面包的老化及其影響因素

摘要：論述了面包的水分含量、貯藏溫度、面筋蛋白質(zhì)、脂類物質(zhì)、乳化劑、α-淀粉酶、制作工藝及負(fù)裝等因素，對(duì)面包老化的影響。

關(guān)鍵詞：面包、老化、影響、因素

面包在貯藏過程中發(fā)生的顯著的變化是“老化”，也稱“陳化”、“硬化”或“固化”。面包老化是指面包在貯藏過程中質(zhì)量降低的現(xiàn)象，表現(xiàn)為表皮失去光澤、芳香消失、可溶性淀粉減少等。面包老化縮短了其貨架期，從而造成了較大的經(jīng)濟(jì)損失。

面包老化是一個(gè)十分復(fù)雜的現(xiàn)象，以前有些學(xué)者認(rèn)為面包的老化現(xiàn)象是由于其脫水而引起的，但后來這種設(shè)想被實(shí)驗(yàn)否定了。距今100多年前就有人做過實(shí)驗(yàn)，將面包裝在缺罐里密閉貯藏，但還是發(fā)現(xiàn)了老化現(xiàn)象，此后才有人提出面包老化與淀粉的老化有著密切的關(guān)系。

關(guān)于面包的老化機(jī)理，到目前為止，學(xué)術(shù)界仍有不同的見解，并且各有支持理論。但比較統(tǒng)一的觀點(diǎn)是認(rèn)為面包的老化主要是由淀粉引起的，其它因素為次要因素。在面包中，直鏈淀粉和支鏈淀粉均能引起老化，這兩種淀粉均是面包老化的主要因素，只不過是速度不同而已。直鏈淀粉結(jié)晶速度快，而支鏈淀粉結(jié)晶速度慢，因此，面包出爐后，貯存初期的老化主要是由直鏈淀粉引起的，但由于直鏈淀粉和支鏈淀粉在小麥粉中所占的比例約為24%和76%，所以，貯存后期的老化則主要是由支鏈淀粉而引起的。

目前，人們發(fā)現(xiàn)許多因素都是影響著面包的老化過程?？梢哉f，面包的老化問題吸引著眾多的學(xué)者在這人領(lǐng)域進(jìn)行研究。下面就從有關(guān)影響面包老化的因素這個(gè)角度綜述近年來的研究成果。

1.水分含量對(duì)面包老化速率的影響

面包的老化速率與其水分含量密切相關(guān)。烘烤后的面包在貯藏過程中，由于水分含量的降低，老化速率呈線性增加。實(shí)驗(yàn)表明，水分少時(shí)（22%-26%），老化速率快；水分多時(shí)（35%—37%），老化速率慢。因而，為了使面包延緩老化，長(zhǎng)時(shí)間保持柔軟狀態(tài)，水分含量應(yīng)保持在35%—37%這樣較高的水平，而這一水分含量對(duì)面包的感官指標(biāo)及理化指標(biāo)均無影響。

2.貯藏溫度對(duì)面包老化速率的影響

面包老化與溫度有直接關(guān)系，見表1。貯藏環(huán)境溫度在30%以上時(shí)，老化進(jìn)行得緩慢；-7~20℃是面包老化速度快的溫度區(qū)間，其中，1℃時(shí)面包老化速率快。因此，面包出爐后應(yīng)盡量避免通過此溫度區(qū)間。

表1 貯藏溫度對(duì)面包老化速率的影響

貯藏時(shí)間d 硬度g

2℃ 30℃

53 53

1 234 102

4 314 234

注：上表中硬度的測(cè)定儀器為流變儀，下同。

普通冰箱冷藏室的溫度為4~8℃，在此溫度區(qū)間內(nèi)面包老化速率較快，由此可見，若要使面包長(zhǎng)時(shí)間保持新鮮狀態(tài)，需進(jìn)行冷凍。在 -18---20℃時(shí)，面包中80%的水分已經(jīng)凍結(jié)，面包長(zhǎng)時(shí)間貯藏不發(fā)生老化。但該方法耗能大，貯藏的面包食用前還要加熱解凍，操作繁瑣，故到目前為止此方法也僅僅停留在實(shí)驗(yàn)階段，沒有大規(guī)模的應(yīng)用于生產(chǎn)。

實(shí)際上為延緩面包老化，延長(zhǎng)貯藏時(shí)間，也可對(duì)面包進(jìn)行加熱處理，使其貯藏在較高的溫度環(huán)境中，如40-60℃或稍低。在冬天氣溫較低的情況下，此法尤為實(shí)用。但此方法同樣也有弊端，溫度高時(shí)面包容易發(fā)霉腐爛，部分水分和香味也會(huì)散失。

