林江濤， 孫靈靈， 岳清華

(河南工業(yè)大學(xué)糧油食品學(xué)院，鄭州 450001)

小麥粉粒度通常是指小麥粉顆粒粗細(xì)程度，可以反映小麥粉加工精度，是評(píng)價(jià)小麥粉品質(zhì)的一個(gè)重要指標(biāo)[1]。在生產(chǎn)過(guò)程中，小麥粉粒度通常受小麥籽粒硬度、研磨強(qiáng)度、制粉工藝等條件影響[2,3]。小麥粉粒度影響小麥粉理化特性，從而對(duì)面團(tuán)或面制品品質(zhì)也產(chǎn)生一定影響?；曳?、水分、白度、蛋白含量、濕面筋含量、降落數(shù)值等指標(biāo)隨著粒度的不同而發(fā)生變化，破損淀粉含量隨著小麥粉粒度減小呈增加趨勢(shì)，且破損淀粉含量影響面團(tuán)流變學(xué)特性、吸水率等指標(biāo)[4,5]。孫創(chuàng)舉[6]、陳成等[7]研究發(fā)現(xiàn)粒度對(duì)淀粉糊化特性、面團(tuán)發(fā)酵特性產(chǎn)生一定的影響，且當(dāng)粒度適中時(shí)，面團(tuán)面筋強(qiáng)度和持氣性能都較好，此時(shí)面團(tuán)發(fā)酵效果最佳[8]。陳志成[9]指出當(dāng)小麥粉粒度較大饅頭彈性增加但外觀品質(zhì)變差，但當(dāng)小麥粉粒度過(guò)小時(shí)饅頭體積偏小和感官評(píng)分較低，當(dāng)小麥粉粒度50%大于88 μm時(shí)饅頭品質(zhì)最好。蘇東民等[10]研究表明小麥粉粒度過(guò)大面條易斷裂且無(wú)光澤，但當(dāng)粒度過(guò)細(xì)時(shí)，由于破損淀粉含量升高面條易發(fā)黏且蒸煮損失較高。Yamazaki等[11]研究發(fā)現(xiàn)小麥粉粒度顯著性影響餅干質(zhì)量。Pullkki[12]和Miller等[13]研究發(fā)現(xiàn)中等粒度的小麥粉比較適合制作面制品。

目前，對(duì)小麥粉粒度的研究主要集中在通過(guò)改變研磨強(qiáng)度或篩分得到的不同粒度小麥粉組分之間的差異。同一小麥粉經(jīng)過(guò)篩分得到不同粒度的小麥粉，但它們的胚乳部位可能是不同的，也就無(wú)法真正代表小麥粉粒度的變化。很少涉及通過(guò)控制小麥粉組分含量相同而單一的對(duì)小麥粉粒度引起差異的研究。通過(guò)不同的控制條件得到基本組分相同而粒度不同的小麥粉，研究不同粒度下其面團(tuán)特性及饅頭品質(zhì)的變化，以期為制粉和饅頭生產(chǎn)提供參考。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

中筋小麥粉。

MLU-202型布勒實(shí)驗(yàn)?zāi)?，LFS型粉篩，SDmatic破損淀粉測(cè)定儀，BT-9300H激光粒度分布儀，MJ-Ⅲ型面筋數(shù)量和質(zhì)量測(cè)定儀、MJZ型面筋指數(shù)測(cè)定儀，MicroMR-CL-I型核磁共振成像分析儀，F(xiàn)3流變發(fā)酵測(cè)定儀，CR-400型色差儀，TZ-XTPlus型質(zhì)構(gòu)儀，JHMZ200型針式和面機(jī)，JXFD-7型醒發(fā)箱。

1.2 方法

1.2.1 樣品制備

以小麥粉1M(心磨)磨上物為基礎(chǔ)粉，通過(guò)控制不同條件(低研磨強(qiáng)度下的研磨次數(shù)和篩網(wǎng)型號(hào))獲得基本組分相同而粒度不同的小麥粉樣品，即使用實(shí)驗(yàn)?zāi)⒒A(chǔ)粉在低研磨強(qiáng)度下輕度研磨再進(jìn)行篩分，把細(xì)顆粒篩分出來(lái)，將粗顆粒再次使用實(shí)驗(yàn)?zāi)ピ诘脱心?qiáng)度下研磨成細(xì)顆粒粉，直至不同篩上物含量小于2%，剩余的使用研缽手工進(jìn)行研磨，直至分別全部穿過(guò)150、137、123、112、100、88 μm孔徑的篩網(wǎng)，依次得到6種不同粒度的小麥粉，分別用S150、S137、S123、S112、S100、S88表示。

