随着生活水平的提高，人们对食品的需求不再局限于补充能量，更多的是追求健康与营养。近年来，市场上已出现了越来越多的高纤类烘焙产品，它们的研发初衷是通过提高膳食纤维类多糖成分来满足消费者日益增强的保健需求。吐司面包是西式主食面包的一种，相较于其他西式烘焙制品，具有低糖、低油的特点。
苹果，作为一种富含膳食纤维、有机酸、低聚糖、矿物质、微量元素的大众水果，具有抗氧化、抗衰老、预防心血管疾病等保健功效[1]，深受消费者喜爱。目前，已有研究探索在面包中强化苹果膳食纤维，SIVAM等[2]发现适量的苹果膳食纤维代替部分小麦粉可使面包热量降低，使面包具有膳食纤维的活性，同时具有增强面包的持水性和延长面包货架期的效果。LU等[3]建立了关于苹果皮渣面包的质构与感官评价指标间的数学模型。付成程等[4]也发现添加适量苹果皮渣(5%,质量分数)在营养、风味和质地等方面都能够改善面包的品质。以上这些研究，都是为了实现对果蔬汁副产物的综合利用。而苹果全粉是指苹果经去核、切片后，经过特定的干燥方式制成苹果脆片，经粉碎、过筛后的得到产品。相较于苹果泥、苹果膳食纤维，苹果全粉易于工业化生产，加工稳定性更好，且能很好地保持苹果原有的碳水化合物、蛋白质、维生素、膳食纤维等营养成分[5]。
本研究以小麦粉和苹果全粉为原料制备吐司面包，选取国内主栽品种红富士、国外主栽品种黄元帅制作苹果全粉，研究苹果全粉添加量(4%、8%，质量分数)对小麦粉加工特性以及对吐司面包水分、色泽、质构、感官品质的影响，以期为生产苹果全粉吐司面包提供参考依据。
1 材料与方法
1.1 材料与试剂
红富士、黄元帅苹果，市售；麦芯雪花粉，河南省雪健实业有限公司；安琪高活性干酵母、黄油、食盐、白砂糖，市售；没食子酸、福林试剂、Na2HPO4、NaH2PO4、石油醚、酒石酸钾钠、苯酚均为分析纯，成都市科龙化工试剂厂；淀粉酶、蛋白酶、胰酶，均为试剂级，美国Sigma公司。
1.2 仪器与设备
722型可见分光光度计，北京金科利达电子科技有限公司；DHG-9140电热恒温鼓风干燥箱，上海齐欣科学仪器有限公司；BJ-150高速多功能粉碎机，德清拜杰电器有限公司；SB25-12DTD超声波清洗机，宁波新芝生物科技股份有限公司；Ultra Scan PRO积分球分光色差仪，美国Hanterlab公司；CT3质构仪，美国Brookfield(博勒飞)公司；SNB-4数字黏度计，上海天美天平仪器有限公司；FKB系列远红外食品电热烤炉，佛山市顺德区陈村镇华兴实业有限公司；HZL-350粉质仪，宁波天恒仪器厂；WFF-13A经典面食发酵箱，广州市泓锋食品机械有限公司。
1.3 方法
1.3.1 苹果全粉的制作
苹果全粉制作工艺：
原料选择→清洗→去核→切片→护色→干燥→粉碎→过筛→包装与贮存
新鲜的苹果清洗去核后，切成约5 mm薄片，用1.5%NaCl+0.05%Vc溶液浸渍15min护色[6]，采用热风干燥法干燥苹果片，温度为60 ℃[7]，干燥10 h。苹果片经干燥粉碎后，过100目筛，备用。
1.3.2 面包的制作
混合粉共300 g，苹果全粉添加量分别为0%、4%、8%(质量分数)，水120 g、酵母1.5g、白砂糖49.2 g、黄油19.2 g、食盐0.9 g。将小麦粉、苹果全粉、白砂糖、食盐混合均匀，酵母用37℃温水活化后，将其倒入搅拌机中，加水搅拌5 min，加入黄油后继续搅拌6 min，至面团表面光滑，无断裂痕迹，手感柔和。揉压成型后，将面团放入醒发箱(温度37 ℃，相对湿度45%)中发酵2 h。待面团发酵完毕，将其置于烤箱中烘烤20 min(底火180 ℃，面火180 ℃)。面包烘烤结束后，将面包置于室温下冷却1 h后，装袋备用。
1.3.3 苹果全粉基本组分测定
