小球藻對(duì)青稞面包品質(zhì)的影響及其抗氧化特性

王寶貝，邱穎輝，陳玟璇，戴紫薇

1(泉州師范學(xué)院 海洋與食品學(xué)院，福建 泉州， 362000) 2(福建省海洋藻類(lèi)活性物質(zhì)制備與功能開(kāi)發(fā)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，福建 泉州， 362000) 3(近海資源生物技術(shù)福建省高校重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，福建 泉州， 362000)

小球藻含有豐富的蛋白質(zhì)、多糖、不飽和脂肪酸和維生素等營(yíng)養(yǎng)成分,具有全面而均衡的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值[1-3]。其多糖及糖蛋白已被國(guó)外學(xué)者證明具有抗氧化活性、增強(qiáng)免疫力等功能[4-6]，是優(yōu)良的單細(xì)胞蛋白源，可以作為營(yíng)養(yǎng)強(qiáng)化劑應(yīng)用于食品產(chǎn)業(yè)[7-9]。青稞具有高蛋白質(zhì)、高維生素、高可溶性纖維元素和低脂肪、低糖的特點(diǎn)，是烘焙產(chǎn)品開(kāi)發(fā)的理想原料[10]。隨著生活水平的提高，消費(fèi)者對(duì)面包、蛋糕等休閑食品的選擇不再停留在口感上的感受，而是更加注重產(chǎn)品的營(yíng)養(yǎng)均衡，市場(chǎng)對(duì)高營(yíng)養(yǎng)價(jià)值的面包的需求也在增加。將小球藻粉加入到青稞面包中，不僅能改善面包的口味和外觀，還能在一定程度上增加面包的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值。其健康、營(yíng)養(yǎng)、綠色正符合人們當(dāng)今對(duì)食品的要求。

本研究將破壁的蛋白核小球藻添加到青稞面包中，探索不同比例的小球藻粉對(duì)青稞面包的比容、含水量、色澤及質(zhì)構(gòu)特性的影響，并對(duì)面包提取物的抗氧化活性進(jìn)行研究，以期為今后開(kāi)發(fā)功能性的烘焙食品提供參考。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

本研究使用的小球藻粉由福建省海洋藻類(lèi)活性物質(zhì)制備與功能開(kāi)發(fā)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室提供。制作面包的主要原料分別為新良原味面包粉、安琪高活性干酵母、安佳無(wú)鹽黃油、谷朊粉，河南蜜丹兒商貿(mào)有限公司；鹽、白砂糖、青稞粉，當(dāng)?shù)爻小PPH，上海阿拉丁；H2O2，廣東西隴科學(xué)股份有限公司；FeSO4、水楊酸、無(wú)水乙醇等化學(xué)試劑，上海國(guó)藥集團(tuán)。

1.2 儀器與設(shè)備

BM1352B-3C面包機(jī)，廣東東菱電器有限公司;HO-40E電烤箱，青島漢尚電器有限公司;TA-XT Plus質(zhì)構(gòu)分析儀，英國(guó)Stable Micro Systems公司;ADCI-60-W全自動(dòng)色差計(jì),北京辰泰克儀器技術(shù)有限公司;DGG-9123A電熱恒溫鼓風(fēng)干燥箱，上海森信實(shí)驗(yàn)儀器有限公司。

1.3 實(shí)驗(yàn)方法

1.3.1 小球藻青稞面包的初始配方

本研究采用表1所示的配方作為青稞面包的基礎(chǔ)配方，探討小球藻添加量分別為0.5%、1.0%、2.0%、3.0%時(shí)(以面包粉的質(zhì)量百分含量計(jì)算)對(duì)面包品質(zhì)的影響，同時(shí)對(duì)照組不添加小球藻。通過(guò)考察質(zhì)構(gòu)、比容、持水性、含水量、色差及感官品質(zhì)評(píng)分等指標(biāo)，分析小球藻添加量對(duì)青稞面包的影響。

表1 青稞面包基礎(chǔ)配方Table 1 Basic formula of barley bread

注：1以面包粉的質(zhì)量百分含量計(jì)算。

1.3.2 工藝流程

本研究的面包制作采用二次發(fā)酵法，生產(chǎn)工藝流程如圖1所示。

圖1 青稞面包制作工藝Fig.1 Process flow of barley bread making

1.3.3 面包比容的測(cè)定

面包比容的測(cè)定參考GB/T 20981—2007面包比容的測(cè)定方法[11]。面包出爐后冷卻至室溫，稱重，采用綠豆替代法測(cè)定面包的體積，面包體積與質(zhì)量比即為面包的比容(mL/g)

