張 龑,陳志成,龔號迪
(河南工業(yè)大學糧油食品學院 鄭州 450001)
饅頭作為一種傳統(tǒng)的主食,有上千年的食用歷史,在我國的膳食結(jié)構(gòu)中占據(jù)重要地位[1-2]。饅頭以小麥粉和水為主要原料,添加適量發(fā)酵劑蒸制而成,含有許多人體所需的營養(yǎng)物質(zhì),包括蛋白質(zhì)、脂肪、維生素等[3-4]。因小麥粉的過度精細加工而導致膳食纖維等營養(yǎng)物質(zhì)攝入不足,許多研究者將麥麩、全麥粉、米糠、雜糧粉等添加至小麥粉中,以改善饅頭的營養(yǎng)結(jié)構(gòu),更有利于人體的營養(yǎng)健康[5-7]。
青稞是我國高原地區(qū)的一種糧食作物,含有β-葡聚糖、γ-氨基丁酸等功能因子,青稞中高蛋白、高纖維素、高維生素、低脂肪、低糖的營養(yǎng)結(jié)構(gòu)更加符合現(xiàn)代人的飲食需求[8-10]。然而,青稞粉的口感較差,面筋含量較低,很難形成面筋網(wǎng)絡,從而難以直接制成饅頭等主食。如在制作過程中,用青稞粉替代一部分小麥粉,則可達到提高饅頭營養(yǎng)特性的目的。
本文將青稞全粉(QF)與脫去10%左右皮層的青稞精粉 (TPF) 分別以質(zhì)量分數(shù)0%,10%,20%,30%,40%,50%與小麥高筋粉復配,研究其理化特性、面團特性及饅頭品質(zhì)的變化。
青稞,西藏鑫旺生物科技有限公司;高筋小麥粉,日清制粉;硫酸、氫氧化鈉、硼酸、碘化鉀、硫代硫酸鈉、無水乙醇、氯化鈉均為分析純級;酵母,安琪。
鼓風干燥箱,南通華泰實驗儀器有限公司;柔性剝皮機,河南糧院機械制造有限公司;錘式旋風磨,遼寧賽亞斯科技有限公司;馬弗爐,上海帥登儀器有限公司;針式和面機,北京東方孚德技術發(fā)展中心;醒發(fā)箱,廣州賽思達機械設備有限公司;電磁爐,美的公司;分析天平,北京賽多利斯天平有限公司;快速粘度分析儀,PERTEN;降落數(shù)值儀,濟南科翔實驗儀器有限公司;面筋儀,杭州天成光電有限公司;粉質(zhì)儀、拉伸儀,Brabender 公司。
1.3.1 青稞復配粉的制備 將青稞全粉(QF)與脫去10%左右皮層的青稞精粉 (TPF) 以質(zhì)量分數(shù)0%,10%,20%,30%,40%,50%與小麥高筋粉進行復配,得到不同添加比例的QF 復配粉與TPF 復配粉。
1.3.2 青稞復配粉糊化特性的測定 參照GB/T 24853-2010《小麥、黑麥及其粉類和淀粉糊化特性測定 快速粘度儀法》[11]。
1.3.3 青稞復配粉降落數(shù)值的測定 參照GB 10361-2008《小麥、黑麥及其面粉,杜倫麥及其粗粒粉降落數(shù)值的測定Hagberg-Perten 法》[12]。
1.3.4 青稞復配粉沉淀值的測定 參照GB/T 15685-2011《糧油檢驗 小麥沉淀指數(shù)測定SDS法》[13]。
1.3.5 青稞復配粉破損淀粉的測定 參照GB/T 31577-2015 《糧油檢驗 小麥粉損傷淀粉測定 安培計法》[14]。
1.3.6 青稞復配粉面團流變學特性的測定 粉質(zhì)特性分析,參照GB/T 14614-2006《小麥粉 面團的物理特性 吸水量和流變學特性的測定粉質(zhì)儀法》[15],拉伸特性分析,參照GB/T 14615-2006《小麥粉 面團的物理特性 流變學特性的測定 拉伸儀法》[16]。
1.3.7 饅頭的制作 參照張慧娟等[17]的方法,稍作改善。
1) 和面 稱取200 g 樣品倒入針式和面機,加入2 g 干酵母和適量的蒸餾水,攪拌3 min 后取出,放入盆中。
2) 醒發(fā) 將和好的面團放置于溫度為35℃,濕度為85%的醒發(fā)箱內(nèi),醒發(fā)1 h。
