侯賀麗，黃卉卉，耿書寶，施麗麗，朱靜

(信陽農(nóng)林學(xué)院 食品學(xué)院，河南 信陽 464000)

大麥?zhǔn)俏覈匾募Z食來源之一，主要產(chǎn)地是長江流域、黃河流域和青藏高原[1]。大麥中富含蛋白質(zhì)、膳食纖維、礦質(zhì)元素、氨基酸、抗氧化酶、維生素、葉綠素等多種成分，其中蛋白質(zhì)含量高達(dá)28.2 g/100 g[2]，能夠增強(qiáng)體質(zhì)、加快傷口愈合速度，優(yōu)化機(jī)體；大麥苗中膳食纖維含量為45 g/100 g，高于其它普通果蔬的幾十倍，具有潤腸通便、預(yù)防便秘，減肥美容的作用[3-4]。除此以外，大麥苗還有助于改善睡眠質(zhì)量，提高記憶力，緩解疲勞，解毒抗癌、抗氧化、抗炎癥等功效[5-7]。隨著對大麥苗的營養(yǎng)價(jià)值和藥用價(jià)值研究的深入，其功效漸漸為大眾所知。

利用大麥苗粉制作相關(guān)的食品也越發(fā)常見，市場現(xiàn)有的產(chǎn)品有大麥苗蛋糕、大麥苗饅頭、大麥苗餅干、大麥苗面條、大麥苗酸奶、大麥苗茶以及大麥苗布丁等[8-11]，不同程度地提升了產(chǎn)品中的膳食纖維、礦物質(zhì)等營養(yǎng)成分，同時(shí)改善了產(chǎn)品的色澤和品質(zhì)。這些食品符合人們對于營養(yǎng)健康食品的消費(fèi)需求，很受人們喜愛，具有良好的發(fā)展前景。目前，有關(guān)大麥苗面包的研究較少。

本試驗(yàn)以大麥苗為主要原料，通過單因素試驗(yàn)和響應(yīng)面法對大麥苗面包的加工工藝進(jìn)行優(yōu)化，對比不同條件下大麥苗粉的品質(zhì)，最終得出大麥苗面包的最佳工藝。本試驗(yàn)方法能生產(chǎn)出營養(yǎng)更加豐富、風(fēng)味獨(dú)特、質(zhì)地柔軟大麥苗面包，不僅豐富了面包的種類，也為以后的大麥苗的開發(fā)利用提供一定參考依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

富強(qiáng)高筋小麥粉，廊坊金沙河面業(yè)有限公司；大麥苗粉，亳州鴻碩生物科技有限公司；全脂甜奶粉，多美滋嬰幼兒食品有限公司；黃油，歐洲妙可藍(lán)多；安琪高活性干酵母，安琪酵母股份有限公司；精純碘鹽，孝感廣鹽華源制鹽有限公司；白砂糖，杭州卓達(dá)食品有限公司；雞蛋購于超市。

1.2 儀器與設(shè)備

XYF-3D力嘉電熱烤箱，廣州市番禺區(qū)石樓盛世食品機(jī)械廠；ST-04凱氏定氮儀，山東盛泰儀器有限公司；ST-08C數(shù)顯消化爐，山東盛泰儀器有限公司；F30420210膳食纖維測定儀，意大利VELP公司；TMS-PRO美國FTC質(zhì)構(gòu)儀，北京盈盛恒泰科技有限責(zé)任公司。

