田晓红, 姜 平, 刘 明, 刘艳香, 任 菲, 谭 斌, 方 勇, 刘士进

(国家粮食和物资储备局科学研究院1,北京 100037)(江苏省现代粮食物流与安全协同创新中心2,南京 210023)(石家庄市米莎贝尔饮食食品有限公司3,石家庄 051130)

研究表明,吃更多全谷物食品的人比吃得最少的人患病和死亡的风险更低[1,2]。由于全谷物所具有的营养和健康功能成分,在国际上全谷物市场呈指数级增长[3]。2021年中共中央办公厅、国务院办公厅印发的《粮食节约行动方案》中指出:发展全谷物产业,启动“国家全谷物行动计划”,开发营养保全型全谷物食品。2022年,我国《中国居民膳食指南》提出成年人每天应摄入全谷物和杂豆类50～150 g。虽然对全谷物食品的认识越来越高,但我国目前全谷物消费占比仅为1%左右,要增加全谷物的摄入量,任重而道远。

全麦粉是全谷物食品的重要原料之一,面包是焙烤食品中历史最悠久,消费量最多的一大类食品。以全麦粉为主要原料的面包比精制小麦面包含有更多的膳食纤维、矿物质、维生素和生物活性化合物,是最重要的全谷物食品之一。但是,全麦粉中的脂肪酶、脂肪氧化酶、粗纤维含量高[4],导致全麦面团延展性弱,持气性差,面筋网络结构被破坏,全麦面包体积小、硬度大、结构粗糙、口感不佳、储藏稳定性差等问题,严重限制其应用[5,6]。目前,国内外学者针对全麦面包的缺陷对采用多种技术手段试图去改善全麦面团的可加工性和面包的质量。最常见的策略集中在对原料的处理和选育上[7-9],其次是改良剂选择[10,11]和制作工艺的优化[12,13]。这些技术是否真正改善了全麦面包品质,我国市场上全麦面包的品质如何,全麦面包产业存在哪些瓶颈,目前这些问题还不十分清楚。本研究采购了国内市场上37家企业44个全麦面包样品,对这些样品的标签进行调研,并对产品品质进行分析,对全麦面包产业的发展方向进行探讨,为我国全麦面包产业的发展提供支撑。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

全麦面包(44份),小麦粉面包(5份):某线上商城、面包门店、超市采购;氢氧化钠标准溶液、酚酞等,均为分析纯。

1.2 仪器与设备

BCZ-140型电热恒温鼓风干燥箱,CR-400色彩分析测试,PL3002IC和AB304-S分析天平,JMTY面包体积测定仪,TA.XT2i Plus质构仪。

1.3 方法

1.3.1 水分

参照GB 5009.3—2016《食品安全国家标准食品中水分的测定》,取面包芯部分部分进行测量。

1.3.2 酸度

参照GB/T 20981—2021中附录B的方法进行。

1.3.3 比容

参照GB/T 20981—2007中的方法,将待测面包称量m,精确至0.01 g。将待测面包放入面包体积测定仪中测量面包体积V。面包比容P的结果为:P=V/m。

1.3.4 颜色

将两片待测面包片叠放到桌子上,使用手持色度计进行色度测量,重复6次。色泽指标用L*、a*和b*表示。L*值表示黑-白(亮)度,值越大则越白(亮);a*值表示绿-红色,值越大则越红;b*值表示蓝-黄色,值越大则越黄。

1.3.5 质构评价

将2片面包片叠加,放置到探头下进行质构测试。探头型号:P/36 R;测前、中、后的速度都为1 mm/s;起点感应力:5 g;压缩率:50%;间隔时间3 s。每个样品重复4次。

1.3.6 感官评价

将10个全麦面包随机分成一组进行感官评价,评价标准参照GB/T 35869—2018中的附录A,略作改动,评价项目增加气味(10分)和口感(10分),评分项目和评分标准见表2。

