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新型面包加工研究進展

2024-01-03 11:59張宏康黃悅懷張清宇麥銳杰
農產品加工 2023年4期
關鍵詞:面團面包研究

張宏康,黃悅懷,張清宇,麥銳杰,蔣 歡

(1. 仲愷農業工程學院 輕工食品學院,廣東 廣州 510225;2. 廣東省嶺南特色食品科學與技術重點實驗室,廣東廣州 510225;3. 農業農村部嶺南特色食品綠色加工與智能制造重點實驗室,廣東廣州 510225)

面包是以小麥粉為主要原料,加入酵母、雞蛋、油脂、糖、鹽等輔料,加水調制成面團,經過發酵、醒發、焙烤、冷卻等過程加工而成的焙烤食品,已經有上千年歷史。目前制作面包的方法主要有一次發酵法、二次發酵法、快速發酵法,近年來冷凍面團法應用及其品質研究也越來越廣泛,主要體現在歐式烘焙類產品上。面包深受消費者喜愛,關于面包的創新也層出不窮,對近年來面包在工藝、原輔料方面的創新及研究進展進行綜述。

1 烘焙產業概況

我國烘焙行業正呈現健康、急速、可持續發展的良好趨勢,據預測,2020 年烘焙行業銷售收入將達到5 500 億元。面包作為烘焙界最常見的食品,也有著不斷的創新和新型產品的涌現,從最初的吃面包果腹到如今更趨向于保健功能的面包,這些變化都體現著人們越來越高的生活要求。烘焙產業的線下門店也逐步把面包當成休閑化的一種食品,而不僅局限于早餐,通過網絡的渲染和宣傳也打開了更廣闊的市場。為了滿足人們日益增長的口味與健康的雙重需要,人們針對面包的原料、輔料和添加劑等方面做出很多創新產品,以下簡述近年來出現的新型面包的特點。

2 面包主料創新以追求健康營養保健為主要趨勢

2.1 谷物原料方面創新以馬鈴薯、粗糧為主

在我國,馬鈴薯一般作為蔬菜食用。2015 年,國家農業部提出馬鈴薯主食化戰略,因而土豆變成四大主食之一,馬鈴薯的第一代產品研究有面條、饅頭等,馬鈴薯面包的研究不斷推陳出新,研究角度也不盡相同。董曉琳等人[1]應用響應面法優化馬鈴薯面包的制作工藝,研究出馬鈴薯粉與面粉混合制成面包的新型工藝。趙偉辰等人[2]以高筋小麥粉2 000 g,添加雞蛋0.05%,食鹽1.50%,白砂糖15%,酵母1.50%,黃油4.00%,奶粉10%為面包的基礎配方,做出了品質優良的添加烤制馬鈴薯的小麥粉面包。據FAO 數據,2011 年中國人均馬鈴薯消費量為41.2 kg 左右,仍然遠低于同期歐洲國家人均84.16 kg 的馬鈴薯消費量,因此我國馬鈴薯消費量還有望增長。馬鈴薯面包的工藝研究也將帶動更多消費者。

除了馬鈴薯面包,大米也是國人重視的面包制作原料。根據2018 年8 月國家糧油信息中心發布的世界糧油供需狀況月報可知,2018/2019 年度全球小麥產量7.3 億t,較上年度創紀錄水平減少2 839 萬t,減幅3.75%,后期產量預計將會持續下滑;消費量達創紀錄7.42 億t,同比增長42 萬t,增幅0.06%;而大米全球產量達4.88 億t,減幅0.2%;消費量達4.85 億t,增長391 萬t,增幅0.81%,貿易量也創歷史最高水平。由此可見,大米越來越受國人歡迎。大米粉中沒有麥谷蛋白和麥膠蛋白,因而不能形成小麥面包的結構和蓬松感,但是通過添加幾種添加劑可以改善大米面包的內部結構和品質,路飛等人[3]研究了預糊化大米面包的加工工藝,并得出羧甲基纖維素鈉、海藻酸鈉、黃原膠和卡拉膠的最佳添加量分別為0.2%,0.05%,0.05%,0.25%。大米蛋白是比小麥蛋白更均衡更符合人體需求的蛋白質,因此大米面包的研制對人們的飲食需求有重要的意義。

