蕎麥粉對無麩質面包品質及儲藏特性的影響

趙鑫

山西農業大學山西功能食品研究院，特色農產品加工山西省重點實驗室（太原 030031）

全球范圍內約1%的人對谷物麩質產生過敏反應而患有麩質不耐癥，其癥狀主要包括乳糜瀉病、非乳糜瀉小麥敏感和小麥過敏。麩質不耐癥與部分人體對小麥、大麥、黑麥、燕麥等作物中醇溶蛋白的終生不耐受性有關，無麩質飲食是麩質不耐癥患者唯一的飲食方案[1]。在無麩質配方中添加各種改良劑，可以增強其黏彈性而起到模擬麩質的效果[2]，從而改善無麩質食品的質地、口感和市場接受度。但是，無麩質食品仍存在部分營養成分含量較低的問題，比如蛋白質、微量元素及膳食纖維等。因此，有必要通過補充部分營養素，改進無麩質食品的營養和膳食功能。

蕎麥營養豐富，保健功能強，常被用作營養補充原料生產面條、面包、茶、醋、酒等產品。蕎麥富含硫胺素（VB1）、核黃素（VB2）和吡哆醇（VB6）等維生素，也是微量元素（包括鋅、銅、錳和硒）的重要來源[3]。蕎麥脂肪酸組分在營養上優于其他谷物，含有80%以上的不飽和脂肪酸[4]。蕎麥富含的水溶性膳食纖維成分，對于肥胖癥或2型糖尿病患者飲食中具有重要意義[5]。同時，蕎麥中蘆丁、兒茶素和多酚的含量較高，具有較強的抗氧化活性[6]。由于蕎麥粉中的醇溶蛋白含量非常低，僅為小麥的1/10，可以作為乳糜瀉患者飲食中的重要成分[7]。因此，蕎麥可作為無麩質面包加工的優質原料，不僅可以補充有益的健康效果，而且可以防止食物在加工儲藏過程中氧化變質。

試驗通過添加不同比例的蕎麥粉替代無麩質面包配方中的玉米淀粉，研究不同復配比例面包的比容、硬度、色澤、氣孔結構及老化焓值等品質指標和儲藏特性，旨在對無麩質面包產品配方進行進一步的改良和優化。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

純苦蕎粉（山西新馬雜糧有限公司）；馬鈴薯淀粉（河南恩苗食品有限公司）；玉米淀粉（南京甘汁源糖業有限公司）；黃原膠（山東阜豐發酵有限公司）；酵母粉（安琪酵母有限公司）；蔗糖、食用鹽、食用油（市售）。

1.2 儀器與設備

Pyris 1差示掃描量熱儀（DSC，美國Perkin Elmer公司）；DC-236SZ醒發箱[新麥機械（中國）有限公司]；烤箱（無錫聯合緯創機械有限公司）；Hunter LabUltraScan PRO全自動色差儀（美國Hunterlab公司）；HM740和面機（青島漢尚電器有限公司）；FTCTMSPro質構儀（美國FTC公司）。

1.3 試驗方法

1.3.1 樣品制備

無麩質面包基本配方（CK）：玉米淀粉400 g，馬鈴薯淀粉100 g，蔗糖30 g，食用鹽7 g，黃原膠5 g，酵母粉10 g，食用油30 g。

用相當于面粉總質量的12.5%（BW1），25.0%（BW2），37.5%（BW3）和50.0%（BW4）的蕎麥粉替代對照配方中對應量的玉米淀粉，其余原料不變。各處理如表1所示。

表1 面包配方處理 單位：g

面包出爐后于室溫條件下冷卻2 h后對其相關品質特性進行測定。

1.3.2 面包比容和含水量檢測

面包冷卻2 h后，利用小米置換法測定儀測定面包體積，并稱量其質量。面包比容（mL/g）=體積（mL）/質量（g）。

按GB/T 5009.3—2016《食品安全國家標準 食品中水分的測定》規定的方法測定面包含水量。

1.3.3 面包氣孔特性測定

面包冷卻2 h后，將面包切成厚10 mm的薄片，采用圖像掃描儀（Epson Perfection V200，美國）對面包紋理結構進行掃描，獲取分辨率300 dpi圖像。選取面包中心位置20 mm×20 mm的視野，利用Image J軟件（設定分辨率半徑為50～50 000 μm）對面包的氣孔數目（N/cm2）、氣孔平均面積（mm2）、孔隙度（氣孔面積/總面積，%）進行分析。

1.3.4 面包紋理結構評分

面包冷卻2 h后，由10名接受培訓的評定人員（5名男性、5名女性）組成評定小組，參照盧潔[8]的感官評價方法對紋理結構進行評分。評價標準：氣孔均勻細密，無明顯空洞8～10分；氣孔均勻程度中等，有些許空洞5～7分；氣孔不均勻，空洞較大，0～4分。