1.3.7 数据处理

使用WPS和Origin2018软件整理数据和绘图。

2 我国全麦面包发展现状

2.1 我国全麦面包行业发展迅速

面包是全球最受欢迎的食物之一,目前,我国面包糕点市场已逾千亿元,居亚洲首位,在全球范围仅次于美国。在市场上,虽然以精制小麦粉为原料的面包是市场的主体,但随着对健康和功能食品关注使得对高营养价值全麦面包的需求已大大增加。2021年12月9日,在某线上商城上以“全麦面包”为关键词进行搜索,产品数量有11万多,在2022年4月27日再次搜索,全麦面包产品数量增加到25万以上,在2022年5月5日再次搜索时,全麦面包产品数量已增加到28万以上,处于迅速增长状态。而且,全麦面包产品数量远远高于全麦面条、全麦饼干、全麦蛋糕等其他全麦主食和休闲食品(见图1),是数量最多的全麦产品。这可能是因为面包既是主食品,又是休闲食品,食用方便,消费群体较多,从儿童到老年人均可食用。

图1 在某线上商城上全麦产品数量

2.2 全麦面包的基本情况

对全麦面包的标签进行整理分析,营养成分表见表3。膳食纤维是全麦食品中最重要的指标之一,在44个全麦面包产品中,有21个标注了膳食纤维含量,占比47.7%。这21个产品的平均膳食纤维含量为6.4 g/100 g,最低膳食纤维含量为3.0 g/100 g,最高膳食纤维含量为10.6 g/100 g,其余23个产品未标注膳食纤维含量。全麦面包因为面对大多为“三高”、控制体重人群,对脂肪和食盐的添加量格外“敏感”,脂肪的平均值和最低值分别为3.7、0.0 g/100 g,钠平均值和最低值分别为256、17 mg/100 g。在制作全麦面包时,即使不加外源脂肪和氯化钠,小麦粉和全麦粉中也含有脂肪和钠[14,15],全麦面包营养标签中标注脂肪含量为0 g/100 g是不严谨的,过于追求低钠(17 mg/100 g)使其真实性值得商榷。

表3 全麦面包营养成分表

44个全麦面包中,有9个产品采用的是GB 7099—2015《食品安全国家标准 糕点、面包》,35个产品采用的是GB/T 20981—2007《面包》(GB/T 20981—2021《面包质量通则》已于2022年6月1日实施)。产品保质期为2～90 d(有1个产品的保质期在365 d),采用网上销售的全麦面包保质期比较长,一般在30 d以上,采用超市、门店、便利店等线下销售的全麦面包保质期比较短,一般在2～7 d。

2.3 标注全麦粉含量情况

对44份全麦面包样品标签进行分析,有20个标签标注了全麦粉的含量,全麦粉质量分数为从5%～75%;有6个产品标签中全麦粉是唯一的谷物原料,有10个产品虽然没有标注全麦粉含量,但是在产品配料表中全麦粉排在第一,有8个产品全麦粉含量不明确。由于目前没有全麦面包的统一标准,全麦粉含量或全麦粉添加量也没有定义,在面包制作过程中,会添加黄油、糖、盐、奶粉等配料,也会为了改善产品品质,添加谷朊粉、酶制剂、胶类等其他产品配料和添加剂,以及大量的水,在产品上标注的全麦粉含量到底是全麦粉占谷物原料的百分比,还是全麦粉占整个面包的百分比并不明确,这两个百分比并不一致,给消费者带来误导。例如有一款面包的配料表为“全麦粉(添加量≥40%)、黑麦面包粉[小麦粉、黑全麦粉(添加量≥20%)]、细麦麸(添加量≥2%)、燕麦片(添加量≥2%)……”,在这个标签中,虽然标注了全麦粉和黑全麦粉的添加量,但全麦粉的质量分数并不是简单的40%+20%=60%,全麦粉的添加量占全麦面包的多少不明确。另外一款面包的配料表为“面包用全麦粉(小麦粉、小麦麸、小麦胚、谷朊粉、硬脂酰乳酸钙、硬脂酰乳酸钠、维生素C)(添加量不少于54%)……”,在这个标签中,面包用全麦粉质量分数不少于54%,但其面包用全麦粉中不仅包含小麦粉、小麦麸、小麦胚,还包含了谷朊粉、硬脂酰乳酸钙、硬脂酰乳酸钠、维生素C,因为目前没有面包用全麦粉标准,面包用全麦粉中各个组分的比例并不确定。

