超微茶粉對全麥面包品質及其淀粉消化特性的影響

王玉婉，涂 政，葉 陽

（中國農業科學院茶葉研究所，浙江 杭州 310008）

我國制茶、品茶的茶文化從神農氏開始，到目前已有4 000多年的歷史，但受傳統飲食習慣和茶葉特性影響，目前我國茶葉以飲用為主[1]。近年來，隨著粉碎技術的提高和茶食品的流行，超微茶食品的開發與利用已成為研究熱點[2]。已有研究報道，超微茶粉不僅富含兒茶素、茶多糖、茶氨酸、茶色素等可溶性物質，還含有膳食纖維等營養成分[3]。此外，超微茶粉能有效抑制微生物生長繁殖，延長產品貨架期[4]。因其具有明確的保健功效，已被廣泛應用于紅茶蛋糕、綠茶餅干、綠茶面包和綠茶面條等食品加工中[5-8]。

全麥面包指添加使用未去掉麥麩和麥胚的全麥面粉制作而成的面包。麥麩富含膳食纖維、VC及礦物質成分，營養價值極高[9]。但麥麩的持水力和膨脹率較高，影響面團水分分布并破壞其穩定性[10]。此外，麥麩中纖維會稀釋蛋白網絡結構且麥麩顆粒能夠進一步阻礙面筋膨脹[11]，導致面包烘焙品質下降。已有研究表明，茶葉提取物與面筋蛋白相互作用，能形成氫鍵等非共價作用力，提高面筋網絡結構穩定性，改善面團的加工品質[12]。目前，對茶面包的研究主要集中在烘焙品質（比容、色澤、質構）方面[13-15]，但關于超微茶粉在全麥面包評價體系中的系統研究鮮有報道，研發消費者接受度高的全麥茶面包具有較廣的消費前景。

本實驗以添加不同含量超微茶粉（超微紅茶粉、超微綠茶粉）全麥面包與普通全麥面包為研究對象，采用質構特性、水分質量分數、比容及感官評定得分為評價指標，研究不同超微茶粉對全麥面包的抗氧化性和消化特性影響，全面分析不同種類超微茶粉面包的烘焙和功能特性，為開發風味獨特與營養豐富的超微茶粉面包提供理論支持，也為進一步探究超微茶粉面包的工業化生產提供參考。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

超微綠茶粉和超微紅茶粉（中值粒徑為4.338 μm）南京大學雨潤集團納米科技工程中心；小麥粉 江蘇南順食品有限公司；小麥粉、細砂糖、高活性干酵母 安琪酵母股份有限公司；精制鹽 中鹽上海鹽業公司；黃油新西蘭恒天然集團；雞蛋 家樂福超市。

1,1-二苯基-2-三硝基苯肼（1,1-diphenyl-2-picrylhydrazy，DPPH）、豬胰酶、淀粉轉葡糖苷酶美國Sigma-Aldrich 公司；葡萄糖含量測定試劑盒、淀粉含量測定試劑盒 北京索萊寶科技有限公司；瓜爾豆膠、甲基紅、硫酸銅、酒石酸鉀鈉、碘化鉀（均為分析純） 上海阿拉丁生化科技股份有限公司。

1.2 儀器與設備

CF-6000發酵箱 中山卡士電器有限公司；TF600熱風爐 青島漢尚電器有限公司；5KSM150PS廚師機 凱膳怡貿易有限責任公司；SR-68色差儀 深圳市三恩時有限公司；TA.XT Plus質構儀 英國SMS公司；水分測定儀 梅特勒-托利多儀器（上海）有限公司；UV-3600型紫外-可見分光光度計 日本島津公司；2695高效液相色譜儀 美國Waters公司；320R離心機Andreas Hettich股份有限公司。

1.3 方法

1.3.1 超微茶粉基本成分測定

兒茶素、沒食子酸、茶黃素、茶氨酸及咖啡堿含量的檢測參照Henning等[16]的方法。

1.3.2 實驗組別設計

將全麥面包分為7 組：1）CK組：基礎全麥面包；2）0.5% GTB組：添加0.5%（以面粉總質量計，下同）超微綠茶粉全麥面包（green tea bread，GTB）；3）1.0% GTB組：添加1.0%超微綠茶粉全麥面包；4）2.0% GTB組：添加2.0%超微綠茶粉全麥面包；5）0.5% BTB組：添加0.5%超微紅茶粉全麥面包（black tea bread，BTB）；6）1.0% BTB組：添加1.0%超微紅茶粉全麥面包；7）2.0% BTB組：添加2.0%超微紅茶粉全麥面包。

