膳食纖維在焙烤食品中應(yīng)用

1、膳 食 纖 維 在 焙 烤 食 品 中 應(yīng) 用師萱, 陳婭, 羅金華(重慶市生物技術(shù)研究所有限責(zé)任公司, 重慶 401121摘要:該文簡介膳食纖維物化特性及生理功能性質(zhì)。目前, 在焙烤食品中應(yīng)用膳食纖維主要來源于大豆、 谷物、 果蔬, 膳食纖維在小劑量添加范圍內(nèi)對(duì)面筋網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)和面團(tuán)有一定改良作用, 但 若大劑量添加, 會(huì)對(duì)面團(tuán)特性產(chǎn)生副作用; 因此適宜添加膳食纖維能延緩面包陳化率, 增大面包和 糕點(diǎn)體積, 改善餅干咀嚼性, 及滿足人們對(duì)高膳食纖維、 低能量焙烤食品需求。 關(guān)鍵詞:膳食纖維; 面團(tuán); 焙烤食品The application of dietary fiber in baked fo

2、odsSHI Xuan, CHEN Ya, LUO Jin-hua(Chongqing Reseach Institute of Biotechnology Co., LTD. , Chongqing 401121, China Abstract :I n this paper the characteristics in physical chemistry and physiolo g ical functions of dietary fiber are briefly introduced. At present dietary fiber in ba k ed products co

3、mes from soyben 、 g rain 、 fruits and ve g etables. The networ k of wheat gluten and dou g h properties have certain improvements on the dietary fiber whtin the low dose. But it caused side effect to the dou g h properties at the hi g h dose. I n the suitable addition the a g in g of bread delayed a

4、nd the loaf volume and the pasty volume enlar g ed and the biscuit chewiness improved. Besides it meet the need for the hi g h dietary fiber and low ener g y ba k ed products. Keywords :dietary fiber ; dou g h ; ba k ed food 中圖分類號(hào):TS213.2 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1008 9578(2009 03 0004 03收稿日期:2009 02 131 膳食纖維膳食

5、纖維是指不被人體消化吸收的以多糖類 為主體高分子物質(zhì)總稱; 可分為水溶性纖維和水 不溶性纖維兩大類。水溶性膳食纖維是指不被人 體消化道酶消化, 但可溶于溫、 熱水且其水溶液又 能被其 4倍體積乙醇再沉淀的膳食纖維, 主要是胞 壁內(nèi)儲(chǔ)存物質(zhì)和分泌物, 包括果膠、 樹膠、 葡聚糖、 瓜兒豆膠、 羧甲基纖維素等。水不溶性纖維是指不 被人體消化道酶消化, 且不溶于熱水的纖維, 主要 是細(xì)胞壁組成成分, 包括纖維素、 半纖維素、 木質(zhì)素 和殼聚糖等。膳食纖維具有以下物化特性 1 :(1 高持水力; (2 吸附作用; (3 陽離子交換作用; (4 無能量填充 劑; (5 發(fā)酵作用; (6 溶解性與粘性。膳

6、食纖維物化 特性決定其生理功能, 主要有:整腸、 通便, 防治腸道 疾病和便秘; 調(diào)控血清膽固醇、 降血壓, 防治心血管疾 病; 降血糖, 防治糖尿病及預(yù)防肥胖、 減肥等。膳食纖維在焙烤食品生產(chǎn)中具有重要作用, 同 時(shí)其也會(huì)對(duì)面團(tuán)吸水、 酵母發(fā)酵、 原料混合和面團(tuán)調(diào) 制等產(chǎn)生負(fù)效應(yīng); 因此相對(duì)于傳統(tǒng)面包生產(chǎn), 高纖 維面包生產(chǎn)工藝需進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整。因水是降低焙烤 食品能量關(guān)鍵組分, 因此要求所用膳食纖維具有良 好持水性。膳食纖維持水性較好, 有助于降低產(chǎn)品 能量; 但也對(duì)原料混合和面團(tuán)調(diào)制等工藝過程產(chǎn)生 不利影響。2 應(yīng)用于焙烤食品膳食纖維種類 2.1 大豆纖維大豆膳食纖維是大豆中不溶性碳水化合

