制作方法对面食营养成分的影响

张海波，梁秋元，余海立，严飞，张彦

1. 酵母功能湖北省重点实验室（宜昌 443000）；2. 安琪纽特股份有限公司（宜昌 443000）

小麦是世界范围内最广泛生产的谷物，绝大部分供人类食用[1]。将小麦磨制成面粉可以制作面包、馒头、面条等多种面食。面食是我国北方居民的主食，尤其面食自古以来就是我国东北、华北以及黄河流域人民的传统主食[2]。但面食的制作方法也千变万化，总体上可以分为非发酵面食、发酵面食和化学蓬松面食。非发酵面食包括各种面条、饼之类。发酵面食包括馒头、面包等。化学蓬松面食是采用复合膨松剂（碱剂、酸剂与填充剂）在加热的面团中，碱剂和酸剂产生反应释放出CO2，使面团膨松[3]。

不同的制作方法会对面食的外观和成分产生不同的影响[4-5]。苏东民等[6]采用高效液相色谱-蒸发光散射检测器检测各种面食可溶性糖含量，结果显示不同菌种发酵面团中各种可溶性糖的含量及变化趋势存在差异。杨晓丽等[7]研究了酵母发酵和老面发酵对馒头中植酸和矿物质盐酸提取率影响。结果显示，小麦粉中的内源植酸酶仅能少部分降解植酸及其盐类，而酵母发酵对植酸的降解更为彻底，能够显著提升矿物质的吸收利用度。

但关于不同制作方法对面食的核心营养成分的影响研究还较少。作为主食的面食产品，对居民营养水平至关重要。面食虽然是我国居民的主要膳食，但也存在一些营养素不足，比如我国就推荐向面粉中添加VB1、VB2、烟酸、锌、铁等营养素以改善营养素不足的状况[8]。酵母本身富含蛋白质、矿物质，尤其是B族维生素含量特别丰富，是少数几种能够提供完全B族维生素的食物之一[9]。此次试验通过分析各种制作方法对面食营养素含量的影响，为提供更健康、更营养的面食制作方法提供参考。

1 材料与方法

1.1 材料

面粉（枣阳金旭面粉公司）；高活性干酵母（安琪酵母股份有限公司）；双效无铝泡打粉（安琪酵母股份有限公司）；食用碱（安琪酵母股份有限公司）。

维生素B1、维生素B2、维生素B6（纯度≥98%，中国食品药品检定研究院）；盐酸、正丁醇、乙酸钠（分析纯，天津市科密欧化学试剂有限公司）；甲醇（色谱纯，天津市科密欧化学试剂有限公司）。

1.2 设备与仪器

JMTZ-14型压面机（北京东方孚德技术发展中心）；KP-25型搅拌机（新麦机械有限公司）；SPR-360S型醒发箱（珠海三麦机械有限公司）；1220高效液相色谱（安捷伦科技有限公司）；MilliQ超纯水系统（Millipore公司）；XS205电子天平（METTLER TOLEDO公司）；Vortex-Genie 2涡旋振荡器（海门市其林贝尔仪器制造有限公司）。

1.3 试验方法

1.3.1 各种面食的制作方法

面食制作方法：1 000 g面粉加490 g水及各种膨松剂后，用搅拌机和面5 min，将面团在压片机中压16道后成型，置于温度为38 ℃、相对湿度为88%的醒发箱中醒发若干时间。于蒸柜沸水汽蒸15 min，闷2 min后，取出，冷却，冷冻干燥后取样测定。