成品面包分成兩部分：一部分冷卻后用于面包比容、水分質量分數、色澤及質構測定；另一部分冷凍干燥用于檢測面包茶多酚含量、抗氧化活性及淀粉消化率。

1.3.3 面包的基本配方及工藝流程

面包基本配方：高筋面粉180 g、全麥面粉80 g、酵母3 g、雞蛋50 g、白砂糖30 g、鹽2 g、黃油20 g、水260 g，超微茶粉的添加量分別為面粉總質量的0%、0.5%、1%、2%。

面包的生產流程：面粉、超微茶粉混合→面團調制→分塊→整型→醒發→焙烤→冷卻→成品

面包的工藝操作要點：面團調制需將面團攪拌至光滑，再添加黃油，直至面團至擴展階段；醒發箱保持在溫度35 ℃、相對濕度80%的條件下，發酵90 min；烘焙溫度為150 ℃，烤制50 min后冷卻至室溫。

1.3.4 面包基本指標檢測

面包比容測定：參照GB/T 20981—2007《面包》測定面包體積V，再稱量超微茶粉面包的質量m，面包的比容按V/m計算，單位為mL/g。

面包水分質量分數測定：精確稱取2.000 g面包樣品，利用水分測定儀測定面包水分質量分數。

面包色澤測定：采用HunterLab測色系統測定面包色澤。

面包質構特性測定：將冷卻后的面包用切片機切成25 mm的均勻薄片，用于面包全質構特性測定，每組樣品重復6 次。實驗參數設定：采用P/75平底柱型探頭，測試前速率為1.0 mm/s、測試速率為3.0 mm/s、測試后速率為3.0 mm/s、形變量為40%、感應力為5 g、2 次壓縮間隔時間為5 s。

面包第一次質構測定結束，用塑料袋密封，常溫貯藏8 d，每天采用上述“面包質構特性測定”方法測定面包硬度和咀嚼性。

1.3.5 面包感官評定

面包焙烤完成后，在室溫下放置2 h后進行感官品質評價。參考GB/T 20981—2007的感官評價法，由感官評價專業人員組成12 人評定小組，對面包的質地形態、色澤、氣味、口感和組織等方面進行評分，具體審評標準如表1所示，按式（1）計算樣品的綜合得分Y。

式中：An、Bn……En表示各審評因子得分。

表1 面包感官評價標準Table 1 Criteria for sensory evaluation of bread

1.3.6 面包茶多酚含量及抗氧化性測定

準確稱取1.000 g冷凍干燥的面包樣品于體積分數50%甲醇溶液（50 mL，pH 2）中，酸化16 h后，加入體積分數70%丙酮溶液（50 mL），混勻，常溫攪拌30 min，離心并取上清液，用于茶多酚含量及抗氧化性測定。

茶多酚含量測定參照GB/T 8313—2018《茶葉中茶多酚和兒茶素類含量的檢測方法》。

面包抗氧化性的檢測參照文獻[17]的方法，并略微修改。準確稱取19.7 mg DPPH溶解于甲醇中，待溶解完畢后，定容到500 mL。在試管中依次加入1 mL樣品溶液和3 mL DPPH溶液，混勻，暗處靜置30 min后，于紫外分光光度計516 nm處測得樣品的吸光度。按式（2）計算DPPH自由基清除率，并計算半抑制濃度（half inhibiting concentration，IC50）。

式中：A0為未加清除劑的吸光度；Ai為加入清除劑的吸光度；Aj為試劑空白的吸光度。

1.3.7 淀粉消化實驗

體外模擬淀粉消化實驗參照Xu Min等[8]的方法，并略微修改。腸消化液配制：將4.8 g胰脂肪酶、2 mL淀粉轉葡糖苷酶溶解到35 mL水中，離心后，用0.45 μm濾膜過濾，于4 ℃保存備用。樣品溶液配制：將500 mg冷凍干燥的面包樣品放入到10 mL水中，攪拌10 min后添加5 mL乙酸鈉溶液（0.5 mol/L）和10 mL瓜爾豆膠溶液（5 g/L，由0.05 mol/L HCl配制）。

將10 mL腸消化液添加到樣品溶液中，于37 ℃、190 r/min的搖床上振蕩。固定時間取樣，并用80%乙醇溶液稀釋（體積比1∶8）。葡萄糖含量及總淀粉（total starch，TS）含量采用試劑盒按照說明書進行測定。