7、物, 主要 成分是非淀粉多糖類, 包括纖維素、 半纖維素、 果膠及樹膠, 分為可溶性纖維和不溶性纖維兩類?？扇苄源蠖股攀忱w維多糖可分散于水中, 包括果膠、 樹膠、 粘液 和部分纖維素; 不可溶大豆膳食纖維多糖在水中難以 分散, 包括纖維素、 半纖維素和木質(zhì)素, 其中約 70%成 分是由葡萄糖單體縮聚而成直鏈高分子, 且都以 1, 4葡萄糖苷鍵形式連接多糖類。大豆膳食纖維作為一種純天然膳食纖維, 在食 品加工業(yè)應(yīng)用極為廣泛, 可添加到面包、 餅干、 面條、 糕點(diǎn)、 飲料、 糖果及各種小食品中。高持水性可減少 焙烤食品水份損失而延長產(chǎn)品貨架壽命, 不僅能提高 食品纖維含量, 還能提高產(chǎn)品蛋白質(zhì)含量

8、。大豆膳食 纖維除作為食品添加劑外, 還可作為特殊群體保健食 品 2 。在流汁食品中使用不同大豆纖維源, 特別是醫(yī) 院混合營養(yǎng)配料、 低熱值面包及焙烤食品, 包括松餅、 曲奇餅和薄脆餅。大豆纖維能用于含混合纖維多谷 物面包中, 其用量為面粉 5%20%, 用大豆皮作為焙 烤產(chǎn)品纖維配料可高達(dá) 10%。大豆皮含鐵約占整個(gè) 大豆種子鐵含量 32%, 可為焙烤和早餐食品提供鐵元 素。用幾種大豆纖維可配制高纖維、 高蛋白面包, 且 大多數(shù)用在曲奇餅和休閑食品, 具有高蛋白和低膽固醇營養(yǎng)優(yōu)點(diǎn) 3。 2.2 谷物纖維我國小麥麩皮來源充足、 價(jià)格低廉; 小麥麩皮膳 食纖維通常作為食品添加劑生產(chǎn)功能性食品,

9、主要在 面制品中使用較多。將其添加到面粉中, 將使總持水 量增加, 濕面筋含量下降, 面粉漿料粘度提高 4 。小 麥麩皮作為膳食纖維一種, 具有極好保水性, 將小麥 麩皮添加到面包中, 能彌補(bǔ)面包中纖維素、 氨基酸、 無 機(jī)鹽等不足, 增強(qiáng)產(chǎn)品營養(yǎng)、 改善風(fēng)味, 有助于改進(jìn)面包品質(zhì); 經(jīng)常食用還具有一定保健功效 5 。麥麩膳食 纖維添加會(huì)對(duì)面團(tuán)流變學(xué)特性和面包焙烤品質(zhì)產(chǎn)生 劣變作用, 但添加量在 3 g/100 g左右時(shí)劣變影響并不 明顯。對(duì)于因麥麩膳食纖維粉大量添加將導(dǎo)致面包 體積減小, 品質(zhì)變差等情況, 可通過復(fù)合品質(zhì)改良劑 彌補(bǔ)。麥麩膳食纖維吸水率雖很高, 持水力很強(qiáng), 但對(duì)面包陳化速率

