谷蔬面包加工工藝優化及品質特性研究

摘要：目的：將玉米泥、胡蘿卜泥、米粉作為添加物，制作谷蔬面包，并對其加工工藝和品質特性進行探究。方法：基于單因素試驗，探究米粉與小麥粉用量比例、玉米泥與胡蘿卜泥用量比例、谷蔬泥用量及用水量對谷蔬面包品質的影響，并通過正交試驗優化其加工工藝。結果：在以混合粉用量100g為基準，米粉與小麥粉用量比例為1：3、玉米泥與胡蘿卜泥用量比例為2：1、谷蔬泥用量為40%、用水量為25%的條件下，制得的谷蔬面包表皮完整平滑、色澤明亮、風味獨特、口感綿軟，感官品質最佳。對其理化指標進行測定，均符合國家標準。結論：與胡蘿卜米粉面包和普通甜面包相比，谷蔬面包在香味、色澤方面更具優勢，且營養組成也更符合現代人的飲食需求。

關鍵詞：米粉；面包；加工工藝；品質特性；營養成分

玉米含有豐富的蛋白質、脂肪、維生素、微量元素等，經常食用有益于人體健康^[1-2]，具有開發高營養、高生物學功能食品的巨大潛力。胡蘿卜營養成分豐富，具有抗氧化、降血糖等功效^[3]，在健康食品加工生產中占有非常重要的地位^[4]。稻米中不僅含有大量的蛋白質、脂肪、碳水化合物、纖維素，還含有人體需要的各種礦物質和維生素等營養素^[5-6]。在稻谷的加工中，會產生很多米糠、碎米等，碎米和大米富含同等的營養價值，但因其顆粒不完整而多用作飼料或釀酒，附加值極低^[7]。將其粉粹制得米粉，應用到面包的制作中，既豐富了面包的品類，也提升了碎米的附加值，為碎米的開發利用提供一定的思路和參考^[8]。將玉米、胡蘿卜、米粉和小麥粉進行結合而制作的谷蔬面包，不僅符合大眾對健康化、營養化、多元化食品的需求，也為谷物和蔬菜類原料的經濟價值及食用價值開發提供新的思路。本研究通過試驗得到谷蔬面包的最佳加工工藝，為其規模化生產奠定基礎。

1 材料與方法

1.1 原料

玉米粒，民權縣華源食品有限公司；碎米，唯壹農產品店；胡蘿卜、河套牌高筋小麥粉、安琪耐糖高活性干酵母、安佳淡味黃油、食鹽、甘汁園綿白糖，市售。

1.2 主要儀器與設備

1000Y高速多功能粉碎機，浙江省永康市鉑歐五金制品有限公司；PJ01-2300W破壁機，中山市英式電器有限公司；MFF-26醒發箱，佛山市樂創電器有限公司；STX622ZH電子天平，上海奧豪斯儀器有限公司；SHM02和面機，浙江蘇泊爾股份有限公司；EB-620Z-2烤箱，廣州威爾寶有限公司；CT3-1000Brookfield質構儀，深圳柚子國際貿易公司。

1.3 方法

1.3.1 工藝流程 參考文獻[9-10]并修改，得到谷蔬面包的工藝流程為：原料預處理→調制面團→靜置→分割、成型→醒發→烤制→冷卻→成品。

1.3.2 操作要點 原料預處理：將碎米用粉碎機粉碎，然后過140目篩即得米粉，再將其與小麥粉按一定比例混合得到混合粉；玉米粒用破壁機榨成均勻細膩的泥狀；胡蘿卜洗凈去皮后，經蒸箱蒸熟，再用破壁機榨成均勻細膩的泥狀。調制面團：將混合粉、酵母和白糖倒入和面機后低速拌勻，然后加入玉米泥、胡蘿卜泥和水繼續慢速攪拌，在面團即將形成時，加入食鹽、黃油，快速攪拌至面筋完全擴展，面團表皮光滑。靜置：將成型的面團生坯用保鮮膜包裹后，靜置30 min。分割、成型：將靜置后的面團分割成50 g一個的小面團，再對其進行搓圓，直至表皮光滑，呈均勻的圓球狀。醒發：將成型的面團整齊的置于烤盤中，再將烤盤放入醒發箱（溫度30 ℃、相對濕度65%）醒發80 min，待面團的體積是原先的2.5倍，即醒發完成。烤制：將醒發好的面團放入烤箱烤制，185 ℃烤制15 min。

