蚕蛹蛋白营养面包的研制.pdf

现代食 品科技 Mo d e r n F o o d S c i e n c e a n d T e c h n o l o g y 2 0 1 1 ， V o 1 2 7 ， No 1 1 蚕蛹蛋白营养面包的研制 朱彩平，向春娇 ( 陕西师范大学食品工程与营养科学学院，陕西西安 7 1 0 0 6 2 ) 摘要：将蚕蛹蛋白应用于面包的生产 。通过单因素试验发现蚕蛹蛋白、水、酵母 以及面包改 良剂添加量对面包品质影响较大； 通过正交试验确定蚕蛹蛋白营养面包的最佳工艺配方。结果表明：蚕蛹蛋白面包的最佳工艺配方为蚕蛹蛋白2 o 0 j酵母 1 2 ，面包改 良剂 0 1 ，水5 5 ，在此工艺条件下，蚕蛹蛋白面包风味和品质最佳 关键词：蚕蛹蛋白；面包；工艺 文章篇号：1 6 7 3 9 0 7 8 ( 2 0 1 1 ) 1 1 1 3 5 3 1 3 5 8 Pr e pa r a t i o n 0 f S i l k wo r m Pu pa Pr o t e i n Br e a d Z HU C a i - p i n g , X I AN G Ch u n i a o ( C o l l e g e o f F o o d E n g i n e e r i n g a n d N u t r i t i o n a l S c i e n c e ， S h a a n x i No r m a l Un i v e m i t y , X i an 7 1 0 0 6 2 ， C h i n a ) Ab s t r a c t ： S i l k wo r m p u p a p r o t e i n wa s a p p l i e d in p r o d u c t i o n o f b r e a d T h e a d d i n g a l n o u n t o f s i l k wo r m p r o t e i n , wa t e r ,y e a s t a n d b r e a d i mp r o v e r we r e i mpo r tan t f a c t o r s i n b r e a d b y s i n gl e f a c t o r e x p e r i me n t Th r o ug h o r t ho g o na l t e s t ， t he be s t s i l k wo rm pu p a p r o t e i n n u t r i e n t b r e a d s p r o c e s s p a r a me t e r s were a s f o l l o ws ：s i l k wo rm p up a p r o t e i n 2 ，y e ast 1 2 ，b rea d i mp r o v e r O 1 ，a n d wa t er 5 5 Un d er the s e c o n d i t i o n s ， t h efl a v o r a n dq u a l i t yo f p u p a p r o t e in b read wa s the be s t Ke y wor d s ：s i l k worm p up a p r o t e in； bread ； t e c h n ol o gy 蚕蛹是蚕茧抽丝后剩下的副产品，含有丰富的蛋 白质、不饱和脂肪酸、多种维生素以及大量的微量元 素，具有极高的营养价值和开发利用价值【 l 卅。 蚕蛹是 人类的一种新营养源， 是卫生部批准的“ 作为普通食品 管理的食品新资源名单” 中唯一的昆虫类食品。 蚕蛹蛋 白是一种全价优质蛋白，氨基酸品种齐全而且配比均 衡 l生 好，符合 F AO O标准，是一种较为理想的优 质蛋白，且富含核黄素、尼克酸、锌、铁、铜等营养 要素，研究表明蚕蛹蛋 白质免疫、抗肿瘤方面具有广 泛的活性 4 。 我国是养蚕大国，年产茧 6 5 1 0 t ，约占世界总 产量的约 7 0 4 J ，但长期以来，蚕蛹主要是晒干后用 作饲料或者废弃， 不仅资源利用率低， 而且污染环境。 因此，综合开发利用蚕蛹资源具有巨大的经济潜力和 重要的现实意义。本试验利用废弃的蚕蛹提取的蚕蛹 蛋白，将其应用到面包的制作中，研究蚕蛹蛋白面包 制作的最佳工艺，探索蚕蛹蛋 白对面包品质的影响， 为蚕蛹蛋白产品的开发提供理论依据 。 