1.3.4 面包含水量的測(cè)定

參照GB/T 5009.3—2016水分的測(cè)定，采用直接干燥法[12]。

1.3.5 面包色差的測(cè)定

面包芯色澤采用ADCI-60-C全自動(dòng)測(cè)色差計(jì)測(cè)定。面包冷卻至室溫后進(jìn)行切片處理，用色差儀測(cè)定面包芯的L、a、b值(L值表示亮度；a值代表紅綠色；b值代表黃藍(lán)色)。

1.3.6 面包質(zhì)構(gòu)的測(cè)定

采用英國(guó)SMS公司的質(zhì)構(gòu)儀(TA. XT Plus)測(cè)定面包的硬度、彈性、回復(fù)性等質(zhì)構(gòu)參數(shù)。選用P/36R的圓柱形平底探頭，質(zhì)構(gòu)參數(shù)：觸發(fā)力5 g，測(cè)前速度1 mm/s，測(cè)試速度3 mm/s，測(cè)后速度3 mm/s；壓縮至樣品原高度的50%，兩次壓縮間隔的時(shí)間為5 s[13]。

室溫冷卻1 h的面包制品，用切片器切出若干12.5 mm的面包切片，用以測(cè)試質(zhì)構(gòu)參數(shù)。為了研究貯藏過(guò)程中面包質(zhì)構(gòu)特性的變化，部分面包片放入自封保鮮袋中室溫貯藏，在分別在冷卻后1、24、48 h進(jìn)行質(zhì)構(gòu)測(cè)試。

1.3.7 面包感官評(píng)價(jià)

本研究感官評(píng)價(jià)的標(biāo)準(zhǔn)參照面包行業(yè)的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB/T 20981—2007面包中的軟式面包的感官要求[14]和羅柳茵[15]研究的蛋白核小球藻面包的感官結(jié)果。圍繞面包外觀與色澤、口感、風(fēng)味和內(nèi)部組織這幾方面展開(kāi)細(xì)化，具體標(biāo)準(zhǔn)見(jiàn)表2。隨機(jī)選取10名食品科學(xué)與工程專(zhuān)業(yè)的學(xué)生作為參評(píng)人員，對(duì)每個(gè)樣品進(jìn)行評(píng)定。

表2 小球藻青稞面包的感官評(píng)價(jià)表Table 2 Criteria for sensory evaluation of chlorella barley bread

1.3.8 面包抗氧化特性的測(cè)定

DPPH的清除率檢測(cè)參考張玲等[16]的方法，羥自由基的清除率參考魏文志[17]的方法。

2 結(jié)果與分析

2.1 小球藻對(duì)青稞面包比容和感官評(píng)分的影響

面包比容反映了面團(tuán)體積膨脹程度及保持能力。它直接影響到成品面包的外形、口感和組織[18]。不同小球藻添加量對(duì)面包比容的影響如圖2和圖3所示。不添加小球藻粉的青稞面包比容為(4.56±0.09) mL/g。添加小球藻粉后，青稞面包的比容顯著降低，當(dāng)小球藻粉添加量為0.5%～1.0%時(shí)，青稞面包的比容下降到4.14～4.18 mL/g，比對(duì)照組下降了10%左右。當(dāng)小球藻粉的含量繼續(xù)增加到2.0%時(shí)，青稞面包的比容迅速降低至3.41 mL/g，比對(duì)照組降低了25.2%。此后繼續(xù)增加小球藻粉的含量至3.0%時(shí)，比容基本保持不變。這可能由于過(guò)量小球藻顆粒破壞面筋結(jié)構(gòu)，影響面團(tuán)穩(wěn)定性，導(dǎo)致面包體積下降。該結(jié)果與GRA?A等[19]研究結(jié)果一致，其研究發(fā)現(xiàn)在全麥面包中添加3%的小球藻粉后明顯降低了面包的比容。

圖2 不同小球藻粉添加量的青稞面包Fig.2 Barely bread with different contents of Chlorella

圖3 不同小球藻粉添加量對(duì)青稞面包比容的影響Fig.3 Effect of Chlorella content on the specific volume of barely bread

雖然小球藻粉的添加降低面包比容，但小球藻添加到面包中，使面包帶上淡淡的抹茶色的同時(shí)，還帶有藻香味，給人以更好的感官體驗(yàn)。當(dāng)小球藻粉添加量在2.0%～3.0%范圍內(nèi)，面包的比容和感官評(píng)分都顯著下降(P<0.05)，并且感官評(píng)分低于對(duì)照組。這可能是小球藻添加量過(guò)多導(dǎo)致面筋無(wú)法更好地形成且小球藻的吸水性導(dǎo)致面團(tuán)的濕度降低，導(dǎo)致面包的外形、口感、組織受到一定的影響。小球藻添加量過(guò)多會(huì)導(dǎo)致一定的草腥味，使面包的口感偏苦。

