小球藻对青稞面包品质的影响及其抗氧化特性

小球藻含有丰富的蛋白质、多糖、不饱和脂肪酸和维生素等营养成分,具有全面而均衡的营养价值[1-3]。其多糖及糖蛋白已被国外学者证明具有抗氧化活性、增强免疫力等功能[4-6]，是优良的单细胞蛋白源，可以作为营养强化剂应用于食品产业[7-9]。青稞具有高蛋白质、高维生素、高可溶性纤维元素和低脂肪、低糖的特点，是烘焙产品开发的理想原料[10]。随着生活水平的提高，消费者对面包、蛋糕等休闲食品的选择不再停留在口感上的感受，而是更加注重产品的营养均衡，市场对高营养价值的面包的需求也在增加。将小球藻粉加入到青稞面包中，不仅能改善面包的口味和外观，还能在一定程度上增加面包的营养价值。其健康、营养、绿色正符合人们当今对食品的要求。

本研究将破壁的蛋白核小球藻添加到青稞面包中，探索不同比例的小球藻粉对青稞面包的比容、含水量、色泽及质构特性的影响，并对面包提取物的抗氧化活性进行研究，以期为今后开发功能性的烘焙食品提供参考。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

本研究使用的小球藻粉由福建省海洋藻类活性物质制备与功能开发重点实验室提供。制作面包的主要原料分别为新良原味面包粉、安琪高活性干酵母、安佳无盐黄油、谷朊粉，河南蜜丹儿商贸有限公司；盐、白砂糖、青稞粉，当地超市。DPPH，上海阿拉丁；H2O2，广东西陇科学股份有限公司；FeSO4、水杨酸、无水乙醇等化学试剂，上海国药集团。

1.2 仪器与设备

BM1352B-3C面包机，广东东菱电器有限公司;HO-40E电烤箱，青岛汉尚电器有限公司;TA-XT Plus质构分析仪，英国Stable Micro Systems公司;ADCI-60-W全自动色差计,北京辰泰克仪器技术有限公司;DGG-9123A电热恒温鼓风干燥箱，上海森信实验仪器有限公司。

1.3 实验方法

1.3.1 小球藻青稞面包的初始配方

本研究采用表1所示的配方作为青稞面包的基础配方，探讨小球藻添加量分别为0.5%、1.0%、2.0%、3.0%时(以面包粉的质量百分含量计算)对面包品质的影响，同时对照组不添加小球藻。通过考察质构、比容、持水性、含水量、色差及感官品质评分等指标，分析小球藻添加量对青稞面包的影响。

本研究的面包制作采用二次发酵法，生产工艺流程如图1所示。

1.3.3 面包比容的测定

面包比容的测定参考GB/T 20981—2007面包比容的测定方法[11]。面包出炉后冷却至室温，称重，采用绿豆替代法测定面包的体积，面包体积与质量比即为面包的比容(mL/g)

1.3.4 面包含水量的测定

参照GB/T 5009.3—2016水分的测定，采用直接干燥法[12]。

1.3.5 面包色差的测定

面包芯色泽采用ADCI-60-C全自动测色差计测定。面包冷却至室温后进行切片处理，用色差仪测定面包芯的L、a、b值(L值表示亮度；a值代表红绿色；b值代表黄蓝色)。

1.3.6 面包质构的测定

采用英国SMS公司的质构仪(TA. XT Plus)测定面包的硬度、弹性、回复性等质构参数。选用P/36R的圆柱形平底探头，质构参数：触发力5 g，测前速度1 mm/s，测试速度3 mm/s，测后速度3 mm/s；压缩至样品原高度的50%，两次压缩间隔的时间为5 s[13]。

室温冷却1 h的面包制品，用切片器切出若干12.5 mm的面包切片，用以测试质构参数。为了研究贮藏过程中面包质构特性的变化，部分面包片放入自封保鲜袋中室温贮藏，在分别在冷却后1、24、48 h进行质构测试。

