山藥面包加工工藝研究

許俊齊，王 充，謝春芹，洪文龍，凡軍民，曹 淼，王許瑞

(江蘇農林職業(yè)技術學院茶與食品科技學院，江蘇句容 212400)

山藥為薯蕷科多年生纏繞性藤本薯蕷(DioscoreaoppositaThunb)的塊莖。薯蕷，又稱為山藥、淮山藥、懷山藥、淮山等，南方稱之為淮山藥、淮山，北方稱之為懷山藥、山藥[1]。《神農本草經(jīng)》將其列為上品，稱薯蕷“主傷中，補虛羸，除寒熱邪氣，補中益氣力，長肌肉”，是一種上等的保健食品及中藥材，在東南亞一帶自古被廣泛地作為醫(yī)療食材[2-4]。山藥是一種藥食兩用中藥材，富含淀粉、蛋白質、多種氨基酸、脂肪、礦物質、甘露聚糖、植酸等多種營養(yǎng)物質，具有降血糖、降血脂、抗氧化、抗衰老、增強免疫力等多種功能。其營養(yǎng)價值、藥用價值和抗病機制逐漸被發(fā)現(xiàn)和證明，越來越受到人們的青睞[5-6]。

目前，由于極不易貯藏，褐變霉變嚴重，限制了山藥的鮮銷[7]。可將山藥制成山藥薄片、山藥罐頭、山藥飲料、山藥醬[8-10]、山藥發(fā)酵果凍[11]、山藥面條[12]、山藥酸奶[13]、山藥蛋糕[14]等產(chǎn)品在市場上銷售，這些產(chǎn)品深受人們喜愛，具有良好的發(fā)展前景，但目前關于山藥面包的產(chǎn)品并不多見。筆者通過將山藥粉添加到焙烤食品面包中，探討優(yōu)化的原料配方和工藝技術，為面包進一步向營養(yǎng)型、保健型發(fā)展提供理論依據(jù)和技術參數(shù)，為山藥的深加工和綜合利用提供一條行之有效的途徑。

1 材料與方法

1.1材料與設備材料：鐵棍山藥、雞蛋，市售；高面筋粉(上海阜新面粉有限公司)；酵母(安琪酵母有限公司)；鹽(淮安鹽業(yè)有限公司)；糖(上海德陽食品有限公司)；改良劑(濟南安克生物工程有限公司)。

設備：YXD-40-8面包發(fā)酵箱(佛山市順德區(qū)圣托信息科技有限公司)；VH-36面包烤箱(廣州市易貫通貿易有限公司)；SZH-30和面機(浙江賽旭食品機械有限公司)。

1.2制作與評價

1.2.1山藥粉的制備。選料→清洗→去皮→切片→固化→燙漂→烘干→粉碎。

1.2.2山藥面包的制作流程。原料處理→面團調制→發(fā)酵→整形→醒發(fā)→焙烤→冷卻。

1.2.3山藥面包的基本配方。山藥面包基本配方見表1。

表1 山藥面包的基本配方

1.2.4操作流程。

1.2.4.1面團調制。將高筋面粉、速溶干酵母、面包改良劑、白砂糖、山藥粉放入攪拌缸，開動機器慢速攪拌進行干粉混合。再緩緩加入雞蛋液，先慢速攪拌3 min，再快速攪拌3～5 min直到形成面筋。加入黃油和食鹽，先慢速攪拌3 min，再快速攪拌3～5 min，直到面團能夠拉伸呈均勻半透明狀且不易破裂，面團攪拌完成。

1.2.4.2面團發(fā)酵。將面團從面缸中取出，在操作臺上揉和均勻，在28 ℃、濕度75%～85% 的條件下醒發(fā)20 min。

1.2.4.3整形。將發(fā)酵好的面團分割成50 g/個的生坯，擠壓除去面團中的氣體，搓圓，直接放入底部刷油的烤盤。

1.2.4.4醒發(fā)。在35～40 ℃、濕度80%～90%的條件下醒發(fā)45 min，面包胚膨大至原先2～3倍大小。

1.2.4.5烘焙。醒發(fā)好的面包胚表面用毛刷輕輕刷一層全蛋液，在上火205 ℃、下火180 ℃的條件下烘烤13～15 min。

1.2.4.6冷卻。取出面包，室溫自然冷卻至35 ℃以下。

1.2.5比容的測定[15]。采用小米替代法測定面包體積，稱量面包質量(測量2次取其平均值)后按照式(1)計算其比容：

(1)

