彈性則呈現先增后加的趨勢。隨著發酵濕度逐漸增加，黏聚性整體呈現下降趨勢。最后結合感官評價得分，可以看出當發酵濕度為90%時，藜麥面包的口感最佳；發酵濕度為75%時，藜麥面包的口感較差。綜上可得，當發酵濕度為90%時，藜麥面包的品質最佳。

2.4 發酵時間對面包品質的影響

試驗考察了發酵時間對面包品質的影響，分別以90、120、150、180 min 為基準，考察面包硬度、彈性和黏聚性，并進行感官評價給出得分見表6。

表6 發酵時間對面包品質的影響Table 6 Effect of fermentation time on bread quality

由表6 可得，隨著發酵時間的增加藜麥面包的硬度和黏聚性整體都呈現先見后增的趨勢，而面包的彈性變化程度較小，而在發酵時間為120 min 是面包的彈性最大。結合感官評價，在發酵時間為90 min 時，藜麥面包的感官的分最低（80），當發酵時間為150 min時感官評價分數最高為97 分。

其他條件一定時，在一定發酵時間范圍內，發酵產生的氣體會充斥面團內部形成小氣泡，促使面團膨脹、體積變大，面團也在不斷變軟，當氣孔內部氣體膨脹壓力和氣孔壁韌性達到最大且平衡時，面包的體積、高度均達到最大，內部組織結構細膩松軟[14]，發酵風味濃郁，所以面包硬度最低，感官評分最高。這與Gómez 等的研究相一致，在一定發酵時間內延長發酵時間能增大面包彈性、降低硬度。綜上所述，當發酵時間為150 min 時，藜麥面包的品質最佳。

2.5 發酵溫度對面包品質的影響

考察發酵溫度對面包品質的影響，考察溫度分別為 28、30、32、34 ℃，分別考察硬度、彈性、黏聚性對藜麥面包的影響，并進行感官評價給出得分見表7。

由表7 可得，發酵溫度在34 ℃時藜麥面包的硬度最大，發酵溫度為28 ℃的時候，藜麥面包的硬度最低，而隨著發酵溫度的變化，硬度整體呈現波動性變化。發酵溫度在升高的時候，藜麥面包的彈性和黏聚性都呈現先減后增的趨勢。溫度在33 ℃左右時，酵母增殖能力強、發酵速度快，發酵產生的CO2充斥面團內部形成蜂窩狀結構，面筋網絡結構得到充分擴展，面包體積大，內部疏松柔軟有彈性，硬度低，發酵香味濃郁；繼續溫度增加，面團發酵速度加快并在短時間內產生大量CO2，由于混合粉中含有12%藜麥粉，高溫及面團膨脹過快對已弱化的面筋產生更加嚴重的弱化作用，CO2溶解度降低[15]，若溫度過高則會降低酵母活性，限制其發酵功能的發揮。

表7 發酵溫度對藜麥面包品質的影響Table 7 Effect of fermentation temperature on quality of quinoa bread

由感官評價的分可以看出當發酵溫度為32 ℃時，藜麥面包的口感最佳，此時感官評價得分為95，而發酵溫度分別為28 ℃和34 ℃時，感官評價得分差距并不明顯分別為82 和83。由以上分析結果可知發酵溫度為32 ℃時，藜麥面包的口感最佳。

2.6 黃油添加量對面包品質的影響

考察黃油添加量對面包品質的影響，考察黃油添加量分別為0.5%、0.7%、1.4%、2.1%、2.8%，分別考察硬度、彈性、黏聚性對藜麥面包的影響，并進行感官評價給出得分。

表8 黃油添加量對面包品質的影響Table 8 Effect of butter addition on bread quality

由表8 可得，隨著黃油量的增加，藜麥面包的硬度先減后增，彈性整體呈現下降的趨勢，而黏聚性則先增后減，在烘焙過程中包裹在面筋蛋白表面的脂肪顆粒會固化使得發酵后的氣體無法溢出，從而使面包變得松軟。也有學者[16]認為黃油能夠使更多的小氣泡混入面團，同時還能夠使面團在烘焙過程中保持膨脹性，從而生產出體積更大的面包。Chin 等[17]認為黃油的添加使淀粉糊化溫度升高，導致面包彈性變大。

當黃油用量過大時，整體質量有所下降，可能是由于過多油脂會嚴重影響面筋網絡結構的形成，面團塑性太強，反而會限制在發酵過程中的膨脹，氣孔周圍形成一層薄膜，該薄膜能夠強化面筋網絡結構防止CO2流失[18]，Mousia 等[19]和 Chin 等也發現，適量黃油能夠有效改善面包體積和蜂窩狀結構，過量添加則會出現相反結果。同時感官評價的得分也隨著黃油用量的增加呈現大幅度下降。

2.7 正交試驗

從單因素中選取藜麥添加量、干酵母添加量、黃油添加量為因素，進行L9（34）正交試驗。正交試驗結果見表9。

表9 正交試驗結果Table 9 The results of orthogonal test

由表9 可知，通過R 值得出因素主次關系為A＞B＞C，感官評價分析得出藜麥面包的最優配方A2B2C1，正交實驗中K 值最佳為A1B2C1，通過對比驗證試驗，得出A2B2C1試驗結果更高，因此A2B2C1試驗組合為最佳方案，即藜麥面包中藜麥的添加量為12%，黃油含量7%，干酵母含量0.5%。

2.8 營養成分的測定

每個樣品100 g，根據GB5009.3-2016《食品安全國家標準食品中水分的測定》，GB5009.5-2010《食品安全國家標準食品中蛋白質的測定》，GB5009.7-2016《食品安全國家標準食品中還原糖的測定》，對樣品中的水分、蓬發體積、蛋白質、還原糖、進行測定，得到數據見表10。

表10 樣品水分的測定Table 10 Determination of moisture in samples

根據表10 的測定結果，可以觀察發現隨著藜麥面粉所占面包粉比例的增加，面包所含的水分及面包發酵后面團體積在逐漸下降，其主要原因可能為隨著藜麥粉的增加，使得麥醇溶蛋白-麥谷蛋白復合物的網絡結構減少，從而導致面包保留水份能力下降及面包的蓬發體積減小。隨著藜麥粉占面包粉體積的增加，樣品中所含的蛋白質含量在逐漸升高，其主要原因是藜麥粉中蛋白質含量高于小麥粉。從還原糖含量的測定結果可以了解到，隨著藜麥粉所占比例的增加，樣品中的還原糖含量在逐漸下降。測得藜麥面包中藜麥粉占面包粉的12%時，水分含量14%，樣品發酵后面團的體積擴大到原體積的2 倍，蛋白質含量1.6%，還原糖含量1.13%。

3 結論

本試驗以藜麥粉和高精面粉為基重，采用傳統工藝的方法制得品質最佳的藜麥面包配方為：藜麥粉用量12%，干酵母用量0.5%，發酵濕度90%，發酵時間150 min，發酵溫度32 ℃，黃油用量0.7%。以最佳工藝測得藜麥面包含水量14%，樣品發酵后面團的體積擴大到原體積的2 倍，蛋白質含量1.6%，還原糖含量1.13%。藜麥面包含有豐富的，人體所必須的氨基酸和礦物質等元素，滿足當下人們對營養和健康的需求。