表1 不同组别下的面食配方

1.3.2 测定方法

1.3.2.1 蛋白质测定方法

参考GB 5009.5—2016《食品安全国家标准 食品中蛋白质的测定》。

1.3.2.2 锌的测定方法

参考GB 5009.14—2017《食品安全国家标准食品中锌的测定》。

1.3.2.3 VB1的测定方法

参考GB 5009.84—2016《食品安全国家标准 食品中维生素B1的测定》。

1.3.2.4 VB2的测定方法参考GB 5009.85—2016《食品安全国家标准 食品中维生素B2的测定》。

1.3.2.5 VB6的测定方法参考GB 5009.154—2016《食品安全国家标准 食品中维生素B6的测定》。

1.3.3 数据处理

采用SPSS 17.0统计软件，数据以±s表示，不同处理间的差异采用One-way AVONA比较分析，P＜ 0.05为差异显著。

2 结果与分析

2.1 制作方法对面食蛋白质和锌含量的影响

四种制作方法中，酵母发酵组（YF60）馒头的蛋白、锌含量相比非发酵组（NF）、化学蓬松组（CF）和老面发酵组（SF）显著提升（P＜0.05），而NF组、CF组、SF组的蛋白含量、锌含量之间均无显著差异（P＞0.05）。

表2 制作方式对面食中蛋白质与锌含量的影响（n=5，±s）

表2 制作方式对面食中蛋白质与锌含量的影响（n=5，±s）

注: a表示与NF组相比, 有显著性差异; b表示与CF组相比, 有显著性差异; c表示与SF组相比, 有显著性差异。

制作方法 蛋白含量/% Zn/(mg·kg-1) NF 8.59±0.10 10.8±1.5 CF 8.75±0.17 9.6±1.9 SF 9.04±0.19 9.3±1.6 YF60 9.84±0.12a, b, c 14.8±1.9a, b, c

蛋白质是面食的主要成分之一。作为主食，面食中的蛋白质含量和质量直接影响人们的膳食营养。酵母发酵可以显著提升蛋白含量，而化学蓬松和老面发酵并不能提升蛋白含量。这可能是因为酵母蛋白含量显著高于面粉含量，少量添加能够显著提升最终馒头中的蛋白含量。作为优质蛋白质来源，酵母不仅能提升蛋白含量，而且还能与面粉蛋白形成互补以提升蛋白质的质量。

试验所使用高活性干酵母以及面粉中各种营养素对比情况见表3，可以看出酵母中富含蛋白质、B族维生素、矿物质锌等。

从表3可以看出，酵母中各种营养素含量明显高于面粉，尤其是酵母中的蛋白质和锌含量达到面粉中的10～20倍，因此少量地添加酵母就能够有效地改善面食制品中这些营养素的含量。

表3 酵母粉和小麦粉的营养成分[10]

2.2 制作方法对面食B族维生素含量的影响

相比于非发酵组（NF），化学蓬松组（CF）、老面发酵组（SF）面食中VB1、VB2和VB6的含量均显著下降，而酵母发酵组（YF）面食中VB1、VB2和VB6的含量均显著提升。这可能是由于酵母菌细胞富含B族维生素，是少数几种含有完全B族维生素的食物之一[9]。一方面因为酵母自身含有丰富的B族维生素，少量添加就能够显著提升面团的B族维生素含量；另一方面，在面团的发酵过程中，酵母仍能生长繁殖，在此过程中仍能少量合成维生素[11]，这对于以发酵面食为主食的居民来说非常重要。

但是泡打粉制作馒头的过程中，因为添加碱性化合物，包括VB1、VB2和VB6在内的多种维生素在碱性条件下不稳定，导致面食中少量的B族维生素大部分被破坏[12]。

老面发酵过程中，因老面的微生物群比较复杂，除含有酵母菌外，还含有大量的乳酸菌等其他细菌[3]。虽然在发酵过程中能够产生部分维生素，但因乳酸菌发酵产生大量的酸，需要在面食发酵后期加入一定量的食用碱（Na2CO3）来中和。在此过程中，会导致B族维生素的破坏，因此老面发酵组对B族维生素的影响也会导致B族维生素的下降。