1.3.3 單因素試驗 以混合粉質量100 g為基準，谷蔬面包的基礎配方為：米粉與小麥粉用量比例1∶3，玉米泥與胡蘿卜泥用量比例1∶1，谷蔬泥用量40%、用水量20%、白砂糖12%、鹽1.5%、酵母2%、黃油8%。在此基礎上，分別探究米粉與小麥粉用量比例（1∶1、1∶2、1∶3、2∶1、3∶1）、玉米泥與胡蘿卜泥用量比例 （1∶1、1∶2、1∶3、2∶1、3∶1）、谷蔬泥用量（30%、35%、40%、45%、50%）、 用水量（15%、20%、25%、30%、35%）等因素對谷蔬面包感官品質的影響。

1.3.4 正交試驗設計 基于單因素試驗的結果，對谷蔬面包進行正交試驗設計，試驗設計因素與水平見表1。

1.3.5 感官評價 邀請10位感官品評員對谷蔬面包進行感官評定，參考文獻[11-14]制定評分標準（表2）。

1.3.6 面包感官品質對比分析 將谷蔬面包與胡蘿卜米粉面包（市售）、普通甜面包（市售）進行感官品質對比，繪制網狀圖，從而對3種面包的外觀、色澤、組織、口感及香味進行比較分析。

1.3.7 面包高徑比測定 面包高度和面包底面直徑的比值即為高徑比。在一定范圍內，比值越大表示成品面包的發酵程度越好。

1.3.8 理化指標測定 按照國標GB 5009.3-2016《食品安全國家標準 食品中水分的測定》的直接干燥法來測定面包的水分含量；依據GB/T 20981-2021《面包質量通則》中的方法對面包進行酸度測定，平行測定3次取平均值。

1.3.9 面包主要營養成分含量測定 蛋白質、脂肪、灰分含量均依據GB 5009—2016《食品安全國家標準 食品理化檢驗方法》中的規定進行測定；膳食纖維含量參考GB /T 5009.88—2014《食品安全國家標準 食品中膳食纖維的測定》的中性洗滌和酶解法進行測定；碳水化合物含量通過差減法計算，即碳水化合物=100-（蛋白質+脂肪+水分+灰分+膳食纖維） ^[15]。

1.4 數據處理

使用SPSS 22.0對數據進行分析，并通過Graphpad Prism 8.0和Excel 2019進行作圖。

2 結果與分析

2.1 單因素試驗結果與分析

2.1.1 米粉與小麥粉用量比例對谷蔬面包品質的影響 在玉米泥與胡蘿卜泥用量比例1∶1，谷蔬泥用量40%，用水量20%的條件下，探究米粉與小麥粉用量比例在1∶1、1∶2、1∶3、2∶1、3∶1時對谷蔬面包品質的影響。由圖1可知，隨著米粉用量占比的增大，面包的外觀、色澤、組織結構評分逐漸降低，感官評分也逐漸降低。當米粉與小麥粉用量比例為1∶3時，面包的感官品質最好，且與比例為1∶1、3∶1時的感官品質各方面具有顯著性差異（P＜0.05）。米粉的添加會影響面包的外觀、組織結構和彈性，主要因米粉中的淀粉酶大多活力較低，分解淀粉為單糖的能力較差，供酵母繁殖的養分少而使酵母生成的氣體少；其次是米粉中缺少面筋蛋白而無法形成面筋網絡，沒有保持氣體的能力^[16]，致使面團發酵能力減弱，面包的體積較小，口感黏牙，感官品質較差^[17]。

