本发明涉及一种发酵豆渣面包及其制备方法。
背景技术：
：：我国是世界上大豆加工的主要国家之一。豆渣是大豆油脂、酱油、豆腐等传统豆制品加工的副产物，约占全大豆干重的15％～20％，我国每年大约可产2000万吨湿豆渣。但由于豆渣口感粗糙，水分含量大，易腐败变质，而且运输困难，因此通常只用作饲料或直接废弃，不仅浪费资源，而且易造成环境污染[1]。将黄豆制成豆浆、豆奶或豆腐的过程中，会产生大量去除可溶性蛋白的豆渣副产品[2]。将豆渣进行发酵，不但使废料变废为宝，而且将其运用到食品当中更发挥了其优点，提高了豆制品在食品中的利用率。本发明将发酵豆渣应用于面包的制作，烘制出既可口又营养的发酵豆渣面包，并对发酵豆渣面包的品质进行评定，同时，选出发酵豆渣在面包中的最佳添加量。为发酵豆渣在焙烤食品中的应用提供了新的应用途径。说明内容本发明目的在于提供一种发酵豆渣面包，含有丰富的膳食纤维功能因子，具有较好营养和保健功能。本发明的另一目的在于提供一种发酵豆渣面包的制备方法，通过合理的配方和恰当的工艺，生产的发酵豆渣面包柔软适口，不酸，不黏，具有香浓的大豆香味，营养丰富且具有大豆的一些保健功效；使所制备得到的面包产品在具有营养性的同时具有良好的风味口感。本发明技术方案如下一种发酵豆渣面包，以质量份计，其原料包括：面粉100份，发酵豆渣3-9份，酵母1.5-2.5份，奶油0-15份，白糖0-18份，鸡蛋2-8份，食盐0-1.6份，面包改良剂0.5-3份，水40-65份，其中所述豆渣粒度为50-60目(例如50目、55目、60目)。优选地，所述发酵豆渣面包，以质量份计，其原料包括：面粉100份，发酵豆渣5份，酵母2份，奶油15份，白糖14份，鸡蛋5份，食盐1份，面包改良剂3份，水45份，其中所述豆渣粒度为50目。本发明所述发酵豆渣采用平菇(pleurotusostreatus)作为菌种对豆渣发酵得到，参考相关文献(例如文献[3]，豆渣初始ph7.5、接种量10.5％、培养温度30.5℃、培养时间13d。进一步地，本发明所述发酵豆渣干物质的质量含量为19-30％；和/或，所述发酵豆渣干物质中可溶性膳食纤维质量含量为10-25％。在一个具体实施方式中所述发酵豆渣干物质的质量含量为20.400％，所述发酵豆渣干物质(即干发酵豆渣)中可溶性膳食纤维质量含量为13.4％，不溶性膳食纤维质量含量为41.3％。发酵豆渣采用经过发酵处理以及改性处理之后具有良好加工特性。所述白糖可用白砂糖，但更优选为绵白糖。所述面粉优选为高筋粉。采用本领域常用面包改良剂即可，可市售获得。可按常规方法将发酵豆渣加适量水磨碎或匀浆处理至所需粒度后使用。本发明还提供上述发酵豆渣面包的制备方法，包括：将所述发酵豆渣加适量水处理至所需粒度，制成发酵豆渣浆料；与其他原料一起按常规面包制备方法制成。本发明提供的发酵豆渣面包的感官指标、理化指标、卫生指标等应符合相应的国家行业标准。本发明发酵豆渣面包柔软适口，不酸，不黏，有独特的大豆香味，营养丰富且具有大豆的一些保健功效，既不影响原有的口感、弹性等因素，又富含膳食纤维，符合人们对食品越来越高的健康、安全要求。本发明通过优化配方，所制作的发酵豆渣面包品质得到了明显改善。面包贮存过程中面包心水分含量变化趋势表明：相比普通面包，发酵豆渣面包具有较强的持水力，老化速率明显降低，面包货架期延长。附图说明图1表示发酵豆渣添加量对面包品质的影响；图2表示酵母添加量对面包品质的影响；图3表示发酵豆渣粒度对面包品质的影响；图4表示各因素交互作用对面包品质的影响；图5表示实验例中空白对照比最佳配方组微观结构-扫描电镜图。具体实施方式以下实施例或实验例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。