小球藻對青稞面包品質的影響及其抗氧化特性

王寶貝，邱穎輝，陳玟璇，戴紫薇

1(泉州師范學院 海洋與食品學院，福建 泉州， 362000) 2(福建省海洋藻類活性物質制備與功能開發重點實驗室，福建 泉州， 362000) 3(近海資源生物技術福建省高校重點實驗室，福建 泉州， 362000)

小球藻含有豐富的蛋白質、多糖、不飽和脂肪酸和維生素等營養成分,具有全面而均衡的營養價值[1-3]。其多糖及糖蛋白已被國外學者證明具有抗氧化活性、增強免疫力等功能[4-6]，是優良的單細胞蛋白源，可以作為營養強化劑應用于食品產業[7-9]。青稞具有高蛋白質、高維生素、高可溶性纖維元素和低脂肪、低糖的特點，是烘焙產品開發的理想原料[10]。隨著生活水平的提高，消費者對面包、蛋糕等休閑食品的選擇不再停留在口感上的感受，而是更加注重產品的營養均衡，市場對高營養價值的面包的需求也在增加。將小球藻粉加入到青稞面包中，不僅能改善面包的口味和外觀，還能在一定程度上增加面包的營養價值。其健康、營養、綠色正符合人們當今對食品的要求。

本研究將破壁的蛋白核小球藻添加到青稞面包中，探索不同比例的小球藻粉對青稞面包的比容、含水量、色澤及質構特性的影響，并對面包提取物的抗氧化活性進行研究，以期為今后開發功能性的烘焙食品提供參考。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

本研究使用的小球藻粉由福建省海洋藻類活性物質制備與功能開發重點實驗室提供。制作面包的主要原料分別為新良原味面包粉、安琪高活性干酵母、安佳無鹽黃油、谷朊粉，河南蜜丹兒商貿有限公司；鹽、白砂糖、青稞粉，當地超市。DPPH，上海阿拉丁；H2O2，廣東西隴科學股份有限公司；FeSO4、水楊酸、無水乙醇等化學試劑，上海國藥集團。

1.2 儀器與設備

BM1352B-3C面包機，廣東東菱電器有限公司;HO-40E電烤箱，青島漢尚電器有限公司;TA-XT Plus質構分析儀，英國Stable Micro Systems公司;ADCI-60-W全自動色差計,北京辰泰克儀器技術有限公司;DGG-9123A電熱恒溫鼓風干燥箱，上海森信實驗儀器有限公司。

1.3 實驗方法

1.3.1 小球藻青稞面包的初始配方

本研究采用表1所示的配方作為青稞面包的基礎配方，探討小球藻添加量分別為0.5%、1.0%、2.0%、3.0%時(以面包粉的質量百分含量計算)對面包品質的影響，同時對照組不添加小球藻。通過考察質構、比容、持水性、含水量、色差及感官品質評分等指標，分析小球藻添加量對青稞面包的影響。

表1 青稞面包基礎配方Table 1 Basic formula of barley bread

注：1以面包粉的質量百分含量計算。

1.3.2 工藝流程

本研究的面包制作采用二次發酵法，生產工藝流程如圖1所示。

圖1 青稞面包制作工藝Fig.1 Process flow of barley bread making

1.3.3 面包比容的測定

面包比容的測定參考GB/T 20981—2007面包比容的測定方法[11]。面包出爐后冷卻至室溫，稱重，采用綠豆替代法測定面包的體積，面包體積與質量比即為面包的比容(mL/g)

1.3.4 面包含水量的測定

參照GB/T 5009.3—2016水分的測定，采用直接干燥法[12]。

1.3.5 面包色差的測定

面包芯色澤采用ADCI-60-C全自動測色差計測定。面包冷卻至室溫后進行切片處理，用色差儀測定面包芯的L、a、b值(L值表示亮度；a值代表紅綠色；b值代表黃藍色)。

1.3.6 面包質構的測定

采用英國SMS公司的質構儀(TA. XT Plus)測定面包的硬度、彈性、回復性等質構參數。選用P/36R的圓柱形平底探頭，質構參數：觸發力5 g，測前速度1 mm/s，測試速度3 mm/s，測后速度3 mm/s；壓縮至樣品原高度的50%，兩次壓縮間隔的時間為5 s[13]。

室溫冷卻1 h的面包制品，用切片器切出若干12.5 mm的面包切片，用以測試質構參數。為了研究貯藏過程中面包質構特性的變化，部分面包片放入自封保鮮袋中室溫貯藏，在分別在冷卻后1、24、48 h進行質構測試。

