雨生红球藻对面包烘焙品质的影响

王宝贝 戴紫薇 刘璐璐 陈玟璇

(1. 泉州师范学院海洋与食品学院，福建 泉州 362000；2. 福建省海洋藻类活性物质制备与功能开发重点实验室，福建 泉州 362000；3. 近海资源生物技术福建省高校重点实验室，福建 泉州 362000; 4. 福建农林大学食品科学学院，福建 福州 350002)

面包作为一种快速食品，越来越受到人们的喜爱。近年来，人们开始尝试将品质改良剂和不同营养物质[1]添加到面包中，以期提高面包的营养价值和烘焙品质。宋莹莹等[2]、宁芊等[3]、田海娟等[4]分别研究了大豆磷脂、醇提磷脂副产品、复配亲水胶体和紫苏叶超微粉对面包品质的影响。结果发现醇提磷脂副产品在增加面包比容、降低硬度和咀嚼性、改善老化现象的效果高于大豆磷脂；复配亲水胶体对面包的含水量、硬度、弹性和咀嚼性等有很好的改善；紫苏叶提高了面包的持水率，增大了面包的比容。

在面包中加入抗氧化物质不仅能提高面包的营养价值，还能改善面团组织结构，延缓面包老化[5-8]。张舒等[6]发现竹叶抗氧化物作为一种强抗氧化剂添加至面包中，能改善面包的比容、硬度及感官评价和提高其抗氧化能力，延缓面包的老化。雨生红球藻含有丰富的蛋白质、多糖、虾青素、不饱和脂肪酸及维生素等营养成分[9]，具有全面且均衡的营养价值。面包中加入富含营养素的藻类，在提高面包营养价值的同时也使其具有微藻风味[10]38-45。虾青素不仅具有鲜艳的红色，还具有较强的抗氧化活性，将富含虾青素的雨生红球藻添加至食品中，不仅能提高食品的营养价值，还能改善食品的色泽[11]。有研究表明，添加0.87%的蛋白核小球藻粉使面包更有弹性，发酵效率也更高，并且延缓淀粉老化变硬，延长面包的货架期[12]；在面包中加入15 g/kg·面粉的螺旋藻粉，可使面包的硬度和咀嚼性减小，弹性增大，并能增强面包的持水性[13]；将1%的金藻粉添加到面包中，可增强面包的保水性，提高面包中的总糖含量[10]43。近年来，关于小球藻和螺旋藻在食品中的应用研究较多，而雨生红球藻在烘焙食品中的应用较少。仅见将雨生红球藻的虾青素提取液添加到面包中的报道[9]。但虾青素提取液成本较高且不稳定，容易受烘焙过程影响。试验拟将雨生红球藻粉直接添加到面包中，探究不同雨生红球藻添加量对面包色泽、比容、含水量和质构等烘焙品质的影响，以期为今后雨生红球藻在烘焙食品中的应用提供参考。

1 材料与方法

1.1 材料与仪器

雨生红球藻粉：福建省海洋藻类活性物质制备与功能开发重点实验室；

新良原味面包粉、安琪高活性干酵母、安佳无盐黄油、盐、白砂糖：市售；

H2O2：分析纯，广东西陇科学股份有限公司；

考马斯亮蓝G250：上海蓝季科技发展有限公司；

硫酸亚铁、水杨酸、无水乙醇：分析纯，国药集团化学试剂有限公司；

面包机：BM1352B-3C型，广东东菱电器有限公司；

质构分析仪：TA-XT Plus型，英国Stable Micro Systems公司；

全自动色差计：ADCI-60-W型，北京辰泰克仪器技术有限公司；

电热恒温鼓风干燥箱：DGG-9123AD型，上海森信实验仪器有限公司；

冷冻干燥机：FD-2型，北京博医康实验仪器有限公司；

气相色谱仪：GC7890型，美国Agilent Technologies公司。

1.2 试验方法

1.2.1 总蛋白、总糖、总脂肪酸含量及脂肪酸成分的测定

(1) 总蛋白含量：考马斯亮蓝法[14]。

(2) 总糖含量：苯酚硫酸法[14]。

(3) 总脂肪酸含量：采用液氮研磨破碎细胞，以氯仿—甲醇溶液(体积比2∶1)提取3次，用氮气将管内溶剂吹干后，样品经冷冻干燥(冷阱温度-80 ℃，压力20～30 Pa，干燥24 h)除去少量水分，最后称量冷冻干燥后的样品管质量[15]。

R=(G2-G1)/M×100%，

(1)

式中：

R——总脂肪酸含量，%；

G1——空样品管质量，g；

G2——冷冻干燥后的样品管质量，g；

M——所用藻粉质量，g。

(4) 脂肪酸成分分析：采用气相色谱法[16]。色谱柱为DB-23(60 m，0.25 mm ID，0.15 μm)，进样温度250 ℃，分流比20∶1；以氮气为载气(流速20 mL/s)；柱温从50 ℃ 开始保持1 min，然后以25 ℃/ min速度升温至220 ℃并保持1 min。检测器温度保持在250 ℃。

