孫　茹，張正茂，邢沁澮，胡新娟，劉苗苗，卓武燕

(西北農林科技大學 a 食品科學與工程學院，b 農學院，陜西 楊凌712100)

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普冰9946小麥粉面包加工工藝的優(yōu)化

孫茹a，張正茂a，邢沁澮a，胡新娟a，劉苗苗a，卓武燕b

(西北農林科技大學 a 食品科學與工程學院，b 農學院，陜西 楊凌712100)

[摘要]【目的】 研究大豆粉末磷脂、谷朊粉、小麥胚芽粉的添加量對普冰9946小麥品種面包烘烤品質的影響，確定比較理想的加工工藝參數(shù)，為普冰9946小麥及類似小麥品種的優(yōu)質面包加工提供理論依據(jù)?！痉椒ā?以面包感官評價和質構儀分析結果為指標，探討大豆粉末磷脂、谷朊粉、小麥胚芽粉不同添加量(質量分數(shù))對面包品質的影響，通過單因素試驗和二次正交旋轉組合設計試驗得到添加物對面包品質改良的最佳配比?！窘Y果】 各種添加物使用量的變化對面包的感官評分有顯著影響， 3種添加物對面包感官評分影響的主次作用依次為：小麥胚芽粉>谷朊粉>大豆粉末磷脂。面包制作優(yōu)化工藝參數(shù)范圍為：大豆粉末磷脂添加量0.574%～0.755%，谷朊粉添加量3.059%～3.398%，小麥胚芽粉添加量3.286%～3.539%，在此參數(shù)范圍內，面包的感官評分均大于84.39?！窘Y論】 通過在面包中添加一定比例的大豆粉末磷脂、谷朊粉、小麥胚芽粉，可制得質量較好的面包。

[關鍵詞]普冰9946；面包加工；面包改良劑；工藝優(yōu)化

面包營養(yǎng)豐富，易消化，便于吸收，作為點心食品，其早已傳入我國[1-2]。面包的制作與小麥粉的品質要求息息相關，由于面包基礎粉的特性很難滿足烘焙食品的需要，故制作面包時在面包基礎粉中添加小麥粉品質改良劑是十分必要的[3]。大豆粉末磷脂是大豆磷脂經丙酮脫去油脂后的高純度磷脂產品，是一種性能良好的純天然表面活性劑，由于其在防治心血管病、脂肪肝、高血壓和老年癡呆癥等方面具有一定作用，所以越來越受到人們的關注[4]。因其具有乳化、潤濕、穩(wěn)定、脫膜、抗氧化和防止淀粉老化等作用而廣泛用于食品工業(yè)中，將其添加到面包中，可以起到很好的保健作用[5]。谷朊粉亦稱小麥活性面筋，是從小麥中提取的粉狀蛋白質，將其應用在焙烤食品中，可以改善成品的質地、韌性和風味，并且提高產品的吸水率[6]。小麥胚芽是制粉工業(yè)的副產物，富含多種營養(yǎng)成分及一些微量生理活性組分，被營養(yǎng)學家們譽為“人類天然的營養(yǎng)寶庫”，但小麥胚芽的轉化利用率較低，大部分胚芽被當作麩皮來處理，造成優(yōu)良資源的極大浪費[7-9]。在焙烤制品中添加小麥胚芽粉，可提高焙烤制品的營養(yǎng)和保健作用，同時可提高麥胚的綜合利用水平[10]。

目前，有關面包品質改良方面的研究比較多。楊春玲等[11]研究了酶的不同添加量對面包粉理化指標、烘焙特性的影響，發(fā)現(xiàn)添加合理比例的葡萄糖氧化酶能夠增強面筋彈性，增大面包體積。劉海燕等[12]探討了海藻酸鈉不同添加量對面包烘焙特性的影響，表明海藻酸鈉的引入能增大面包的比容，對面包品質有較好的改良效果，且有較好的抗老化作用，并能延長面包的貨架期。朱妞等[13]將香菇菌柄粉添加到面粉中制作面包，使產品具有香菇特有的香氣，且膳食纖維豐富，營養(yǎng)價值高于普通面包。孫素玲等[14]通過試驗得出花生粕面包的最佳配方和發(fā)酵時間，該工藝條件下面包體積較大，組織細膩，口感好，綜合品質佳。目前，國內關于小麥胚芽粉對面包品質影響的研究較少，對面包的主要評價方式局限于感官評定，未能結合現(xiàn)代評價手段對產品進行評價，且試驗因素比較單一[15]。