1 材料与方法 收稿日期：2 0 1 1 _ 0 8 1 9 基金项目：中央高校基本科研业务费专项资金 ( G K 2 0 0 9 0 2 0 4 4 ) 作者简介：朱彩平 ( 1 9 7 9 - ) ，女，讲师，博士，研究方向为天然活性成分的 提取与分离、功能食品的研究与开发 1 1 材料 蚕蛹蛋白，陕西师范大学食品工程与营养科学学 院食品营养与安全实验室馈赠，纯度为 9 5 2 。 面包专用粉，新乡市新良粮油加工有限责任公司； 酵母 ( 安琪高活性干酵母) ，安琪酵母伊犁股份有限公 司；精制盐 ，中盐宏博集团有限公司；金龙鱼食用调 和油，西安嘉里油脂工业有限公司；白砂糖，河北宝 利有限公司；面包改 良剂，安琪酵母股份有限公司。 1 2 仪器与设备 B 2 0 一 G型和面机，广东I 叵联食品机械有限公司； X f - 2 4型醒发箱，西安市创意厨房设备厂；WS 一 3 2型 电子天平，西安市碑林区科泉化玻仪器采供站；1 0 1 A 数显鼓风烘箱，吴江市万顺烘箱有限公司。 1 3 实验方法 1 3 1 蚕蛹蛋白面包的生产工艺及操作要点 原辅料处理一面团调制一发酵一分块一搓 圆一醒发一烘烤 一刷 油一冷却一成品 1 3 1 1 原辅料处理 面包专用粉、蚕蛹蛋白粉：过筛处理，备用 ；酵 母为活性干酵母，不需活化直接加入面包专用粉 中； 糖、盐及面包改 良剂使用前按配方要求加入面包专用 粉中混匀。 1 3 1 2 面团的调制及发酵 面团调制：按比例将糖、面包改 良剂加入面包专 1 3 5 3 现代食品科技 Mo d e r n F o o d S c i e n c e a n d T e c h n o l o g y 2 0 1 1 ， V o 1 2 7 ， No 1 1 用粉 ，加适量水 以慢速搅成团，加食用油，改用中速 搅至面筋形成 良好，将精盐加入 ，改用快速搅拌 ，直 至面团软硬适度，具有 良好的弹性，并且韧性及延伸 性适 中 ，表面干燥光洁 。 1 - 3 1 3 切块 将发酵成海绵状的软面团分割为每个重约 6 0 g的 小面团。 1 - 3 1 4 搓 圆 将分割好的小面团搓成均匀的球形，使由于分割 而破坏的面筋网络结构得以修复，排出二氧化碳，并 使酵母得以繁殖和发酵，同时，还可以使各种配料分 布均匀 。 1 _ 3 1 5 醒发 成型后的面坯入盘，然后送入醒发室内，在温度 3 8、相对湿度 8 5 的条件下醒发 5 0 mi n 。 1 3 1 6 烘焙 先将烘炉温度调至上火 2 0 0，下火 1 8 0之后， 放进烤炉烘烤 8 1 0 mi n ，烤至表面金黄色即可出炉。 1 3 1 7 冷却 在室温下将面包冷却到中心温度为 3 5左右，即 为成 品 。 1 3 2 面包品质的检测方法 1 3 2 1 比容 L L , ( c m3 = 面包体( c m 3 ) 面包重量。面包体积 测定采用菜籽排除法 ，即先将称质量后的面包放入一 个 已知体积的容器中，再加入油菜籽充满容器，取 出 面包后用量筒测出油菜籽的体积。 1 3 2 2 失水率与保水性 自然冷却 f 室温 2 0 3 0 C，自然通风 l h ) 后 ， 称 取重 量，以后每 2 4 h称重 1 次。失水率=( 1 烘烤后面包重 量 烘烤前面团重量) 1 0 0 。 1 3 2 _ 3 感官评价 依据面包品质评定惯例 ，采用综合评分法。面包 品质评分 要综合考虑面包 的外观及 内质等各方面因 素，给出正确评价，满分以 1 0 0分计，请 l 0 名专业人 员品尝鉴评后给出得分，取其平均值作为最终结果。 感官评分标准见表 l J 。 1 4 单因素试验 以面包专用粉质量为基准，保持食用油 3 、盐 0 8 t g 例不变。蚕蛹蛋白、酵母、白砂糖、水和面包 改 良剂五个因素中固定四个因素，改变单一量，以衡 量各因素对面包品质的影响。 1 4 1 蚕蛹蛋 白添加量对面包品质的影响 在酵母 1 2 ，面包改良剂 0 1 ，白砂糖 1 0 ，水 5 5 的条件下，分别添加 2 、4 、6 、8 、1 0 的 蚕蛹蛋白做单因素试验，进行面包品质的各项指标测 定，确定其最佳添加量。 