不同解凍方式對冷凍面團品質的影響

孫伊琳

（江南大學食品學院，江蘇 無錫 214000）

冷凍面團技術是20世紀50年代發展起來的烘焙食品新技術，其省時、省工、省料等諸多優越性促進了國外烘焙行業連鎖經營模式的快速發展。我國的冷凍面團技術約在20世紀80年代中期才開始起步，相對西方發達國家起步較晚。冷凍面團是指在面包、蛋糕等西點和包子、饅頭等中點的生產過程中運用冷凍原理與技術，處理成品或半成品，使其在此階段儲藏若干時間，待需用時經解凍處理，而后繼續剩余的生產流程，直至成為成品。西方國家最先將冷凍面團技術應用于面包的制作中，包括牛角包、法棍、吐司等。而與西方國家不同，我國的發酵主食以饅頭為主，其消費區域大、人群范圍廣，并且在蒸制的過程中很大程度保留了蛋白營養。但是由于饅頭水分含量大，淀粉老化快，其貨架期短。為延長貨架期，市面上多售冷凍成品饅頭，但其不足之處在于感官品質復原性差，新鮮度遠不及冷凍面團饅頭。因此冷凍面團技術將大幅度推動饅頭工業化的發展[1]。

冷凍面團品質的劣變主要表現在面團發酵能力和結構的退化，導致生產出來的面包和饅頭體積變小、硬度增加、貨架期縮短。諸多研究表明冷凍面團品質劣變來源于冰晶形成及冰重結晶引起的面團關鍵組分的劣變[2-5]。國內外有大量學者對冷凍引起的面團品質劣變及改善方法進行了研究[6-8]，但是由于面團結構較為復雜且受諸多因素的影響，在逐漸明確面團品質劣變的原因后，改善方法多且雜，缺少對面團組分影響的深入研究，這在一定程度上限制了冷凍面團技術的發展。本文從解凍方式入手，探究不同解凍方式對面團品質的影響。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

中筋小麥粉（饅頭粉）：五得利面粉公司；高筋小麥粉（面包粉）：新良面粉公司；半干酵母：安琪酵母公司；黃油：安佳公司；食鹽：廣鹽集團股份有限公司；綿白糖：香港太古糖業有限公司；鹽酸：國藥集團化學試劑有限公司。

1.2 儀器與設備

Mixolab2混合實驗儀：法國Chopin公司；TA XT Plus型物性分析儀：英國Stable Micro System公司；3nh型精密色度計：日本Konica Minolta公司；DHR-3型流變儀：美國TA儀器公司；BXS-400S恒溫恒濕箱：上海博迅公司；KMC520型廚師機：英國Kenwood公司；EDEN型醒發箱：廣東壹達電器公司；BCD-321W型冰箱：德國SIEMENS公司；M1-L213B型微波爐：廣東美的公司；DK-S26型恒溫水浴鍋：上海森信公司；MesoMR23-060V-I型低場核磁共振儀：蘇州紐邁分析儀器股份有限公司；IR-ADV 4225型圖像掃描儀：日本佳能公司。

1.3 試驗方法

1.3.1 面包粉、饅頭粉粉質特性測定

參考GB/T 14614—2019《糧油檢驗小麥粉面團流變學特性測試粉質儀法》，測定面包粉及饅頭粉粉質特性。

1.3.2 冷凍面團制備

饅頭面團配方及工藝：將400 g面粉、6 g干酵母混勻，置于廚師機中，加入冰水210 g，在廚師機中低速混合2 min后高速混合4 min使得面筋充分形成。將面團分割（70 g/個）并搓圓，-35℃速凍6 h后轉移至-20℃，進行2周凍藏。

面包面團配方及工藝：將400 g面粉、6 g干酵母、2.4 g食鹽、20 g白砂糖充分混勻，加入冰水241 g，在廚師機中低速混合5 min后，加入20 g黃油高速混揉10 min，直至面團可以拉出連續的薄膜。將面團分割（70 g/個）并搓圓，-35℃速凍6 h后轉移至-20℃，進行2周凍藏。

