紫薯红豆泥面包制备工艺研究

张 齐， 翟立公， 桑宏庆

(安徽科技学院 食品工程学院，安徽 凤阳 233100)

紫薯为旋花科甘薯属草本植物，其薯肉呈紫色至深紫色，又名紫心甘薯、紫肉甘薯或黑薯[1]，源于南美洲，16世纪传入中国，是我国科研工作者从日本引进并栽培的一种新型甘薯。紫薯中含有丰富的硒元素、膳食纤维、维生素和矿物质等[2-4]，具有降血脂、降血压、维持人体电解质平衡、预防动脉粥样硬化等功效[5-7]。此外，紫薯兼具产量高、成本低的特点，目前市场上利用紫薯加工的相关产品有紫薯蛋挞、紫薯面条、紫薯月饼、紫薯果脯等。红豆在《本草纲目》中又称赤小豆，是一种药食兼优，人皆喜食的豆类品种。富含维生素B1、B2、蛋白质和矿物质[8-10]。红豆中蛋白质含量为17.5%～23.3%，淀粉含量约为60%，高于小麦、玉米等传统农作物[11]。此外，红豆中含有的三萜皂苷等有效成分，具有补血、治水肿、解毒等功效[12]。

随着生活水平的不断提高，人们更加注重对营养健康产品的追求[13]，面包作为中国的一类传统食品[14]，因其方便携带、健康卫生、且易被消化吸收而深受到人们喜爱[15]。以紫薯粉、红豆粉等原料加工而成的紫薯红豆泥面包既满足了人们对面包营养价值的追求，又满足了消费者的口味需求。本研究拟通过单因素及正交试验探究其最佳制备工艺，以提高紫薯、红豆的商品附加值，也为杂粮的主食化与工业化生产提供参考。

1 材料与方法

1.1 供试材料

15HW搅拌机(劲恒机电设备厂)；XF-12A发酵箱(广州切布曼商贸有限公司)；202-00B小型烘箱(苏州九联科技有限公司)；JM-A电子天平(绍兴市银河机械仪器有限公司)、紫薯粉(聊城市乐农食品有限公司)；红豆粉(山东悦农食品有限公司)；高筋粉、奶粉、酵母、白砂糖、黄油、鸡蛋等均为食品级，购于合家福超市。

1.2 实验方法

1.2.1 制作工艺

原辅料分别称量、混合均匀→面团调制→室温静置、分割→加入事先调配好的紫薯泥、红豆泥，整形→发酵、醒发→烘烤→冷却→包装→成品。

1.2.2 基本操作要点

1.2.2.1 面团调制 将高筋面粉、奶粉、白砂糖、干酵母等原辅料置于搅拌机，开动机器，慢速搅拌5 min。缓慢加水、鸡蛋，中速搅拌5 min，最后加入黄油、食盐等继续搅拌5 min，直至面团能够拉伸呈薄状且不易破裂，面团搅拌工序完成。

1.2.2.2 发酵 面团取出后用手揉和均匀，置于醒发箱。箱内温度控制在30 ℃，湿度为75%，发酵时间为20～100 min。

1.2.2.3 烘烤 将醒发好的面包胚置于烤盘上，推入已预热的烘箱内，在面火185 ℃，底火210 ℃条件下烘烤15 min。烘烤过程切勿频繁打开烘箱门，以免影响产品质量[16]。

1.2.2.4 冷却 用防护手套将烤盘取出，面包冷却至室温后及时包装。

1.2.3 紫薯红豆泥面包单因素试验设计

1.2.3.1 奶粉添加量对面包感官品质的影响 在高筋粉200 g，紫薯粉20 g，红豆粉10 g，活性干酵母4 g，发酵时间60 min的条件下，分别加入4、6、8、10、12 g的奶粉进行试验设计，根据奶粉添加量的不同对面包感官评分的影响，确定其最适添加量。

1.2.3.2 酵母添加量对面包感官品质的影响 在高筋粉200 g，奶粉8 g，紫薯粉20 g，红豆粉10 g，发酵时间60 min的条件下，分别加入2、4、6、8、10 g的酵母，以感官评分为依据，分析不同的酵母添加量对紫薯红豆泥面包感官评分的影响，确定其最适添加量。