人們對飲食追求精細化,這也導致了營養失衡,比如B 族維生素大都存在于谷物的糠層或胚芽,谷物在精加工后大部分B 族維生素已經流失,如果長期以精加工谷物為主食人體很容易缺乏B 族維生素。除了B 族維生素以外,粗糧在“精細化”過程中也會失去其他的營養素,如賴氨酸、蘇氨酸等,因此人們也逐漸重視粗糧的食用價值,并且將此類物質應用到面包的創新研發中。在面包中添加粗糧成分,賦予普通面包所不具有的豐富保健價值,目前有糙米面包、黑米面包等。

糙米面包是以糙米或發芽糙米粉為原料制成的富含膳食纖維和多種營養物質的面包,李增利[4]通過正交試驗確定了營養糙米面包的工藝和配方、參數,馬濤等人[5]通過二次發酵方法在面粉中添加適量的膨化糙米粉制作面包,發現糙米粉越多,吸水量越差,由于米粉面包缺乏面筋蛋白,不能形成面筋結構,因此在制作糙米面包時可添加適量的羧甲基纖維素鈉使形成膜狀結構,增強面包的蓬松性。

李云玲[6]采用單因素試驗制作黑米粉面包并研究其面包品質、特性及最佳添加量,徐飛[7]、黃玉[8]、袁蓓蕾等人[9]研究結果顯示,黑米具有耐缺氧、預防缺鐵性貧血、保護心血管系統、治療糖尿病及并發癥、預防癌癥發生等作用。

2.2 蔬果面包補充維生素,增加風味

除了雜糧面包,蔬菜面包也是逐漸走進人們視野的一類新型面包,吳曉輝[10]以胡蘿卜、南瓜、甘薯為主要原料制作多維復合營養型面包,所得到的產品營養價值也遠比普通面包要高。

宋慧等人[11]研究以蘆筍、銀杏為原料,研制復合蔬菜面包,并得出結論:蘆筍、銀杏復合蔬菜面包中蘆筍漿與銀杏漿的比例為2∶1,且復合漿添加量為8%時,面包品質最佳,蘆筍富含黃酮,此產品提高了原料中的黃酮含量,大大增強了復合蔬菜面包抗氧化作用,增加了面包的營養價值。

劉海英等人[12]將香蕉粉與面粉一起調制發酵制成香蕉面包,不僅賦予面包濃郁的香蕉風味,與普通面包相比更是增加了面包的營養價值。

2.3 “藥食同源”的保健面包成為研究熱點

近年來“大健康”是食品創新的趨勢,面包也不例外。具有功能性成分的新型保健面包層出不窮,具有廣闊的市場。比如,茶含有豐富的茶多酚,有良好的抗氧化作用,將茶葉制成粉添加進面包,既增添了茶的風味,又賦予面包茶的保健作用。潘斌等人[13]采用超微粉碎法將紅茶擠壓成粉后添加于面粉當中制作面包。林娟娟等人[14]也通過單因素試驗和正交試驗制作綠茶面包并得出最佳添加量和工藝配方。目前,茶已經廣泛應用于蛋糕、餅干、月餅等烘焙食品的研制中。

隨著中藥逐漸現代化、國際化,“健康中國”國家戰略對中醫藥賦予極大的期望,全社會對中醫藥的發展給予更大關注?,F如今人們開始追根溯源,研究傳統中草藥的藥理作用,將其添加進面包中也是一種創新渠道。藥食同源的一些中草藥也是保健面包重點發展的方向之一。藥食同源的食材常見有山藥、黑芝麻、山楂、龍眼肉、蟲草、螺旋藻等,不僅具有一般食品的共性,而且可入藥,具有保健的功能。常用的提取方法有超微粉碎法,可提取其有效成分,梁靜等人[15]采用該方法制作出具有多種具有調節免疫功能的蟲草保健食品,以蟲草、紅棗、枸杞為原料,對原料蟲草、紅棗和枸杞進行超微粉碎、浸泡、超聲提取、濃縮、干燥后,制得含蟲草功能性成分N6#(2#羥乙基) 腺苷的提取物,再將提取物與不同輔料、配料進行組合、加工制得多種功能性成分含量高的蟲草保健食品,如蟲草面條、蟲草面包、蟲草酸奶等,達到提供免疫,治病防病的功能。

健康不僅體現在免疫力上,容顏也是健康的一大表征,因此烏發、美白、抗衰老也成為人們追求的目標,與此相關的研究也應運而生。李俠[16]將現代科學方法與傳統中醫藥理論相結合,公開了一種黑發烏發面包的制作工藝,其原料包括雄黑豆、黑木耳、黑桑葚、黑芝麻等補肝腎、烏須黑發的“黑色食品”,常食可黑發、抗衰老。