1.3 試驗(yàn)方法

1.3.1 大麥苗面包的制作工藝流程 參考尤香玲等[12]甜面包的加工工藝流程，具體如下：

原輔料預(yù)處理→稱量→面團(tuán)的攪拌→發(fā)酵→整形排氣制作→醒發(fā)→烘烤→面包的冷卻與包裝。

操作要點(diǎn)如下：

(1)原料預(yù)處理：將高筋面粉、大麥苗粉稱量后過80目篩，再加入白砂糖、酵母等輔料，混合均勻。

(2)面團(tuán)的攪拌：將干性原輔料混合、攪拌均勻，再加入雞蛋和水，高速攪拌直至形成面筋，最后加入黃油繼續(xù)攪拌至面筋伸展完全。

(3)醒發(fā)：將攪拌好的面團(tuán)放入溫度為30℃，濕度為80%的發(fā)酵箱里，醒發(fā)60 min。

(4)整形：取出發(fā)酵好的面團(tuán)，用搟面杖排出面團(tuán)中的氣泡，分成等份，整形。

(5)二次醒發(fā)：將整形后的面包胚放入模具，放入溫度為30℃，濕度為80%的發(fā)酵箱里，再次醒發(fā)30 min。

(6)烘焙：在面包胚表面刷一層蛋液，放入烤箱，上下火溫度設(shè)置180℃，烘烤時(shí)間15 min[13]。

1.3.2 基礎(chǔ)配方 高筋面粉95.00 g、大麥苗粉5.00 g、奶粉4.00 g、糖20.00 g、鹽1.00 g、雞蛋15.00 g、酵母1.50 g、黃油10.00 g、溫水50.00 g。

1.3.3 單因素試驗(yàn) 以100 g高筋面粉為基礎(chǔ)，結(jié)合大麥苗面包的感官評分、面包比容、蛋白質(zhì)含量和膳食纖維含量為評價(jià)指標(biāo)，評價(jià)大麥苗粉添加量、酵母添加量、面團(tuán)發(fā)酵時(shí)間、面包烘烤溫度與烘烤時(shí)間五個(gè)單因素對大麥苗面包品質(zhì)的影響。大麥苗粉的添加量：2.00、3.00、4.00、5.00、6.00 g；酵母的添加量：0.50、1.00、1.50、2.00、2.50 g；面團(tuán)發(fā)酵時(shí)間：40、60、80、100、120 min；面包烘烤溫度：160、170、180、190、200℃；面包的烘烤時(shí)間：10、15、20、25、30 min。

1.3.4 響應(yīng)面試驗(yàn) 為優(yōu)化大麥苗面包的加工工藝，在單因素試驗(yàn)設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上，以大麥苗面包的感官評分、面包比容、蛋白質(zhì)含量與膳食纖維含量為響應(yīng)值，通過對單因素結(jié)果的比較分析，選取對大麥苗面包感官品質(zhì)影響較大的三個(gè)因素三個(gè)水平作為響應(yīng)區(qū)域，使用Box-behnken模型設(shè)計(jì)方法進(jìn)行實(shí)驗(yàn)[14]。響應(yīng)面設(shè)計(jì)因素水平如表1所示。

表1 響應(yīng)面試驗(yàn)因素與水平設(shè)計(jì)

1.3.5 大麥苗面包的品質(zhì)指標(biāo)測定

1.3.5.1 感官評價(jià) 參照GB/T 20981—2021 面包質(zhì)量通則中的面包評分要求制作感官評分表，對面包的滋味與口感、表面色澤、組織結(jié)構(gòu)、形態(tài)以及雜質(zhì)等指標(biāo)進(jìn)行感官評鑒，評分標(biāo)準(zhǔn)見表2。

表2 大麥苗面包感官評價(jià)表

1.3.5.2 面包指標(biāo)測定 大麥苗面包中蛋白質(zhì)的含量測定(按照GB 5009.5—2016中的凱氏定氮法測定)，膳食纖維含量(按照GB 5009.88—2014中的酶重量法測定)；比容(按照GB/T 20981—2007測定)。測定面包的理化指標(biāo)的酸價(jià)、過氧化值(按照GB 5099-2016進(jìn)行測定)。衛(wèi)生指標(biāo)測定包括菌落總數(shù)測定(按照GB 4789.2—2016)，大腸菌群測定采用大腸菌群平板計(jì)數(shù)法(按照GB 4789.3—2016中第二法)，霉菌測定(按照GB 4789.5—2016)。

1.4 數(shù)據(jù)處理

采用Design-Expert 8.0.6 Trial和SPSS軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)處理和分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 單因素試驗(yàn)結(jié)果與分析