快速消化淀粉（ready digestible starch，RDS）指能在口腔和小腸中被迅速消化吸收的淀粉（＜20 min）；緩慢消化淀粉（slowly digestible starch，SDS）指能在小腸中被完全消化吸收但速率較慢的淀粉（20～120 min）；抗性淀粉（resistant starch，RS）指在人體小腸內無法消化吸收的淀粉（＞120 min）。按式（3）計算RS含量。

1.4 數據統計分析

使用Origin 8.0軟件作圖，用SPSS 20.0軟件進行差異顯著性分析，當P＜0.05時為具有顯著性差異。所有實驗處理均為3 次重復，測定數據以平均值±標準偏差的形式表示。

2 結果與分析

2.1 超微茶粉的基本組分分析結果

表2 超微茶粉中基本化學成分（n＝3）Table 2 Chemical composition of superfine tea powder (n= 3)

由表2可以看出，超微綠茶粉中EGCG和TH含量顯著高于超微紅茶粉（P＜0.05），分別是超微紅茶粉的1.67 倍和3.26 倍，但GA和TF含量顯著低于超微紅茶粉（P＜0.05）。這可能與茶葉加工工藝不同有關。

2.2 超微茶粉對全麥面包感官品質的影響

圖1 添加及未添加超微茶粉全麥面包橫截面外觀Fig.1 Cross-sectional appearance of whole-wheat bread prepared with and without tea powder

各組面包橫截面如圖1所示，隨著超微茶粉添加量增加，茶面包的色澤逐漸加深，孔隙呈現先減小后增大現象。分別對不同種類及不同添加量的超微茶粉全麥面包外觀、色澤、風味、口感以及總分進行評分，結果如圖2所示。

圖2 添加及未添加超微茶粉全麥面包的感官品質Fig.2 Sensory evaluation of whole-wheat bread with and without tea powder

由圖2A可知，GTB組在形態、口感和組織方面評分較低，說明添加超微綠茶粉可能對面包感官品質產生不利影響。添加量為0.5%時，GTB組外形完整、彈性適中、色澤較好，但面包芯黏度較大、口感不佳，因此總分較低。添加量大于0.5%時，GTB組在香氣方面評分有所上升，在口感、形態和組織方面評分均下降。這可能是因為茶粉添加量較高時，其萜類和醛類化合物才能在面包中呈現茶的風味[18]，但茶粉過量則會破壞面筋網絡形成，導致面包在其他方面評價降低[19]。圖2B結果顯示，增加超微紅茶粉添加量，面包感官總分有所上升，特別是色澤和氣味方面。其中，2% BTB組得分最高，面包外型完整，有適度的彈性，松軟度適當，具有紅茶獨特的茶香風味。說明超微紅茶面包的總體品質高于超微綠茶面包。

2.3 超微茶粉對面包比容的影響

圖3 添加及未添加超微茶粉面包的比容Fig.3 Specific volume of whole-wheat bread with and without tea powder

如圖3所示，隨著超微綠茶粉添加量增加，面包比容呈現減小趨勢。當超微綠茶粉質量分數為0.5%時，面包比容最大，且顯著大于CK組（P＜0.05）。超微茶粉面包比容與面團結構有關，在低添加量下，茶粉能夠強化面筋結構，改善其強度及持氣性，故面包比容增加。添加量過大，則茶粉中兒茶素、粗纖維等成分會導致面團體系分布不均，阻礙面筋網絡形成，降低面筋結構穩定性，從而使面包比容降低[14,20]。超微綠茶粉中茶多酚含量高于紅茶粉（表2），因此，隨著超微紅茶粉添加量增加，面包比容呈先增加后減小的趨勢。超微紅茶粉添加量為1.0%時，與CK組無顯著性差異（P＞0.05）。BTB組的水分質量分數總體大于GTB組（表3），BTB組的質量更大，所以在相同的體積下，GTB組的比容大于BTB組。

2.4 超微茶粉對面包質構特性和水分質量分數的影響

表3 添加及未添加超微茶粉全麥面包質構特性和水分質量分數Table 3 Texture and moisture contents of whole-wheat bread with and without tea powder

由表3可知，增加超微綠茶粉添加量會導致面包水分質量分數降低，其原因可能是茶粉中兒茶素、茶氨酸等成分具有較好的親水性，增加面團與水的結合力[21]。低添加量時，茶粉會使得面團發酵過程中面筋膜得到充分的形成和擴展，將面團水分束縛其中。添加量過大，茶粉又會與面筋蛋白、淀粉等競爭吸水，影響面筋的延伸，使其對CO2的保持力減弱，水分流失加快[14]。而增加超微紅茶粉添加量結果則與超微綠茶粉相反，可能是由于超微紅茶粉中兒茶素含量低于超微綠茶粉（表2）。因此，出現GTB組的水分質量分數降低，BTB組的水分質量分數增加的現象。

