复合亲水胶对麦麸面包品质的影响分析

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　　 摘要：以麦麸面包为研究对象，分析海藻酸钠、黄原胶、羧甲基纤维素钠这3种亲水胶对面包品质的影响.在单因素试验的基础上，进行响应面试验，分别以感官评分和硬度为响应值，确定复合亲水胶的最佳组合.结果表明，当海藻酸钠添加量为0.23%，黄原胶添加量为0.10%，羧甲基纤维素钠添加量为0.30%时，预测的麦麸面包品质最优.按此组合进行验证试验，得到面包的感官评分为91.10分，硬度为623.50g，弹性为9.42mm，胶着性为497.50g，咀嚼性为46.30mJ.这为复合亲水胶在麦麸面包生产中的应用提供了参考.
　　 关键词：海藻酸钠;黄原胶;羧甲基纤维素钠;麦麸面包;品质
　　中图分类号：TS213.2  文献标识码：A  文章编号：1673-260X（2019）05-0082-05
　　 麦麸是小麦加工面粉后得到的副产品[1]，富含膳食纤维、微量元素、麦麸蛋白、酶类物质、酚类化合物[2]，能够防治糖尿病、高血压、动脉硬化、便秘、结肠癌等现代病[3]，已泛用于面包、蛋糕、饼干、桃酥、面条、馒头等面制品中[4].但是，用麦麸制作的面包在增加膳食纤维、氨基酸等成分的同时，也会对面包质构、风味和口感产生不良影响[5～6].因此，需要对麦麸面包的配方工艺进行改良.
　　 目前，对麦麸面包的品质改良主要是采用食用菌[7]和酶制剂[8]，却未见亲水胶体的应用报道.亲水胶体多为天然多糖大分子及其衍生物，在食品中具有改良质构和保持水分等作用[9].由于单一的食品胶作用并不全面，需要利用多种食品胶的协同作用进行优势互补[10～11]，但大多采用两两复配.因此，本试验选用面包生产中常用的3种亲水胶体：海藻酸钠、黄原胶、羧甲基纤维素钠，分析其对麦麸面包品质的影响，并采用响应面法进行复配，为麦麸面包生产中复合亲水胶体的应用奠定基础.
　　1 材料与方法
　　1.1 材料与设备
　　 材料：顶焙面粉：江苏新良面粉有限公司;半干酵母：安琪酵母股份有限公司;欧风纤麸（食用小麦麸）：肇庆市福加德面粉有限公司;奶粉：安徽达诺乳业股份有限公司;维佳烤焙油：广州南侨食品有限公司;海藻酸钠：青岛明月海藻集团有限公司;黄原胶、羧甲基纤维素钠：山东阜丰发酵有限公司;自然盐、白砂糖、鸡蛋、牛奶、小米：市售.
　　 设备：SM-25面团搅拌缸、SM-603F2S层次炉、DC-236S冻藏醒发箱、SCD-C4插盘式电冰箱：新麦机械有限公司;AR224CN电子天平：奥豪斯仪器有限公司;TR12面包切片机：广州浩雅机械设备有限公司;JMTY面包体积测定仪：杭州大吉光电仪器有限公司;TCII-3103电子秤：上海梅特勒托利多仪器有限公司;CT3质构仪：美国BROOKFIELD公司.
　　1.2 工艺流程
　　 配料→种面搅拌→种面发酵→主面搅拌→松弛→分割→中间醒发→成型→装模醒发→烘烤→冷却→切片
　　1.2.1 基础配方
　　 种面：顶焙面粉500g、活性半干酵母5g、水220g;
　　 主面：种面825g、顶焙面粉500g、白砂糖180g、半干酵母8g、欧风纤麸30g、牛奶210g、鸡蛋100g、自然盐15g、维佳焙烤油50g、奶粉20g、水50g、3种亲水胶（添加量以顶焙面粉的总质量1000g为基准）.
　　1.2.2 操作要点
　　 参考林娟娟等[12]的制作方法：先按配方制作种面，在醒发箱中发酵2h.然后制作主面：将配方原料（盐除外）拌匀后加盐，再快速搅拌，直至面团可以拉成光滑的一层薄膜即可.接着松弛40min后分割，在室温下静置醒发5min，成型后放入模具，醒发75min.最后进行烘烤，先烘烤10min，再转动烤盘烘烤5min，直到面包上色.后脱模冷却至室温，切片品尝.
　　1.3 单因素试验
　　 将海藻酸钠、黄原胶、羧甲基纤维素钠分别设置5个水平（0.1%、0.3%、0.5%、0.7%、0.9%）和1个对照组，分析各因素对麦麸面包感官评分的影响.麦麸面包的感官评分标准见表1.试验设3个平行，计算平均值.
　　1.4 响应面试验
　　 选择单因素试验中感官评分较高的水平范围，建立三因素三水平的响应面试验（见表2）.生产出17组麦麸面包后，对每组面包分别进行感官、质构和比容的测定.其中感官由10位具有一定专业水平的人员进行评分.
　　1.5 物质特性的测定
　　 取相同位置的麦麸面包切片（厚度为1.5cm），去掉四周外皮后用质构仪进行主要指标（如硬度、弹性、胶着性、咀嚼性）的测定.测定探头为TA4/1000圆柱形探头，测试类型为TPA质构分析，触发点负载5g，测定深度为10mm，测定时的速度为2mm/s，測量循环2次.
