紫薯面包的研制及其品質和質構特性分析

賈彥杰，申飛，魏楠，錢志偉*，李東

河南農業職業學院食品工程學院（鄭州 451450）

紫薯為旋花科番薯屬一年生作物，素有“長壽食品”的美譽[7]。紫薯除含有普通甘薯一般的營養成分外，還富含花青素、硒、多糖、植物蛋白、維生素、活性微量元素硒等功能性成分[1-2]，具有抗氧化[3]、抑菌[4]、抗腫瘤[5]和護肝[6]等功能作用。

面包自開發以來，因其獨特的風味和細膩的口感，一直備受廣大消費者的喜愛。將紫薯加入到面包中，不但保留了面包的風味，還增加了紫薯的口感和營養[8]。在面包中選用紫薯泥還是紫薯粉這個問題上，有學者表明，添加紫薯粉的面團其顏色、分布比添加紫薯泥更均勻[9]。在紫薯制品尤其在面包產品開發中，大部分研究者更偏向對配方和工藝的關注，而忽視了大眾更關心的口感問題，因此紫薯面包的研究應多向質地方向傾斜。

此次試驗選用紫薯粉和高筋粉進行混配，以面包品質（感官和比容）和質構特性為指標，旨在研制出營養豐富、外觀良好、口感獨特的紫薯面包，不僅能夠增加紫薯產品的種類，還可以對紫薯的外部市場環境產生一定的連鎖效應，創造可觀的經濟價值。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

紫薯粉，江蘇萃谷食品有限公司；高筋粉，江蘇南順食品有限公司；酵母，安徽中弘生物工程有限公司；黃油，安佳，新西蘭恒天然集團。

SM705EE電熱風爐、DC-36S凍藏醒發箱、SM-25面團攪拌機，新麥機械（無錫）有限公司；TMSPRO型質構儀，美國FTC公司；YP502電子天平，上海菁海儀器有限公司。

1.2 紫薯面包制作流程和配方

第一次調粉→和面→第一次發酵→第二次調粉→第二次發酵→切塊→整形→裝盤→醒發→裝飾烘烤→冷卻→成品

1.3 操作要點

將紫薯粉、高筋粉、蔗糖等混勻后打面；第一次發酵溫度為26~28 ℃，相對濕度為70%~75%，時間為2.5 h；然后將剩余的原輔料加入面團中，混勻后打面；第二次發酵溫度、濕度同第一次，時間為15 min；醒發溫度為36~38 ℃，相對濕度為75%~80%，時間為55 min；風爐烘烤溫度為190 ℃，時間為30 min，蒸汽6 s；待冷卻至30 ℃后取出，進行感官評價和質構評價。

1.4 紫薯面包單因素試驗

1.4.1 紫薯粉添加量的確定

按照紫薯面包制作的工藝流程和操作要點，以紫薯粉和高筋粉總質量為基重，固定酵母添加量2.0%、黃油添加量10%、蔗糖添加量10%，設置紫薯粉添加量0，4%，8%，12%，16%和20%，考察紫薯粉添加量對面包品質和質構特性的影響。

1.4.2 酵母添加量的確定

以紫薯粉和高筋粉總質量為基重，固定紫薯粉添加量8%、黃油添加量10%、蔗糖添加量10%，設置酵母添加量0.5%，1.0%，1.5%，2.0%，2.5%和3.0%，考察酵母添加量對面包品質和質構特性的影響。

1.4.3 黃油添加量的確定

以紫薯粉和高筋粉總質量為基重，固定紫薯粉添加量8%、酵母添加量2%、蔗糖添加量10%，設置黃油添加量4%，6%，8%，10%，12%和14%，考察黃油添加量對面包品質和質構特性的影響。

1.4.4 蔗糖添加量的確定

以紫薯粉和高筋粉總質量為基重，固定紫薯粉添加量8%、酵母添加量2%、黃油添加量10%，設置蔗糖添加量6%，8%，10%，12%，14%和16%，考察蔗糖添加量對面包品質和質構特性的影響。