3) 分割、成型 將醒發(fā)好的面團分割成為2個質(zhì)量大約相同的面團,分別放置在軋面機上輾軋5 次,而后放置在案板上揉搓制成圓形饅頭生坯。
4) 二次醒發(fā) 將饅頭生坯放入醒發(fā)箱中,二次發(fā)酵15 min。
5) 蒸制 將饅頭生坯沸水上屜蒸制25 min,關火5 min 后取出,室溫冷卻1 h。
1.3.8 饅頭品質(zhì)評價方法
1) 饅頭比容的測定 小米置換法測定饅頭的體積,稱重后計算饅頭的比容。
2) 饅頭的感官評價 選擇20 名評價成員,參考GB/T35991-2018 《糧油檢驗 小麥粉饅頭加工品質(zhì)》[18]附錄B 對饅頭品質(zhì)進行感官評分。由于添加量為0%的樣品饅頭比容為2.66 mL/g,因此以2.66 mL/g 為滿分。
表1 饅頭的感官評價標準Table 1 Sensory evaluation standard of steamed bread
3) 饅頭質(zhì)構(gòu)的測定 將青稞饅頭樣品用切片機正中豎切,測定質(zhì)構(gòu)時,水平放置饅頭片,將饅頭片中心與質(zhì)構(gòu)儀探頭中心對準。試驗參數(shù):P/36R 探頭,操作模式為壓力測定,觸發(fā)類型為Auto,測試前速度1.0 mm/s,測試中速度0.8 mm/s,測試后速度0.8 mm/s,測試距離50%,氣電感應力5 g。
1.3.9 數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析 試驗均進行3 次平行,結(jié)果采用SPSS 24.0 進行數(shù)據(jù)分析與統(tǒng)計,并進行單因素方差分析(P<0.05),應用Origin 8 軟件作圖。
圖1為青稞復配粉的糊化特性各項指標,研究不同青稞粉添加量及添加QF 與TPF 對其的影響。圖1a、1b、1d 中,隨著QF 添加量的增加,復配粉的峰值黏度、最低黏度、最終黏度均呈顯著降低的趨勢,隨著TPF 添加量的增加,峰值黏度與最終黏度呈先降低后升高,而后又降低的趨勢,最低黏度顯著下降,青稞粉中淀粉含量較小麥粉中的少,添加量的增加導致其抑制了淀粉的糊化膨脹過程,從而降低了各黏度值;圖1c 中衰減值隨著QF與TPF 添加量的增加顯著上升,是由于青稞淀粉的顆粒膨脹程度小,熱糊穩(wěn)定性差導致[19];回生值反映產(chǎn)品的老化速率,QF、TPF 復配粉的回生值則均隨著其添加量的增加呈先降低后增加的趨勢,圖1e 表明添加30%以上的青稞粉后,復配粉的淀粉更容易老化[20];圖1f 中,糊化溫度的升高趨勢則是由于添加青稞粉后,膳食纖維含量增加,淀粉吸水性降低,阻礙了淀粉的膨脹與糊化。TPF 復配粉的糊化溫度低于對應的QF 復配粉,其余各黏度值均高于QF 復配粉,是由于QF 較TPF 有更多的麩皮,會對糊化特性產(chǎn)生不利影響??偟膩碚f,青稞粉的添加改變了復配粉的糊化特性,QF 與TPF的添加對其影響有所不同,而添加TPF 后,糊化特性的各項指標優(yōu)于QF。
圖1 青稞粉添加量對糊化特性的影響Fig.1 Effect of addition of highland barley powder on gelatinization characteristic
如圖2所示,隨著QF 添加量的增加,降落數(shù)值由370.5 s 下降至300.5 s,下降趨勢顯著,這是由于添加青稞粉后,復配粉中增加了更多的麩皮類物質(zhì),而在麩皮中,α-淀粉酶的含量更高,導致降落數(shù)值有所下降[21];而添加TPF 后,變化趨勢為先降低后升高,甚至在添加量為40%與50%時,復配粉的降落數(shù)值與高筋粉無顯著性差異,可能是由于TPF 中的麩皮較QF 少,而添加較大比例的TPF 使得復配粉的酶活性有所降低,對粉及后續(xù)產(chǎn)品品質(zhì)有一定益處。
