小米营养面包的研制

赵旭，马兰，张家成，鲍欢，孙小惠，陈凤莲

（哈尔滨商业大学食品工程学院黑龙江省普通高等学校食品科学与工程重点实验室，黑龙江哈尔滨150076）

小米营养丰富且具有多种保健功能：小米中碳水化合物含量为74.62%，低于大米、小麦和玉米。另外，小米中膳食纤维含量丰富，是大米的2.5倍[1]。蛋白质含量为13%左右，接近小麦全粉水平，高于其他禾谷类粮食，低于豆类，属优质粮种[2]，小米中还含有丰富的维生素和微量元素。小米是一种纯天然无污染食品，迎合了当今社会追求纯天然、无污染和保健性的消费需求。因此加速小米产品的加工开发，对于优化食品结构、满足健康生活需求都具有重要的现实意义。

本研究把小米粉添加到日常生活中普遍食用的烘焙食品面包中，旨在探讨优化的原料配方和工艺技术，为使面包进一步向营养型、保健型提供一定的理论参考依据和技术参数，以增加面包的花色品种，而且为小米的深加工和综合利用提供一条行之有效的途径。

1 试验材料、仪器与方法

1.1 试验材料与仪器

小米粉：市售；古船富强粉：北京古船食品有限公司；粉质仪（Farinograph－E）、拉伸仪（Extensograph）、糊化仪（Amylograph）：德国 Brabender公司；质构仪（TAXT2i）：英国 Stable Micro System 公司。

1.2 方法

1.2.1 小米粉成分测定

小米粉中水分含量的测定：采用直接干燥法，参照GB 5009.3-2010《食品安全国家标准食品中水分的测定》。

小米粉中蛋白质含量的测定：采用凯氏定氮法，参照GB 5009.5-2010《食品安全国家标准食品中蛋白质的测定》。

小米粉中脂肪含量的测定：采用索氏抽提法，参照GB/T 5009.6-2003《食品中脂肪的测定》。

1.2.2 小米粉面包生产工艺流程

采用一次发酵法[3]：

调粉→发酵→分割、搓圆→静置→醒发→烘焙→刷油→冷却→成品。

1.2.3 小米粉面包单因素研究

根据初步试验，设计出制作面包的基本配方。以小麦粉为基准，其他辅料分别占小麦粉的比例为：水35%、糖18%、油脂8%、鸡蛋8%、奶粉6%、食盐0.6%、酵母1%。以此基本配方为基础，其他因素的添加量不变，只改变其中某一因素的添加量，以衡量其对小米营养面包品质的影响，确定其最佳水平。

研究因素包括：小米粉添加量、水的添加量、糖的添加量、油脂添加量、酵母添加量以及发酵时间。

1.2.4 小米营养面包配方及工艺的正交研究

采用L9（34）正交试验法对影响小米营养面包品质的主要因素进行研究和分析。以小麦粉为基准，其他辅料分别占小麦粉的比例为：油脂10%、鸡蛋8%、奶粉6%、食盐0.6%、酵母1.2%，上述基本配料保持不变。根据单因素试验和感官评价，确定了正交试验的因素和水平，见表1。

表1 L9（34）正交试验的因素和水平Table 1 The orthogonal design and experimental factors and levels

1.2.5 面包的感官品质鉴定标准

品质鉴定的主要目的不仅是用来评定所做的面包是否合乎标准，而且是鉴定原料（如面粉、油脂、酵母等）品质的最有效方法。面包品质的鉴定需要把面包的品质分为外部和内部两个部分来评定，外表部分评价占30%，包括外表形状、表皮颜色和表皮质地3个指标；内部的评价占总分的70%，包括组织结构、面包瓤色泽、香味和口感4个指标，是对面包的色泽、内部组织、形状等的综合评价[4]。具体的评分标准见表2。

表2 小米营养面包的评分标准Table 2 The marking standard of nutritional millet breads

1.2.6 小米营养面包保质期的研究

面包在存放的过程中会发生非常显著的老化现象，比如：面包芯的硬度和粗糙度增加，易掉渣；面包皮软化，失去脆性和光泽；风味变劣，芳香消失，消化吸收率降低；面包瓤中淀粉凝沉，可溶性淀粉减少等。从流变学的观点来看，面包硬度增加是其老化的重要标志[5]。本试验通过质构分析并结合感官评价来进行面包保存期限的研究。

1.2.6.1 质构特性测定[6]