1.3.7 面包感官評價

本研究感官評價的標準參照面包行業的國家標準GB/T 20981—2007面包中的軟式面包的感官要求[14]和羅柳茵[15]研究的蛋白核小球藻面包的感官結果。圍繞面包外觀與色澤、口感、風味和內部組織這幾方面展開細化，具體標準見表2。隨機選取10名食品科學與工程專業的學生作為參評人員，對每個樣品進行評定。

表2 小球藻青稞面包的感官評價表Table 2 Criteria for sensory evaluation of chlorella barley bread

1.3.8 面包抗氧化特性的測定

DPPH的清除率檢測參考張玲等[16]的方法，羥自由基的清除率參考魏文志[17]的方法。

2 結果與分析

2.1 小球藻對青稞面包比容和感官評分的影響

面包比容反映了面團體積膨脹程度及保持能力。它直接影響到成品面包的外形、口感和組織[18]。不同小球藻添加量對面包比容的影響如圖2和圖3所示。不添加小球藻粉的青稞面包比容為(4.56±0.09) mL/g。添加小球藻粉后，青稞面包的比容顯著降低，當小球藻粉添加量為0.5%～1.0%時，青稞面包的比容下降到4.14～4.18 mL/g，比對照組下降了10%左右。當小球藻粉的含量繼續增加到2.0%時，青稞面包的比容迅速降低至3.41 mL/g，比對照組降低了25.2%。此后繼續增加小球藻粉的含量至3.0%時，比容基本保持不變。這可能由于過量小球藻顆粒破壞面筋結構，影響面團穩定性，導致面包體積下降。該結果與GRA?A等[19]研究結果一致，其研究發現在全麥面包中添加3%的小球藻粉后明顯降低了面包的比容。

圖2 不同小球藻粉添加量的青稞面包Fig.2 Barely bread with different contents of Chlorella

圖3 不同小球藻粉添加量對青稞面包比容的影響Fig.3 Effect of Chlorella content on the specific volume of barely bread

雖然小球藻粉的添加降低面包比容，但小球藻添加到面包中，使面包帶上淡淡的抹茶色的同時，還帶有藻香味，給人以更好的感官體驗。當小球藻粉添加量在2.0%～3.0%范圍內，面包的比容和感官評分都顯著下降(P<0.05)，并且感官評分低于對照組。這可能是小球藻添加量過多導致面筋無法更好地形成且小球藻的吸水性導致面團的濕度降低，導致面包的外形、口感、組織受到一定的影響。小球藻添加量過多會導致一定的草腥味，使面包的口感偏苦。

2.2 小球藻對青稞面包含水量及持水性的影響

面包在貯藏過程中，水分參與面包的一系列變化，如水分遷移使面包芯水分減少而硬化[20]。控制面包水分的變化，可有效緩解面包老化。不同小球藻添加量的青稞面包含水量在36.5%～37.8%之間(圖4)，可見小球藻粉的添加，對青稞面包含水量的影響不大。隨著貯藏時間的延長，面包的含水量略有降低。貯藏72 h后，對照組的含水量從37.5%降到36.5%。添加藻粉的青稞面包含水量下降稍緩，其中小球藻粉含量為2%的青稞面包在72 h時，其含水量為37.78%，基本與初始時保持不變。可見，添加適量的小球藻粉雖然對青稞面包的含水量無影響，但卻能在一定程度上延緩面包水分的散失，使面包具有更好的保水性，從而減緩老化現象[18]。

●-0%；○-0.5%；■-1.0%；□-2.0%；▲-3.0%圖4 小球藻粉添加量對青稞面包含水量及持水性的影響Fig.4 Effect of Chlorella content on the water content of barely bread

2.3 小球藻對青稞面包色差的影響

面包色澤變化主要是由于原料本身色澤、糖類物質和游離氨基酸發生美拉德反應及酚類物質在焙烤過程中氧化的原因[21]。小球藻本身具有一種淡淡的綠色，可以作為天然色素添加到食品中。從外觀上看，有抹茶綠的感覺，給人們帶來更加愉快的視覺感受。

不同小球藻添加量的青稞面包切片如圖5所示。添加小球藻以后，面包呈現淡淡的抹茶色。隨著小球藻添加量的增加，面包抹茶色越深。為進一步研究面包色澤的差異，我們采用ADCI系列全自動測色差計測定面包芯的顏色，結果如表3所示。隨著小球藻粉用量的增加，面包芯的L值從(59.06±1.04)降至(32.22±0.83)，說明藻粉的添加降低了面包的亮度。添加0.5%的藻粉以后，面包芯的a值即下降為負數，b值則出現大幅上升，從(14.49±0.43)上升至(27.36±0.42)。這說明添加少量藻粉后，面包主要呈現綠色，且隨著藻粉添加量的增加，a值和b值變化減緩，但亮度顯著降低。這與圖5結果一致。

圖5 不同小球藻粉添加量的青稞面包切片Fig.5 Slices of barley bread with different contents of Chlorella