葛根具有一定的美容養顏功效,也是藥食同源領域研究較多的一種原料。馮雪群[17]發明了一種葛根美白面包及其制作方法,其主要原料包括富鉻魔芋粉、燕麥粉、綠豆粉、菠蘿粉、雞蛋、葛根花、山楂、草莓、番茄等。鐘鎮濤[18]發明公開了一種藥膳面包,其中也包括葛根粉。

“抗氧化”是保健面包的研究中頻繁出現的關鍵詞之一。王彩霞等人[19]研究表明,將蝶豆花藍色小麥制成全麥面包,所得產品具有獨特的營養保健價值,如抗氧化、降血糖、降血脂、降低膽固醇等,而且保存時間長。周家鵬等人[20]以傳統面包的配方和工藝為基礎,加入適量的紫薯粉和長白山區的栽培品種“腎形”山藥粉,進行品質研究并確定最佳配方。研制出的山藥紫薯面包具有抗氧化、改善和增強機體免疫系統、抗腫瘤及降血糖血脂的作用,還能夠促進腸胃功能、減少脂肪沉積,是一種適合各年齡階段人群食用的營養保健食品。

苦蕎是一種與何首烏同屬廖科的中藥材,富含生物黃酮,吳興樹[21]通過響應面分析法研究得出苦蕎的最佳添加量和制作工藝,由于苦蕎本身沒有面筋成分,因此也添加了魔芋精粉和谷朊粉改善面包品質和結構。王然[22]發明公開了一種具有養血安神、補血生津、補益心脾、增強體質、緩解疲勞功效的西紅花養血保健面包;朱順峰[23]發明涉及一種貓須草面包,是由以下原料制成:小麥粉、南瓜、貓須草、植物油、白砂糖、蜂蜜、牛奶??诟屑毮?、松軟、有南瓜的香甜,加入貓須草,清熱祛濕、利尿排石,適合結石患者長期食用。枸杞面包[24]、辣木面包[25]也是新近出現的“中藥型”保健型面包。

此外,將富含某種礦物質和營養素的物料添加進面包主料也成為研究試點?!案晃笔称肥墙鼇戆l展迅速的產業,硒是構成人體紅細胞的重要成分,能夠治療克山病和大骨節病。此外,硒還有解毒功能。曾煥英[26]發明的富硒花生面包以富硒花生粉、高筋面粉、糯米粉為主要原料,制備的富硒花生面包具有花生香味,且還含有重要的微量元素硒、豐富的蛋白質和膳食纖維。富硒面粉與具有藥理性質的植物性原料相結合也可制成保健作用的面包。盧春燕[27]發明一種金花茶面包,金花茶含有400 多種營養物質,無毒副作用,被稱為“茶族皇后”。該面包是由富硒面粉、金花茶、富鍺玫瑰茄、杞子、棗仁、葛根、芝麻制成,與現有產品相比較,有更多的抗氧化成分,具有一定的保健作用。

龐盛升[28]采用富含有機鉻的芋頭粉、太子參粉為主要原料制作一種富有機鉻面包,提升人體中的有機鉻元素含量水平,提高機體抗氧化能力,口感細膩、松軟、伴有太子參的甘甜。同時,太子參還具有降脂降壓的作用,適合長期食用。

陳立均[29]發明公開了一種富含歐米伽3 的面包及其制備工藝,其功能性成分主要來源于亞麻籽粉和南瓜粉,張永霞[30]發明公開了一種含猴頭菇葡聚糖的降血糖血脂面包的制備方法,主要功能性成分是猴頭菇β - 葡聚糖,具有較好的食用、藥用價值及市場前景。

從以上研究結果可看出,將功能性成分添加到面包中已經成為當今面包加工創新的突破口,提取功能性成分也成為核心的技術和工藝。此類面包研究目的在于賦予面包更多的保健功能,以符合大眾對健康的需求。但目前中草藥在面包上的應用研究大都局限于其感官品質及具有功能成分的藥材或食材添加量對品質的影響,對于是否具有顯著的作用效果仍需要經過試驗和數據支撐,且對于不同的作用對象及體質其效果也因人而異。因此“藥食同源”的食材研究仍有很大的發展空間。

2.4 天然酵母面包

在關鍵原料上,酵母也是一個創新點,采用不同酵母制作的面包風味和品質也不同。隨著人們認知水平和生活水平的提高,開始追求“天然、健康”的食品,因而“無糖面包”“天然酵母面包”也成為一大研究熱點?;粽鹄31]研究發現,低糖高活性酵母做出來的面包風味物質最多,天然酵母如果在低溫環境下長時間發酵則有更多的風味物質。王立等人[32]將酵母菌乳酸菌進行復配,制備了復合天然酵母。與自然發酵天然酵母相比,發酵性能相近,品質穩定,縮短了培養周期,并且復配天然酵母面包的營養價值都比只使用單一酵母的市售酵母面包高,具有極高的工業應用價值。