表 1营养面包感官评价标准 Ta bl e 1 S t a nda r ds f or s e ns o r y e v al ua t i o n o f s i l k wor m pu pa pr o t e i n b r e a d 评分总则 评分项 目 评分细则 得分 外观评 价 体积 1 太大：2 太小 1 0 焙烤均匀度 4 表皮质地 太厚； 粗糙； 太硬；4 太 3 脆 ；5 其他； 外观得分 3 0 内部评价 1 粗糙；2 气孔大；3 壁厚；4 颗粒和气孔 不均匀；5 气洞多； l 5 不均匀： 气洞 多； 口 味 和 口 感 嘛 2 ；2。 4 太 酸 ： 5 发 黏 ： 一 _7 0 总分 1 0 0 1 4 - 2 面包改 良剂添加量对面包品质的影响 面包改 良剂能有效改善面团在生产过程中的稳定 性，提高面团的入炉膨胀性，改善面包 的内部组织均 匀性 ，并保持 面包长 时间 的柔 软性能 ，但添加 过量 ， 对人体健康会产生副作用。 在酵母 1 2 ， 蚕蛹蛋白 2 ， 白砂糖 1 0 ，水 5 5 的条件下，分别添加 O ，0 1 ， 0 2 ，0 3 的面包改 良剂做单因素试验，进行面包的 感官评价，确定其最佳添加量。 1 4 - 3 酵母添加量对面包品质的影响 酵母可促进面筋的形成，使面包变膨松，并产生 风味物质 。在 面包 改 良剂 0 1 ，蚕蛹蛋 白 2 ， 白砂 糖 1 0 ，水 5 5 的条件下，分别添加 0 9 ，1 2 ， 1 5 ，1 8 的酵母做单因素试验，测定面包比容，并 进行感官评分，确定其最佳添加量。 现代食 品科技 Mo d e r n F o o d S c i e n c e a n d T e c h n o l o g y 2 0 1 1 ， V o 1 2 7 ， No 1 1 1 4 4 水分添加量对面包 品质 的影响 添加适量的水分可使面团柔软度和延伸性增强， 面团弹性也增强，烘烤 出的面包内部气孔均匀 ，疏松 性好，口感适宜，若水分添加过量，面团将难以成型， 发酵时易塌软。 在面包改 良剂 0 1 ， 蚕蛹蛋白2 ，白 砂糖 1 0 ，酵母 1 2 的条件下，分别添加 4 5 ，5 0 ， 5 5 ，6 0 的水分做单因素试验，测定面包 比容，并进 行感官评分，确定其最佳添加量。 1 4 5 白砂糖添加量对面包品质的影响 糖可 以改善面包的色、香、味、形 ，也是酵母的 主要能量来源，同时因糖的吸湿性及水化作用，可使 面包保持柔软，并可 以增加保鲜期。在酵母 1 2 ，蚕 蛹蛋白 2 ，面包改良剂 0 1 ，水 5 5 的条件下，分 别添加 8 ，1 0 ，l 2 ，1 4 的白砂糖做单因素试验， 进行面包感官评价，确定其最佳添加量。 1 5 正交试验 在单因素试验的基础上，进行正交试验 ，得到蚕 蛹蛋白面包的最佳制作工艺条件。 2 结果与分析 2 1 蚕蛹蛋 白添加量对 面包品质 的影 响 2 1 1 蚕蛹蛋白添加量对面包失水率的影响 校 蛮 蝻 赁 臼添 加 量 图 1蚕蛹蛋 白添加量对面包失水率的影响 Fi g 1 Ef f e c t s of a mo unt o f s i l kwo r m pupa pr o t e i n o n wat e r l o s ing r a t e o f br e a d 由图 1可以看出，随着蚕蛹蛋白添加量的增加， 面包的失水率逐渐增大。面包的失水率与面筋蛋 白质 的含量有关，面筋是面包结构的骨架，起着支撑面包 结构的作用，而面筋是由面筋蛋白质在不断的搅拌下 吸收水分而膨胀形成的【 l 们 ，蚕蛹蛋 白对面筋骨架结构 形成的贡献较小，所以仅添加 2 - - - 4 的蚕蛹蛋 白时， 所得产品的失水率反而更小。 2 1 2 蚕蛹蛋白添加量对面包比容的影响 由图 2可以看出，随着蚕蛹蛋白添加量的增大， 面包的比容逐渐减小。蚕蛹蛋白添加量为 2 时面包 比容下降幅度不大，接近空 白组，所以仅添加 2 的 蚕蛹蛋白时，面包比容较大。 基 3 饰 丑 蚕蛹蛋白添加量 图 2蚕蛹蛋 白添加量对面包比容的影响 Fi g 2 Ef f e c t s of a mo unt o f s ilk wo r m pupa pr o t e in o n s pe c i fic v ol ume o f br e ad 2 1 -3 蚕蛹蛋 白添加量对面包 感官 品质 的影 响 恤 馋 蛮 蛹 蚩 自添 加量 图 3蚕蛹蛋白添加量对面包感官品质的影响 Fi g 3 Effe c ts o f a mou nt o f s i l kwor m pu pa pr o t e i n o n s e ns o r y s c o r e o f br e a d 由图 3可以看出，随着蚕蛹蛋白添加量的增大， 面包的感官评分逐渐减小。