红小豆超微全粉对馒头品质的影响

程晶晶，王军

（许昌学院食品与生物工程学院，河南许昌461000）

红小豆超微全粉对馒头品质的影响

程晶晶，王军

（许昌学院食品与生物工程学院，河南许昌461000）

为研究红小豆超微全粉对馒头品质的影响，采用超微粉碎技术制备红小豆超微全粉，然后以不同比例的红小豆超微全粉替代小麦粉制作馒头，并采用感官评价、质构分析和图像分析的方法对馒头品质进行评价。结果表明，红小豆全粉经过超微粉碎处理后平均粒径D50为28.92 μm。红小豆全粉馒头口感得到改善，本试验条件下（添加量20%以内）没有明显粗糙感觉。红小豆全粉的添加使馒头的比容、外观、组织结构、色泽和弹韧性得分降低，黏性以及气味和滋味无显著变化。馒头的硬度和咀嚼性显著增加，黏附性有所增加，内聚性、弹性和回复性均无显著变化。图像分析指标除粗细气孔比和气孔延长度外均差异显著。结果表明红小豆全粉的添加量以5%～10%为宜。

红小豆；超微全粉；馒头；质构分析；图像分析

红小豆（Phaseolus angularis），又名赤豆、赤小豆、红赤豆等，是一种高蛋白、低脂肪、多营养的杂豆品种。红小豆含有丰富的膳食纤维、维生素和钙、磷、铁等矿物质，其种皮中含有多酚、单宁、植酸、皂苷和色素等多种生物活性物质[1-2]。目前对红小豆的开发利用主要集中在红小豆淀粉、蛋白及种皮色素等某种单一营养成分方面，既浪费资源，副产物也会对环境造成污染[3]。红小豆全粉是将红小豆带皮粉碎得到的一种食品原料，既能实现红小豆营养成分完全利用，又能减少环境污染。但由于红小豆种皮粗纤维机械强度较大，传统的粉碎技术较难将其细化到口感较好的程度。

超微粉碎是利用机械或流体动力的方法克服固体内部凝聚力使之破碎，从而将3 mm以上的物料颗粒粉碎到10 μm～25 μm以下的操作技术[4-6]。超微粉碎得到的超微细粉末具有一般颗粒所没有的特殊理化性质，如良好的溶解性、分散性、吸附性、化学反应活性等。因此，超微细粉末已广泛应用于食品、化工、医药、化妆品、农药、染料、涂料、电子及航空航天等许多领域[7]。

馒头主要以小麦粉、发酵剂和水为原料制成，是我国的传统主食，占面制食品消费总量的30%以上，每年的消费量在1 200万吨以上[8]。随着生活水平的提高，人们对馒头品质提出了更高的要求，红小豆馒头将以其独特的营养价值受到消费者的欢迎。因此，本文以红小豆和小麦粉为原料制备馒头，并采用感官评价、质构分析和图像分析的方法对馒头品质进行评价，为红小豆馒头开发提供依据。

1 材料与方法

1.1 材料与设备

红小豆，购于本地某大型超市；小麦粉（蛋白质含量13%）：河南湖雪食品有限公司；高活性干酵母：安琪酵母股份有限公司。

JYL-C022E型料理机、MT-75S02型馒头机：九阳股份有限公司；NLD-6DI型振动式超微粉碎机：济南纳力德超微粉碎技术有限公司；SALD-301V型激光粒度仪：日本岛津公司；TMS-PRO型质构仪：美国FTC公司；C-Cell图像分析仪：英国Calibre Control International公司。

1.2 试验方法

1.2.1 超微全粉制备

粗粉制备：采用九阳料理机对红小豆进行带皮粉碎，每次打粉时间15 s，每次间隔2 min，粉碎时间45 s。将红小豆粗粉进行热风干燥（热风温度60℃），干燥至水分含量6%以下。