1.3.5 面包色差測定

面包冷卻2 h后，采用全自動色差儀測定面包表皮和面包芯的L*，a*，b*。L*表示亮度，其值越大顏色越亮；a*表示紅綠值，其值越大，表明顏色越紅，反之越綠；b*表示黃藍值，其值越大顏色越黃，反之越藍。面包皮的褐變指數（browning index，BI）按式（1）計算。

式中：x=（a*+1.75L*）/（5.645L*+a*-3.012b*）。

1.3.6 面包硬度測定

面包冷卻2 h后將其密封保存，在貯藏第0，第24，第48和第72小時對面包的硬度變化進行測定。取20 mm×20 mm×20 mm立方體的面包芯，利用質構儀測定其硬度指標。

1.3.7 面包老化焓測定

參考Bosmans等[9]的方法，分別稱取2 g面包芯樣品，采用差示掃描量熱儀測定貯藏0，12，24，48和72 h的老化焓值（ΔHr）。程序設定：起始30 ℃靜置1 min，升溫幅度30～100 ℃，升溫速率10 ℃/min。

2 結果與分析

2.1 蕎麥粉對無麩質面包比容的影響

在無麩質面包配方中，蕎麥粉的添加均調高了面包的比容，通過加入蕎麥粉使面包的比容從2.73 mL/g增加到2.78～3.21 mL/g。隨著蕎麥粉添加比例的增加，面包比容得到一定提高，但25.0%，37.5%和50.0%蕎麥粉添加量間沒有顯著差異，50%蕎麥粉添加量的面包比容略微下降。蕎麥粉提高無麩質面包比容的原因主要有兩點：一是蕎麥粉提高其膳食纖維含量，膳食纖維易吸水膨脹有助于提高面包體積[10]；二是蕎麥粉與玉米和馬鈴薯淀粉的持水力的差異[2]，導致無麩質面包體積發生較大改變。消費者大多更青睞于蓬松柔軟的面包（一般比容相對較大），因此通過在無麩質面包配方添加蕎麥粉可在一定程度上改善其感官品質。

圖1 蕎麥粉添加量對無麩質面包比容的影響

2.2 蕎麥粉對無麩質面包紋理結構的影響

孔徑范圍為50～50 000 μm的孔隙結構對面包的外觀有重要影響[11]。顯微紋理結構結果表明（表2），與對照樣品對比，所有添加蕎麥粉處理無麩質面包的氣孔密度均顯著提加（P＜0.05）。氣孔平均面積隨著蕎麥粉添加量的增加呈上升趨勢（CK除外）。與對照樣品相比，12.5%和25.0%蕎麥粉添加量的氣孔平均面積顯著變小（P＜0.05），而37.5%和50.0%蕎麥粉添加量沒有顯著差異。CK、BW1、BW2、BW3和BW4氣孔平均面積的變異程度分別為7.6%，4.7%，1.3%，2.2%和2.3%，表明添加蕎麥粉使氣孔更加均勻。此外，與對照樣品相比，25.0%～50.0%蕎麥粉添加量樣品的孔隙度顯著提高（P＜0.05），所以蕎麥粉無麩質面包比容較大與其增大面包芯的孔隙度也有一定關系。

表2 蕎麥粉添加量對無麩質面包紋理結構的影響

感官評價結果表明，添加更多蕎麥粉的無麩質面包比對照面包顯示出更好的紋理結構特征，添加蕎麥粉（12.5%～50.0%）使紋理結構評分從6.12分增加到6.34～7.35分，相比對照增幅3.6%～20.1%，其中添加25.0%蕎麥粉的紋理結構評分最高。面筋含量決定面團的持氣能力，而無麩質配方需要有其他凝膠替代麩質時才能保留氣體，促進面包良好紋理結構的形成[12]，試驗表明適當提高無麩質面包蕎麥粉含量有助于其外觀品質的提升。