圖2 青稞粉添加量對降落數(shù)值的影響Fig.2 Effect of addition of highland barley powder on the falling number
沉降值是反映粉中蛋白質(zhì)質(zhì)量的指標,面粉中的面筋強度與沉降值呈正相關,依據(jù)蛋白質(zhì)在乳酸的作用下膨脹力不同,可以測定其面筋強度[22]。由圖3可以看出,添加量分別為0,10%,20%的沉降值不存在顯著性差異,而添加比例超過30%后,沉降值開始顯著性下降,且QF 復配粉的沉降值總是低于TPF。這可能是由于隨著青稞粉添加量的增加,復配粉中灰分增加,且面筋蛋白含量下降,從而導致沉淀值下降,而TPF 復配粉的面筋指數(shù)高于QF,故QF 復配粉的沉降值總是低于TPF。
圖3 青稞粉添加量對沉降值的影響Fig.3 Effect of addition of highland barley powder on the sedimentation index
如圖4可知,添加不同QF 的復配粉中破損淀粉含量顯著增加,這可能是因為青稞全粉在碾磨過程中受到的機械損傷較為嚴重,淀粉顆粒被破壞程度較大,因而使得復配粉中破損淀粉含量上升;而添加TPF 的復配粉中,除10%的添加量以外,其余樣品的破損淀粉含量差異均不顯著,這可能是由于脫除10%左右的皮層后,青稞顆粒的碾磨強度減小,破碎程度降低,從而破損淀粉含量降低。高含量的破損淀粉會降低面團的耐攪拌性和發(fā)酵穩(wěn)定性,對面團的加工品質(zhì)產(chǎn)生一定影響[23]。
圖4 青稞粉添加量對破損淀粉含量的影響Fig.4 Effect of addition of highland barley powder on the determination of starch damage
由表2可知,隨著QF 與TPF 添加量的增加,復配粉面團的吸水率顯著增加,而QF 復配粉吸水率總大于TPF,這是由于QF 與TPF 中的麩皮含量都高于小麥粉,而麩皮中含有大量的膳食纖維,具有很高的吸水能力,由2.4 節(jié)可知,破損淀粉含量也隨著青稞粉添加量的增加而增加,對吸水率的增加也有一定影響,QF 中膳食纖維與破損淀粉含量均高于TPF,因此,添加較高比例的QF復配粉的吸水率高于TPF。隨著添加量的增加,QF與TPF 復配粉的形成時間和穩(wěn)定時間均顯著降低,表示復配粉面團的耐攪拌性和面筋網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)強度在不斷降低,這是由于青稞粉中面筋蛋白含量很低,且高含量的膳食纖維也會對面筋結(jié)構(gòu)起到疏松的作用[24]。復配粉的弱化度均隨添加量的增加而顯著增加,也說明了面團的韌性變差,面筋變?nèi)?,不易成型,與王婷等[25]的研究結(jié)果相同。
表2 青稞粉添加量對面團粉質(zhì)特性的影響Table 2 Effect of addition of highland barley powder on farinograph properties