普冰9946小麥品種為西北農林科技大學與中國農科院作物科學研究所合作選育的抗旱節(jié)水小麥新品種,針對這一優(yōu)良小麥新品種的開發(fā)利用，孫茹等[16-17]研究了普冰9946小麥粉的饅頭、面條加工工藝參數(shù)及通過添加物優(yōu)化的工藝參數(shù)，劉玉秀等[18]研究了普冰9946小麥粉的面包加工工藝參數(shù)，但其研究未對面包的營養(yǎng)成分進行強化。為此，本研究以普冰9946小麥粉為材料，在獲得其面包基本加工工藝參數(shù)的基礎上，探討了大豆粉末磷脂、谷朊粉、小麥胚芽粉對其面包品質的改善作用，將傳統(tǒng)的感官評價與現(xiàn)代的質構儀分析相結合，以期優(yōu)化普冰9946小麥粉加工面包的工藝參數(shù)，為普冰9946小麥及類似小麥品種的開發(fā)利用提供技術支持。

1材料與方法

1.1試驗材料

小麥粉：普冰9946小麥于2013年6月收獲后，放置4個月，利用LSM20型實驗磨制粉，小麥粉放置14 d后使用。

輔料：谷朊粉、小麥胚芽粉，陜西老牛面粉有限公司；大豆粉末磷脂，北京昌平維爾健康食品有限公司；酵母、面包改良劑，安琪酵母股份有限公司；黃油，內蒙古呼和浩特市天美華乳食品有限責任公司；食鹽、白糖，市購商品。

1.2試驗儀器

FX-11 新南方面包發(fā)酵箱、新南方電熱食品烘爐，廣州市賽思達機械設備有限公司；WG-71 電熱鼓風干燥箱，天津市泰斯特儀器有限公司；電子分析天平， 南京東邁科技儀器有限公司；TA-XT Plus 物性測試儀，英國 Stable Micro Systems Ltd。

1.3試驗方法及指標測定

1.3.1面包制作方法面包制作參照直接發(fā)酵法(GB/T 14611-2008)進行。根據(jù)預試驗結果，得出面包制作的基本配料為：面粉100 g、糖20 g、食鹽0.5 g、面包改良劑0.5 g、黃油6 g、酵母1.2 g、水54 g。

1.3.2面包比容的測定參照文獻[19]進行。

1.3.3面包高徑比的測定參照文獻[20]進行。

1.3.4面包品質的評價面包品質的評價采用感官評價和質構測試2種方法。感官評價由具有食品專業(yè)知識和感官評價理論及經驗的老師、學生組成評價小組，評分標準參照GB/T 14611-2008確定；質構測試采用英國TA-XT Plus物性測試儀進行，TPA模式，壓盤式探頭36R測試前、測試中和測試后的速度均為1.0 mm/s，接觸用力為5 g，壓縮變形程度為50%，停留間隔5 s，測試溫度25 ℃。試驗重復3次，取平均值。

1.4試驗設計

1.4.1單因素試驗以大豆粉末磷脂、谷朊粉、小麥胚芽粉添加量為單因素進行試驗。大豆粉末磷脂的添加量(質量分數(shù)，下同)分別設置為0.3%，0.6%，0.9%和1.2%；谷朊粉的添加量設置為1%，2%，3%和4%；小麥胚芽粉添加的質量分數(shù)設置為3%，6%，9%和12%。以饅頭的感官評價和質構測試為評價指標。每個處理重復3次，結果取均值。

1.4.2二次正交旋轉組合設計參照單因素試驗結果，以制作面包的感官評分為指標，根據(jù)二次正交旋轉組合試驗設計原理，選取大豆粉末磷脂、谷朊粉、小麥胚芽粉的添加量進行優(yōu)化組合，正交試驗的因素、水平及編碼見表1。

表 1　二次正交旋轉試驗因素、水平及其編碼

1.5數(shù)據(jù)分析

數(shù)據(jù)采用Excel 2003 和 DPS v7.05 數(shù)據(jù)處理軟件進行統(tǒng)計與分析。

2結果與分析

2.1大豆粉末磷脂對面包品質的影響

根據(jù)預試驗結果，添加3%谷朊粉和3%小麥胚芽粉，以普冰9946小麥粉面包為對照(CK)，考察大豆粉末磷脂添加量對面包品質的影響。

2.1.1對烘烤品質的影響由表2可知，隨著大豆粉末磷脂添加量的增大，面包的體積、比容、高徑比、感官評分均先升高后降低。當大豆粉末磷脂的添加量為0.6%時面包的體積最大，比容和高徑比最好，感官評分也取得最高分(84±3)分。

