百合粉添加量對面團特性及面包品質的影響

李嘉儀 譚萱宇 鄒金浩 王 鋒 蘇小軍

(湖南農業大學食品科學與技術學院，湖南 長沙 410128)

面包是深受消費者喜愛的重要主食。近年來，為增加面包風味和花色品種，提高面包的營養價值，滿足消費者對營養健康的追求，將藥食同源食物或其他具有功能活性的原料部分替代小麥粉制作面包已漸成研究熱點[1-2]。研究報道表明，使用姜粉[3]、葛根[4]、淮山[5-6]、姜黃[7]、紫蘇葉[8]、多酚類物質[9]和膳食纖維[10]等部分替代小麥粉制作面包，可使面包具有清除自由基和抗氧化等功能活性。

百合是百合科(Liliaceae)百合屬(Lilium)植物，分布于北半球溫帶地區，是中國衛生部首批頒布的藥食兼用植物之一[11]。中國是百合的原產地和主要分布區，截至2015年底，中國食用百合種植面積約2萬hm2，產量約15萬t[12]。百合淀粉含量為62.88%～64.57%，蛋白質含量達10.42%～12.25%[13]，且含有17～19種氨基酸和豐富的多糖、皂苷、生物堿、酚類、甾類糖苷、膳食纖維等功能性成分，是高蛋白、高碳水化合物和低脂肪營養保健食品，在抗癌、抗腫瘤、降血糖和增強免疫力等方面有一定功效[14-15]。目前對百合的研究主要集中在其化學成分鑒定[12,16]、功能活性評價[14,17-18]、干燥工藝[19-20]和百合全粉制備[21-22]等方面，而將其部分替代小麥粉用于焙烤加工的研究尚未見報道。百合粉添加到面包中，能改善面包營養結構，但百合粉不含面筋蛋白，會影響到面團的流變特性、糊化特性及面包的品質。試驗擬通過研究不同比例百合粉對面團流變學特性、質構特性、糊化特性、微觀結構及其對面包感官評價特性的影響，為拓寬百合粉的應用渠道提供參考。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

1.1.1 試驗材料

百合粉：龍山卷丹百合干片，來鳳縣百年好合生態農業有限公司，粉碎后過40目篩，包裝后置于干燥器備用；

高筋小麥粉：武漢市太陽行食品有限責任公司；

高活性干酵母：安琪酵母股份有限公司；

白砂糖：廣西金繡球食品有限責任公司；

奶粉：雙城雀巢有限公司；

加碘精制鹽：湖南省湘澧鹽化有限責任公司；

改良劑：廣州市樂基食品有限公司；

調和油：益海嘉里(岳陽)糧油工業有限公司；

雞蛋：市售。

1.1.2 主要儀器設備

快速黏度分析儀：RVA-S/N2112681型，瑞典Perten儀器有限公司；

旋轉流變儀：Kinexus pro+型，英國馬爾文儀器公司；

質構儀：TA.XT.plus型，英國SMS公司；

色彩色差計：CR-400型，柯尼卡美能達公司；

臺式低速離心機：TDZ5型，湖南赫西儀器裝備有限公司；

和面機：HM740型，青島漢尚電器有限公司。

1.2 試驗方法

1.2.1 百合—小麥混合粉的配制 分別用5%，10%，15%，20%的百合粉替代相應比例的小麥粉，混合均勻，以不添加百合粉的小麥粉作為對照。

1.2.2 混合粉面團的制備 稱取一定量的1.2.1配制的混合粉，加水量為混合粉質量的50%，和面機和面20 min，得到不同比例百合粉添加量的混合粉面團。

1.2.3 面包的配方及制作工藝 稱取原料(面粉350 g，酵母6.5 g，糖7.5 g，雞蛋50 g，水150 g)，和面機和面20 min。和好的面團在38 ℃，相對濕度75%條件下醒發120 min。再次稱取原料(面粉150 g，水62.5 g，調和油57.5 g，改良劑5 g，食鹽5 g，砂糖100 g，奶粉20 g)，將其與面團一起再次和面。然后進行排氣、搓圓整形，醒發60 min。焙烤上火溫度170 ℃，下火溫度190 ℃，焙烤15 min。

