糙米-高蛋白面包的研制及品质分析

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随着饮食结构的变化,面包已成为全球消费性食品。由于面包的方便快捷,可适合多种人群和场合食用,其高品质新鲜产品生产和功能性强化已成为重要的发展趋势。与传统面包生产工艺相比较,冷冻与冷藏工艺能通过配送半成品,有效实现标准化、高品质、高效率的新鲜面包制作。面包是一种以碳水化合物为主的焙烤食品,若能补充更多蛋白质等其他营养成分,可实现面包的全营养化。因此,本课题以糙米粉和乳清蛋白为主要原料制备面包,首先,研究不同冷冻/冷藏制作工艺对面团/面包品质的影响,确定面包最适制作工艺和最适发酵天数;其次,分析不同种类、不同添加量以及复配的添加剂对前发酵-冷藏法面团/面包的影响,确定最适复配添加量;最后,通过对比分析不同原料面团微观形态、面包营养成分、面包挥发性物质和食用面包后对人体血糖生成指数(Glycemic index,GI)和饱腹感指数(Satiety index,SI)的影响。主要研究结果如下:1、通过研究不同冷冻/冷藏工艺制作的面团质构特性、热力学特性、水分状态、发酵力以及面包质构特性、色泽、比容和感官评价,发现与常规面包制作工艺对比,冷冻/冷藏处理会对面团/面包的硬度和面包纹理结构产生不利影响,其中前发酵-冷藏法对面团/面包质构和面包感官产生的影响最小;对比常规法面团和冷冻制作工艺面团内部水分,冷藏制作工艺面团水分迁移率最低,稳定性最好;且前发酵-冷藏法面团发酵力最强,其面包比容也最大;与冷冻制作工艺面包相比,冷藏制作工艺面包芯亮度更高,也越接近常规法面包芯颜色。因而,确定糙米-高蛋白面包的最适制作工艺为前发酵-冷藏法(前发酵:28℃ 1 h/38℃ 40min;冷藏:4℃2 d)。2、通过研究发酵天数对前发酵-冷藏法制作的面团质构特性、水分状态、发酵力以及面包质构特性、色泽、比容和感官的影响,发现当发酵天数为3d时,面团发酵力和面包比容达到最大值;但5 d~7 d时,面团和面包品质没有明显变差。随发酵天数的延长,面团/面包硬度呈增大趋势,当发酵天数为5 d~7 d时,面团/面包硬度值趋于平稳,此时,面团/面包质构特性较稳定;发酵天数为3d~7d时,面包芯颜色亮度值没有显著差异,而发酵9d时,面团内部强结合水显著增多,此时面团内部水分流动性最弱,此时面包芯颜色最深最暗。因而,确定本研究的前发酵-冷藏法制作工艺最适发酵天数为7 d。3、通过研究不同食品添加剂对前发酵-冷藏法制作的面团质构特性、水分状态、发酵力以及面包质构特性、色泽、比容和感官评价的影响,发现加入食品添加剂可明显改善面团/面包质构特性,且复配添加剂改善效果明显优于单一添加剂。与未使用添加剂的对照组对比,当复配添加剂添加量为0.12%(w/w),面团和面包硬度可降低了 30.8%和45.7%,弹性提高了 54.7%和23.3%;同时,面团强结合水和弱结合水显著增多,内部水分稳定,且面团发酵力增大了 42.8%;相应面团制作的面包颜色最浅最亮白,面包比容增大了 53.6%,此时面包感官整体可接受性也最高。因此,确定由0.04%羧甲基纤维素(CMC-Na)、0.04%瓜尔胶和0.04%单双甘油脂肪酸酯按1:1:1组成的0.12%(w/w)复配添加量为最适添加量。4、对比分析了不同原料面团微观形态、形成的风味物质、面包营养成分和食用面包后人体GI和SI变化,与全麦-高蛋白、小麦-高蛋白、全面粉制作的面团/面包相比,糙米-高蛋白面包风味物质种类最丰富和峰面积总量最高,说明糙米-高蛋白面包风味表现比其他面包更好。从面团微观结构上看,不同原料面团微观结构存在不同的变化,全面粉面包面筋蛋白网络结构最为明显。糙米-高蛋白和全麦-高蛋白面包二者中膳食纤维含量相对较高,达到17.89(g/100g)和17.22(g/100g)。从摄入4种不同原料面包的人体GI和SI结果表明,糙米-高蛋白面包和小麦-高蛋白面包属于低GI食品,其GI值分别为50.73和53.83(<55),全麦-高蛋白面包和全面粉面包属于中等GI食品;在饱腹感特性上,糙米-高蛋白面包与全麦-高蛋白面包饱腹感最强。值得关注的是,同样是全谷物且膳食纤维含量大致相同,但糙米-高蛋白面包比全麦-高蛋白面包有更低的GI生成趋势,但糙米与乳清蛋白对低GI形成上的协同作用,有待进一步深入研究。
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