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食品工程类论文 全麦主食面包冷冻面团配方优化

2018-12-17 11:10:22来源:组稿人论文网作者:婷婷

  摘要

  以感官评定的结果为指标,通过正交试验优化冷冻面团制备全麦主食面包的配方,得到最佳配方为:酵母添加量为4g、奶粉20g、全麦面粉100 g、精粉100g、细砂糖30g、黄油20g、盐1g、水70g。

  关键词: 全麦主食面包;冷冻面团;正交实验;感官评价

  1 前言

  1.1 全麦面包研究进展

  1.1.1 全麦粉概述

  小麦是人类日常生活中最重要的粮食作物,最宝贵的食物资源。小麦在全世界范围内的种植面积、产量都是最高的。随着社会的不断发展,人类的生活水平也在逐步提 升,进而饮食方面也发生了很大的变化,人们不再像往常一样只在乎填饱肚子,而是 更加在意食物的营养价值。谷物在人类生活中站居着不可动摇的地位,是日常生活中人类身体所需的各类能量和营养的直接来源,其在我国民众的饮食结构中占重要地位,如何科学健康、合理的饮食也成为当下的热点。随之出现的踩麦食品因为其独有的特点和保养功能,变成了人们首选的天然食物之一。

  胚、胚乳小麦粒,果皮和种皮包裹,糊粉层。淀粉胚乳主要由淀粉和蛋白质组成;小麦和小麦胚芽外层(12%~17%粒)含有绝大部分的纤维、维生素和矿物质,以及抗氧化活性物质。李春艳指出,小麦的营养主要集中在果皮、种皮和胚乳和糊粉层。小麦碾磨后得到的各种物质的混合物,通常称为麸皮。目前,面粉主要用于生产白面粉(主要是淀粉、胚乳、其他部位如皮辊皮和小麦胚芽会丢失),而麦麸主要用于生产动物饲料。然而,麦麸、麦胚或麦麸是否具有相对值,人们通常用它们来生产食品添加剂,以提高食品的营养成分。这说明全麦食品的出现有其必要的原因和科学依据。

  近几十年来,人们对于食品的精化处理要求越来越高,小麦中大部分的麸皮和胚芽在加工过程中就去掉了,这样加工出来的面制食物无论是从外观上还是食物本身的质量上都有了质的提升。但是随之而来的是越来越多的食品安全问题。在加工过程中过多的追求小麦粉的精化,除去了很大一部分的小麦麸皮和胚芽,这使得其中所包含纤维素等的人体所需的营养成分也流失了很多。因此在加工的过程中,通过将小麦麸皮和胚芽进行粉碎成细化处理,使其成为全麦粉,以此来提高营养含量。严格的来说,全麦粉所指的是通过用专业设备对小麦全部成分进行细化粉碎来制成全麦粉,这样一来其成分就包含了小麦粉当中的所有营养物质。通过这种方法制成的全麦粉产品相比于小麦制成的食品具有更高的营养。其主要表现为,长时间使用全麦粉制成的食物,可以有效地提高人体的各类机能,显著提高免疫力等。然而,在小麦养分不均匀地分布在粮食,五。小麦糊粉层中,不仅有大量的维生素、矿物粮食,大部分的活性成分集中在小麦糊粉层。小麦糊粉层中,不仅有大量的蛋白质、各类膳食纤维和多种维生素,许多抗氧化剂,如黄酮类、木脂素、铬酸、类胡萝卜素和醇也存在着。Bach Knudsen 研究发现,矿物质,蛋白质和非淀粉多糖在糊粉层中比在果皮和种皮更利于消化。

  1.1.2 面包概述及其发展

  最早(距今约3万年)关于面包的考古证据来自欧洲的旧石器时代晚期地层。当时面包只是发酵的粮饼,大约1万年前,最早人工栽培的植物小麦和大麦就被制成主食供人们食用。在世界其他地方独特的农业系统成功形成,并将水稻、玉米和高粱等谷物用于制作类似于面包的食物。

