[科普中國]-面包老化

簡介

面包老化是指面包在貯藏過程中質(zhì)量降低的現(xiàn)象，表現(xiàn)為表皮失去光澤、芳香消失、水分減少、瓤中淀粉凝沉、硬化掉渣、可溶性淀粉減少等。

面包老化主要是由于面包中主要成分如淀粉、蛋白質(zhì)、脂類等在焙烤和貯存過程中所發(fā)生的化學和物理變化及它們之間的相互作用。此外，還受水分、溫度、加工工藝、面包添加劑等多種因素相互影響。1

影響因素1、淀粉酶

面團發(fā)酵過程中，酵母只能利用簡單的單糖（葡萄糖和果糖）和雙糖（蔗糖和麥芽糖）代謝 。但大多數(shù)面粉中僅合約0.5%的單糖和雙糖，如此少的含量不足以維持使面團順利膨發(fā)的發(fā)酵作用。因此，必須添加一定量的淀粉酶使淀粉聚合物有效地轉(zhuǎn)化成單糖。面包生產(chǎn)中常用的α-淀粉酶有：細菌α-淀粉酶、真菌α-淀粉酶、發(fā)芽的小麥粉或大麥粉。已有學者研究了三種不同來源的α-淀粉酶對面包硬化速率的影響：加細菌α-淀粉酶的面包在5d內(nèi)基本不硬化；加真菌α-淀粉酶的面包以中等速率硬化；加2%的發(fā)芽大麥粉的面包與未加α-淀粉酶的對照面包以基本相同的速率硬化。β-淀粉酶可有效延緩面包老化，然而即使是高含量的添加，也不能完全抑制面包老化過程。研究發(fā)現(xiàn)不同來源的α-淀粉酶抗面包老化效果明顯不同，細菌α-淀粉酶對面包老化具有顯著的抑制作用。

2、儲存和溫度

道面包在室溫下保存時，0～5 d內(nèi)面包硬度直線增加，通過焓值計算，在0～3 d內(nèi)支鏈淀粉結(jié)晶速率呈直線增加，然后減慢。老化面包加熱鮮化后貯存2 d，硬化速率加快，而淀粉的結(jié)晶速率卻不變。面包的貯藏溫度直接影響面包的老化速度。在較低溫度下（2 ℃），面包的老化速率快，在較高溫度下（30 ℃），面包的老化速率慢。面包的最佳貯藏溫度是-18～-21℃，在此溫度下，可以長時間貯藏。面包在室溫下放置5 d，硬化程度線性增加，貯藏5天后的面包重新加熱，隨著加熱溫度的升高，面包變得越來越柔軟，加熱到80 ℃，柔軟度與新鮮面包一樣。加熱后的面包再放置2 d，其硬化速度加快。其主要的原理是在貯藏過程中已經(jīng)糊化的淀粉再次轉(zhuǎn)變?yōu)樵紶顟B(tài)的淀粉，淀粉分子之間相互靠攏，形成了微晶束狀，淀粉的晶體化程度不如原始的淀粉，所以在宏觀上顯示為發(fā)硬的感覺。當將老化的面包再次加熱時，大部分的淀粉分子會再次糊化，食用的口感就會有所提高，但是由于微晶束無法完全回復原始的結(jié)晶狀態(tài)，所以在宏觀上，老化后的面包難以再次恢復原有的口味。

3、淀粉結(jié)晶

面包的主要成分為淀粉和蛋白質(zhì)，兩者支構成了面包結(jié)構。面包瓤為多孔海綿狀組織，孔壁是面筋構成的骨架，骨架內(nèi)布滿了粘性的淀粉顆粒，只有少數(shù)淀粉顆粒是直接相連的。新鮮面包由于面筋與糊化淀粉互相結(jié)合而不易分清其界限；而老化面包瓤中的淀粉，則觀察得比較清楚，可發(fā)現(xiàn)在淀粉顆粒周圍有一薄薄的空氣層。面包老化越嚴重，氣層越清晰，這說明面包瓤老化是由于其中淀粉顆粒的體積縮小，而孔壁上的面筋沒有發(fā)生變化。已有學者研究了老化對面包中可溶性淀粉的數(shù)量和組成的影響，結(jié)果表明，面包冷卻0.16 h時，面包瓤中浸出的可溶性淀粉中直鏈淀粉數(shù)量較少，但是在烘焙后的5 h時，直鏈淀粉的含量急劇下降，大部分直鏈淀粉在面包烘焙和冷卻期間轉(zhuǎn)化為支鏈淀粉。低水分含量的面包老化速率快，而淀粉再結(jié)晶作用保持不變。面團中有限的水分含量不能使淀粉完全糊化，大量的水與蛋白質(zhì)、糖類、戊聚糖等親水性成分相互作用。在面包烘焙期間，僅有少量的水用于淀粉的糊化，因此老化面包中再結(jié)晶的淀粉僅占面包中淀粉含量的很少一部分，如此少量的再結(jié)晶淀粉是否能對面包結(jié)構的整個機械特性起顯著的影響是不清楚的。另外，在用微波處理的面包中，也可觀察到面包心的硬化，卻沒有發(fā)現(xiàn)淀粉的重結(jié)晶作用。所以面包中淀粉的變化對其老化的機制有待更深入的研究。淀粉結(jié)晶是面包老化過程中的一個非常明顯的現(xiàn)象，可以使用DSC、NMR和X-衍射等手段進行定性或定量的檢測?？梢酝ㄟ^改進產(chǎn)品配方，促進淀粉于親水性成分的結(jié)合，提高面包瓤中淀粉的持水能力，提高淀粉的糊化度，抑制面包在貯存過程中老化的發(fā)生。

