强化米糠膳食纤维的米粉面包配方研究

李安平，蒋雅茜，崔富贵，王少辉

(1.中南林业科技大学，湖南长沙410004;2.粮食深加工与品质控制湖南省重点实验室，湖南长沙410004)

稻米是我国主要粮食之一。稻谷加工过程中产生大量的碎米和米糠，如何让这些碎米和米糠变为更具附加值的产品成为一项亟待解决的问题［1］。碎米经粉碎成米粉，米糠经加工成了米糠膳食纤维。虽然米粉和面粉的基本成分均为淀粉和蛋白质，但两者的性质迥异。面包是一种以面粉为主要原料，经发酵和焙烤而成的方便食品，由于它松软，芳香，深受消费者喜爱。与小麦相比，稻米蛋白具有过敏性低，无色素干扰，具有柔和而不刺激的味道，富含必需氨基酸，特别是赖氨酸含量丰富，因此以米粉为主要原料制作米粉面包具有独特的优势［2］。但米粉无法像面粉一样在发酵过程中形成具蜂窝状的网络结构。膳食纤维具有良好的硬度，能支撑所形成的网络结构［3－4］。在米粉中添加米糠膳食纤维，然后将其制作成米粉面包，不仅能满足南方人喜食大米早餐的习惯，而且能满足人体对膳食纤维的需求。本文主要探讨各种添加物对米粉面包品质的影响，构建一个米粉面包的最佳配方，以期能为稻米加工的副产物提供一种新的利用途径。

1 材料与方法

1.1 材料与仪器

晚粳米碎米粉、新鲜米糠、白砂糖、安琪高活性干酵母、羟丙基甲基纤维素(HPMC)、分子蒸馏单甘酯、食用酒精等 均为市售;耐高温α－淀粉酶 活性2000U·g－1，无锡市酶制剂厂;糖化酶 活性10000U·g－1，诺维信生物技术有限公司;碱性蛋白酶 活性10000U·g－1，诺维信生物技术有限公司。

RT－25型实验室超细粉碎机 北京兴时利和科技发展有限公司;FC－4D型二层四盘电烤炉 广东多丽食品机械有限公司;TA.XTPlus物性测试仪 英国Stable Micro System公司。

1.2 米糠膳食纤维的制备

将新鲜米糠清洗去杂，按原料的0.4%加入混合酶(高温α－淀粉酶与糖化酶按1∶2的比例混合)，70℃酶解处理45min，然后用清水洗涤滤渣至中性。取出滤渣，加入0.3%的蛋白酶，50℃酶解45min，并用水洗涤至中性，接着在65℃条件下将滤渣烘至含水量为11%左右后用超微细粉碎机粉碎，并过120目筛获米糠膳食纤维样品。

表1 米粉面包评分标准Table 1 Grading of rice bread

1.3 米粉面包制作流程

原料混合→和面→发酵→压片分割→成形→醒发→烘烤→成品

1.4 面包比容和硬度的检测方法

1.4.1 面包比容［5］用物性测试仪测定面包体积和质量。面包比容计算式:P=

式中:P－面包比容，mL/g;V－面包体积，mL;m－面包质量，g。

1.4.2 面包硬度［5］面包硬度用物性测试仪直接测定，g。

1.5 米粉面包的感官评定方法

参考楚炎沛［6］的米粉面包的感官评定方法和小麦面包评分标准［7］而制定米粉面包评分标准，具体见表1。

1.6 HPMC、活性干酵母、白糖和米糠膳食纤维添加量等单因素对米粉面包比容和硬度的影响

为确定HPMC、米糠膳食纤维、活性干酵母和白砂糖等的添加量范围，在其它条件不变的条件下，进行了单因素添加量对米粉面包比容和硬度的影响。其它条件不变是指HPMC、米糠膳食纤维的添加量、活性干酵母和白砂糖分别为2.0%、5%、2.1%、11%。

1.7 米粉面包配方的正交实验

在考察了HPMC、米糠膳食纤维添加量、活性干酵母和白砂糖等单因素对米粉面包比容和硬度的影响的基础上，采用正交实验的方法考察各因素综合对米粉面包品质的影响。正交实验因素水平表见表2，考察指标为综合评分。

表2 正交实验的因素水平表Table 2 Table of factors and levels of orthogonal test

2 结果与讨论

2.1 HPMC添加量对米粉面包比容和硬度的影响

米粉由于不含面筋蛋白，所以很难形成网络结构［8］。食用胶能结合大量的水，改善米粉的物理特性，具有增大米粉面包的比容，抑制老化、延长货架期的作用［9］。HPMC作为一种食用胶能显著改善面包的持气性，使得发酵产生的CO2气体留存于米粉面团中，形成蜂窝状组织。不同HPMC添加量对米粉面包比容和硬度的影响见图1。

图1 HPMC添加量对米粉面包比容和硬度的影响Fig.1 Effect of the amount of HPMC to add on rice bread specific volume and hardness

由图1可以看出，米粉面包的比容随着HPMC添加量的不断增大而增大。HPMC添加量低时，面包体积较小、顶部较平坦易发生塌陷。随着添加量的增加，HPMC和米团中的直链淀粉相互作用，米粉面包形成较好的网络结构。当HPMC的添加量大于2.0%时，烘焙过程中米粉面包的体积膨胀比较明显，米粉面包的比容达到最大，但此时粘度过大，面包内部也易形成大空洞，而且特有的米香味道也被掩盖。此后，随着HPMC添加量的继续增加，米粉面包的比容反而不断减小。米粉面包硬度随HPMC添加量的增加而逐渐降低，但当添加量大于2.0%以后降低幅度较小。