蚕蛹蛋白添加量为 2 时 面包感官评分下降幅度不大，接近空白组，所以仅添 加 2 的蚕蛹蛋白时，面包感官品质较好。 2 1 4 蚕蛹蛋白添加量对面包保水性的影响 褂 * 曲包 存 放 天 数 d 图 4蚕蛹蛋 白添加量对面包保水性的影响 Fi g 4 Effe c t s o f a m o un t of s i l kwor m pup a p r o t e in o n wa t e r - r e t a i ni n g p r o pe r t y o f br e ad 由图 4看出，随着面包存放天数的延长，面包失 水率增加，出现老化现象。同时，伴随着蚕蛹蛋白添 印 如 加 m 0 现代 品科技 Mo d e r n F o o d S c i e n c e a n d T e c h n o l o g y 2 0 1 1 ， V o 1 2 7 ， No 1 1 加量的增加，失水率进一步加大，面包老化现象更加 明显。当蚕蛹蛋白添加量较小，即 2 时，随着面包存 放天数的延长，面包失水率变化趋势与空白组最为接 近，说明蚕蛹蛋白 添加量为2 时，面包保水性最好。 釜 综合以上结果可知，蚕蛹蛋白添加量为 2 时，面 包综合品质最佳。 螭 2 2 面包改 良剂添加量对面包感官品质的影响 求 皿 镄 向包 改 良剂 添 加量 图 5面包改良剂添加量对面包感官品质的影响 Fi g 5 Effe c t s o famo unt o fbr e ad i m pr o v e r o n s e ns or y s c o r e of br e a d 由图5 可以看出，随着面包改 良剂的添加，面包的 感官评分在达到峰值后有所下降。添加面包改良剂后， 面包弹性增强，组织更疏松柔软。但超过0 1 用量时， 面包 口感明显变差，陈腐味加重。同时，面包改 良剂 作为一种食品添加剂，用量过多对人体健康不利，因 此，综合考虑，确定面包改 良剂的最佳添加量为0 1 。 2 _ 3 酵母添加量对面包品质的影响 2 - 3 1 酵母添加量对面包比容的影响 宕 3 丑 酵 母添 加 量 图 6酵母添加量对面包比容的影晌 Fi g 6 Effe c t s ofa mo unt o fy e as t o n s pe c i fic v o l u m e o fbrea d 从图6 可以看出，随酵母添加量的增加 ，面包的比 容有所增加，但当酵母添加量超过1 2 时，面包的比 容几乎不再增大，因此从节约成本考虑，酵母添加量 以1 2 为宜 。 2 3 - 2 酵母添加量对面包感官品质的影响 酵 母 添 加 量 图 7酵母添加量对面包感官品质 的影响 Fi g 7 Effect s ofa mo unt o fy e a s t o n s e ns o r y S C Ore ofb r e a d 从图7 可以看出，随酵母添加量的增加，面包的感 官品质先增高后降低，成品表皮色泽随酵母添加量的 增加而变得有光泽，组织疏松柔软；但添加量在 1 5 时，面包出现了明显的酵母味，内部组织粗糙，气孔 变大且不均匀。而从图6 可知，随酵母添加量的增加， 面包的比容有所增加 ，但增加幅度并不显著，因此综 合考虑 ，酵母 最佳添加量确定 为1 2 。 2 4 水分添加量对面包 品质 的影 响 2 4 1 水分添加量对面包比容的影响 g 3 确 丑 水 分 添 加量 图 8水分添加量对面包比容的影响 Fi g 8Ef f e c t so fa mou ntof wa t e ron s p e c i f i cvo l ume of br e a d 从图 8可以看出，随着水分添加量的增加，面包 的比容先增大后减小。水分添加过量，面筋蛋 白结构 遭到损坏，导致发酵后的面团过软，面包 比容有所降 低。水分添加量为 5 5 时，面包的比容最高，因此， 水分添 加量量 可初步确定为 5 5 。 2 4 2 水分添 加量对面包感官 品质 的影响 从图 9可以看出，随着水分添加量的加大，面包 的感官品质先增高后降低，当水分添加量为 5 5 时， 成品感官品质最佳，继续添加水分，成品将出现形状 不对称， 气孔多， 孔洞大， 面包弹性也变差。 综合图 8 、 图 9的结果，水分最佳添加量确定为 5 5 。 2 。 