1.2.6感官評價方法。組成10人評分小組，面包出爐30 min后，從面包的色澤、外觀形狀、甜度、彈柔性及口感5個方面對山藥甜面包的品質進行評價，總分為100分(表2)。記錄并統(tǒng)計每人對各評分項的評分，最后求出平均值。

表2 山藥面包感官評價標準

1.3試驗設計

1.3.1山藥粉添加量對面包品質的影響。在基礎面包配方的基礎上分別添加3%、5%、7%、9%、11%山藥粉，按照山藥面包的制作流程制作面包，分別以感官評分及比容作為評價指標，探討山藥粉添加量對面包品質的影響。

1.3.2白砂糖添加量對面包品質的影響。在基礎面包配方的基礎上分別添加15%、20%、25%、30%、35%白砂糖，按照山藥面包的制作流程制作面包，分別以感官評分及比容作為評價指標，探討白砂糖添加量對面包品質的影響。

1.3.3黃油添加量對面包品質的影響。在基礎面包配方的基礎上分別添加3%、5%、7%、9%、11%黃油，按照山藥面包的制作流程制作面包，分別以感官評分及比容作為評價指標，探討黃油添加量對面包品質的影響。

1.3.4酵母添加量對面包品質的影響。在基礎面包配方的基礎上分別添加0.5%、1.5%、2.0%、2.5%、3.0%酵母，按照山藥面包的制作流程制作面包，分別以感官評分及比容作為評價指標，探討酵母添加量對面包品質的影響。

1.3.5和面時間對面包品質的影響。在山藥面包最佳配方的基礎上分別設置和面時間15、20、25、30、35 min，按照山藥面包的制作流程制作面包，分別以感官評分及比容作為評價指標，探討和面時間對面包品質的影響。

1.3.6發(fā)酵時間對面包品質的影響。在山藥面包最佳配方的基礎上分別設置發(fā)酵時間40、50、60、70、80 min，按照山藥面包的制作流程制作面包，分別以感官評分及比容作為評價指標，探討發(fā)酵時間對面包品質的影響。

1.3.7焙烤時間對面包品質的影響。在山藥面包最佳配方的基礎上分別設置焙烤時間10、12、14、16、18 min，按照山藥面包的制作流程制作面包，分別以感官評分及比容作為評價指標，探討焙烤時間對面包品質的影響。

1.3.8山藥面包配方正交試驗設計。在前期單因素試驗的基礎上確定山藥面包配方的主要影響因素是山藥粉添加量、白砂糖添加量和酵母添加量。以山藥粉添加量、白砂糖添加量、酵母添加量為影響因子，采用3因素3水平L9(34)正交試驗設計方案，以面包感官評定和比容作為評價指標優(yōu)化山藥面包的配方。正交試驗因素與水平見表3。

表3山藥面包配方正交試驗因素及水平

Table 3 Level and factors in orthogonal test of yam bread formula%

1.3.9山藥面包加工工藝正交試驗設計。在單因素試驗的基礎上確定山藥面包工藝的主要影響因素是和面時間、發(fā)酵時間和焙烤時間。以和面時間、發(fā)酵時間、焙烤時間為影響因子，采用3因素3水平L9(34)正交試驗設計方案，以面包感官評定和比容作為指標優(yōu)化山藥面包的加工工藝。正交試驗因素與水平見表4。

表4山藥面包加工工藝正交試驗因素水平

Table 4 Level and factors in orthogonal test of yam bread processing technologymin

2 結果與分析

2.1山藥粉添加量對山藥面包感官評分和比容的影響由圖1可知，隨著山藥粉添加量的增加，山藥面包的感官評價得分及比容呈上升的趨勢，當山藥粉添加量為9%時感官評分最高，其感官評分為70.0，比容為4.6 mL/g，之后隨著山藥粉的添加增大，感官評分減少及比容減小。原因在于山藥粉添加過多影響了面包的發(fā)酵體積、外觀口感，并影響了山藥面包的發(fā)酵。分析得出，山藥面包中山藥粉最適添加量為9%。

圖1 山藥粉加量對山藥面包感官評分和比容的影響Fig.1 Effects of yam powder addition on sensory score and specific volume of yam bread

2.2白砂糖添加量對山藥面包感官評分和比容的影響由圖2可知，白砂糖添加量在15%～25%時感官評分和比容呈上升趨勢，當白砂糖添加量在25%時感官評分和比容最高，其感官評分為75.0分，比容為4.6 mL/g。白砂糖可以提升面包口感和增加體積，添加過多會影響面團發(fā)酵，會令滲透壓力增加，使酵母細胞的水量平衡失調，發(fā)酵速度變慢，使面筋不能充分擴展，焙烤出的面包體積小[15]。分析得出，山藥面包中白砂糖最適添加量為25%。