2.4 全麦面包中近一半产品添加黑麦粉

全麦面包中麸皮和胚芽的混入,导致全麦面包的体积偏小、结构粗糙、口感较差[16]。为了提高产品的口感,有些商家会降低全麦粉的添加量,但为了看上去像全麦面包,额外添加糖浆、焦糖色素[17],或者添加黑麦粉,让面包呈淡褐色,看起来像是全麦粉制作的。通过研究市场上全麦面包发现,在44个全麦面包中,有20个产品添加了黑麦粉和黑全麦粉,占比45.5%,使得产品看上去颜色偏黑,更“像”全麦面包。这说明添加黑麦粉使得全麦面包颜色更暗是行业内的普遍现象。图2中是4款比较典型面包剖面图,图2a和2b是使用100%全麦粉制作的面包,图2c是58%全麦粉制作的面包,图2d是100%黑麦粉(不含有黑全麦粉或全麦粉)。通过颜色和结构,很难辨别哪一种才是全麦面包,实际上,全麦面包颜色相比较精制小麦面包来说颜色偏暗,但并不是全麦面包的充分条件。

注:从左到右全麦粉质量分数分别为100%、100%、58%、0%。

3 全麦面包的理化性质

3.1 含水量

含水量决定着全麦面包产品的口感和保质期,含水量高,面包口感更湿润、绵软,但过高的含水量也容易导致弹性不足,也比较容易在销售过程中滋生细菌,发生霉变,含水量过低,面包容易掉渣,口感粗糙。面包含水量和保质期之间的关系见图3。44个全麦面包的水质量分数在23.08%～46.65%之间,均值为32.07%,40个面包的水质量分数低于40%。21个面包的水质量分数低于30%,均是保质期≥30 d的全麦面包,保质期≤20 d的全麦粉面包含水量均高于30%。长保质期的全麦面包一方面在生产时降低水分,延长保质期,另一方面在长时间的储存过程中,面包中水分也容易蒸发掉。而短保质期的全麦面包为保持良好的口感,提高面包的含水量。

图3 保质期与含水量之间的关系

3.2 色度

面包颜色对消费者具有最直接、最直观的影响。对44个全麦面包进行色度测量发现,全麦面包的L*、a*、b*范围分别为41.31～87.53、-2.18～7.68、11.95～25.64,均值分别为67.31、2.35、15.94,范围比较广,面包芯色度差距很大。全麦粉中含有麸皮,颜色要比小麦粉的颜色暗,使用全麦粉制备的全麦面包颜色比较暗,全麦粉添加量约高,全麦面包的L*值越低。为讨论全麦粉添加量与全麦面包色度之间的关系,进行以下假设:配料表中全麦粉是唯一的谷物粉的全麦面包,将其全麦粉质量分数设定为100%;没有标注全麦粉质量分数,但在配料表中全麦粉放置在第一的全麦面包,将其中全麦粉质量分数设定为51%;没有标注全麦粉质量分数,也不属于上述2种情况的全麦面包,不在本次考虑范围。全麦面包中全麦粉量与全麦面包色度L*、a*、b*的关系见图4,随着添加量的增加,色度L*、a*、b*并没有显著变化。添加量与L*、a*、b*之间的相关系数r分别为0.024、-0.044和-0.081,不存在显著相关关系,可能是部分全麦面包中添加了黑麦粉,对颜色造成了很大影响,因为原料和加工工艺是影响面包颜色的最重要的因素。

图4 全麦粉含量与全麦面包色度的关系

3.3 比容和酸度

全麦面包的酸度和比容见图5,全麦面包的比容范围为2.40～5.61 mL/g,均值为4.29 mL/g,中位数为4.50 mL/g,与小麦粉面包比容(均值为4.37 mL/g)相差不大。在全麦面包中,由于麸皮对构建面筋网络的不良影响,提高全麦面包的比容一直是企业和研发人员追求的目标之一。提高全麦面包的比容,将有助于提高全麦面包的面包芯纹理结构和口感。