5 白砂糖添加量对面包感官品质的影响 从图 1 0可以看出，随着白砂糖用量的增加，面包 的感官品质变化不明显，因此在后续正交试验中不考 舳 ：2 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 现代食 品科技 Mo d e r n F o o d S c i e n c e a n d T e c h n o l o g y 2 0 1 1 ， V o 1 2 7 ， No 1 1 虑此因素对面包品质的影响。 皿 鸶 4 5 5 O 5 5 6 O 水分添加量 图 9水分添加量对面包感官品质的影响 Fi g 9 Effe c t s o fa mou nt o fwa t er o n s e ns or y s c o r e o fbr e ad 皿 填 8 9 l 0 l 1 l 2 1 3 l 4 白砂糖添加量 图 1 0 白砂糖添加量对面包感官品质的影响 Fi g 1 0 Effe c t s o fa m o unt o fs ug a r o n s e ns o ry S C O re o fbr e ad 2 6 蚕蛹蛋白面包最佳配方的确定 在单因素试验中，确定蚕蛹蛋 白、酵母、水、面 包改良剂的添加量四个因素对面包品质的影响较大， 因此固定每个配方中基本配料 ( 油 3 、盐 0 8 、白 糖 1 0 )保持不变，在单因素试验基础上，选择四因 素三水平 L 9( 3 )做正交试验，分别研究不同因素对 面包 比容和感官评分的综合影响，因素水平见表 2 ， 试验结果见表 3 、4 。 由表 3可知，各因素对面包比容的影响程度次序 为 ACBD，即蚕蛹蛋白添加量酵母添加量 水分添加量 面包 改 良剂添 加量 。由表 3可知 ，制作 蚕蛹蛋白面包的最佳工艺条件为 A】 B 2 c 】 D1 ，即蚕蛹蛋 白添加 量 2 、酵母 1 2 、水 5 5 、面包改 良剂 0 1 。 按该工艺配方进行验证试验，生产的面包比容最大 。 表 2 因素水平表 Ta bl e 2 Code t a bl e of f ac t or s a nd l e v e l s 表 3影响面包比容的正交试验结果与分析 Ta bl e 3 Or t ho g ona l t e s t r e s u l t s a nd a na l ys i s o f e ffe c t s o n s pe c i fic v o l ume o fbr e a d 表 4影响面包感官评分的正交试验结果与分析 Ta bl e 4 Or t h og o na l t e s t r e s ul t s a nd a na l ys i s o f e ffe c t s o n s e ns o ry s c o r e o fbr e ad 由表4 可知，各因素对面包感官评分的影响程度次 序为ACBD， 即蚕蛹蛋 白用量酵母用量水分 添加量面包改 良剂用量。由表4 结果分析可知，在工 艺条件A1 B 2 C1 D】 时， 即蚕蛹蛋白添加量2 、 酵母1 2 、 水5 5 、面包改良剂0 1 时，生产的面包口感松软，香 甜可 口，感官品质最好 。 综合各因素对面包比容和感官评分两方面的影响 可知，各因素对面包比容和感官评分的影响一致，最 ( 上接第 1 3 5 2页) 这与姜绍通等 m 】 的研究结果相符；vc的添加量并不是 越多越好，维生素 C添加过量，易发生非酶褐变，导 致褐变加深，这与张赞彬等【 l l J 的研究结果相符；调节 反应体系的 p H可以有效的防止褐变，但要考虑到 p H 过高或过低会使甘薯淀粉变性 ，不适合甘薯在工业生 产的加工利用， 因此， 要合理控制反应体系的 p H变化， 这与李新华等【 l 】 的研究结果十分相似 。因此，在甘薯 加工过程中要严格控制这三个因素的变化量。 3 2实验证明响应面分析法对甘薯加工抗褐变工艺优 化是非常有效的。通过响应面法分析优化，可得到甘 薯加工过程中抑制 P P O的最佳工艺条件为热烫温度为 8 3 6、p H为 5 3 5 、V c 添加量为 0 3 8 。通过建立的 数 学模型 预测 的最 小值 为 0 0 9 6 7 ，实 际测量 值为 0 0 9 6 8 ： 0 0 0 2 ，说明建立的数学模型可靠性高，可用于 甘薯抗褐变工艺的优化。 参考文献 1 】 J A Wo o l f e S we e t p o t a t o ： a n t m t a p p e d f o o d