不同防腐劑對全麥面包質構特性的影響研究

張 藝，喬志剛，馬 碩，牟德華，韓雅楠，高 山*

（1.河北科技大學 食品與生物學院，河北石家莊 050000；2.石家莊市預包裝烘焙制品加工技術創新中心，河北石家莊 050000；3.河北馬家麥坊食品有限公司，河北石家莊 050000）

面包是一種深受廣大消費者所喜歡的烘焙類食品，隨著人們對健康飲食的需求越來越強烈，使得全麥面包在市場中的銷量也越來越高。全麥面包是一種以全麥粉為主要原料，加入酵母、水、鹽和糖經過發酵、烘烤制作而成的發酵面制品，其營養價值高，麥香濃郁，但因為它有小麥胚芽及麩皮，使全麥面包比普通的面包顏色更深，質地松散易碎，口感粗糙干硬[1]。

小麥麩皮中的酚類化合物和多糖類物質有利于全麥食品中微生物的繁殖，導致全麥食品穩定性變差，易發生變質。因此全麥食品在儲藏過程中極易出現問題[2]。同時因其含有大量的纖維以及維生素，相較于普通的面包更易發霉變質[3]。提高全麥食品品質、延長全麥食品保質期、減小全麥食品腐敗變質概率是全麥食品加工企業需要共同攻克的難題。

面包防腐主要分為物理防腐、化學防腐和生物防腐。目前化學防腐為主要的面包防腐技術。山梨酸鉀、脫氫乙酸鈉和丙酸鈣等都是市面產品中常見的化學防腐劑。但化學合成防腐劑對人體健康的負面影響已引起廣泛的關注[4-5]，若防腐劑過量使用會給人體健康帶來傷害[6]。隨著人們對健康飲食的需求越來越高，一些新型的天然保鮮劑也被應用到面包防腐中。因此，本文通過發酵法制作全麥面包，分別添加3 種不同濃度的脫氫乙酸鈉、丙酸鈣、天然防腐劑T1，測定全麥面包面團及面包成品的質構參數，分析不同防腐劑對全麥面包質構特性的影響，確定最適合全麥面包的防腐劑及其濃度，以期為防腐劑在全麥面包中的應用提供一定的理論依據。

1 材料與方法

1.1 實驗材料

小麥粉，石家莊市欒城區宏業面粉廠；全麥粉，河北馬家麥坊食品有限公司；白砂糖，保定市大眾味業有限公司；黃油，山東培元糧油食品有限公司；活性干酵母，河北馬利食品有限公司；食鹽，市售；面包改良劑，市售；脫氫乙酸鈉，市售；丙酸鈣，市售；天然保鮮劑T1，上海申夏生物化工有限公司。

1.2 實驗設備

面包機DL-TM 018，廣東東菱電器有限公司；質構儀TA.XT plus，英國Stable Micro Systems 有限公司；分子天平PL 203，梅特勒-托利多儀器（上海）有限公司；面包醒發箱VF-12 C，廣州旭眾食品機械有限公司；烤箱TRTF 32，佛山市偉仕達電器實業有限公司。

1.3 防腐劑用量

《食品安全國家標準 食品添加劑使用標準》 （GB 2760—2014）[7]規定，在面包中允許使用的防腐劑包括丙酸鈣、乳酸鏈球菌素及脫氫乙酸鈉等。《食品安全國家標準 復配食品添加劑通則》 （GB 26687—2011）[8]規定可以將兩種以上單一品種的食品添加劑混合，因此制定出了以乳酸鏈球菌素等添加劑混合而成的適用于烘焙食品的復配保鮮劑（天然保鮮劑T1 型）進行研究[9]。3 種防腐劑在面包中的最大使用量及抑菌機理見表1。

表1 面包中防腐劑的最大使用量及抑菌機理

1.4 工藝流程及操作要點

1.4.1 工藝流程

面包制作參考了《糧油檢驗 小麥粉面包烘焙品質試驗 直接發酵法》（GB/T 14611—2008）[10]，并稍作修改。全麥面包制作流程為稱料→和面→發酵→分割→滾圓→整形→醒發→烤制→冷卻→成品。

1.4.2 操作要點

①和面。將稱量好的小麥粉、全麥粉、糖、鹽等配料加入面包機中混勻。②發酵。將面團從面包機中取出，捏成表面光滑的面團，放入醒發箱中進行發酵，發酵條件為溫度（38±1）°C，濕度85%，發酵時間20 min。③分割、滾圓、整形。取出發酵好的面團，均勻分割為兩份，第一份為N1，第二份為N2。將N1 放入八寸的長條吐司模具中，將N2 滾成光滑的圓形。④醒發。將N1、N2 面團送進醒發箱中進行醒發，醒發條件為溫度（38±1）°C、濕度85%、醒發40 min。⑤烘烤。醒發結束，將N1 入爐烘烤，烘烤條件為上下火180 ℃，15 min。