图5 比容和酸度

全麦面包的酸度范围为5.76～17.08 °T,均值为12.49 °T,中位数是11.73 °T。在GB/T 20981—2021《面包质量通则》中要求,面包的酸度要≤6 °T,全麦面包很难满足这个要求。这可能是因为全麦面包在醒发过程中需要更长一些的醒发时间,在此过程中会产生更多的酸,使得终产品的酸度增加。

3.4 质构评价

全麦面包的质构品质统计结果见表4。硬度与弹性对面包的综合评分影响很大,硬度一般与面包品质呈负相关,而弹性与面包品质呈正相关[18]。全麦面包的硬度值从350～3 455 g之间(硬度超过7 000 g的全麦面包有2个,不具有代表性,已被剔除),均值为991 g,上四分位数为670 g,下四分位数是1 070 g,75% 以上的全麦面包质构硬度大于5个小麦粉面包的平均硬度(610 g)。弹性范围为0.75～0.95之间,均值为0.86,与小麦粉面包的弹性相当(0.88)。内聚性和回复性均小于小麦粉面包的内聚性和回复性,咀嚼性均值为529 g,大于小麦粉面包(366 g)。全麦面包通常来说体积小,质地硬而粗糙,而我国居民更喜欢偏软一点口感的面包,硬度和咀嚼性低是全麦面包追求的品质。添加木聚糖酶、α-淀粉酶、植酸酶、纤维素酶、乳化剂等是目前增加全麦面包体积和面包屑柔软度的有效技术手段[19]。

表4 全麦面包质构品质

3.5 感官评价

全麦面包的感官评价总分见图6,总分在51～59.9分之间的有13个,占29.5%,总分在42～50.9分之间的有19个,占43.2%,总分小于42分的有12个,占27.3%。评分为中的全麦面包数量最多,良和差的基本相当,没有能够达到优的产品。研究中全麦面包的来源比较多,评价人员喜好有所不同,标准偏差偏大。评分偏低的原因有可能是全麦面包进入中国市场比较晚,缺乏良好的制作技术的,虽然国内外学者做了很多努力去改善全麦面包的制作工艺,但理论和实际应用之间还有距离;在评价过程中发现,评价人员更喜欢软面包,而全麦面包较小麦粉面包偏硬,不容易打出高分;此外,我国缺乏生产面包用高面筋含量的小麦品种[20],全麦粉中麸皮和胚芽的存在,使得面筋强度进一步下降;目前应用的是以小麦粉面包为对象的评价体系,还缺乏以全麦面包为对象的评价系统。尤其是全麦面包的颜色评价,有些人喜欢偏暗的颜色,而有些人喜欢偏白的颜色,会造成评价偏差。

图6 全麦面包感官评分

4 讨论

4.1 标准的缺失导致对全麦面包的定义出现混乱

全麦面包是目前我国数量最多的全麦食品,近年来有了快速的发展。目前我国没有统一的全麦面包标准,市场上大部分全麦面包产品采用是GB/T 20981《面包质量通则》标准,少部分采用的是GB 7099 《食品安全国家标准 糕点、面包标准》。前者是针对小麦粉为主要材料的面包,后者是食品安全标准,都不适用于全麦面包。市场上的全麦面包中全麦粉含量差异很大,从5%到100%。没有相关规定全麦粉含量在多少才能被称为全麦面包。没有全麦粉含量的定义,全麦粉含量是全麦粉占谷物原料的百分比,还是全麦粉占整个面包的百分比并不明确,生产者按照自己的理解进行标注,使得配料表的标注比较混乱。为了确保公众知道如何选择全麦食品,有一个明确的定义是至关重要的。在定义中要确保只有含有一定数量的全麦粉含量才能在包装上表明全麦面包。全麦面包的定义可以借鉴国内外关于全谷物食品的定义。在国际上,一些团体和国家也在给全麦食品进行定义。2020年4月,国际全谷物定义工作组(WGI)面向全球征求“全谷物食品”定义的意见。在征求意见稿中,全谷物食品应含有至少质量分数50%的全谷物配料,全谷物配料质量分数(以干基计)不低于25%且未达到50%的谷物食品定义为“含有全谷物的食品”。这里的全谷物的含量是所有全谷物成分的干重占食品总干重的百分比。荷兰规定面包只有质量分数在100%是全谷物的情况下才能被合法地称为全谷物食品[21]。欧盟HGF全谷物产品的拟议定义为:全谷物食品是指干重的基础上,由至少质量分数30%的全谷物配料和比精制谷物配料更多的全谷物配料制成的产品[22]。西班牙规定,完全由全麦面粉制成的面包,可以贴上“100%全麦面包”或“全麦面包”的标签[23]。由于我国也在建立全谷物食品的定义,在最新的《全谷物与全谷物食品通则》的粮食行业标准公开征求意见稿中,全谷物食品的定义为“以全谷物为主要原料,经加工制成的、全谷物原料质量分数在25%以上(以干基计)的食品”,在参照国际上对全谷物食品和全麦面包定义的基础上,根据我国的国情实际建立统一的“全麦面包”行业标准,对全麦面包行业进行规范和约束,能够促进全麦面包产业进入良性、健康的发展方向。

