馬道榮,姜紹通,潘麗軍,李興江
(合肥工業大學生物與食品工程學院,安徽合肥230009)
小麥谷朊粉又稱活性面筋粉,是小麥淀粉加工的副產物其主要成分為蛋白質。谷朊粉吸水后具有優良的黏彈性、延伸性、吸水性、吸脂乳化性、薄膜成型性及氣味清淡醇香等性質,目前廣泛應用于食品營養添加劑和飼料工業中,而將小麥谷朊粉直接加工成食品的研究甚少,烤麩是近年來副食品架上的一種比較受歡迎的食品,它是小麥谷朊粉經過保溫發酵后高溫蒸制而成的,是介于豆類和動物性食物之間的一種高蛋白質低脂肪低碳水化物的健康食品。其特點松軟而富彈性,表面有很多氣孔。每100g烤麩中蛋白質含量為22g,僅低于黃豆,而明顯高于谷類及豬、牛、羊肉,而且它還含有多種維生素和礦物質,特別適合肥胖癥、高血脂、高膽固醇以及心腦血管疾病的人群食用。將小麥谷朊粉加工成烤麩,既保證了蛋白質的供給,又限制了熱量的攝入,符合人們對健康膳食結構的要求,可以為人們高值化利用小麥資源,實現綠色生活提供新途徑。
小麥谷朊粉 安徽瑞福祥食品有限公司生產;活性干酵母 丹東振華食品添加劑有限公司;α-淀粉酶 德國AB酶制劑公司;分子蒸餾單甘脂 美晨集團股份有限公司;小蘇打 河南正通化工有限公司。
物性測試儀 英國Stable Micro System公司生產;BCD-249CF冰箱 美菱冰箱廠生產;AR1140分析天平 美國奧豪斯公司;EF-22二次發酵箱 上海紅聯機械電器制造有限公司;電磁爐等。

圖1 烤麩加工工藝圖Fig.1 Processing technology for baked bran
添加劑先用溫水溶解,再加入到谷朊粉中,混合均勻;攪拌、揉捏、制團:由于谷朊粉較易吸水,和面時要迅速,才能保證均勻;發酵:在30℃的發酵箱中發酵3~4h,發酵好的面團氣泡均勻,表面半透明;分割成型:將面團分成每塊大約100g的面團,整型,進行蒸制;蒸制:蒸制過程應先保證蒸鍋中水分充足,待水開出現大量蒸汽后將面團放入,保證蒸制過程的蒸汽供給,蒸制20min即可。

表1 烤麩感官評價表Table 1 Evaluation of sensory indicators for baked bran
烤麩品質評價分為感官評價和質構分析。感官評價按打分制,以總分為100分來評價,其中外觀形狀20分,色澤20分,結構15分,彈韌性30分和氣味15分。如表1所示。
品嘗小組由5名有經驗的固定人員(同實驗室的5名成員)組成,按下表內容逐項品嘗打分。統計出總分后,去掉一個最高分,去掉一個最低分,然后計算平均值。
本文采用單因素實驗和正交實驗進行研究,分別考察了原輔料配比、發酵時間、α-淀粉酶、分子蒸餾單甘脂、小蘇打、干酵母等對烤麩品質的影響,在單因素實驗的基礎上,進行了正交實驗,確定烤麩的制作工藝。
分別選取原輔料(谷朊粉∶面粉)配比為3∶1、4∶1、5∶1、6∶1、7∶1,發酵時間為3h,添加劑的添加量:小蘇打0.3%,干酵母0.5%,制成烤麩,分別判斷其對烤麩感官評價的影響,確定出原輔料配比的較好水平。實驗結果如下:
由表2可以看出,隨著原輔料中谷朊粉的含量提高,烤麩的感官評價得分呈現先提高后降低的趨勢,在原輔料配比為5∶1時得分最高。主要是由于谷朊粉吸水后具有優良的黏彈性、延伸性、吸水性,但谷朊粉含量過高,烤麩發酵過程中無法蓬松,使得烤麩彈性下降,影響烤麩品質。因此烤麩生產中最優原輔料配比為5∶1。

表2 原輔料配比對烤麩品質的影響Table 2 Effect of material ration on the quality of wheat gluten
分別選取發酵時間為1、2、3、4、5h,原輔料配比為5∶1,添加劑的添加量小蘇打0.3%,干酵母0.5%,制成烤麩,判斷其對烤麩感官評價的影響,確定發酵時間的較好水平。
由表3可以看出,發酵時間為3、4h時,感官評分均較高,但4h的發酵時間會延長產品的生產周期,提高生產成本,因此選取3h為最優發酵時間。

表3 發酵時間對烤麩品質的影響Table 3 Effect of fermentation period on the quality of wheat gluten
分別選取α-淀粉酶添加量[4]為0、1、3、5U/g,原輔料配比為5∶1,小蘇打添加量為0.3%,干酵母為0.5%,制成烤麩,判斷其對烤麩感官評價的影響,確定α-淀粉酶添加量較好水平。
由表4可知,當α-淀粉酶添加到1.0U/g時,烤麩的感觀評價相對最高,故這一水平為較優的水平。當酶量過度增加時,烤麩品質下降。