10、影響不很顯著, 不能明顯延緩面包 老化進(jìn)程 6 。此外, 在制作面包時(shí), 添加麥麩膳食纖 維同時(shí), 需添加一些活性面筋粉以保持產(chǎn)品體積。隨 著膳食纖維和面筋粉添加, 和面時(shí)加水量也應(yīng)適當(dāng)增 加。適當(dāng)添加奶油、 奶粉, 可增加面團(tuán)氣體保存能力, 使面包口感更好, 香氣濃郁 7 。在制作餅干中, 對(duì)原 料面粉面筋量和質(zhì)量要求都較低, 即使添加較大量膳 食纖維也不會(huì)影響產(chǎn)品質(zhì)量。在制作蛋糕時(shí), 添加麥 麩膳食纖維可使?jié)衩娼詈肯陆? 使蛋糕具有疏松質(zhì) 構(gòu)和均勻切面, 也可使面粉漿料表觀粘度增大, 使蛋 糕具有氣孔致密和持氣能力增加效果; 但添加量過 多, 會(huì)出現(xiàn)掉渣, 體積減小等現(xiàn)象。小麥麩皮膳食纖

11、 維對(duì)蛋糕適宜添加量為 6%, 可增大蛋糕比容, 延長其 老化, 改善蛋糕感官指標(biāo) 4 。米糠是稻谷加工成大米時(shí)副產(chǎn)品, 我國每年有 1, 000多萬 t 米糠尚未開發(fā)利用。米糠不僅富含蛋 白質(zhì)、 氨基酸、 脂類、 維生素、 礦物質(zhì)等營養(yǎng)物質(zhì), 還含 有豐富膳食纖維、 谷維素、 二十八烷醇、 菲丁等功能成 分, 是理想纖維源。其營養(yǎng)價(jià)值較高, 具有很好穩(wěn)定 性、 高吸水性, 較好發(fā)泡能力, 可作為功能性食品很好 基料。米糠絕大部分都是不溶性纖維, 吸水膨脹可使 其體積增加 5倍。研究表明 8 , 面團(tuán)添加米糠不溶性 纖維會(huì)使其吸水率增大, 形成時(shí)間延長, 穩(wěn)定性降低, 粉質(zhì)特性發(fā)生劣變; 但同

12、時(shí)發(fā)現(xiàn)在 3%添加范圍內(nèi)劣 變程度不明顯。在 3%添加范圍內(nèi), 盡管對(duì)其比容和 口感稍有影響, 但經(jīng)感官評(píng)價(jià)后, 認(rèn)為不需改良仍可 被接受。為使面包體積不因米糠纖維添加而具負(fù)面 影響, 可適當(dāng)添加品質(zhì)改良劑, 如活性面筋粉、 氧化劑 (維生素 C 等 及乳化劑 (SSL、 CSL 和 SMP 等 等, 以使高米糠纖維面包體積接近或恢復(fù)到原來未添加 纖維時(shí)體積。玉米膳食纖維與其它谷類外皮相比, 不僅纖維含 量高, 且其干研磨所得外皮與小麥麩皮、 米糠相比, 植酸含量低, 因此, 其對(duì)鈣、 鋅等礦物元素吸附性小, 對(duì)人體營養(yǎng)吸收無太大影響。從玉米皮中可提取其 含量 80.57%(干基 以上玉米膳食

13、纖維, 將其添加 到餅干中即可抑制血清膽固醇上升, 且味道、 口感也 毫不遜色于普通餅干。面包添加 6%左右玉米膳食 纖維及適當(dāng)品質(zhì)改良劑, 可使制品色澤金黃, 且?guī)в?膨化玉米香味, 是一種理想低熱食品添加劑 9 。研 究表明, 經(jīng)擠壓玉米膳食纖維微晶結(jié)構(gòu)發(fā)生變化, 分子量減小, 且生成支鏈, 親水基團(tuán)增多, 可溶性成 份增加。這種膳食纖維在面團(tuán)中可獨(dú)立形成并與蛋 白質(zhì)絡(luò)合形成牢固立體網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu), 這種結(jié)構(gòu)對(duì)水分 具有極強(qiáng)吸附和保持能力, 同時(shí)還具有極強(qiáng)持氣能 力; 從而改善面包面團(tuán)性能, 降低面團(tuán)發(fā)酵過程中氣 體及水分損失, 使焙烤時(shí)氣體逸散速度適中, 產(chǎn)品氣 泡分布均勻并具有理想脹發(fā)程度,

