[科普中国]-面包老化

简介

面包老化是指面包在贮藏过程中质量降低的现象，表现为表皮失去光泽、芳香消失、水分减少、瓤中淀粉凝沉、硬化掉渣、可溶性淀粉减少等。

面包老化主要是由于面包中主要成分如淀粉、蛋白质、脂类等在焙烤和贮存过程中所发生的化学和物理变化及它们之间的相互作用。此外，还受水分、温度、加工工艺、面包添加剂等多种因素相互影响。1

影响因素1、淀粉酶

面团发酵过程中，酵母只能利用简单的单糖（葡萄糖和果糖）和双糖（蔗糖和麦芽糖）代谢 。但大多数面粉中仅合约0.5%的单糖和双糖，如此少的含量不足以维持使面团顺利膨发的发酵作用。因此，必须添加一定量的淀粉酶使淀粉聚合物有效地转化成单糖。面包生产中常用的α-淀粉酶有：细菌α-淀粉酶、真菌α-淀粉酶、发芽的小麦粉或大麦粉。已有学者研究了三种不同来源的α-淀粉酶对面包硬化速率的影响：加细菌α-淀粉酶的面包在5d内基本不硬化；加真菌α-淀粉酶的面包以中等速率硬化；加2%的发芽大麦粉的面包与未加α-淀粉酶的对照面包以基本相同的速率硬化。β-淀粉酶可有效延缓面包老化，然而即使是高含量的添加，也不能完全抑制面包老化过程。研究发现不同来源的α-淀粉酶抗面包老化效果明显不同，细菌α-淀粉酶对面包老化具有显著的抑制作用。

2、储存和温度

道面包在室温下保存时，0～5 d内面包硬度直线增加，通过焓值计算，在0～3 d内支链淀粉结晶速率呈直线增加，然后减慢。老化面包加热鲜化后贮存2 d，硬化速率加快，而淀粉的结晶速率却不变。面包的贮藏温度直接影响面包的老化速度。在较低温度下（2 ℃），面包的老化速率快，在较高温度下（30 ℃），面包的老化速率慢。面包的最佳贮藏温度是-18～-21℃，在此温度下，可以长时间贮藏。面包在室温下放置5 d，硬化程度线性增加，贮藏5天后的面包重新加热，随着加热温度的升高，面包变得越来越柔软，加热到80 ℃，柔软度与新鲜面包一样。加热后的面包再放置2 d，其硬化速度加快。其主要的原理是在贮藏过程中已经糊化的淀粉再次转变为原始状态的淀粉，淀粉分子之间相互靠拢，形成了微晶束状，淀粉的晶体化程度不如原始的淀粉，所以在宏观上显示为发硬的感觉。当将老化的面包再次加热时，大部分的淀粉分子会再次糊化，食用的口感就会有所提高，但是由于微晶束无法完全回复原始的结晶状态，所以在宏观上，老化后的面包难以再次恢复原有的口味。

3、淀粉结晶

面包的主要成分为淀粉和蛋白质，两者支构成了面包结构。面包瓤为多孔海绵状组织，孔壁是面筋构成的骨架，骨架内布满了粘性的淀粉颗粒，只有少数淀粉颗粒是直接相连的。新鲜面包由于面筋与糊化淀粉互相结合而不易分清其界限；而老化面包瓤中的淀粉，则观察得比较清楚，可发现在淀粉颗粒周围有一薄薄的空气层。面包老化越严重，气层越清晰，这说明面包瓤老化是由于其中淀粉颗粒的体积缩小，而孔壁上的面筋没有发生变化。已有学者研究了老化对面包中可溶性淀粉的数量和组成的影响，结果表明，面包冷却0.16 h时，面包瓤中浸出的可溶性淀粉中直链淀粉数量较少，但是在烘焙后的5 h时，直链淀粉的含量急剧下降，大部分直链淀粉在面包烘焙和冷却期间转化为支链淀粉。低水分含量的面包老化速率快，而淀粉再结晶作用保持不变。面团中有限的水分含量不能使淀粉完全糊化，大量的水与蛋白质、糖类、戊聚糖等亲水性成分相互作用。在面包烘焙期间，仅有少量的水用于淀粉的糊化，因此老化面包中再结晶的淀粉仅占面包中淀粉含量的很少一部分，如此少量的再结晶淀粉是否能对面包结构的整个机械特性起显著的影响是不清楚的。另外，在用微波处理的面包中，也可观察到面包心的硬化，却没有发现淀粉的重结晶作用。所以面包中淀粉的变化对其老化的机制有待更深入的研究。淀粉结晶是面包老化过程中的一个非常明显的现象，可以使用DSC、NMR和X-衍射等手段进行定性或定量的检测。可以通过改进产品配方，促进淀粉于亲水性成分的结合，提高面包瓤中淀粉的持水能力，提高淀粉的糊化度，抑制面包在贮存过程中老化的发生。

