挤压糙米粉对糙米面团及面包品质的影响

吴娜娜 王 娜，2 谭 斌* 田晓红 刘艳香 翟小童

（1 国家粮食和物资储备局科学研究院 北京100037 2 河北科技大学 石家庄050018）

糙米含有维生素、膳食纤维、矿物质、谷维素等物质，具有良好的营养价值，将其用于面包等食品中将有良好的发展前景。然而，糙米中不含面筋蛋白，将其用在面包等食品中，造成其加工和感官品质较差。由于糊化的米粉具有增稠的作用，所以常被用作许多食品的主要原料，例如，米蛋糕、婴儿食品、即食大米休闲食品。大米种类及加工方式决定了其物化性质及功能性质各异[1-2]。水热加工处理是大米粉糊化的主要方法之一，挤压加工是水热加工处理的通用方法[3]。通过改变米粉或淀粉的挤压条件可以改善其功能性质[4-5]。米粉或淀粉经过挤压后，面团的流变性质及冻融稳定性发生变化。然而，相比其它传统的蒸煮方法，米粉经挤压后会发生更大的变化，因引起较多淀粉颗粒的损伤，故改变了淀粉的冷增稠能力[6]。米粉挤压处理后功能性质的改变也会导致米制品焙烤性质的改变[7-8]。目前鲜有挤压米粉用在米粉面包中的报道。

本研究对糙米粉进行挤压处理后，将糙米粉（生粉）与挤压糙米粉（熟粉）分别按照生熟比10∶0，9∶1，8∶2，7∶3，6∶4 比例混合制备成混合粉，然后将糙米混合粉与谷朊粉按照8 ∶2 的比例混合，制备糙米面团和糙米面包，研究挤压糙米粉添加量对糙米面团和面包品质的影响，以期提升糙米面包的质构、老化等品质，为得到良好品质的糙米面包提供技术基础。

1 材料与方法

1.1 材料

籼糙米、谷朊粉等，市售；籼糙米（蛋白质含量9.61%，水分含量14.4%，脂肪含量3.13%，粗纤维1.34%，总淀粉含量83.10%），湖南福香米业有限公司；谷朊粉，山东鄄城建发面业有限公司。

1.2 仪器与设备

电子分析天平，瑞士梅特勒托利多公司；S-300N 型电镜，日本Hitachi 公司；JFZD 粉质仪，北京东孚久恒仪器技术有限公司；TA.XT2i Plus 质构仪，英国 Stable Micro System 公司；AR-2000动态流变仪，上海曲晨机电技术有限公司；Fmhe 36 双螺杆挤压机，湖南富马科食品工程技术有限公司；JHMZ 200 试验和面机、JCXZ 面团成型机，北京东方孚德技术发展中心；PRX-35013 智能人工气候箱，宁波海曙赛德实验仪器厂；YXD-40B-8 电烘炉，广州市花都区新粤海西厨设备厂。

1.3 试验方法

1.3.1 挤压糙米粉的制备 糙米粉碎后，放入挤压机挤压膨化（挤压条件：物料水分25%，挤压温度120 ℃，螺杆转速220 r/min），挤压物经粉碎，过80 目筛，4 ℃储存备用。

1.3.2 挤压糙米粉、未挤压糙米粉混合粉制备将糙米粉（生粉）与挤压糙米粉（熟粉）分别按照生熟比10 ∶0，9 ∶1，8 ∶2，7 ∶3，6 ∶4 比例混合制备成混合粉，然后将糙米混合粉与谷朊粉按照8∶2 的比例混合。

1.3.3 面团微观结构测定 用粉质仪制备面团，冷冻干燥，然后对冻干好的面团选取横截面，用双面胶固定在样品台上，喷溅金粉，通过S-3000N型扫描电镜选取有代表性的面团截面进行形貌观察，拍照。

1.3.4 面团动态流变特性测定 用粉质仪制备面团，采用AR-2000 动态流变仪和φ40 的不锈钢平行板测量系统，设置间隙1 mm，频率扫描为应变0.5%，温度25℃，频率0.1～40 Hz，测定面团的贮能模量G′、损耗模量G″的变化。

1.3.5 面包的制备 将挤压糙米粉和糙米粉混合粉与谷朊粉按照8∶2 的比例混合制作面包；糙米粉（生粉）与挤压糙米粉（熟粉）分别按照生熟比0∶10，1∶9，2∶8，3∶7，4∶6 比例加入，制作生熟比不同的混合粉面包。