2.1.1 大麥苗粉的添加量對大麥苗面包品質(zhì)的影響 試驗(yàn)結(jié)果見圖1。由圖1可知，隨著大麥苗粉的添加量增多，其蛋白質(zhì)和膳食纖維含量也逐漸增加，面包比容和感官評分先上升后下降。當(dāng)大麥苗粉的添加量為3.00 g時(shí)感官評分最高，此時(shí)的大麥苗面包表面呈現(xiàn)均勻的淺綠色，內(nèi)部組織細(xì)膩，氣孔分布均勻，軟綿可口。當(dāng)大麥苗粉添加量過多時(shí)，面包比容持續(xù)下降，主要是因?yàn)榇篼溍缋锏纳攀忱w維會(huì)破壞面團(tuán)中的面筋蛋白，導(dǎo)致面包的硬度增加，彈性與比容變小，感官評分下降[15]，且大麥苗氣味過重，影響面包的口感。綜上所述，大麥苗粉最佳添加量為3.00 g。

圖1 大麥苗粉添加量對面包品質(zhì)的影響

2.1.2 酵母添加量對大麥苗面包品質(zhì)的影響 由圖2可知，隨著酵母添加量的增加，大麥苗面包的感官評分先上升后降低，比容隨著酵母量的添加持續(xù)增加，速度先快后慢，蛋白質(zhì)含量和膳食纖維含量無明顯變化。當(dāng)酵母量為1.50 g時(shí)，大麥苗面包的感官評分最高，此時(shí)面包組織均勻，口感細(xì)膩可口，有淺淡的大麥苗粉清香混合著面包發(fā)酵后的香甜。當(dāng)酵母添加過少時(shí)，大麥苗面包組織結(jié)構(gòu)與彈性較差，主要是因?yàn)闆]有發(fā)酵完全，酵母產(chǎn)生的CO2氣體較少，無法使面團(tuán)膨脹充分，導(dǎo)致面包體積較小，口感較硬。酵母添加過量時(shí)，面團(tuán)過度膨脹，使其口感粗糙，組織彈性降低，酸味加重。因此，酵母最佳添加量為1.50 g。

圖2 酵母添加量對面包品質(zhì)的影響

2.1.3 發(fā)酵時(shí)間對大麥苗面包品質(zhì)的影響 由圖3可知，面團(tuán)發(fā)酵時(shí)間對大麥苗面包的體積、口感和組織結(jié)構(gòu)等有明顯影響，感官評分變化明顯，面包比容以先快后慢的速度持續(xù)增長；但對蛋白質(zhì)含量和膳食纖維含量的影響不明顯。當(dāng)發(fā)酵時(shí)間為80 min時(shí)，大麥苗面包的感官評分最高，此時(shí)面包表面完整，顏色分布均勻，組織細(xì)膩且柔軟可口，有大麥苗的清香。當(dāng)發(fā)酵時(shí)間過短時(shí)，面包內(nèi)部氣孔會(huì)比較小，彈性較差，口感較硬。當(dāng)發(fā)酵時(shí)間大于80 min時(shí)，面包的酸味增加，氣孔較大，分布不均勻，組織彈性受到影響。綜上所述，大麥苗面包的最佳發(fā)酵時(shí)間為80 min。

圖3 發(fā)酵時(shí)間對面包品質(zhì)的影響

2.1.4 烘烤溫度對大麥苗面包品質(zhì)的影響 由圖4可知，烘烤溫度對大麥苗面包的感官評分影響較大，對蛋白質(zhì)含量和膳食纖維含量無太大影響，面包比容隨著溫度的上升先上升后下降，但幅度較小。烘烤溫度主要對大麥苗面包的外形顏色影響明顯，溫度160℃～180℃，感官評分增加緩慢。溫度低時(shí)大麥苗面包表皮顏色淺，內(nèi)部組織由于溫度較低而不易成熟，容易發(fā)粘；溫度在180 ℃時(shí)，大麥苗面包感官評分最高，外觀最佳，組織細(xì)膩。當(dāng)大麥苗面包的溫度繼續(xù)升高時(shí)，感官評分下降，原因是過高的溫度，使面包表面焦黃干裂，內(nèi)部水分蒸發(fā)較快，面包整體變硬，口感降低。綜上分析，大麥苗面包的烘烤溫度在180 ℃時(shí)品質(zhì)最佳。