2.2 活性干酵母添加量对米粉面包比容和硬度的影响

酵母是兼性厌氧型微生物，在氧气充足的条件下进行有氧呼吸，产生CO2、乙醇、乙酸等小分子的风味物质，它不但能影响面包的比容，而且产生一些独特的风味物质。在其它条件一致的情况下，比较不同酵母添加量对米粉面包比容和硬度的影响，结果如图2所示。

从图2可以看出，米粉面包的比容和硬度随着酵母添加量的变化而变化，比容与添加量成正相关关系，而硬度与添加量呈负相关关系。当活性干酵母添加量低于2.1%时，得到的面包比容较小、韧性较低、气孔小且壁稍厚、香味较淡;当添加量大于2.1%时，所得面包比容较大、韧性较大、气孔过大且不均匀、孔壁较厚、空洞多、味道复杂，且有轻度酸味。出现这种情况可能是因为酵母在发酵过程中产生的CO2可以增大面包体积、产生的小分子风味物质可以丰富面包的味道。若用量少则发酵不足，HPMC网络不能充分展开，从而导致面包比容小，内部组织粗糙，风味香气不足，口感不佳。相反，若用量过多，则导致发酵过快，体积过大，引起面包塌陷，产生裂纹，表面无光泽，网络结构不均匀且产生酸味。

图2 酵母菌添加量对米粉面包比容和硬度的影响Fig.2 Effect of the amount of yeast to add onrice bread specific volume and hardness

2.3 白糖添加量对米粉面包比容和硬度的影响

在其它条件一致的情况下，不同白糖添加量对米粉面包比容和硬度的影响结果见图3。由图3可以看出，白砂糖添加量为8%～10%时，米粉面包比容和硬度都达到最佳。白糖可以通过吸水使米团充分膨胀，保持产品很好的弹性，同时白糖在焙烤时会发生焦糖化反应使米粉面包产生香味和着色。但白糖添加过量会影响HPMC的吸水作用，还会增加面包的热能。米粉中虽含有大量的支链淀粉，但不能作为酵母菌的碳源，因此白糖还起到提供酵母发酵需要的碳源作用，其添加量也会比制作普通小麦面包时多。

图3 白糖添加量对米粉面包比容和硬度的影响Fig.3 Effect of the amount of sugar to add on rice bread specific volume and hardness

2.4 米糠膳食纤维添加量对大米面包比容和硬度的影响

在米粉面包中强化米糠膳食纤维是补充人体膳食纤维需求的有效手段。由于米糠膳食纤维具有很强的吸水性，所以在米粉面包中添加米糠膳食纤维后会导致网状结构萎缩，面包比容随着添加量的增加而减少，而硬度随着添加量的增加而提高［10］。

由图4可以看出，米糠膳食纤维添加量为5%时对面包的比容和硬度的影响较小，而且可以改善面包的风味。当添加量大于5%后，比容迅速减小，硬度增大，面包品质变坏。因为米糠膳食纤维吸水特性强，阻碍了网络结构的形成，降低了面团的持气性能，使其在发酵过程中体积减小。

图4 米糠膳食纤维添加量对米粉面包比容和硬度的影响Fig.4 Effect of the amount of rice bran dietary fiber to add on rice bread specific volume and hardness

2.5 米粉面包配方的正交实验优化

正交实验方案和结果见表3，方差分析见表4，各因素水平的多重比较见表5。由表4和表5可以看出，HPMC添加量、米糠膳食纤维添加量、活性干酵母添加量对产品品质有显著性影响(p＜0.05)，而白砂糖添加量则对面包品质影响不显著(p＞0.05)。根据多重比较结果可选出米粉面包的最佳配方组合为:A4B4C4或C3，即HPMC添加量为2.5%、米糠膳食纤维的添加量为6%、活性干酵母添加量为2.1%或2.5%。按照最优配方A4B4C4D1和A4B4C3D1进行实验验证，结果显示米粉面包综合评分分别达到89.5分和90.1分，说明正交实验获得的最优配方是可靠的。

表3 米粉面包配方正交实验方案与结果Table 3 Orthogonal experimental design and results

3 结论

HPMC、米糠膳食纤维、白糖和活性干酵母菌的不同添加量对米粉面包品质有不同程度的影响。强化米糠膳食纤维的米粉面包基本能达到小麦面包的品质，并能有效补充人体所需的膳食纤维，满足部分南方人对米粉的喜好，具有较好的发展前景。在单因素研究的基础上，通过正交实验获得了米粉面包的最佳配方，即HPMC添加量为2.5%、米糠膳食纤维添加量为6%、活性干酵母添加量可选择2.1%或2.5%。

表4 方差分析Table 4 Analysis of variance

表5 各因素水平的多重比较Table 5 Multiple comparison of various factors and levels

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［2］刘玮，孙爱景，张劲松，等.米粉面包生产工艺的研究［J］.食品科学，2004，25:108－111.

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［5］范周，陈正行.米粉面包的开发研究［J］.食品工业科技，2006，27(3):129－133.

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