蕎麥粉對(duì)無麩質(zhì)面包品質(zhì)及儲(chǔ)藏特性的影響

趙鑫

山西農(nóng)業(yè)大學(xué)山西功能食品研究院，特色農(nóng)產(chǎn)品加工山西省重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室（太原 030031）

全球范圍內(nèi)約1%的人對(duì)谷物麩質(zhì)產(chǎn)生過敏反應(yīng)而患有麩質(zhì)不耐癥，其癥狀主要包括乳糜瀉病、非乳糜瀉小麥敏感和小麥過敏。麩質(zhì)不耐癥與部分人體對(duì)小麥、大麥、黑麥、燕麥等作物中醇溶蛋白的終生不耐受性有關(guān)，無麩質(zhì)飲食是麩質(zhì)不耐癥患者唯一的飲食方案[1]。在無麩質(zhì)配方中添加各種改良劑，可以增強(qiáng)其黏彈性而起到模擬麩質(zhì)的效果[2]，從而改善無麩質(zhì)食品的質(zhì)地、口感和市場(chǎng)接受度。但是，無麩質(zhì)食品仍存在部分營養(yǎng)成分含量較低的問題，比如蛋白質(zhì)、微量元素及膳食纖維等。因此，有必要通過補(bǔ)充部分營養(yǎng)素，改進(jìn)無麩質(zhì)食品的營養(yǎng)和膳食功能。

蕎麥營養(yǎng)豐富，保健功能強(qiáng)，常被用作營養(yǎng)補(bǔ)充原料生產(chǎn)面條、面包、茶、醋、酒等產(chǎn)品。蕎麥富含硫胺素（VB1）、核黃素（VB2）和吡哆醇（VB6）等維生素，也是微量元素（包括鋅、銅、錳和硒）的重要來源[3]。蕎麥脂肪酸組分在營養(yǎng)上優(yōu)于其他谷物，含有80%以上的不飽和脂肪酸[4]。蕎麥富含的水溶性膳食纖維成分，對(duì)于肥胖癥或2型糖尿病患者飲食中具有重要意義[5]。同時(shí)，蕎麥中蘆丁、兒茶素和多酚的含量較高，具有較強(qiáng)的抗氧化活性[6]。由于蕎麥粉中的醇溶蛋白含量非常低，僅為小麥的1/10，可以作為乳糜瀉患者飲食中的重要成分[7]。因此，蕎麥可作為無麩質(zhì)面包加工的優(yōu)質(zhì)原料，不僅可以補(bǔ)充有益的健康效果，而且可以防止食物在加工儲(chǔ)藏過程中氧化變質(zhì)。

試驗(yàn)通過添加不同比例的蕎麥粉替代無麩質(zhì)面包配方中的玉米淀粉，研究不同復(fù)配比例面包的比容、硬度、色澤、氣孔結(jié)構(gòu)及老化焓值等品質(zhì)指標(biāo)和儲(chǔ)藏特性，旨在對(duì)無麩質(zhì)面包產(chǎn)品配方進(jìn)行進(jìn)一步的改良和優(yōu)化。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

純苦蕎粉（山西新馬雜糧有限公司）；馬鈴薯淀粉（河南恩苗食品有限公司）；玉米淀粉（南京甘汁源糖業(yè)有限公司）；黃原膠（山東阜豐發(fā)酵有限公司）；酵母粉（安琪酵母有限公司）；蔗糖、食用鹽、食用油（市售）。

1.2 儀器與設(shè)備

Pyris 1差示掃描量熱儀（DSC，美國Perkin Elmer公司）；DC-236SZ醒發(fā)箱[新麥機(jī)械（中國）有限公司]；烤箱（無錫聯(lián)合緯創(chuàng)機(jī)械有限公司）；Hunter LabUltraScan PRO全自動(dòng)色差儀（美國Hunterlab公司）；HM740和面機(jī)（青島漢尚電器有限公司）；FTCTMSPro質(zhì)構(gòu)儀（美國FTC公司）。

1.3 試驗(yàn)方法

1.3.1 樣品制備

無麩質(zhì)面包基本配方（CK）：玉米淀粉400 g，馬鈴薯淀粉100 g，蔗糖30 g，食用鹽7 g，黃原膠5 g，酵母粉10 g，食用油30 g。

用相當(dāng)于面粉總質(zhì)量的12.5%（BW1），25.0%（BW2），37.5%（BW3）和50.0%（BW4）的蕎麥粉替代對(duì)照配方中對(duì)應(yīng)量的玉米淀粉，其余原料不變。各處理如表1所示。