水分测定参照GB 5009.3中的直接干燥法；灰分测定参照GB5009.4第一法；脂肪测定参照GB/T 14772的索氏抽提法；还原糖测定参照NY/T 2742；淀粉测定参照GB5009.9的酸水解法；总酚测定参照Folin-Ciocaileu比色法[8]；膳食纤维测定参照GB 5009.88；蛋白质测定参照GB 5009.5的凯氏定氮法。
1.3.4 小麦粉糊化特性测定
参照GB/T 24853测定。
1.3.5 小麦粉粉质测定
参照GB/T 14614测定。
1.3.6 面包水分测定
参照GB5009.3中的直接干燥法。
1.3.7 小麦粉、苹果全粉和面包色泽测定
使用全自动色差仪测定小麦粉、苹果全粉、面包皮和面包芯的L、a和b值，L为明亮指数，a为红绿值，b为黄蓝值，WI为白度。
1.3.8 面包质构测定
采用CT-3质构仪对面包进行质构分析，使用TPA(texture profile analysis)模式，采用的探头型号为TA4/1000，触发力5 g，测试速率1 mm/s，测后速度1 mm/s，压缩程度为50%[9]。
1.3.9 面包感官品质评价
由10名(5名男性、5名女性)感官评价人员组成评价小组对面包进行感官评价，面包样品的感官评分参考GB/T 14611的标准，根据实际情况，稍做改动。见表1。
表1 面包的感官评价标准
Table 1 The standard of sensory evaluation of toast
项目分值评分标准外观16～20完整,饱满,无破损龟裂,表面光洁,无黑泡或明显斑点11～15完整,无破损龟裂,表面较光洁,有少量斑点6～10较完整,表面有破损龟裂现象,光泽度差0～5有缺损,龟裂现象,表面粗糙比容20当面包比容≥3.05时,得满分;<3.05时,比容每下降0.1,扣0.5分气味16～20具有浓郁的烘烤和发酵后的面包香味,无异味11～15有烘烤和发酵后的面包香味,无异味6～10具有较淡的烘烤和发酵后的面包香味0～5没有明显的面包特有的香味口感16～20松软适口,不黏,不咯牙,无异味11～15松软较适口,不黏,不咯牙,无异味6～10较硬,较黏,较咯牙0～5硬,黏,有异味组织16～20组织细腻弹性,气孔纹理清晰,呈海绵状,切片后不断裂11～15组织细腻弹性,气孔较纹理清晰,呈海绵状,切片后不断裂6～10局部过硬,切片后易断裂0～5硬,无弹性,纹理不均匀,切片后断裂
1.4 数据处理
所有试验均重复3次，采用平均值±标准偏差的形式表示，利用IBM SPSS Statistics 20.0软件进行显著性分析，采用Duncan检验。表中标注的不同字母表示具有显著性差异(P<0.05)。
2 结果与分析
2.1 小麦粉和苹果全粉的基本组分分析
由表2可知，小麦粉成分主要以淀粉为主，含量高达70 g/100 g，含有少量的膳食纤维，约占总量的8.7%。而与小麦粉相比，苹果全粉的总膳食纤维含量高达约75%，主要类型为不溶性膳食纤维。苹果全粉的理化指标均符合NY/ T1884的要求，且不同品种苹果全粉的基本组分之间没有显著性差异。理论上，苹果全粉可以作为面包粉的不溶性膳食纤维强化来源。
表2 小麦粉和苹果全粉的基本组分
Table 2 The basic component of wheat flour and
apple powder
基本组分/[g·(100 g)-1]小麦粉黄元帅苹果全粉红富士苹果全粉水分12.8±0.003.25±0.00a3.18±0.00a灰分0.48±0.001.35±0.00a1.38±0.00a脂肪0.97±0.000.96±0.00a0.96±0.00a淀粉69.99±1.672.60±0.00a2.03±0.00a蛋白质11.05±0.111.74±0.08a1.64±0.06a总酚-1.58±0.01a1.49±0.07a还原糖0.13±0.126.80±0.24a7.18±0.11a水溶性膳食纤维3.80±0.1416.33±2.13a13.25±1.03a不溶性膳食纤维4.93±0.9857.87±1.43a58.45±1.52a