采用英国SMS公司的TA－XT2i型质构仪对小米营养面包、市售全麦面包和汉堡面包进行质构分析。从面包出炉当日起，每天测定1次，直到变质为止。

首先进行样品的准备和处理。将要进行质构分析的面包去掉最外层的表皮，取瓤心部分，切成2 cm×2 cm×2 cm的块状放入保鲜袋内待测。

测定方式：T.P.A

探头：P/50

测试前速率：2.00 mm/s；测试中速率：1.00 mm/s；测试后速率：1.00 mm/s

压缩程度：50%；停留间隔：5 s；数据采集速率：200 pps

每个测试样品做两个平行试验。从质构特性参数当中选取与面包感官品质关系极为密切的硬度、弹性和恢复性作为衡量面包老化与否的重要指标。

1.2.6.2 感官评价方法

从面包出炉当日起，将小米营养面包、市售全麦面包和汉堡面包分别用保鲜袋装好，放置在室温25℃，相对湿度45%的环境下，每天进行一次面包的感官品质鉴定，直到变质为止。

1.2.7 小米混合粉工艺性能的测定

将添加了20%的小米粉的混合粉进行如下工艺性能的测定。

1.2.7.1 粉质特性的测定[7]

采用 Farinograph-E粉质仪对小米混合粉的吸水率、面团形成时间、稳定时间、弱化度、评价值指标进行测定。

1.2.7.2 拉伸特性[7]

采用Extensograph拉伸仪对小米混合粉的延伸性、韧性进行测定。

1.2.7.3 糊化特性[8]

采用Amylograph糊化仪对小米混合粉的糊化性进行测定。

2 结果与讨论

2.1 小米粉成分分析结果

小米粉中各成分测定结果如表3所示。

表3 小米主要组成成分Table 3 The main composition of millet

从表3中可以看出，小米中蛋白质含量较高且营养分配均匀，适宜作为烘焙产品的添加辅料。

2.2 小米营养面包配方的多因素分析

根据试验前期单因素试验及方差分析，确定如下四因素三水平，通过正交试验，对影响小米营养面包品质的主要因素进行分析，确定小米营养面包的最佳工艺及配方。正交试验结果见表4。

表4 L9（34）正交试验的结果Table 4 The orthogonal design and experimental results

续表4L9（34）正交试验的结果Continue table 4 The orthogonal design and experimental results

由表4中的R值可知，本试验中所研究的4个因素对小米营养面包品质影响的主次顺序为B（水的添加量）＞A（小米粉添加量）＞C（糖的添加量）＞D（发酵时间）。正交试验结果表明，最佳配方及工艺为A2B2C2D2，即小米粉添加量为20%，水的添加量为45%，糖的添加量为20%，发酵时间为2.5 h。该组合制作出的面包成品皮薄柔软，富有弹性，大小适中；表皮呈现棕黄色，瓤心呈现淡黄色；内部气孔细密均匀，呈海绵状；有小米面包的烘焙香味，柔软可口，感官品质综合评分为90。所以可以确定A2B2C2D2的组合为制作小米营养面包的最佳配方及工艺。

以此最佳配方及工艺制作小米营养面包，进行质构特性的分析，测定结果见图1和表5。

图1 小米营养面包的质构特性曲线Fig.1 The curves of texture characteristics on nutritional millet breads

表5 小米营养面包的质构特性指标Table 5 The index of texture characteristics on nutritional millet breads

2.3 小米混合粉工艺性能测定

2.3.1 小米混合粉粉质特性测定结果

小米混合粉粉质特性的测定结果见图2和表6。

图2 混合粉的粉质曲线Fig.2 Farinograph of mixed powder

表6 混合粉的粉质指标Table 6 Target of mixed powder qualities

结合图2和表6中可知：混合粉的面团形成时间等各项指标优于小麦粉，可能是由于小米粉的吸水性较好，从而促进了小麦粉中面筋蛋白质的吸水，使形成大块的面筋，加固了面筋网络。所以延长了面团的形成时间和稳定时间，降低了弱化度。