1.2.3.3 紫薯粉添加量对面包感官品质的影响 在高筋粉200 g，奶粉8 g，红豆粉10 g，酵母添加量4 g，发酵时间60 min的条件下，分别加入10、15、20、25、30 g的紫薯粉进行试验，根据紫薯粉添加量的不同对面包感官评分的影响，确定其最适添加量。

1.2.3.4 红豆粉添加量对面包感官品质的影响 在高筋粉200 g，奶粉8 g，紫薯粉20 g，酵母添加量4 g，发酵时间60 min的条件下，分别加入6、8、10、12、14 g的红豆粉进行试验设计，根据红豆粉添加量的不同对面包感官评分的影响，确定其最适添加量。

1.2.3.5 发酵时间对面包感官品质的影响 在高筋粉200 g，紫薯粉20 g，红豆粉10 g，奶粉8 g，酵母添加量4 g，发酵时间分别为20、40、60、80、100 min的条件下，以感官评分为标准，分析发酵时间对紫薯红豆泥面包感官评分的影响，确定最佳发酵时间。

1.2.4 紫薯红豆泥面包的正交试验设计 为确定紫薯红豆泥面包的最佳工艺条件，在单因素试验的基础上，选择紫薯粉添加量(A)、红豆粉添加量(B)、酵母添加量(C)和发酵时间(D)为参考因素，采用四因素三水平进行正交试验设计L9(34)，试验重复两次，并对产品进行感官评价。各因素水平如表1所示。

表1 正交实验因素水平表

1.2.5 紫薯红豆泥面包的感官评价方法 选出10位熟悉感观分析的食品相关专业同学组成评审小组，分别从紫薯红豆泥面包成品的组织形态(满分25分)、色泽(满分15分)、气味(满分15分)、外观形状(满分25分)和口感(满分20分) 5个方面进行分别评价打分，感官评分标准如表2所示。

表2 面包的感官评分标准

2 结果与分析

2.1 单因素试验结果

2.1.1 奶粉添加量对面包感官品质的影响 由图1分析可知，奶粉添加量在4～8 g时，感官评分随奶粉添加量的增加而逐渐上升；当奶粉添加量为8 g时，感官评分达到最高分，80分；在8～12 g范围时，感官评分随其添加量的增加而逐渐降低。奶粉不仅能够改善面包的组织结构，更能提高面团的吸水率和发酵率，但随着烘烤温度的逐渐升高，过多含量的奶粉会产生严重的褐变反应，使面包表皮的颜色加深变黑，降低面包的感官品质。因此，奶粉的最适添加量为8 g，此时的面包柔软细腻，甜度适中且伴有淡淡的奶香。

图1 奶粉添加量对面包感官品质的影响

2.1.2 酵母添加量对面包感官品质的影响 由图2可知，酵母的最适添加量为4 g。当酵母添加量在2～4 g时，感官评分随酵母添加量的增加而逐渐升高，当酵母添加量为4～10 g时，感官评分随酵母添加量的增加而逐渐降低。

2.1.3 紫薯粉添加量对面包感官品质的影响 由图3可知，当紫薯粉添加量为20 g时，感官评分达到最高分,87分，此时的面包色泽光亮，具有浓郁的紫薯香味；当紫薯粉添加量在10～20 g时，面包的感官评分随紫薯粉添加量的增加而逐渐上升；当紫薯粉添加量在20～30 g时，感官评分随其添加量的增加而逐渐降低，可能是由于过多的紫薯粉影响了面团的流变特性，降低面团的持水率和粘聚性，面包不仅质地较硬且口溶性差。

图2 酵母添加量对面包感官品质的影响

图3 紫薯粉添加量对面包感官品质的影响

2.1.4 红豆粉添加量对面包感官品质的影响 由图4分析可知，当红豆粉添加量在6～10 g时，感官评分随红豆粉添加量的增加而逐渐上升；当红豆粉添加量为10 g时，感官评分达到最高分，82分；在10～14 g范围时，感官评分随其添加量的增加而逐渐降低。