14、 膨松柔軟, 口感細(xì) 膩; 持水性和保水性大為增強(qiáng)。因此, 擠壓玉米膳食 纖維可防止面包水分在貯藏過程中逸散, 阻止面包 干縮老化, 從而保證產(chǎn)品柔軟、 細(xì)膩 10 。2.3 果蔬纖維果蔬中非水溶性纖維含量較高, 若添加量過大, 會(huì)引起面包持水性差, 面包不易形成較好網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu), 易老化。此外, 在添加果蔬膳食纖維同時(shí), 添加適量 活性面筋和增稠劑, 可有效克服因纖維素加入引起面 筋力低、 持水性差、 面包成品體積小等缺陷, 減小面包 在貯存時(shí)失水收縮和減緩老化, 延長面包貨架期 11 。 餅干生產(chǎn)時(shí)膳食纖維用量越少, 餅干品質(zhì)越好; 但 添加量少, 膳食纖維在餅干中含量低, 對(duì)人體生理功 效也

15、就小。食品膳食纖維質(zhì)量分?jǐn)?shù)為 6%餅干口感 較為適中 12 。3 膳食纖維對(duì)焙烤食品面團(tuán)影響面粉最重要成分是淀粉和蛋白質(zhì)。淀粉與面包 陳化有關(guān), 任何能影響面包陳化速率成分, 一定與 小麥淀粉有某種聯(lián)系。蛋白質(zhì)水化形成面團(tuán)框架網(wǎng) 絡(luò)結(jié)構(gòu)面筋, 后者對(duì)面包體積、 質(zhì)構(gòu)等有著決定性 影響。3.1 膳食纖維對(duì)面筋網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)影響膳食纖維添加到面粉中, 稀釋面粉中蛋白質(zhì)含 量, 因而減少面團(tuán)中能形成網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)面筋含量, 對(duì)面 團(tuán)特性與焙烤品質(zhì)等產(chǎn)生惡化作用, 特別是當(dāng)添加量 較大時(shí), 惡化程度尤為明顯。但添加一定量多功能大 豆纖維時(shí), 因其含有某些具有明顯強(qiáng)化面筋結(jié)構(gòu)成 分, 可抵消或掩蓋由于面筋稀釋而產(chǎn)生

16、惡化作用, 對(duì) 綜合效果表現(xiàn)有改良作用 1, 13 。3.2 凝膠多糖對(duì)面團(tuán)品質(zhì)影響研究表明, 膳食纖維含有阿拉伯半乳聚糖、 阿拉 伯聚糖、 酸性果膠類物、 半乳糖甘露聚糖和阿拉伯木 聚糖復(fù)合物等多糖化合物, 均為多糖凝膠體 1, 14 。這 些多糖聚合物, 依靠主鏈間氫鍵等非共價(jià)作用力, 能 形成連續(xù)具有一定粘彈性三維凝膠網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。將其添 加到面粉中, 這種凝膠網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)能起到類似面筋網(wǎng)絡(luò) 結(jié)構(gòu)功能, 因此, 具有改良面團(tuán)特性。3.3 戊聚糖對(duì)面團(tuán)流變學(xué)特性影響膳食纖維含有半纖維阿拉伯木聚糖復(fù)合物, 是一 種不溶性戊聚糖。戊聚糖能通過酚酸活性雙鍵與面粉 蛋白結(jié)合成更大分子網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu), 因此能強(qiáng)化