1.3.3 解凍參數設定

本試驗設置4種不同的解凍條件：1）4℃條件下過夜緩慢解凍12 h；2）25℃、相對濕度80%條件下解凍60 min；3）38℃、相對濕度80%條件下解凍60 min；4）230 W微波條件下解凍6 min。4種條件下均保證冷凍面團完全解凍。

1.3.4 面團水分流動性及質量損失測定

將解凍前后的面團進行稱重，質量差與面團原質量的比值記為質量損失。

面團的水分流動性的測定方法參考文獻[9]稍作修改，利用低場核磁共振儀測得圖像為自由誘導指數衰減曲線，通過儀器自帶的反演軟件進行數據反演，迭代次數為100萬次，得到樣品的不同水分的弛豫時間與峰面積比例來分析面團中水分的流動性情況。

1.3.5 面團酵母產氣速率和膨脹體積測定

面團產氣能力測定參照文獻[1]，通過氣體置換水的體積的變化量來表征產氣量，即酵母的產氣能力。將解凍后的面團置于量筒中，輕壓面團以保證面團完全填滿在量筒底部，將面團在醒發箱（38℃、80%濕度）中醒發120 min。記錄初始和不同時間段的面團體積，兩者差值即為面團體積的增加量。

1.3.6 饅頭、面包制備

將解凍后的面團在38℃、相對濕度80%下，醒發45 min。沸水蒸制30 min，冷卻至室溫（25℃）后進行饅頭品質測定。

將解凍后的面團在38℃、相對濕度80%下，醒發45 min。焙烤15 min（上火溫度：190℃、下火溫度：210℃），冷卻至室溫（25℃）后進行面包品質測定。

1.3.7 饅頭、面包比容測定

將冷卻至室溫（25℃）的饅頭、面包稱重，參考文獻[10]的方法用小米置換法測量饅頭、面包的體積，并計算比容。

比容/（mL/g）=V/m

式中：V為體積，mL；m為質量，g。

1.3.8 饅頭、面包硬度測定

將饅頭或面包切片（20 mm）進行物性分析儀測定。測定條件：探頭型號P/35；測試前速度1 mm/s、測試后速度10 mm/s、測試中速度1 mm/s；觸發力5 g，形變程度50%。

1.3.9 饅頭、面包表皮及內芯色度測定

通過內置C光源的色度計測量饅頭和面包表皮（頂部中心）和內芯（中心位置）的顏色，測定L*（明度）、a*（紅綠色）、b*（黃藍色）。

1.3.10 饅頭、面包切片內部紋理結構測定

對饅頭或面包的中心位置切出厚度為20 mm的饅頭（面包）片，利用圖像掃描儀獲取圖像。

2 結果與分析

2.1 面包粉和饅頭粉粉質特性評價

小麥粉粉質特性見表1。

表1 小麥粉粉質特性Table 1 Rheological properties of flour

面團的吸水率指達到面團的目標扭矩C1[（1.1±0.5）Nm]所需的水分，本試驗測得饅頭粉和面包粉的吸水率分別為61.5%和69.0%。面團在受到機械及熱作用后扭矩降低的最小值為面筋弱化谷值，值越小則表示面團的機械力穩定性越強，饅頭粉和面包粉的面筋弱化谷值均較小，表明其具有良好的機械力穩定性。淀粉糊化值越大，糊化作用越強，而饅頭粉的糊化值明顯高于面包粉。面團冷卻階段糊化淀粉的回生特性反映了淀粉酶活性的高低，回生值過高，隨著時間的推移會對加工產品的風味及質構造成很大影響，饅頭粉的回生值較面包粉高33.71%。兩種面粉充分體現了高筋粉與中筋粉之間的差異性。