表 2　大豆粉末磷脂對面包粉烘焙品質的影響

2.1.2對質構特性的影響表3顯示，面包的硬度隨著大豆粉末磷脂添加量的增大先降低后升高，彈性卻表現(xiàn)出先升高后降低的趨勢，黏聚性、膠著性、咀嚼度、回復性呈現(xiàn)出波浪式變化。方差分析表明：大豆粉末磷脂對面包的硬度、黏聚性、膠著性、咀嚼度的影響達極顯著水平(P<0.01)；面包彈性在大豆粉末磷脂添加量為1.2%時與對照間差異達到顯著水平(P<0.05)，與其余處理間均達到極顯著水平(P<0.01)；面包回復性僅在大豆粉末磷脂添加量為0.6%與1.2%間差異不顯著(P>0.05)，在其他各處理間差異均達極顯著水平(P<0.01)。當大豆粉末磷脂的添加量為0.6%時，面包的硬度、膠著性、咀嚼度最好，彈性、黏聚性、回復性也較好。綜合質構分析和感官分析的結果，大豆粉末磷脂最適添加量以0.6%最佳，因此以0.6%的添加量作為正交試驗中大豆粉末磷脂0水平添加量。

表 3　大豆粉末磷脂對面包質構特性的影響

注：表中同列數(shù)據(jù)后的大、小寫字母分別表示差異極顯著(P<0.01)和顯著(P<0.05)。下同。

Note：Capital and small letters represent significant difference at theP=0.01 andP=0.05 levels,respectively.The same below.

2.2谷朊粉對面包品質的影響

根據(jù)預試驗結果，添加3%小麥胚芽粉和0.6%大豆粉末磷脂，考察谷朊粉添加量對面包品質的影響。

2.2.1對烘焙品質的影響表4結果表明，隨著谷朊粉添加量的增大，面包的體積逐漸增大，面包的比容及高徑比都有所改善，感官評分有所提高。當谷朊粉的添加量為3%時，面包的感官評分取得最大值(84±1)分。之后，隨著谷朊粉添加量的繼續(xù)增大，面包的感官評分開始降低。

表 4　谷朊粉對面包烘焙品質的影響

2.2.2對質構特性的影響由表5可知，隨著谷朊粉添加量的增大，面包的硬度逐漸增大，彈性、黏聚性、咀嚼度、回復性先增大后降低，膠著性呈現(xiàn)波浪式變化。方差分析表明：除彈性外，谷朊粉添加量對各質構參數(shù)均有極顯著影響(P<0.01)。彈性在谷朊粉添加量為1%～2%時與對照相比無顯著性差異(P>0.05)，在其他各處理間差異達極顯著水平(P<0.01)。當谷朊粉添加量為3% 時，面包的膠著性適中，彈性、黏聚性最好，回復性較好。綜合質構分析和感官分析結果認為，谷朊粉的添加量以3%為宜，因此以3%的添加量作為正交試驗中谷朊粉0水平添加量。

表 5　谷朊粉對面包質構特性的影響

2.3小麥胚芽粉對面包品質的影響

根據(jù)預試驗結果，添加3%谷朊粉和0.6%大豆粉末磷脂，考察小麥胚芽粉添加量對面包品質的影響。

2.3.1對烘焙品質的影響表6表明，面包的體積、比容、高徑比均隨著小麥胚芽粉添加量的增大而降低。當小麥胚芽粉的添加量為3%時，所得面包均具有小麥胚芽特有香味，色澤較對照組有所改善，因此感官評分增加。之后隨著小麥胚芽粉添加量的進一步增大，面包的口感下降，感官評分降低。

表 6　小麥胚芽粉對面包烘焙品質的影響

2.3.2對質構特性的影響小麥胚芽粉對面包質構特性的影響見表7。隨著小麥胚芽粉添加量的增大，面包的硬度逐漸增大，彈性先降低后升高，黏聚性和回復性逐步降低，膠著性和咀嚼度先升高后降低。方差分析表明:小麥胚芽粉的添加對面包各質構參數(shù)有顯著影響(P<0.05)，且除彈性外，對各指標的影響均達到極顯著水平(P<0.01)。彈性在小麥胚芽粉各添加量之間差異顯著(P<0.05)。當小麥胚芽粉的添加量為3%時，面包的硬度適中，黏聚性、回復性、膠著性、咀嚼度均較好。綜合質構分析和感官分析結果認為，小麥胚芽粉的添加量以3%為宜，因此以3%的添加量作為正交試驗中小麥胚芽粉0水平添加量。