1.3.7 面包感官评价

本研究感官评价的标准参照面包行业的国家标准GB/T 20981—2007面包中的软式面包的感官要求[14]和罗柳茵[15]研究的蛋白核小球藻面包的感官结果。围绕面包外观与色泽、口感、风味和内部组织这几方面展开细化，具体标准见表2。随机选取10名食品科学与工程专业的学生作为参评人员，对每个样品进行评定。

1.3.8 面包抗氧化特性的测定

DPPH的清除率检测参考张玲等[16]的方法，羟自由基的清除率参考魏文志[17]的方法。

2 结果与分析

2.1 小球藻对青稞面包比容和感官评分的影响

面包比容反映了面团体积膨胀程度及保持能力。它直接影响到成品面包的外形、口感和组织[18]。不同小球藻添加量对面包比容的影响如图2和图3所示。不添加小球藻粉的青稞面包比容为(4.56±0.09) mL/g。添加小球藻粉后，青稞面包的比容显著降低，当小球藻粉添加量为0.5%～1.0%时，青稞面包的比容下降到4.14～4.18 mL/g，比对照组下降了10%左右。当小球藻粉的含量继续增加到2.0%时，青稞面包的比容迅速降低至3.41 mL/g，比对照组降低了25.2%。此后继续增加小球藻粉的含量至3.0%时，比容基本保持不变。这可能由于过量小球藻颗粒破坏面筋结构，影响面团稳定性，导致面包体积下降。该结果与GRAÇA等[19]研究结果一致，其研究发现在全麦面包中添加3%的小球藻粉后明显降低了面包的比容。

虽然小球藻粉的添加降低面包比容，但小球藻添加到面包中，使面包带上淡淡的抹茶色的同时，还带有藻香味，给人以更好的感官体验。当小球藻粉添加量在2.0%～3.0%范围内，面包的比容和感官评分都显著下降(P<0.05)，并且感官评分低于对照组。这可能是小球藻添加量过多导致面筋无法更好地形成且小球藻的吸水性导致面团的湿度降低，导致面包的外形、口感、组织受到一定的影响。小球藻添加量过多会导致一定的草腥味，使面包的口感偏苦。

2.2 小球藻对青稞面包含水量及持水性的影响

面包在贮藏过程中，水分参与面包的一系列变化，如水分迁移使面包芯水分减少而硬化[20]。控制面包水分的变化，可有效缓解面包老化。不同小球藻添加量的青稞面包含水量在36.5%～37.8%之间(图4)，可见小球藻粉的添加，对青稞面包含水量的影响不大。随着贮藏时间的延长，面包的含水量略有降低。贮藏72 h后，对照组的含水量从37.5%降到36.5%。添加藻粉的青稞面包含水量下降稍缓，其中小球藻粉含量为2%的青稞面包在72 h时，其含水量为37.78%，基本与初始时保持不变。可见，添加适量的小球藻粉虽然对青稞面包的含水量无影响，但却能在一定程度上延缓面包水分的散失，使面包具有更好的保水性，从而减缓老化现象[18]。

2.3 小球藻对青稞面包色差的影响

面包色泽变化主要是由于原料本身色泽、糖类物质和游离氨基酸发生美拉德反应及酚类物质在焙烤过程中氧化的原因[21]。小球藻本身具有一种淡淡的绿色，可以作为天然色素添加到食品中。从外观上看，有抹茶绿的感觉，给人们带来更加愉快的视觉感受。

不同小球藻添加量的青稞面包切片如图5所示。添加小球藻以后，面包呈现淡淡的抹茶色。随着小球藻添加量的增加，面包抹茶色越深。为进一步研究面包色泽的差异，我们采用ADCI系列全自动测色差计测定面包芯的颜色，结果如表3所示。随着小球藻粉用量的增加，面包芯的L值从(59.06±1.04)降至(32.22±0.83)，说明藻粉的添加降低了面包的亮度。添加0.5%的藻粉以后，面包芯的a值即下降为负数，b值则出现大幅上升，从(14.49±0.43)上升至(27.36±0.42)。这说明添加少量藻粉后，面包主要呈现绿色，且随着藻粉添加量的增加，a值和b值变化减缓，但亮度显著降低。这与图5结果一致。

