老面冷凍面團(tuán)饅頭生產(chǎn)工藝研究范文

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饅頭發(fā)酵的方法主要有酵母發(fā)酵、老面發(fā)酵和酵子發(fā)酵。酵母是純種發(fā)酵，酶系單一，因其發(fā)酵能力強(qiáng)而被廣泛應(yīng)用，但制作的產(chǎn)品風(fēng)味較平淡，香味不濃。傳統(tǒng)酵子是采用面粉、麩皮、玉米粉或米粉等原料制作而成的活菌培養(yǎng)物，即把原料蒸熟后接種菌種，在適合的溫度下培養(yǎng)后涼干而成。老面是指發(fā)面蒸饅頭剩下的經(jīng)過長(zhǎng)時(shí)間發(fā)酵的面團(tuán)。酵子和老面制作工藝不同，但都屬于多菌種混合發(fā)酵，除了酵母菌外，還含有一定數(shù)量的其他微生物種群，在多種微生物糖化、發(fā)酵、酯化的協(xié)同進(jìn)行下，生成醇、酯、醛、酮等多種風(fēng)味物質(zhì)。雖然發(fā)酵力較酵母弱，但其發(fā)酵的產(chǎn)品一般要比酵母發(fā)酵食品質(zhì)地細(xì)致而且香醇可口，深受廣大消費(fèi)者的喜愛，因此仍被一些饅頭作坊和某些北方家庭使用。

隨著社會(huì)的進(jìn)步，人們對(duì)食物的要求越來越高，傳統(tǒng)主食發(fā)酵劑因其獨(dú)特的風(fēng)味再度受到關(guān)注。丁長(zhǎng)河等比較了酵頭饅頭與工廠化饅頭品質(zhì)的差別，結(jié)果顯示，酵頭饅頭咀嚼性、凝聚性以及表面結(jié)構(gòu)、外觀形狀都顯著高于工廠化饅頭；馬智剛等研究了饅頭面團(tuán)發(fā)酵過程，發(fā)現(xiàn)發(fā)酵過程中的pH總體上呈下降趨勢(shì)，水分活度的變化呈波浪形變化。冷凍面團(tuán)技術(shù)的應(yīng)用，使消費(fèi)者能夠隨時(shí)吃上新鮮的面食，為主食工業(yè)化提供了條件。杜浩冉等研究了酵子冷凍面團(tuán)發(fā)酵工藝，發(fā)現(xiàn)酵子冷凍面團(tuán)饅頭較酵母饅頭食用品質(zhì)好。與酵母和酵子相比，混合菌種發(fā)酵的酸面團(tuán)不僅能夠改善產(chǎn)品的風(fēng)味和質(zhì)構(gòu)，增加谷物產(chǎn)品的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值，還能延長(zhǎng)貨架期，防止因真菌和細(xì)菌引起的產(chǎn)品腐敗等。然而，老面在冷凍面團(tuán)中的應(yīng)用還未見報(bào)道。

本實(shí)驗(yàn)將傳統(tǒng)發(fā)酵方法老面發(fā)酵與冷凍面團(tuán)技術(shù)相結(jié)合，選定老面添加量、加水量和解凍后的發(fā)酵時(shí)間（以下簡(jiǎn)稱發(fā)酵時(shí)間）3個(gè)主要因素的3水平進(jìn)行中心組合試驗(yàn)，通過響應(yīng)面分析，得出老面冷凍面團(tuán)饅頭生產(chǎn)的最佳工藝條件，以期為老面冷凍面團(tuán)饅頭的工業(yè)化生產(chǎn)提供理論依據(jù)。

1材料與方法

1.1原料神象高筋粉：鄭州海嘉食品有限公司；活性干酵母：安琪酵母股份有限公司。

1.2主要儀器設(shè)備JXFD–7醒發(fā)箱、JHMZ–200針式和面機(jī)、JMTD–168/140實(shí)驗(yàn)壓片機(jī)：北京東孚久恒儀器技術(shù)有限公司；KLT–4020高低溫試驗(yàn)箱：無錫科隆實(shí)驗(yàn)設(shè)備有限公司；TA.XTPlus質(zhì)構(gòu)儀：英國(guó)StableMicroSystem公司；TXB622L電子精密天平：上海冠唯儀器有限公司；電子數(shù)顯卡尺：上海臺(tái)海工量具有限公司。