注：同一指标下数字带有不同上标小写字母表示差异显著(P<0.05)。下同。-代表未检测。
2.2 小麦粉和苹果全粉的色泽分析
L值表示样品的明度，L值越高，表明样品越明亮；a为正值时表示红的程度，a值越大，表明样品越红；b为正值时表示黄色的程度，b值越大，表明样品越黄。WI表示白度，WI值越大，表明样品越白[10]。由表3可知，小麦粉与苹果全粉的L、a、b、WI值差异均显著。表观上，与小麦粉相比，苹果全粉的颜色更灰更暗，可能会影响吐司的色泽。2种苹果全粉的L、a、b、WI之间差异也均显著(P<0.05)，黄元帅苹果全粉白度和亮度比红富士苹果全粉大，所以采用不同品种苹果制作的苹果全粉对吐司的颜色影响会有所差异。
表3 小麦粉和苹果全粉的色泽分析
Table 3 The color analysis of wheat flour and apple powder
粉种类小麦粉黄元帅苹果全粉红富士苹果全粉L94.77±0.57a81.66±0.24b80.02±0.31ca0.35±0.06a5.14±0.11b4.95±0.14cb7.57±0.16a25.52±0.28b27.06±0.40cWI90.78±0.26a68.16±0.35b66.10±0.47c
2.3 苹果全粉对小麦粉糊化特性的影响
峰值黏度表示在规定条件下，加热使样品开始糊化至样品冷却前达到的最大黏度值；崩解值是指峰值黏度与最低黏度的差值，主要是反映淀粉糊的热稳定性，崩解值越大，则淀粉糊的热稳定性越差；回生值是指最终黏度与最低黏度的差值，反映的是淀粉老化或回生的程度及冷却形成凝胶的强弱，回生值越大，凝胶性越强，越易回生；糊化温度是指样品加热后，样品黏度开始增大时的温度，是指淀粉开始糊化时的温度[11-12]。由表4可知，同一种苹果全粉，随着添加量的增大，小麦粉的崩解值、糊化温度基本保持不变，这表明随着苹果全粉添加量的增大，小麦粉的淀粉粒的快速膨胀与结晶区崩塌过程不会受到剧烈影响[13-14]，在吐司面包制作过程中可以保持原烘焙工艺不变，不必因为苹果全粉加入改变烘焙温度程序。
表4 苹果全粉对小麦粉糊化特性的影响
Table 4 The effect of apple powder on the pasting
properties of wheat flour
糊化指标苹果全粉添加量/%(质量分数)0黄元帅红富士4848峰值黏度/(mPa·s)2 383±36a2 160±44 b1 968±21c2 171±14b1 966±52c崩解值802±29a768±5ab739±27ab742±40ab707±76b回生值1 251±34a1 181±25b1 102±7cd1 140±26bc1 066±62d糊化温度/℃87±0ab87±0b88±1ab88±1a88±0ab
由表4可知，加入苹果全粉对于峰值黏度和回生值影响最为强烈。表2反映出小麦粉与苹果粉的主要差异在于碳水化合物。苹果全粉含有较多的还原糖、可溶性膳食纤维，能够迅速水化并占有更多的自由水，降低水分流动性，增加体系的总体黏度，但是由于添加量有限，所以该现象不明显。但是，苹果全粉的主要成分是不溶性膳食纤维，其物化性质决定这些物质大多是以非水合状态填充在淀粉粒周围，起到物理阻隔的作用，既抑制了淀粉粒的不可逆吸水过程，又阻碍了淀粉分子、淀粉碎片相互靠近导致的淀粉老化过程。另一方面，不溶性膳食纤维，在类流体体系中一般呈现出表面湿润的颗粒状态，对于整体黏度的贡献甚微。在上述的双重作用下，淀粉糊体系的峰值黏度随着苹果全粉添加量大幅下降。由于在不同品质苹果全粉中，不溶性膳食纤维含量非常接近，所以不难理解其峰值黏度的差异也不显著。
该结果与WRONKOWSKA等[15]的研究一致，高膳食纤维含量的荞麦粉能延缓面包老化。可能是由于多糖膳食纤维受热后形成凝胶，阻碍了直链淀粉分子之间形成氢键，从而使淀粉的老化速率降低。
