呂一鳴，王曉曦，鄔大江，袁熠冬，朱 琦，馬 森

（1.河南工業(yè)大學(xué)糧油食品學(xué)院，鄭州 450001；2.杭州恒天面粉集團(tuán)有限公司，杭州 311215）

冷凍面團(tuán)最早出現(xiàn)在1950 年前后，經(jīng)過數(shù)十年的發(fā)展，在20 世紀(jì)80 年代逐漸成熟。目前，冷凍面團(tuán)技術(shù)在歐美國家的面包生產(chǎn)中應(yīng)用最為廣泛，冷凍面團(tuán)在中國傳統(tǒng)發(fā)酵面制品的研究仍處在初期研究階段，與現(xiàn)場(chǎng)制作的新鮮產(chǎn)品相比，冷凍面團(tuán)技術(shù)生產(chǎn)的產(chǎn)品容易出現(xiàn)干裂、表皮坍塌、變色、體積小及口感較硬等問題。冷凍面團(tuán)如果可以廣泛的應(yīng)用于包子等發(fā)酵面食的工業(yè)化生產(chǎn)中，將會(huì)極大的提高生產(chǎn)效率，減少生產(chǎn)成本，提高產(chǎn)品品質(zhì)，同時(shí)可以促進(jìn)中式快餐行業(yè)的發(fā)展，為食品企業(yè)帶來可觀的經(jīng)濟(jì)效益[1]。

1 冷凍面團(tuán)包子的生產(chǎn)工藝

冷凍面團(tuán)技術(shù)在西式面包的生產(chǎn)中應(yīng)用廣泛，對(duì)于中國傳統(tǒng)的發(fā)酵面制品還沒有相對(duì)完善的工藝，可以根據(jù)常見的冷凍面團(tuán)面包或者是冷凍面團(tuán)饅頭的生產(chǎn)工藝進(jìn)行改良，應(yīng)用在冷凍面團(tuán)包子生產(chǎn)中，工藝流程見表1。

表1 冷凍面團(tuán)包子三種工藝流程

未醒發(fā)冷凍面團(tuán)法的優(yōu)點(diǎn)是面團(tuán)可在-18 ℃可貯存200 d，但是面團(tuán)對(duì)小麥粉、酵母和改良劑的要求較高，長時(shí)間的儲(chǔ)存也會(huì)使面團(tuán)的品質(zhì)下降；預(yù)醒發(fā)冷凍面團(tuán)法儲(chǔ)藏的時(shí)間較短，且需要嚴(yán)格控制面團(tuán)的醒發(fā)程度，過度地醒發(fā)會(huì)對(duì)面筋的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)造成損傷；冷凍包子法生產(chǎn)成本高，對(duì)包子的凍藏環(huán)境要求嚴(yán)格，且復(fù)蒸后食用品質(zhì)下降。

2 冷凍面團(tuán)包子在冷凍中品質(zhì)的變化

面團(tuán)中的水分在冷凍過程中形成的冰晶對(duì)面筋網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的破壞和酵母細(xì)胞傷害是導(dǎo)致冷凍面團(tuán)質(zhì)量下降的主要原因。

面團(tuán)中的水分在冷凍過程中會(huì)形成冰晶填充在面筋網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)中，冰晶的體積隨著凍藏時(shí)間的增加而不斷增大，溫度差和蒸氣壓的存在也會(huì)使冰晶在面筋蛋白內(nèi)部發(fā)生移動(dòng)，這些都會(huì)對(duì)面筋的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)造成傷害[4]，冰晶發(fā)生重結(jié)晶后會(huì)對(duì)面筋網(wǎng)絡(luò)有擠壓破壞作用，面筋蛋白發(fā)生高聚物解聚，二硫鍵斷裂導(dǎo)致面筋蛋白與麥谷蛋白的裂解溫度隨冷藏時(shí)間的增加而下降，熱穩(wěn)定性降低[5]。α-螺旋結(jié)構(gòu)是面筋蛋白的主要支撐骨架，在凍藏中α-螺旋結(jié)構(gòu)會(huì)向β-轉(zhuǎn)角與β 折疊結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)化，麥醇溶蛋白與水的結(jié)合程度也會(huì)減弱[6]。冰晶會(huì)損傷淀粉的表面結(jié)構(gòu)，損傷淀粉的增加會(huì)導(dǎo)致深層結(jié)合水的減少，進(jìn)一步導(dǎo)致可凍結(jié)水分的增加[7]。

酵母菌的存活數(shù)量、發(fā)酵能力對(duì)于冷凍面團(tuán)來說是極為重要的一個(gè)因素。冷凍時(shí)細(xì)胞內(nèi)產(chǎn)生的冰晶會(huì)對(duì)酵母菌細(xì)胞微觀結(jié)構(gòu)造成破壞，細(xì)胞外的冰晶則會(huì)引起細(xì)胞內(nèi)外滲透壓的變化，導(dǎo)致酵母菌失水，從而使酵母菌的活性降低、發(fā)酵能力下降甚至是酵母菌的死亡[8]，這些因素會(huì)造成包子的面皮出現(xiàn)死面、比容下降、質(zhì)地下降等不利變化；死亡酵母中的谷胱甘肽會(huì)破壞二硫鍵導(dǎo)致面團(tuán)的筋力下降。