圖2 白砂糖添加量對山藥面包感官評分和比容的影響Fig.2 Effects of white sugar addition on sensory score and specific volume of yam bread

2.3黃油添加量對山藥面包感官評分和比容的影響黃油能使面包延展性更好，可塑性更強，其入爐后膨脹率也會更好，在焙烤過程中會使面包的口味、香氣、顏色產(chǎn)生良好變化[16]。由圖3可知，隨著黃油添加量的增加山藥面包的感官評分及比容也上升，黃油添加量在7%時感官評分最高，感官評分為79.0，黃油添加量在9%時比容最高，比容4.8 mL/g。之后隨著黃油的增加，山藥面包的感官評分和比容減小。分析得出，山藥面包中黃油最佳添加量為7%。

圖3 黃油添加量對山藥面包感官評分和比容的影響Fig.3 Effects of butter addition on sensory score and specific volume of yam bread

2.4酵母添加量對山藥面包感官評分和比容的影響酵母的作用是在面包中發(fā)酵產(chǎn)生氣體使面包膨脹，面筋擴展并讓面包的風味發(fā)生改變，提升面包的營養(yǎng)價值。由圖4可知，酵母添加量為0.5%～2.0%時，山藥面包的感官評分和比容呈現(xiàn)上升趨勢。在酵母添加量為2.0%時感官評分最高，山藥面包感官評分為82.0，酵母添加量在2.5%時比容最高，比容是4.9 mL/g。這時面包的發(fā)酵程度適中，口感蓬松細膩，外觀完整。之后隨著酵母添加量的增加，山藥面包的感官評分和比容下降。原因在于酵母添加過多時面包表面會出現(xiàn)裂紋，內部出現(xiàn)大氣孔，同時面包會出現(xiàn)不良的酸味，影響食欲。分析得出，山藥面包酵母最佳添加量為2.0%。

圖4 酵母添加量對山藥面包感官評分和比容的影響Fig.4 Effects of yeast addition on sensory score and specific volume of yam bread

2.5和面時間對山藥面包感官評分和比容的影響在面包的加工過程中，和面時間較少時面筋不能充分擴展，影響面包的外觀和發(fā)酵程度，而過多和面使得面筋網(wǎng)狀結構遭到破壞。由圖5可知，隨著和面時間的增加，山藥面包的感官評分和比容增加。當控制和面時間在25 min時山藥面包感官評分和比容最高，感官評分為77.0，比容為4.5 mL/g。之后隨著和面時間的增加，山藥面包的感官評分和比容呈現(xiàn)下降趨勢。故認為山藥面包中最佳和面時間為25 min。

圖5 和面時間對山藥面包感官評分和比容的影響Fig.5 Effects of mixing time on sensory score and specific volume of yam bread

2.6發(fā)酵時間對山藥面包感官評分和比容的影響由圖6可知，發(fā)酵時間過短會造成面包體積過小，內部組織不好，菌種產(chǎn)酸量不足，口味平淡；時間過長，會造成成品面包中間易塌陷，表皮有厚殼，影響面包外觀和品質。隨著發(fā)酵時間的增加，山藥面包的感官評分和比容呈現(xiàn)先增大后減小的趨勢，在發(fā)酵時間為70 min時，山藥面包感官評分最高，感官評分為79.0分，發(fā)酵時間在60 min時，山藥面包比容最高，比容為4.3 mL/g。綜合以上感官評分和比容分析可知，山藥面包最佳發(fā)酵時間為70 min。

圖6 發(fā)酵時間對山藥面包感官評分和比容的影響Fig.6 Effects of fermentation time on sensory score and specific volume of yam bread

2.7焙烤時間對山藥面包感官評分和比容的影響由圖7可知，隨著焙烤時間增加，山藥面包的感官評分和比容也增大。焙烤過程直接影響面包的組織和色澤，在焙烤溫度一定的情況下，延長焙烤時間有利于面包的熟化，促進色、香、味的形成。但焙烤時間過短會導致面包夾生，影響口感。當山藥面包的焙烤時間控制在14 min時，山藥面包的感官評分和比容最大，感官評分為79.0，比容為4.6 mL/g。之后隨著焙烤時間的增加，山藥面包的感官評分和比容下降。原因在于焙烤時間過長會加重面包顏色和硬度，影響面包的風味。綜合以上認為，山藥面包最佳焙烤時間為14 min。