表 7　小麥胚芽粉對面包質構特性的影響

2.4添加物對面包品質影響的二次正交旋轉組合設計

在單因素試驗的基礎上，根據(jù)二次正交旋轉組合設計，以大豆粉末磷脂添加量X1、谷朊粉添加量X2和小麥胚芽粉添加量X3為自變量，以面包的感官評分為因變量(試驗指標)，建立回歸模型。試驗結果見表8。

表 8　添加物對面包品質影響的二次正交旋轉組合設計試驗方案與結果

2.4.1回歸模型的建立與檢驗采用DPS數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)對表8試驗結果進行二次多項式逐步回歸分析,得到面包感官評分(Y)與大豆粉末磷脂(X1)、谷朊粉(X2)、小麥胚芽粉(X3)的回歸模型為:

對回歸模型的方差分析結果見表9。由表9可知，回歸方程極顯著，顯著性概率P=0.000 2<0.01，失擬性檢驗不顯著，P=0.07>0.05。檢驗結果表明，所建回歸模型具有統(tǒng)計學意義，可用于預測和控制。對回歸系數(shù)顯著性進行檢驗，在α= 0.1 顯著水平剔除不顯著項后，得到優(yōu)化后的回歸方程為：

表 9　回歸模型的顯著性檢驗

注：*表示顯著(P<0.05)；**表示極顯著(P<0.01)。

Note：*significant (P<0.05);** extremely significant (P<0.01).

2.4.2因素效應分析由各因素主效應影響的P值可以反映出各因素對試驗指標的重要性，P值越小，表明該因素對試驗結果影響越大，即重要性越大[21-22]。由表9可知，3個因素對面包感官評分影響的主次大小為小麥胚芽粉(X3)>谷朊粉(X2)>大豆粉末磷脂(X1)，即小麥胚芽粉添加量對面包感官評分影響最大，谷朊粉影響次之，大豆粉末磷脂影響相對較小，但均達到極顯著水平(P<0.01)。各因素與面包感官評分的關系見圖1。由圖1可知，在各因素處于-1.682～1.682水平時，大豆粉末磷脂添加量與面包感官評分的關系接近線性，谷朊粉和小麥胚芽粉添加量對面包感官評分的影響趨勢先增大后減小，其中小麥胚芽粉的變化趨勢最為明顯，說明小麥胚芽粉對面包的感官評分影響最大。

2.4.3優(yōu)化方案的確定為了得出優(yōu)化工藝參數(shù)，對通過優(yōu)化回歸方程得到的數(shù)據(jù)進行頻數(shù)分析。選取感官評分大于84.39的41個方案進行頻數(shù)分析，得到95%的置信區(qū)間及各成分的添加量如表10所示。

圖 1　各因素與面包感官評分的關系

由表10可知，面包制作優(yōu)化工藝參數(shù)范圍為：大豆粉末磷脂添加量0.574%～0.755%，谷朊粉添加量3.059%～3.398%，小麥胚芽粉添加量3.286%～3.539%。在此參數(shù)范圍內，面包的感官評分均大于84.39。

表 10　大豆粉末磷脂(X1)、谷朊粉(X2)、小麥胚芽粉(X3)取值頻率分布

2.4.4驗證試驗從優(yōu)化參數(shù)范圍內隨機選擇3個組合進行驗證試驗，結果見表11。由表11可知，3次驗證試驗的面包感官評分理論值平均為86.6，實際值平均為87.5。3次驗證試驗的實際感官評分值與根據(jù)模型計算得到的理論值誤差均小于5%，說明模型可以較好地反映面包感官評分的實際情況，在試驗中可以根據(jù)所設定的因素添加水平用模型計算出面包的感官評分。

表 11　普冰9946小麥面包制作工藝驗證試驗的結果

注：X1、X2、X3為編碼值。

Note：X1,X2,X3were coded value.