2.4 苹果全粉对小麦粉粉质特性的影响
面团的吸水率对面包品质有较大影响，与面包出品率呈正相关[16]；面团形成时间反映了面筋网络的形成速度，一般情况下，面团形成时间越长，表明粉的筋力越强，在制作面团制品时所需的和面时间也越长。面团稳定时间通常表示面团的耐搅拌特性[17]。弱化度表示面团在搅拌过程中的破坏速率，也就是对机械搅拌的承受能力，也代表面筋的强度，弱化度越大，面筋越弱，面团越易流变，操作性能差[18]。面团揉制过程中，面筋蛋白需要充分水化和塑化才能形成蛋白质聚集结构的连续面筋网络，使面团具有特有的机械性能。由表5可知，总体而言，苹果全粉的添加对于面团形成过程是无明显改变的，但是会降低面团的稳定性和加工适应性。
表5 苹果全粉对小麦粉粉质特性的影响
Table 5 The effect of apple powder on the farinographical
properties of wheat flour
粉质特性苹果全粉添加量/%(质量分数)0黄元帅红富士4848吸水率/%61.90±0.05a61.18±0.02c60.87±0.05d61.55±0.02b59.35±0.07e形成时间/min6.90±0.14a6.30±014a6.30±0.14a6.50±0.42a6.30±0.14a稳定时间/min14.85±0.07a9.35±0.07b8.30±0.28c9.05±0.21b8.35±0.21c弱化度/FU41.00±1.41c93.00±1.41b106.50±2.12a97.00±9.90ab105.00±4.24ab
首先，苹果全粉的加入使吸水率小幅下降。小麦粉吸水主要是由于面筋蛋白的水合作用，考虑到苹果全粉中存在的部分具有高水合能力的碳水化合物，所以添加占总量4%～8%的苹果全粉，吸水量仅下降0.5%～4.1%，就能够达到500 FU，说明少量添加苹果全粉对于面筋蛋白的吸水抑制作用非常轻微。面团形成时间差异不显著，均为6 min以上，属于市售国产小麦面包粉的中等水平，可以用于吐司面包的加工。
但是，从稳定时间和弱化度来看，苹果全粉的加入会增加吐司面包的品控风险。添加不同品种的苹果全粉，稳定时间均大幅缩短，且添加量越大，稳定时间降幅越大。对于面包的生产加工而言，稳定时间长较为有利，可以增强面团耐受机械剪切搅拌的能力。而弱化度一项则反映出在过度搅拌后，稠度与面团峰值稠度相比下降更多，面团软化坍塌程度更严重，操作性能变差。原因可能是苹果全粉的添加，特别是不可溶膳食纤维的加入，使混粉中蛋白质含量降低，蛋白质分子间交联受阻，面团无法形成连续的面筋网络[19]。
所以，将苹果全粉用于吐司面包加工，需要在面团形成后需要较为精确的控制揉制时间，特别是要防止因混揉时间过长对面筋结构带来的不可逆破坏。
2.5 苹果全粉对吐司面包水分的影响
由表6可知，同一种苹果全粉，随着添加量的增大，面包芯水分会减少。因为随着苹果全粉添加量的增大，小麦粉的吸水量减少，所以添加有苹果全粉的面包芯在水分的起始量上较小。但是，即使换算成相同的水分起始量后，苹果全粉的加入仍然让面包芯水分下降，所以影响水分结果的关键在于苹果全粉的添加会导致面包芯的持水性下降。经分析，我们认为直接原因有两个：首先，体系黏度在添加苹果全粉后明显下降(表2)；其次，在机械揉制下，含有苹果全粉的面筋网络连续性受到破坏(表3)。而相同添加量下，苹果全粉的种类对面包芯的水分含量的影响同样差异不显著。
表6 苹果全粉对吐司面包水分的影响
Table 6 The effect of apple powder on the water of toast