表3為添加QF 與TPF 后,不同添加比例青稞復配粉面團拉伸特性的測定結(jié)果。拉伸曲線面積與延伸度均顯著下降,拉伸阻力呈先上升后下降的趨勢,拉伸比值在醒發(fā)時間為45 min 和90 min 時呈上升趨勢,而在135 min 時先上升而后下降,總體來看,添加青稞粉使得面團的拉伸品質(zhì)降低。拉伸曲線面積表示面團在拉伸時所作的功,也可以表示面團的能量,QF 與TPF 添加量的增加,使得面團能量下降,而隨著醒發(fā)時間的延長,其數(shù)值先增加后減少;拉伸阻力反映了面團的彈性和筋力強度,拉伸阻力的增加,意味著面團逐漸變硬,在制作發(fā)酵面制品的過程中,需要一定的延伸阻力來保持CO2氣體。QF 復配粉的拉伸阻力隨著發(fā)酵時間的延長先增加后降低,而TPF 復配粉呈現(xiàn)不同的變化;延伸度的顯著性降低說明面團的拉伸長度、可塑性變差,且隨著醒發(fā)時間的延長,延伸度有下降的趨勢;QF 復配粉的拉伸比例隨添加量的增加而顯著增加,TPF 復配粉的拉伸比例先增加后減小,隨著醒發(fā)時間的延長,也有一定的增加。
表3 青稞粉添加量對面團拉伸特性的影響Table 3 Effect of addition of highland barley powder on tensile properties
由表4可以看出,與小麥饅頭相比,青稞饅頭的比容逐漸下降,表皮也有一定的皺縮,色澤變暗,添加QF 的青稞饅頭色澤比添加TPF 的深,這是因為添加的TPF 已經(jīng)脫去了部分皮層,使得青稞粉的色澤變淺,精度均上升,從而使得饅頭的色澤更淺;添加青稞粉后,面筋蛋白被稀釋,面團的持氣性逐漸變差,結(jié)構(gòu)、彈韌性等也比小麥饅頭差,饅頭芯中出現(xiàn)許多較大的氣孔且分布不均;而TPF 青稞饅頭的各項評分與總體品質(zhì)均高于QF青稞饅頭。隨著QF 與TPF 添加量的增加,饅頭的比容及各項評分均顯著下降,然而由于青稞獨特的營養(yǎng)價值,QF 添加量為30%以下及TPF 添加量為40%以下時,評價成員對青稞饅頭的接受度較高。
表4 青稞粉添加量對饅頭感官品質(zhì)影響Table 4 Effect of addition of highland barley powder on the sensory property of steam bread
由表5可以看出,隨著QF 與TPF 添加量的增加,饅頭的硬度、膠著性、咀嚼度均顯著增加,彈性、內(nèi)聚性、回復性均顯著降低,添加青稞粉使得饅頭的品質(zhì)產(chǎn)生變化,而TPF 較QF 青稞饅頭的變化程度低,例如:QF 青稞饅頭的硬度增加了4 870.33 g,而TPF 增加了3 673.7 g,這是由于QF中更高含量的膳食纖維不易被酵母利用,從而使得面團發(fā)酵延展,破壞了面團中面筋網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)的形成,對饅頭質(zhì)地產(chǎn)生負面影響。
表5 青稞粉添加量對饅頭質(zhì)構(gòu)特性的影響Table 5 Effect of addition of highland barley powder on the texture characteristics of steam bread
1) 隨著青稞粉添加量的逐漸增加,復配粉的糊化特性與理化特性有所下降,而TPF 復配粉的各項指標均優(yōu)于QF 復配粉。
2) 隨著青稞粉添加量的增加,青稞面團的粉質(zhì)特性與拉伸特性逐漸變差,面團結(jié)構(gòu)逐漸變得松散,不易成形,硬度增加,彈性變差,筋力強度變?nèi)?,而QF 較TPF 對面團的影響更強。
3) 青稞饅頭的感官品質(zhì)及質(zhì)構(gòu)特性均隨著青稞粉添加量的增加而顯著下降,添加TPF 的青稞饅頭比添加QF 的品質(zhì)更好,在同一添加量下,具有更好的接受度,而且在提高營養(yǎng)價值的前提下,可以適度多添加一定比例的TPF。