菊粉添加量对面团流变学特性和面包品质的影响

范文静，于基成，王思予，龚晓瑞，段俊楠

(大连民族学院生命科学学院，辽宁大连116600)

菊粉是一类天然果聚糖的混合物。果聚糖是D-呋喃果糖分子以β-(2-1)糖苷键连接而成，每个菊粉分子末端以α-(1-2)糖苷键连接一个葡萄糖残基。菊粉中果聚糖的聚合度(DP)通常为2～60，其中当DP较低时(DP=2～9)称为低聚果糖。菊粉是自然界中天然存在的可溶性膳食纤维之一，生理功能可归纳为降血压、血糖、血脂;促进肠道环境中益菌增殖;促进矿物质吸收;不引起血糖波动，可作为糖尿病人甜味剂等，被誉为21世纪健康新糖原［1］。

目前，菊粉已广泛应用于乳制品、面制品、饼干、肉制品及保健食品中，不仅能改善食品流变和质构特性，赋予其良好的质感和口味，还可以降低食品热能，延长食品货架期［2-4］。而我国关于菊粉的应用研究相对滞后，尤其在焙烤类食品中的应用研究尚未见报道。

本实验以面包为研究对象，将菊粉添加到面粉中制作面包，考察菊粉对面团流变学特性的影响，并对添加菊粉面包的质构特性和感官评价进行进一步研究。

1 材料与方法

1.1 材料与仪器

面包粉 伊农谷物(沈阳)有限公司;高活性干酵母 安琪酵母股份有限公司;新西兰安佳黄油上海高夫食品有限公司;鸡蛋、食盐、白糖、奶粉 均购自当地超市。

TA-XT Plus质构仪 英国SMS;粉质仪/拉伸仪 德国Brabender公司;醒发箱、电烤炉 新麦机械(无锡)有限公司。

1.2 实验方法

表1 处理组合及原料配方(g)Table 1 Formula of materials and treatments(g)

1．2．1 面包配方及处理组合

1．2．2 工艺流程 称料→搅拌→第一次醒发→中间醒发→分割→滚圆→第二次醒发→烘烤→冷却→包装

1．2．3 面团流变学特性实验

1．2．3．1 粉质特性的测定 按 GB/T14614-2006方法测定。

1．2．3．2 拉伸特性的测定 按 GB/T14615-2006方法测定。

1．2．4 面包烘焙实验 按GB/T14611-2008方法。

1．2．5 面包的比容测定 取一大烧杯用小米填满，摇实并用直尺刮平，将小米倒入量筒，量出体积V1;取面包块样品，称量质量，放入烧杯内，加入小米填满，摇实，用直尺刮平，取出面包，将小米倒入量筒，量出体积V2，V1-V2即为面包体积。

比容(mL/g)=体积(mL)/质量(g)

1．2．6 面包全质构测定 采用直径36mm的平底柱形探头P/36。测定条件如下:测定速率1mm/s;测定速率1mm/s;测后速率与测试速率一致;压缩程度为40%;两停留间隔为2s;触发值为5g，每项测试重复3次。

1．2．7 面包保水性的测定 将不同处理的面包放入保鲜袋中，在室内常温的条件下，进行每天定时称重。在保质期7d内，通过计算面包质量的变化，从而比较不同处理面包的保水性［5］。

2 结果与分析

2.1 菊粉添加量对面团流变学特性的影响

2．1．1 菊粉添加量对面团粉质特性的影响 粉质曲线是评价面团特性的重要指标之一，影响面粉与面制品品质的因素中最重要的是面筋的含量与性质，而面筋的性质全部表现在面团性质上。一般认为吸水率高，面团形成时间长，稳定性好，评价值高，则面筋的品质就越高。

从表2可以看出，面粉中添加菊粉后，粉质曲线的吸水率几乎不变，形成时间和稳定时间增加，弱化度降低，评价值增加。在一定时间内，面团的形成时间和稳定时间这两个指标数值越大，其粉质特性越好。随着菊粉的添加，面团的形成时间和稳定时间逐渐增加，表明随着菊粉添加量的增多，面团筋力增强，面筋网络越牢固、耐搅拌性能越强，即面团的加工性能越好，在面团发酵过程中具有很好的持气能力［6-8］。马越等在研究中发现，当菊粉混合在面中加水搅拌时，菊粉之间的氢键被破坏，菊粉吸水膨胀形成网状结构，网状之间填充着分散的淀粉等颗粒，此时菊粉起到了类似面筋性蛋白质的作用，使得面团具有强度及黏弹性。但是形成时间和稳定时间过长会导致在制作食品时耗能过多，时间长，延长和面、发酵、醒面时间，也就意味着需要更多的能量，因此还需根据实际操作来进行具体判定。弱化度表现了面团对机械搅拌产生的剪切力的耐受程度，弱化度越大，表明面筋质量越差［9］。实验结果表明，菊粉的添加可以显著提高面粉的弱化度，在一定程度上改善面团的粉质特性。郑建仙［10］研究发现，菊粉溶液具备胶体特性，剪切后可以形成离子胶体网状结构，增强了面筋的剪切力耐受程度。

表2 菊粉添加量对面团粉质特性的影响Table 2 Effect of inulin on farinograph properties of flour blending