質構特性是衡量面包烘焙品質的重要指標[22]。面包品質與硬度和咀嚼性呈負相關，這兩項指標數值越高，面包越硬，彈性越低，無綿軟、爽口的品質[23]。添加0.5%超微綠茶粉使GTB組的硬度和咀嚼性顯著降低（P＜0.05）。兒茶素作為還原劑，在面筋網絡形成過程中，可能與蛋白質的S—S鍵交換形成S—H基團，從而導致面團強度減弱，面包硬度降低[20]。在1%和2%添加水平下，GTB組的水分質量分數降低，導致硬度和咀嚼性顯著增加（P＜0.05）。隨著超微紅茶粉添加量增加，BTB組的硬度和咀嚼性顯著降低（P＜0.05），其中，2.0% BTB組的硬度為511.15 g、咀嚼性為394.10 g。有研究報道，面包的硬度和咀嚼性與面包含水量密切相關，水分質量分數越高，淀粉、蛋白之間的氫鍵作用越弱，面包的硬度越小[24]，而超微紅茶粉的添加能使面包含水量上升，故而面包的硬度下降。面包品質與其黏聚性和回復性呈正相關，這兩項指標數值越大，面包則越勁道、越不黏牙[25]。從表3中可知，添加0.5%～2.0%的超微綠茶粉對面包的黏聚性和回復性無顯著影響（P＞0.05）。超微紅茶粉的添加顯著提高了面包的黏聚性（P＜0.05），可能是因為面筋蛋白由麥谷蛋白和醇溶蛋白組成，具有一定黏彈性，面筋蛋白中的氨基和多酚的酚羥基發生新的交聯和非共價作用，超微紅茶粉強化了三維面筋網絡結構，提高面團的持氣能力，增加面包的黏聚性，使面包品質得到改善[26-27]。

進一步研究0.5% GTB組和2.0% BTB組在貯藏過程中對全麥面包彈性和咀嚼性的影響。由圖4可知，第6天時，與CK組相比，0.5% GTB組和2.0% BTB組面包的硬度顯著降低（P＜0.05），面包咀嚼性無顯著變化（P＞0.05）。由圖4中曲線斜率還可看出，各組面包硬度增加量均呈現先增大后減小的趨勢，其中2.0% BTB組面包硬度在貯藏過程中最低。這可能是由于茶粉的持水力能有效地抑制面包在貯藏過程中水分的遷移[28]，改善面包硬度和咀嚼性。隨著貯藏時間的延長，面包一直處于失水狀態，面包的硬度和咀嚼性顯著增大（P＜0.05）。因此，為保證面包的品質，面包保質期應在4 d內。

圖4 添加0.5%超微綠茶粉和2%超微紅茶粉對全麥面包在貯藏期間質構特性的影響Fig.4 Textural properties of whole-wheat bread with 0.5% green tea powder and 2% black tea powder during storage

2.5 不同超微茶粉對面包色澤的影響

色澤是面包生產過程中重要的質量控制參數之一，同時也是影響消費者購買面包產品欲望的重要因素。L*、a*和b*分別表示亮-暗、紅-綠和黃-藍程度；C表示彩度，也叫色彩飽和的程度或是純粹度；H0表示色調角，它與樣品的紅色、橙色、黃色、綠色和藍色有關，能夠全面反映樣品的色澤狀況[29-30]。

表4 添加及未添加超微茶粉對全麥面包色澤的影響Table 4 Color parameters of whole-wheat bread with and without tea powder

不同超微茶粉對全麥面包色澤的影響如表4所示，與CK組相比，除0.5% GTB組無顯著性差異（P＞0.05）外，其他各組面包L*值均顯著降低（P＜0.05），面包色澤變暗，無光澤（圖1）。隨著超微綠茶粉添加量的增加，面包a*值顯著降低，b*值顯著增加（P＜0.05）。結合圖1、2可知，當超微綠茶粉添加量為0.5%時，面包的色澤為亮黃綠色，色澤較均勻，感官評分最高。2.0% GTB組面包a*值最小，色澤則為暗綠色，感官評價較差。隨著超微紅茶粉添加量的增加，BTB組面包a*值逐漸增大，色澤由淺棕色變為紅褐色。超微綠茶粉為未發酵茶，色澤呈綠色；超微紅茶粉為發酵茶，色澤呈紅色，不同茶類本身特征的不同是其所制面包色澤差異較大的重要原因。Wrolstad等[31]的研究指出C*值會隨著色素濃度的增大而增加。與CK相比，添加超微茶粉后，面包L*值減小，C*值增大，說明添加超微茶粉會使面包色澤更飽和。添加超微紅茶粉，其面包的H0值顯著低于CK組，說明BTB組面包具有更紅的色調，且效果隨著超微紅茶粉添加量增加而增強。