  面包是一种先发酵再烤并具有耐贮藏、易消化吸收、营养价值高等优点的食品。面包是用小麦、酵母、盐和水为原料,加入糖、油、蛋、水果、食品添加剂、方便经搅拌、发酵、发酵、烘烤成型,制成的面包与其他食品相对比具有以下特点:机械化和质量生产;储存时间;食用方便;易消化、营养丰富。第二十世纪初以来,通过对中国糕点厨师的改进,使中国特色的面包具有中国特色。因此,面包已成为中国面食的一大类。当今比较流行的消费者是谷物面包和全麦面包。

  随着现代人对健康和食材的追求愈发强烈,食品的种类也越来越多样化。作为主食之一的面包,已不再是单一的小麦面包,裸燕麦面包、米糠面包、杂粮面包、黑豆面包,添入了菠菜和薏米的新型面包,加入茶叶的茶叶面包等等都应需而生。新型面包以其营养全面、均衡,保健功能强,目前已作为医食同源的新型食品资源使用。例如玉米、荞麦、燕麦等谷物杂粮制成的面包,因其富含膳食纤维,有利于人体消化吸收,促进肠胃蠕动,帮助人体排出体内废物。

  1.2 冷冻面团概述

  1.2.1 冷冻面团的简介

  在20世纪50年代起源一项新型技术——冷冻面团技术,它由一个中心工厂进行混合、切割、整形及冷冻面团和另一个烘焙房进行醒发、烤制两部分组成。冷冻面团新型技术的出现给面包烘焙乃至整个面包加工行业带来了新的希望和活力。该技术具有以下几个显著优点:生产成本低、产品质量稳定、配方和发酵过程更加保密、确保面包新鲜度、保证面包卫生安全性。如今冷冻面团技术已成为许多国家和地区非常流行烘焙方式。特别是在国内外,备受面包连锁店管理行业的欢迎和喜爱,也使冷冻面团的加工方法获得更广泛的发展。自90年代以来,超过80%的冷冻面包和冷冻烘焙食品已被用于美国焙烤食品工业。冷冻面包占法国面包市场的39%。冷冻面团技术开始在中国在上世纪90年代中期,与冷冻面团技术三十年后比其他国家。

  1.2.2 冷冻面团的国内外研究现状

  近年来,探索改善食品酶对国内冷冻面团,袁永利 葡萄糖氧化酶和谷氨酰胺转胺酶对冷冻面团的流变学性质、微观结构和贮存稳定性,发现这两种酶能有效地提高冷冻面团的质量。此外,对冰结构蛋白对冷冻面团的影响研究也已在全国展开,周美玲、潘振兴在冷冻面团冷冻冰结构蛋白的发酵特性的研究,和烤面包发酵系统影响的热力学特性的超微结构,冰结构蛋白结构可以显著提高冷冻面团的保护。Kim]研究了海藻糖、转谷氨酰胺酶和胶体对冷冻面团响应面法的影响。分析了面包面团生成二氧化碳的指标和比容和硬度。结果表明,转谷氨酰胺酶是最好的添加剂冷冻面团。Jinhee、Yi、等研究冻结速率的影响,冷冻面包面团的温度和时间。Gelinas,P,deaudelin等发现,对冷冻面团品质的成型过程的影响不明显,与冷冻面团和形状的面团品质优于冷冻面团。Le Bail 和其他人已经表明,低速冷冻可以保护酵母的活性,而快速冷冻是更有害的酵母。

  与常规面团相比,冷冻面团可以降低面团的持水量、产品尺寸和面团发酵时间。因此,国内外都没有停止对冷冻面团技术的优化研究,更多的研究集中在的选择上,面粉酵母的种类和掺量的水量的面团,冻融条件,添加剂因素对最终效果的质量。事实上,在冷冻面团发酵过程中,冷冻、解冻、面团的打样、理化性质都会发生变化,这些变化是影响成品质量的关键因素。探讨冷冻面团加工工艺及配方对全麦主食面包品质的影响,对为全麦主食面包冷冻面团指导加工生产有积极推动意义。