1.2.2 小麥粉粒度分布測(cè)定

采用激光粒度分析儀測(cè)定小麥粉粒度分布，測(cè)定結(jié)果用D50表示。測(cè)定粒度范圍在0.1 μm～300 μm，測(cè)試過(guò)程中折光率應(yīng)控制在10%～15%。

1.2.3 小麥粉色澤測(cè)定

小麥粉色澤的測(cè)定：采用色差計(jì)測(cè)定小麥粉的L*(白度值)、a*(紅綠值)、b*(黃藍(lán)值)。

1.2.4 基本理化特性測(cè)定

含水量：GB 5009.3—2016烘箱法；灰分：GB 5009.4—2016；破損淀粉：使用Sdmatic破損淀粉儀測(cè)定；濕面筋含量：GB/T 5506.2—2008；脂肪含量：GB 5009.6—2016。

1.2.5 面團(tuán)水分分布狀態(tài)測(cè)定

稱取10 g小麥粉，加入粉質(zhì)吸水率的75%的蒸餾水(分別為4.46、4.55、4.58、4.64、4.67、4.63 mL)，用面筋儀和面3 min后，用保鮮膜裹住和好的面團(tuán)，靜置4 min。稱取1.0 g面團(tuán)并揉成2 cm細(xì)條。樣品測(cè)試過(guò)程參考黃美琳[14]實(shí)驗(yàn)方法。測(cè)試參數(shù)：采樣點(diǎn)數(shù)為40 000，頻率為200 kHz，時(shí)間間隔為1 000 ms，累加次數(shù)為4。

1.2.6 面團(tuán)發(fā)酵特性測(cè)定

面團(tuán)制備：1.6 g酵母溶于粉質(zhì)吸水率的76%溫水(分別為90.29、92.26、92.72、93.94、94.70和93.78 mL)中與200 g小麥粉于和面機(jī)中和面3 min。和好的面團(tuán)壓片10次，稱取315 g放進(jìn)發(fā)酵儀中進(jìn)行測(cè)定。

測(cè)定參數(shù)：面團(tuán)質(zhì)量315 g，樣品上的配重2 kg，溫度30 ℃，測(cè)試周期3 h。

1.2.7 饅頭品質(zhì)的測(cè)定1.2.7.1 饅頭制備

參照GB/T 35991—2018并略有改進(jìn)。取200 g小麥粉，將1.6 g酵母溶于38 ℃的溫蒸餾水(小麥粉吸水率的76%)，置于針式和面機(jī)中和面3 min。將和好的面團(tuán)用壓片機(jī)輥壓10次趕氣，然后均分成3塊80 g的面團(tuán)，手揉25次制成饅頭胚。將饅頭胚放置在濕度為(85±1)%、溫度為(30±1)℃的醒發(fā)箱中醒發(fā)25 min。醒發(fā)完成后放入不銹鋼蒸鍋中，電磁爐功率為1 800 W，蒸制20 min，燜1 min后取出饅頭，蓋上紗布冷卻1 h后測(cè)量。

1.2.7.2 饅頭比容和寬高比測(cè)定

饅頭比容：采用小米置換法測(cè)定饅頭體積，天平測(cè)定饅頭質(zhì)量，體積與質(zhì)量之比為比容。饅頭寬高比：使用游標(biāo)卡尺測(cè)定饅頭直徑、高度，直徑與高度之比為寬高比。

1.2.7.3 饅頭色澤的測(cè)定

采用色差儀測(cè)定饅頭片的L*、a*、b*值。

1.2.7.4 饅頭質(zhì)構(gòu)特性的測(cè)定

用切片機(jī)將冷卻好的饅頭切成厚度為12 mm的薄片，采用P/36探頭測(cè)定中間三片的硬度、彈性、內(nèi)聚性、膠著性、咀嚼性、回復(fù)性等指標(biāo)[14]。測(cè)定參數(shù)為：壓縮比為50%，2次壓縮時(shí)間間隔3 s，測(cè)前、中、后速度分別為3、1、1 mm/s。

1.3 數(shù)據(jù)處理

所有數(shù)據(jù)最少進(jìn)行2次平行實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)結(jié)果以“平均值±標(biāo)準(zhǔn)差”表示，用SPSS 25.0中Duncan法進(jìn)行顯著性分析，Origin 2018軟件作圖。