3 冷凍面團(tuán)包子品質(zhì)的改良

3.1 小麥粉

應(yīng)選擇面筋蛋白含量較高的小麥粉，提高面筋的強(qiáng)度，減弱冰晶和谷胱甘肽對(duì)面筋網(wǎng)絡(luò)造成的傷害[9]。有研究發(fā)現(xiàn)高筋粉制得的冷凍面團(tuán)的綜合品質(zhì)最好，低筋粉最差[10]。當(dāng)小麥粉的沉降值為44.8mL、降落數(shù)值為637 s、濕面筋的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為36.0%時(shí)，這種小麥粉適合制作冷凍面團(tuán)包子[11]。向面粉中添加馬鈴薯粉、豆渣粉、魔芋粉能夠改善冷凍面團(tuán)的品質(zhì)，豆渣粉可以減弱冷凍過程中面筋的弱化，魔芋粉可以抑制冰晶的生長，這三者的使用還能夠減少面團(tuán)中水分的轉(zhuǎn)移，增強(qiáng)面筋網(wǎng)絡(luò)強(qiáng)度，在提高抗凍性的同時(shí)還增加了包子的營養(yǎng)[12]。

3.2 酵母

有研究人員已經(jīng)通過特定的培養(yǎng)選育酵母菌菌種，來提高酵母菌在冷凍面團(tuán)的抗凍性，薛美翠等人發(fā)現(xiàn)酵母菌的存活率與海藻糖、甘油含量呈現(xiàn)顯著正相關(guān)，所以可根據(jù)海藻糖和甘油含量，對(duì)抗凍性好的酵母進(jìn)行初步篩選[13]，路雪純等人發(fā)現(xiàn)AY005（釀酒酵母）在-18 ℃儲(chǔ)藏60 d 后存活率最高且具有很好的發(fā)酵能力[14]。艾羽函針對(duì)3 種酵母做了相關(guān)研究，發(fā)現(xiàn)高滲培養(yǎng)的酵母會(huì)形成保護(hù)膜，減少細(xì)胞熱量的損失，減弱冰晶的損傷，還能夠抑制酵母細(xì)胞蛋白質(zhì)特性的改變，面團(tuán)在凍藏30 d 后高滲培養(yǎng)酵母細(xì)胞的形態(tài)仍然完整[15]。

海藻糖可以很好地提高冷凍面團(tuán)中酵母的抗凍能力，內(nèi)源海藻糖越多，酵母菌的抗凍性越好[16]，外源海藻糖則可以為酵母菌的新陳代謝提供充足的能量，這兩種海藻糖都可以減輕低溫冷凍對(duì)酵母菌造成傷害[17]，促進(jìn)發(fā)酵，減少包子面皮死面的現(xiàn)象。內(nèi)源海藻糖、甘油、脯氨酸對(duì)冷凍損傷的酵母細(xì)胞壁有一定的修復(fù)作用，促進(jìn)細(xì)胞恢復(fù)正常形態(tài)[18]。

3.3 食品膠

食品膠具有良好的持水性、增稠性，并且食品膠與麥谷蛋白的結(jié)合物具有親水性，可以提高面團(tuán)的持水性，減少冷凍時(shí)面團(tuán)中水分的遷移，食品膠也能夠促進(jìn)淀粉與面筋網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)結(jié)合，提高冷凍面團(tuán)的加工品質(zhì)[19]，減小冰晶對(duì)面筋網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)和酵母的損傷，有報(bào)道指出在面團(tuán)中同時(shí)添加黃原膠和果膠后，能夠明顯抑制冷凍時(shí)水分轉(zhuǎn)移[20]，減少凍融對(duì)面團(tuán)結(jié)構(gòu)的破壞；最新的研究認(rèn)為豬皮明膠是一種良好的防凍劑，豬皮明膠可以通過-S-S-和疏水鍵與面筋網(wǎng)絡(luò)交纏或者聯(lián)結(jié)，使面筋的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)能夠抵抗冰晶造成的損傷[21]，豬皮膠原蛋白水解物（CoAPPs）可以明顯減弱凍融時(shí)水分的轉(zhuǎn)移，抑制重結(jié)晶，從而起到保護(hù)面筋的作用[22]，但是由于宗教信仰原因，如果添加了豬皮明膠，需要在包裝上明確標(biāo)識(shí)。