1.3方法

1.3.1老面制作方法稱取面粉1kg，按酵母添加量1%、加水量50%添加，置于和面機(jī)內(nèi)和面10min，然后放置于容器內(nèi)，蓋上濕布，于醒發(fā)箱內(nèi)（溫度35℃，濕度85%）發(fā)酵12h。

1.3.2老面冷凍面團(tuán)饅頭制作工藝面粉100g→老面添加量50g→加水40mL→和面→壓片→成型→預(yù)醒發(fā)30min（溫度35℃、濕度85%）→速凍1h（–35℃）→袋封凍藏7d（–18℃）→解凍1h（溫度35℃，濕度85%）→醒發(fā)60min（溫度35℃，濕度85%）→蒸制（30min）→成品具體過程：稱取50g老面加入盛有100g面粉的和面缽中，加入40mL溫水，攪拌混勻，和面4min，將和好的面團(tuán)用壓片機(jī)壓片5次，搓圓成型。將面團(tuán)于醒發(fā)箱（溫度35℃、濕度85%）中預(yù)醒發(fā)30min，隨后將其放入–35℃的速凍機(jī)里速凍1h，取出后裝在自封袋里于–18℃冷藏7d。將冷凍面團(tuán)在溫度35℃、濕度85%條件下解凍1h，然后在溫度35℃、濕度85%條件下發(fā)酵60min，最后置于蒸鍋上蒸30min，可得成品饅頭。

1.3.3饅頭比容測(cè)定方法饅頭比容采用菜籽置換法測(cè)定。

1.3.4饅頭感官評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)與方法參照饅頭品嘗標(biāo)準(zhǔn)〔10〕，結(jié)合冷凍面團(tuán)饅頭的特點(diǎn)，制定了冷凍面團(tuán)饅頭的感官品嘗評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，見表1。蒸制好的饅頭室溫下放置1h后，組織10個(gè)品評(píng)人員進(jìn)行感官評(píng)價(jià)，感官總分取10個(gè)人的平均值。

1.3.5饅頭質(zhì)構(gòu)測(cè)定方法采用TA.XTPlus質(zhì)構(gòu)儀測(cè)定饅頭芯的硬度、黏聚性、彈性和咀嚼性等指標(biāo)。將饅頭在常溫下冷卻1h，用切片機(jī)將其從豎直方向切成厚度為15mm的均勻薄片，取中部?jī)善捎肞35探頭進(jìn)行質(zhì)構(gòu)測(cè)試。參數(shù)設(shè)定：預(yù)先測(cè)試速率為3.00mm/s，測(cè)試速率為1.00mm/s，測(cè)試后速率為1.00mm/s，下壓程度為50.00%，測(cè)試力為5.0g。

1.3.6單因素實(shí)驗(yàn)分別以不同的老面添加量、加水量、發(fā)酵時(shí)間進(jìn)行單因素實(shí)驗(yàn)，考察各單因素對(duì)饅頭感官品質(zhì)的影響。

1.3.7中心組合試驗(yàn)根據(jù)Box–Benhnken的中心組合試驗(yàn)設(shè)計(jì)原理，在單因素實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上，確定中心組合試驗(yàn)因素與水平，以饅頭的比容、硬度和感官總分為響應(yīng)值，試驗(yàn)因素及水平編碼如表2所示。

