不同防腐剂对全麦面包质构特性的影响研究

张 艺，乔志刚，马 硕，牟德华，韩雅楠，高 山*

（1.河北科技大学 食品与生物学院，河北石家庄 050000；2.石家庄市预包装烘焙制品加工技术创新中心，河北石家庄 050000；3.河北马家麦坊食品有限公司，河北石家庄 050000）

面包是一种深受广大消费者所喜欢的烘焙类食品，随着人们对健康饮食的需求越来越强烈，使得全麦面包在市场中的销量也越来越高。全麦面包是一种以全麦粉为主要原料，加入酵母、水、盐和糖经过发酵、烘烤制作而成的发酵面制品，其营养价值高，麦香浓郁，但因为它有小麦胚芽及麸皮，使全麦面包比普通的面包颜色更深，质地松散易碎，口感粗糙干硬[1]。

小麦麸皮中的酚类化合物和多糖类物质有利于全麦食品中微生物的繁殖，导致全麦食品稳定性变差，易发生变质。因此全麦食品在储藏过程中极易出现问题[2]。同时因其含有大量的纤维以及维生素，相较于普通的面包更易发霉变质[3]。提高全麦食品品质、延长全麦食品保质期、减小全麦食品腐败变质概率是全麦食品加工企业需要共同攻克的难题。

面包防腐主要分为物理防腐、化学防腐和生物防腐。目前化学防腐为主要的面包防腐技术。山梨酸钾、脱氢乙酸钠和丙酸钙等都是市面产品中常见的化学防腐剂。但化学合成防腐剂对人体健康的负面影响已引起广泛的关注[4-5]，若防腐剂过量使用会给人体健康带来伤害[6]。随着人们对健康饮食的需求越来越高，一些新型的天然保鲜剂也被应用到面包防腐中。因此，本文通过发酵法制作全麦面包，分别添加3 种不同浓度的脱氢乙酸钠、丙酸钙、天然防腐剂T1，测定全麦面包面团及面包成品的质构参数，分析不同防腐剂对全麦面包质构特性的影响，确定最适合全麦面包的防腐剂及其浓度，以期为防腐剂在全麦面包中的应用提供一定的理论依据。

1 材料与方法

1.1 实验材料

小麦粉，石家庄市栾城区宏业面粉厂；全麦粉，河北马家麦坊食品有限公司；白砂糖，保定市大众味业有限公司；黄油，山东培元粮油食品有限公司；活性干酵母，河北马利食品有限公司；食盐，市售；面包改良剂，市售；脱氢乙酸钠，市售；丙酸钙，市售；天然保鲜剂T1，上海申夏生物化工有限公司。

1.2 实验设备

面包机DL-TM 018，广东东菱电器有限公司；质构仪TA.XT plus，英国Stable Micro Systems 有限公司；分子天平PL 203，梅特勒-托利多仪器（上海）有限公司；面包醒发箱VF-12 C，广州旭众食品机械有限公司；烤箱TRTF 32，佛山市伟仕达电器实业有限公司。

1.3 防腐剂用量

《食品安全国家标准 食品添加剂使用标准》 （GB 2760—2014）[7]规定，在面包中允许使用的防腐剂包括丙酸钙、乳酸链球菌素及脱氢乙酸钠等。《食品安全国家标准 复配食品添加剂通则》 （GB 26687—2011）[8]规定可以将两种以上单一品种的食品添加剂混合，因此制定出了以乳酸链球菌素等添加剂混合而成的适用于烘焙食品的复配保鲜剂（天然保鲜剂T1 型）进行研究[9]。3 种防腐剂在面包中的最大使用量及抑菌机理见表1。

表1 面包中防腐剂的最大使用量及抑菌机理

1.4 工艺流程及操作要点

1.4.1 工艺流程

面包制作参考了《粮油检验 小麦粉面包烘焙品质试验 直接发酵法》（GB/T 14611—2008）[10]，并稍作修改。全麦面包制作流程为称料→和面→发酵→分割→滚圆→整形→醒发→烤制→冷却→成品。

1.4.2 操作要点

①和面。将称量好的小麦粉、全麦粉、糖、盐等配料加入面包机中混匀。②发酵。将面团从面包机中取出，捏成表面光滑的面团，放入醒发箱中进行发酵，发酵条件为温度（38±1）°C，湿度85%，发酵时间20 min。③分割、滚圆、整形。取出发酵好的面团，均匀分割为两份，第一份为N1，第二份为N2。将N1 放入八寸的长条吐司模具中，将N2 滚成光滑的圆形。④醒发。将N1、N2 面团送进醒发箱中进行醒发，醒发条件为温度（38±1）°C、湿度85%、醒发40 min。⑤烘烤。醒发结束，将N1 入炉烘烤，烘烤条件为上下火180 ℃，15 min。