  1.2.3 冷冻面团研究中面临的挑战

  普通加工的面包面团直接用来冷冻和解冻的后整体质量将会差,导致加工后的面包体积较小,面包组织结构粗糙,感官评分低。其原因可能是由于面团内部自由水进行结晶和再结晶后,面团内的冰形成迁移造成冷冻面团的水分损失并使面团内物理网络结构损坏,导致面团质地结构变化使其变得粗糙。此外,冰晶的形成穿透了酵母细胞的细胞壁,导致大量酵母细胞死亡,减少了面包气的生产能力。在冷冻面团的过程中,面筋网络被破坏,还原能力保持气体,面团在解冻过程中的解冻时间延长,采样时间增加,面包内部结构质量恶化,面包烘烤后。因此,冷冻食品中冰晶的大小和数量对产品的质量起着至关重要的作用。如何控制冰晶的形成是解决速冻面团可持续发展的主要瓶颈。

  1.3 选题背景、研究意义及研究内容

  1.3.1 选题背景及研究意义

  冷冻面团的烘焙行业是指酵母面包的生产工艺,在生产过程中还需要添加冷冻面团改良剂和使用机器使温度冷冻面团迅速超过冰点,然后在-18摄氏度下进行冷藏,这种形式的半成品面包后期还需要解冻、发酵、烘烤。用冷冻面团制作面包是醒发,切块,成型,冷冻,解冻和烘烤后形成的完全发酵面团面包,这样不但可以满足当代消费者的需要,而且还提高了面包店的生产效率,保证了连锁店的质量均匀,使我们在家里就可以随时吃新鲜的面包。冷冻面团技术在其他国家已经大规模应用,但在中国该技术的生产应用还需要进一步的研究。