2．1．2 菊粉添加量对面团拉伸特性的影响 由表3可知，不同添加量菊粉面团在醒发过程中，随着醒发时间的延长，面团延伸度指标呈现一定的增大趋势;但拉伸能量、拉伸阻力、最大拉伸阻力和拉伸比呈现先增加后减少的趋势，说明菊粉在一定的条件下水化，与面筋形成黏稠、滑腻的大分子物质，从而影响面团的流变学特性。拉伸曲线面积可直观反映拉伸能量，一般来说，拉伸曲线面积值低于50cm2以下的小麦粉其烘焙特性就较差;反之，能量越大表明小麦粉筋力越强，烘焙质量越好［11］。面团的延伸度、拉伸阻力是判断面团延伸性的重要指标，面团的拉伸阻力大说明面团弹性好、韧性大、筋力强，而面团延伸度大说明在发酵过程中面团的面筋网络形成状态好、不易破裂［12］。将面团延伸性和拉伸阻力2个指标综合起来判断小麦粉质量的指标，称为拉伸比。拉伸比值小，则阻力小，延伸性大，这样的面团发酵时会迅速变软和流散;而拉伸比值过大，则意味着阻力大，弹性强，延伸性小，发酵时面团膨胀会受阻，起在相同醒发时间内，面团的延伸度增加，表明面团的筋力增强、弹性增强，面团的膨胀效果越好，说明菊粉具有一定的胶体性质，可以增强面筋的强度。但是面团的拉伸曲线面积和拉伸阻力随菊粉添加量的增多而增加，但是添加量超过8%时，面团的拉伸曲线面积和拉伸阻力反而降低，进一步说明菊粉添加可以增强面筋的弹性，但是面筋弹性不易过高，面筋弹性强，面团醒发慢，不易充分醒发，导致制作的焙烤食品体积小，结构差。

图1 菊粉对粉质影响曲线Fig．1 Farinograph curves of wheat flour added with inulin at 0%(a)，2%(b)，4%(c)，6%(d)，8%(e)

表3 菊粉对面团拉伸的影响结果(90min)Table 3 Effect of inulin on extensograph properties of flour blending(90min)

2.2 菊粉添加量对面包焙烤品质的影响

2．2．1 菊粉添加量对面包比容的影响 由图2可知，不添加菊粉做出的面包比容为5．12mL/g，而添加菊粉做出的面包体积降低，但是降低程度不明显，添加2%和 10%后，面包的比容分别为 4．85mL/g和3．91mL/g，下降了 5．27% 和 23．63% 。这可能是由于菊粉具有一定的凝胶特性，可以增强面粉的筋力，但是面粉筋力过强会导致面筋网络不能完全形成，而且面团起发慢，面团不能充分醒发，导致面团体积小，结构变差。

图2 菊粉添加量对面包比容的影响Fig．2 Effect of inulin on specific volume of flour blending

2．2．2 菊粉添加量对面包质构的影响 硬度是面包老化的直观表征，与面包品质呈现负相关性。由表4可以看出随着菊粉的添加，面包芯的硬度呈现逐渐降低的趋势，添加6%和8%菊粉的硬度比空白组减小30．8%和42．4%，添加10%时达到最低。当菊粉的质量分数逐渐增大时，大量析出的菊粉分子会相互缠绕形成更加致密、更加稳定的凝胶网状结构，因此，随着菊粉添加量的增大，面团的弹力和筋度也逐渐增强，面包硬度增加［14］。

面包的咀嚼性和硬度一样，和面包品质呈负相关。回复性能很好地反映面包孔结构的变化情况，并能直观反映其弹性的变化，与弹性值相似，其值越大，面包越筋道而柔软，但其值若过大则会影响面包的外形，使表面起泡，不光滑。由表4可知，随着菊粉添加量的增加，面包的回复性总体呈上升趋势。

表5 添加菊粉对面包感官品质的影响结果Table 5 Effect of inulin blending on sensory evaluation of bread

表4 菊粉对面包物性的影响Table 4 Effect of inulin blending on texture of bread

2．2．3 菊粉添加量对面包感官品质的影响 由经训练的10人组成品尝小组，对不同添加量菊粉制作的面包按GB/T14611-2008中规定方法进行感官评定，汇总评分结果。由表5所知，添加菊粉会使面包体积、外表形状及香味的评分降低，而内部颜色、口味和口感及组织结构呈现先增加后降低的趋势。结果表明，当制作面包时，菊粉添加量在2%～6%为宜，6%的添加量使得总评分达到最大值，但是随着菊粉添加量的增加，总评分又呈现下降的趋势。因此利用菊粉来制作面包时，选择合适的添加量有助于面包感官品质的改善。

2.3 菊粉添加量对面包保水性的影响

从图3中可以看出，添加不同量的菊粉对面包的保水性有一定的影响。随着菊粉添加量的增多，面包的失水能力降低。这可能是由于菊粉具有良好的保水特性，增加面包的持水能力，减少面包在储存过程中失水收缩和减缓老化，延长面包货架期的效果［14］。

图3 菊粉添加量对面包保水性的影响Fig．3 Effect of inulin blending on water-holding capacity of bread

3 结论

3.1 在面粉中适当的添加菊粉可改善面团的流变学特性，菊粉可使面团的稠度增大，面团的形成时间和稳定时间增加。

3.2 在面粉中添加菊粉对面包的口感、风味、质地无不良影响，但比容有所下降。

3.3 菊粉具有保水性，可增加面包的持水性，降低面包的硬度，延缓面包在贮存期老化，延长货架期。

3.4 在本实验条件下，当菊粉的添加量为6%时，面包的综合品质达到了最佳状态。

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