17、面團(tuán), 起 到改良作用。同時(shí), 更大網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)與部分淀粉發(fā)生某 種作用, 因此, 戊聚糖也能延緩淀粉凝膠老化速度而 延長面包貨架壽命。曾對(duì)富含戊聚糖 (34.34% 小麥 渣進(jìn)行研究, 結(jié)果表明 3%添加量對(duì)面團(tuán)特性具有良 好改良效果, 且能增加面包體積 3%4%。多功能大 豆纖維中戊聚糖對(duì)面粉 (中等筋力、 濕面筋 30% 面團(tuán) 粉質(zhì)曲線有明顯改善。當(dāng)添加量較小時(shí), 多功能大豆 戊聚糖所含凝膠體與戊聚糖對(duì)面團(tuán)改良作用能掩蓋 或超過面筋稀釋所帶來惡化作用, 對(duì)面團(tuán)特性、 焙烤 性能呈現(xiàn)為改良作用。但當(dāng)添加量增大時(shí), 面筋被過 分稀釋所產(chǎn)生惡化作用超過凝膠體和戊聚糖改良作 用, 只能產(chǎn)生負(fù)影響 1

18、3, 15 。4 膳食纖維對(duì)焙烤品質(zhì)影響4.1 對(duì)面包焙烤品質(zhì)影響面包添加少量膳食纖維能增大面包體積; 但當(dāng) 添加量超過一定量時(shí), 面包比容開始下降。不同筋力面粉, 其添加膳食纖維量有所不同, 一般來說, 中等 筋力和低筋力面粉的膳食纖維添加量不能超過 6%; 高筋力面粉膳食纖維最大添加量可達(dá) 12%, 但其體 積變化不大; 當(dāng)添加 9%膳食纖維其比容開始明顯 下降, 且面包內(nèi)部質(zhì)構(gòu)與外部形狀開始變差。為不 使面包體積因添加較大膳食纖維量而大幅下降, 可 另使用品質(zhì)改良劑。由于添加纖維會(huì)引起面筋含量 稀釋, 添加活性面筋能提高纖維面包體積; 但其成本 較高, 一般不添加或用量很少。此外, 膳食

19、纖維面包 可使用氧化劑和乳化劑。氧化劑作用于面團(tuán), 使蛋 白質(zhì)中硫氫鍵變成二硫鍵, 蛋白質(zhì)分子間發(fā)生作用 從而提高面團(tuán)彈性。氧化劑還可將面粉中還原劑谷 胱甘肽氧化成氧化型, 前者為蛋白質(zhì)酶激活劑, 從而 阻斷面粉中蛋白酶活性。 乳化劑是一類表面活性劑, 通常認(rèn)為它能與淀粉形成復(fù)合物, 調(diào)整面筋與淀粉 之間水分轉(zhuǎn)移, 降低淀粉吸水性并抑制淀粉膨脹等。 膳食纖維高持水性引起面團(tuán)吸水率增大, 導(dǎo)致面包 保水性增強(qiáng), 若添加量越大, 面包攜帶水分越多, 這 會(huì)對(duì)面包產(chǎn)品感官特性、 新鮮度、 貨架壽命和抗微生 物性產(chǎn)生影響。由于面包持水性高, 會(huì)給產(chǎn)品貯藏 帶來一定程度不便, 有時(shí)需添加防腐劑或抗微生物

20、 制劑 16 。膳食纖維對(duì)面包陳化速率延緩有一定作用, 但作 用并不顯著。新鮮面包隨時(shí)間延長, 會(huì)出現(xiàn)不可抗拒 陳化現(xiàn)象, 一般在常溫下一周內(nèi), 即失去食用價(jià)值, 貨 架壽命縮短。 面包陳化時(shí), 直鏈淀粉 化, 晶體析出, 柔軟度下降, 硬度增加, 易破碎成渣。在陳化對(duì)比實(shí) 驗(yàn)中, 為避免其它物料對(duì)陳化速率影響, 可選擇最簡 單配方。面包貯藏溫度為環(huán)境溫度 (22 , 一般認(rèn) 為貯藏溫度對(duì)面包陳化速率有一定影響。4.2 對(duì)餅干品質(zhì)影響餅干所用面粉對(duì)面筋數(shù)量與質(zhì)量要求較低, 因 此可較大量使用膳食纖維。膳食纖維添加對(duì)餅干硬 度影響不明顯, 但對(duì)餅干粘著性產(chǎn)生呈線性關(guān)系負(fù) 影響。隨膳食纖維添加量增