表1 面包配方處理 單位：g

面包出爐后于室溫條件下冷卻2 h后對(duì)其相關(guān)品質(zhì)特性進(jìn)行測(cè)定。

1.3.2 面包比容和含水量檢測(cè)

面包冷卻2 h后，利用小米置換法測(cè)定儀測(cè)定面包體積，并稱量其質(zhì)量。面包比容（mL/g）=體積（mL）/質(zhì)量（g）。

按GB/T 5009.3—2016《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn) 食品中水分的測(cè)定》規(guī)定的方法測(cè)定面包含水量。

1.3.3 面包氣孔特性測(cè)定

面包冷卻2 h后，將面包切成厚10 mm的薄片，采用圖像掃描儀（Epson Perfection V200，美國）對(duì)面包紋理結(jié)構(gòu)進(jìn)行掃描，獲取分辨率300 dpi圖像。選取面包中心位置20 mm×20 mm的視野，利用Image J軟件（設(shè)定分辨率半徑為50～50 000 μm）對(duì)面包的氣孔數(shù)目（N/cm2）、氣孔平均面積（mm2）、孔隙度（氣孔面積/總面積，%）進(jìn)行分析。

1.3.4 面包紋理結(jié)構(gòu)評(píng)分

面包冷卻2 h后，由10名接受培訓(xùn)的評(píng)定人員（5名男性、5名女性）組成評(píng)定小組，參照盧潔[8]的感官評(píng)價(jià)方法對(duì)紋理結(jié)構(gòu)進(jìn)行評(píng)分。評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)：氣孔均勻細(xì)密，無明顯空洞8～10分；氣孔均勻程度中等，有些許空洞5～7分；氣孔不均勻，空洞較大，0～4分。

1.3.5 面包色差測(cè)定

面包冷卻2 h后，采用全自動(dòng)色差儀測(cè)定面包表皮和面包芯的L*，a*，b*。L*表示亮度，其值越大顏色越亮；a*表示紅綠值，其值越大，表明顏色越紅，反之越綠；b*表示黃藍(lán)值，其值越大顏色越黃，反之越藍(lán)。面包皮的褐變指數(shù)（browning index，BI）按式（1）計(jì)算。

式中：x=（a*+1.75L*）/（5.645L*+a*-3.012b*）。

1.3.6 面包硬度測(cè)定

面包冷卻2 h后將其密封保存，在貯藏第0，第24，第48和第72小時(shí)對(duì)面包的硬度變化進(jìn)行測(cè)定。取20 mm×20 mm×20 mm立方體的面包芯，利用質(zhì)構(gòu)儀測(cè)定其硬度指標(biāo)。

1.3.7 面包老化焓測(cè)定

參考Bosmans等[9]的方法，分別稱取2 g面包芯樣品，采用差示掃描量熱儀測(cè)定貯藏0，12，24，48和72 h的老化焓值（ΔHr）。程序設(shè)定：起始30 ℃靜置1 min，升溫幅度30～100 ℃，升溫速率10 ℃/min。

2 結(jié)果與分析

2.1 蕎麥粉對(duì)無麩質(zhì)面包比容的影響

在無麩質(zhì)面包配方中，蕎麥粉的添加均調(diào)高了面包的比容，通過加入蕎麥粉使面包的比容從2.73 mL/g增加到2.78～3.21 mL/g。隨著蕎麥粉添加比例的增加，面包比容得到一定提高，但25.0%，37.5%和50.0%蕎麥粉添加量間沒有顯著差異，50%蕎麥粉添加量的面包比容略微下降。蕎麥粉提高無麩質(zhì)面包比容的原因主要有兩點(diǎn)：一是蕎麥粉提高其膳食纖維含量，膳食纖維易吸水膨脹有助于提高面包體積[10]；二是蕎麥粉與玉米和馬鈴薯淀粉的持水力的差異[2]，導(dǎo)致無麩質(zhì)面包體積發(fā)生較大改變。消費(fèi)者大多更青睞于蓬松柔軟的面包（一般比容相對(duì)較大），因此通過在無麩質(zhì)面包配方添加蕎麥粉可在一定程度上改善其感官品質(zhì)。

