李守宏 徐 清 高 青
(諾維信(中國)投資有限公司,北京 100085)
面包作為西方傳統的焙烤食品,越來越受到中國消費者的歡迎,但要生產出美味的面包并不容易。首先,其必須符合GB/T 20981—2007《面包》[1]的質量指標要求:其次,其還必須符合GB 7099—2015《食品安全國家標準 糕點、面包》[2]的衛生指標標準要求。這兩個國家標準分別對面包的分類、理化指標、衛生要求作出規定,其中:酸度≤6(°T);酸價(以脂肪計)(KOH)/≤5(mg/g);過氧化值(以脂肪計)≤0.25(g/100 g)。因此面包企業為生產合格產品,在生產中通常要檢測分析18~20個項目,來對面包進行質量控制。
為了改善面包的口感,生產中通常會添加食用油、奶油、保濕劑、乳化劑等原料。但由于原料選擇和工藝控制不當,尤其是生產長貨架期產品,往往造成面包某些指標不合格,其中最典型是酸價指標。酸價超標問題長期困擾著一些生產廠家。
酸價是脂肪中游離脂肪酸含量的標志,它是衡量產品新鮮度的標準之一。食品安全國家標準規定采用GB 5009.229—2016《食品安全國家標準 食品中酸價的測定》[3]檢測分析面包酸價。酸價是每克油脂消耗KOH的毫克量,而KOH不僅中和脂肪酸,還可以中和其他有機酸,所以這些酸性物質的濃度也會影響面包酸價[4]。在面包酸價檢測中,消耗KOH的脂肪酸不僅包括油脂中的游離脂肪酸,也包括生產原料附帶的脂肪酸和發酵產物中的有機酸,如乳酸、醋酸等,這些酸性有機物都可以溶解在萃取樣品所得的油脂中。因此,面包生產中一些原料本身就會對面包酸價產生影響,如外加油脂、食品添加劑和面粉中油脂等;此外還包括生產過程的發酵等工段生成的酸性物質,及長時間的運輸、周轉及儲存等環節產生的酸性物質。所以影響面包酸價指標的因素非常多且復雜,本文僅對原料和工藝進行研究和分析。
面粉是面包生產最主要的原料,對面包酸價會產生較大的影響,考慮到面粉廠可能添加食品添加劑對面粉品質進行改良,研究時我們選擇了2種無添加的面包用小麥粉各2 kg;高活性酵母(高糖型)、糖、鹽、黃油(牛油)、人造奶油、起酥油均為市售;各種酶制劑選用諾維信公司產品。
所用試驗儀器和設備見表1。
面包樣品的基礎配方見表2,選用諾維信烘焙試驗室的快速法標準流程來制備各種樣品,面團采用2 kg小麥粉制成。
在這些基礎配方中,2種面團均按以下標準添加食品添加劑:抗壞血酸(Vc)0.120 g/kg、α-淀粉酶(Fungamyl4000 SG)0.008 g/kg、木聚糖酶(Pentopan Mono)0.025 g/kg、纖維素酶(Celluclast BG)0.018 g/kg、葡萄糖氧化酶(Gluzyme Mono 10000 BG)0.020 g/kg,用來改良空白面粉,以便確保做出良好的面包樣品供進一步分析。

表1 試驗儀器和設備

表2 面包樣品制作基礎配方
由于油脂、乳化劑是待研究的影響面包酸價的因素,其各自用量在后序對照試驗中作為變量參數體現。
國內大多數試驗室面包制作通常采用的快速法工藝,表3是該法制作面包的工藝過程參數。

表3 試驗室制作面包樣品的操作工藝參數
為確保數據可靠、真實,所做樣品均送第三方檢測,樣品的酸價采用GB 5009.229—2016中的第二法,即冷溶劑自動電位滴定法。
在面包生產中,添加油脂能顯著改善面包的品質,使面包產生特殊的香味,增加面包的食用價值,改善面團的操作性能,促進面包體積膨大,增加面包的保鮮期,延長貨架壽命[5]。烘焙產品中常用油脂有黃油、人造奶油和起酥油。黃油由牛奶和稀奶油制得,輔助添加少許食鹽和著色劑,黃油中牛乳脂肪的含量不得低于80%。人造奶油是天然黃油的替代品,它是以食用油脂和水、鹽等輔料經混合乳化、急冷、捏合加工而成的乳化狀食品[6]。起酥油是指精練的動物油脂、植物油脂、氫化油或上述油脂的混合物,經急冷捏合制造的固態油脂或不經急冷捏合加工出來的固態或流動態的油脂產品。從原料種類分,起酥油可分為植物性起酥油、動物性起酥油和動植物混合型起酥油;從性能分類可分為通用型起酥油、乳化性起酥油和高穩定型起酥油[7]。
2.1.1 黃油和起酥油對面包酸價影響的比較
使用DEA軟件,查找2014-2016年相應的數據,測度并分析中國31個省市農副食品加工業的效率狀況。其中,ZX表示綜合效率、JX表示技術效率、GX表示規模效率,具體結果如表1。
分析3種常用的烘焙油脂組成成分可知,黃油最不穩定,人奶油相對穩定,起酥油最穩定。本次面包配方中黃油和起酥油烘焙百分比均為8%,起酥油酸價0.31,黃油酸價0.44,均符合GB 15196—2015《食品安全國家標準 食用油脂制品》要求,顯然黃油酸價比起酥油酸價高。面包酸價檢測結果見表4。