2.2 不同解凍方式對面團水分流動性及質量損失的影響

不同解凍方式對面團質量損失的影響見表2。

表2 不同解凍方式對面團質量損失的影響Table 2 Effects of different thawing methods on weight loss of frozen dough

在冷凍面團的解凍過程中冰逐漸融化，其中有一小部分作為自由水流失。由表2可知，饅頭面團在38℃解凍質量損失最大為1.64%，而面包面團在微波解凍條件下質量損失最大為2.19%，4℃和25℃下解凍對面團質量損失較小，緩慢解凍更有利于減少面團中水分的流失[9]。

不同解凍方式對面團水分流動性的影響見圖1。

圖1 不同解凍方式對面團水分流動性的影響Fig.1 Effects of different thawing methods on water mobility of frozen dough

由圖1可知，饅頭面團和面包面團的T2分布圖譜有3個峰區，低于10 ms的峰1對應的是與蛋白結合最為緊密的強結合水，水分子流動性最差，為不可凍結水。峰2分布區域最大，為結合程度較低的弱結合水，同樣是不可凍結水。峰3分布區域最小，為自由水，是可凍結水[10]。

4種解凍條件下，微波條件與其它解凍條件差別較為明顯，表現在1 ms～10 ms峰分布區域較小，10 ms～100 ms分布區域較廣[11]。此外可以看到饅頭面團與面包面團的弛豫時間峰型存在明顯差異。并且面包面團在不同解凍條件下的T2分布圖譜差異性更加明顯，緩慢解凍條件（4、25、38℃）下，面團中強結合水的比例較高；25℃和38℃條件下解凍的面團的弱結合水比例相近，推測不同的解凍條件對面團中面筋蛋白結合水的狀態影響較大，微波快速解凍更容易導致面筋蛋白的脫水，從而導致產品品質的顯著下降[12]。

2.3 不同解凍方式對面團產氣及持氣能力的影響

不同解凍方式對酵母產氣速率的影響見表3。

表3 不同解凍方式對酵母產氣速率的影響Table 3 Effects of different thawing methods on yeast gas production rate of frozen dough

由表3可知，微波解凍方式下得到的饅頭和面包面團的產氣速率最低，25℃解凍方式得到兩種面團的產氣速率最高。酵母活性的降低對冷凍面團的面包品質劣變的貢獻比面筋退化更大，這可能是微波方式殺死了部分酵母，導致產氣速率明顯下降。與4℃相比，25℃下酵母產氣速率更快，可能是在25℃下酵母更容易被喚醒，且維持在較高活性的狀態，當進行產氣速率測定時，可迅速產生二氧化碳，使面團體積的膨脹。

不同解凍方式對面團膨脹體積的影響見圖2。

圖2 不同解凍方式對面團膨脹體積的影響Fig.2 Effects of different thawing methods on expanding volume of frozen dough

酵母在初始階段所產生的氣體主要用于醒發面團，隨后其所產生的氣體對面團體積增加做出貢獻。由圖2可知，饅頭面團在38℃下的膨脹體積明顯低于面包面團。在60 min后饅頭面團膨脹體積已經趨于平緩，而面包面團則是在100 min后開始趨于平緩，這可能與面團本身的持氣能力有關。此外，饅頭面團38℃解凍后，面團體積膨脹明顯高于其它條件，而對于面包面團來說，25℃和38℃下解凍的面團均具有較好的膨脹體積。

2.4 不同解凍方式下饅頭及面包的品質評價

2.4.1 比容和硬度

不同解凍方式對饅頭和面包的比容、硬度的影響見表4。

表4 不同解凍方式對饅頭和面包的比容、硬度的影響Table 4 Effects of different thawing methods on specific volume and hardness of steamed bread and bread

由表4可知，隨著解凍溫度的增加，饅頭和面包的比容都呈下降趨勢，硬度明顯增加。冷凍面團面包的硬度增大，與水分含量的降低有關。在38℃和微波解凍條件下，冷凍面團中的冰晶迅速融化，面團水分流失明顯，從而導致饅頭和面包的比容明顯減小，硬度明顯增加。

