小麦馒头品质评价方法优化

杨 炜， 蔺艳君， 刘丽娅， 张国增， 周素梅

（中国农业科学院农产品加工研究所/农业部农产品加工综合性重点实验室，北京 100193）

小麦馒头品质评价方法优化

杨 炜， 蔺艳君， 刘丽娅， 张国增， 周素梅*

（中国农业科学院农产品加工研究所/农业部农产品加工综合性重点实验室，北京 100193）

为了优化现有的馒头品质评价方法，参照LS/ T 3204—1993和GB/ T 17320—1998，进行馒头制作与品质评价技术研究，经相关性分析、逐步回归分析及拟合检验，精简其评价项目、提高操作性和准确性。结果表明，馒头品质评价指标可被简化为4项，分别为比容、外观、外部色泽与适口性，其权重依次为30%，20%，10%和40%。新方法可替代原始方法，仪器评价法与原始评价方法相关性有待提高，仅色差计参数a*值与外部色泽、质构仪咀嚼性指标与粘牙相关性较高，可作为评价外部色泽与适口性的有效辅助手段。新方法可适用于不同产地、品种小麦制作的馒头品质评价，具有感官指标少、差异易被区别、准确性和可行性高的特点。

小麦馒头；感官品质；色泽；质构；评价方法

我国小麦年产量过亿吨，产量和消费量均居世界首位。虽然近年来，我国面包、饼干的消费量有所增加，但我国小麦最主要消费类型仍为传统主食，如馒头、面条等。据统计，我国馒头的消费量占全国面制品的40%，主要有北方馒头、南方馒头之分，前者耐咀嚼、密实，后者则更加松软［1］。随着现代生活节奏的加快，家庭制作、小作坊生产馒头的方式正逐步被工业化生产所取代，产品质量控制成为馒头生产企业关注的问题。

Huang等［2］和澳大利亚面包研究所曾对中国馒头品质评价开展了相关研究，构建了包括比容、延展率、色泽、压缩张弛性、感官评价（表面亮度、平滑度、内部结构）的评价体系，该体系以客观评价方法为主，受人为因素影响较少。Huang等［3］、Limley等［4］分别针对南方馒头、广东馒头建立了相应的品质评价方法，然而，二者在评价指标以及权重分配上明显不同。刘爱华等［5］认为仅以体积和外观就能很好地表示出馒头的整体品质，但未能给出具体方法；张国权等［6］也通过仪器评价法建立了馒头品质评价体系，但其TQN得分仅反映了陕西关中地区小麦品质的相对优劣。我国小麦馒头品质评价技术与方法仍处于初期探索阶段，在实际生产中多根据LS/ T 3204—1993《馒头用小麦粉》［7］和GB/ T 17320—2013《专用小麦品种品质》［8］对馒头品质进行评价。两个评价标准中，指标项目烦琐，且以感官为主，易受人为主观因素影响，客观性、可比性亟待提高。建立科学可行的馒头评价方法，对于促进我国传统馒头主食的工业化具有积极促进作用。

本研究收集了我国6个小麦主产区的100个小麦品种，通过一次发酵法加工制作出不同品种的小麦馒头。在LS/ T 3204—1993和GB/ T 17320—2013的基础上，通过对馒头品质评价指标的相关性分析，结合逐步回归分析方法，对现有评价方法进行优化，旨在获得一种评价项目少、操作性强、准确性高的馒头品质评价方法。

1 材料和方法

1.1 材料收集

从我国6个小麦主要产区，如黄淮冬麦区、西北春麦区、东北春麦区等收集小麦品种共100个，主要来自15省、市及自治区，其中，河北32种，辽宁、宁夏各11种，黑龙江10种，北京7种，山东、江苏、重庆各5种，河南、甘肃、安徽、新疆、山西、内蒙、云南各2种。

1.2 试验方法

1.2.1 小麦粉制备

小麦籽粒水分测定，参照GB 5009. 3—2010［9］，采用105℃恒重法。

小麦籽粒硬度，通过单籽粒谷物特性测试仪测定。

根据籽粒硬度（硬、中等、软）不同，分别将水分调至16%，15%和14%，润麦适当时间（16，20，24 h）后，用Buhler实验磨制备小麦粉，控制出粉率在60%～70%。

