孫靜，李剛剛，效碧亮，程椿琳

蘭州理工大學(xué)技術(shù)工程學(xué)院（蘭州 730050）

面包作為先發(fā)酵后焙烤獲得的一類常見主食產(chǎn)品，因其食用方便，營(yíng)養(yǎng)全面，易于消化吸收，廣受大眾青睞[1]。但在面包保藏過(guò)程中，隨著時(shí)間延長(zhǎng)，其中所含淀粉會(huì)逐漸結(jié)晶老化而導(dǎo)致面包掉屑、硬化、彈柔性變差、風(fēng)味物質(zhì)損失，現(xiàn)普遍加入添加劑去改善這一老化現(xiàn)象，但添加劑的加入又會(huì)給食品安全帶來(lái)了一定程度的挑戰(zhàn)[2]。甘肅省定西市是我國(guó)馬鈴薯的三大主產(chǎn)地之一，也是我國(guó)最大的脫毒種薯繁育基地。經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)其出產(chǎn)的紅馬鈴薯富含花青素和大量微量礦物質(zhì)元素[3-4]，具有補(bǔ)氣血、抗氧化、延緩衰老、預(yù)防高血壓和心臟病等效能，食療效果好，營(yíng)養(yǎng)價(jià)值高。同時(shí)薯類富含天然磷酸基團(tuán)，可使面團(tuán)增稠、吸水和持水性良好，對(duì)改善和提高面包的品質(zhì)具有重要意義[5]。在面包中添加一定量的紅馬鈴薯全粉，不僅可以提高面包的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值，而且可以使面包的保藏品質(zhì)得到改良。此次試驗(yàn)首次采用甘肅定西紅馬鈴薯為原料，研究了紅馬鈴薯全粉面包的最佳原料配方及加工工藝條件，同時(shí)檢測(cè)了其主要營(yíng)養(yǎng)指標(biāo)，以期為紅馬鈴薯全粉面包的生產(chǎn)和紅色馬鈴薯資源的綜合利用提供一些理論依據(jù)。

1 材料、設(shè)備與方法

1.1 材料與設(shè)備

1.1.1 材料與試劑

髙筋小麥粉；紅色馬鈴薯（產(chǎn)地：甘肅省定西市）、白砂糖、活性干酵母、雞蛋、奶粉、食鹽、植物油。

1.1.2 儀器與設(shè)備

YXD-10型分層式烘焙箱（上海紅連機(jī)械電器制造有限公司）；WGX-12型霧化面包發(fā)酵箱（萬(wàn)豐廚具電器有限公司）；FW135型中草藥粉碎機(jī)（天津市泰斯特儀器有限公司）；MC-SH215電磁爐（廣東美的生活電器制造有限公司）；101型電熱鼓風(fēng)干燥箱（北京科偉永興儀器有限公司）。

1.2 試驗(yàn)方法

1.2.1 紅馬鈴薯全粉加工工藝流程

紅馬鈴薯→清洗→去皮→切片→蒸煮→搗碎→烘干（60 ℃，13 h）→粉碎→過(guò)篩（孔徑0.180 mm）→紅馬鈴薯全粉[1]

1.2.2 紅馬鈴薯全粉面包加工工藝流程

白砂糖、酵母、食鹽、植物油稱量溶解→高筋粉、紅馬鈴薯全粉→加水和面→醒發(fā)→二次成形（8 min）→焙烤→冷卻→產(chǎn)品

1.2.3 單因素試驗(yàn)

對(duì)紅馬鈴薯全粉面包的原料配方，分別考察紅馬鈴薯全粉質(zhì)量分?jǐn)?shù)（5%，10%，15%，20%和25%）、白砂糖質(zhì)量分?jǐn)?shù)（5%，10%，15%，20%和25%）、酵母質(zhì)量分?jǐn)?shù)（1%，2%，3%，4%和5%）、食鹽質(zhì)量分?jǐn)?shù)（0.5%，1%，1.5%，2%和2.5%）對(duì)面包品質(zhì)的影響。對(duì)紅馬鈴薯全粉面包的加工工藝條件，分別考察醒發(fā)時(shí)間（40，50，60，70和80 min）、上火烘焙溫度（160，170，180，190和200 ℃）、下火烘焙溫度（170，180，190，200和210 ℃）、烘焙時(shí)間（9，12，15，18和21 min）對(duì)面包品質(zhì)的影響。