1.5 质构参数测定

目前，我国大多采用TPA 测试对面包的质构进行分析[11-12]。TPA质构分析法又被称为两次咀嚼测试，通过模拟人口腔的咀嚼运动，对样品进行两次压缩，与电脑连接，通过电脑界面描绘出质构测试曲线，可得到硬度、粘附性、弹性、黏度等质构特性参数。各质构参数定义如表2 所示。

表2 各质构参数定义

1.6 单因素实验

根据莎娜等[13]测定不同防腐剂对面包质构特性的影响实验，稍加改良，选取3 种防腐剂，根据《食品安全国家标准 食品添加剂使用标准》（GB 2760—2014）[7]规定，选取各防腐剂最大使用量的60%、80%、100%进行测定。按照表3 的配方制作出面团与成品进行实验，测定不同防腐剂对全麦面包质构特性的影响。

表3 防腐剂小麦-全麦混合粉面包配方

1.6.1 全麦面团质构的测定

取醒发好的N2 面团，制作成直径2.5 cm 的球形，使用质构仪进行TPA 测定，每组重复6 次。测试条件：选用P10 探头，应变量50%，触发力5 g，测前速率1.00 mm·s-1，测中速率1.00 mm·s-1，测后速率2.00 mm·s-1，测定面团的质构。

1.6.2 全麦面包成品质构测定

根据表3 配方烤制好冷却的面包成品，切成 2.5 cm 的均匀薄片，使用质构仪进行TPA 测定，每组重复6 个平行实验。测试条件同1.6.1。

1.7 数据处理

本实验无特殊标注外，所有数据均为6 次平行实验平均值。实验数据由TPA 质构分析仪生成，运用Excel和Origin软件进行数据及图像的处理与分析。

2 结果与分析

2.1 不同防腐剂对全麦面团质构的影响

由图1 至图3 可知，F2 至F4 添加不同浓度脱氢乙酸钠对全麦面团的硬度、黏度及粘附性影响较大。硬度、黏度随防腐剂浓度的增加而增加，粘附性随防腐剂浓度增加而减小；F5 至F7 添加不同浓度丙酸钙对面团的硬度、黏度及粘附性影响较明显。硬度、黏度随浓度增加而减小，粘附性随浓度增加而增大；F8 至F10 添加不同浓度天然保鲜剂T1 对全麦面团的硬度、黏度及粘附性影响较不明显。其中加入最大使用量60%的天然保鲜剂T1 的各项质构特性数值和其他两个浓度相比与空白组的最为接近，对全麦面团的质构特性影响更小。

图1 不同防腐剂面团硬度、黏度对比

图3 不同防腐剂面团粘附性对比

2.2 不同防腐剂对全麦面包质构的影响

由图4 至图6 可知，3 种防腐剂对全麦面包弹性、咀嚼性、内聚性及回弹力影响较小。F2 至F4 添加不同浓度脱氢乙酸钠使得全麦面包的硬度、咀嚼性随浓度的增加而增加，粘附性随浓度增加而减小。其原因是脱氢乙酸钠对酵母有抑制作用，影响面包的发酵；F5 至F7 添加不同浓度丙酸钙使得全麦面团的硬度、咀嚼性、内聚性及粘附性变化较明显，硬度随浓度增加而减小，粘附性随浓度增加而增大，其原因为丙酸钙抑菌过程中会抑制酶活性、使蛋白失活；而F8 至F10 添加不同浓度天然保鲜剂T1 制作的全麦面包硬度参数与空白对照组F1 的全麦面包差别不大，咀嚼性也比其他两种防腐剂的变化幅度更小。其中加入最大使用量60%的天然保鲜剂T1 的回弹力与空白组的相同，弹性、内聚性、粘附性和其他两个浓度相比与空白组的最为接近，说明加入浓度为最大使用量60%的天然保鲜剂T1 可以更好地保持全麦面包原有的质构特性。

图2 不同防腐剂面团弹性、内聚性、回弹力对比

图4 不同防腐剂面包硬度、咀嚼性对比

图5 不同防腐剂面包弹性、内聚性、回弹力对比

图6 不同防腐剂面包粘附性对比

3 结论

本研究通过选择防腐剂最高添加量的60%、80%、100%的脱氢乙酸钠、丙酸钙及天然防腐剂T1添加到全麦面包制作配方中，测定其相应面团及面包的质构参数。实验结果表明添加脱氢乙酸钠防腐剂的全麦面包质构变化较为明显，硬度较大、弹性小、品质差；添加不同浓度丙酸钙对全麦面包品质影响较明显，使得全麦面包品质降低；而加入最大使用量60%的天然保鲜剂T1 所制得的全麦面包具有良好的质构特性，没有使全麦面包的质构特性发生很大变化且为天然保鲜剂，对人体伤害较小，因此最适用于全麦面包的防腐，对全麦面包的防腐保鲜具有一定的指导意义。