2.2 小球藻對(duì)青稞面包含水量及持水性的影響

面包在貯藏過(guò)程中，水分參與面包的一系列變化，如水分遷移使面包芯水分減少而硬化[20]。控制面包水分的變化，可有效緩解面包老化。不同小球藻添加量的青稞面包含水量在36.5%～37.8%之間(圖4)，可見(jiàn)小球藻粉的添加，對(duì)青稞面包含水量的影響不大。隨著貯藏時(shí)間的延長(zhǎng)，面包的含水量略有降低。貯藏72 h后，對(duì)照組的含水量從37.5%降到36.5%。添加藻粉的青稞面包含水量下降稍緩，其中小球藻粉含量為2%的青稞面包在72 h時(shí)，其含水量為37.78%，基本與初始時(shí)保持不變。可見(jiàn)，添加適量的小球藻粉雖然對(duì)青稞面包的含水量無(wú)影響，但卻能在一定程度上延緩面包水分的散失，使面包具有更好的保水性，從而減緩老化現(xiàn)象[18]。

●-0%；○-0.5%；■-1.0%；□-2.0%；▲-3.0%圖4 小球藻粉添加量對(duì)青稞面包含水量及持水性的影響Fig.4 Effect of Chlorella content on the water content of barely bread

2.3 小球藻對(duì)青稞面包色差的影響

面包色澤變化主要是由于原料本身色澤、糖類(lèi)物質(zhì)和游離氨基酸發(fā)生美拉德反應(yīng)及酚類(lèi)物質(zhì)在焙烤過(guò)程中氧化的原因[21]。小球藻本身具有一種淡淡的綠色，可以作為天然色素添加到食品中。從外觀上看，有抹茶綠的感覺(jué)，給人們帶來(lái)更加愉快的視覺(jué)感受。

不同小球藻添加量的青稞面包切片如圖5所示。添加小球藻以后，面包呈現(xiàn)淡淡的抹茶色。隨著小球藻添加量的增加，面包抹茶色越深。為進(jìn)一步研究面包色澤的差異，我們采用ADCI系列全自動(dòng)測(cè)色差計(jì)測(cè)定面包芯的顏色，結(jié)果如表3所示。隨著小球藻粉用量的增加，面包芯的L值從(59.06±1.04)降至(32.22±0.83)，說(shuō)明藻粉的添加降低了面包的亮度。添加0.5%的藻粉以后，面包芯的a值即下降為負(fù)數(shù)，b值則出現(xiàn)大幅上升，從(14.49±0.43)上升至(27.36±0.42)。這說(shuō)明添加少量藻粉后，面包主要呈現(xiàn)綠色，且隨著藻粉添加量的增加，a值和b值變化減緩，但亮度顯著降低。這與圖5結(jié)果一致。

圖5 不同小球藻粉添加量的青稞面包切片F(xiàn)ig.5 Slices of barley bread with different contents of Chlorella

表3 小球藻對(duì)青稞面包色差的影響Table 3 Effect of Chlorella content on the color of barely bread

注：1a值表示偏紅和偏藍(lán)；2b值表示偏黃和偏綠；3L值表示亮度。

2.4 小球藻對(duì)青稞面包質(zhì)構(gòu)的影響

面包的質(zhì)構(gòu)與其感官指標(biāo)中的形態(tài)和口感有著密切關(guān)系，能夠客觀反映面包內(nèi)部結(jié)構(gòu)及松軟程度。圖6展示了不同小球藻粉添加量對(duì)面包貯藏過(guò)程中硬度、彈性、咀嚼性等質(zhì)構(gòu)指標(biāo)的影響。由圖6-A可知，在0 h時(shí)，藻粉添加量0、0.5%、1%、2%、3%的青稞面包的硬度依次為(188.2±9.7)、(286.1±17.4)、(367.9±13.02)、(529.04±21.1)、(647.9±33.7)。可見(jiàn)面包的硬度隨著小球藻粉含量的增加而增加。隨著放置時(shí)間的延長(zhǎng)，各組青稞面包的硬度都有不同程度的增加。其中，對(duì)照組的青稞面包在48 h時(shí)硬度上升至(493.5±21.1)，是初始的2.6倍(P<0.05)。含小球藻的4組青稞面包在前24 h硬度增加明顯，此后變硬的趨勢(shì)減緩。可見(jiàn)，添加小球藻粉雖然提高了面包的初始硬度，但減緩了貯藏過(guò)程中硬度的增加。當(dāng)小球藻粉添加量為0.5%～1.0%時(shí)，硬度相對(duì)于對(duì)照組雖有增加，但貯藏過(guò)程中增長(zhǎng)趨勢(shì)較小，48 h時(shí)其硬度與對(duì)照組相當(dāng)。若藻粉添加量超過(guò)2%，則青稞面包硬度太高，口感不佳。因此，從硬度的角度考慮，小球藻粉在青稞面包中的添加量以不高于1.0%為宜。