　　1.6 比容的测定
　　 以小米为填充物，用电子秤和面包体积测定仪分别测出麦麸面包的质量和体积.根据比容P=体积（V）/质量（M），计算出麦麸面包的比容P.
　　1.7 验证试验
　　 为了提高结果分析的准确度，分别以感官评分和硬度为响应值，预测最佳的复合亲水胶组合.并以此组合进行验证试验，测定麦麸面包的感官评分和质构特性.试验以不加亲水胶为对照.
　　2 结果与分析
　　2.1 单因素试验结果
　　2.1.1 海藻酸钠对麦麸面包品质的影响
　　 海藻酸钠是从海带等褐藻类植物中提取的一种安全无毒、低热健康的天然高分子植物多糖，具有很强的保水性能[13].通过试验可知，分别添加0%～0.9%的海藻酸钠，麦麸面包的感官评分先上升后下降（见表3）.当添加量为0.3%时，感官评分最高，此时的麦麸面包吃起来不黏牙、柔软适口有弹性，这可能与海藻酸钠能增大面包的弹性，改良面包品质有关[14]. 　　2.1.2 黄原胶对麦麸面包品质的影响
　　 黄原胶是一种由黄单胞杆菌发酵产生的细胞外酸性杂多糖.能改良面包硬度，增强面筋，改善面包的品质[15].通过试验可知，分别添加0%～0.9%的黄原胶，麦麸面包的感官评分先上升后下降，但一开始变化幅度较小（见表3）.当添加量为0.3%时，麦麸面包的感官评分最高，此时的面包口感最好，有弹性.这可能与黄原胶能够增加面团吸水率有关[16].但当继续增加添加量，面包反而逐渐变硬，感官评分大幅度下降，其原因有待于进一步探讨.
　　2.1.3 羧甲基纤维素钠对麦麸面包品质的影响
　　 羧甲基纤维素钠是葡萄糖聚合度为100～2000的纤维素衍生物.能增大面包体积、保温保鲜、使蜂窝均匀，还能减少面包掉渣[17].通过试验可知，分别添加0%～0.9%的羧甲基纤维素钠，麦麸面包的感官评分先上升后下降（见表3）.当添加量为0.5%时，麦麸面包的感官评分最高，此时麦麸面包外形饱满完整，组织细腻.这可能与羧甲基纤维素钠能够增加面筋的持水性有关[18].
　　2.2 响应面试验结果
　　 通过响应面试验，对17组麦麸面包分别进行感官、质构和比容的测定（见表4）.结果显示，当麦麸面包的硬度、胶着性、咀嚼性较小，弹性、比容较大时，面包的口感较好，感官评分相对较高.
　　2.3 最佳复合亲水胶组合的确定
　　2.3.1 回归模型分析
　　 分别以感官评分（Q1）和硬度（Q2）为响应值，利用软件对表4进行多元回归拟合，得到3个因素对感官评分和硬度的二次多元回归模型分别为：
　　Q1=85.66-1.59A-7.65B-0.64C+1.02AB
　　-1.80AC+0.88BC-1.43A2-4.01B2+0.07C2;
　　 Q2=923.20+103.81A+240.44B-45.37C
　　-26.75AB+31.12AC-131.37BC+121.90A2
　　+116.90B2-82.97C2.
　　 为了检验回归方程的有效性，进一步确定各因素对麦麸面包的影响程度，对回归模型进行方差分析，结果见表5～6.从表5～6可以看出，2个回归模型F检验均为极显著（P<0.01）;其决定系数分别为R12=0.9824和R22=0.9763，失拟项均不显著（P> 0.05），表明此模型与实际试验结果拟合程度很好，可信度高.
　　2.3.2 最佳复合亲水胶组合的确定
　　 以感官评分为响应值，通过回归模型，得到麦麸面包亲水胶添加量的最佳组合为：海藻酸钠0.24%，黄原胶0.10%，羧甲基纤维素钠0.30%，此时麦麸面包的品质最优，预测感官得分为91.0029分.
　　 以硬度为响应值，得到麦麸面包亲水胶的最佳组合：海藻酸钠0.22%，其他2种亲水胶与上面的结果一样.此时预测硬度为610.41g.因此，取海藻酸钠的平均值0.23%，黄原胶0.10%，羧甲基纤维素钠0.30%进行验证试验，结果见表7，感官评分和硬度都很接近预测值.与对照组相比，添加复合亲水胶的麦麸面包能明显改善面包的口感，改良面包的质构特性.
　　3 结论
　　 在单因素试验基础上进行响应面试验，以麦麸面包的感官评分和硬度为响应值，得到麦麸面包复合亲水胶的最佳组合为：海藻酸钠0.23%，黄原胶0.10%，羧甲基纤维素钠0.30%.将该组合配方添加到麦麸面包中，得到面包的感官评分为91.10分，硬度为623.50g，弹性为9.42mm，胶着性为497.50g，咀嚼性为46.30mJ.此时麦麸面包外形完整，横切面气孔均匀，口感细腻，有弹性.
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