1.2.2 面包样品的制备

(1) 工艺流程

配料(依次投入水、高筋面粉、糖、酵母、盐、藻粉)→搅拌(10 min)→一次发酵(28 ℃，60 min)→面团搅拌(10 min)→醒发(28 ℃，15 min)→面团搅拌(10 min)→二次发酵(38 ℃，60 min)→焙烤(180 ℃，30 min)→冷却(120 min)→成品

(2) 面包基础配方：高筋面粉100 g，白砂糖10 g，黄油10 g，酵母1 g，食盐0.4 g，水50 g。探讨雨生红球藻添加量分别为0.4%，0.8%，1.6%时(以面粉的质量百分含量计算)，对面包品质的影响，对照组不添加雨生红球藻。通过考察质构、比容、持水性、含水量、色差及感官品质评分等指标，分析雨生红球藻添加量对青稞面包的影响。

1.2.3 面包色差的测定 面包冷却至室温后切片，采用全自动色差计测定色差[17]。

1.2.4 面包比容的测定 参考GB/T 20981—2007。面包出炉后冷却至室温，称重。采用绿豆替代法测定面包的体积，面包体积与质量比即为面包的比容(mL/g)。

1.2.5 面包水分的测定 按GB 5009.3—2016的直接干燥法执行。

1.2.6 面包质构参数的测定 采用质构仪测定面包的硬度、弹性、恢复性等质构参数。选用P/36R的圆柱形平底探头，质构参数：触发力5 g，测前速度1 mm/s，测试速度3 mm/s，测后速度3 mm/s；压缩至样品原高度的50%，两次压缩间隔的时间为5 s[17]。

室温冷却2 h的面包制品，取面包中心部位3片切片(15 mm/片)用于质构参数测试。为了研究贮藏过程中面包质构特性的变化，部分面包片放入自封保鲜袋中室温贮藏24，48，72 h后进行测试。

1.2.7 感官评价 感官评价的标准参照GB/T 20981—2007。围绕面包外观与色泽、口感、风味和内部组织四方面展开细化，具体标准见表1。随机选取15名食品科学与工程专业的学生作为参评人员，对每个样品进行评定。

表1 感官评价标准Table 1 Criteria for sensory evaluation of chlorella barley bread

2 结果与讨论

2.1 雨生红球藻生化组成

如图1所示，该藻粉主要营养成分为脂肪酸、蛋白质、碳水化合物，其含量分别为31.31%，21.88%，19.56%。其活性成分虾青素含量为3.34%。进一步对雨生红球藻中各种脂肪酸的组成进行分析发现，其脂肪酸主要包括棕榈酸(C16:0)、棕榈油酸(C16:1Δ9)、油酸(C18:1)、亚油酸(C18:2)、亚麻酸(C18:3n3和C18:3n6)等14种。其中，油酸、亚油酸、棕榈酸、亚麻酸分别占总脂肪酸含量的(23.98±00.33)%，(20.61±0.29)%，(19.35±0.29)%，(18.73±0.23)%(表2)。

2.2 雨生红球藻添加量对面包囊色泽的影响

如图2所示，添加量为0.4%时，面包囊呈淡橙色，随着藻粉的增加，面包颜色越来越红。为进一步研究面包色泽的差异，采用ADCI系列全自动色差计测定面包芯的颜色。由表3可知，随着藻粉添加量的提高，面包囊的亮度(L值)不断降低，而红色度(a值)和黄色度(b值)不断增加。当藻粉添加量≥0.4%时，面包切片的亮度显著低于对照组切片的亮度(P<0.01)。可见，雨生红球藻的添加明显影响了面包囊的红色度和黄色度。这主要是由于雨生红球藻含有丰富的虾青素，藻粉本身的色泽为艳丽的红色。

图1 雨生红球藻的生化组成Figure 1 Biochemical compositions in H. pluvialis (n=3)

表2 雨生红球藻中脂肪酸的组成及含量Table 2 Fatty acids compositions and contents in H. pluvialis (n=3)

2.3 雨生红球藻添加量对面包比容的影响

由图3可见，当雨生红球藻添加量为1.6%时，面包的比容较对照组明显降低(P<0.05)，下降了5.6%。这是由于雨生红球藻的脂肪酸含量较高(达到31.31%)，油脂的强疏水性削弱了面筋蛋白质的吸水能力，使面筋的网络结构不完整，降低了面团的持气性能，使面包的比容降低[18]。

图2 不同雨生红球藻添加量的面包切片Figure 2 Slices of barley bread with different contents of H. pluvialis

表3 雨生红球藻添加量对面包色泽的影响†Table 3 Effect of H. pluvialis on the color of bread (n=3)

† 同列小写字母不同表示差异显著(P<0.05)。

小写字母不同表示差异显著(P<0.05)