●-0%；○-0.5%；■-1.0%；□-2.0%；▲-3.0%圖6 不同小球藻添加量對(duì)青稞面包質(zhì)構(gòu)的影響Fig.6 Effect of Chlorella content on the texture of barely bread

咀嚼性是綜合表現(xiàn)面包品質(zhì)的一個(gè)參數(shù)[22]。由圖6-B及圖6-C可知，青稞面包的咀嚼性和膠著性均隨小球藻粉的添加量的增加而增加，隨貯藏時(shí)間的延長(zhǎng)而增加。與對(duì)照組相比，添加小球藻粉的青稞面包在咀嚼性和膠著性上都有顯著差異(P<0.05)。這可能是由于小球藻粉的添加使得面團(tuán)的弱化度增加，面團(tuán)發(fā)酵時(shí)延展性變差，發(fā)酵后面團(tuán)氣室變小[23]，從而使得面包的咀嚼性和膠著性增加。

彈性值越高，面包越柔軟，紋理結(jié)構(gòu)也越均勻。由圖6-D及圖6-E可見(jiàn)，添加小球藻粉使青稞面包的彈性和回復(fù)性均略有降低，但并不明顯。在貯藏過(guò)程中，青稞面包的彈性和回復(fù)性均隨時(shí)間的延長(zhǎng)而降低，藻粉的添加對(duì)貯藏過(guò)程中這兩個(gè)參數(shù)的影響不大。類(lèi)似的，藻粉對(duì)青稞面包內(nèi)聚性的影響也不大(圖6-F)。

2.5 小球藻對(duì)青稞面包抗氧化特性的影響

小球藻具有抗氧化的功效，能有效清除體內(nèi)自由基，還能改善紅細(xì)胞過(guò)氧化氫酶和超氧化物歧化酶的活性[19]。不同小球藻添加量對(duì)青稞面包抗氧化活性的影響如圖7所示。小球藻粉的添加顯著提高了面包提取液對(duì)DPPH的清除率(P<0.05)和羥自由基的清除率(P<0.05)，且其清除能力隨著小球藻粉添加量的增加而增加。當(dāng)小球藻粉添加量為3.0%時(shí)，其對(duì)羥自由基的清除率達(dá)到(51.4±2.8)%，(17.9±2.1)%，分別是對(duì)照組的1.66和1.96倍。該結(jié)果表明，雖然經(jīng)過(guò)高溫焙烤(150 ℃)，但小球藻清除自由基的能力并未受到嚴(yán)重破壞，添加小球藻粉能有效提高面包的抗氧化功效，使得面包具有更好的功效和營(yíng)養(yǎng)。

■-羥自由基；○-DPPH圖7 小球藻粉添加量對(duì)青稞面包抗氧化活性的影響Fig.7 Effect of Chlorella content on the antioxidant activity of barely bread

3 結(jié)論

小球藻粉對(duì)青稞面包的烘焙品質(zhì)和抗氧化能力產(chǎn)生不同的影響。青稞面包的比容隨著藻粉添加量的增加而減小。小球藻粉的添加，對(duì)青稞面包含水量的影響不大，但卻能在一定程度上延緩面包水分的散失，使面包具有更好的保水性。添加小球藻粉使青稞面包的硬度、咀嚼性和膠著性明顯增加，彈性和回復(fù)性略有降低，而對(duì)面包內(nèi)聚性的影響不大。綜合質(zhì)構(gòu)和感官分析，小球藻添加量在1.0%左右時(shí)，雖然面包的比容下降10%左右，硬度、咀嚼性、膠著性等有所增加，但感官綜合評(píng)分顯著高于對(duì)照。此外，小球藻粉的添加顯著提高了面包提取液對(duì)DPPH的清除率和羥自由基的清除率，且其清除能力隨著小球藻粉添加量的增加而增加。