2.1.2 玉米泥與胡蘿卜泥用量比例對谷蔬面包品質的影響 在米粉與小麥粉用量比例1∶3，谷蔬泥用量40%，用水量20%的條件下，探究玉米泥與胡蘿卜泥用量比例在1∶1、1∶2、1∶3、2∶1、3∶1時對谷蔬面包品質的影響。由圖2可知，玉米泥與胡蘿卜泥用量比例在1∶1、1∶2、1∶3、3∶1時，面包的色澤、組織結構和口感無顯著差異（ P＞0.05） ，在2∶1、3∶1時，面包的外觀、組織、口感、香味也無顯著性差異。玉米泥和胡蘿卜泥的添加對面包起到提高營養價值、增強風味的作用，其間的比例對面包的感官品質影響較小，只在面包色澤和風味方面有所差異。玉米泥用量占比較小時，面包的胡蘿卜風味突出且色澤不佳；而玉米泥用量占比較大時，玉米的香甜風味掩蓋了胡蘿卜的清香，滋味不協調，所以玉米泥和胡蘿卜的的比例為2∶1時，成品面包的感官品質最佳。

2.1.3 谷蔬泥用量對谷蔬面包品質的影響 在米粉與小麥粉用量比例1∶3、玉米泥與胡蘿卜泥用量比例1∶1，用水量20%的條件下，探究谷蔬泥用量在30%、35%、40%、45%、50%時對谷蔬面包品質的影響。由圖3可知，隨著谷蔬泥用量的不斷增加，面包的感官評分先增高而后下降。谷蔬泥用量為40%和45%時在面包外觀、色澤、組織結構、口感和香味方面無顯著性差異（P＞0.05） ，與其他用量在外觀、組織結構和口感方面具有顯著性差異（P＜0.05） 。谷蔬泥的添加對面包的外觀、組織結構和口感影響較大，用量較小時，面團的含水量較小，發酵不完全，致使面包的體積小，表皮出現裂縫，內部組織粗糙不均且口感風味不足；用量較大時，面團的粘性較大，難以成型，成品外觀不完整，口感也較差^[18]。

2.1.4 用水量對谷蔬面包品質的影響 在米粉與小麥粉用量比例1：3，玉米泥與胡蘿卜泥用量比例1：1，谷蔬泥用量40%的條件下，探究用水量在15%、20%、25%、30%、35%時對谷蔬面包品質的影響。由圖4可知，面包的感官品質隨著用水量的增加，先降低后增加。當用水量為25%時，面包的表皮完整，色澤鮮亮，內部氣孔均勻，感官品質最好，與用水量15%、35%時的面包在外觀、色澤、組織結構、口感和香味方面具有顯著性差異（P＜0.05）。在用水量為15%時，面團中的面筋蛋白吸水不足，面筋形成率低，發酵困難，口感偏硬^[19]；當用水量為35%時，面團中水分含量過高，易使面團過軟，不利于成型^[20-22]。

2.2 正交試驗結果與分析

基于單因素試驗，得出了各因素對谷蔬面包感官品質的影響，但對產品質量的影響程度尚未確定，因此為了進一步有效地優化加工工藝，本試驗采取L9（34）正交表對4個因素進行正交試驗。根據表3可知，極差R值的大小關系為R_Agt;R_Cgt;R_D＞R_B，即試驗的4個因素對產品的影響程度依次為米粉與小麥粉用量比例gt;谷蔬泥用量gt;用水量＞玉米泥與胡蘿卜泥用量比例。綜合正交結果，在以上的組合中，最優組合為A₃C₁D₂B₂，即米粉與小麥粉用量比例1∶3、玉米泥與胡蘿卜泥用量比例2∶1、谷蔬泥用量40%、用水量25%時，制得的谷蔬面包感官品質最優。