1.2.4 物理性質的測定

(1) 混合粉和面包芯色澤：參考Hsu等[6]的方法。采用CR-400色彩色差計對1.2.1混合粉色澤進行測定；面包室溫冷卻2 h后，切成約10 mm厚的面包片，利用CR-400色彩色差計對樣品中間部分進行面包芯色澤測定，按式(1)計算ΔE值。

ΔE=[(ΔL)2+(Δa)2+(Δb)2]1/2，

(1)

式中：

ΔE——色差(值越大，說明色差越大)；

ΔL——黑白(當ΔL為正時，試樣比標準色板淺，為負時，試樣比標準色板深)；

Δa——紅綠度(值越大表示混合粉色澤越紅)；

Δb——黃藍度(值越大表示混合粉色澤越黃)。

(2) 持水性和持油性：參考李燕[23]7-8的方法。

(3) 面包比容：參考Hathorn等[24]的方法，面包出爐室溫冷卻2 h后，稱重，采用菜籽替換法測定面包體積，按式(2)計算面包比容。

(2)

式中：

ρ——面包比容，mL/g；

V——面包體積，mL；

m——面包質量，g。

1.2.5 百合—小麥混合粉糊化特性的測定 準確稱取(3.50±0.01) g混合粉，轉移到樣品筒中，量取25.0 mL蒸餾水加入樣品筒中，將攪拌器置于樣品筒中上下快速攪動10次，使樣品分散，置于快速黏度分析儀中。采用溫度模式進行測定，測得RVA曲線和糊化特性相關參數[23]8。

1.2.6 動態流變特性的測定 采用振蕩模式下的頻率掃描。取適量按1.2.2制備的樣品面團放置于流變儀的載物臺上，選用直徑為20 mm的平板，夾縫間距為1 mm，刮去多余面團。頻率掃描參數：應變力0.5%，頻率0.1～20 Hz，溫度25 ℃。

1.2.7 百合—小麥混合粉面團質構特性的測定 取適量1.2.2制備的面團，用模具制成直徑5 cm、厚1.5 cm的樣品面團。采用TPA模式，選取P100探頭，測試前速率2.0 mm/s，測試和測試后速率1.0 mm/s，形變量50%。

1.2.8 面團的掃描電子顯微鏡觀察 取適量1.2.2制備得到的面團，真空冷凍干燥，取面團中間表面平滑的小面塊，噴金后掃描電鏡觀察。

1.2.9 面包的感官評價 面包在室溫下冷卻2 h，參照GB/T 20981—2007對面包感官的要求，由經過培訓的10名食品專業人員從形態、色澤、組織、氣味和口感5個方面進行評價，總分為100分。

1.2.10 面包質構的測定 將面包冷卻2 h后，從靠近中間部位垂直切開，切取厚度2 cm的面包片采用P36R探頭進行TPA質構測定，其他條件同1.2.7。

1.3 數據統計與分析

試驗結果采用Excel 2010、Origin 8.0和 SPSS Statistics 20.0 進行數據處理和分析，采用方差分析(ANOVA)中Ducan檢驗法進行顯著性分析，檢驗的顯著性水平為P<0.05，所有數據以(x±SD)表示。

2 結果與分析

2.1 百合粉添加量對混合粉物理性質的影響

百合粉的色澤、持水性和持油性等物理性質能直接反映出百合粉的品質特性和加工性能。由表1可知，小麥粉色澤與百合粉色澤差異顯著(P<0.05)。百合粉L*和a*值與朱文學等[20]報道的經熱燙護色處理的接近。當百合粉添加量較低(5%)時差異不顯著，隨著百合粉添加量繼續增加，混合粉的色澤變化增大，L*顯著變小(P<0.05)，b*顯著增大(P>0.05)，混合粉色澤亮度降低。持油性與樣品的蛋白質含量有關[25]。由圖1可知，隨著百合粉添加量的增加，持油性呈先下降后上升的趨勢。持水性與淀粉含量呈正相關，直鏈淀粉越多，吸水能力越強[26]。此外，持水性還與食品中的纖維同水的結合能力密切相關[27]。從圖1可以看出，隨著百合粉添加量的增加，混合粉的持水性不斷增大，可能與百合粉中直鏈淀粉和膳食纖維含量較高有關[28]。