2.3.2 小米混合粉拉伸特性测定结果

小米混合粉拉伸特性的测定结果见图3和表7。

图3 混合粉的拉伸曲线Fig.3 Curves of mixed powder by stretching and drawing

表7 混合粉拉伸指标Table 7 Target of mixed powderby stretching and drawing

结合图3和表7可知，加入小米粉后，面团比值增大，延伸性和弹性适中，适合制作面包。

2.3.3 小米混合粉糊化特性测定结果

小米混合粉糊化特性的测定结果见图4和表8。

图4 混合粉的糊化曲线Fig.4 Gelatinization curve of mixed powder

表8 混合粉的糊化指标Table 8 Gelatinization target of mixed powder

小麦粉的主要成分是淀粉，面筋在面团中构成网络结构时，淀粉即充塞于其中，在烘焙过程中淀粉的糊化直接影响面包的组织结构。

最高黏度反映α－淀粉酶的活性程度，黏度值过高，则小麦粉酶的活性弱，做面包时发酵性能与面包成品品质差；黏度值过低，酶的活性过强，面团发黏，对制作面包不利，成品品质差。

综上所述，结合图4和表8可知，该小麦粉的最高黏度值较高，可以制作面包。

2.4 小米营养面包保质期的确定

2.4.1 小米营养面包质构特性的分析

面包在贮存过程中面包芯硬度的变化趋势如图5所示。

图5 面包在贮存过程中面包芯硬度的变化Fig.5 The hardness change of pith during the storage process

由图5可知，随着贮存时间的延长，3种面包的硬度都逐渐增大。从面包出炉当天到第3天，3种面包的硬度都缓慢增大，增大趋势基本相同，但从第3天开始，小米营养面包的硬度急剧增大，面包易掉渣，品质越来越差，而全麦面包和汉堡面包的硬度仍缓慢增大。这是由于小米淀粉易回生的缘故，在贮存过程中面包芯失水速率较其余两种面包快，面包变干，硬度变大。另外，小米营养面包中未添加任何防腐剂和抗氧化剂，而市售的全麦面包和汉堡面包中加入了一定量的防止面包老化的添加剂。

面包在贮存过程中面包芯弹性的变化趋势如图6所示。

图6 面包在贮存过程中面包芯弹性的变化Fig.6 The elastic change of pith during the storage process

由图6可知，随着贮存时间的延长，3种面包的弹性都逐渐减小。从面包出炉当天起，汉堡面包的弹性以非常缓慢的速率减小，小米营养面包和全麦面包的弹性呈线性趋势递减，小米营养面包较其余两种面包弹性较差。

面包在贮存过程中面包芯恢复性的变化趋势如图7所示。

图7 面包在贮存过程中面包芯恢复性的变化Fig.7 The restoring ability change of pith during the storage process

由图7可知，随着贮存时间的延长，3种面包的恢复性都逐渐减小。从面包出炉当天起，全麦面包和汉堡面包的恢复性以非常缓慢的速率减小，小米营养面包的恢复性急剧递减，小米营养面包较其余两种面包恢复性差。

2.4.2 小米营养面包感官评价的分析

面包在贮存过程中感官评价的分析结果如图8所示。

在面包的贮存过程中发现：当天出炉的3种面包都很柔软，弹性大，硬度小，口感好；贮存3 d以内，3种面包的硬度都比前一天有所增加，水分流失，口感变差，面包光泽变暗；贮存3 d以后，小米营养面包的品质急剧下降，面包变得较硬、易掉渣；贮存6 d以后，小米营养面包失去光泽，口感粗糙，第7 d开始发生霉变。综上所述，小米营养面包在夏季常温下的保存期限为7 d。

图8 面包在贮存过程中感官评价的分析结果Fig.8 The analysis results of sensory evaluation during the storage process

3 结论

小米粉成分测定结果：小米粉水分含量为10.77%，小米粉蛋白质含量为12.95%，小米粉脂肪含量为3.12%。

通过单因素的分析试验和对面包感官品质的鉴定，结合正交试验方法最终确定了制作小米营养面包的最佳配方及工艺。即以小麦粉为基准，小米粉添加量为20%、水的添加量为45%、糖的添加量为20%、发酵时间为2.5 h。在此配方下制作出的小米营养面包体积大，表皮呈现均匀一致的棕黄色，细腻柔软，富有弹性，内部呈现淡黄色，气孔细密均匀，香甜可口，有浓郁的面包烘焙香气和小米的香味。

最佳配方中混合粉的粉质评价值为76，延伸性和弹性适中，适宜制作面包。

以最佳配方及工艺制作的小米营养面包在夏季常温下的保存期限为7 d。

[1] 张超,张晖,李冀新.小米的营养以及应用研究进展[J].中国粮油学报,2007,22(1):51-55

[2] 薛月圆,李鹏,林勤保.小米的化学成分及物理性质的研究进展[J].中国粮油学报,2008,23(3):200-201

[3] 张守文.面包科学与加工工艺[M].北京:中国轻工业出版社,1996:30-35

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