◎ 陳作毅

（寧德市食品藥品審評(píng)認(rèn)證中心，福建 寧德 352100）

近年來(lái)，隨著食品加工精深化發(fā)展和疫后消費(fèi)新趨勢(shì)，預(yù)制及調(diào)理冷凍食品在現(xiàn)代食品體系中的重要性日益增長(zhǎng)[1]。面包冷凍面團(tuán)（面坯）是一種新興工藝，其與傳統(tǒng)使用新鮮面團(tuán)焙烤的面包相比，富有極大便利性，不僅可隨烤隨吃，而且能有效延緩面包老化及風(fēng)味喪失，擁有更多的優(yōu)越性[2-3]。然而，長(zhǎng)期凍藏的面團(tuán)會(huì)出現(xiàn)二次醒發(fā)時(shí)間延長(zhǎng)，烘焙后面包比容值小等缺陷[4]。現(xiàn)有研究認(rèn)為品質(zhì)弱化現(xiàn)象出現(xiàn)的原因主要是在凍藏過(guò)程中活酵母再發(fā)酵和產(chǎn)氣能力下降[5]，而凍裂凋亡的酵母釋放的谷胱甘肽會(huì)將面筋蛋白中二硫鍵還原成巰基[6]。此外，冷凍過(guò)程中產(chǎn)生的冰晶對(duì)面筋蛋白三維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的破壞等[7]，致使面團(tuán)的產(chǎn)氣、持氣能力下降，并伴隨著產(chǎn)品失水導(dǎo)致的干癟甚至表皮開(kāi)裂[8]。因此，改善冷凍面團(tuán)的凍融穩(wěn)定性以及持水性一直是現(xiàn)代烘焙學(xué)科界研究的前沿?zé)狳c(diǎn)。

科學(xué)規(guī)范的使用改良劑能有效改善面包冷凍面團(tuán)的質(zhì)構(gòu)與烘焙特性，降低弱化度，增加冷凍面團(tuán)的穩(wěn)定性和改善成品面包的感官品質(zhì)。常用的改良劑有乳化劑、增稠劑和一些原輔料改良劑等。本研究在參閱冷凍面團(tuán)改良劑研究論文的基礎(chǔ)上，篩選了對(duì)冷凍面團(tuán)品質(zhì)影響顯著且生產(chǎn)常用的乳化劑單、雙甘油脂肪酸酯，硬脂酰乳酸鈣（Calcium Stearyl Lactylate，CSL），增稠劑阿拉伯膠[9-11]，原料谷朊粉等改良劑，通過(guò)對(duì)冷凍面團(tuán)質(zhì)構(gòu)特性的研究和成品面包感官指標(biāo)的分析，確定了各改良劑的最佳添加量，并采用L16(44)正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)，對(duì)改良劑進(jìn)行量化復(fù)配，旨在獲得一種適于實(shí)際生產(chǎn)的面包冷凍面團(tuán)的復(fù)配品質(zhì)改良劑，以有效改善面包冷凍面團(tuán)的各項(xiàng)烘焙品質(zhì)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

谷朊粉（小麥原料，益海嘉里）；單、雙甘油脂肪酸酯[海棠牌，佳力士添加劑（海安）有限公司]；硬脂酰乳酸鈣（河南奧尼斯特食品有限公司）；阿拉伯膠（法國(guó)Nexira ）。

1.2 主要儀器設(shè)備

TMS-PRO食品物性分析儀（美國(guó)Food Technology Corporation）；MT30軋面機(jī)（廣東恒聯(lián)）；PC-802型面包切片機(jī)（品川機(jī)械）；其余儀器設(shè)備同《基于Behnken-Box法優(yōu)化面包冷凍面團(tuán)4種生產(chǎn)關(guān)鍵控制點(diǎn)參數(shù)的研究》[2]。

1.3 試驗(yàn)方法

1.3.1 面包冷凍面團(tuán)生產(chǎn)工藝及參數(shù)控制要點(diǎn)

（1）面團(tuán)工藝參數(shù)優(yōu)化。具體工藝參數(shù)根據(jù)文章《基于Behnken-Box法優(yōu)化面包冷凍面團(tuán)4種生產(chǎn)關(guān)鍵控制點(diǎn)參數(shù)的研究》進(jìn)行優(yōu)化調(diào)整，即酵母用量占混合粉質(zhì)量的3.0%，和面時(shí)間為16.5 min，加水量為62.5%，預(yù)醒發(fā)時(shí)間為38.0 min。冷凍面團(tuán)于-18 ℃條件下凍藏15 d后測(cè)定抗拉伸性及相對(duì)發(fā)酵力，其余冷凍、凍藏、解凍、烘烤、冷卻等步驟及參數(shù)同上述文章文中所述[2]。