以下未注明具体技术或条件者，按照本领域内的文献所描述的技术或条件，或者按照产品说明书进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可通过正规渠道商购买得到的常规产品。如无特殊说明，本发明所述％均指质量百分含量。如无特殊说明，以下所述豆渣均指发酵豆渣，采用平菇作为菌种对豆渣发酵得到，参考文献[3]，豆渣初始ph7.5、接种量10.5％、培养温度30.5℃、培养时间13d。发酵豆渣其干物质含量为19-30％，所述发酵豆渣干物质中可溶性膳食纤维质量含量为10-25％。实施例1一种发酵豆渣面包，以质量份计，其原料包括：面粉100份，发酵豆渣5份，酵母2份，奶油15份，白糖14份，鸡蛋5份，食盐1份，面包改良剂3份，水45份，其中所述豆渣粒度为50目。制备方法包括将所述发酵豆渣加适量水处理至所需粒度，制成发酵豆渣浆料；按配比其他原料制成发酵豆渣面包实施例2一种发酵豆渣面包，以质量份计，其原料包括：面粉100份，发酵豆渣3份，酵母1.5份，奶油5份，白糖10份，鸡蛋2份，食盐0.5份，面包改良剂0.5份，水40份，其中所述豆渣粒度为50目。制备方法同实施例1。实施例3一种发酵豆渣面包，以质量份计，其原料包括：面粉100份，发酵豆渣9份，酵母2.5份，奶油15份，白糖18份，鸡蛋8份，食盐1.6份，面包改良剂3份，水65份，其中所述豆渣粒度为60目。制备方法同实施例1。实施例4一种发酵豆渣面包，与实施例1的区别仅在于所述豆渣粒度为55目。实验例1材料与方法1.1材料与试剂发酵豆渣：同上；鸡蛋、食盐市售；高筋小麦粉五得利集团深州面粉有限公司；绵白糖宁安市镜泊湖糖业有限责任公司；面包改良剂、酵母安琪酵母股份有限公司；1.2仪器与设备acf-s型电子天平上海第二天平仪器厂；jj-2型组织捣碎匀浆机常州市国华电器有限公司；xyf-e远红外线食品烤炉广州电热设备厂；xh20型自动控温控湿醒发箱长春市炊事机械厂；hs30双动和面机广州恒联实业股份有限公司；ta-xt2i物性测定仪英国stablemierosystem公司；马尔文mastersizer3000激光粒度仪英国马尔文仪器有限公司。1.3豆渣基础营养成分测定1.3.1.1水分含量的测定按照gb5009.3-2010《食品中水分含量的测定》规定的测定。1.3.1.2灰分的测定按照gb5009.4-2010《食品中灰分的测定》规定的进行测定。1.3.1.3粗脂肪的测定按照gb/t14772-2008规定采用索氏提取法测定。1.3.1.4蛋白质的测定按照gb5009.5-2010采用分光光度法测定1.3.1.5膳食纤维的测定按照gb/t5009.88-2014规定进行测定1.3.1.6碳水化合物的测定从食品的净含量中减去蛋白质、粗脂肪、水分及灰分的量得到结果。1.4方法1.4.1发酵豆渣前处理将湿豆渣原料进行匀浆处理，制成发酵豆渣浆料，即每次试验前，根据面包基础配方中豆渣和水的添加量准确称取混合，用组织捣碎机进行匀浆处理。在预实验基础上结合激光粒度仪测定，确定匀浆处理时间分别为10min、15min、20min、25min、30min时，豆渣粒径分别为358.7、298.7、266.7、254.3、234.7μm，根据泰勒标准筛标准进行微米和目数之间的转换分别为45、50、55、60、65目。