1.2.2 小麦馒头制作

馒头制作方法，参照LS/ T 3204—1993附录A，GB/ T 17320—2013附录B以及实验室北方馒头制作与评价方法［10］，并做适当修改，具体工艺为:称取200 g面粉、将50 mL水溶解活化后的2 g酵母加入至针式和面机，并补加适量水，使加水量为面粉吸水率的65%～80%。调制好的面团置于37℃，85% RH发酵箱中发酵60 min后，均分为3份。调整轧面机辊距为7 mm，压面20次，手工搓圆，塑型至高约5 cm。于37℃、85%RH发酵箱中继续醒发15 min后，沸水蒸制20 min。取出于室温下盖上干纱布，冷却1 h，待测。

每批次用6种小麦粉样品为原料，并均以同一种市售富强粉原料（适宜馒头制作）作为对比，来制作馒头并进行品质评价。

1.2.3 馒头品质评价

1.2.3.1 感官评价

馒头感官评价方法，参照文献［7-8］，并做了适当修改。

对冷却至室温的馒头称重，用体积测定仪测量体积，计算比容。将馒头切成数块，由经训练的5人［7］评价小组评价，取平均值。具体评价方法如表1，该方法为初始评价方法，本研究将在此基础上进行优化。

表1 馒头品质评价方法Tab. 1 Quality evaluation method of steamed bread

1.2.3.2 仪器评价

馒头色泽，用色差计分别测定馒头的外部与内部L*、a*、b*值。

馒头质构，通过TA-XT 2i/5型质构仪（英国Stable Micro System公司）测定馒头的质构品质，相关参数设定为:探头类型，P/35R；触发类型，Auto；起点感应力，5 g；测前速度，1 mm/ s，测中速度，1 mm/ s，测后速度，1 mm/ s。测试时间，5 s，测试距离，50%样品厚度。

将馒头纵切成25 mm厚的薄片，进行TPA测试，主要指标有:硬度、弹性、回复性、黏附性、黏聚性、咀嚼度。多次重复实验、剔除异常数据后，取平均值。

1.2.4 数据分析

利用SPSS12. 0、Excel、Origin等软件对馒头品质指标进行统计分析、相关性分析与图形处理。

2 结果与分析

2.1 馒头感官评价结果与分析

2.1.1 统计分析

小麦馒头感官评价结果见表2。由表2可知，馒头的外观、外部色泽、内部色泽以及内部结构变异系数较高，分别为22. 55%，19. 50%，19. 53%，16. 43%；弹性、韧性、粘牙、气味变异系数较低，均小于15%。这一方面可能是因为实验所用小麦品种多为中筋类，不同品种小麦馒头的弹性、韧性等差异不大；另一方面，与弹性、韧性、粘牙等适口性品质相比，馒头的外观、色泽、内部结构等品质差异可能更易被评价者区分。比容得分，平均水平可达23. 3，变异系数仅7. 40%，表明不同品种小麦馒头比容得分均相对较高，且差异不大。因此，对于本研究要求比容得分满分时，须保证比容在2.3mL/ g及其以上水平是合理可行的，除少数因筋力过强不易起发、或者筋力太弱易坍塌的面团外，大部分品种小麦的馒头体积均较为理想。

表2 馒头感官评价结果统计分析Tab. 2 Variation of steamed bread quality

2.1.2 感官评价指标间相关性分析

馒头感官评价各指标、总得分间相关性见表3，除比容外的其他8项指标彼此均呈极显著正相关，相关系数为0. 296～0. 953，与张桂英等［11］研究结果相一致；并且该8项指标与馒头总得分也呈极显著正相关，相关系数为0. 408～0. 940。另外，馒头外部色泽与内部色泽相关系数可达0. 906，说明馒头内、外部色泽得分相一致；粘牙与除气味外其他6项指标相关系数较大（0. 972～0. 953），但气味与其他7项感官指标间的相关系数较小（0. 296～0. 371）。各指标间的极显著相关性，可能是受评价者主观因素影响，对其偏好馒头各感官评价指标均赋予较高分数的原因造成。

表3 馒头感官评价各指标间的相关性分析Tab. 3 Correlation coefficients among steamed bread sensory qualities

比容与其他各感官评价指标间相关性均未达显著水平，可能是因为比容为客观方法评价的结果，不受主观因素影响。比容与馒头总分呈正相关，但相关性亦未达到显著水平，与以往报道［12-13］有所不同，可能是由于本研究对比容满分（大于2.3mL/ g）要求略低，不同品种小麦馒头的比容得分差异不大造成。