4、添加劑

面包老化主要是由面包中的主要成分水、淀粉、蛋白質(zhì)在烘焙和貯存過程中所發(fā)生的物理化學變化以及它們之間的相互作用引起，此外，還受溫度、加工工藝、面包添加劑等多種因素的相互影響。研究發(fā)現(xiàn)多種不同功能的添加物能起到很好的延緩面包老化的作用。有學者采用40%淀粉凝膠作為模擬的面包心體系，發(fā)現(xiàn)能和淀粉形成復合物的乳化劑如甘油單硬脂酸酯對阻止硬化比不能形成復合物的乳化劑如卵磷脂更有效。另外，不同物理狀態(tài)的乳化劑與淀粉的結(jié)合以及對烘焙特性的改善能力也不同。1

延緩老化方法1、面粉成分

淀粉結(jié)晶是面包老化過程中一個非常明顯的現(xiàn)象，可使用DSC、NMR和X- 射線衍射等手段進行定性或定量監(jiān)測。通過改進面包成分，促進淀粉與親水性成分結(jié)合，提高面包瓤中淀粉持水能力，提高淀粉糊化度，抑制面包貯存過程中老化的發(fā)生。脂質(zhì)可減緩老化的速率，改善面包的體積。此外，高蛋白面粉可增大面包的體積，可促進內(nèi)部組織軟化。

2、水分

面包在貯藏過程中，水分參與面包的一系列變化，如水分遷移使面包瓤因為水分減少而硬化，面包皮因為水分增加而失去脆性。隨著水分含量的降低，面包老化速率呈線性增加。因此，控制面包中水分的變化，可起到抑制面包老化作用。通過添加適當添加劑，提高面包瓤持水能力，保持其中水分含量，降低其玻璃態(tài)溫度，延長面包貯藏時間。

3、貯存溫度

面包的貯藏溫度直接影響面包的老化速度。在較低溫度下（2 ℃），面包老化速率快；在較高溫度下（0 ℃），面包老化速率慢。若要長時間保持面包的新鮮狀態(tài)，需要進行冷凍。在-18 ℃～-20 ℃時，面包中80%水分已凍結(jié)，這時面包能長時間保鮮。但是該方法耗能大，操作繁瑣，所以該方法目前還僅僅停留在實驗階段。由于高溫保存時面包容易發(fā)霉腐爛，部分水分和香味也會散失。因此，一般不建議在較高溫度下貯存，通常保存于30 ℃和濕度為80 %無包裝的條件下較為適合。

4、加工工藝

面團的軟硬程度對面包的保存性有很大的影響。在調(diào)粉時適當多加水的軟面團比硬面團的抗老化性強。但是面團過軟也會影響制品的質(zhì)量，容易發(fā)生烤不熟的現(xiàn)象。高速攪拌的制品比低速攪拌的制品保存性好。用高速攪拌的面團烤出的面包柔軟，且老化速率慢。適當?shù)陌l(fā)酵時間對保存性也有顯著效果。發(fā)酵時間太短，面團未成熟，面包老化速率快。發(fā)酵時間過長，面團成熟過度，烤出的面包干燥快，也容易發(fā)生老化。酵母用量過多，面包易老化。因此，采用合理的加工工藝能有效的延緩面包的老化。

5、面包添加劑

面包制作過程中，通常要添加各種添加劑。乳化劑、酶、起酥油、可溶性蛋白、戊聚糖和水解膠體等品質(zhì)改良劑對面包老化都有一定的抑制作用。這些添加劑的作用機制不盡相同，作用方式各異。硬脂酰乳酸鈉乳化劑既有與蛋白質(zhì)結(jié)合改良質(zhì)地的作用，還能較好地預防老化，具有預防老化和保鮮雙重功效。單甘油酯作為改良劑能改善面包內(nèi)部結(jié)構，但對面包體積影響不大，抑制老化效果一般。淀粉酶和蛋白酶廣泛應用于面包團發(fā)酵上，對抑制面包老化有較好的效果。起酥油和面包中的脂類物質(zhì)相互作用也能延緩面包的老化。在日常的面包生產(chǎn)中，要根據(jù)這些添加劑對各種面粉作用的具體情況，選用合適的添加劑，從而達到延緩面包老化的作用。2