表1 面包感官品质评价标准Table 1 Evaluating standards for sensory quality of the bread

1.3.6 面包比容测定 面包出炉后5 min，用菜籽置换法测量其体积，结果表示为双试验测定的平均值。

1.3.7 面包质构及老化性质测定 质构测定：面包在室温下冷却后，放入自封袋密封保存，18h后，切成25 mm 的面包片，取中心面包片部位进行TPA 测试。

探头：Φ36 的圆柱形平底探头，测试时探头的测前速度1 mm/s，测试速度1 mm/s，测后速度均为10 mm/s；压缩率：50%；触发力：5 g；数据采集速率：200 pps；收回距离：10 mm；压缩时间：60 s。

面包老化性质测定：第1 次测试后，常温放置24 h（第1 天），48 h（第2 天），72 h（第3 天），96 h（第4 天），采用上述方法进行质构测定，以硬度和弹性指标表征面包的老化性质。

1.3.8 面包感官测定 参照GB/T14611-2008 方法[9]，有改动。选取8 名品评员为面包进行打分，结果取平均值。具体评价标准见表1。

1.3.9 数据处理 数据统计采用SPSS 17.0 进行ANOVA 单因素方差分析以及Ducan’s 多重检验，数值以均值±标准偏差表示。

2 结果与分析

2.1 挤压糙米粉添加量对混合粉面团结构的影响

图1所示为挤压及未挤压糙米粉-谷朊粉混合粉面团SEM 结构图。可以看出，随着挤压糙米粉添加量的减少，混合粉面团网络孔隙减小，结构越来越致密。这可能是因为糙米粉挤压后淀粉表面破损程度增大，淀粉分子水溶指数增大，当添加挤压粉多时，使得面筋蛋白被稀释[8]。

2.2 挤压糙米粉添加量对混合粉面团流变学性质的影响

挤压及未挤压糙米粉-谷朊粉混合粉面团动态流变学性质如图2、3 所示。可以看出，未添加挤压糙米粉的面团弹性模量和黏性模量均比较高。随着挤压糙米粉添加量的增大，混合粉面团的弹性模量和黏性模量先升高后降低，当添加量为7∶3 时，其弹性模量和黏性模量高于其它挤压糙米粉添加量的面团。可能是由于糙米经挤压后，淀粉大部分发生糊化，剩余的少部分未糊化的淀粉吸水膨胀产生的相互摩擦力小，导致黏性降低。此外，由于高温120 ℃条件下挤压，温度过高导致挤压糙米粉热糊黏度减小，黏性降低。挤压后，淀粉破损程度增大，淀粉分子水溶指数增大，使得面筋蛋白被稀释，面筋网络结构变疏松，面团弹性下降，这与混合粉面团SEM 图结果一致。此外，添加量为7∶3 时，面团弹性模量和黏性模量增大的原因可能是：随着挤压糙米粉量的增加，混合粉吸水率增加，导致面团弹性模量和黏性模量增大，而当挤压糙米粉量继续增大时，混合粉吸水指数降低，弹性和黏性模量下降[10]。

图1 挤压及未挤压糙米粉-谷朊粉混合粉面团SEM 结构图Fig.1 SEM diagram of dough prepared from gluten，extruded and un-extruded brown rice flour

图2 挤压及未挤压糙米粉-谷朊粉混合粉面团弹性模量图Fig.2 Elasticity modulus of dough prepared from gluten，extruded and un-extruded brown rice flour

图3 挤压及未挤压糙米粉-谷朊粉混合粉面团黏性模量图Fig.3 Viscous modulus of dough prepared from gluten，extruded and un-extruded brown rice flour

2.3 挤压糙米粉添加量对面包比容的影响

挤压及未挤压糙米粉-谷朊粉混合粉面包比容测定结果如图4所示。随着挤压糙米粉添加量的增大，面包的比容减少而后又增大。当糙米粉的生熟比为6∶4 时，糙米面包的比容最大。这可能与面团的网络结构有关，随着挤压糙米粉添加量的增加，面团网络变得疏松，在醒发和烘焙过程中持气性较差，导致面包比容减小。而当添加量生熟比增大为6∶4 时，由于面团的黏性增大，在和面时面团容易粘连在壁上或手上，致面团质量损失，面包比容增大。

2.4 挤压糙米粉添加量对面包质构的影响

图4 挤压及未挤压糙米粉-谷朊粉混合粉面包比容Fig.4 Specific volume of the bread prepared from gluten，extruded and un-extruded brown rice flour

挤压及未挤压糙米粉-谷朊粉混合粉面包质构特性如表2所示。随着挤压糙米粉含量的增大，面包的硬度、耐咀性逐渐减小，内聚性和回复性逐渐增大。原因可能是挤压过程中淀粉分子发生糊化和降解，淀粉粒受到损伤，晶体区域被打破，水分子可能进入淀粉粒使水溶性增强，面包硬度减小，耐咀性减小[11]。此外，由于挤压高温、高压的作用使纤维素分子间化学键断裂，所以分子间极性发生变化，增加了可溶性膳食纤维的消化率，面包硬度降低[12]。挤出过程中淀粉糊化、纤维素膨胀、蛋白质适度降解，都有利于挤出物水溶性的提高，硬度的降低和耐咀性的提高。