3.4 乳化劑

常用到的乳化劑有硬脂酰乳酸鈉、卵磷脂、單甘酯及蔗糖酯等，乳化劑的添加能提高面團(tuán)的韌性與延伸性，其中硬脂酰乳酸鈉雖然對(duì)面團(tuán)力學(xué)性質(zhì)影響較小，但它可以明顯提高產(chǎn)品的感官品質(zhì)[23]。乳化劑的親油基和親水基可以分別與麥谷蛋白和麥醇溶蛋白結(jié)合，提高面團(tuán)的發(fā)酵能力、持氣性，還可以與脂肪、淀粉結(jié)合，提高面團(tuán)的凍融穩(wěn)定性，減少水分的遷移，乳化劑也能夠抑制淀粉的老化，從而減少因淀粉老化導(dǎo)致包子面皮發(fā)硬的現(xiàn)象；乳化劑與淀粉結(jié)合形成不溶性復(fù)合物，阻礙淀粉的重結(jié)晶，使面團(tuán)中水的表面張力減少，冰晶形成更小的結(jié)構(gòu)，最終減少面筋網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的損傷[24]。

3.5 變性淀粉

變性淀粉可以減少面團(tuán)中水分的移動(dòng)，增加結(jié)合水的含量，減輕冷凍對(duì)面筋網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)造成的損傷，王亞楠等測(cè)定了添加不同量醋酸酯馬鈴薯淀粉的面團(tuán)持水力，證明醋酸酯馬鈴薯淀粉能夠增加面團(tuán)的持水力，且持水力隨添加量增大而增大[25]。

包子在儲(chǔ)存時(shí)存在湯汁外滲現(xiàn)象，可以在與餡料接觸的面皮表面用磷酸酯雙淀粉變性淀粉做隔離膜，達(dá)到阻礙湯汁外滲的目的，而且保證了包子良好口感[26]。

3.6 酶

酶可以提高面粉的粉質(zhì)特性與拉伸性能，減少冷凍面團(tuán)中可凍結(jié)的水分，減少冰晶形成對(duì)酵母和面團(tuán)造成的傷害，從而改善冷凍面團(tuán)的質(zhì)量。目前常用的酶制劑有纖維素酶、脂肪酶、葡萄糖氧化酶及谷氨酰胺轉(zhuǎn)氨酶。脂肪酶可以強(qiáng)化面筋網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，纖維素酶和葡糖糖氧化酶可以使面團(tuán)有較高的產(chǎn)氣量，同時(shí)葡萄糖氧化酶可以氧化-SH 生成-S-S-，對(duì)面筋網(wǎng)絡(luò)的穩(wěn)定有積極作用[27]。谷氨酰胺轉(zhuǎn)氨酶的添加則明顯的提高了酵母的存活率和發(fā)酵能力[28]。

3.7 其它添加劑

氧化劑能將-SH 氧化為-S-S-，鞏固面筋網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，提高面團(tuán)的筋力、持氣性、韌性，另外氧化劑可以氧化死亡酵母細(xì)胞中的谷胱甘肽，保護(hù)面筋網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)[29]。冰結(jié)構(gòu)蛋白可以抑制冰晶的形成和重結(jié)晶，改善面團(tuán)流變學(xué)特性，提高面團(tuán)的保水性[30]。水溶性阿拉伯木聚糖防止-S-S-被還原，從而保護(hù)面筋的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)[31]。

3.8 冷凍工藝

冷凍溫度、時(shí)間、冷藏溫度及冷藏環(huán)境等因素都會(huì)對(duì)面團(tuán)品質(zhì)造成影響。冷凍速率較慢時(shí)冰晶體積較大，會(huì)對(duì)面筋結(jié)構(gòu)造成更大地?fù)p傷，冷凍速率較快時(shí)又會(huì)對(duì)酵母菌造成傷害，當(dāng)冷凍速率為-3.19 ℃/min，面團(tuán)內(nèi)形成的冰晶小且分布均勻，對(duì)于面團(tuán)的傷害較小，可以保證較好的產(chǎn)品質(zhì)量，冷藏溫度低于-20℃時(shí)，則會(huì)造成酵母的大量死亡[32]，若面團(tuán)在凍藏使用過程中因溫度波動(dòng)發(fā)生多次冷凍-融化，面筋網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)則會(huì)遭受到明顯的損傷，使面團(tuán)的品質(zhì)下降[33]。

4 展望

冷凍面團(tuán)技術(shù)有著顯著的優(yōu)越性，可以減少成本、擴(kuò)大生產(chǎn)力，能夠有效地推動(dòng)我國包子產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展。上海、北京等地已有食品企業(yè)將冷凍面團(tuán)技術(shù)應(yīng)用在包子的生產(chǎn)中，并產(chǎn)生了可觀的收益。隨著我國經(jīng)濟(jì)的持續(xù)發(fā)展和人民生活水平的提高，生活節(jié)奏也在不斷加快，包子的工業(yè)化生產(chǎn)已成為必然趨勢(shì)，加強(qiáng)對(duì)包子的冷凍面團(tuán)技術(shù)研究，可以提升包子的品質(zhì)，為包子的工業(yè)化生產(chǎn)提供技術(shù)支持。未來的研究方向還可以根據(jù)不同種類的包子特點(diǎn)優(yōu)化冷凍面團(tuán)包子的工藝；研究開發(fā)針對(duì)冷凍面團(tuán)包子的改良劑等方向展開。