表4 制作方式对面食营养成分的影响（n=5，±s）

表4 制作方式对面食营养成分的影响（n=5，±s）

制作方法 VB1/(mg·kg-1) VB2/(mg·kg-1) VB6/(mg·kg-1) NF 1.35±0.15 0.86±0.08 0.88±0.26 CF 0.42±0.09a 0.42±0.12a 0.35±0.24a SF 0.57±0.11a 0.53±0.22a 0.31±0.09a YF60 1.81±0.34a, b, c 1.24±0.10a, b, c 1.45±0.29a, b, c注: a表示与NF组相比, 有显著性差异; b表示与CF组相比, 有显著性差异; c表示与SF组相比, 有显著性差异。

2.3 发酵时间对面食B族维生素含量的影响

相比醒发0 min的面团，发酵60，120及180 min的面团制备的发酵面食中VB1含量和VB6含量逐渐下降。但对于VB2来说，随着发酵时间的延长，其含量先下降再提升。

在面团的醒发过程中，虽然有报道显示通过酵母的发酵作用，能够产生少量的、不同种类的B族维生素[11]，但这种发酵产生的数量比较少，而且长期较高温度下发酵，B族维生素逐渐损失，导致最终产品中的B族维生素随发酵时间逐渐下降，因此在制作过程中不宜过长时间地发酵。

表5 发酵时间对面食中B族维生素含量的影响（n=5，±s）

表5 发酵时间对面食中B族维生素含量的影响（n=5，±s）

发酵时间 VB1/(mg·kg-1) VB2/(mg·kg-1) VB6/(mg·kg-1) YF0 2.12±0.33 1.57±0.28 1.48±0.33 YF60 1.81±0.34a 1.24±0.30a 1.45±0.29 YF120 1.47±0.27a, b 1.23±0.21a 0.74±0.14a, b YF180 1.25±0.12a, b, c 2.07±0.32a, b, c 0.72±0.12a, b注: a表示与NF组相比, 有显著性差异; b表示与CF组相比, 有显著性差异; c表示与SF组相比, 有显著性差异。

3 讨论

作为中华民族的传统主食，面食的制作方法各种各样。发酵面食作为传统的制作方式，随工业微生物技术的发展也出现制作方式的改变。关于制作方式对面食的质构、气味的影响已有一些研究，但关于制作方式对面食的营养成分的影响研究还鲜有报道。研究将面食的制作工艺分为非发酵、老面发酵、酵母发酵、化学蓬松几种方式，研究制作方式对面食中关键营养素的影响，试验发现不同制作方式对面食营养素影响显著，尤其是酵母发酵更有利于保持和提升面食的营养价值。

蛋白质和矿物质在面食发酵过程中并不会额外产生，但由于酵母自身的含量显著高于面粉含量，发酵时添加量水平（1%）就能够显著提升面食蛋白和矿物质的含量。此外酵母发酵通过产生植酸酶而水解面食中大量存在的植酸，减少其对面食中大量的矿物质元素如铁、锌、钙、镁等人体必需的元素的螯合作用，提高其在肠道中的吸收率[13]。因此，虽然添加酵母不能提高其中铁等衡量元素的含量，但也能够通过提高吸收率来达到改善营养状况的作用。

B族维生素的稳定性较差，且能够通过发酵产生，因此在面食制作过程中，不同的制作工艺对面食的B族维生素影响差异较大。泡打粉等化学膨松剂由于添加碱性成分而导致B族维生素在加工过程中的大量损失。老面发酵过程中，因其细菌的产酸作用，制作过程中也需要添加一定量的食用碱来中和，也导致部分维生素的损失。而酵母发酵由于添加酵母并进行发酵而增加其中B族维生素的含量，而且随发酵时间的延长，部分B族维生素的含量也有较大的提升。

4 结论

在面食生产工业化发展的初期，泡打粉等化学膨松剂曾经起到了比较重要的作用，但20世纪90年代以来，酵母工业蓬勃发展，在工业制作上，高活性干酵母已能完全取代老面和泡打粉等蓬松剂的作用。

因此，在面食制作方法中，添加酵母的发酵面食是最佳的制作方法，不仅能够加入酵母自身丰富的矿物质、蛋白质和B族维生素，而且可以很大程度上增加面食的营养价值。