21、大, 餅干粘著力不強(qiáng), 易于嚼碎, 但在 010%添加范圍這種影響尚不明 顯。膳食纖維對(duì)餅干濕潤性呈線性負(fù)影響, 添加量 越多, 餅干就越干燥, 咀嚼時(shí)需要更多唾液。但膳食 纖維添加量增大時(shí), 餅干咀嚼性較好?？傊? 隨膳食 纖維添加量增大, 餅干變得越有咀嚼性、 更干燥、 更 松散和色澤更深; 但在 010%添加范圍內(nèi), 影響不 明顯 1 。4.3 對(duì)糕點(diǎn)品質(zhì)影響糕點(diǎn)含有較高水平甜味配料, 同時(shí)還含有較高水 分, 因此在焙烤時(shí)會(huì)凝結(jié)成松軟產(chǎn)品。膳食纖維有較 高持水力, 可吸附大量水分, 有利于產(chǎn)品凝固和保鮮, 同時(shí)還能降低產(chǎn)品能量。在許多高膳食纖維焙烤食品中, 由于添加膳食纖維而使產(chǎn)品品質(zhì)有

22、所下降。研究 表明, 多功能大豆纖維有助于改善產(chǎn)品品質(zhì), 添加一 定量膳食纖維有助于增大產(chǎn)品體積, 其原因在于膳食 纖維增強(qiáng)面團(tuán)中氣泡穩(wěn)定性。膳食纖維糕點(diǎn)可添加乳 化劑和食用膠, 以彌補(bǔ)添加膳食纖維所引起食品品質(zhì) 方面缺陷。在蛋糕制作過程中, 調(diào)糊時(shí), 如攪拌過速或時(shí)間 稍長, 會(huì)使面糊起筋, 影響成品膨松程度和口感; 膳食 纖維弱化面筋, 利于焙烤過程糕坯脹發(fā), 同時(shí)提高蛋 糕膳食纖維含量 17 。此外, 蛋糕加入膳食纖維后, 雖 可使蛋糕老化時(shí)間延長, 但也會(huì)使蛋糕口感粗糙。為 避免產(chǎn)生這種現(xiàn)象, 可在添加膳食纖維同時(shí)增加配方 中水用量, 并使用超微粉碎技術(shù)使膳食纖維顆粒盡可 能細(xì)小。制作

23、蛋糕所使用面粉面筋含量低, 可使蛋糕 具有疏松質(zhì)構(gòu)及均勻切面, 膳食纖維不能添加過多, 否則蛋糕會(huì)出現(xiàn)掉渣等不良現(xiàn)象 4 。因此在生產(chǎn)蛋 糕時(shí), 必須選取合適膳食纖維添加量。參考文獻(xiàn) 1 鄭建仙 . 功能性膳食纖維 M. 北京:化學(xué)工業(yè)出版社, 2005. 14. 2 李紅梅, 趙麗穎, 張雪峰, 等 . 大豆膳食纖維的生理功能及研制 應(yīng)用 J. 大豆通報(bào), 2002, (2 :21 22. 3 狄濟(jì)樂 . 大豆纖維的功能性及其應(yīng)用 J. 四川糧油科技, 2002, 73(1 :43 45. 4 吳衛(wèi)國, 郭時(shí)印, 周虹 . 麥麩膳食纖維的制備、 性質(zhì)與應(yīng)用 J. 糧食與飼料工業(yè), 1998, (11 :37 39. 5 劉文潔, 歐陽菊英, 胡輝