2 結(jié)果與分析

2.1 小麥粉粒度分布

小麥粉粒徑大小通常與其加工精度密切相關(guān)，是衡量小麥粉質(zhì)量的重要指標(biāo)之一，同時(shí)對(duì)面制品品質(zhì)有著重要的影響。采用激光粒度分析儀對(duì)小麥粉粒度大小進(jìn)行表征，D50表示小麥粉累積粒度粒度分布數(shù)達(dá)到50%對(duì)應(yīng)的粒徑大小。粒度越小意味著小麥粉穿過(guò)篩網(wǎng)孔徑越小。由圖1可以看出隨著篩網(wǎng)孔徑的減小，篩下物顆粒平均粒徑也顯著性減小，即小麥粉D50顯著性降低。即隨著小麥粉粒度減小，小麥粉粒度D50從120.84 μm降至73.64 μm，降低比例達(dá)39.06%，這主要是本研究制粉過(guò)程中研磨道數(shù)和篩網(wǎng)型號(hào)選擇不同所導(dǎo)致的。

圖1 小麥粉在不同粒度下的粒度分布

2.2 小麥粉色澤

小麥粉色澤是評(píng)價(jià)小麥粉品質(zhì)的重要指標(biāo)之一，反映面粉的質(zhì)量和制粉精度。L*值代表明暗度，a*值正負(fù)分別代表偏紅和偏綠，b*值正負(fù)代表偏黃和偏藍(lán)。由表1可以看出，隨著粒度的逐漸減小，小麥粉的L*值顯著性增加，這與Wang等[15]研究結(jié)果一致。這可能是由于隨著小麥粉粒度減小其相對(duì)表面積增大，反光效果增強(qiáng)，從而使得白度增加[16]；a*值無(wú)顯著性變化，而b*值顯著性降低。

表1 小麥粉在不同粒度下其色澤變化

2.3 小麥粉基本理化特性

小麥粉在不同粒度下其基本指標(biāo)見表2?；曳殖Ｓ糜诤饬啃←湻奂庸ぞ取ｋS著小麥粉粒度減小，水分含量在粒度為S112時(shí)最低，其灰分、脂肪含量無(wú)顯著性差異。破損淀粉是小麥胚乳在研磨過(guò)程中因受到熱損失或機(jī)械力的碾壓，完整淀粉顆粒的外層細(xì)胞膜被損傷而形成的。當(dāng)小麥粉粒度減小時(shí)，破損淀粉含量顯著性增加，這與趙學(xué)敬[5]研究結(jié)果一致。這可能是由于小麥粉粒度越小粉碎的越徹底，淀粉顆粒被破壞的程度越高，從而導(dǎo)致破損淀粉含量升高[17]。濕面筋含量是影響小麥粉質(zhì)量的另外一個(gè)重要因素。隨著小麥粉粒度減小，小麥粉濕面筋質(zhì)量分?jǐn)?shù)從31.24%降低到29.39%，且存在顯著性差異，這與文獻(xiàn)[18]的研究結(jié)果相一致，主要由于當(dāng)小麥粉粒度發(fā)生變化時(shí)，醇溶蛋白和麥谷蛋白比例也發(fā)生變化導(dǎo)致的。

2.4 面團(tuán)水分分布

表3為小麥粉在不同粒度下其面團(tuán)水分弛豫時(shí)間T2及對(duì)應(yīng)峰面積比例A2的變化。水分弛豫時(shí)間T2表示水分子與面團(tuán)中組分的結(jié)合狀態(tài)，其對(duì)應(yīng)的峰面積比例分別為A21、A22、A23，反映深層結(jié)合水、弱結(jié)合水和自由水所占比列，數(shù)值越大，表明該狀態(tài)下水分含量越多。由表2可知，小麥粉在不同粒度下形成的面團(tuán)其T22、T23整體顯著性增加，說(shuō)明隨著粒度減小，其水分子流動(dòng)性越強(qiáng)，水分與蛋白、淀粉的結(jié)合能力降低。該研究結(jié)果與陳成[19]研究不同粒度系統(tǒng)粉中弛豫時(shí)間T22隨粒度減小整體呈增加趨勢(shì)的結(jié)果相反，可能是由于本研究在制粉過(guò)程中研磨方式與其不同導(dǎo)致的。小麥粉在不同粒度下形成面團(tuán)其A21、A23顯著性降低，A22顯著性增加，說(shuō)明不同粒度小麥粉面團(tuán)中的深層結(jié)合水和自由水含量顯著性降低而弱結(jié)合水相對(duì)含量增加。這可能是由于粒度越小，增加了小麥粉遇水后與面筋蛋白吸水膨脹速度，導(dǎo)致水分與面筋蛋白與淀粉的結(jié)合程度增大，從而使弱結(jié)合水含量相對(duì)增加。