2.4 雨生红球藻添加量对面包含水量的影响

如图4所示，在所考察的浓度范围内，雨生红球藻的添加对面包含水量影响不大。当雨生红球藻添加量提高至1.6%时，面包含水量为36.8%，仅比对照组面包低了1.6%。面筋是面团的支架，随着藻粉添加量的增加，可能会造成面筋的形成量降低，面团结合水的能力下降[19]，从而导致面包含水量下降。因此，一般面包制作中藻粉的添加量不能太高。试验中雨生红球藻添加量较少，对面包水分造成的影响可以忽略。

图4 雨生红球藻添加量对面包含水量的影响Figure 4 Effect of H. pluvialis content on the water content of bread (n=3)

2.5 雨生红球藻添加量对面包质构的影响

由表4可见，雨生红球藻添加量为0.4%时，对面包的质构影响不大。当添加量达到0.8%时，面包的硬度、咀嚼性显著高于对照组面包(P<0.05)。此后，继续增加雨生红球藻含量至1.6%时，面包的硬度、咀嚼性和胶着性维持稳定。该结果表明，在一定浓度范围内，随着雨生红球藻添加量的增加，面包的硬度、胶着性、咀嚼性均逐渐增大。这是由于雨生红球藻的添加导致面筋网络结构不完整，降低了比容，因而硬度、胶着性、咀嚼性随之增大。咀嚼性适当的增大，使得面包更有嚼劲[16]。当面包的硬度超过一定范围，面包的口感就变差。从质构的角度分析，雨生红球藻的添加量不宜高于0.8%。此外，雨生红球藻添加量对面包的弹性、回复性、内聚性无显著影响。

2.6 贮藏时间对雨生红球藻面包质构的影响

由图5(a)可见，面包的弹性随着贮藏时间的延长而逐渐降低。贮藏1 d后，面包弹性下降较为明显。此后，随着时间的延长，弹性趋于平缓。不同雨生红球藻添加量的面包弹性也表现出相同的趋势，且弹性值相似。可见，雨生红球藻的添加对贮藏过程中面包弹性的变化影响不大。类似的，贮存过程各组面包的内聚性和回复性也是在贮藏第1天出现明显的下降，此后趋于平稳。雨生红球藻的添加对这两个质构参数的影响不大，见图5(b)和(c)。

表4 雨生红球藻添加量对面包质构的影响†Table 4 Effect of H. pluvialis content on the texture of bread (n=3)

† 同列小写字母不同表示差异显著(P<0.05)。

图5 贮藏时间对面包质构的影响Figure 5 Effect of H. pluvialis on the texture of bread during storage process (n=3)

由图5(d)可知，贮藏1 d后，不同雨生红球藻含量的面包硬度都有了明显的增加。这主要是由于面包芯中的水分逐步向表皮转移，面包老化[17]。此后，随着时间的延长，面包硬度的增大速度减缓。贮藏3 d后，添加量分别为0.0%，0.4%，0.8%，1.6%的面包的硬度分别比初始时增大了180.6%，161.9%，143.5%，143.6%。可见，添加适量的雨生红球藻能在一定程度上延缓面包硬度的增大。这是由于雨生红球藻具有较强的保持水分能力，一定程度上降低了水分的扩散速度，延缓了淀粉的老化，从而减缓面包硬度增加的趋势[17]。同样的，雨生红球藻的添加，可延缓面包咀嚼性和胶着性的增大，且添加量为0.4%时的效果最好，见图5(e)和(f)。

2.7 雨生红球藻添加量对面包感官评价的影响

如表5所示，随着雨生红球藻添加量的增大，感官评价员对面包的喜爱程度整体呈先上升后下降的趋势。雨生红球藻的添加，可以在色泽、外观、组织结构等方面对面包的品质做出一定的改善。在气味与滋味方面，随着雨生红球藻的增加，评分逐渐下降。这是由于雨生红球藻带有一种特殊的藻味。综合各项指标得分，雨生红球藻添加量为0.4%和0.8%的面包喜爱程度较高。

表5 雨生红球藻添加量对感官评价的影响†Table 5 Effect of H. pluvialis content on sensory evaluation of bread (n=3)

† 同列小写字母不同表示差异显著(P<0.05)。

3 结论

试验结果表明，添加适量的雨生红球藻不仅可以改变面包的色泽，还能在一定程度上延缓面包硬度、咀嚼性和胶着性的增大。当添加量为0.4%时，效果最好。雨生红球藻中脂肪含量较高，脂肪的疏水性会导致面筋网络不完整，使面包比容略有下降。在所研究的浓度范围内，雨生红球藻的添加可以延长面包保质期，但对贮藏过程中面包的弹性、内聚性和回复性的影响不大。该结果与程丽丽等[13]研究的结果相似。此外，由于雨生红球藻富含虾青素，使面包具有更高的营养价值。在今后的研究中可以拓宽雨生红球藻添加量的范围，对雨生红球藻的具体营养成分进行分析，以期为开发雨生红球藻在烘焙食品中应用提供参考。