1.2.4 正交試驗(yàn)

在單因素試驗(yàn)的基礎(chǔ)上，考察酵母質(zhì)量分?jǐn)?shù)、食鹽質(zhì)量分?jǐn)?shù)、馬鈴薯全粉質(zhì)量分?jǐn)?shù)、白砂糖質(zhì)量分?jǐn)?shù)4個(gè)因素對(duì)紅馬鈴薯全粉面包品質(zhì)的影響，采用四因素三水平L9(34)正交試驗(yàn)（見表1）確定紅馬鈴薯全粉面包的最佳原料配方。考察醒發(fā)時(shí)間、上火烘焙溫度、下火烘焙溫度、烘焙時(shí)間4個(gè)因素對(duì)紅馬鈴薯全粉面包品質(zhì)的影響，采用四因素三水平L9(34)正交試驗(yàn)（見表2）確定紅馬鈴薯全粉面包的最佳工藝條件。

表1 原料配方的正交試驗(yàn)因素水平 單位：%

表2 加工工藝的正交試驗(yàn)因素水平

1.2.5 感官評(píng)定

參考GB/T 35869—2018《小麥粉面包烘焙品質(zhì)評(píng)價(jià)》進(jìn)行紅馬鈴薯全粉營(yíng)養(yǎng)面包的感官評(píng)定[6]。待烘焙的紅馬鈴薯全粉面包冷卻1 h后，對(duì)面包的色澤、質(zhì)地、內(nèi)部組織、口感滋味等指標(biāo)進(jìn)行評(píng)分，滿分為100分，取其算術(shù)平均值作為最終的感官評(píng)定結(jié)果。感官評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)見表3。

表3 紅馬鈴薯全粉營(yíng)養(yǎng)面包感官評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)

1.2.6 普通高筋粉面包及紅馬鈴薯面包營(yíng)養(yǎng)指標(biāo)檢測(cè)

普通高筋粉面包加工時(shí)不添加薯粉，高筋面粉量變?yōu)?5 g，其他配料及加工條件同紅馬鈴薯面包保持一致。

1.2.6.1 花青素質(zhì)量分?jǐn)?shù)測(cè)定

參照王宏茲等[7]的方法，取1 cm厚面包片，凍干后磨碎過(guò)0.600 mm（30目）孔徑篩得到面包樣品末。然后在30 ℃用石油醚將樣品脫脂8 h，在通風(fēng)櫥脫去殘留溶劑，即得脫脂樣品末。用乙醇-HCl（體積比為95∶5）經(jīng)超聲-微波萃取，然后離心收集上清液即得樣品中的花青素提取液，于4 ℃冰箱保存?zhèn)溆谩?/p>

樣品中花青素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)計(jì)算可用消光系數(shù)法[8]。取花青素的提取液，以提取溶劑作空白，于525 nm波長(zhǎng)測(cè)吸光度，并按式（1）計(jì)算其質(zhì)量分?jǐn)?shù)[9]。

式中：V為稀釋倍數(shù)×定容體積，mL；m為面包樣品的質(zhì)量，g；A525nm為525 nm波長(zhǎng)處測(cè)定的吸光度；98.2為花青素克分子消光系數(shù)。

1.2.6.2 其他營(yíng)養(yǎng)指標(biāo)的測(cè)定

參考GB 5009.6—2016（第二法）進(jìn)行面包中脂肪質(zhì)量分?jǐn)?shù)的測(cè)定；參考GB 5009.5—2016（第一法）進(jìn)行面包中蛋白質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)的測(cè)定；參考GB 5009.88—2014進(jìn)行面包中總膳食纖維質(zhì)量分?jǐn)?shù)的測(cè)定。

2 結(jié)果與分析

2.1 紅馬鈴薯全粉面包原料配方的確定

2.1.1 各原料質(zhì)量分?jǐn)?shù)對(duì)面包感官品質(zhì)影響

馬鈴薯全粉質(zhì)量分?jǐn)?shù)、白砂糖質(zhì)量分?jǐn)?shù)、酵母質(zhì)量分?jǐn)?shù)、食鹽質(zhì)量分?jǐn)?shù)對(duì)面包感官品質(zhì)的影響如圖1所示。