表1 百合粉添加量對混合粉色澤的影響?Table 1 Effects of lily flour addition dosage on color of mixed flour

? 同列字母不同表示存在顯著性差異(P<0.05)。

圖1 百合粉添加量對混合粉持水性與持油性的影響Figure 1 Effect of lily flour addition dosage on water and oil holding capacity of mixed flour

2.2 百合粉添加量對混合粉糊化特性的影響

糊化特性直接影響面包的品質，而影響小麥粉糊化特性的主要因素有淀粉含量、淀粉結構以及直鏈淀粉含量。百合粉不含面筋蛋白，淀粉含量略低于小麥粉，但直鏈淀粉和膳食纖維含量較高[28]，因此添加百合粉會降低混合粉的淀粉含量，增加混合粉中直鏈淀粉的含量。百合淀粉顆粒的平均粒徑為35 μm，大于小麥淀粉的平均粒徑(25 μm)[29]。杜雙奎等[30]認為糊化特性中各項黏度值一般隨直鏈淀粉含量的增加而降低，隨支鏈淀粉含量的增加而升高。小麥粉的糊化是淀粉和蛋白質共同作用的結果，面筋蛋白含量降低，會減弱面筋蛋白對淀粉糊化的阻礙作用，使得糊化程度增加[31]。從表2可以看出，百合粉的添加對混合粉的糊化特性影響顯著，隨著添加量的增大，混合粉的各項黏度值和峰值時間總體呈降低趨勢，而糊化溫度呈顯著升高趨勢，與混合粉的淀粉含量降低、直鏈淀粉含量增加、面筋蛋白減少等有關。對薏米粉和燕麥粉的研究[32-33]也表明，隨著添加量的增加，混合粉的糊化溫度呈升高趨勢。另外，混合粉糊化溫度的升高還可能與百合粉中膳食纖維含量較高有關，膳食纖維親水性好，能降低體系中的自由水含量，影響淀粉分子的溶脹，從而抑制其糊化，使得糊化溫度升高?；旌戏鄯逯叼ざ鹊倪m當下降有利于后期的面包制作，而回生值的降低則可延緩面包老化[34-35]，因此從表2的結果可以看出，適量添加百合粉有利于提高面包的抗老化能力。

表2 百合粉添加量對混合粉糊化性質的影響?Table 2 Effects of lily flour addition dosage on pasting properties of mixed flour

? 同列字母不同表示存在顯著性差異(P<0.05)。

2.3 百合粉添加量對混合粉面團動態流變特性的影響

百合粉的淀粉含量、直鏈與支鏈淀粉的構成、顆粒的大小等都與小麥粉的存在差異，因此百合粉的添加會影響面團的流變特性。添加不同量的百合粉對面團彈性模量G'、黏性模量G"和損耗正切角tanδ(tanδ=G"/G')的影響如圖2所示。各面團的彈性模量G'和黏性模量G"的變化趨勢一致，G'和G"均隨頻率的增加而增大，且彈性模量G'均高于黏性模量G"，面團呈現出類似于固體的流變學性質。此外，百合粉的添加使得面團的彈性模量G'和黏性模量G"增大，但15%的添加量卻使其減小，可能是百合粉的持水性高，在調制面團時未根據持水性的變化對加水量進行調整，導致彈性模量G'和黏性模量G"出現不規律的變化。

