谷朊粉与不同谷粉种类制成烘焙产品的对比研究

廖思雨

本实验利用谷朊粉强吸水性、粘弹性、延伸性、成膜性、粘附热凝性、吸脂乳化性等特殊的加工适性，针对三大类不同种类（谷类、根茎类、豆类）的代表谷粉（黑米、红薯、绿豆）采用统一的实验方法和检测方法制备不同品种的面包，并对其理化指标进行测定，以期达到对复配营养谷粉面包的质构改善。其检测方法包括感官品评测定、TPA测定等方法。

本文初步探讨了谷粉面包的配方组成，研究了不同谷粉添加量、谷朊粉添加量对面包感官品质的影响，为进一步开发谷粉面包提供理论参考。研究结果表明，绿豆吐司无论是在整体外观、内部组织结构，还是实验参数指标，都优于黑米吐司和红薯吐司，推测出豆类粉更适合取代小麦粉作为烘焙产品基础粉。

1.前言

谷朊粉在日常生活中被叫作活性面筋（Vital Wheat Gluten），是一种广泛用于面制品、熟食制品的天然植物性蛋白，是可以从小麦生产过程中提炼出来的副产品。它具备多种有效的理化特性。例如，物理吸湿性、延伸性、成膜性等等，使其成为不可或缺的面团改良剂，在面制品的生产加工工业中起着重要的决定性作用。范媛等人涉及开发新型米糠烘焙产品实验中，为弥补面包基础粉中面筋蛋白含量少的缺陷从而无法满足烘焙产品的要求，增加了部分谷朊粉作为面团改良剂。

本实验选取黑米、红薯、绿豆作为三大类代表谷粉。相比于其他稻米，黑米的营养价值更加丰富，其中天然花色苷类物质使得黑米不仅作为一种功能显著的抗氧化物质的主要来源，能够起抗炎、降血压等作用；紅薯中含有人体无法自然生成的物质——赖氨酸，其获取方式必须从日常膳食中摄取，而红薯也是人体获取赖氨酸的主要天然食物来源之一。红薯全粉在复水之后，不会失去新鲜红薯的营养价值及其风味；绿豆是一种高蛋白的豆科本草植物，和红薯一样富含赖氨酸物质。此外，绿豆中的可溶性膳食纤维可以帮助糖尿病和肥胖症患者缓解相对应的症状。随着人们健康膳食意识的提高，烘焙产品在受到广大消费者的喜爱的同时，也因其高热量、高糖、高油等特性，令重视健康的消费者望而却步。面包作为日常食品，在部分西方国家常常作为主食，但是传统面包中必需氨基酸利用率过低，为解决这个问题，目前市场上有一部分产品是以谷粉代替面粉来制作产品，如杂粮面包。

本实验以产品体积、质量、质地等理化特性为考察指标，以感官评分为评价依据，期望在最大程度上改进原有感官指标的基础上，提高产品的营养特性，同时可以根据实验数据对比不同谷粉制成吐司的特性，从而得出适合取代小麦粉的谷粉种类。

2.材料与方法

2.1试验材料（见表1）

2.2试验设备

2.2.1连续式粉碎机，荣聪精密科技有限公司 / RT-15

2.2.2烘箱， Creng Safg / CDV-602

2.2.3 TA.XT.PLUS质地分析仪，英国Stable Micro Systems公司

2.2.4搅拌机，上海利麦食品机械有限公司/ LM-50

2.2.5烤箱，广州市赛思达机械设备有限公司/  NFR-60H

2.2.6多功能醒发箱，上海烨昌食品机械有限公司/YC-30C

2.2.7电子秤，奥豪斯仪器公司/AR522CN

2.2.8筛网，浙江上虞市长征沙筛厂/标准筛

2.3试验方法

2.3.1加工工艺流程

2.3.1.1谷粉制备

将红薯洗净削皮、切片 → 均匀铺散在烤盘后放置烘箱烘干 → 将烘干后的红薯片与黑米、绿豆分别倒入连续性粉碎机打磨成粉 → 密封储存。

2.3.1.2吐司加工流程

将黑米、红薯、绿豆粉以及谷朊粉根据配方分别调制成不同面团后，切块将面团搓圆、醒发以及烘焙。待吐司冷却，将其包装后贮存准备测验。

2.3.2实验设计

2.3.2.1高剂量谷粉组

设置高剂量谷粉组，缩进调整预实验的基础上，每个配方中的基本配方（水63%、酵母1%、糖5%、盐2%、白油4%）保持不变。固定其他因素，用谷朊粉（20%）和三种不同种类的谷粉（80%）代替原本的面粉含量（914g），研究单一变量谷粉种类对吐司的感官评分的影响。

2.3.2.2低剂量谷粉组

设置低剂量谷粉组，为了尽可能保留三大谷粉所具有的营养价值，所以在预实验的基础上，每个配方中的基本配方（水63%、酵母1%、糖5%、盐2%、白油4%）保持不变。固定其他因素，用粉心粉（30%）、谷朊粉（20%）和三种不同种类的谷粉（50%）代替原本的面粉含量（914g），研究单一变量谷粉种类对吐司的感官评分的影响。