3．面筋蛋白質(zhì)對(duì)面包老化速率的影響

人們?cè)谘芯棵姘睦匣^程中發(fā)現(xiàn)，面筋蛋白質(zhì)所形成的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)與淀粉顆粒的交互作用也是一個(gè)不容忽視的問題。一般來說，面粉中蛋白質(zhì)含量高，面包體積大，貯藏期間的老化速率較慢。因?yàn)榈鞍踪|(zhì)含量高，會(huì)減弱淀粉顆粒的重結(jié)晶作用，延緩面包內(nèi)部組織的老化，面包老化還與面粉中面筋蛋白的質(zhì)量有關(guān)，面筋質(zhì)量差的面粉比面粉質(zhì)量好的面粉有更強(qiáng)的親水性能。質(zhì)量差的面筋在面團(tuán)中與淀粉顆粒之間的相互作用較強(qiáng)，在烘焙期間及烘焙后，這種相互作用將更為強(qiáng)烈。因此，用質(zhì)量差的面粉制作的面包老化速率更快。通過對(duì)面筋蛋白膠體硬度的測(cè)定，發(fā)現(xiàn)面筋蛋白膠體的硬度僅為淀粉膠體硬度的1/8，并且為熱不可逆。這說明面包老化不是由面筋蛋白質(zhì)單方面引起，主要是通過面筋與淀粉之間的交互作用引起的，郵局就是說，面筋蛋白質(zhì)不是面包老化的主要因素。

4．脂類物質(zhì)對(duì)面包速率的影響

脂類物質(zhì)在面團(tuán)中，一部分與面筋蛋白質(zhì)結(jié)合，另一部分主要分布在淀粉粒表面和氣液界面上。脂類物質(zhì)在氣液界面的分布影響著氣泡的穩(wěn)定性和面團(tuán)的持氣能力，并且脂類物質(zhì)還具有抗老化作用。

面團(tuán)中脂類物質(zhì)的抗老化作用主要表現(xiàn)在：

（1）隨著溫度升高，面筋蛋白質(zhì)變性，脂類物質(zhì)與蛋白質(zhì)間的結(jié)合力減弱，脂類物質(zhì)慢慢地轉(zhuǎn)向與直鏈淀粉和支鏈淀粉結(jié)合。淀粉糊化后，由于脂類物質(zhì)的作用，淀粉分子的重新排列受到抑制，從而起到抗老化作用。

（2）脂類物質(zhì)的單分子形式與淀粉產(chǎn)生疏水作用，形成包絡(luò)復(fù)合物，這種復(fù)合物是不溶的。一方面它鈍化了直鏈淀粉分子，降低了淀粉膠體的粘度，阻止了面筋和淀粉間的水分轉(zhuǎn)移；另一方面，脂類物質(zhì)集中在淀粉的表面，降低了糊化淀粉間直接接觸的機(jī)會(huì)，從而限制了微晶束的重新形成。

實(shí)驗(yàn)表明，在天然面粉中加起酥油可大大降低面包的老化速率。天然面粉中加入起酥油，面包老化速率明顯降低；而在脫脂面粉中加入起酥油，面包的老化速率很快。這表明起酥油和面粉中油脂相互作用從而延緩了面包的老化，即起酥油降低面包老化速率的作用要依賴于面粉本身油脂的存在。在配方中不使用起酥油，用天然面粉制作的面包要比用脫脂面粉制作的面包老化快些，這說明，天然面粉中存在的油脂實(shí)際上有助于老化。起酥油對(duì)面包老化速率（以面包硬度為指標(biāo)）的影響如表2所示。

表2 天然面粉中起酥油用量與面包老化的關(guān)系

起酥油用量 硬度g

1d 2d 3d 4d

320 592 896 982

6 308 568 854 963

9 298 556 848 958

5. 乳化劑對(duì)面包老化速率的影響

在面包烘焙中，乳化劑一般與脂類物質(zhì)配合使用，它是一種多功能的表面活性劑，能降低油和水之間的界面張力，使它們均勻地分散于面團(tuán)中，防止油相和水相分離。

此外，乳化劑還具有抗老化作用。以單硬酯酸甘油脂為例，在面包烘烤中，當(dāng)?shù)矸圻^熱糊化時(shí)，具有螺旋構(gòu)型的直鏈淀粉能緊緊包圍住柱形的單硬酯酸甘油脂，形成穩(wěn)定的螺旋形復(fù)合物。當(dāng)面包冷卻時(shí)，纏繞在柱形單硬酯酸甘油脂上的直鏈淀粉分子再也不易恢復(fù)成晶形結(jié)構(gòu)，從而延緩了淀粉老化。一般來說，單硬酯酸甘油脂的復(fù)合能力，抗老化效果較明顯。

目前，在我國(guó)面包生產(chǎn)中使用乳化劑是一個(gè)新趨勢(shì)，除了上面提到的單硬酯酸甘油脂，還有硬脂酰乳酸鈉（SSL）、硬脂酰乳酸鈣（CSL）、山梨酸脂肪酸酯、改性大豆磷脂、蔗糖脂等。

6．α-淀粉酶對(duì)面包老化速率的影響

研究表明，用含一定量淀粉酶的面粉烘焙出的面包在貯藏過程中不易發(fā)生老化，添加此酶的面包在烘焙后的許多天仍能保持柔軟狀態(tài)。

在貯藏后期，支鏈淀粉的凝沉作用是影響面包老化的主要因素。淀粉粒中的支鏈淀粉在糊化過程中，α-淀粉酶能使其側(cè)鏈變短，這樣支鏈淀粉的分枝部分相互合并重新構(gòu)成結(jié)晶結(jié)構(gòu)的機(jī)會(huì)就會(huì)降低，從而延緩了面包的老化。