1.5 紫薯面包配方優化

在單因素試驗結果的基礎上，選取較優的試驗結果進行L9(34)正交試驗，以面包品質和質構特性為指標，確定紫薯面包的最佳配方。試驗設計見表1。

表1 紫薯面包配方的正交試驗設計 單位：%

1.6 紫薯面包的品質評價

比容的測定[10]，按照比容（mL/g）=面包體積（mL）/面包種類（g）進行計算。感官評價人員為15名經培訓后的烘焙專業學生，采用百分制的評分標準，取平均值作為感官評價結果。感官評價標準如表2所示。

表2 紫薯面包感官評價標準

1.7 紫薯面包質構特性評價

選用質構儀的壓力測試模式進行測定，在面包的中心和兩側分別切取厚度15 mm的面包片，利用直徑36 mm的圓柱形探頭進行紫薯面包的質構測定。操作類型：TPA模式。測定參數：測試距離20.0 mm，觸發類型Auto 5.0 g，壓縮率50.0%，測試速率1.0 mm/s。記錄3次平行測定結果，取平均值。

2 結果與分析

2.1 紫薯粉添加量對面包品質和質構的影響

2.1.1 紫薯粉添加量對面包品質的影響

由圖1可知，隨著紫薯粉添加量的增加，感官評分呈先低后高的趨勢，當紫薯粉添加量為8%時，感官評分達到最高。因為紫薯粉粗纖維含量較多，之后隨著紫薯粉添加量的增加，口感變得粗糙，內部組織發生變化，大孔洞較多。比容隨著紫薯粉添加量的增加，呈現下降趨勢，主要是因為紫薯中面筋蛋白含量不高[11]，導致面包比容降低[12]。

圖1 紫薯粉添加量對面包品質的影響

2.1.2 紫薯粉添加量對面包質構的影響

由表3可知，隨著紫薯粉添加量的增大，面包的硬度和咀嚼性顯著升高，而黏聚性則呈降低趨勢。當紫薯粉添加量為16%和20%時，紫薯粉添加量對硬度和咀嚼性無顯著影響。面包的彈性隨著紫薯粉添加量的增大呈現先升高后降低的趨勢，當添加量大于12%后，彈性無顯著影響。質構特性中的硬度和咀嚼性與面包口感呈負相關，彈性和黏聚性呈正相關[13]。因此，綜合紫薯面包品質和質構指標，選用紫薯粉添加量4%，8%和12%進行優化試驗。

表3 紫薯粉添加量對面包質構的影響

2.2 酵母添加量對面包品質和質構的影響

2.2.1 酵母添加量對面包品質的影響

由圖2可知，隨著酵母添加量的增加，面包的感官評價和比容呈現先升高后降低的趨勢，當添加量為2%時，感官評分和比容達到最大值。由于酵母可以使面團中的糖類發酵，產生大量的二氧化碳，而面團中形成的面筋網絡可以保留二氧化碳，故使面包蓬松、多孔[14]。酵母添加量達到2.5%時，會使面團氣孔快速增大[15]，導致塌陷現象的發生，影響面包的感官和比容[16]。

圖2 酵母添加量對面包品質的影響

2.2.2 酵母添加量對面包質構的影響

由表4可知，隨著酵母添加量的增大，面包的硬度和咀嚼性呈現降低趨勢，當酵母添加量達2.0%及以上時，硬度和咀嚼性影響不明顯。彈性和黏聚性隨酵母添加量的增加呈現先增大后減小的趨勢，酵母添加量在1.5%~2.5%范圍內，彈性和黏聚性達到最大。綜合面包品質和質構兩個指標的結果，選用酵母添加量1.5%，2.0%和2.5%進行優化試驗。

表4 酵母添加量對面包質構的影響

2.3 黃油添加量對面包品質和質構的影響

2.3.1 黃油添加量對面包品質的影響

由圖3可知，紫薯面包的感官評分和比容隨黃油添加量的增加呈先升高后降低的趨勢，當黃油添加量為10%時，兩者均達到最大值。主要是因為黃油可以使面團的韌性降低、柔軟性增大，食用起來柔軟可口。黃油與糖分發生一系列化學反應，可以形成特殊的香味物質。但黃油添加量達到12%及以上時，會使面團的黏性增大而彈性降低，出現粘牙現象[17]。