2結(jié)果與討論

2.1單因素實(shí)驗(yàn)結(jié)果

2.1.1老面添加量對(duì)冷凍面團(tuán)饅頭品質(zhì)影響老面添加量對(duì)冷凍面團(tuán)饅頭品質(zhì)的影響如圖1所示。由圖1可知，隨著老面添加量的增加，饅頭感官總分呈先上升后下降的趨勢(shì)，添加量為50g時(shí)，感官總分最高。當(dāng)老面添加量較少時(shí)，面團(tuán)發(fā)酵不充分，成品饅頭比容較小，硬度較大，饅頭氣孔過于細(xì)密；老面添加量過多時(shí)，面團(tuán)發(fā)酵力增強(qiáng)，饅頭胚醒發(fā)過快，易產(chǎn)生大氣孔，速凍時(shí)造成饅頭胚塌陷，成品饅頭比容變小，挺立度不夠，且稍有酸味，口感也變差，感官總分下降。

2.1.2加水量對(duì)冷凍面團(tuán)饅頭品質(zhì)影響加水量對(duì)冷凍面團(tuán)饅頭品質(zhì)的影響如圖2所示。由圖2可知，隨著加水量的增加，饅頭的感官總分升高，加水量大于40mL時(shí)，感官總分又開始下降。加水量較少時(shí)，面團(tuán)吸水不足，面筋網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)不能充分形成，面團(tuán)表皮干裂不光滑，成品饅頭表皮易產(chǎn)生氣泡和開裂，且硬度較大；同時(shí)微生物內(nèi)的水分會(huì)向環(huán)境中遷移，從而使微生物細(xì)胞的原生質(zhì)收縮發(fā)生質(zhì)壁分離現(xiàn)象，導(dǎo)致微生物的死亡。當(dāng)加水量過大時(shí)，面筋可能會(huì)被水化〔15〕，面團(tuán)流散性增大，導(dǎo)致面團(tuán)承壓力變小，容易造成面團(tuán)塌陷；在冷凍時(shí)易形成過多的冰晶區(qū)，破壞面筋網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，導(dǎo)致饅頭的柔軟度較差，內(nèi)部結(jié)構(gòu)粗糙；過多的水也會(huì)使微生物細(xì)胞吸水膨脹，從而導(dǎo)致微生物死亡。

2.1.3發(fā)酵時(shí)間對(duì)冷凍面團(tuán)饅頭品質(zhì)影響發(fā)酵時(shí)間對(duì)冷凍面團(tuán)饅頭品質(zhì)的影響如圖3所示。由圖3可知，當(dāng)醒發(fā)時(shí)間為60min時(shí)，冷凍面團(tuán)饅頭感官總分最高。發(fā)酵時(shí)間較短時(shí)，面團(tuán)發(fā)酵不充分，內(nèi)部氣孔過于細(xì)膩，硬度較大，比容較小；醒發(fā)時(shí)間過長(zhǎng)時(shí)，成品饅頭表皮易開裂，內(nèi)部易形成大的氣孔，挺立度不夠，感官總分降低。

2.2響應(yīng)面分析法優(yōu)化老面冷凍面團(tuán)饅頭生產(chǎn)工藝結(jié)果分析

2.2.1試驗(yàn)結(jié)果分析以老面添加量X1、加水量X2、發(fā)酵時(shí)間X3為自變量，分別以比容（Y1）、硬度（Y2）、感官評(píng)價(jià)（Y3）為響應(yīng)值，使用DesignExpert8.0.5軟件設(shè)計(jì)3因素3水平共15個(gè)試驗(yàn)。這15個(gè)試驗(yàn)分為兩類：其中12個(gè)析因點(diǎn)為自變量取值在各因素所構(gòu)成三維頂點(diǎn)；零點(diǎn)為區(qū)域中心點(diǎn)，重復(fù)3次，用以估算試驗(yàn)誤差。分析方案及試驗(yàn)結(jié)果見表3。