2.1.5 发酵时间对面包感官品质的影响 由图5可知，当发酵时间为60 min时，感官评分达到最高分86分，此时的面包外皮薄脆，弹性好，内部组织均匀；当发酵时间在20～60 min时，感官评分随发酵时间的增加而逐渐上升；当发酵时间超过60 min时，随着发酵时间的逐渐增加，面包的感官评分呈现下降趋势。

图4 红豆粉添加量对面包感官品质的影响

图5 发酵时间对面包感官品质的影响

2.2 正交试验结果

为进一步考察紫薯粉添加量、红豆粉添加量、酵母添加量和发酵时间对紫薯红豆泥面包感官品质的综合影响，确定其最佳工艺条件，在单因素实验基础上，本研究采用L9(34)进行正交试验设计，试验结见表3，方差分析结果见表4。

表3 正交试验结果

表4 方差分析结果

注：F0.01(2,9)=8.02，F0.05(2,9)=4.26

由表3中的试验极差R值分析可知，各因素对紫薯红豆泥面包感官品质影响的主次顺序为：紫薯粉添加量(A)>发酵时间(D)>红豆粉添加量(B)>酵母添加量(C)。由表4各因素方差分析结果表明，各因素间存在显著性差异(P<0.05)。试验最佳组合为A2、B2、C2、D2，即紫薯粉添加量20 g、红豆粉添加量10 g、酵母添加量4 g，发酵时间60 min。由于该组合没有出现在正交试验统计表中，故应追加对比试验。将A2、B2、C2、D2与正交分析表中感官评分最高组合A2、B3、C1、D2进行试验处理，结果如表5所示。

表5 对比试验结果

由表5可知，两组感官评分差距不大，前者可能是由于适量的酵母所产生的二氧化碳气体使面团充分膨胀，面筋形成较好的网状结构，制备的面包组织均匀、膨胀松软。由于组合A2、B2、C2、D2优于A2、B3、C1、D2，故选取A2、B2、C2、D2作为紫薯红豆泥面包的最佳工艺条件。

3 结论与讨论

3.1 酵母添加量对面包制备的影响

酵母是面包生产过程中重要的微生物发酵剂和生物疏松剂，对面包的感官品质有显著影响。一方面，酵母在面团发酵中产生二氧化碳和乙醇，二氧化碳的存在，可使面包疏松多孔，体积增大。另一方面，面团在发酵中产生的乙醇和有机酸在烘烤时形成酯类和多种芳香物质，赋予了面包特有的风味。但面包制备过程中要控制酵母的添加量，添加量过少，面包体积会偏小，质地粗糙，风味不足；添加量过多则会产生的过量二氧化碳气体充斥在面团组织内部，使其气孔大小不均、弹性差。此外，酵母添加量过多也会使面团产生酸味，从而影响面包的感官品质。

3.2 红豆粉对面包制备的影响

红豆中含有丰富的蛋白质、维生素和矿物质，在面包制作过程中添加红豆粉不仅增加其营养保健价值，同时满足消费者的口味需求。红豆粉的添加可以改善面团的弹性和拉伸特性，使面包不易黏连，但红豆粉添加量过多会使面团筋力变差，不仅不利于面包的制作[17]，且甜腻感较重。单因素实验表明，红豆粉的最适添加量为10 g，此时制作的面包组织均匀，色泽光亮，弹性好且甜度适中。

3.2 发酵时间对面包制备的影响

发酵效果不仅与酵母含量有关，也与发酵时间密切相关[18]。发酵时间不足，酵母产气性和面团的持气性差，制作的面包体积小、弹性差且气孔不均，影响面包的感官品质；而发酵时间过长不仅会破坏面筋的网络结构，酵母的繁殖量也会过度增加，烘焙的面包组织粗糙，表面塌陷，口感偏酸，回味较差。因此，发酵时间是影响面包质量的重要因素。

综上，紫薯红豆泥面包的最佳工艺条件为：紫薯粉添加量20 g，红豆粉添加量10 g，奶粉添加量8 g，酵母添加量4 g，发酵时间60 min。该工艺条件下制备的紫薯红豆泥面包色泽光亮、香气浓郁且营养健康。