（2）調(diào)整后混合程序及改良劑使用量。開(kāi)啟和面機(jī)，用水慢速預(yù)混酵母、全蛋液、細(xì)砂糖，添加小麥粉、谷朊粉（使用谷朊粉時(shí)），中速模式拌成團(tuán)狀后，加入預(yù)混的乳化劑（單、雙甘油脂肪酸酯，硬脂酰乳酸鈣）或增稠劑（阿拉伯膠）調(diào)檔快速模式打至8成筋度，最后加入調(diào)和奶油、食用鹽，慢速模式拌勻至面筋完全擴(kuò)展，和面時(shí)間總計(jì)16.5 min。改良劑的使用量如表1所示。根據(jù)GB 2760—2014使用標(biāo)準(zhǔn)，單、雙甘油脂肪酸酯在分類07.0焙烤食品中的使用量為按生產(chǎn)需要適量添加，硬脂酰乳酸鈣在07.01面包中的最大使用量為2.0 g·kg-1，阿拉伯膠在07.0焙烤食品中的使用量為按生產(chǎn)需要適量添加。

表1 4種改良劑取值水平表

根據(jù)表1所示的水平值，谷朊粉，單、雙甘油脂肪酸酯，CSL，阿拉伯膠使用量分別按混合粉總質(zhì)量的百分比添加，單品種改良劑不同添加量作為變量時(shí)，其余程序按照1.3.1（1）、（2）工藝流程；設(shè)置預(yù)醒發(fā)時(shí)間38 min，速凍完結(jié)包裝，并貯藏冷凍庫(kù)15 d后取出解凍，接后續(xù)程序，分別測(cè)定面團(tuán)的拉伸面積、相對(duì)發(fā)酵力以及烘焙后成品面包的硬度、比容。

1.3.2 面團(tuán)的拉伸面積的測(cè)定

調(diào)節(jié)軋面機(jī)軋輥間距4 mm→3 mm→2 mm→1.5 mm，將調(diào)制好的面團(tuán)鋪展開(kāi)輥軋成厚約1.5 mm的面皮，切分成8 cm×2.8 cm的規(guī)格，速凍完結(jié)后，于-18 ℃條件下凍藏15 d，取出解凍完全后，使用TMS-PRO食品物性分析儀以速度120 mm·min-1進(jìn)行拉伸性試驗(yàn)，直至拉斷為止，拉伸曲線與橫坐標(biāo)拉伸距離（單位：mm）及縱坐標(biāo)拉伸力（單位：g）圍成的面積即為拉伸面積。每組樣品平行測(cè)定3次。

1.3.3 相對(duì)發(fā)酵力測(cè)定方法

相對(duì)發(fā)酵力測(cè)定方法同《基于Behnken-Box法優(yōu)化面包冷凍面團(tuán)4種生產(chǎn)關(guān)鍵控制點(diǎn)參數(shù)的研究》的1.2.3條款[2]，冷凍面團(tuán)于-18 ℃條件下凍藏，時(shí)間調(diào)整為15 d。

1.3.4 面包的硬度測(cè)定

將面包用切片機(jī)及刀具切成30 mm小方塊，選取切面中間位置進(jìn)行面包硬度測(cè)試。采用TMS-PRO食品物性分析儀直徑為20 mm的P20R探頭，測(cè)前速度為3 mm·s-1，測(cè)時(shí)速度為1 mm·s-1，測(cè)后速度為5 mm·s-1，應(yīng)變位移50%。每組樣品平行測(cè)定3次。

1.3.5 面包的比容測(cè)定

比容測(cè)定方法同《基于Behnken-Box法優(yōu)化面包冷凍面團(tuán)4種生產(chǎn)關(guān)鍵控制點(diǎn)參數(shù)的研究》的1.2.5條款[2]。

1.3.6 感官評(píng)價(jià)指標(biāo)

面包感官評(píng)價(jià)指標(biāo)見(jiàn)表2。

表2 面包感官評(píng)價(jià)指標(biāo)表

1.3.7 正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)

以A谷朊粉用量、B單、雙甘油脂肪酸酯用量、CCSL用量、D阿拉伯膠用量為定類，以面包的感官得分值為定量，通過(guò)L16(44)正交試驗(yàn)，優(yōu)化面包冷凍面團(tuán)的改良劑添加量。正交試驗(yàn)因素與水平設(shè)計(jì)見(jiàn)表3。

表3 正交試驗(yàn)因素與水平表

1.3.8 數(shù)據(jù)處理

試驗(yàn)數(shù)據(jù)采用MS excel 2010軟件對(duì)冷凍面團(tuán)的拉伸面積、相對(duì)發(fā)酵力以及成品面包的比容、硬度制作折線圖；除比容指標(biāo)外的感官得分值由10名糕點(diǎn)烘焙師盲測(cè)評(píng)分并取平均值，正交試驗(yàn)數(shù)據(jù)采用SPSS軟件及SPSSAU進(jìn)行處理及分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 谷朊粉對(duì)面包冷凍面團(tuán)質(zhì)構(gòu)與烘焙特性的影響