1.4.2工艺流程[4]原料预处理、称量→面团调制→切块→搓圆→整形→醒发→烘烤→冷却→成品1.4.3发酵豆渣添加量和粒度对面包理化特性及感官评分的影响1.4.3.1发酵豆渣添加量和粒度对面包理化特性的影响①发酵豆渣添加量对面包理化特性的影响以高筋粉100％为基准，其他辅料分别占面粉的比例为：奶油15％、鸡蛋5％、食盐1％、改良剂3％、水45％、粒度为55目保持不变，以0％、3％、6％、9％、12％、15％的添加量加入发酵豆渣制作面包，对其比容、老化度和物性进行测定，3次平行。②发酵豆渣添加粒度对面包理化特性的影响以高筋粉100％为基准，其他辅料分别占面粉的比例为：奶油15％、鸡蛋5％、食盐1％、改良剂3％、水45％、发酵豆渣添加量为6％保持不变，发酵豆渣粒度分别为45、50、55、60、65目进行发酵豆渣面包的制作，对其比容、老化度和物性进行测定，3次平行。1.4.3.2发酵豆渣添加量和粒度对面包感官评分的影响①发酵豆渣添加量对面包感官评分的影响以高筋粉100％为基准，其他辅料分别占面粉的比例为：奶油15％、鸡蛋5％、食盐1％、改良剂3％、水45％、粒度为55目保持不变，以0％、3％、6％、9％、12％、15％的添加量加入发酵豆渣制作面包，对其感官评分进行分析。②发酵豆渣粒度对面包感官评分的影响以高筋粉100％为基准，其他辅料分别占面粉的比例为：奶油15％、鸡蛋5％、食盐1％、改良剂3％、水45％、发酵豆渣添加量为6％保持不变，发酵豆渣粒度分别为45、50、55、60、65目进行发酵豆渣面包的制作，对其感官评分进行分析。1.5发酵豆渣面包响应面优化的单因素试验在预实验基础上，每个配方中基本配料(以高筋粉100％为基准，其他辅料分别占面粉的比例为：奶油15％、鸡蛋5％、食盐1％、改良剂3％、水45％)保持不变。分别以发酵豆渣添加量、酵母添加量和发酵豆渣粒度为因素，以感官评分为指标进行单因素试验以确定响应面水平。1.5.1发酵豆渣添加量的单因素试验在各物料添加量为酵母2％、糖14％、奶油15％、盐1％、鸡蛋5％、改良剂3％、水45％、发酵豆渣粒度为55目的条件下，分别添加0％、3％、6％、9％、12％、15％发酵豆渣做单因素试验，进行感官评定，确定其添加量水平。1.5.2酵母添加量的单因素试验在各物料添加量为发酵豆渣6％、糖14％、奶油15％、盐1％、鸡蛋5％、改良剂3％、水45％、发酵豆渣粒度为55目的条件下，分别添加1％、1.5％、2％、2.5％、3％的酵母做单因素试验，进行感官评定，确定其添加量水平。1.5.3发酵豆渣粒度的单因素试验在各物料添加量为酵母2％、发酵豆渣6％、糖14％、奶油15％、改良剂3％、盐1％、鸡蛋5％、水45％的条件下，发酵豆渣粒度分别为45、50、55、60、65目做单因素试验，进行感官评定，确定其添加量水平。1.6发酵豆渣面包的响应面优化试验在单因素试验的基础上，以发酵豆渣添加量(x1)，酵母添加量(x2)，发酵豆渣添加粒度(x3)为响应因素，以面包感官品质评分(y)为响应值，通过box-benhnken中心组合试验和响应面分析法确定面包的最佳工艺条件。试验设计因素水平见表1。表1发酵豆渣面包响应面分析试验设计因素和水平1.7最优配方下的对比试验通过响应面试验确定最佳配方，按照最佳配方进行对比试验，以空白为参考，通过对各个考察指标的对比以及通过扫面电镜观察1000倍率下的面包的微观结构，探究添加发酵豆渣对面包品质以及表观结构的影响。1.8面包的感官评价对面包感官评价采用评分法，评分指标为：面包皮色(5分)、皮质(5分)、均匀度(5分)；面包芯颜色(10分)、纹理结构(20分)、质地(20分)、口感(20分)、香气(15分)，总分100分。以10人(22-30岁，其中女性5名，具备面包感官评分的基础知识)组成评分小组，在室温下进行评分，然后取平均值。评分细则见表2。表2发酵豆渣面包感官评分标准1.9面包性质的测定方法1.9.1面包的比容采用菜籽置换法测量面包体积，面包体积(cm3)与质量之比即为比容。