圖4 烘烤溫度對面包品質(zhì)的影響

2.1.5 烘烤時(shí)間對大麥苗面包品質(zhì)的影響 由圖5可知，烘烤時(shí)間對大麥苗面包品質(zhì)的影響較大，面包比容先升高后降低，但對蛋白含量和膳食纖維含量沒有較大影響。當(dāng)烘烤時(shí)間為20 min時(shí)，面包的感官評分達(dá)到最高，此時(shí)面包形態(tài)完整無開裂，顏色淺綠，分布均勻，組織松軟，口感細(xì)膩有彈性，有大麥苗粉的清香與面包的香甜。當(dāng)烘烤時(shí)間過短時(shí)，其內(nèi)部組織沒有完全烤熟，會(huì)出現(xiàn)濕軟粘牙現(xiàn)象，影響口感。當(dāng)烘烤時(shí)間過長，面包表面顏色過深、表皮開裂，口感較硬。綜上分析，大麥苗面包最佳烘烤時(shí)間為20 min。

圖5 烘烤時(shí)間對面包品質(zhì)的影響

2.2 響應(yīng)面試驗(yàn)設(shè)計(jì)結(jié)果與分析

2.2.1 響應(yīng)面試驗(yàn)設(shè)計(jì)及結(jié)果 由單因素結(jié)果可知，大麥苗粉添加量、發(fā)酵時(shí)間和烘烤時(shí)間對大麥苗面包品質(zhì)的影響較大，酵母添加量與烘烤溫度對面包品質(zhì)的影響沒有其它三個(gè)單因素明顯，故選取大麥苗粉添加量、發(fā)酵時(shí)間和烘烤時(shí)間作為響應(yīng)面的三水平。在暫定的四個(gè)響應(yīng)值中，大麥苗面包的感官評分相對面包比容、蛋白質(zhì)含量與膳食纖維含量的影響變化更加明顯，所以選取大麥苗面包的感官評分作為響應(yīng)值，采用Design-Expert軟件對響應(yīng)面結(jié)果數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，大麥苗面包的具體感官評分?jǐn)?shù)據(jù)見表4。

表4 響應(yīng)面試驗(yàn)設(shè)計(jì)及結(jié)果

2.2.2 回歸模型擬合及方差分析 對表4得出的數(shù)據(jù)進(jìn)行二次多項(xiàng)式回歸擬合，可得到這樣一個(gè)預(yù)測模型：Y=88.36+1.96A+1.45B+5.81C-0.075AB-0.25AC+0.025BC-5.43A2-3.16B2-8.38C2。

根據(jù)表5分析可知，由回歸方差分析模型顯著性，因P<0.0001，達(dá)到極其顯著，所以判定該模型為顯著性，且失擬項(xiàng)不顯著，為0.5144。該模型R2=0.9967，R2Adj=0.9923，所以該模型與實(shí)際試驗(yàn)有很好的擬合性，設(shè)計(jì)可行。自變量和指標(biāo)之間的線性關(guān)系顯著，該模型可以用于準(zhǔn)確分析與預(yù)測大麥苗面包配方的感官評分。影響大麥苗面包感官評分各個(gè)因素中，其作用大小依次為烘烤時(shí)間(C)>大麥苗粉添加量(A)>發(fā)酵時(shí)間(B)。

表5 回歸方程方差分析表

2.2.3 響應(yīng)面交互作用分析 根據(jù)回歸模型的方差分析，使用Design-Expert軟件繪制出大麥苗粉添加量(A)、發(fā)酵時(shí)間(B)和烘烤時(shí)間(C)對大麥苗面包感官評分影響的響應(yīng)面圖與等高線圖，見圖6-8。

圖6 大麥苗粉添加量和發(fā)酵時(shí)間對面包感官評分的響應(yīng)面圖

由圖6知，大麥苗粉添加量和發(fā)酵時(shí)間對面包的感官評分影響明顯，但兩者的交互作用等高線接近于圓形，其交互作用不顯著。再根據(jù)等高線疏密程度可以判斷，大麥苗面包感官評分的影響順序?yàn)锳>B。