2.5 面團(tuán)發(fā)酵特性

小麥粉在不同粒度下其面團(tuán)發(fā)酵特性如表4所示。Hm表示面團(tuán)最大膨脹高度，與饅頭比容正相關(guān)，當(dāng)小麥粉粒度減小時(shí)，面團(tuán)的最大膨脹高度先增加后降低，可能是由于小麥粉粒度較大時(shí)，面團(tuán)內(nèi)部淀粉顆粒吸水膨脹后，形成面筋網(wǎng)絡(luò)過(guò)于粗糙，氣孔分布不均勻造成的[20]。氣體釋放高度H’m和產(chǎn)氣總體積VT隨著小麥粉粒度減小呈先增加后降低趨勢(shì)，說(shuō)明酵母在發(fā)酵過(guò)程中的產(chǎn)氣量先增加后降低，這與李方杰[20]的研究結(jié)果一致。隨著小麥粉粒度減小，面團(tuán)開始漏氣時(shí)間TX和持氣率RC呈先增加后降低趨勢(shì)，且在樣品S123時(shí)TX 和RC最大，說(shuō)明此時(shí)面團(tuán)的耐發(fā)酵性能和持氣率最好。適當(dāng)破損淀粉含量有利于發(fā)酵過(guò)程中糖分的產(chǎn)生，從而導(dǎo)致面團(tuán)持氣率升高，開始漏氣時(shí)間延長(zhǎng)。在樣品S123時(shí)，面團(tuán)耐發(fā)酵特性較好、產(chǎn)氣能力強(qiáng)、持氣率最高，較適合做發(fā)酵型面制品。

表2 小麥粉在不同粒度下基本理化特性

表3 小麥粉在不同粒度下其面團(tuán)水分弛豫時(shí)間T2及對(duì)應(yīng)峰面積比例的變化

表4 小麥粉在不同粒度下其面團(tuán)發(fā)酵特性變化

2.6 粒度對(duì)饅頭特性的影響

2.6.1 粒度對(duì)饅頭寬高比和比容的影響

小麥粉在不同粒度下其饅頭比容、寬高比的變化如圖2所示。比容是評(píng)價(jià)饅頭品質(zhì)的一個(gè)重要指標(biāo)，隨著小麥粉粒度減小，饅頭比容呈先增加后降低趨勢(shì)，可能是因?yàn)槠茡p淀粉含量較少時(shí)，面團(tuán)在發(fā)酵過(guò)程中產(chǎn)生的糖分較少，酵母產(chǎn)氣不足，醒發(fā)不足，則會(huì)造成饅頭體積偏小，破損淀粉含量過(guò)高時(shí)產(chǎn)生的糖分過(guò)多，酵母養(yǎng)分過(guò)剩，醒發(fā)過(guò)度，從而導(dǎo)致饅頭結(jié)構(gòu)變差[21]。當(dāng)小麥粉粒度減小時(shí)，饅頭寬高比整體呈增加趨勢(shì)，但在樣品S112時(shí)達(dá)到最小值，說(shuō)明饅頭在此粒度區(qū)間內(nèi)較挺立，這可能是由于面團(tuán)在發(fā)酵過(guò)程中產(chǎn)氣能力較強(qiáng)導(dǎo)致的。但當(dāng)小麥粉粒度過(guò)小時(shí)，面團(tuán)的持氣能力小于面團(tuán)中微生物的產(chǎn)氣量，面團(tuán)的面筋網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)受到一定程度的破壞，從而使饅頭塌陷。

圖2 小麥粉在不同粒度下其饅頭的比容和寬高比

2.6.2 粒度對(duì)饅頭芯色澤的影響

采用色差儀測(cè)定饅頭芯的色澤，L*表示明暗度(黑白)，a*表示紅綠色，b*表示黃藍(lán)色。小麥粉在不同粒度下制成饅頭的色澤變化如表5所示，隨著小麥粉粒度減小，饅頭芯L*值整體呈先增加后降低趨勢(shì)，在樣品S137時(shí)，白度最大，樣品S123時(shí)次之。這可能與小麥粉色澤及制作過(guò)程中各項(xiàng)條件有關(guān)[22]。a*值顯著性增大，說(shuō)明饅頭芯偏紅。粒度減小時(shí)破損含量增多，小麥粉中的黃色素和氧化酶的作用更明顯，從而導(dǎo)致饅頭芯色澤變差[23，24]。而b*值則無(wú)顯著性變化，表明饅頭芯的黃藍(lán)色無(wú)明顯變化。