面包部位苹果全粉添加量/%(质量分数)0黄元帅红富士4848面包芯水分/[g·(100 g)-1]30.36±0.32a29.50±0.59b28.41±0.84c29.30±0.38b28.16±0.40c面包皮水分/[g·(100 g)-1]19.08±0.01ab17.65±0.61c18.90±0.89ab18.46±1.52bc19.96±0.46a芯皮水分差值/[g·(100 g)-1]11.35±0.62a11.97±0.71a9.17±1.28b11.22±1.70a9.13±0.42b
对于面包皮，在添加4%苹果全粉时，其水分含量显著下降，而8%添加量下，则对面包皮水分没有显著影响。但由于面包皮水分受到环境的影响较为明显，为了尽量消除这种影响，我们进一步比较了实验组的面包芯皮水分差值。从该结果可以看出，少量添加苹果全粉，内外水分差不受影响，即水分从面包芯向皮迁移量相近，但是增加添加量到8%时，内外水分差值显著下降，且本身面包芯、面包皮的水分含量都较低，这说明面包皮的持水能力降低，不利于在长货架期内保持柔软的口感。
2.6 苹果全粉对吐司面包色泽的影响
由表7可知，同一种苹果全粉，其添加量对面包芯、皮色泽均有显著性影响。随着添加量的增大，a、b值增加，L、WI减小，原因是苹果全粉的a、b值大于小麦粉，WI值低于小麦粉，所以随着苹果全粉添加量的增大，面包a、b值增大，WI减小。在相同的添加量下，不同品种的苹果全粉对面包芯的色泽也有显著性影响，添加红富士苹果全粉的面包芯要比添加黄元帅苹果全粉的面包芯更白。
当添加量为4%时，面包皮色泽变为深棕色，而当添加量为8%时，面包皮色泽又有变浅的趋势，但颜色仍比未添加时深。相同添加量下，不同品种的苹果全粉对面包色泽也有显著性影响，添加黄元帅苹果全粉的面包皮白度大于添加红富士苹果全粉的面包皮白度，原因是黄元帅苹果全粉白度大于红富士苹果全粉的白度，而且面包在烘烤过程中，其中的还原糖发生美拉德反应，红富士苹果还原糖含量高于黄元帅苹果，所以面包皮色泽更深。
表7 苹果全粉对面包色泽的影响
Table 7 The effect of apple powder on the color of
the toast
色差指标苹果全粉添加量/%(质量分数)0黄元帅红富士4848面包芯L78.48±0.49a77.48±0.40b73.31±0.60c78.42±0.43a77.06±0.66ba0.22±0.04e1.34±0.14c2.33±0.11a0.99±0.10d1.47±0.17bb17.26±0.67e18.94±0.62c21.40±0.47a18.22±0.50d19.61±0.55bWI72.54±0.52a70.54±0.60c65.71±0.58e71.74±0.61b69.78±0.82d面包皮L54.45±0.86 53.67±1.25ba50.46±0.80c46.22±0.93d43.59±0.67ea18.22±0.32c18.22±0.27c19.13±0.15a18.80±0.15b18.91±0.21abb28.30±0.85d35.59±0.63b37.91±0.75a31.28±0.92c37.23±0.47aWI38.41±0.64a36.07±0.40c37.41±0.57b34.11±0.48d35.00±0.53e
2.7 苹果全粉对面包质构的影响
硬度表示测试样品发生指定形变所必须的力，数值越大，表示样品硬度越高；内聚性是指测试样品经第1次压缩变形后所呈现的对第2次压缩的相对抵抗能力；弹性是指已经发生形变的样品在去掉压力后回复到原型的高度比率，咀嚼性是指咀嚼测试样品所消耗的功；回复性是指样品在第1次压缩过程中的回弹力[20]。由表8可知，同一种苹果全粉，随着添加量的增大，面包的硬度、咀嚼性增大，可能是苹果全粉中的纤维类成分阻碍了面筋网络的形成，导致面团的气室减小，因而硬度增加，同时使面包黏性增大，从而咀嚼性增大[21-23]。此外，面团吸水量减少、制作完成后面包的水分散失也会导致面包变硬[24]。