3討論

本研究結果表明，在制作面包時，添加適量的大豆粉末磷脂、谷朊粉、小麥胚芽粉，可制得品質較好的面包。在面包制作中添加質量分數(shù)0.6%的大豆粉末磷脂，可顯著改善面包的感官性狀，適量的大豆粉末磷脂對面包品質的改善可能是大豆粉末磷脂的乳化親水基結合了麥膠蛋白，親油基結合了麥谷蛋白，從而使面筋蛋白分子變大、面筋網絡的機械強度提高和持氣性增強[11]。谷朊粉的單因素試驗結果表明，當谷朊粉的添加量為3%時，面包的感官評分最好。添加谷朊粉可顯著改善面包的品質，可能是由于添加谷朊粉能夠增強面粉的筋力，形成較強的網絡結構，從而提高面團的產氣能力和持氣性能，使面包體積、比容、高徑比增大[23]；同時也使面包內部的結構變得細膩、面包心柔軟而有彈性，進而使口感得到一定程度的改善[5]。但當谷朊粉的添加量進一步增大時，面包的體積增加幅度變小，口感變差，且面包表面有褶皺。當在小麥粉中添加3%的小麥胚芽粉時，所制得的面包具有小麥胚芽特有的清香味且面包外觀色澤改善，此時面包的感官評分也較對照組有所提高。當小麥胚芽粉的添加量超過3%時，面包的品質和口感較對照組明顯下降，說明小麥胚芽粉用量不宜過大，這是因為小麥胚芽粉取代了部分面粉，小麥胚芽粉中麥膠蛋白、麥谷蛋白含量較低，麥胚添加量的增加導致面團的延伸性和彈性都有所降低，從而影響面包的烘焙品質[24]。

由二次正交旋轉組合設計試驗結果得出：面包的感官評分(Y)與大豆粉末磷脂(X1)、谷朊粉(X2)、小麥胚芽粉(X3)的添加量之間的優(yōu)化數(shù)學模型為：

此模型高度顯著，能較準確地預測面包的感官評分。各因素對面包感官評分影響的強弱順序依次為小麥胚芽粉>谷朊粉>大豆粉末磷脂。采用頻數(shù)分析法得到普冰9946小麥粉面包加工的工藝參數(shù)范圍為：大豆粉末磷脂添加量0.574%～0.755%，谷朊粉添加量3.059%～3.398%，小麥胚芽粉添加量3.286%～3.539%，在此參數(shù)范圍內，面包的感官評分均大于84.39。

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Abatract: 【Objective】 The effect of soybean phospholipids powder,wheat active protein and wheat germ powder adding amounts on Pubing 9946 bread were studied to obtain optimal processing parameters and provide basis for making high quality bread using flour of Pubing 9946 and similar wheat varieties.【Method】 Sensory evaluation and structure analyzer results were combined to analyze the effects of different indexes and single factor tests and quadratic orthogonal rotating combination design were used to obtain optimal conditions.【Result】 Various additives had significant influences on sensory scores of bread.The effects of factors were in the order of wheat germ powder>wheat active protein>soybean phospholipids powder.The optimal conditions for bread were:soybean phospholipids powder 0.574%-0.755%,wheat active protein 3.059%-3.398%,and wheat germ powder 3.286%-3.539%.Under these conditions,the sensory evaluation of steamed bread was >84.39.【Conclusion】 The good quality of bread can be obtained by adding nutrients based on the optimization results.

Optimization of bread processing technology for flour of wheat Pubing 9946

SUN Rua,ZHANG Zheng-maoa,XING Qin-huia,HU Xin-juana,LIU Miao-miaoa,ZHUO Wu-yanb

(aCollegeofFoodScienceandEngineering,bCollegeofAgronomy,NorthwestA&FUniversity,Yangling,Shaanxi712100,China)

Key words:Pubing 9946;bread processing;bread improver;process optimization

DOI：網絡出版時間:2016-04-0709:0010.13207/j.cnki.jnwafu.2016.05.025

[收稿日期]2014-09-26

[基金項目]陜西省科技統(tǒng)籌創(chuàng)新工程項目(2011KTZB02-01)

[作者簡介]孫茹(1988-),女，陜西蒲城人，在讀碩士，主要從事糧油食品品質分析檢測與加工研究。

[通信作者]張正茂(1961-),男，陜西戶縣人，研究員，碩士生導師,主要從事小麥育種與加工研究。

[中圖分類號]TS213.21

[文獻標志碼]A

[文章編號]1671-9387(2016)05-0185-08

網絡出版地址:http://www.cnki.net/kcms/detail/61.1390.S.20160407.0900.050.html

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