1.5 質構參數測定

目前，我國大多采用TPA 測試對面包的質構進行分析[11-12]。TPA質構分析法又被稱為兩次咀嚼測試，通過模擬人口腔的咀嚼運動，對樣品進行兩次壓縮，與電腦連接，通過電腦界面描繪出質構測試曲線，可得到硬度、粘附性、彈性、黏度等質構特性參數。各質構參數定義如表2 所示。

表2 各質構參數定義

1.6 單因素實驗

根據莎娜等[13]測定不同防腐劑對面包質構特性的影響實驗，稍加改良，選取3 種防腐劑，根據《食品安全國家標準 食品添加劑使用標準》（GB 2760—2014）[7]規定，選取各防腐劑最大使用量的60%、80%、100%進行測定。按照表3 的配方制作出面團與成品進行實驗，測定不同防腐劑對全麥面包質構特性的影響。

表3 防腐劑小麥-全麥混合粉面包配方

1.6.1 全麥面團質構的測定

取醒發好的N2 面團，制作成直徑2.5 cm 的球形，使用質構儀進行TPA 測定，每組重復6 次。測試條件：選用P10 探頭，應變量50%，觸發力5 g，測前速率1.00 mm·s-1，測中速率1.00 mm·s-1，測后速率2.00 mm·s-1，測定面團的質構。

1.6.2 全麥面包成品質構測定

根據表3 配方烤制好冷卻的面包成品，切成 2.5 cm 的均勻薄片，使用質構儀進行TPA 測定，每組重復6 個平行實驗。測試條件同1.6.1。

1.7 數據處理

本實驗無特殊標注外，所有數據均為6 次平行實驗平均值。實驗數據由TPA 質構分析儀生成，運用Excel和Origin軟件進行數據及圖像的處理與分析。

2 結果與分析

2.1 不同防腐劑對全麥面團質構的影響

由圖1 至圖3 可知，F2 至F4 添加不同濃度脫氫乙酸鈉對全麥面團的硬度、黏度及粘附性影響較大。硬度、黏度隨防腐劑濃度的增加而增加，粘附性隨防腐劑濃度增加而減小；F5 至F7 添加不同濃度丙酸鈣對面團的硬度、黏度及粘附性影響較明顯。硬度、黏度隨濃度增加而減小，粘附性隨濃度增加而增大；F8 至F10 添加不同濃度天然保鮮劑T1 對全麥面團的硬度、黏度及粘附性影響較不明顯。其中加入最大使用量60%的天然保鮮劑T1 的各項質構特性數值和其他兩個濃度相比與空白組的最為接近，對全麥面團的質構特性影響更小。

圖1 不同防腐劑面團硬度、黏度對比

圖3 不同防腐劑面團粘附性對比

2.2 不同防腐劑對全麥面包質構的影響

由圖4 至圖6 可知，3 種防腐劑對全麥面包彈性、咀嚼性、內聚性及回彈力影響較小。F2 至F4 添加不同濃度脫氫乙酸鈉使得全麥面包的硬度、咀嚼性隨濃度的增加而增加，粘附性隨濃度增加而減小。其原因是脫氫乙酸鈉對酵母有抑制作用，影響面包的發酵；F5 至F7 添加不同濃度丙酸鈣使得全麥面團的硬度、咀嚼性、內聚性及粘附性變化較明顯，硬度隨濃度增加而減小，粘附性隨濃度增加而增大，其原因為丙酸鈣抑菌過程中會抑制酶活性、使蛋白失活；而F8 至F10 添加不同濃度天然保鮮劑T1 制作的全麥面包硬度參數與空白對照組F1 的全麥面包差別不大，咀嚼性也比其他兩種防腐劑的變化幅度更小。其中加入最大使用量60%的天然保鮮劑T1 的回彈力與空白組的相同，彈性、內聚性、粘附性和其他兩個濃度相比與空白組的最為接近，說明加入濃度為最大使用量60%的天然保鮮劑T1 可以更好地保持全麥面包原有的質構特性。

圖2 不同防腐劑面團彈性、內聚性、回彈力對比

圖4 不同防腐劑面包硬度、咀嚼性對比

圖5 不同防腐劑面包彈性、內聚性、回彈力對比

圖6 不同防腐劑面包粘附性對比

3 結論

本研究通過選擇防腐劑最高添加量的60%、80%、100%的脫氫乙酸鈉、丙酸鈣及天然防腐劑T1添加到全麥面包制作配方中，測定其相應面團及面包的質構參數。實驗結果表明添加脫氫乙酸鈉防腐劑的全麥面包質構變化較為明顯，硬度較大、彈性小、品質差；添加不同濃度丙酸鈣對全麥面包品質影響較明顯，使得全麥面包品質降低；而加入最大使用量60%的天然保鮮劑T1 所制得的全麥面包具有良好的質構特性，沒有使全麥面包的質構特性發生很大變化且為天然保鮮劑，對人體傷害較小，因此最適用于全麥面包的防腐，對全麥面包的防腐保鮮具有一定的指導意義。