由圖1可知，谷朊粉能顯著地提高面包冷凍面團(tuán)的拉伸面積。隨著谷朊粉添加量的增加，面包冷凍面團(tuán)拉伸面積呈增長(zhǎng)趨勢(shì)。究其原因是谷朊粉可影響面團(tuán)中的面筋蛋白質(zhì)量，增強(qiáng)面筋網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)及結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性。當(dāng)谷朊粉用量在1.0%～3.0%時(shí)，冷凍面團(tuán)可獲得最佳且穩(wěn)定的相對(duì)發(fā)酵力；當(dāng)谷朊粉用量超過(guò)3.0%時(shí)，面包冷凍面團(tuán)的相對(duì)發(fā)酵力迅速下降。當(dāng)谷朊粉用量在1.0%～2.0%時(shí)，冷凍面團(tuán)的面包比容存在最大值，為4.23 mL·g-1，硬度存在最小值，為3.79 N，進(jìn)一步表明了谷朊粉作為一種增筋劑，適量添加可以改善面團(tuán)抗拉伸性及結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性，提高面團(tuán)持氣量，使面團(tuán)獲得較好的質(zhì)構(gòu)與烘焙特性。但添加過(guò)量，則筋力過(guò)剩，影響面團(tuán)的流散性，阻礙面團(tuán)的發(fā)酵膨脹。

圖1 谷朊粉對(duì)冷凍面團(tuán)質(zhì)構(gòu)及冷凍面團(tuán)面包感官品質(zhì)的影響圖

2.2 2種乳化劑對(duì)面包冷凍面團(tuán)質(zhì)構(gòu)與烘焙特性的影響

如圖2、圖3所示，添加適量的乳化劑可增強(qiáng)面包冷凍面團(tuán)的各項(xiàng)質(zhì)構(gòu)及烘焙特性。當(dāng)單、雙甘油脂肪酸酯及硬脂酰乳酸鈣用量分別為0.4%、0.08%時(shí)，冷凍面團(tuán)的抗拉伸面積值達(dá)最大，分別為6 259.3 g.mm，6250.4 g.mm。TSEN 等[12]研究表明乳化劑可以滲入淀粉顆粒內(nèi)與直鏈淀粉結(jié)合形成特殊結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)可以保持面團(tuán)原有水分，提高面團(tuán)冷凍過(guò)程中的持水量；同時(shí)，因?yàn)槿榛瘎┙档土嘶旌象w系中各組分的界面張力，讓油脂充分?jǐn)U散到面團(tuán)中，不僅對(duì)面團(tuán)到了潤(rùn)滑作用，還在一定程度上保護(hù)了酵母細(xì)胞，而且能使面包的組織更細(xì)密、柔軟，富有彈性，進(jìn)而影響酵母的產(chǎn)氣量和面團(tuán)的醒發(fā)時(shí)間。本研究中當(dāng)單、雙甘油脂肪酸酯的添加量依次為0.2%時(shí)，面包冷凍面團(tuán)的相對(duì)發(fā)酵力達(dá)到最大值，為98.8%。單、雙甘油脂肪酸酯添加量為0.4%時(shí)，成品面包的比容達(dá)到最大，為4.04 mL·g-1；當(dāng)CSL用量在0.08%時(shí)，成品面包的比容達(dá)峰值，為3.98 mL·g-1；用量為0.12%時(shí)，相對(duì)發(fā)酵力達(dá)到最大，為99.6%，此時(shí)烘焙出的成品面包的硬度值最小，為3.63 N。

圖2 單、雙甘油脂肪酸酯對(duì)冷凍面團(tuán)質(zhì)構(gòu)及冷凍面團(tuán)面包感官品質(zhì)的影響圖

圖3 CSL用量對(duì)冷凍面團(tuán)質(zhì)構(gòu)及冷凍面團(tuán)面包感官品質(zhì)的影響圖

2.3 阿拉伯膠對(duì)面包冷凍面團(tuán)質(zhì)構(gòu)與烘焙特性的影響

KOBBS[13]、RIBOTTA等[14]認(rèn)為增稠劑作用于面包冷凍面團(tuán)質(zhì)構(gòu)與烘焙特性的影響主要是因?yàn)槊鎴F(tuán)的持水力的增加引起的。在凍結(jié)的過(guò)程中，增稠劑的親水基可有效結(jié)合并阻礙面團(tuán)中的游離水分子的自由遷移，起到低溫穩(wěn)定劑的作用，進(jìn)而控制面團(tuán)中冰晶的形成速率和冰晶大小，減緩冰晶對(duì)面筋網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)以及酵母活體的破壞，能明顯縮短二次醒發(fā)時(shí)間，烘焙后可獲得高比容的面包，改善烘焙品質(zhì)。

