表1 绿茶面包加工工艺试验因素水平表
Table 1 Levels of orthogonal text factors of green teabread processing technology
廖珺*，王烨军，苏有健，张永利
(安徽省农业科学院 茶叶研究所，安徽 合肥，230031)
摘 要 以超微绿茶粉为原料进行茶面包的制作，采用色彩色差仪辅助感官评定法，通过单因素和正交试验研究超微绿茶粉添加量、发酵时间、烘烤温度、烘烤时间对绿茶面包色泽变化和感官品质的影响，优化得出绿茶面包的最佳加工工艺条件：超微绿茶粉添加量4%，发酵时间90 min，烘烤温度190 ℃，烘烤时间8 min。在此工艺条件下加工的绿茶面包感官评分达到93分，色差值10.89，具有茶叶独特的口感风味和外观色泽。同时考察绿茶面包加工过程中茶多酚含量的变化，探明茶多酚含量损失主要发生在发酵和烘烤工序中。贮藏稳定性试验表明，超微绿茶粉的添加能延长面包的保质期且对面包的色泽变化差异影响不大。
关键词 绿茶面包；加工工艺；色差仪；感官评定；茶多酚；贮藏稳定性
第一作者：助理研究员(本文通讯作者，E-mail：632693239@qq.com)。
基金项目：安徽省农业科学院院长青年创新基金项目(17B0814)；黄山市科技计划项目(2016KN-06)
收稿日期：2018-06-19，改回日期：2018-09-19
DOI:10.13995/j.cnki.11-1802/ts.018063
面包作为传统烘焙食品之一[1]，选用小麦粉为主要原料，以酵母、鸡蛋、油脂、糖、盐等为辅料，加水调制成面团，经过分割、成形、醒发、焙烤、冷却等过程加工而成[2]。众所周知，面包是高热量碳水化合物食品[3]，不利于肥胖人员长期食用，且其保质期较短，易氧化变质[4]；然而茶叶中含有的茶多酚具有抗氧化作用[5]，能延长食品的保质期，同时茶叶中的功能成分具有多种保健功效[6-7]，以此为原料，开发健康、保健、绿色的茶面包能满足现代人便捷、营养的个性化需求。
目前，面包的质量标准及要求包括感官标准、卫生标准和理化要求[8]。其中感官标准中面包的色泽是感官审评的重要指标[9]，但由于受个人的主观限制，重复性较差，导致面包色泽的感官评定结果不够准确，需专门仪器辅助检验[10]。色彩色差仪是一种方便快捷的颜色检测仪器，它利用一种标准照明发光体将标准颜色照射到物体上，在物体表面发生折射、反射、漫射等一系列物理作用，将电信号转化成数字形式显示，测出各种试样被测位置的颜色，并自动比较样板与被检品之间的颜色差异，输出L*、a*、b*值和比色后的ΔE*、ΔL*、Δa*、Δb*值[11]。
本文采用色差分析法对茶面包外观色泽进行数字化评判，并结合传统感官评定法探讨不同组合的超微绿茶粉添加量、发酵时间、烘烤温度、烘烤时间对面包色泽变化和感官品质的影响，优化得出最佳的超微绿茶面包加工工艺条件，克服了感官评定中的主观性误差，同时，考察绿茶面包加工过程中其功效成分茶多酚含量变化及绿茶面包在贮藏期的品质稳定性，为绿茶面包加工提供了数字化技术支撑。
面包粉,潍坊风筝面粉有限公司；超微绿茶粉,金坛市鑫园粉茶有限公司；高活性干酵母,安琪酵母股份有限公司；黄油,安佳食品有限公司；白砂糖、食盐,市售；无水乙醇、三氯甲烷、冰乙酸、KI、硫代硫酸钠、乙醚、异丙醇、酚酞等试剂,国药集团化学试剂有限公司。
电热食品烘炉,佛山市万锋厨具有限公司；发酵箱,佛山市明盛电器实业有限公司；便携式电脑色差仪,深圳市三恩时科技有限公司；恒温恒湿培养箱,上海胜卫电子科技有限公司；离心机(KH19A),湖南凯达仪器有限公司；数显电热恒温水浴锅(HH-4),常州天瑞仪器有限公司。
1.3.1 绿茶面包的制作配方及工艺流程
面包制作配方[12-13]：面包粉100 g、干酵母2 g、黄油10 g、白砂糖16 g、盐2 g、水65 mL、超微绿茶粉的添加量为面粉质量的0%、2%、4%、6%、8%、10%。工艺流程[14-15]如下：
面包配料混匀搅拌→放置于30 ℃、湿度75%的环境下发酵→整型→温度36～38 ℃、湿度80%条件下醒发30 min→烘烤→冷却→成品
工艺要点：面包配料混匀时，酵母要先用温水活化[16]；黄油也要事先融化好，待其他配料混匀揉成面团后再加入[17]。
1.3.2 绿茶面包加工工艺单因素试验
分别以不同的超微绿茶粉添加量、发酵时间、烘烤温度、烘烤时间为因素研究其对面包色差和感官品质的影响。
1.3.2.1 超微绿茶粉添加量单因素试验