2.2.1.1老面添加量、加水量、發(fā)酵時(shí)間對(duì)冷凍面團(tuán)饅頭比容影響由表4可知，加水量的一次項(xiàng)對(duì)冷凍面團(tuán)饅頭比容的影響達(dá)到了顯著水平，老面添加量和發(fā)酵時(shí)間的影響不顯著，老面添加量和加水量的交互項(xiàng)達(dá)到了顯著水平，其響應(yīng)曲面如圖4所示。從F值可知，各因素的影響大小排列依次為加水量、老面添加量、發(fā)酵時(shí)間。由于各因素對(duì)冷凍面團(tuán)饅頭比容的影響不是簡(jiǎn)單的線性關(guān)系，為了更明確各因子對(duì)響應(yīng)值Y1的影響，采用SAS統(tǒng)計(jì)軟件對(duì)表4數(shù)據(jù)進(jìn)行多元回歸分析。從表4方差分析可知，用該回歸方程描述各因子與響應(yīng)值之間關(guān)系時(shí)，其應(yīng)變量與全體自變量之間的多元回歸關(guān)系顯著。對(duì)回歸模型進(jìn)行可信度分析，得到回歸模型總相關(guān)系數(shù)為0.9284，說明模型擬合程度好，可用該方程對(duì)不同老面添加量、加水量、發(fā)酵時(shí)間的冷凍面團(tuán)饅頭工藝進(jìn)行預(yù)測(cè)。以Y1取最大值時(shí)，對(duì)X1、X2、X3進(jìn)行優(yōu)化，則可求出3個(gè)因素的最優(yōu)條件為老面添加量52.33g、加水量39.38mL、發(fā)酵時(shí)間65.80min，此時(shí)得到冷凍面團(tuán)饅頭比容最大值為2.57mL/g。

2.2.1.2老面添加量、加水量、發(fā)酵時(shí)間對(duì)冷凍面團(tuán)饅頭硬度影響由表5可知，老面添加量、加水量的一次項(xiàng)對(duì)冷凍面團(tuán)饅頭硬度的影響達(dá)到了顯著水平，發(fā)酵時(shí)間的影響不顯著，老面添加量和加水量的交互項(xiàng)達(dá)到了顯著水平，其響應(yīng)曲面圖如圖5所示。從F值可知，各因素的影響大小排列依次為加水量、老面添加量、發(fā)酵時(shí)間。由于各因素對(duì)冷凍面團(tuán)饅頭硬度的影響不是簡(jiǎn)單的線性關(guān)系，為了更明確各因子對(duì)響應(yīng)值Y2的影響，采用SAS統(tǒng)計(jì)軟件對(duì)表4數(shù)據(jù)進(jìn)行多元回歸分析。從表5方差分析可知，該回歸模型ρ=0.0073＜0.01，方程模型達(dá)到極顯著，失擬項(xiàng)ρ=0.3228＞0.05，不顯著，表明該模型方程極顯著，用該回歸方程描述各因子與響應(yīng)值之間關(guān)系時(shí)，其應(yīng)變量與全體自變量之間的多元回歸關(guān)系顯著。對(duì)回歸模型進(jìn)行可信度分析，得到回歸模型總相關(guān)系數(shù)為0.9546，說明模型擬合程度好，可用該方程對(duì)不同老面添加量、加水量和發(fā)酵時(shí)間的冷凍面團(tuán)饅頭工藝進(jìn)行預(yù)測(cè)。以Y2取最小值時(shí)，對(duì)X1、X2、X3進(jìn)行優(yōu)化，則可求出3個(gè)因素的最優(yōu)條件為老面添加量51.64g、加水量40.46mL、發(fā)酵時(shí)間63.67min，此時(shí)得到冷凍面團(tuán)饅頭硬度最小值為2424.81g。