如圖4所示，阿拉伯膠用量為0.4%時(shí)，面包冷凍面團(tuán)的拉伸面積值為6 607.0 g.mm，面包冷凍面團(tuán)的相對(duì)發(fā)酵力也在此添加量后趨于平穩(wěn)狀態(tài)，基本不再增加；阿拉伯膠對(duì)冷凍面團(tuán)面包比容的影響曲線總體呈平穩(wěn)趨勢(shì)，介于3.86 mL·g-1至3.98 mL·g-1，總體漲幅波動(dòng)不大，說(shuō)明阿拉伯膠對(duì)冷凍面團(tuán)面包比容的影響較不顯著。當(dāng)阿拉伯膠用量為0.3%左右時(shí)，面包冷凍面團(tuán)成品面包的硬度達(dá)到最小4.25 N。

圖4 阿拉伯膠用量對(duì)冷凍面團(tuán)質(zhì)構(gòu)及冷凍面團(tuán)面包感官品質(zhì)的影響圖

2.4 面包冷凍面團(tuán)改良劑的量化

設(shè)定表2的感官評(píng)分值為定量指標(biāo)，通過(guò)正交試驗(yàn)對(duì)谷朊粉用量（A）、單、雙甘油脂肪酸酯用量（B）、CSL用量（C）和阿拉伯膠用量（D）進(jìn)行優(yōu)化，結(jié)果如表4所示。由表4可知，4種改良劑影響感官評(píng)分值的主次順序?yàn)楣入梅塾昧浚綜SL用量＞單、雙甘油脂肪酸酯用量＞阿拉伯膠用量，優(yōu)化后的組合為A4B2C2D1，即谷朊粉使用量為2.5%，CSL為0.12%，單、雙甘油脂肪酸酯為0.35%，阿拉伯膠為0.20%時(shí)，烘焙后的成品面包的感官總得分最高。

表4 L16(44)正交試驗(yàn)結(jié)果和分析表

續(xù)表4

由表5可知，模型R2為0.998，意味著A谷朊粉，單、雙甘油脂肪酸酯，CCSL，D阿拉伯膠的用量可以解釋感官總得分99.8%的變化原因。此外，4種改良劑均會(huì)對(duì)感官得分產(chǎn)生顯著性影響。

表5 正交試驗(yàn)方案結(jié)果多因素方差分析表

2.5 驗(yàn)證試驗(yàn)

在谷朊粉用量2.5%，單、雙甘油脂肪酸酯0.35%，CSL用量0.12%，阿拉伯膠用量0.20%條件下進(jìn)行驗(yàn)證試驗(yàn)，按文章所述配方及工藝流程重復(fù)3次制備面包冷凍面團(tuán)，烘焙后成品面包具有最大的平均比容值，為4.29 mL·g-1，感官得值為100分，該方案CSL用量更少，從耗材節(jié)約角度來(lái)看，本方案為最優(yōu)方案。

3 結(jié)論與展望

本研究篩選了4種（谷朊粉，單、雙甘油脂肪酸酯，CSL，阿拉伯膠）對(duì)面包冷凍面團(tuán)質(zhì)構(gòu)及烘焙特性影響顯著的改良劑，分別探討了其對(duì)面包冷凍面團(tuán)的相對(duì)發(fā)酵力、抗拉伸性等質(zhì)構(gòu)特性，以及烘焙后成品面包的硬度、比容的影響?；趩挝锪希ㄒ蛩兀┯绊懺囼?yàn)結(jié)果確定了適宜添加量的范圍，接著采用L16(44)正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)對(duì)4種改良劑進(jìn)行優(yōu)化。結(jié)果表明，當(dāng)添加混合粉總質(zhì)量2.5%的谷朊粉，0.35%的單、雙甘油脂肪酸酯，0.12%的CSL以及0.20%的阿拉伯膠時(shí)，執(zhí)行本研究的優(yōu)化工藝與既定配料表制備的面包冷凍面團(tuán)烘焙出的成品面包的比容為4.29 mL·g-1，面包感官品質(zhì)理想。在本研究基礎(chǔ)上，仍可以拓展天然改良劑（如能起乳化作用的雞蛋黃、卵磷脂等）進(jìn)行復(fù)配，增加多次凍融循環(huán)過(guò)程等程序，以考察其對(duì)面包冷凍面團(tuán)質(zhì)構(gòu)及成品面包感官品質(zhì)的影響。