表8 苹果全粉对面包质构的影响
Table 8 The effect of apple powder on the texture of toast
质构指标苹果全粉添加量/%(质量分数)0黄元帅红富士4848硬度/g2 048±150d2 341±277cd2 906±63b2 521±502c3 457±143a内聚性0.55±0.02a0.54±0.02a0.48±0.06b0.56±0.02a0.49±0.02b弹性0.22±0.01a0.21±0.01a0.21±0.02a0.22±0.01a0.18±0.01b咀嚼性/mJ113±22d128±10cd163±16ab139±27bc169±9a回复性/%21.66±1.36a21.10±1.40a20.32±1.71a21.78±0.87a20.38±1.22a
在黄元帅苹果全粉添加量为4%时，硬度、咀嚼性变化不显著；苹果全粉的添加对面包的弹性、回复性影响不显著。相同的添加量，苹果全粉的种类对面包的硬度、咀嚼性没有显著性影响，在苹果全粉添加量为8%时，苹果全粉种类对面包的硬度有显著性影响，添加红富士苹果全粉的面包硬度大于添加黄元帅苹果全粉的面包硬度。
2.8 苹果全粉对面包感官品质的影响
由表9可知，同一种苹果全粉，当添加量为4%时，苹果全粉添加量对面包的感官品质没有显著性影响；当添加量为8%时，面包的组织、比容、外观得分均下降，面包的口感和气味没有显著性变化。原因是随着苹果全粉添加量的增加，混合粉中的面筋蛋白含量较少，导致吸水下降[25]。在膳食纤维，特别是不溶性膳食纤维的物理阻隔作用下，不易形成网络结构，使面团的弹性和持气性降低，从而导致面包的感官品质下降[26]。而同一种添加量下，不同品种的苹果全粉对面包感官品质没有显著性影响。
表9 苹果全粉对面包感官品质的影响
Table 9 The effect of apple powder on sensory
quality of toast
感官指标苹果全粉添加量/%(质量分数)0黄元帅红富士4848外观17±1.19a17±0.85a16±1.17ab17±1.30a15±0.90b比容19.89±0.15a17.11±0.05b15.07±0.13c17.44±0.04b14.90±0.17c气味17±1.15a16±1.11a17±1.07a17±1.58a17±1.75a口感17±1.54a17±0.87a18±1.27a17±1.77a17±1.92a组织18±1.15a17±1.43abc15±1.27 c17±1.46ab16±1.81bc总分87.89±4.44a83.11±3.42ab77.07±7.86b83.44±2.82ab79.90±5.77b
3 结论
本研究分析了苹果全粉的主要成分，考察了苹果全粉对小麦粉粉质特性、面团形成加工特性及吐司面包质构及感官品质的影响。苹果全粉对于吐司面包的加工、质量都是不利的，具体表现在面团的糊化黏度下降、操作性能变差，面包水分下降、质构品质降低。全粉添加量为4%时，感官综合品质与小麦粉吐司面包差异不显著，当添加量达到8%时，感官综合品质显著下降。主要的原因是大量添加苹果全粉后，不溶性膳食纤维在面团中可能以表面非润湿的颗粒的形式存在，空间上阻隔了面筋蛋白的交联，从而影响面筋网络的连续性与面团的组织结构。比较2个品种的苹果全粉对面包感官品质的影响发现，除了色泽和硬度，其余指标并无明显差异。
但考虑到苹果全粉的营养学意义，我们在制作苹果全粉强化面包时，为了提升品质，应该尽可能精确控制揉面时间在9 min以内，辅助以食品乳化剂、增稠剂来提高面团稠度，增强面包的持水性和持气性，从而在货架期内维持松软的口感。
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