2.3 面包感官品質對比分析

將谷蔬面包與胡蘿卜米粉面包、普通甜面包進行感官品質對比。由圖5可知，與胡蘿卜米粉面包、普通甜面包相比，谷蔬面包的香味更加濃郁，色澤也更具優勢。這是因為谷蔬面包中加入了米粉、玉米和胡蘿卜，增加了面包的風味，使其更為清香誘人。又因胡蘿卜本身具有顏色，在面包制作中起到增加色澤的作用，所以谷蔬面包顏色更為明亮。

2.4 面包理化指標測定

對谷蔬面包、胡蘿卜米粉面包和普通甜面包的理化指標進行測定。根據GB/T 20981-2021《面包質量通則》對面包的質量要求，對面包的水分含量和酸度進行測定，測得谷蔬面包水分含量lt;50%、酸度lt;6°T，均符合國家標準規定，說明谷蔬面包質量合格，食用適口（表4）。

2.5 面包主要營養成分含量測定

根據表5可知，谷蔬面包的蛋白質、脂肪和碳水化合物含量均低于胡蘿卜米粉面包和普通甜面包，膳食纖維、灰分含量較高。這是因為在谷蔬面包制作中添加了米粉、胡蘿卜和玉米，其蛋白質、脂肪和碳水化合物含量較低，膳食纖維和礦物質含量更豐富。綜合來說，谷蔬面包的營養組成更符合現代人低脂肪、低碳水、高纖維的飲食需求。

3 結論

通過單因素試驗和正交試驗，得到影響谷蔬面包感官品質的因素順序依次為米粉與小麥粉用量比例gt;谷蔬泥用量gt;用水量＞玉米泥與胡蘿卜泥用量比例。其最佳工藝配方為：米粉與小麥粉用量比例1：3、玉米泥與胡蘿卜泥用量比例2：1、谷蔬泥用量40%、用水量25%、白砂糖12%、鹽1.5%、酵母2%、黃油8%。制得的成品形態完整，表面光潔，色澤明亮，內部氣孔均勻，風味獨特，爽口不粘牙。谷蔬面包的開發不僅豐富了面包的種類，提高了大米產品附加值，也為碎米資源的利用提供途徑，為谷物和蔬菜在烘焙產品方面的應用提供新的思路和方法。

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Study on Processing Technology Optimization and Quality Characteristics of Grain Vegetable Bread

LIU Ying-ying¹， WANG Qi-si²，HU Yan¹， WANG Rong-lan¹，HU Jian^1，3*，ZHU Yun-long^1*

（¹College of Tourism and Cooking， Yangzhou University， Yangzhou 225127， Jiangsu， China;²Hainan Commercial School，

Haikou 570100， Hainan， China;³School of Food Science， Jiangnan University， Wuxi 214122， China）

Abstract：ObjectiveUsing corn mud， carrot mud and rice flour as additives， the processing technology and quality characteristics of grain vegetable bread were studied. MethodBased on the single factor experiment， the effects of the proportion of rice flour and wheat flour， the proportion of corn mud and carrot mud， the amount of grain and vegetable mud and water consumption on the quality of grain vegetable bread were investigated， and the processing technology was optimized by orthogonal experiment. ResultUnder the condition that take the amount of mixed flour was 100g as the base， the proportion of rice flour to wheat flour was 1：3， the proportion of corn mud and carrot mud was 2：1， the amount of grain and vegetable mud was 40%， and the water consumption was 25%， the surface of grain vegetable bread was complete and smooth， the color was bright， the flavor was unique， the taste was soft， and the sensory quality was the best.Its physical and chemical indexes were determined， which were in line with national standards.ConclusionCompared with the bread made of carrots and rice flour and ordinary sweet bread， grain vegetable bread has more advantages in flavor and color， and its nutritional composition is more in line with the dietary needs of modern people.

Keywords： rice flour; bread; processing technology;quality characteristics; nutritional composition