表4 α-淀粉酶添加量對烤麩品質的影響Table 4 Effect of α-amylase on the quality of wheat gluten
α-淀粉酶可使淀粉轉化成糊精和糖類,為酵母提供足夠的碳源,加速谷朊粉的發酵。但是如果過量的添加,面團可能會弱化、發軟,成型困難,影響烤麩的質量。
分別選取分子蒸餾單甘脂添加量為0、2、5、8g/kg,原輔料配比為5∶1,小蘇打添加量0.3%,干酵母0.5%,α-淀粉酶1.0U/g,制成烤麩,分別判斷其對烤麩感官評價的影響,確定分子蒸餾單甘脂添加量的較好水平。
由表5可知,當分子蒸餾單甘脂的添加量為0.5、0.8g/kg時,烤麩的感官分值均較好??紤]到分子蒸餾單甘脂的作用機制即生產的經濟性,選取分子蒸餾單甘脂添加量為0.5%最優水平。

表5 分子蒸餾單甘脂添加量對烤麩品質的影響Table 5 Effect of molecular distillation monoglyceride on the quality of wheat gluten
分子蒸餾單甘脂是食品中常用的乳化劑,與淀粉、蛋白質和脂肪結合,可以強化面筋的網絡結構,增強面筋的穩定性和彈性,促進面團快速發酵,同時還能延長產品的保鮮期,防止淀粉老化回生。
分別選取小蘇打添加量為0.1%、0.3%、0.5%,原輔料配比為5∶1,干酵母添加量為0.5%,制成烤麩,判斷其對烤麩感官評價的影響,確定小蘇打添加量的較好水平。
小蘇打是細小的白色晶體,微有咸味,常用作面制品發酵添加劑,發酵過程主要利用了小蘇打的易分解性,因為它受熱或受酸作用,容易放出二氧化碳,起到蓬松的作用,使烤麩形成蜂窩狀。成品烤麩稍帶酸味,顯示小蘇打添加量不足,隨著小蘇打添加量的增加,成品烤麩口感變優,感官評分增加。隨著小蘇打添加量的繼續增加,產品顏色逐漸發青,且堿味越來越濃,說明小蘇打添加過量造成原料環境呈堿性,直接影響微生物正常生長,難以取得良好發酵效果。因此,選取水平3,小蘇打添加量為3g/kg。
分別選取干酵母添加量為0.3%、0.5%、0.7%、 0.9%,原輔料配比為5∶1,小蘇打添加量為0.3%,制成烤麩,判斷其對烤麩感官評價的影響,確定干酵母添加量的較好水平。

表6 小蘇打的添加量對烤麩品質的影響Table 6 Effect of baking soda on the quality of wheat gluten
由表7可知,總體上來說,酵母添加量影響不太顯著,但當添加量為3g/kg面團發酵不完全,產品多孔狀不明顯,干酵母添加不足;當添加量為5、7g/kg時,面團發酵適宜,產品疏松多孔,烤麩的感官評價分值均較高。當繼續添加干酵母,烤麩發酸過渡,反而感官評價得分較低。

表7 干酵母的添加量對烤麩感官評價分值的影響Table 7 Effect of yeast addition on the sensory indicators Evaluation for baked bran
根據以上單因素實驗結果,選取發酵時間、干酵母添加量、α-淀粉酶添加量及原輔料配比四因素進行正交實驗確定烤麩的較佳制作工藝。而分子蒸餾單甘脂和小蘇打的添加量按單因素實驗結果的最佳水平添加,即為5、3g/kg。正交實驗方案與結果見表8、表9。

表8 烤麩制作質量正交實驗方案與結果Table 8 Orthogonal test design for the evaluation of baked bran and its results
針對表8的結果進行極差分析顯示,影響因素主次順序為A>C>D>B,最優組合為A2B2C1D2,即發酵時間3h,干酵母5g/kg,α-淀粉酶1U/g,原輔料配比5∶1。而實驗組中最優結果為第6組的A2B3C1D2,兩者的差別在于干酵母的添加量,結合表7中干酵母添加量對烤麩感官評價分值的影響,可以初步確定烤麩生產最優條件為A2B2C1D2。同時,通過進一步的方差結果分析顯示,發酵時間、淀粉酶添加量及原輔料配比均影響顯著。在此基礎上,進行了初步確定的最優條件(A2B2C1D2)的驗證實驗,所得感官指標為97,與實驗組中的第6組最優結果略有提升,因此,可以確定烤麩生產最優條件為A2B2C1D2。即:發酵時間3h,干酵母5g/kg,α-淀粉酶1U/g,原輔料配比5∶1。

表9 感官評價方差分析表Table 9 Variance analysis for orthogonal test
本文重點對烤麩制作工藝開展了條件優化,得出一些有益結果。發酵時間、添加劑及原輔料配比均會影響成品烤麩的品質,最佳工藝參數為:發酵時間3h,原輔料配比5∶1。添加劑可以通過控制烤麩內部組織結構及改善產品加工工藝來提高烤麩的品質,各添加劑最佳的添加量為:α-淀粉酶1U/g,分子蒸餾單甘脂5g/kg,小蘇打3g/kg,干酵母5g/kg。在本研究的最優水平組合下,可望為烤麩規模化生產提供一定參考價值。
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