2.6 超微茶粉全麥面包中總酚含量及其抗氧化性

圖5 添加及未添加超微茶粉全麥面包中總酚含量及抗氧化性Fig.5 Antioxidant capacity and total phenolic contents of whole-wheat bread with and without tea powder

如圖5所示，不同添加量（0.5%～2.0%）的超微茶粉均顯著提高全麥面包抗氧化性，且面包的抗氧化性與茶粉添加量呈正相關。全麥面包中總酚含量與抗氧化性IC50呈負相關，GTB組和BTB組的R2分別為0.825 2和0.974 7。茶面包抗氧化性的提高主要是由于超微茶粉中酚類物質含量的增加。GTB與BTB組面包的抗氧化性均顯著高于CK組（P＜0.05），且面包抗氧化性隨著茶粉添加量的增加而增加。其中，2.0% GTB組的總酚含量最高，但其抗氧化性與2.0% BTB組無顯著性差異（P＞0.05），這可能因為紅茶發酵過程兒茶素轉化為與兒茶素相同的抗氧化性的茶黃素，使得紅茶清除自由基的能力不弱于綠茶[32]。同時，超微茶粉的種類及處理方式均會影響其抗氧化能力[30]。面粉因存在內源酚類化合物，CK組也具有一定抗氧化活性。

2.7 體外淀粉消化實驗結果

如表5所示，當超微茶粉添加量為0.5%和1.0%時，GTB組與BTB組的RDS含量與CK組無顯著差異（P＞0.05）。添加量增加到2.0%時，GTB組與BTB組的RDS含量分別顯著下降到59.90、60.73 g/100 g（P＜0.05）。全麥面包中SDS含量隨超微茶粉添加量增加而減少，其中2.0% BTB組中SDS含量最低。全麥面包RS含量則隨著添加量增加（0.5%～2.0%）而增加，其中2.0% BTB組中RS含量最高。

表5 添加及未添加超微茶粉面包RDS、SDS及RS含量Table 5 Ready digestible starch, slowly digestible starch and resistant starch contents of whole-wheat bread with and without tea powder

各組面包中RDS和SDS含量減少，可能是由于茶多酚與直鏈淀粉的疏水作用能夠形成復雜的絡合物，其結構在淀粉酶消化過程中不易水解[33-34]。其次，茶多酚羥基和消化酶結合位點的氨基酸殘基共同參與形成氫鍵和穩定的π-π共軛系統，從而抑制酶活力[35]。因此，超微茶粉對體外模擬淀粉消化表現出良好的抑制作用。總淀粉含量不變時，面包中的RDS和SDS含量總和越低，RS含量越高。已有研究證實，茶多酚對α-淀粉酶和葡萄糖苷酶有很強的抑制作用[36]，能顯著延緩面包引起的人體血糖應答，其中茶色素抑制效果強于兒茶素，在酶活力抑制中發揮重要作用[37-38]。本研究發現，超微紅茶粉的沒食子酸類化合物和茶色素含量均高于超微綠茶粉（表2），因此紅茶粉的添加對面包中淀粉的消化的抑制作用更顯著，RS含量更高。

3 結 論

本實驗探討了超微綠茶粉和超微紅茶粉兩種茶粉作為食品添加劑對全麥面包品質的影響。結果表明，與對照相比，超微紅茶全麥面包水分質量分數較高，質地更加綿軟爽口，富有彈性，面包色澤更加飽滿，面包品質隨著超微紅茶粉添加量增加而提升（0.5%～2.0%）。超微綠茶粉在添加量為0.5%時，全麥面包品質較好，但面包品質隨添加量增加而下降。抗氧化性實驗結果顯示，與對照相比，所有樣本都具有顯著提高全麥面包自由基清除能力。體外淀粉消化實驗分析反映了全麥面包中淀粉組分的再分布，即RDS含量的減少和RS含量的增加。因此，超微茶粉對全麥面包色澤、口感及營養特性的改善作用提高了面包的總體品質，為今后豐富全麥面包種類和超微茶粉全麥面包的工業化生產提供理論依據。