3 在改良面包品質上仍以酶制劑、復合添加劑為主,冷凍面團的抗老化也成為研究熱點

張可欣等人[33]選用中國特色傳統甜酒曲制作的甜酒釀制作面包并對面包的品質進行綜合評估。結果表明,含甜酒釀面團有更多的游離巰基含量,蛋白酶活力增強,甜酒釀改變面包的色澤,具有可口的酒香,面團面筋網絡結構得到強化,含酶甜酒釀面包,與普通小麥面包相比,品質全面提升。

采用不同發酵基質制作的酸面團對面包烘焙的最終成品品質影響也不同。例如,小麥麩皮是種比小麥粉營養價值更高的物質,發酵小麥麩皮制作酸面團,和發酵普通小麥粉制作酸面團相比,通過感官評價發現,加入了麩皮的酸面團能使面包比容更大,口感品質更好,還可改善面包的老化問題[34]。

隨著貯藏時間的延長,面包會出現老化、口感發硬的情況,針對改善面包品質的方法,目前有添加羧甲基纖維素鈉等增稠劑、添加酶類物質、膳食纖維等。烘焙業是酶應用的一個非?;钴S的領域。

在面包中常用的酶制劑有α - 淀粉酶、木聚糖酶或戊聚糖酶、葡萄糖氧化酶、蛋白酶、纖維素酶和乳糖酶等。酶制劑的作用大都是水解大分子,使面團發酵時連續不斷地產生糊精和麥芽糖,促進酵母繁殖,加快面團發酵速度,生產出體積大而且內部結構細膩的面包,并延長保質期[35-36];木聚糖酶作用于面粉中不可溶于水的戊聚糖,使其水解,從而提高面筋網絡結構的彈性,增加面團的穩定性,改善加工性能,改進面包內部結構,增大面包體積[36-37],但用量過多會導致面團松散發黏;蛋白酶能水解蛋白質,降低面筋筋力,使面團彈性降低,易于伸展和延伸[38-40];脂肪酶同時作用于面粉中極性和非極性脂肪,能提高面團穩定性,使面包內部結構更加均勻、潔白,并增大體積[41]。劉海燕等人[42]研究了將海藻酸丙二醇酯(PGA) 應用于面包當中,發現可增大面包比容和蓬松性,不易坍塌,提高面包感官評分值。李守宏等人[43]探討了麥芽糖淀粉酶對面包品質的影響,發現麥芽糖淀粉酶Novamyl 具有顯著改良面包品質的作用;當前較多使用多種類型的增稠劑、抗氧化劑組合而成的復合型添加劑。

菊糖是水溶性膳食纖維,能夠促進腸道蠕動,改善腸道功能,以往常作為功能性甜味劑添加在食品當中,經研究發現,菊糖添加進面包時也能影響其品質。熊政委等人[44]將菊糖添加進面包,發現菊糖能增大面團的彈性,添加量為4%時,硬度最低。

李紅等人[45]通過試驗研究了大豆濃縮磷脂、粉末磷脂、單(雙) 硬脂酸甘油酯對面包品質及抗老化效果的影響。這幾種添加劑都能改良面包的感官品質、比容和質構(硬度、黏度和咀嚼性)。其中大豆粉末磷脂對面包品質影響最大,當添加0.8%的大豆粉末磷脂時,面包品質最好,達到最好的抗老化效果。

橘皮粉可提高面包烘焙品質和抗氧化能力。當橘皮粉添加量為2%左右時,面包的品質得到了有效改善,感官品質也比較優良;橘皮粉的加入顯著提高了面包中總酚的含量,可以清除更多的DPPH 自由基[46]。