c＝v/m式中：c——面包比容，ml/gv——面包体积，mlm——面包质量，g1.9.2面包的物性利用物性仪对发酵豆渣面包以及未添加发酵豆渣的面包进行物性分析，进行比较。1.9.3面包的老化度取10g在常温下贮存24h、48h、72h的面包瓤，放入孔径为0.36mm的标准筛中，再放入10个直径5mm的不锈钢球，以120r/min的频率振荡5min，称取筛下物的质量，以单位时间内筛下面包屑的质量作为衡量面包老化程度的标准[5]。式中：m为筛下物质量。1.9.4面包的微观结构通过shimazux-550扫描电镜在1000倍镜头下对面包进行微观结构观察。2结果与分析2.1发酵豆渣基础营养成分测定结果发酵豆渣中干物质含量为20.400％；将其制成干豆渣(含水量＜5％)后其基础营养成分见下表3：表3干发酵豆渣中基础营养成分表2.2豆渣添加量对面包比容影响的实验结果不同发酵豆渣添加量面包的比容见表4。表4不同添加量发酵豆渣面包的比容注：数据均为3个平行样的平均值。由表4可以知，添加发酵豆渣的面包其比容低于未添加的面包。当添加量为6％时，面包比容略有提升。面包体积随着添加量的继续增加而减小，其原因是大豆膳食纤维的增加会影响面筋的形成，面筋与纤维物质发生交互作用，导致面筋网络结构的萎缩[6-7]。随着面包中大豆膳食纤维含量的增加，面包的重量也随之增加，这主要是由于纤维物质持水力较强所致[8]。2.3豆渣添加量对面包老化度的影响结果不同发酵豆渣添加量面包的老化度见表5。表5发酵豆渣添加量对面包老化度的影响注：数据均为3个平行样的平均值。由表5可知，添加发酵豆渣的面包老化度低于为未添加发酵豆渣的面包。当添加量为6％时，老化度最低，随着添加量的增多，老化度略增加。一方面原因可能是豆渣颗粒均匀的分布在面包内部，豆渣中含有大量的膳食纤维，膳食纤维具有良好的吸水性，而水分含量对面包的老化有非常大的影响，因此添加豆渣的面包水分散失慢，所以老化度会低于未添加豆渣的面包；另一方面豆渣中的膳食纤维会增强面筋蛋白的亲水性能，会降低面团中面筋蛋白与淀粉颗粒的相互作用，能减弱淀粉颗粒的重结晶作用，因此会延缓面包老化。2.4豆渣添加量对面包物性(硬度、弹性、回复力、咀嚼性)不同添加量发酵豆渣面包的物性测定结果见表6，发酵豆渣添加量对面包的硬度、弹性和回复性影响较为明显，对咀嚼性影响不明显。随着发酵豆渣添加量的增大，面包的硬度有逐渐减小、弹性和回复性逐渐增大的趋势。当发酵豆渣添加量达到6％时，面包的硬度最小、弹性和回复性最大；添加量继续增大则硬度增大，弹性和回复性减小。硬度和弹性是面包老化的直观表征，通常硬度越高，面包品质越差，面包的弹性值与面包品质成正相关，结果表明发酵豆渣添加量为6％时，面包的物性和品质最好。在面包中添加适量发酵豆渣可以降低面包的硬度，与发酵豆渣中的纤维物质的持水性有关，发酵豆渣的持水性在一定程度上延缓了面包的老化，减小面包的硬度，增大了面包的弹性和回复性；过量发酵豆渣的添加稀释了面筋蛋白，不利于面筋结构的形成，面包内部蜂窝状组织的壁增厚，气孔大而粗糙，使其硬度增大，回复性降低，面包的物性变差[9]。表6不同添加量发酵豆渣面包的质构注：数据均为2个平行样的平均值。2.5豆渣添加粒度对面包比容的影响不同粒度发酵豆渣面包的比容见表7。表7不同添加粒度发酵豆渣面包的比容注：数据均为3个平行样的平均值。由表7可以知，添加不同粒度的发酵豆渣，面包的比容差异不明显。当添加粒度为55目时，面包比容最大。2.6豆渣添加粒度对面包老化度的影响不同发酵豆渣面包的老化度见表8。表8发酵豆渣添加粒度对面包老化度的影响注：数据均为3个平行样的平均值。