4、添加剂

面包老化主要是由面包中的主要成分水、淀粉、蛋白质在烘焙和贮存过程中所发生的物理化学变化以及它们之间的相互作用引起，此外，还受温度、加工工艺、面包添加剂等多种因素的相互影响。研究发现多种不同功能的添加物能起到很好的延缓面包老化的作用。有学者采用40%淀粉凝胶作为模拟的面包心体系，发现能和淀粉形成复合物的乳化剂如甘油单硬脂酸酯对阻止硬化比不能形成复合物的乳化剂如卵磷脂更有效。另外，不同物理状态的乳化剂与淀粉的结合以及对烘焙特性的改善能力也不同。1

延缓老化方法1、面粉成分

淀粉结晶是面包老化过程中一个非常明显的现象，可使用DSC、NMR和X- 射线衍射等手段进行定性或定量监测。通过改进面包成分，促进淀粉与亲水性成分结合，提高面包瓤中淀粉持水能力，提高淀粉糊化度，抑制面包贮存过程中老化的发生。脂质可减缓老化的速率，改善面包的体积。此外，高蛋白面粉可增大面包的体积，可促进内部组织软化。

2、水分

面包在贮藏过程中，水分参与面包的一系列变化，如水分迁移使面包瓤因为水分减少而硬化，面包皮因为水分增加而失去脆性。随着水分含量的降低，面包老化速率呈线性增加。因此，控制面包中水分的变化，可起到抑制面包老化作用。通过添加适当添加剂，提高面包瓤持水能力，保持其中水分含量，降低其玻璃态温度，延长面包贮藏时间。

3、贮存温度

面包的贮藏温度直接影响面包的老化速度。在较低温度下（2 ℃），面包老化速率快；在较高温度下（0 ℃），面包老化速率慢。若要长时间保持面包的新鲜状态，需要进行冷冻。在-18 ℃～-20 ℃时，面包中80%水分已冻结，这时面包能长时间保鲜。但是该方法耗能大，操作繁琐，所以该方法目前还仅仅停留在实验阶段。由于高温保存时面包容易发霉腐烂，部分水分和香味也会散失。因此，一般不建议在较高温度下贮存，通常保存于30 ℃和湿度为80 %无包装的条件下较为适合。

4、加工工艺

面团的软硬程度对面包的保存性有很大的影响。在调粉时适当多加水的软面团比硬面团的抗老化性强。但是面团过软也会影响制品的质量，容易发生烤不熟的现象。高速搅拌的制品比低速搅拌的制品保存性好。用高速搅拌的面团烤出的面包柔软，且老化速率慢。适当的发酵时间对保存性也有显著效果。发酵时间太短，面团未成熟，面包老化速率快。发酵时间过长，面团成熟过度，烤出的面包干燥快，也容易发生老化。酵母用量过多，面包易老化。因此，采用合理的加工工艺能有效的延缓面包的老化。

5、面包添加剂

面包制作过程中，通常要添加各种添加剂。乳化剂、酶、起酥油、可溶性蛋白、戊聚糖和水解胶体等品质改良剂对面包老化都有一定的抑制作用。这些添加剂的作用机制不尽相同，作用方式各异。硬脂酰乳酸钠乳化剂既有与蛋白质结合改良质地的作用，还能较好地预防老化，具有预防老化和保鲜双重功效。单甘油酯作为改良剂能改善面包内部结构，但对面包体积影响不大，抑制老化效果一般。淀粉酶和蛋白酶广泛应用于面包团发酵上，对抑制面包老化有较好的效果。起酥油和面包中的脂类物质相互作用也能延缓面包的老化。在日常的面包生产中，要根据这些添加剂对各种面粉作用的具体情况，选用合适的添加剂，从而达到延缓面包老化的作用。2