圖3 黃油添加量對面包品質的影響

2.3.2 黃油添加量對面包質構的影響

由表5可知，隨著黃油添加量的增加，面包的硬度和彈性呈現先增加后降低的趨勢，在8%~12%范圍內，黃油添加量對硬度和彈性影響不明顯。咀嚼性隨著添加量的增加而減小，而黏聚性則呈相反趨勢，主要是油脂阻止了面筋結構形成，導致水分和氣體不易逸出[18]。綜合考慮，選用黃油添加量8%，10%和12%進行優化試驗。

表5 黃油添加量對面包質構的影響

2.4 蔗糖添加量對面包品質和質構的影響

2.4.1 蔗糖添加量對面包品質的影響

由圖4可知，隨著蔗糖添加量的增加，面包的感官評分和比容先增大后減小，添加量為10%時達到最高。蔗糖添加量較少，酵母沒有充分利用糖分，導致面團發酵延遲，產生的二氧化碳較少，不能形成良好的網狀結構，且甜味較淡[19]。蔗糖含量較高，會抑制酵母的發酵，最終面包內部結構粗糙，顏色發暗，口感較膩[20]。

圖4 蔗糖添加量對面包品質的影響

2.4.2 蔗糖添加量對面包質構的影響

由表6可知，隨著蔗糖添加量的增加，硬度、咀嚼性和黏聚性呈現先減小后增大的趨勢，當添加量為10%時，三者均為最小值，在8%~12%范圍內，受添加量的影響不顯著。彈性則先增大后減小，當添加量為10%時，其達到最大值，主要是糖分影響酵母發酵，結果對彈性影響較明顯[21]。綜合考慮，選用蔗糖添加量8%，10%和12%進行優化試驗。

表6 蔗糖添加量對面包質構的影響

2.5 正交優化結果

由表7可知，以感官評價為考察指標，影響結果為紫薯粉添加量（A）＞黃油添加量（C）＞酵母添加量（B）＞蔗糖添加量（D）。以比容為考察指標，影響結果為紫薯粉添加量（A）＞酵母添加量（B）＞黃油添加量（C）＞蔗糖添加量（D）。由于紫薯粉代替部分高筋粉不利于面包發酵，最終會影響面包的感官和質地，故酵母添加量選擇2.5%對面包發酵結果會更加有益。因此，綜合考慮，選擇紫薯面包的優化結果為A2B3C2D2，即紫薯粉添加量8%，酵母添加量2.5%，黃油添加量10%，蔗糖添加量10%。

表7 紫薯面包正交試驗結果

2.6 紫薯面包驗證試驗

2.6.1 面包品質驗證結果

按照正交試驗優化結果進行驗證試驗，結果如圖5所示。按照優化后的配方制作出的紫薯面包，其外觀、色澤、氣味、滋味、內部組織和包心各個感官指標較佳，感官評分為89.75分，比容為3.39（mL/g）。

圖5 紫薯面包感官測定雷達圖

2.6.2 面包質構特性驗證結果

按照正交優化后的紫薯面包配方，制成產品后進行質構測定，結果如表8所示。硬度、彈性、咀嚼性和黏聚性4個指標相對于優化前有一定變化，結果良好，可用于紫薯面包的制作。

表8 最佳配方紫薯面包的質構測定

3 結論

1) 紫薯面包的最佳配方：以紫薯粉和高筋粉總質量為基重，紫薯粉添加量8%，酵母添加量2.5%，黃油添加量10%，蔗糖添加量10%。

2) 經過優化后的紫薯面包配方所制成的面包外觀狀態飽滿，無變形現象，紋路較清晰；其色澤帶有淡淡的紫色，無焦糊現象；有紫薯和面包烘烤的風味，無異味；組織狀態較細膩，空洞較小；包心淡黃帶有淡紫色，有絲樣光澤。

3) 對優化后的配方制成的產品進行品質和質構分析，結果發現，其感官評價較高，比容測試結果正常，質構中的4個指標值較佳。

按照二次發酵法制成的紫薯面包，其感官評價和質構特性良好，可按照此配方進行紫薯面包的研制。面包中添加紫薯粉不僅可以提高面包的營養價值，還為紫薯的深加工和進一步開發利用提供理論支撐。