表4 黃油和起酥油相同添加量8%對面包酸價的影響
檢測結果表明,在相同添加量下,起酥油對面包酸價影響比黃油要小,原因可能是起酥油經過氫化和酯交換等改性,提高了油脂自身的穩定性,在烘焙過程中比較穩定,水解程度低。
2.1.2 起酥油不同添加量時對面包酸價的影響
在相同基礎配方(0.3%丙酸鈣,無乳化劑)下,起酥油添加量分別為0、4%、8%,面包在25℃儲存10 d,測定酸價,結果見表5。檢測結果表明,面包酸價會隨起酥油添加量增加而增加。

表5 起酥油不同添加量對面包酸價的影響
面粉主要成分除淀粉和蛋白質外,還含有少量的脂類,包括淀粉脂和非淀粉脂。業內通常將小麥粉的非淀粉脂簡稱為脂類,約占小麥粉總量的1.4%~2.0%。根據小麥粉中脂類在有機溶劑中溶解性的不同,可將其分為游離脂和結合脂。游離脂能用非極性有機溶劑進行抽取,約占小麥粉總量的0.8%~1.0%。結合脂能用極性有機溶劑抽取,約占小麥粉總量0.6%~1.0%。游離脂和結合脂的組成差別很大,大約2/3的游離脂是非極性的,2/3的結合脂是極性的;極性脂是糖脂和磷脂的復合物,游離脂中的糖脂含量高于磷脂,而在結合脂中則相反[8]。
研究選擇的1#面粉和面粉2#均未添加任何物質,采用直接法制作面包進行對比檢測,配方中含起酥油8%、丙酸鈣0.3%、乳化劑0.05%,結果見表6。可以看出兩種面粉對面包酸價影響區別不大,與添加的起酥油量相比,通常情況下未添加任何物質面粉的酸值不一定直接影響面包的酸價。

表6 不同品牌面包粉對面包酸價的影響
本試驗選用硬脂酰乳酸鈣,其酸值為68,添加量0.05%,與空白樣品進行對照比較。采用直接法制作面包,配方中含起酥油8%,丙酸鈣0.3%,面包25℃儲存10 d后測定,檢測結果見表8。發現添加0.05%硬脂酰乳酸鈣的面包酸價比空白樣品增加0.5,說明添加硬脂酰乳酸鈣對面包酸價影響非常大。

表7 烘焙食品中常用的乳化劑酸值

表8 硬脂酰乳酸鈣對面包酸價的影響
國內面包生產方法多用直接法和中種法,本研究采用面包的配方為:起酥油8%,丙酸鈣0.3%,乳化劑0.05%。面包25℃儲存10 d后測定,酸價檢測結果如表9所示,說明兩種工藝對面包酸價有一定的影響,中種法比直接法生產的面包酸價要高。

表9 不同面包制作工藝對面包酸價的影響
由于中種法發酵時間長,發酵過程中會產生更多的有機酸,如乳酸、醋酸等,所以采用中種法生產面包會使面包的酸價升高更大。
如果酸價在某一時刻突然升高很多,很可能為微生物污染導致,在本研究過程中也遇到類似的情況。同一種樣品面包,在第30 d測定酸價時,有一組面包酸價達到了29.5,后發現是該組面包在存儲過程時受到了微生物污染。如果面包未被微生物污染,即使在38℃貯藏20 d,酸價和過氧化值也不會大大幅度升高。表10是同一種樣品面包(采用直接法制作面包,配方:黃油8%,丙酸鈣0.3%,乳化劑0.05%)不同存儲過程中面包酸價變化情況。

表10 存儲過程面包理化指標的變化
(1)油脂是影響面包酸價的重要因素,其中油脂因自身的起始酸價和穩定性不同,對面包酸價影響程度不一,常用幾種油脂中,起酥油相對穩定,對面包酸價影響比黃油要小。
(2)乳化劑也會引起面包酸價升高,其中硬脂酰乳酸鈣/鈉影響較大,單、雙甘油脂肪酸酯的影響較小。
(3)未添加任何食品添加劑的面粉對面包酸價影響都不大。
(4)面包的生產工藝也會對面包酸價產生影響,其中中種法使面包酸價增加明顯。
(5)面包在存儲和運輸過程中,會因微生物等污染導致酸價升高。
基于影響面包酸價主要因素的分析,在生產中可以通過選擇合適的原料和工藝來控制面包酸價的升高。通過調整生產方案,使面包各項質量和衛生指標合格,保證食品安全。研究表明,實際生產中,面包酸價是可控的。
研究中發現,本次檢測的有關面包酸價的數據都偏低,推測可能是由于非常謹慎地選擇各種原料所致。由于目前酸價檢測的方法還不完善,不同批次樣品之間會存在差異,所以對關鍵因素對比時必須選擇同一批次樣品。
黃婷婷[4]認為目前取價檢測方法有很多值得改進的地方。如在石油醚的減壓回收步驟,單根據經驗嗅其溶劑味道,溶劑的去除程度比較難以把握,很容易產生人為誤差,尤其在面包這種低脂產品檢測中。為了控制分析誤差,通常解決辦法是同時浸泡多份樣品,從較多的石油醚溶劑中獲得適量的油脂,但這樣會耗費大量人力和物力,也容易造成誤差大、重現性不高等問題。但作為食品研究人員,在新標準方法實施前,必須遵循現有標準方法,以確保產品生產和銷售安全符合標準。
鑒于控制面包酸價較為復雜,本研究沒有涵蓋長貨架期面包生產所用的所有原料,如更多種類的油脂、乳化劑、保濕劑、增稠劑,只是選擇了一些影響較大的原料作研究分析,目的是為控制面包酸價提供一定的分析思路和方法。研究還在繼續,課題組也正嘗試建立一個數學模型,希望通過模型來測算不同配方面包的酸價,以方便生產企業新品設計和研發。