分别选取超微绿茶粉的添加量为面粉质量的0%、2%、4%、6%、8%、10%，发酵时间90 min，烘烤温度190 ℃，烘烤时间10 min，加工生产面包，考察绿茶面包的感官特性和色差变化，以确定超微绿茶粉添加量影响的显著性及较适水平区间。
1.3.2.2 发酵时间单因素试验
分别选取发酵时间60、75、90、105、120 min，烘烤温度190 ℃，烘烤时间10 min，超微绿茶粉添加量为1.3.2.1试验结果较好的值，加工生产面包，考察绿茶面包的感官特性和色差变化，以确定发酵时间影响的显著性及较适水平区间。
1.3.2.3 烘烤温度单因素试验
分别选取烘烤温度170、180、190、200、210 ℃，烘烤时间10 min，超微绿茶粉添加量为1.3.2.1试验结果较好的值，发酵时间为1.3.2.2试验结果较好的值，加工生产面包，考察绿茶面包的感官特性和色差变化，以确定烘烤温度影响的显著性及较适水平区间。
1.3.2.4 烘烤时间单因素试验
分别选取烘烤时间6、8、10、12、14 min，超微绿茶粉添加量为1.3.2.1试验结果较好的值，发酵时间为1.3.2.2试验结果较好的值，烘烤温度为1.3.2.3试验结果较好的值，加工生产面包，考察绿茶面包的感官特性和色差变化，以确定烘烤时间影响的显著性及较适水平区间。
1.3.3 绿茶面包加工工艺正交优化试验
根据单因素试验结果，选择对感官特性和色差变化影响显著的因素及较适的水平区间，以产品的感官评价和色差值作为指标，进行正交试验，每组试验重复3次，结果取其平均值，通过方差分析处理试验数据，确定绿茶面包的最佳工艺条件。
表1 绿茶面包加工工艺试验因素水平表
Table 1 Levels of orthogonal text factors of green teabread processing technology
1.3.4 面包比容测定
将面包烘烤后冷却至室温，按照GB/T 20981—2007测定其比容。
1.3.5 面包感官分析
由固定的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综合评判，评分标准见表2[18-19]。
表2 面包感官评分标准
Table 2 The sensory evaluation standard of bread
1.3.6 面包色差的测定[20-21]
在面包上随机取6个点，用色差计测L*、a*、b*值，每组试验测量5个样本，取平均值，色差偏差(ΔE)是样品色差值与对照样品色差值之间的偏差，其计算如公式(1)所示：
(1)
式中：L*为明亮度；a*为红绿值，正值为红色，负值为绿色；b*为黄蓝值，正值为黄色，负值为蓝色。L0、a0、b0分别表示对照组面包(茶多酚添加量为0时)的色差值；L1、a1、b1表示试验中测得的茶面包的色差值。
1.3.7 绿茶面包加工过程中茶多酚含量的测定
在正交优化得到的最优条件下制作绿茶面包，选取关键加工阶段(和面前、和面后、发酵后、醒发后、烘烤后)取样，用GB/T 8313—2008测定茶多酚含量。
1.3.8 绿茶面包贮藏品质稳定性的测定[22-23]
将最佳条件下制得的绿茶面包与普通面包分别置于25 ℃左右、湿度75%的培养箱中进行贮藏试验，每天检测面包过氧化值、酸价、色泽的变化。
1.3.8.1 过氧化值的测定
按照GB 5009.227—2016进行测定。
1.3.8.2 酸价的测定
按照GB 5009.229—2016进行测定。
1.3.8.3 色泽的测定
在面包表面随机取6个点，用色差计测定L*、a*、b*值。
2.1.1 超微绿茶粉添加量对绿茶面包感官特性和色差变化的影响
在发酵时间90 min，烘烤温度190 ℃，烘烤时间10 min的条件下，考察超微绿茶粉添加量对绿茶面包的感官特性和色差变化的影响，见图1。
图1 超微绿茶粉添加量对绿茶面包感官评分和色差变化的影响
Fig.1 Effect of the amount of ultrafine green tea powder on sensory scores and color difference of green tea bread
由图1可知，感官评分随着超微绿茶粉添加量的增加先增大后减小，当添加量为4%时，感官评分达到最高值，这是由于超微绿茶粉添加量的增多使得面包逐渐具有独特的茶香和茶味，但当添加量大于4%后，面包的茶味变得越来越浓，苦涩味明显变重，影响面包的口感；同时，随着超微绿茶粉添加量的增加，面包色泽逐渐加深，导致色差值逐渐增大，在添加量大于6%时，增大幅度越来越大。因此，综合考量较适的超微绿茶粉添加量为4%左右。经方差分析可知，该因素高度显著(P<0.01)，可作为后续正交试验的试验因素。