由表8可以知，添加不同粒度的发酵豆渣，面包的老化度差异不明显。当添加粒度为55目时，面包比容最小。2.7豆渣添加粒度对面包物性(硬度、弹性、回复力、咀嚼性)表9不同粒度发酵豆渣面包的物性注：数据均为2个平行样的平均值。不同添加粒度发酵豆渣面包的物性测定结果见表9，当发酵豆渣添加粒度为60目时，面包的硬度最小、弹性和回复性最大。硬度和弹性是面包老化的直观表征，通常硬度越高，面包品质越差，面包的弹性值与面包品质成正相关，结果表明发酵豆渣添加粒度为60目时，面包的物性和品质最好。2.8面包感官品质评定结果2.8.1豆渣添加量对面包感官评分影响结果对发酵豆渣不同添加量的面包进行感官品质评定，可以反映出发酵豆渣的添加量对面包感官品质的影响。从表10中可以看出，随着发酵豆渣添加量的逐渐增大，面包感官评分增大，添加量增大到6％时，面包的感官品质评分达到最高；随着发酵豆渣添加量的继续增大，面包的感官评分逐渐下降。发酵豆渣添加量为6％时，面包有淡淡的大豆香味，风味好，表面光滑、色泽好，面包芯气孔大小均匀，弹性较好，质地柔软，且口感细腻。表10不同添加量发酵豆渣面包感官评价注：数据均为3个平行样的平均值。2.8.2豆渣添加粒度对面包感官评分影响结果表11不同添加粒度发酵豆渣面包感官评价注：数据均为3个平行样的平均值。对发酵豆渣不同添加粒度的面包进行感官品质评定，可以反映出发酵豆渣的添加粒度对面包感官品质的影响。从表11中可以看出，随着发酵豆渣粒度对面包感官影响并不明显，当粒度为55目时，面包的感官品质评分达到最高。2.9单因素试验结果分析结果见图1-图3。从图1可以看出，随发酵豆渣添加量的增加，面包的品质在达到一个峰值后有所下降，内部面包心颜色也随之加深，表皮出现干裂，口感变得粗糙，内部气孔较大并不均匀，组织结构变得紧密不膨松。由于发酵豆渣当中存在大量膳食纤维，添加量过多会影响稀释面筋，影响其的形成[6]，从而对面包成品的口感和外观有很大影响。由图1确定发酵豆渣添加量为6％最为适宜。酵母的添加会影响到面包的产气量，从而影响面包体积和口感[7]。从图2可以看出，随酵母添加量的增加，面包的品质在达到一个峰值后有所下降，成品表皮色泽随酵母添加量的增加而变得有光泽、黄白并且光滑，组织疏松柔软；添加量在2％面包出现了明显的酵母味，内部组织粗糙，气孔变大并且不均匀。所以从综合品质上考虑，酵母用量确定为2％。粒度一定程度上会影响产品的组织结构以及口感。由图3可以看出，发酵豆渣粒度对产品的感官影响不明显，当粒度为55目时，面包的感官评分最高。2.10响应曲面分析表12响应面分析感官评定结果表13感官评定回归方程的方差分析注:**极显著水平，即p<0.01；*显著水平，即p<0.05利用design－expert软件对表8试验数据进行多元回归拟合，得到各因子对响应值的二次多项回归模型为：y＝86.56+0.56a+0.18b+0.11c-0.10ab-0.18ac-0.35bc-3.97a2-1.54b2-0.72c2对回归模型作显著检验和方差分析，结果见表12。该模型的f＝106.05，p＜0.0001，说明模型回归效果极显著。模型的相关系数r2＝0.9927，表明模型与试验拟合较好，自变量与响应值之间关系显著，该二次方程模型可靠，可用其分析、预测发酵豆渣面包的工艺配方。由表13和图4可知，各因素对发酵豆渣面包感官质量影响的主次顺序为：a>b>c。a，c2对发酵豆渣面包的感官质量有着显著影响，a2，b2对感官质量的影响达到极显著水平。利用design－expert软件对试验数据进行多元回归拟合，通过响应面分析可求得最佳参数以及各参数间的相互作用。