由圖7知，感官評分受到大麥苗粉添加量和烘烤時(shí)間的影響較大，先升高后降低，兩者相互作用的等高線為橢圓形，為交互作用顯著。根據(jù)等高線疏密程度判斷大麥苗面包感官評分的影響程度為C>A。

圖7 大麥苗粉添加量和烘烤時(shí)間對面包感官評分的響應(yīng)面圖 圖8 發(fā)酵時(shí)間和烘烤時(shí)間對面包感官評分的響應(yīng)面圖

由圖8知，大麥苗面包的感官評分受到烘烤時(shí)間和發(fā)酵時(shí)間的影響，兩者相互作用的等高線為橢圓形，判定其交互作用顯著。由等高線疏密程度判斷大麥苗面包感官評分的影響順序?yàn)镃>B。

根據(jù)本次的響應(yīng)面試驗(yàn)，使用Design-Expert軟件進(jìn)行大麥苗面包工藝的優(yōu)化分析，所得出理論最佳工藝為：大麥苗粉添加量3.00 g，發(fā)酵時(shí)間95.49 min，烘烤時(shí)間22.97 min，感官評分為88.0951分?？紤]實(shí)際情況，經(jīng)調(diào)整將工藝參數(shù)設(shè)定為：大麥苗粉添加量3.00 g，發(fā)酵時(shí)間95 min，烘烤時(shí)間23 min。用此工藝參數(shù)進(jìn)行驗(yàn)證試驗(yàn)，重復(fù)試驗(yàn)3次，取平均感官評分為87.60分，發(fā)現(xiàn)實(shí)際與理論值接近，說明該數(shù)學(xué)模型可靠，可用于大麥苗面包最佳工藝的預(yù)測，本次試驗(yàn)成立。

2.3 大麥苗面包的品質(zhì)測定

2.3.1 營養(yǎng)指標(biāo) 以感官評分為響應(yīng)值優(yōu)化得出的最佳配方與普通面包(不添加大麥苗粉的面包)的營養(yǎng)指標(biāo)對比，見表6。本文研制面包中蛋白質(zhì)比普通面包高9.91 %，膳食纖維含量比普通面包高22.4 %，比容較普通面包低，但此條件下的大麥苗面包組織均勻，富有彈性，且具有大麥苗清香，營養(yǎng)也更加豐富。

表6 大麥苗面包與普通面包營養(yǎng)對比結(jié)果

2.3.2 衛(wèi)生指標(biāo) 利用最佳工藝參數(shù)制得的面包衛(wèi)生指標(biāo)檢測見表7。

表7 麥苗面包衛(wèi)生指標(biāo)檢測

由表7可知，該面包的衛(wèi)生指標(biāo)均符合國標(biāo)限值范圍。

3 結(jié)論

本文通過單因素試驗(yàn)分析，確定對大麥苗面包品質(zhì)影響最大的三個(gè)因素：大麥苗粉添加量、發(fā)酵時(shí)間、烘烤時(shí)間；再結(jié)合響應(yīng)面分析法對大麥苗面包的工藝進(jìn)行優(yōu)化，得到最佳工藝為：大麥苗粉添加量3.00 g，發(fā)酵時(shí)間95 min，烘烤時(shí)間為23 min。在最優(yōu)工藝下面包的比容為4.37 mL/g，蛋白含量為12.31 g/100g，膳食纖維含量為3.33 g/100g，感官評分為87.6分。蛋白質(zhì)含量高出普通對照面包9.91 %，膳食纖維高出普通對照面包22.4 %。該條件下生產(chǎn)出來的面包形態(tài)完整，表面呈淺綠色，內(nèi)部組織細(xì)膩有彈性，氣孔均勻，松軟可口，擁有面包發(fā)酵后香甜與大麥苗粉的清香。大麥苗面包比普通面包營養(yǎng)價(jià)值更加豐富，且口感較好，更符合當(dāng)代人的健康需求，相信將會(huì)有十分廣闊的前景。