2.2.1.3老面添加量、加水量、發(fā)酵時(shí)間對(duì)冷凍面團(tuán)饅頭感官總分影響由表6可知，老面添加量的一次項(xiàng)對(duì)冷凍面團(tuán)饅頭感官總分的影響達(dá)到了極顯著水平，加水量和發(fā)酵時(shí)間的影響不顯著，加水量和發(fā)酵時(shí)間的交互項(xiàng)達(dá)到了極顯著水平，其響應(yīng)曲面圖如圖6所示。從F值可知，各因素的影響大小排列依次為老面添加量、加水量、發(fā)酵時(shí)間。由于各因素對(duì)冷凍面團(tuán)饅頭感官評(píng)分的影響不是簡(jiǎn)單的線性關(guān)系，為了更明確各因子對(duì)響應(yīng)值Y3的影響，采用SAS統(tǒng)計(jì)軟件對(duì)表4數(shù)據(jù)進(jìn)行多元回歸分析，得到回歸模型。從表6方差分析可知，用該回歸方程描述各因子與響應(yīng)值之間關(guān)系時(shí)，其應(yīng)變量與全體自變量之間的多元回歸關(guān)系顯著。對(duì)回歸模型進(jìn)行可信度分析，得到回歸模型總相關(guān)系數(shù)為0.9424，說明模型擬合程度好，可用此方程對(duì)不同老面添加量、加水量、發(fā)酵時(shí)間的冷凍面團(tuán)饅頭工藝進(jìn)行預(yù)測(cè)。以Y3取最大值時(shí)，對(duì)X1、X2、X3進(jìn)行優(yōu)化，則可求出3個(gè)因素的最優(yōu)條件為老面添加量52.71g、加水量40.77mL、發(fā)酵時(shí)間65.25min，此時(shí)得到冷凍面團(tuán)饅頭感官總分最大值為80.9354分。

2.2.1.4老面添加量、加水量、發(fā)酵時(shí)間最優(yōu)參數(shù)確定在Y1取最大值、Y2取最小值、Y3在優(yōu)等范圍條件下，對(duì)X1、X2、X3進(jìn)行優(yōu)化，則可求出3個(gè)因素的最優(yōu)化條件為老面添加量51.79g、加水量40.10mL、發(fā)酵時(shí)間62.42min，此時(shí)得到冷凍面團(tuán)饅頭比容為2.5548mL/g，硬度為2443.61g，感官總分為80.478分。

2.3最佳工藝條件檢驗(yàn)為檢驗(yàn)響應(yīng)面分析法的可靠性，采用上述最優(yōu)條件進(jìn)行驗(yàn)證試驗(yàn)，同時(shí)考慮操作的方便性，將生產(chǎn)工藝參數(shù)修正為老面添加量51g、加水量40mL、發(fā)酵時(shí)間62min，實(shí)際測(cè)得的饅頭比容為2.56mL/g，硬度為2531.418g，感官總分為81分。因此，基于響應(yīng)面法所得的優(yōu)化工藝參數(shù)準(zhǔn)確可靠，具有實(shí)用價(jià)值。

3結(jié)論

回歸分析結(jié)果顯示：加水量對(duì)冷凍面團(tuán)饅頭比容、硬度有顯著影響，老面添加量對(duì)冷凍面團(tuán)饅頭硬度、感官總分的影響達(dá)到了極顯著水平，老面添加量和加水量的交互作用對(duì)冷凍面團(tuán)饅頭比容、硬度達(dá)到了顯著水平，加水量和發(fā)酵時(shí)間的交互作用對(duì)冷凍面團(tuán)感官總分達(dá)到了極顯著水平。

響應(yīng)面分析結(jié)果表明：老面添加量是影響?zhàn)z頭品質(zhì)的最關(guān)鍵因素，各因素對(duì)老面冷凍面團(tuán)饅頭品質(zhì)的影響順序?yàn)槔厦嫣砑恿浚炯铀浚景l(fā)酵時(shí)間。選取最佳工藝參數(shù)為老面添加量51.79g、加水量40.10mL、發(fā)酵時(shí)間62.42min，此時(shí)預(yù)期的老面冷凍面團(tuán)饅頭比容為2.5548mL/g，硬度為2443.61g，感官總分80.478分，實(shí)際測(cè)得的饅頭比容為2.56mL/g，硬度為2531.418g，感官總分為81分。結(jié)合驗(yàn)證試驗(yàn)結(jié)果，說明本試驗(yàn)分析得到的最佳工藝參數(shù)具有實(shí)際參考價(jià)值。

作者：姚陽(yáng) 劉翀 鄭學(xué)玲 韓小賢 田建珍 卞科 單位：河南工業(yè)大學(xué)糧油食品學(xué)院