圖1 蕎麥粉添加量對(duì)無麩質(zhì)面包比容的影響

2.2 蕎麥粉對(duì)無麩質(zhì)面包紋理結(jié)構(gòu)的影響

孔徑范圍為50～50 000 μm的孔隙結(jié)構(gòu)對(duì)面包的外觀有重要影響[11]。顯微紋理結(jié)構(gòu)結(jié)果表明（表2），與對(duì)照樣品對(duì)比，所有添加蕎麥粉處理無麩質(zhì)面包的氣孔密度均顯著提加（P＜0.05）。氣孔平均面積隨著蕎麥粉添加量的增加呈上升趨勢(shì)（CK除外）。與對(duì)照樣品相比，12.5%和25.0%蕎麥粉添加量的氣孔平均面積顯著變小（P＜0.05），而37.5%和50.0%蕎麥粉添加量沒有顯著差異。CK、BW1、BW2、BW3和BW4氣孔平均面積的變異程度分別為7.6%，4.7%，1.3%，2.2%和2.3%，表明添加蕎麥粉使氣孔更加均勻。此外，與對(duì)照樣品相比，25.0%～50.0%蕎麥粉添加量樣品的孔隙度顯著提高（P＜0.05），所以蕎麥粉無麩質(zhì)面包比容較大與其增大面包芯的孔隙度也有一定關(guān)系。

表2 蕎麥粉添加量對(duì)無麩質(zhì)面包紋理結(jié)構(gòu)的影響

感官評(píng)價(jià)結(jié)果表明，添加更多蕎麥粉的無麩質(zhì)面包比對(duì)照面包顯示出更好的紋理結(jié)構(gòu)特征，添加蕎麥粉（12.5%～50.0%）使紋理結(jié)構(gòu)評(píng)分從6.12分增加到6.34～7.35分，相比對(duì)照增幅3.6%～20.1%，其中添加25.0%蕎麥粉的紋理結(jié)構(gòu)評(píng)分最高。面筋含量決定面團(tuán)的持氣能力，而無麩質(zhì)配方需要有其他凝膠替代麩質(zhì)時(shí)才能保留氣體，促進(jìn)面包良好紋理結(jié)構(gòu)的形成[12]，試驗(yàn)表明適當(dāng)提高無麩質(zhì)面包蕎麥粉含量有助于其外觀品質(zhì)的提升。

2.3 蕎麥粉對(duì)無麩質(zhì)面包色澤的影響

色澤是烘焙產(chǎn)品感官評(píng)價(jià)的重要指標(biāo)，對(duì)于面包產(chǎn)品的市場(chǎng)接受度有重要影響。與對(duì)照樣品相比，各種添加蕎麥粉處理均使面包芯的亮度（L*）顯著降低（P＜0.05），且隨著蕎麥粉添加量的增加呈明顯降低趨勢(shì)。較高含量蕎麥粉添加處理（25%～50%）的面包表皮顏色亮度（L*）也均顯著下降。添加蕎麥粉使面包芯的紅色度（a*）和黃色度（b*）顯著提高（P＜0.05，BW4面包芯b*值除外），其中蕎麥粉的添加對(duì)a*值的提高趨勢(shì)更為明顯。面包的顏色主要受原料混合后固有的顏色特性影響，所以蕎麥粉面包色澤主要受其自身顏色較深影響。已有研究表明，無麩質(zhì)面包與全麥面包相比色澤通常較淺，適當(dāng)加深無麩質(zhì)面包顏色對(duì)消費(fèi)者接受度影響不大，蕎麥粉添加量50.0%的面包芯亮度相比對(duì)照下降54.2%，可能對(duì)面包的視覺效果產(chǎn)生不利影響。面包褐黃色外皮的形成是由于面包烘焙過程中發(fā)生褐變反應(yīng)導(dǎo)致，其焦糖化和美拉德反應(yīng)產(chǎn)生的化合物對(duì)于提升產(chǎn)品風(fēng)味有重要貢獻(xiàn)[13]。褐變指數(shù)（BI）代表棕色的純度，是酶促或非酶促褐化過程中的一個(gè)重要參數(shù)。試驗(yàn)中蕎麥粉添加導(dǎo)致面包皮褐變指數(shù)的顯著增加，但不同添加量間差異不大（P＜0.05）。