注：1 a值表示偏红和偏蓝；2 b值表示偏黄和偏绿；3 L值表示亮度。

2.4 小球藻对青稞面包质构的影响

面包的质构与其感官指标中的形态和口感有着密切关系，能够客观反映面包内部结构及松软程度。图6展示了不同小球藻粉添加量对面包贮藏过程中硬度、弹性、咀嚼性等质构指标的影响。由图6-A可知，在0 h时，藻粉添加量0、0.5%、1%、2%、3%的青稞面包的硬度依次为(188.2±9.7)、(286.1±17.4)、(367.9±13.02)、(529.04±21.1)、(647.9±33.7)。可见面包的硬度随着小球藻粉含量的增加而增加。随着放置时间的延长，各组青稞面包的硬度都有不同程度的增加。其中，对照组的青稞面包在48 h时硬度上升至(493.5±21.1)，是初始的2.6倍(P<0.05)。含小球藻的4组青稞面包在前24 h硬度增加明显，此后变硬的趋势减缓。可见，添加小球藻粉虽然提高了面包的初始硬度，但减缓了贮藏过程中硬度的增加。当小球藻粉添加量为0.5%～1.0%时，硬度相对于对照组虽有增加，但贮藏过程中增长趋势较小，48 h时其硬度与对照组相当。若藻粉添加量超过2%，则青稞面包硬度太高，口感不佳。因此，从硬度的角度考虑，小球藻粉在青稞面包中的添加量以不高于1.0%为宜。

咀嚼性是综合表现面包品质的一个参数[22]。由图6-B及图6-C可知，青稞面包的咀嚼性和胶着性均随小球藻粉的添加量的增加而增加，随贮藏时间的延长而增加。与对照组相比，添加小球藻粉的青稞面包在咀嚼性和胶着性上都有显著差异(P<0.05)。这可能是由于小球藻粉的添加使得面团的弱化度增加，面团发酵时延展性变差，发酵后面团气室变小[23]，从而使得面包的咀嚼性和胶着性增加。

弹性值越高，面包越柔软，纹理结构也越均匀。由图6-D及图6-E可见，添加小球藻粉使青稞面包的弹性和回复性均略有降低，但并不明显。在贮藏过程中，青稞面包的弹性和回复性均随时间的延长而降低，藻粉的添加对贮藏过程中这两个参数的影响不大。类似的，藻粉对青稞面包内聚性的影响也不大(图6-F)。

2.5 小球藻对青稞面包抗氧化特性的影响

小球藻具有抗氧化的功效，能有效清除体内自由基，还能改善红细胞过氧化氢酶和超氧化物歧化酶的活性[19]。不同小球藻添加量对青稞面包抗氧化活性的影响如图7所示。小球藻粉的添加显著提高了面包提取液对DPPH的清除率(P<0.05)和羟自由基的清除率(P<0.05)，且其清除能力随着小球藻粉添加量的增加而增加。当小球藻粉添加量为3.0%时，其对羟自由基的清除率达到(51.4±2.8)%，(17.9±2.1)%，分别是对照组的1.66和1.96倍。该结果表明，虽然经过高温焙烤(150 ℃)，但小球藻清除自由基的能力并未受到严重破坏，添加小球藻粉能有效提高面包的抗氧化功效，使得面包具有更好的功效和营养。

3 结论

小球藻粉对青稞面包的烘焙品质和抗氧化能力产生不同的影响。青稞面包的比容随着藻粉添加量的增加而减小。小球藻粉的添加，对青稞面包含水量的影响不大，但却能在一定程度上延缓面包水分的散失，使面包具有更好的保水性。添加小球藻粉使青稞面包的硬度、咀嚼性和胶着性明显增加，弹性和回复性略有降低，而对面包内聚性的影响不大。综合质构和感官分析，小球藻添加量在1.0%左右时，虽然面包的比容下降10%左右，硬度、咀嚼性、胶着性等有所增加，但感官综合评分显著高于对照。此外，小球藻粉的添加显著提高了面包提取液对DPPH的清除率和羟自由基的清除率，且其清除能力随着小球藻粉添加量的增加而增加。

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