此外，在4℃緩慢解凍條件下經蒸制或焙烤獲得的饅頭或面包的比容最大，硬度最小；在微波解凍條件下的比容最小，硬度最大。可見4種解凍方式下得到的面團，4℃緩慢解凍對面團品質的影響較小，而微波方式解凍得到的面團品質則相對較差[11]。

2.4.2 色度

饅頭和面包的表皮、內芯色度變化見表5和表6。

表5 不同解凍方式對饅頭和面包的表皮色度的影響Table 5 Effects of different thawing methods on color of skin of steamed bread and bread

表6 不同解凍方式對冷凍面團饅頭和面包的內芯色度的影響Table 6 Effects of different thawing methods on color of slice of steamed bread and bread

解凍方式對冷凍面團產品色澤的影響主要通過比較樣品的L*來表征。對于饅頭來說，在沸水浴蒸制的過程中無美拉德反應發生，整體呈白色。面包由于受到高溫焙烤的影響，表皮呈現棕褐色。面包表皮的明度（L*）受解凍條件的影響明顯強于饅頭表皮，微波解凍后焙烤的面包表皮L*為122.62，比4℃緩慢解凍后焙烤的面包表皮L*（100.60）高21.89%，這表明快速解凍不利于面包表面的美拉德反應，烘焙色澤較差。

不同解凍方式對冷凍面團饅頭和面包的內芯色度同樣存在顯著影響。隨解凍溫度的增加，饅頭內芯的明度（L*）降低，而面包內芯的明度有所增加。推測在較高的解凍溫度和較快的解凍速率下，面團中的水分未能均勻分布，導致在蒸制的過程中受熱不均，使得饅頭內芯出現部分硬結現象，顏色加深。對于面包而言恰好相反，美拉德反應的減弱，使面包喪失獨有的風味及棕褐色澤，品質下降。此外，隨解凍溫度的增加，面包表皮與內芯的色差（ΔL*）均下降，推測緩慢解凍有利于面團中水分的再分布，且減少結合水的過度流失，利于冷凍面包面團終產品的色澤保護。

2.4.3 內部紋理結構

不同解凍方式對饅頭、面包切片的紋理結構的影響見圖3。

圖3 不同解凍方式對饅頭、面包切片的紋理結構的影響Fig.3 Effects of different thawing methods on slice structure of steamed bread and bread

由圖3可知，饅頭和面包的內部切片紋理在解凍條件4、25℃和38℃的時候呈現較好狀態，表現為內部切片氣孔大小適中、質構松軟、具有均勻的內部紋理結構，而微波條件下的切片內部氣孔密度較大。但饅頭切片的內部氣孔疏松度均小于面包。這與饅頭、面包本身的特點密不可分，面包由于在制作過程中添加一定量的糖、鹽、黃油，會使其氣孔結構更加疏松，比容更大。因此，4、25℃和38℃解凍條件下獲得的饅頭或面包內部結構更均一，質構更加松軟，這可能是與這3種解凍方式更好地保護了內部的面筋網絡結構有關。

3 結論

4℃緩慢解凍后制得的饅頭或面包的比容最大，硬度最小，終產品品質較優。而在微波解凍后得到的面團品質較差，終產品比容最小，硬度最大，內部結構不均勻，這是由于微波劇烈快速解凍更容易導致面筋蛋白的脫水，從而導致產品品質的顯著下降。不同解凍條件對冷凍面團饅頭和面包的表皮與內芯色澤均有影響，緩慢解凍后所得的產品表皮和內芯色澤較優，同時緩慢解凍可使冷凍面團獲得較好的膨脹體積，內部結構均一、質地松軟。以上結果表明，在4℃條件下緩慢解凍對冷凍面團終產品品質的影響更小，使用緩慢解凍的方式有利于獲得品質更佳的冷凍面團及其終產品，這為冷凍面團的生產、加工提供參考。