2.3.3结果的评定方法

2.3.3.1感官品评

感官品质评定（Sensory Analysis）能够纵览多个角度、真实地反映可食用产品的品质和质量，国际上将感官品质评定作为评价可食用产品可信度较好的标准之一。参考莎娜的文献，将面包在室温下冷却后装入密封袋，放置十八个小时后，综合面包的风味、外观和口感等各项指标进行评分，对面包的整体外观和内部结构进行评价。选取十位具有感官品评技能的专业人员组成感官评价的讨论小组，商榷并制定对产品感官质量的专业术语，依照所指定的评价标准进行品评，满分为100分，取其平均值为最终结果，面包感官评定标准及细则参考刘婷婷等人实验中使用的面包感官品质评定表。

2.3.3.2面包体积和比容的测定

绿豆体积测量法：用一个可以容纳面包体积又不使面包受到挤压的容器进行测量，将绿豆填充到容器里至满，再用直尺将容器口刮平，将绿豆倒入量筒测体积V1，将准备测量的面包先称重，记录好数据后，再放入到容器中，重新倒入填充物至全满后，再用直尺刮平。将面包从容器中拿出后，将容器里剩余的填充物倒入量筒，读取其数值为V1，最后计算V2-V1的最终数值为面包体积。

比容=面包体积/面包质量（多次测定数值，误差小于0.1，并取平均数为测定结果）。

2.3.3.3面包软硬度测试

使用 TA.XT.PLUS质地分析仪，设定参数：探头型号P50/R，TPA模式，测试速率20mm/s，感应力10s，下压深度12.5mm。将每条吐司样本切割成5cm厚度的吐司片，放置在质地分析仪上进行分析，每项测试重复三次，将得到的数据取平均值，并进行整理。

3.结果与讨论

3.1添加谷朊粉配对三种谷粉吐司外观的影响

通过观察实验结果，绿豆吐司的内部结构明显优于其他两款吐司，其气孔分布较为均匀，大小一致，仅有少量的孔洞和坚实部分。相比之下，黑米吐司和红薯吐司的气孔分布较不均匀，气孔大小不统一，孔壁较厚且大。其原因可能是，黑米粉中含有大部分淀粉酶活跃度都偏低，很难将淀粉分解成单糖，所提供的能量小于酵母生长繁殖所需要的养分，抑制了酵母的生长繁殖。此外，红薯淀粉缺少面筋，所以红薯淀粉的额外添加使得在面包制作粉中面筋蛋白的相对含量骤降，抑制面团中面筋的形成，直接致使面团产气性和持气性的能力变差。

3.2谷朊粉配合不同谷类谷粉制作的吐司之比容与质地的影响

根据表2和表3所示的数据可以看出，无论是在实验A还是实验B中，红薯吐司的体积都是最小的，且质地坚硬，其TPA指数为原始吐司数据的近20倍；同样，绿豆吐司的体积虽然仅仅次于淀粉吐司的体积，但是其TPA指数是表格里最高的；反而黑米吐司虽然在体积上没有发酵的很好，TPA指數却明显比红薯吐司与绿豆吐司小。这可能是由于豆类的直链淀粉含量较高，高质量的直链淀粉有助于帮助面筋的形成和拓展，所以绿豆吐司为最佳品质；反之，红薯中含有的直链淀粉较低，造成红薯吐司的品质下降，面团发酵不完善，导致红薯吐司无论在外形还是口感上都稍逊一筹。

3.3谷朊粉配合不同谷类谷粉制作的吐司之感官品评的影响

根据RB-HQDF面包的感官评定，选取10名无特别喜好口感的感官品评人员对9种吐司分别进行感官品评的鉴定，并对各项指标进行评分，并将其评出的分数取平均值（四舍五入）填入表格中，其数据如下：

根据表4上评分标准，以A吐司为对照组，参考吐司感官品评的项目指标，在添加面粉的三种谷粉种类（黑米、红薯、绿豆）制成的吐司中，e低剂量绿豆吐司最受欢迎，其次为c低剂量黑米土司，最后是d低剂量红薯吐司。e低剂量绿豆吐司无论是在吐司表皮色泽、表皮质地还是面包形态和内部结构上都超过了其他低剂量组的吐司，特别是在口感和风味上表现的较为明显，说明绿豆吐司的风味和口感是可以被大家所接受的；而c低剂量黑米吐司在表皮色泽和表皮质地等指标基本上与d红薯吐司持平，甚至略超，仅仅在风味上稍逊一筹；d低剂量红薯吐司因为其形态和内部结构明显落后于c低剂量黑米吐司和e低剂量绿豆吐司，更不为大家所接受，所以成为最不受欢迎的一款产品。

结论

根据对吐司外观进行观察，绿豆吐司的面团发酵能力明显高于黑米吐司和红薯吐司，其保持气体和生产气体的能力较为良好。TPA数据显示，绿豆吐司的质地最为坚硬。黑米吐司的质地最为柔软，红薯吐司处于两者之间，但更接近于绿豆吐司的坚硬质地。体积比容数据显示，绿豆吐司的体积发酵程度最好，其次为黑米吐司，最后是红薯吐司。从感官品评来看，绿豆吐司的外观和口感还有风味等指标更容易被大众所接受，且绿豆吐司的内部结构也更优于其他两种吐司。而红薯吐司和黑米吐司相对来说，并没有那么受欢迎。

综上所述，绿豆吐司在感官品评方面最受欢迎，且在吐司外观和内部结构都明显优于其他两款吐司，推论出相对于根茎类粉和粮谷类粉，豆类粉也许更适合作为取代小麦粉的基础粉制作烘焙类产品。