2.1.2 发酵时间对绿茶面包感官特性和色差变化的影响
在超微绿茶粉添加量为4%，烘烤温度190 ℃，烘烤时间10 min的条件下，考察发酵时间对绿茶面包的感官特性和色差变化的影响，见图2。
图2 发酵时间对绿茶面包感官评分和色差变化的影响
Fig.2 Effect of fermentation time on sensory scores and color difference of green tea bread
由图2可知，在加工过程中，随着发酵时间的延长，绿茶面包的感官评分先升后降，当发酵时间为90 min时，感官评分达到最高值，当发酵时间低于90 min时，时间过短，面团的组织不细腻，会出现不均匀的孔洞，当发酵时间超过90 min时，面团很快成熟过度，持气性变劣，会产生酸味且黏度增大不利于后续操作。同时，色差值也随着发酵时间的延长而减少，当发酵时间超过90 min时，色差值减少的幅度很小，说明时间越长茶多酚氧化程度越高，导致面包色泽由绿变成黄绿。因此，综合考量较适的发酵时间为90 min左右。经方差分析可知，该因素高度显著(P<0.01)，可作为后续正交试验的试验因素。
2.1.3 烘烤温度对绿茶面包感官特性和色差变化的影响
在超微绿茶粉添加量为4%，发酵时间90 min，烘烤时间10 min的条件下，考察烘烤温度对绿茶面包的感官特性和色差变化的影响，见图3。由图3可知，随着烘烤温度由170 ℃上升至210 ℃时，绿茶面包的感官评分先升后降，当烘烤温度为190 ℃时，感官评分达到最高值。当烘烤温度低于190 ℃时，由于烘烤温度不足，使得烘烤时间延长面包表面着色不够，烤好的面包表面会形成一层厚皮，切割时掉渣，完全失去面包应有的柔软体质；然而当烘烤温度大于190 ℃时，面包容易产生外焦内生的现象。同时，色差值随着烘烤温度的上升呈现先降后升的趋势，当温度在190 ℃时色差值最低，温度低于190 ℃时，烘烤温度不足，面包着色缓慢，烤好的面包颜色苍白，温度大于190 ℃时，面包易褐变生成黑色不溶性的苦味物质，导致颜色过深。因此，综合考量较适的烘烤温度为190 ℃左右。经方差分析，该因素高度显著(P<0.01)，可作为后续正交试验的试验因素。
图3 烘烤温度对绿茶面包感官评分和色差变化的影响
Fig.3 Effect of baking temperature on sensory scores and color difference of green tea bread
2.1.4 烘烤时间对绿茶面包感官特性和色差变化的影响
在超微绿茶粉添加量为4%，发酵时间90 min，烘烤温度190 ℃的条件下，考察烘烤时间对绿茶面包的感官特性和色差变化的影响，见图4。由图4可知，随着烘烤时间的延长，绿茶面包的感官评分先升后降，当烘烤时间为8 min时，感官评分达到最高值。
当烘烤时间低于8 min时，由于时间过短，面包发黏且内部易出现尚未完全烤熟的现象，而时间大于8 min后，面包表皮较硬，容易烤焦。同时，当烘烤时间低于8 min时，时间过短导致面包上色不均匀且颜色较浅，色差值呈现下降趋势；当烘烤时间超过10 min时，面包容易烤焦导致颜色发暗，色差值呈现上升趋势。因此，综合考量较适的烘烤时间为8 min左右。经方差分析，该因素高度显著(P<0.01)，可作为后续正交试验的试验因素。
图4 烘烤时间对绿茶面包感官评分和色差变化的影响
Fig.4 Effect of baking time on sensory scores and color difference of green tea bread
根据单因素试验结果，选取对感官特性和色差变化影响显著的超微绿茶粉添加量(A)、发酵时间(B)、烘烤温度(C)、烘烤时间(D)4个因素以及较适的水平区间，采用L9(34)正交表对绿茶面包加工工艺参数进行优化。以感官评分和色差值为考察指标，每组试验重复3次，结果取其平均值。正交试验方案与结果见表3，试验结果的方差分析见表4和表5。
表3 绿茶面包加工工艺试验方案与结果
Table 3 The orthogonal array design matrix and results of green tea bread processing technology
续表3
表4 感官评分方差分析表
Table 4 The variance analysis for sensory scores
注：F0.01(2,18)=6.01，F0.05(2,18)=3.55，下同。
表5 色差方差分析表