2.1.3 馒头品质感官评价指标筛选与权重分配

2.1.3.1 指标筛选

馒头感官评价指标内部、各指标与馒头总分间均存在普遍的极显著相关关系，因此，可用部分指标代替其他指标，进而减少评价项目，简化评价标准。

用逐步回归法对馒头总分、馒头各指标得分构建回归方程，得3个模型，见式（1）至式（3）。

由相关性分析结果可知，比容和其他感官指标间相关性不显著，即馒头总分须考虑比容以及其他感官指标两方面。刘爱华等［5］认为，可用体积和外观来代替馒头的总分，但本研究发现，除体积和外观，粘牙指标也进入了回归方程，在式（1）中该指标回归系数最大。粘牙与弹性、韧性极显著正相关（r =0. 877和0. 820），是反映馒头适口性一项指标，而适口性信息是反应馒头品质不可或缺的，因此，粘牙指标必不可少。

式（2）中，气味指标对模型决定系数的贡献不大，即气味对馒头总分的影响较小，可能是由于北方馒头通过蒸煮工艺制备，不添加糖、奶等辅料，产生的挥发性香味物质较少；馒头作为一种口味较为平淡的主食，以不同品种面粉为原料制得、符合卫生标准、无异味的馒头其气味更是相差不大。

式（3）中，引入了外部色泽这一重要指标，使得方程决定系数达到了1. 000。外部颜色是感官评价时人对馒头的第一感官感受，其差异易被评价者分辨，目前，已可通过仪器评价来消除人主观差异对馒头评分带来的影响。

对馒头总分与各指标再次进行逐步回归分析，确定可有效衡量馒头品质的最终指标为:比容、外观、外部色泽、粘牙，模型见式（4）。

2.1.3.2 权重分配

式（4）中，比容、外观、外部色泽、粘牙的回归系数比例近似为5：1：1：1，常数项2.3.8相对于馒头总分100，可忽略不计。初始馒头品质评价方法中，各指标权重比值为25：15：5：10。对于筛选出的4项指标的新权重，可经式（5）计算获得。

其中，初始权重i=初始满分i与总分比值，各指标的新满分值为新权重与总分（100）的乘积。

根据馒头品质评价指标的初始权重，计算得各指标新权重，其中，粘牙的新权重约50%，远远大于其他各项指标。但结合实际情况，考虑到人们对馒头筛选出的几项品质指标的重视程度，在保证总分100的前提下，以各指标计算满分值为基础进行适当调整，确定最终新分值，见表4。

表4 馒头品质评价指标权重分析Tab. 4 Weight percentages of steamed bread quality indicators

2.2 馒头仪器评价结果与分析

2.2.1 统计分析

馒头内部、外部色泽的色差计检测结果变化趋势相同，a*变异系数均为最大，分别达73. 47%，63. 64%；L*变异系数最小，仅为5. 12%，8. 84%（表5）。

表5 馒头品质色差计评价结果统计分析Tab.5 Variation of colorimeter parameters of steamed bread

TPA测试各评价指标中，黏附性变异系数最大，为126. 96%；弹性、黏聚性的变异系数较小，仅为3. 03%和4. 32%；硬度与咀嚼性变异系数分别为28. 17%，26. 46%（表6）。咀嚼性数值上等于硬度、弹性、黏聚性三者的乘积，其中弹性与黏聚性变异系数很小，则说明咀嚼性的差异主要是因为馒头硬度的不同，因此，咀嚼性包含了硬度、弹性、黏聚性信息，是反映馒头综合适口性的理想指标。

2.2.2 馒头品质仪器评价指标筛选与方法建立

2.2.2.1 指标筛选

馒头品质感官评价筛选出的4项指标中，仅比容一项可量化，其他3项均易受评价者主观因素影响。为消除主观因素的影响，进而对外部色泽、粘牙两项感官评价指标与色差计、质构仪的评价结果进行相关性分析，结果如表7。

表6 馒头品质质构仪评价结果统计分析Tab. 6 Variation of texture profile analysis of steamed bread

外部色泽与色差计评价指标中L*、a*均呈极显著相关性，与a*相关系数最大（r =-0. 674），变异系数为73. 47%，表明参数a*可反应不同馒头外部色泽的差异［14］。因此，可考虑用色差计a*代替馒头外部色泽的感官评价。

表7 馒头品质指标感官评价与仪器评价相关性分析Tab. 7 Correlation coefficient between sensory qualities and instrument parameters of steamed bread