在食品工業(yè)中常用的α-淀粉酶主要有3種，它們分別是α-淀粉酶、α-淀粉酶和小麥芽α-淀粉酶，其工藝指標(biāo)如表3所示。

表3 不同來源的-淀粉酶的特性比較

α-淀粉酶種類 適溫度℃ 失活溫度℃ 抗老化效果 市場(chǎng)價(jià)格

α-淀粉酶 70 100 ++ 低

α-淀粉酶 55 80 + 低

小麥芽α-淀粉酶 60 85 - 高

從表3可以看出，在3種α-淀粉酶當(dāng)中α-淀粉酶的耐熱性強(qiáng)，小麥芽α-淀粉酶的耐熱性次之，α-淀粉酶的耐熱性差。

淀粉糊化的溫度范圍是60-75℃，在此區(qū)間糊精的生成量直接影響著面包的質(zhì)量。小麥芽α-淀粉酶顯示活性的溫度范圍與淀粉糊化的溫度范圍剛好吻合，在整個(gè)糊化過程中始終進(jìn)行著糊化作用，因此過高的小麥芽α-淀粉酶活性將導(dǎo)致面包心發(fā)粘，這是必須防止的。另外，小麥芽α-淀粉酶并不具有抗老化作用，而且價(jià)格較貴。因此，該酶在面包烘焙中應(yīng)用較少；α-淀粉酶在70℃時(shí)即失活50%，在烘焙過程中，適量的淀粉糊化后酶即失去活性，所以，α-淀粉酶用于面包烘焙不會(huì)發(fā)生面包心發(fā)粘現(xiàn)象。并且α-淀粉酶具有一定的抗老化作用，價(jià)格低廉，因此，α-淀粉酶在面包烘焙業(yè)中得到了廣泛的應(yīng)用。α-淀粉酶雖然具有較強(qiáng)的抗老化作用，并且價(jià)格低廉，但它在溫度已超過淀粉糊化溫度時(shí)仍未失去活性，也就是說，在整個(gè)烘焙過程中，α-淀粉酶都在與淀粉發(fā)生作用，生成過多的糊精，使面包心粘度過大。因此，α-淀粉酶在面包烘焙方面應(yīng)用很困難。

7．制作工藝對(duì)面包老化速率的影響

面團(tuán)的軟硬程度對(duì)面包的保存性有很大的影響。在調(diào)粉中適當(dāng)多加水的軟面團(tuán)比硬面團(tuán)抗老化性強(qiáng)，但是面團(tuán)過軟也會(huì)影響制品的質(zhì)量，容易發(fā)生烤不熟現(xiàn)象；高速攪拌的制品比低速攪拌的制品保存性好。用高速攪拌的面團(tuán)烤出的面包柔軟，且老化速率慢；適當(dāng)?shù)陌l(fā)酵時(shí)間對(duì)保存性也有顯著效果。發(fā)酵時(shí)間太短，面團(tuán)未成熟，面包老化速率快。發(fā)酵時(shí)間過長(zhǎng)，面團(tuán)成熟過度，烤出的面包干燥快，也容易發(fā)生老化，酵母用量過多，面包易老化。

8．包裝材料對(duì)面包老化速率的影響

包裝可以保持面包衛(wèi)生、防止水分散失、保持面包的柔軟性和香味，延緩面包老化，但不能制止淀粉 123 化。

有包裝（聚乙烯）和無包裝的1kg面包貯藏1周，其水分損失情況如表4所示。

表4 有無包裝的面包水分損失對(duì)照表

有無包裝 貯藏時(shí)間d 水分損失 %

聚乙烯包裝 7 0.85

無包裝（夏季） 7 12.40

無包裝（冬季） 7 10.24

無包裝面包的水分損失主要發(fā)生在面包瓤外側(cè)1cm處，在這個(gè)部位形成了一個(gè)干燥的內(nèi)瓤層。在24 h內(nèi)水分便發(fā)生了明顯耗損。

用于面包的包裝材料應(yīng)具有一定的氣密性和機(jī)械強(qiáng)度，這樣才能更加有效地防止面包水分散失和保護(hù)其免遭機(jī)械損傷。目前，面包所用的包裝材料種類很多，主要有耐油紙、蠟紙、硝酸纖維素膜、聚乙烯、聚丙烯等。

9．結(jié)語

面包老化是一個(gè)非常復(fù)雜的現(xiàn)象，是多種成分、多種因素相互作用的結(jié)果。多年來，人們通過大量的研究，已基本了解了各因素對(duì)面包老化的影響。但要真正弄清各因素如何具體地影響面包的老化過程，還必須借助現(xiàn)代分析技術(shù)，進(jìn)一步求水、淀粉、蛋白質(zhì)以及其它成分之間的相互作用，進(jìn)行更為深入和細(xì)微的實(shí)驗(yàn)。