Table 5 The variance analysis for color difference
结果表明，因素A、B、C、D对感官评分和色差值的影响均为高度显著，根据极差的大小，各因素对感官评分指标影响的主次顺序为发酵时间(B)>超微绿茶粉添加量(A)>烘烤温度(C)>烘烤时间(D)，其直观分析较好的反应条件为A1B2C2D2，计算分析较好的反应条件为A2B2C2D2，与直观分析不同。对色差指标影响的主次顺序为超微绿茶粉添加量(A)>烘烤温度(C)>烘烤时间(D)>发酵时间(B)，色差值越小，表明试验样品与对照样品之间的色差相差越小。因此，选取最小值，可知直观分析较好的反应条件为A1B2C2D2，计算分析较好的反应条件为A1B2C2D2，与直观分析相同。
因此，将A1B2C2D2与A2B2C2D2这2组不同组合方案进行验证，重复3次，其感官评分平均值分别为89.33和93，色差值平均值分别为10.42和10.89，由于2个组合方案中色差值相差不大，因此，综合分析得出绿茶面包最佳加工工艺条件为A2B2C2D2，即超微绿茶粉添加量为4%，发酵时间90 min，烘烤温度190 ℃，烘烤时间8 min。
茶多酚是绿茶中含量最高的一种功效成分，其具有天然的抗氧化性及清除自由基等保健作用[24]，绿茶面包加工过程中茶多酚含量的变化会影响茶面包的营养品质。为掌握绿茶面包加工过程中茶多酚含量的变化，实验选取优化所得的最佳工艺条件，分别在和面前、和面后、发酵后、醒发后、烘烤后对其茶多酚含量变化进行了测定。
表6 绿茶面包加工过程中茶多酚含量的变化情况
Table 6 Changes of tea polyphenol content during
processing of green tea bread
注：同行肩标字母不同表示差异显著(P<0.05)。
由表6可知，在绿茶面包加工过程中，茶多酚含量从0.5%下降到0.4%，损失率为20%，其中，和面、醒发工序对茶多酚含量的变化影响较小，茶多酚含量在发酵和烘烤过程中损失较大。在面团发酵前后，茶多酚的含量从0.49%下降到0.46%，损失率为6.52%；在面团烘烤前后，茶多酚的含量从0.45%下降到0.4%，损失率为11.11%，烘烤工序对绿茶面包中茶多酚保留量影响最大。
在温度25 ℃左右、湿度75%存放条件下，通过对比分析普通面包、添加4%超微绿茶粉面包的酸价、过氧化值及色泽随时间的变化，研究添加超微绿茶粉对面包贮藏稳定性的影响。
2.4.1 绿茶面包贮藏期间过氧化值的变化
根据GB 7099—2015《食品安全国家标准糕点、面包》中规定，面包的过氧化值(以脂肪计)应不大于0.25 g/100g。由图5可知，普通面包、添加4%超微绿茶粉面包随着存放时间的递增，其过氧化值都在逐渐增加，但绿茶面包的过氧化值上升速度始终小于普通面包，这可能是由于超微绿茶粉中的抗氧化成分(多酚类和维生素)使得绿茶面包氧化速度减慢。当存放到4 d时，普通面包的过氧化值已上升到0.27 g/100g，超过国标的上限值，普通面包已氧化变质；而在相同环境下，绿茶面包的过氧化值仅为0.12 g/100g，仍在正常值范围内。直到存放8 d后，绿茶面包的过氧化值才达0.26 g/100g，超过国标规定的数值。
图5 面包贮藏期间过氧化值的变化趋势
Fig.5 Peroxide value of bread during storage
2.4.2 绿茶面包贮藏期间酸价的变化
根据GB 7099—2015《食品安全国家标准糕点、面包》中规定，面包的酸价(以脂肪计)(KOH)≤5 mg/g。由图6可知，普通面包、添加4%超微绿茶粉面包在贮藏过程中，其酸价都在逐渐增加，但绿茶面包酸价的变化均小于普通面包。
图6 面包贮藏期间酸价的变化趋势
Fig.6 Acid value of bread during storage
在25 ℃左右存放到5 d时，普通面包的酸价已达到 5.5 mg/g，超过了国标规定的数值；而相同环境下，茶面包的酸价仅为3.2 mg/g，在正常值范围内。直到存放8 d时，绿茶面包的酸价才达5.2 mg/g，超过国标规定，表明茶叶的抗氧化作用能延缓面包的酸败。
2.4.3 绿茶面包贮藏期间色泽的变化
由图7可知，在温度25 ℃，湿度75%的环境下，随着贮藏时间的延长，普通面包和绿茶面包的L*值都在逐渐变小，说明不同处理面包的亮度在逐渐降低。由图8～图9可知，普通面包a*、b*值都基本不变，而绿茶面包的a*值却缓慢增加，b*值基本不变，说明贮藏时间对普通面包色度基本没有影响，但绿茶面包由黄绿色逐渐变成黄色隐绿，这可能是由于茶面包中的茶多酚氧化而导致的色泽变化。总体来看，绿茶面包和普通面包在贮藏期间色泽变化的差异尚不明显。