2.4 百合粉添加量對混合粉面團質構特性的影響

由表3可知，百合粉的添加對面團的硬度、黏附性、內聚性、膠黏性、回復性和咀嚼性影響顯著(P<0.05)。添加5%百合粉時，面團的硬度、膠黏性、咀嚼性和回復性顯著下降(P<0.05)，黏附性無顯著變化，內聚性顯著增大(P<0.05)；當添加量繼續增大時(10%～20%)，面團的硬度、黏附性、膠黏性和回復性隨百合粉添加量增大而顯著增大(P<0.05)，內聚性顯著降低(P<0.05)，咀嚼性則先增加后降低。面團硬度的增大可能是由于百合粉的添加降低了混合粉面筋蛋白的含量，減少了面筋蛋白網絡結構的形成，導致面團的延伸性降低，且百合粉填充在面筋蛋白的網絡結構中，降低了面團的蓬松度，導致其硬度增大，這與玉米粉[36]和紫薯粉[37]對面團質構的影響相似。

2.5 百合粉添加量對混合粉面團微觀結構的影響

百合粉對面團微觀結構的影響見圖3。在未添加百合粉的小麥粉面團中，面筋網絡結構完整且連續有序，淀粉顆粒均勻地排列在面筋蛋白網絡結構中。當添加量處于5%～10%時，百合粉對面團的破壞程度相對較低，面筋網絡結構形成較好。當添加量達15%～20%時，面筋網絡結構逐漸被破壞，發生局部斷裂和出現斷層現象，少量較大的淀粉顆粒開始外露，孔隙增大并形成了許多大小不一的氣孔。說明百合粉的添加影響了面筋結構的形成，且隨著添加量的增大，面筋網絡結構對顆粒的包裹能力也不斷下降，最終使得其出現斷裂。該結果與玉米粉[36]、糜米粉[38]和淮山粉[39]對小麥粉面團微觀結構的影響結果一致。

圖2 百合粉添加量對面團動態流變特性的影響Figure 2 Effects of lily flour addition dosage on the rheological properties of dough

表3 百合粉添加量對面團質構特性的影響?Table 3 Effects of lily flour addition dosage on texture properties of wheat dough

? 同列字母不同表示存在顯著性差異(P<0.05)。

圖3 百合粉添加量對面團微觀結構的影響Figure 3 Effect of lily flour addition dosage on microstructure of dough (1 000×)

2.6 百合粉添加量對面包品質的影響

面包評分與面包內聚性呈極顯著正相關，與面包硬度、膠著性、咀嚼性呈極顯著負相關[40]。由表4可知，當百合粉添加量較低(5%)時，面包芯色澤變化不顯著；當百合粉添加量為10%～20%時，L*先增加后降低，a*值、b*值和ΔE*顯著增加(P<0.05)。百合粉的添加使得比容和感官評分整體下降，硬度顯著增大(P<0.05)，彈性、內聚性、膠黏性、咀嚼性和回復性都顯著降低(P<0.05)，與燕麥粉[40]對面包品質的影響結果相似。當百合粉添加量為5%～10%時，比容與感官評分變化不顯著(P>0.05)，說明百合粉對面包品質的影響在可接受范圍內。當添加量為15%～20%時，比容與感官評分顯著降低(P<0.05)，面包品質顯著下降，表面色澤不均勻且出現斑點，內部氣孔也大小不一。王強等[38]和李真等[41]在大麥粉和糜米粉的研究上也取得了相似的結果。這可能與百合粉的添加使得混合粉面筋蛋白含量降低有關。

表4 百合粉添加量對面包品質的影響? Table 4 Effects of lily flour addition dosage on the quality of bread

? 同列字母不同表示存在顯著性差異(P<0.05)。

3 結論

百合粉的添加對面團特性與面包品質影響顯著。添加百合粉致使混合粉持水性增大，糊化特性下降，同時使面團的彈性模量G'和黏性模量G"增大，質構特性下降，面團中面筋網絡結構變差，從而降低了面包的烘焙品質，但有利于改善面包的抗老化能力和改善面包的營養結構。百合粉添加量在5%～10%為宜，此時面包比容和感官品質與未添加百合粉的面包相比較變化不顯著。

百合粉添加量增大會導致面包品質降低，在后續研究中可通過配方優化和改進工藝，以提高百合面包的烘焙品質。添加百合粉是如何通過影響面筋的形成和面筋結構，從而影響面團流變學特性與面包品質，尚有待深入研究。