表3 小球藻對青稞面包色差的影響Table 3 Effect of Chlorella content on the color of barely bread

注：1a值表示偏紅和偏藍；2b值表示偏黃和偏綠；3L值表示亮度。

2.4 小球藻對青稞面包質構的影響

面包的質構與其感官指標中的形態和口感有著密切關系，能夠客觀反映面包內部結構及松軟程度。圖6展示了不同小球藻粉添加量對面包貯藏過程中硬度、彈性、咀嚼性等質構指標的影響。由圖6-A可知，在0 h時，藻粉添加量0、0.5%、1%、2%、3%的青稞面包的硬度依次為(188.2±9.7)、(286.1±17.4)、(367.9±13.02)、(529.04±21.1)、(647.9±33.7)。可見面包的硬度隨著小球藻粉含量的增加而增加。隨著放置時間的延長，各組青稞面包的硬度都有不同程度的增加。其中，對照組的青稞面包在48 h時硬度上升至(493.5±21.1)，是初始的2.6倍(P<0.05)。含小球藻的4組青稞面包在前24 h硬度增加明顯，此后變硬的趨勢減緩。可見，添加小球藻粉雖然提高了面包的初始硬度，但減緩了貯藏過程中硬度的增加。當小球藻粉添加量為0.5%～1.0%時，硬度相對于對照組雖有增加，但貯藏過程中增長趨勢較小，48 h時其硬度與對照組相當。若藻粉添加量超過2%，則青稞面包硬度太高，口感不佳。因此，從硬度的角度考慮，小球藻粉在青稞面包中的添加量以不高于1.0%為宜。

●-0%；○-0.5%；■-1.0%；□-2.0%；▲-3.0%圖6 不同小球藻添加量對青稞面包質構的影響Fig.6 Effect of Chlorella content on the texture of barely bread

咀嚼性是綜合表現面包品質的一個參數[22]。由圖6-B及圖6-C可知，青稞面包的咀嚼性和膠著性均隨小球藻粉的添加量的增加而增加，隨貯藏時間的延長而增加。與對照組相比，添加小球藻粉的青稞面包在咀嚼性和膠著性上都有顯著差異(P<0.05)。這可能是由于小球藻粉的添加使得面團的弱化度增加，面團發酵時延展性變差，發酵后面團氣室變小[23]，從而使得面包的咀嚼性和膠著性增加。

彈性值越高，面包越柔軟，紋理結構也越均勻。由圖6-D及圖6-E可見，添加小球藻粉使青稞面包的彈性和回復性均略有降低，但并不明顯。在貯藏過程中，青稞面包的彈性和回復性均隨時間的延長而降低，藻粉的添加對貯藏過程中這兩個參數的影響不大。類似的，藻粉對青稞面包內聚性的影響也不大(圖6-F)。

2.5 小球藻對青稞面包抗氧化特性的影響

小球藻具有抗氧化的功效，能有效清除體內自由基，還能改善紅細胞過氧化氫酶和超氧化物歧化酶的活性[19]。不同小球藻添加量對青稞面包抗氧化活性的影響如圖7所示。小球藻粉的添加顯著提高了面包提取液對DPPH的清除率(P<0.05)和羥自由基的清除率(P<0.05)，且其清除能力隨著小球藻粉添加量的增加而增加。當小球藻粉添加量為3.0%時，其對羥自由基的清除率達到(51.4±2.8)%，(17.9±2.1)%，分別是對照組的1.66和1.96倍。該結果表明，雖然經過高溫焙烤(150 ℃)，但小球藻清除自由基的能力并未受到嚴重破壞，添加小球藻粉能有效提高面包的抗氧化功效，使得面包具有更好的功效和營養。

■-羥自由基；○-DPPH圖7 小球藻粉添加量對青稞面包抗氧化活性的影響Fig.7 Effect of Chlorella content on the antioxidant activity of barely bread

3 結論

小球藻粉對青稞面包的烘焙品質和抗氧化能力產生不同的影響。青稞面包的比容隨著藻粉添加量的增加而減小。小球藻粉的添加，對青稞面包含水量的影響不大，但卻能在一定程度上延緩面包水分的散失，使面包具有更好的保水性。添加小球藻粉使青稞面包的硬度、咀嚼性和膠著性明顯增加，彈性和回復性略有降低，而對面包內聚性的影響不大。綜合質構和感官分析，小球藻添加量在1.0%左右時，雖然面包的比容下降10%左右，硬度、咀嚼性、膠著性等有所增加，但感官綜合評分顯著高于對照。此外，小球藻粉的添加顯著提高了面包提取液對DPPH的清除率和羥自由基的清除率，且其清除能力隨著小球藻粉添加量的增加而增加。