表3 蕎麥粉添加量對(duì)無麩質(zhì)面包色澤的影響

2.4 蕎麥粉對(duì)無麩質(zhì)面包硬度的影響

硬度是評(píng)價(jià)烘焙產(chǎn)品的另一重要特征指標(biāo)，主要影響面包的適口度及其彈軟性，也可以衡量面包的儲(chǔ)藏特性。由圖2可知，各處理的面包硬度均隨時(shí)間推移呈現(xiàn)上升趨勢(shì)。在0～48 h，面包的硬度增長相對(duì)較快；48～72 h，硬度增幅相對(duì)減慢。面包剛出爐冷卻后，與對(duì)照相比，隨著蕎麥粉添加量增加，硬度下降，其中添加量25.0%～50.0%的下降幅度均達(dá)到顯著水平（P＜0.05）。在24，48和72 h，12.5%和25.0%蕎麥粉添加量面包的硬度與對(duì)照相比均沒有顯著差異，37.5%和50.0%蕎麥粉添加量面包的硬度顯著下降。在儲(chǔ)藏72 h后，37.5%和50.0%蕎麥粉添加量面包的硬度分別為340.2和288.4 g，相比對(duì)照（501.2 g）分別下降32.1%和42.5%，表明較高蕎麥粉添加量可顯著降低面包硬度，有助于延長無麩質(zhì)面包的貨架期。

圖2 蕎麥粉添加量對(duì)不同儲(chǔ)藏期無麩質(zhì)面包硬度的影響

2.5 蕎麥粉對(duì)無麩質(zhì)面包老化焓的影響

淀粉的老化焓（ΔHr）通常表示在貯存過程中支鏈淀粉形成的結(jié)晶再次加熱熔融時(shí)所需的能量，其值的變化能夠反映面包在儲(chǔ)存期間的氧化程度，其值越低表明氧化程度越弱[14]。通過對(duì)不同儲(chǔ)存時(shí)間面包ΔHr的測(cè)定（圖3），結(jié)果表明隨著時(shí)間的推移，各處理ΔHr值均呈現(xiàn)上升趨勢(shì)，但對(duì)照樣品的ΔHr值在48 h和72 h相差不大。在0～72 h，添加蕎麥粉處理的ΔHr值相比對(duì)照均不同程度的降低，這與蕎麥較低的淀粉回生起始溫度有關(guān)，馬鈴薯淀粉和玉米淀粉的回生溫度均高于蕎麥淀粉。但是，隨蕎麥粉添加量的增加，ΔHr值沒有呈現(xiàn)明顯的下降趨勢(shì)，在48和72 h，蕎麥粉添加量為12.5%和25.0%時(shí)顯著降低老化焓。但蕎麥粉添加量37.5%時(shí)老化焓升高，添加量50.0%時(shí)又導(dǎo)致該參數(shù)的降低。這種現(xiàn)象可能是由于無麩質(zhì)配方中存在不同類型的淀粉與蕎麥蛋白質(zhì)較為復(fù)雜的相互作用造成的。此外，隨著蕎麥粉用量的增加，玉米淀粉含量降低，蕎麥淀粉和玉米淀粉之間比例的變化也可能對(duì)面團(tuán)的熱性能產(chǎn)生影響[15]。綜合比較，通過添加蕎麥粉調(diào)整三種淀粉的比例起到改善無麩質(zhì)面包抗老化性的作用。

圖3 蕎麥粉對(duì)不同儲(chǔ)藏期無麩質(zhì)面包老化焓（ΔHr）的影響

3 討論與結(jié)論

在無麩質(zhì)面包配方中添加25%和37.5%蕎麥粉可顯著提高面包比容，使面包更加蓬松柔軟。高含量蕎麥粉（50%）的添加使無麩質(zhì)面包顏色加深較為明顯，可能會(huì)影響消費(fèi)者的感官評(píng)價(jià)，而37.5%添加蕎麥粉添加量對(duì)面包芯色澤影響較小，而且有助于面包皮色澤的改善。蕎麥粉的添加使得氣孔更加緊密均勻，改善面包芯的紋理結(jié)構(gòu)。在儲(chǔ)藏特性方面，較低含量蕎麥粉的添加對(duì)于面包儲(chǔ)藏期硬度指標(biāo)影響不大，而添加37.5%和50%蕎麥粉顯著降低其儲(chǔ)藏期的硬度。同時(shí)，通過添加蕎麥粉調(diào)整3種淀粉的比例起到減緩老化的作用。綜合比較，添加較高含量蕎麥粉（25%～37.5%）在不降低其外觀品質(zhì)的情況下，有助于改善面包的紋理結(jié)構(gòu)和儲(chǔ)藏特性。試驗(yàn)證實(shí)蕎麥粉的添加對(duì)無麩質(zhì)面包工藝參數(shù)具有一定的良好效果，在烘焙食品工業(yè)化生產(chǎn)中具有良好的應(yīng)用前景。