2.3 蕎麥粉對無麩質面包色澤的影響

色澤是烘焙產品感官評價的重要指標，對于面包產品的市場接受度有重要影響。與對照樣品相比，各種添加蕎麥粉處理均使面包芯的亮度（L*）顯著降低（P＜0.05），且隨著蕎麥粉添加量的增加呈明顯降低趨勢。較高含量蕎麥粉添加處理（25%～50%）的面包表皮顏色亮度（L*）也均顯著下降。添加蕎麥粉使面包芯的紅色度（a*）和黃色度（b*）顯著提高（P＜0.05，BW4面包芯b*值除外），其中蕎麥粉的添加對a*值的提高趨勢更為明顯。面包的顏色主要受原料混合后固有的顏色特性影響，所以蕎麥粉面包色澤主要受其自身顏色較深影響。已有研究表明，無麩質面包與全麥面包相比色澤通常較淺，適當加深無麩質面包顏色對消費者接受度影響不大，蕎麥粉添加量50.0%的面包芯亮度相比對照下降54.2%，可能對面包的視覺效果產生不利影響。面包褐黃色外皮的形成是由于面包烘焙過程中發生褐變反應導致，其焦糖化和美拉德反應產生的化合物對于提升產品風味有重要貢獻[13]。褐變指數（BI）代表棕色的純度，是酶促或非酶促褐化過程中的一個重要參數。試驗中蕎麥粉添加導致面包皮褐變指數的顯著增加，但不同添加量間差異不大（P＜0.05）。

表3 蕎麥粉添加量對無麩質面包色澤的影響

2.4 蕎麥粉對無麩質面包硬度的影響

硬度是評價烘焙產品的另一重要特征指標，主要影響面包的適口度及其彈軟性，也可以衡量面包的儲藏特性。由圖2可知，各處理的面包硬度均隨時間推移呈現上升趨勢。在0～48 h，面包的硬度增長相對較快；48～72 h，硬度增幅相對減慢。面包剛出爐冷卻后，與對照相比，隨著蕎麥粉添加量增加，硬度下降，其中添加量25.0%～50.0%的下降幅度均達到顯著水平（P＜0.05）。在24，48和72 h，12.5%和25.0%蕎麥粉添加量面包的硬度與對照相比均沒有顯著差異，37.5%和50.0%蕎麥粉添加量面包的硬度顯著下降。在儲藏72 h后，37.5%和50.0%蕎麥粉添加量面包的硬度分別為340.2和288.4 g，相比對照（501.2 g）分別下降32.1%和42.5%，表明較高蕎麥粉添加量可顯著降低面包硬度，有助于延長無麩質面包的貨架期。

圖2 蕎麥粉添加量對不同儲藏期無麩質面包硬度的影響

2.5 蕎麥粉對無麩質面包老化焓的影響

淀粉的老化焓（ΔHr）通常表示在貯存過程中支鏈淀粉形成的結晶再次加熱熔融時所需的能量，其值的變化能夠反映面包在儲存期間的氧化程度，其值越低表明氧化程度越弱[14]。通過對不同儲存時間面包ΔHr的測定（圖3），結果表明隨著時間的推移，各處理ΔHr值均呈現上升趨勢，但對照樣品的ΔHr值在48 h和72 h相差不大。在0～72 h，添加蕎麥粉處理的ΔHr值相比對照均不同程度的降低，這與蕎麥較低的淀粉回生起始溫度有關，馬鈴薯淀粉和玉米淀粉的回生溫度均高于蕎麥淀粉。但是，隨蕎麥粉添加量的增加，ΔHr值沒有呈現明顯的下降趨勢，在48和72 h，蕎麥粉添加量為12.5%和25.0%時顯著降低老化焓。但蕎麥粉添加量37.5%時老化焓升高，添加量50.0%時又導致該參數的降低。這種現象可能是由于無麩質配方中存在不同類型的淀粉與蕎麥蛋白質較為復雜的相互作用造成的。此外，隨著蕎麥粉用量的增加，玉米淀粉含量降低，蕎麥淀粉和玉米淀粉之間比例的變化也可能對面團的熱性能產生影響[15]。綜合比較，通過添加蕎麥粉調整三種淀粉的比例起到改善無麩質面包抗老化性的作用。

圖3 蕎麥粉對不同儲藏期無麩質面包老化焓（ΔHr）的影響

3 討論與結論

在無麩質面包配方中添加25%和37.5%蕎麥粉可顯著提高面包比容，使面包更加蓬松柔軟。高含量蕎麥粉（50%）的添加使無麩質面包顏色加深較為明顯，可能會影響消費者的感官評價，而37.5%添加蕎麥粉添加量對面包芯色澤影響較小，而且有助于面包皮色澤的改善。蕎麥粉的添加使得氣孔更加緊密均勻，改善面包芯的紋理結構。在儲藏特性方面，較低含量蕎麥粉的添加對于面包儲藏期硬度指標影響不大，而添加37.5%和50%蕎麥粉顯著降低其儲藏期的硬度。同時，通過添加蕎麥粉調整3種淀粉的比例起到減緩老化的作用。綜合比較，添加較高含量蕎麥粉（25%～37.5%）在不降低其外觀品質的情況下，有助于改善面包的紋理結構和儲藏特性。試驗證實蕎麥粉的添加對無麩質面包工藝參數具有一定的良好效果，在烘焙食品工業化生產中具有良好的應用前景。