  1.3.2 研究内容

  本实验通过研究全麦主食面包冷冻面团配方中酵母、白砂糖、食盐及水添加量对冷冻面团质量的影响,并利用正交试验,以感官评分指标确定全麦主食面包冷冻面团的配方。

  2 试验材料及方法

  2.1 试验材料

  试验材料 生产厂家

  石磨全麦粉 新疆天山北坡冷粮食品有限公司

  石磨精粉 新疆天山北坡冷粮食品有限公司

  德运黄油 富祺仕贸易(上海)有限公司

  脱脂奶粉 伊犁源生物技术有限责任公司

  食用盐 新疆盐湖制盐有限责任公司

  马利干酵母 新疆马利干食品有限公司

  白砂糖 中粮屯河股份有限公司

  鸡蛋 购买于玛利朗超市

  2.2 试验设备

  设备名称 厂家

  B7F和面机 龙尼柯(上海)仪器有限公司

  GR45烤箱 巩义市英峪予华仪器厂

  CF-7000醒发箱 郑州长城科工贸有限公司

  FA1004B电子天平 上海越平科学仪器有限公司

  BCD-320D11D冰箱 上海越平科学仪器有限公司

  2.3 试验方法

  2.3.1 全麦主食面包的制备工艺流程

  原辅料称重→和面→一次醒发→静置→分割成型→包装→冻结→二次醒发→烘烤→成品

  2.3.2操作要点

  和面:搅拌好配料,拌入面团搅拌机,搅拌15分钟,直到面团变软,直到面筋膨胀为止。

  一次醒发:从圆柱表面将面团,醒发箱约90分钟,温度30度,相对湿度80%,面团发酵后,分成100克,盖上保鲜膜。

  静止:将面团分成好的将28摄氏度,相对湿度为75%。

  二次醒发:冷冻面团打样打样入盒,38摄氏度温度,相对湿度为85%,约60分钟,打样量增加至打样前2次为宜。

  烘烤:温度为120摄氏度,下火为摄氏120度,时间约为20摄氏度,严格控制温度和时间。

  2.3.3 感官评价方法

  以口味、色泽、结构、形状为感官指标,感官评定人员选择5个学习专业培训和经验组成的小组评分评价烤全麦面包品质评价标准,见表1。

  2.3.4 产品质量评价

  表1 全麦主食面包的感官评价标准

  项目分值评价标准口感风味20表皮松脆,内部柔软,微甜味为12-20分表皮较脆,内部较为柔软,没有明显的甜味为8-15分表皮不脆,内部较硬为0-7分 组织结构20内部组织松紧适中,气孔大小均匀为12-20分内部气孔较小,内部组织较均匀为8-15分内部组织气小,组织不均匀为0-7分 色泽20外皮金黄色,瓤心白色为12-20分外皮淡黄色,瓤心白色为8-15分外皮着色较浅或者过焦,瓤心暗淡为0-7分 外观形状20圆形状规则为12-20分形状较规则为8-15分形状不规则为0-7分 气味20具有清淡的麦香味,无异味为12-20分略带发酵味,无麦香味,无明显异味为8-15分发酵味较重,有异味为0-7分

  2.3.5 全麦主食面包冷冻面团的配方设计

  对酵母、糖、盐、水四个因素进行单因素试验,根据平均得分确定最佳水平,并在合理范围内确定上下限。最后,通过实验设计4因素和3级正交试验,正交试验设计表如图2所示。

  表2 正交试验设计表

  水平因素酵母量(A)/g白砂糖量(B)/g食盐量(C)/g水量(D)/g13200.560243017035401.580

  3 结果与分析

  3.1单因素实验结果分析

  3.1.1酵母添加量对全麦主食面包冷冻面团品质的影响

  根据酵母量的不同(2G,3G,4G、5G、6G、适量面粉为基准)制备面团,至14小时醒发2小时-20℃防冻,烤30分钟。结果表明,随着酵母数量的增加,感官评分降低,当酵母量小于4g,感官评分显著升高;当酵母的量大于4g,感官评分逐渐下降,因为酵母面团,过量的酸增加,体积减小,穷人的味道,而且成本增加。酵母的量对面包的外观和口感起着重要作用,其适宜剂量约为4g。

  图1 酵母添加量对全麦主食面包冷冻面团品质的影响

  3.1.2白砂糖添加量对全麦主食面包冷冻面团品质的影响

  根据白糖的量不同(10g、20g、30g、40g、50g、适量面粉为基准)制备面团,至14小时醒发2小时-20℃防冻,烤30分钟的效果加糖对全麦包面团的感官质量,如图2所示,随着越来越多的面团中添加糖,感官评分呈先上升后下降的趋势,糖含量30g,感官评分达到最高值,所以冷冻面团糖的最佳用量为30g的全麦包。但考虑到不同消费者的口味,面包可以增加面团的糖含量。

  图2 白砂糖添加量对全麦主食面包冷冻面团品质的影响

  3.1.3食盐添加量对全麦主食面包冷冻面团品质的影响

  从图3可以看出,盐的加入对全麦包面团的感觉,面粉量为基准,盐加入(0.5g,1g、2g、3g、4g备面团),放在-20℃冷冻14h,约2小时,30分钟烘烤。通过感官评价,得到如图3所示,当盐浓度小于1g,感官评分增加,当盐浓度大于1g时,感官评分的减少是由于在酵母和气体中的盐含量的面团的抑制效果的增加。但要提高盐面筋面包的韧性,增强口感,加入1g左右更好。