粘牙得分与TPA测试中的硬度、黏附性、咀嚼性也呈极显著相关。感官评价表明粘牙指标能够反应馒头的整体适口性，咀嚼性则是TPA测试指标中反应馒头适口性的综合评价指标，大小等于馒头硬度、弹性、黏聚性三者乘积，并且粘牙与咀嚼性的相关系数最大（r =0. 440），因此，可考虑以咀嚼性代替粘牙得分，表示适口性得分。

2.2.2.2 方法建立

随机选取30个品种小麦，其馒头外部色泽、粘牙、外部a*、咀嚼性品质，见表8。

以表8中的外部色泽得分为自变量（x），色差计外部a*为因变量（y），进行拟合检验，如图1，所得线性方程y =-0. 761x +3. 439，R2=0. 794，即a*与外部色泽呈负相关，外部色泽得分将随a*的增大而逐渐下降。初始馒头品质评价方法中，馒头外部色泽得满分5分时，a*为-0. 3，且a*每增大0. 3，馒头外部色泽得分将下降0. 5。但新建立评价方法中馒头外部色泽满分为10分，因此，馒头外部色泽可按照a*等于或低于-0. 3时得10分，每增加0. 3 扣1分的方法来评分。

以表8中的粘牙得分为自变量（x），以TPA咀嚼性为因变量（y），进行拟合检验，如图2，所得线性方程y =199. 7x +198. 5，R2=0. 662，咀嚼性与粘牙得分呈正相关，即粘牙得分将随着咀嚼性增大而逐渐上升。当咀嚼性为2 200时，粘牙得分为10分，咀嚼性每下降200，粘牙得分下降1分。

另外选取小麦品种，如:石麦18、克旱21等进行验证，当咀嚼性过大超过2 200时，馒头的粘牙得分有所下降，这是因为咀嚼性与硬度品质有关，硬度过高时咀嚼性偏大，但硬度过高的馒头也难以被广泛接受，并导致馒头粘牙品质得分降低。因此，利用仪器法评价馒头粘牙性质，须适当修正，将以TPA咀嚼性为2 200时馒头粘牙得分40分作为该指标满分值，每增加或减少200扣1分。

2.3 馒头品质评价方法优化与验证

2.3.1 馒头品质评价方法优化

通过筛选馒头品质感官评价、仪器法评价的指标、并确定相关指标的权重、在评价方法上稍作调整，优化了馒头品质评价方法。其中，外部色泽和适口性有感官评价和仪器评价两种方法。

初始馒头品质方法中，比容得分普遍较高，且差异不大，可能是该方法对比容满分要求略低造成的。为了更好地反应不同品种小麦的馒头体积差异，本研究将比容满分要求调整为2. 5 mL/ g［10，15］。

表8 小麦馒头外部色泽与粘牙性的感官与仪器评价Tab. 8 Sensory quality and instrument parameters of external color and stickiness score of steamed bread

粘牙、韧性得分通过品尝馒头获得，但品尝时人难于精确进行区分韧性、硬度。由相关分析知，粘牙与弹性、韧性极显著正相关（r =0. 877和0. 820），粘牙得分可能是人们对馒头综合适口性的一种判断，其中爽口不粘牙、软硬适中、有嚼劲的样品将被赋予高分。因此，将粘牙称为适口性更为准确。

图1 外部色泽与色差计a*值的线性关系Fig. 1 Correlation between external color score and a*of chroma meter

图2 粘牙性与TPA咀嚼性的线性关系Fig. 2 Correlation between stickiness score and TPA chewiness

经优化的馒头品质评价方法，本研究暂称为馒头品质评价新方法。其中感官评价方法称新方法A，仪器评价方法称为新方法B，如表9。

2.3.2 馒头品质评价标准验证

按照馒头品质评价新方法对馒头原始得分（详细数据未列出）进行修正，为检验新建立标准，以原始总分为自变量（X），分别以新方法A修正总分（Y1）和新方法B修正总分（Y2）为因变量，进行拟合检验，如图3、图4，所得线性方程见式（6）和式（7）。

式（6）中，决定系数R2达到0. 982，说明修正总分1（感官评价）与原始总分拟合度很高，即以逐步回归方程所筛选出的馒头品质指标及各指标权重的设置较为合理。馒头品质评价新方法A，不仅减少了评价指标数目，所采用指标差异易于为评价者辨别。因此，新方法A准确性与可行性较高，可以替代原有的馒头品质评价方法。