隨著冷凍面團法的應用越來越廣泛,如何改善冷凍對面團品質的影響也成為急需解決的問題。冷藏面團中添加氧化劑、乳化劑、酶制劑可以增大面包比容、改善面包質構,而添加親水膠體可以減小冷藏時間對面團品質的影響,使面包品質保持相對穩定[47]。陳書明[48],周中凱等人[49]研究發現,添加TG酶能改善冷凍面包易老化、結晶的現象,且能可改善面團拉伸特性、粉質特性和流變學特性,增大面包體積和比容,提高面包持水性,有效延長面包貨架期。冷凍面團解凍后酵母的喚醒和復蘇情況直接影響到面團發酵速率和發酵效果?,F有技術中,由于冷凍時低溫和冰晶會對細胞造成機械刺傷,使得酵母遭受不同程度的細胞破損甚至死亡,導致酵母存活率和發酵力嚴重下降,因此面團發酵速率減慢,最終形成的面包比容小、口感差。王學東等人[50]研究出一種含植物抗凍蛋白的復合抗凍劑的面包及其制作工藝,產出的面包酥軟可口、品質極佳,有效地改善了冷凍面團法發酵過程中活力不足的問題。

任彬[51]研究發現,海藻糖、蔗糖酯脂肪酸酯、甘油也能改善冷凍面團產品品質,主要作用是降低面包硬度,提高感官口感品質,使面團能夠更好地發酵。海藻糖的最佳添加量為1.8‰,蔗糖的最佳添加量為3‰,甘油的最佳添加量為4‰。

4 面包發展趨勢

4.1 以營養健康為主要追求目標,不斷增強面包的品質和延長貯藏期

隨著生活水平的提高,人們追求飲食更豐富、享用體驗更愉悅的生活,面包的口感、外觀及營養價值也越來越受人們重視。谷薯粗糧類面包的研究日漸增多且推向市場,其深層原因則是人們越來越推崇低麩質食品,并且認識到其中蘊含小麥粉所不具備的營養素,大米面包、土豆面包、糙米面包正體現這一發展趨勢[52]。

4.2 與市場新型熱門產品相結合,研發更多功能性烘焙類產品

近年來,酵素食品的研究尚處于初步研究階段,酵素食品是指以新鮮果蔬、谷物、菌菇或其他食用植物等為原料,經微生物發酵形成的酶類物質, 富含多種生物活性物質, 如豐富的維生素、酶、多酚類化合物等,具有一定的功能性。滕志剛[53]發明一種酵素面包,確定該面包的最佳制作工藝為將水果、糖類和水混合發酵之后,得到水果酵素液;將水果酵素液倒入面粉中發酵,得到天然酵素老面;將面粉、含有酵素的老面和水混合均勻后進行打面,然后進行多次發酵整形,再進行烘烤。應用該方法制得的酵素面包帶有果香和麥香,因為采用的天然酵素老面作為發酵源含有酵素特有的活性物質而有益于人體健康。

除了酵素,益生菌也是市場及學術研究的“香餑餑”,益生菌具有調節腸道微生物平衡、增強免疫力等保健功能,益生菌不再局限于乳制品。王偉[52]研究一種促進腸道吸收的益生菌竹炭面包,該面包與竹炭結合,具有保健功能。功能性食品的研制和開發是當國家科技發展的重點項目,可見,面包與其他新型功能性產品結合會為開發功能性食品提供廣闊空間。

4.3 藥食同源的保健面包研究熱烈,發展空間大

習近平總書記多次強調,中醫藥是中華文化的瑰寶,是打開中華文明寶庫的鑰匙。要學習中醫藥文化,將中醫藥與現代技術相結合,才能把中醫藥發展提到空前的地位。隨著生活水平的普遍提高和老齡化社會的到來,人類對生活質量和健康水平的需求日趨提高。近年來,中醫藥與食品等跨學科的綜合應用,極大地推動了中醫藥科技創新發展。藥食同源產品的出現和發展必是食品企業關注的重點。藥食同源的食材與烘焙相結合,可以結合食材的營養保健功能和面包載體的感官品質,滿足消費者對健康和口感的雙重追求,更能推動中醫藥的發展,擴大受眾人群。目前,人們越來越關心“如何吃才能更健康”,藥食同源保健類面包正符合人們的需求,因此具有很大的發展空間。

5 結語

綜述了近年來新型面包的研究現狀及發展趨勢,整體來看面包研究領域正向保健、復合化、多樣化方向發展,在利用植物性和藥食同源的原料方面有較大進展。目前,人們對面包的研究更為廣泛、深入,更為細化,針對不同消費人群開發出不同的面包種類,以此來滿足人們的營養和口味需求。當代人們追求健康、自然的生活方式,因而通過攝取功能性食品來強身健體、“治未病”也逐漸風靡,功能性食品與面包的結合是未來烘焙產品的發展之勢,中式面點與西式烘焙互相借鑒也將創造更多的可能性。面包速食、方便、可口,具有廣闊的發展前景和創新點,唯有不斷深入研究才能適應市場的消費變化。

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