  图3 食盐添加量对全麦主食面包冷冻面团品质的影响

  3.1.4水添加量对全麦主食面包冷冻面团品质的影响

  如图4所示,水分添加对小麦全麦面包冷冻面团感官特性的影响。加水量控制面团是(60g,70g80g、90g、100g面粉的量为基数制备面团),冷冻14h,约50分钟,10分钟烘烤。通过感官评价,得到如图4所示,随着水量的增加增加,感官评分呈先增加后降低,当含水量低于70g,面团干燥,弹性差,不易擦皮轮,当水含量大于70g,面团很薄,容易面团不粘,容易成型;当水量相等70g,感官评分达到最大值,水70g面团柔软而有弹性的最佳用量。但水含量为100g,感官评分的增加,其原因可能是由于过多的水分,所以酵母活性增加,气体增加,烘烤完成面包虽然体积比较大,但水吸收面筋面筋软化,太多的保气性相对较低,成型效果差,形成全面的产气性能和面团的效果,水适量为70g。

  图4 水添加量对全麦主食面包冷冻面团品质的影响

  3.2正交实验结果分析

  依照表3的因素水平,对全麦主食面包冷冻面团的配方进行正交优化试验,感官评分可以准确反映样品的品质变化,对全麦主食面包配方优化来说,它是最重要的参照指标。则以感官评价作为考察指标的试验结果见表3。

  表3 全麦主食面包冷冻面团配方正交试验结果

  实验号因素感官评分A酵母量/gB白砂糖量/gC食盐量/gD水量/g111117421222943133376421238952231826231278731327083213759332169K1244233227225K2249251252242K3214223228240k1=K1/381.33377.66775.66775.000k2=K2/383.00083.66784.00080.667k3=K3/371.33374.33376.00080.000极差11.6679.3348.3335.667优化水平A2B2C2D2主次顺序A>B>C>D优化组合A2B2C2D2

  图5 正交试验因素水平分析图

  从表3和图5显示了各种因素对全麦面包感官质量的影响是一个序列A> B> C> D,酵母用量>糖用量 >盐添加量 >水用量,并通过优化配方的正交试验的结果可以得到全麦包冻结面团A2B2C2D2,酵母4g,糖30g,盐1g,水70g量。

  3.3 全麦主食面包冷冻面团最佳配方的验证试验结果

  正交试验得到最优组合为A2B2C2D2,按此配方制备面团,放于- 20℃条件下冷冻14h,醒发2 h,烘烤30 min,制作完成的产品进行感官品评,为保证试验的准确性和可靠性,把试验最优组合A2B2C2D2进行三组验证试验,验证指标仍是感官评分,验证结果见表4。

  表4 验证试验结果

  指标实验号均值123感官得分(分)94959594.7由表4可知,A2B2C2D2的感官评分(94.7)均高于9种配方方案的感官评分,因此认为,全麦主食面包冷冻面团的最优配方组合是A2B2C2D2。由此配方制作的全麦主食面包香甜可口。

  4. 结论

  4.1单因素试验:以感官评分为主要指标,通过单因素酵母、白砂糖、食盐及水添加量对全麦主食面包冷冻面团配方品质的影响研究,得到了酵母添加量4g,白砂糖添加量30g,食盐添加量1g,水添加量70g。

  4.2正交试验:在单因素试验的基础上,通过正交试验优化了全麦主食面包冷冻面团的配方。正交试验和单因素试验结果一致,即全麦主食面包冷冻面团配方最佳参数为酵母添加量4g,白砂糖添加量30g,食盐添加量1g,水添加量70g。

  4.3验证试验:通过验证试验最终确定酵母添加量为4g,白砂糖添加量为30g,食盐添加量为1g,水添加量为70g,并通过该配方制成的面团放于- 20℃条件下冷冻14h,醒发2 h,烘烤30 min后的全麦主食面包香甜可口。

  4.4最佳配方:通过对产品的感官品评,确定了全麦主食面包冷冻面团的最佳配方为:酵母添加量为4g、奶粉20g、全麦面粉100 g、精粉100g、细砂糖30g、黄油20g、盐1g、水70g。

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