4.2 全麦面包品质参差不齐

从采集的全麦面包样品看,我国市场上全麦面包产品质量差异比较大。从外观颜色上看,有一半的产品为了表面看上去像全麦面包而添加了黑小麦粉,使得全麦面包颜色偏黑,这种方式容易误导消费者,以为黑色的面包才是全麦面包。实际上,是不是全麦面包,并不能单纯从颜色上进行判断。从质构品质上看,全麦面包的质构硬度从350 g到3 455 g,相差接近10倍,甚至有2个面包的质构硬度超过7 000 g,75%的全麦面包硬度都高于小麦粉面包硬度,降低质构硬度,构建松软的面包结构是目前全麦面包的一个重点研究方向。从感官评价上看,没有达到优质的全麦面包产品,43.2%全麦面包在中等水平,有27.3%的面包没有及格。从目前看,使用全麦粉制作全麦面包仍然是烘焙行业所面临的挑战,需要创新技术来提高全麦面包的质量[24]。一些企业在使用“全麦食品更健康”的概念,但在开发优质的全麦面包产品的研发力量还不够,甚至采用不标注全麦粉添加量、少添加全麦粉、添加黑小麦粉等手段来混淆概念,扰乱行业健康发展秩序。

4.3 全麦面包行业的发展方向

目前,学界对全麦食品的认识越来越高,但由于全麦面包口感、色泽较差,根深蒂固的精白面包传统消费观念,普通消费者对全麦食品的健康益处认知不足等原因,导致全麦面包相较于精白面包来说仍然是一个小众的品类。要想达到《中国居民膳食指南》中的要求,还有很多工作要做。首先应该尽早建立全麦面包的统一标准,使全麦面包有标准可依,探讨进行全麦标识认证,规范行业发展。我国也有少量的全麦面包产品使用了国际全谷物协会推出的“全谷物邮票”标志,使消费者很清楚每份面包中全谷物含量,简单明了。建立适合我国国情的全谷物认证标准和规范正当其时,十分必要;其次是科研机构和大型企业加大科研力量,从原配料、加工技术革新、包装等多角度研发出好吃又营养的全麦面包,大中型企业进行示范行动,引领全麦面包市场,所有企业都要严格自律,明确全麦粉添加量,共同营造良好的竞争环境。最后是加大宣传力度,让消费者更好的了解全麦面包的健康益处,同时也帮助消费者很容易识别真正的全麦面包。多方力量通力合作,创造良好的全麦面包市场环境,使得全麦面包进一步蓬勃发展。

5 结论

我国市场上全麦面包数量众多,产品质量相差比较大,产品品质总体不高。在采购的44个全麦面包中,47%的样品标注了膳食纤维含量,81.8%的全麦面包直接或间接标注了全麦粉含量,45.5%的全麦面包添加了黑小麦粉或/和黑全麦粉。全麦面包产品的个体之间差异较大。感官评价居中的全麦面包数量最多,缺乏优质全麦面包产品。总体上看,全麦面包品质总体不高。全麦面包产品质量的提升需要行业内的科研机构和大型企业率先加大科研投入,研发高品质的面包用全麦粉和全麦面包制作工艺,制定全麦面包标准,约束和规范市场。