图7 面包贮藏期间L*的变化趋势
Fig.7 L* of bread during storage
图8 面包贮藏期间a*的变化趋势
Fig.8 a* of bread during storage
图9 面包贮藏期间b*的变化趋势
Fig.9 b* of bread during storage
本试验运用色差分析和感官评定法相结合来优化绿茶面包的加工工艺，通过单因素和正交试验获得最佳工艺条件为：超微绿茶粉添加量4%，发酵时间90 min，烘烤温度190 ℃，烘烤时间8 min。该条件下加工的绿茶面包感官评分93分，色差值10.89，说明添加超微绿茶粉制成的茶面包，不仅能在一定程度上改善普通面包的风味口感，还赋予普通面包独特的外观色泽。通过测定超微绿茶面包加工过程中茶多酚含量变化，探明在和面和醒发过程对茶多酚功能成分均没有太大影响，但在发酵和烘烤过程中对茶多酚的氧化损失影响较大，其损失率分别为6.52%、11.11%，如绿茶面包发酵时间延长和过高温度烘烤将会促使茶多酚氧化作用加剧。贮藏稳定性试验结果表明，面包加工中添加适量的超微绿茶粉对抑制面包的氧化变质，延长面包的保质期有一定的效果，且超微绿茶粉对面包在贮藏期间色泽变化差异不具有明显影响。
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LIAO Jun*,WANG Yejun,SU Youjian,ZHANG Yongli
(Tea Research Institution, Anhui Academy of Agricultural Sciences, Hefei 230031, China)
Abstract In this study, ultrafine green tea powder was used in tea flavoured bread making. Colorimeter, sensory evaluation method, single-factor experiments, and orthogonal experiments were used to examine the effects of ultrafine green tea powder dosage, fermentation time, baking temperature, and baking time on the changes in bread color and sensory quality. The optimal processing condition was as follows: 4% ultrafine green tea powder, fermented for 90 min at 190 ℃, and baked for 8 min. Under these optimal conditions, the sensory score of the tea bread reached up to 93 points, the color difference was 10.89, and it had unique taste, flavor, appearance, and color of tea. In addition, changes in polyphenols contents in green tea bread during processing were investigated. It was found that tea polyphenols were mainly lost at fermentation and baking stages. Storage stability experiments showed that compared to ordinary breads, ultrafine green tea powder prolonged the shelf life of the bread and had little effects on color changes of the bread.
Key words green tea bread; processing technology; colorimeter; sensory evaluation; tea polyphenol; storage stability