表5 小麥粉在不同粒度下其饅頭色澤的變化

2.6.3 粒度對(duì)饅頭質(zhì)構(gòu)的影響

饅頭硬度、膠著性和咀嚼性與其品質(zhì)呈負(fù)相關(guān)，而彈性、內(nèi)聚性和回復(fù)性與饅頭品質(zhì)呈正相關(guān)[25]。由表6可知，隨著小麥粉粒度減小，饅頭硬度、膠著性、咀嚼性呈先降低后升高趨勢(shì)，在樣品S123粒度時(shí)小麥粉饅頭的硬度、膠著性、咀嚼性為最低，說(shuō)明此時(shí)壓縮饅頭片所用的力最小，咀嚼成吐咽狀態(tài)時(shí)所需能量最小，這與孫創(chuàng)舉[6]的研究結(jié)果一致?？赡茉蚴请S著小麥粉粒度在S123時(shí)，此時(shí)小麥粉中破損淀粉含量和蛋白質(zhì)含量較有利于面積網(wǎng)絡(luò)的形成，CO2氣體均勻充滿面團(tuán)，使饅頭內(nèi)部形成均勻的蜂窩狀，從而使饅頭的硬度、膠著性、咀嚼性較低。但當(dāng)小麥粉粒度過(guò)小時(shí)，面團(tuán)的持氣能力小于微生物產(chǎn)氣量，其面筋網(wǎng)絡(luò)遭到破壞，進(jìn)而使得饅頭塌陷，具有較高的硬度、膠著性和咀嚼性[6]。當(dāng)小麥粉粒度減小時(shí)，饅頭彈性先降低后升高，說(shuō)明饅頭片受一定擠壓后的恢復(fù)能力先降低后升高。隨著小麥粉粒度減小，饅頭內(nèi)聚性和回復(fù)性呈先升高后降低趨勢(shì)，并在樣品S123時(shí)達(dá)到最大值，說(shuō)明此時(shí)饅頭內(nèi)部較緊密、抗外界破壞力和面筋韌性最強(qiáng)。這可能是由于小麥粉粒度減小時(shí)，面團(tuán)發(fā)酵和持氣能力增強(qiáng)，氣體均勻充滿饅頭內(nèi)部，從而使饅頭內(nèi)結(jié)構(gòu)更加緊密，但當(dāng)小麥粉粒度進(jìn)一步減小，破損淀粉含量增加，面團(tuán)發(fā)酵后產(chǎn)生更多糖和糊精，使饅頭內(nèi)部結(jié)構(gòu)發(fā)黏，最終導(dǎo)致饅頭回復(fù)性降低。

表6 小麥粉在不同粒度下其饅頭質(zhì)構(gòu)特性變化

3 結(jié)論

通過(guò)主動(dòng)控制研磨條件和最終粒度結(jié)果，探究小麥粉在不同粒度下其基本理化指標(biāo)、色澤、面團(tuán)水分分布、面團(tuán)發(fā)酵特性、饅頭的比容、寬高比、色澤、質(zhì)構(gòu)的變化。結(jié)果表明，隨著小麥粉粒度減小，其粒度分布中D50顯著性降低了39.06%，灰分、脂肪含量無(wú)明顯變化，L*值、破損淀粉含量顯著性增加，而濕面筋顯著性降低。在面團(tuán)特性中，隨著小麥粉粒度減小，其T22、T23整體顯著性增加，而A21、A23顯著性降低，A22顯著性增加；面團(tuán)最大膨脹高度、漏氣時(shí)間、產(chǎn)氣量、產(chǎn)氣總體積和持氣率整體呈先增加后降低趨勢(shì)。當(dāng)小麥粉粒度減小時(shí)，饅頭比容、L*值、彈性、內(nèi)聚性、回復(fù)性先增加后降低，寬高比、硬度、膠著性、咀嚼性先降低后升高。綜合比較，小麥粉粒度在S123～S112時(shí)，制作饅頭的品質(zhì)較好。