圖7 焙烤時間對山藥面包感官評分和比容的影響Fig.7 Effects of baking time on sensory score and specific volume of yam bread

2.8正交試驗結果

2.8.1山藥面包配方優(yōu)化。由表5可知，影響山藥面包感官評價和比容的主次順序均為A>B>C，即山藥粉添加量、白砂糖添加量、酵母添加量。根據(jù)山藥面包配方的結果分析得出，優(yōu)化后的配方為A2B3C3，即山藥面包配方最佳配比：山藥粉添加量為9%、白砂糖添加量為28%、酵母添加量為2.2%，山藥面包在此條件下口感、外觀最好。

表5 山藥面包配方正交試驗設計及結果

擴大性驗證試驗：該研究獲得的優(yōu)化方案為A2B3C3，為了進一步確認其在實際生產(chǎn)中的可靠性與可行性，以其為條件，即山藥粉添加量9%、白砂糖添加量28%、酵母添加量2.2%，進行擴大性(中試)驗證試驗，測定其面包感官評分和比容，試驗重復3次，感官評分平均值為92.0，比容平均值為4.71 mL/g。試驗結果優(yōu)于正交試驗的9組試驗組，故認為此配方為較佳的山藥面包配方。

2.8.2山藥面包加工工藝優(yōu)化。由表6可知，影響山藥面包感官評價主次順序為A>C>B，即和面時間、焙烤時間、發(fā)酵時間，而影響山藥面包比容順序為A>B>C，即和面時間、發(fā)酵時間、焙烤時間。從感官評分考慮，A2B2C3為最優(yōu)組合；從比容考慮，A2B3C2為最優(yōu)組合。通過試驗驗證得出A2B2C3組合優(yōu)于A2B3C2組合，即山藥面包最佳工藝條件是和面時間25 min、發(fā)酵時間70 min、焙烤時間15 min。

表6 山藥面包加工工藝正交試驗設計及結果

擴大性驗證試驗：該研究獲得的優(yōu)化方案為A2B2C3，為了進一步確認其在實際生產(chǎn)中的可靠性與可行性，以其為條件，即和面時間25 min、發(fā)酵時間70 min、焙烤時間15 min，進行擴大性(中試)驗證試驗，測定其感官評分和比容，試驗重復3次，感官評分平均值為83.2，比容平均值為4.61 mL/g。試驗結果優(yōu)于正交試驗的9組試驗組，故認為此加工工藝為較佳的山藥面包加工工藝。

3 結論

該研究對營養(yǎng)保健的山藥面包進行研制，探索不同原料配比和面包加工工藝對面包感官評分和比容的影響，經(jīng)過單因素試驗和正交試驗而得出最佳配方，結論如下。

(1)在山藥面包配方的試驗中確定了山藥粉、白砂糖、黃油和酵母的最佳添加量，即山藥粉為9%、白砂糖為25%、黃油為7%、酵母為2.0%。由試驗結果得出，按此配方制作出的山藥面包在色澤、外觀形狀、甜度、彈柔性及口感、比容等方面表現(xiàn)突出。

(2)在山藥面包加工工藝的試驗中確定了山藥面包的最佳加工工藝條件，即和面時間25 min、發(fā)酵時間70 min、焙烤時間15 min。按照此加工工藝制作出的山藥面包在顏色、外觀形狀、甜度、彈柔性及口感、比容等方面表現(xiàn)較好。

(3)由正交試驗得出山藥面包最佳配方和加工工藝，當山藥粉添加量為9%時能夠提升面包的營養(yǎng)指標，改善面包的口感風味；白砂糖添加量為28%時，能夠提升面包的甜味，賦予面包更好的味道，促進酵母的發(fā)酵；酵母添加量為2.2%時能夠使面包更加蓬松柔軟，提升面包的營養(yǎng)價值；和面時間25 min時面筋能夠充分擴展，為隨后的面包制作提供條件；發(fā)酵時間在70 min時面包發(fā)酵適中，面包口感蓬松富有營養(yǎng)；焙烤時間15 min時面包表皮金黃，風味較好。

將山藥粉添加到面包中并且按照上述試驗得出的最佳配方和加工工藝制作山藥面包，表皮顏色金黃、瓤心白而有透明感、延展性好、氣孔膜薄、組織均勻、有醇厚芳香味、營養(yǎng)價值高、加工方便，不僅提高了面包的營養(yǎng)保健價值，也為山藥的進一步加工利用提供了有效的途徑。