通过软件分析，得到发酵豆渣面包的最佳工艺配方为：以混合粉为基重，发酵豆渣添加量4.81％，酵母1.6％，发酵豆渣粒度50目。在此条件下，综合评分为83.3498。考虑到实际可操作性，将优化参数修正为：发酵豆渣添加量5％，酵母2％，发酵豆渣粒度50目。按此优化配方制作发酵豆渣面包的综合评分为84.1。这与预测值基本一致，进一步验证了回归模型可用。2.11对比试验结果按照最优工艺配方制成的产品，测得面包的考察指标参数(其中老化度测定以72h老化度为标准)以及微观结构结果与空白对比见下表14和图5。最优配方样是按照响应面优化的最优配方比例添加发酵豆渣，即发酵豆渣5％、奶油15％、绵白糖14％、鸡蛋5％、食盐1％、酵母添加量2％、改良剂3％、水45％、发酵豆渣粒度50目，空白对照样配方除了不添加发酵豆渣之外，其余配料比例和工艺条件与最优配方完全一致。表14考察指标对比结果表从表中可以看出，最优配方面包弹性，回复力大于空白组面包；老化度，硬度，咀嚼性以及比容都小于空白，所以从口感上来说豆渣面包比普通面包更加松软，并且带有淡淡的大豆香气，从综合营养价值上评判，豆渣面包含有丰富的膳食纤维功能因子，具有非常高的营养价值。微观结构(扫描电镜图见图5)：从图5中可以看出放大1000倍后，整体上看空白对照样和最佳配方组的表面要光滑，这与面包的口感品质相符，空白对照样的口感比最佳配方的口感更加细腻，最佳配方面包的微观结构表面有凸起而且不光滑，能清晰地看到豆渣颗粒均匀的分布在表面上，而且最佳配方面包组织结构略显紧密，这和面包品质和物性的结果相符，添加豆渣使面包弹性，回复力较空白组有所增加，而面包老化度，硬度，咀嚼性和比容都有降低，面包整体品质有所提高。3结论本文感官评分为评价指标，通过单因素和响应面优化试验确定了发酵豆渣面包的最佳工艺配方为：以混合粉为基重，发酵豆渣添加量5％，酵母2％，粒度为50目。采用优化工艺配方制作的发酵豆渣面包综合评分为84.1，品质得到了明显改善。面包贮存过程中面包心水分含量变化趋势表明：相比普通面包，发酵豆渣面包具有较强的持水力，老化速率明显降低，面包货架期延长。虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施方案对本发明作了详尽的描述，但在本发明基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。参考文献：[1]张振山,叶素萍,李泉,等.豆渣的处理与加工利用[j].食品科学,2004,25(10):400-401.[2]宋昊,郑玉芝.黄豆豆渣发酵产物中挥发性风味化合物成分分析[j].食品科学,2016,10:176-182.[3]王夫杰,赵金杨,张金兰,等.响应面法优化食用菌农平1号固态发酵豆渣的条件[j].食品科学,2015,36(9):89-96.[4]张艳荣,刘婷婷,李玉.姬松茸膳食纤维在面包生产中应用的研究[j].食品科学,2007,05:166-169.[5]张守文.面包科学与加工工艺[m].北京:中国轻工业出版社,1996:513-553.[6]徐龙福,郑环宇,赵影.豆渣在焙烤食品中的应用研究[j].大豆科技,2013,03:47-52.[7]豆康宁,李超敏,赵永敢,等面包原辅料对面团发酵体积的影响研究[j].食品工业,2013,12:44-46.[8]pomeravzy.fiberinbreadmakingeffectsonrheologicalproperties[j].cerealchem,1997,54(1):25-41.[9]徐树来.米糠面包的物性分析及其感官质量的模糊综合评判[j].中国粮油学报,2009,24(03):21-24.当前第1页12当前第1页12