從圖1可以看出，當(dāng)馬鈴薯全粉質(zhì)量分?jǐn)?shù)較少時(shí)，制得的面包表皮色澤較淡，口感較差；隨著馬鈴薯全粉質(zhì)量分?jǐn)?shù)的不斷增加，面包的品質(zhì)越來(lái)越好。當(dāng)馬鈴薯全粉質(zhì)量分?jǐn)?shù)為15%時(shí)，制得的面包品質(zhì)最佳。當(dāng)白砂糖質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%時(shí)，面包的彈柔性較好，面包的感官評(píng)分最高。當(dāng)酵母用量少時(shí)，面包的膨脹體積小，發(fā)酵不好，內(nèi)部氣孔??；當(dāng)酵母用量過(guò)大時(shí)，容易導(dǎo)致面包變形、塌陷，且口感差，有較濃的酵母味，感官評(píng)分降低；當(dāng)酵母質(zhì)量分?jǐn)?shù)為3%時(shí)，面包的感官評(píng)分最高。食鹽可使面筋質(zhì)地變密，增加面筋的彈性和筋力，還可改善面包的口感。當(dāng)食鹽質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1.5%時(shí)，面包的感官評(píng)分最高。

圖1 各原料質(zhì)量分?jǐn)?shù)對(duì)面包感官品質(zhì)的影響

2.1.2 正交試驗(yàn)結(jié)果分析

在單因素試驗(yàn)基礎(chǔ)上，選取酵母質(zhì)量分?jǐn)?shù)、食鹽質(zhì)量分?jǐn)?shù)、紅馬鈴薯全粉質(zhì)量分?jǐn)?shù)、白砂糖質(zhì)量分?jǐn)?shù)4個(gè)因素，進(jìn)行L9(34)正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)，以面包的感官評(píng)分為指標(biāo)進(jìn)行試驗(yàn)，正交試驗(yàn)結(jié)果如表4所示。

表4 紅馬鈴薯全粉面包原料配方的正交試驗(yàn)結(jié)果

由表4可知，影響紅馬鈴薯全粉面包感官品質(zhì)的4個(gè)配方因素按影響大小順序依次為A＞D＞B＞C，即馬鈴薯全粉質(zhì)量分?jǐn)?shù)＞食鹽質(zhì)量分?jǐn)?shù)＞白砂糖質(zhì)量分?jǐn)?shù)＞酵母質(zhì)量分?jǐn)?shù)。由表5正交試驗(yàn)的方差分析可知，馬鈴薯全粉質(zhì)量分?jǐn)?shù)對(duì)面包品質(zhì)影響極顯著。綜合考慮最佳原料配方組合為A3B1C3D1，即馬鈴薯全粉質(zhì)量分?jǐn)?shù)20%、白砂糖質(zhì)量分?jǐn)?shù)10%、酵母質(zhì)量分?jǐn)?shù)4%、食鹽質(zhì)量分?jǐn)?shù)1%。

表5 正交試驗(yàn)方差分析

2.2 紅馬鈴薯全粉面包加工工藝條件的確定

2.2.1 加工條件對(duì)面包感官品質(zhì)影響

醒發(fā)時(shí)間、上火溫度、下火溫度及焙烤時(shí)間對(duì)面包感官品質(zhì)的影響如圖2所示。

從圖2可以看出，隨著醒發(fā)時(shí)間的延長(zhǎng)，面包的感官品質(zhì)逐漸提高，到60 min時(shí)感官評(píng)分最高，之后品質(zhì)急劇下降。因此，面包的最佳發(fā)酵時(shí)間為60 min。隨著上火烘焙溫度、下火烘焙溫度的升高，面包的感官得分先增高后急劇下降，上火溫度170 ℃、下火溫度180 ℃時(shí)面包的感官評(píng)分最高。烘焙時(shí)間短，面包上色不均勻，且顏色較淺，面包有點(diǎn)發(fā)黏；時(shí)間太長(zhǎng)，面包表皮顏色發(fā)暗，表皮較硬，感官和品質(zhì)都較差。烘焙時(shí)間為12 min時(shí)面包的感官評(píng)分最高。