表9 馒头品质评价新方法Tab. 9 New evaluation method for steamed bread quality

图3 原始总分与修正总分1的拟合检验Fig. 3 Correlation between initial score and adjusted score

式（7）中，决定系数R2为0. 593，表明两种方法所得馒头总分变化趋势基本一致，但拟合度较低，馒头品质评价新方法B有待进一步调整、校正，提高准确性。虽然新方法B尚且不能完全替代馒头的感官评价，但可作为感官评价的有效辅助手段，有利于对馒头的品质进行更客观的评价。

图4 原始总分与修正总分2的拟合检验Fig. 4 Correlation between initial score and adjusted score

2.3.3 馒头品质评价新方法适用性验证

为了进一步检验本方法的准确性，以及对不同产地、品种小麦磨粉制作的馒头品质评价的适用性，分别从河北、山东、黑龙江、宁夏4个地区各收集5个品种小麦，按照1.2法制作馒头，并参考原国标法（X）、修正新方法（Y）进行品质评价，结果如图5。

图5 原始总分与修正总分3的拟合检验Fig. 5 Correlation between initial score and adjusted score

两种品质评价总分线性方程决定系数R2达到0. 988以上，说明修正新方法与原国标法拟合程度很高。新方法馒头感官评价指标少，指标差异更易于被评价者辨别，其准确性与可行性均有提高，可替代原国标馒头品质评价方法。另外，新方法可用于评价不同产地、品种的小麦馒头品质，适用范围较广。

3 结 论

本实验结果表明，馒头感官评价的7项指标:外观、外部色泽、内部色泽、内部结构、弹性、韧性、粘牙、气味均互相呈极显著正相关，比容与上述指标相关性不显著；色差计参数a*与馒头外部色泽、质构仪咀嚼性指标与粘牙的相关系数分别最大（r =-0. 674，P＜0. 01；r = 0. 440，P＜0. 01），可分别用以评价馒头外部色泽与适口性；经逐步回归法筛选出的馒头感官评价指标有粘牙、比容、外观、外色4项，权重分别为30%，20%，10%，40%；拟合检验表明，优化后的感官评价法可替代原始评价方法（R2=0. 982），但仪器评价法与原始评价方法相关性有待提高（R2= 0. 593），可作为感官评价的有效辅助手段，并且新方法适用于不同产地和品种小麦馒头品质评价。

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Optimization of Evaluation Method of Wheat Steamed Bread Quality

YANG Wei， LIN Yanjun， LIU Liya， ZHANG Guozeng， ZHOU Sumei*
（Institute of Food Science and Technology，Chinese Academy of Agricultural Sciences/ Comprehensive Key Laboratory of Agricultural Product Processing and Quality Control，Ministry of Agriculture，Beijing 100193，China）

Based on LS/ T 3204—1993 and GB/ T 17320—1998，wheat steamed bread was prepared and evaluated to optimize the existing evaluation method. The correlation analysis，stepwise regression，and fit test were applied to reduce the evaluating indexes and improve the accuracy. The results suggested that volume，appearance，external color，and adhesiveness were selected for the quality evaluation of steamed bread. The weight percentages of the four indexes were 30%，20%，10%，and 40%，respectively. The original method could be replaced by the modified method，because a good correlation between the steamed bread scores of the two methods was obtained. Even though the correlation between the instrumental method and original method need to be improved，the color difference meter parameter a*and the texture analyzer chewiness indicator correlated with the external color and adhesiveness obtained from the original method. Therefore，it could be used as auxiliary index to estimate the external color and palatability of steamed bread. The new modified method having less evaluating indexes and high accuracy and feasibility is appropriate for the evaluation of different regions and varieties of wheat steamed bread.

steamed bread；sensory quality；color；texture；evaluating method

叶红波）

TS211.2.

A

10. 3969/ j. issn. 2095-6002. 2016. 02. 005

2095-6002（2016）02-0031-08

杨炜，蔺艳君，刘丽娅，等.小麦馒头品质评价方法优化［J］.食品科学技术学报，2016，34（2）:31-38.

YANG Wei，LIN Yanjun，LIU Liya，et al. Optimization of evaluation method of wheat steamed bread quality［J］. Journal of Food Science and Technology，2016，34（2）:31-38.

2016-02-25

公益性行业（农业）科研专项（200903043）。

杨 炜，女，硕士研究生，研究方向为粮食深加工与谷物功能性成分；

*周素梅，女，研究员，博士生导师，主要从事粮油深加工与功能食品研究。通信作者。