表2 挤压及未挤压糙米粉-谷朊粉混合粉面包质构特性Table 2 Texture properties of the bread prepared from gluten，extruded and un-extruded brown rice flour

2.5 挤压糙米粉添加量对面包感官品质的影响

挤压及未挤压糙米粉-谷朊粉混合粉面包感官评价测定结果如表3所示。随着挤压糙米粉添加量的增大，面包外观、包芯色泽、平滑度、弹柔性、口感得分逐渐增大，而体积逐渐降低，面包总体评分升高。可能是由于随着挤压糙米粉添加量的增大，挤压糙米粉水溶性增大，黏性增强，可弥补糙米粉未挤压而导致蛋白质被稀释，加工品质下降的缺点。当挤压粉添加量达6∶4 时，面团明显黏性增大，面团的稳定时间增加，吸水率增大，面团平滑度、弹柔性增大。此外，糙米膨化后，体积增大，质地疏松。糙米粉挤压后，蛋白质变性，淀粉糊化降解，产生的糖类促进了美拉德反应，使得表皮色泽和包芯色泽分值增大，口感变好。Bjorck 等[13]认为挤压膨化使大部分淀粉糊化，同时也使一小部分淀粉对酶的抵抗作用增强，使可溶性膳食纤维的含量有所增加，口感更好。

2.6 挤压糙米粉添加量对面包老化性质的影响

挤压粉的添加量对糙米粉-谷朊粉混合粉面包的硬度、弹性随时间的变化如图5、6 所示。随着放置时间的增加，面包的硬度基本逐渐增大。随着挤压糙米粉添加量的增加（生熟比10∶0，9∶1，8∶2，7∶3，6∶4），面包从第1 天到第4 天，硬度增加值分别为1 336.39，1 063.41，1 304.56，1 060.95 g。添加挤压糙米粉后，面包的硬度增幅均比未添加时低，说明挤压糙米粉对面包的老化起一定的延缓作用。同一放置时间，随着添加量的增大，面包硬度逐渐减小。由5 图中曲线斜率还可看出，当添加量为9∶1 时，面包硬度呈现先增大后减小的趋势，延缓了老化。

表3 挤压及未挤压糙米粉-谷朊粉混合粉面包感官评价得分Table 3 Sensory scores of the bread prepared from gluten，extruded and un-extruded brown rice flour

图5 挤压及未挤压糙米粉-谷朊粉混合粉面包放置1～4 d 的硬度Fig.5 Hardness of the brown rice bread for 1-4 days storage

图6 挤压及未挤压糙米粉-谷朊粉混合粉面包放置1～4 d 的弹性Fig.6 Elasticity of the brown rice bread for 1-4 days storage

由图6可看出，随着挤压糙米粉添加量的增大，弹性逐渐增大。随着放置时间的延长，添加比例为9∶1 的弹性逐渐增大，当添加量超过7∶3 时，糙米面包和其它添加量面包弹性均开始下降。当储藏3 d 后，添加挤压糙米粉的面包弹性大于未添加挤压糙米粉的糙米面包。Mercierr[14]认为这可能是由于脂肪与淀粉和蛋白质生成了复合物，造成的游离脂肪的减少，降低了挤压膨化物在保存过程中的氧化老化程度，所以延长了产品的货架期。脂肪在挤压过程中对食品的质构重组、成型、口感等影响显著。

3 结论

随着挤压糙米粉添加量的增加，挤压及未挤压糙米粉-谷朊粉混合粉面团网络结构疏松，网络孔隙增大。面团弹性模量和黏性模量均比未添加挤压糙米粉的面团低，继续增加挤压糙米粉添加量，混合粉面团的弹性模量和黏性模量先升高后降低，当添加量为7∶3 时，其弹性模量和黏性模量高于其它挤压糙米粉添加量的面团。随着挤压糙米粉添加量的增大，面包的比容先逐渐减少后逐渐增大；面包的硬度、耐咀性逐渐减小，内聚性和回复性逐渐增大，面包感官评分升高。面包放置1～4 d，随着挤压糙米粉添加量的增加，面包的硬度增加幅度减小。添加挤压糙米粉的面包均比未添加的面包弹性高，说明延缓了面包的老化。综上，当未挤压糙米粉与挤压糙米粉的配比（生熟比）为6∶4 时，糙米面包的品质最好。