圖2 加工條件對(duì)面包感官品質(zhì)的影響

2.2.2 正交試驗(yàn)結(jié)果分析

在單因素試驗(yàn)的基礎(chǔ)上，選取醒發(fā)時(shí)間、上火烘焙溫度、下火烘焙溫度、烘焙時(shí)間4個(gè)因素，進(jìn)行L9(34)正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)，以面包的感官評(píng)分為指標(biāo)進(jìn)行試驗(yàn)，正交試驗(yàn)結(jié)果如表6所示。

由表6可知，影響紅馬鈴薯全粉面包感官品質(zhì)的4個(gè)工藝參數(shù)按影響大小順序依次為A＞B＞C＞D，即醒發(fā)時(shí)間＞上火烘焙溫度＞下火烘焙溫度＞烘焙時(shí)間。由表7正交試驗(yàn)的方差分析可知，醒發(fā)時(shí)間對(duì)面包品質(zhì)影響顯著。綜合考慮，最優(yōu)的工藝條件組合為A2B2C2D1，即醒發(fā)時(shí)間60 min、上火烘焙溫度170 ℃、下火烘焙溫度180 ℃、烘焙時(shí)間9 min。

表6 馬鈴薯全粉面包加工工藝的正交試驗(yàn)結(jié)果

表7 正交試驗(yàn)方差分析

2.3 紅馬鈴薯全粉面包營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)檢測(cè)

取最優(yōu)配方及工藝條件下烘焙完成并冷卻4 h后的面包樣品，分別測(cè)定普通高筋粉面包及紅馬鈴薯全粉面包中所含花青素、蛋白質(zhì)、脂肪、膳食纖維的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，結(jié)果如表8所示。

表8 面包營(yíng)養(yǎng)指標(biāo)檢測(cè)

紅馬鈴薯中的蛋白質(zhì)品質(zhì)相當(dāng)于雞蛋，屬于優(yōu)質(zhì)蛋白，易被消化吸收，同時(shí)其含有禾谷類主食所缺失的胡蘿卜素，脂肪含量低、熱量少，紅馬鈴薯又富含花青素。由表8可以看出，相較于普通高筋粉面包不含花青素，紅馬鈴薯全粉面包的花青素質(zhì)量分?jǐn)?shù)高達(dá)27.32 mg/100 g；其脂肪質(zhì)量分?jǐn)?shù)比普通高筋粉面包低1%；膳食纖維質(zhì)量分?jǐn)?shù)比普通高筋粉面包高近2%，蛋白質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)只比普通高筋粉面包低1%，因此添加一定量的薯類泥有利于提升面包的營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)。

3 結(jié)論與討論

通過(guò)單因素試驗(yàn)和正交試驗(yàn)，確定了紅馬鈴薯全粉面包的最佳原料配方和工藝條件：馬鈴薯全粉質(zhì)量分?jǐn)?shù)20%，白砂糖質(zhì)量分?jǐn)?shù)10%，酵母質(zhì)量分?jǐn)?shù)4%，食鹽質(zhì)量分?jǐn)?shù)1%；醒發(fā)時(shí)間60 min、上火烘焙溫度170 ℃、下火烘焙溫度180 ℃、烘焙時(shí)間9 min。根據(jù)此配方和工藝制作的面包綜合營(yíng)養(yǎng)指標(biāo)優(yōu)于普通高筋粉面包，成品色澤誘人、柔軟適口、組織狀態(tài)良好，具有濃郁的焙烤香味和薯香味。試驗(yàn)首次利用了甘肅定西產(chǎn)優(yōu)質(zhì)紅馬鈴薯進(jìn)行了面包品質(zhì)的改良，開發(fā)馬鈴薯面包既響應(yīng)國(guó)家馬鈴薯主食化的號(hào)召，對(duì)于優(yōu)化薯類產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，推進(jìn)薯類深加工也具有深遠(yuǎn)意義。研究后期還將進(jìn)一步研究馬鈴薯面包的保藏特性及焙烤特性，以期為馬鈴薯面包的研究開發(fā)提供更詳實(shí)有力的理論支撐。