超微全粉制备：将粗粉放入超微粉碎机中进行超微粉碎，每次投样量600 g，温度设为5℃，粉碎时间为20 min。

1.2.2 超微全粉粒径分析

通过激光粒度仪对制得的粉体进行粒度测定。取适量粉体置于容器内，分散剂为蒸馏水，分散粉体使用超声波。Dn（μm）表示有占总质量n%的颗粒粒径小于该数值，平均粒径取D50。

1.2.3 配粉

分别用5%、10%、15%和20%的超微全粉替代相应比例的小麦粉，混合均匀。以不加超微全粉的小麦粉作为对照。

1.2.4 馒头的制作及感官评价

馒头制作：和面（面粉 150 g、酵母 1.5 g、水 90 g），面团发酵（30℃、相对湿度70%、45 min），搓圆整形，醒发（37℃、相对湿度90%、30 min），蒸制（冷水下锅，30 min），冷却（60 min），得馒头成品。将冷却后的馒头称质量，用油菜籽排空法测量体积，计算比容（SV）=体积/质量（mL/g），并对馒头品质进行感官评价。馒头感官评分标准参照GB/T 21118-2007《小麦粉馒头》，并进行了部分修改，见表1。

表1 馒头感官评分标准Table 1 Criteria of sensory evaluation of steamed bread

1.2.5 馒头质构分析

取出蒸好的馒头于室温下冷却1 h，切成3 cm×3 cm×2.5 cm大小的长方体测定馒头的质构。仪器参数设定在TPA模式下，前速率：30.00 mm/min；中速率：30.00 mm/min；后速率：30.00 mm/min；压缩比：50%；间隔时间：5 s；起始力：0.5 N；重复3次，取平均值。

1.2.6 数字图像分析

取出蒸好的馒头于室温下冷却2 h，切片，厚度约为13 mm，取中间的两个馒头片进行试验。C-Cell测试按照仪器说明书进行，将样品放置在样品盒中，注意每次都要放置在相同的位置。启动程序获取图像，利用程序中的图像分析软件对其进行分析。

1.3 数据分析

采用SPSS 11.0进行数据分析与统计，试验数据以均值±标准差表示，并进行单因素方差分析（One-Way ANOVA），P＜0.05则认为有统计学显著差异。

2 结果与分析

2.1 红小豆超微全粉粒径分析

感官评价中对食品中颗粒或异物的感知主要由口腔来完成，口腔对颗粒粒度的感知阈约为50 μm[9-10]。如果能将红小豆全粉的粒度减小到50 μm左右，将有助于改善红小豆全粉食品的口感。经测定，所得红小豆超微全粉平均粒径D50为28.92 μm，小于口腔对颗粒粒度的感知阈50 μm，其粒径分布见图1。图1显示粉体粒径主要分布于10 μm～70 μm，粒度比较均匀。通过感官评价表明红小豆超微全粉馒头口感得到改善，本试验条件下（添加量20%以内）没有明显粗糙感觉。

图1 红小豆超微全粉粒径分布Fig.1 Particle size distribution of superfine whole adzuki bean flour

2.2 红小豆超微全粉对馒头感官品质的影响

红小豆超微全粉对馒头感官品质的影响结果见表2。红小豆全粉的添加降低了面粉中面筋蛋白的含量，而面筋蛋白在面团制作过程中可形成网络结构，在发酵过程中保持气体，对馒头的品质至关重要[11]。面筋蛋白含量降低，馒头内部结构变差，比容、外观、组织结构和弹韧性得分降低。红小豆种皮中含有红色素，红小豆全粉的添加使混合粉具有较深的色泽，导致色泽得分降低。随着红小豆全粉添加量的增加，馒头的黏性得分降低，但差异不显著。混合粉的纤维素含量增加使吸水率增加，会导致馒头在蒸制过程中吸收更多的水分，从而使馒头发黏。试验结果表明红小豆超微全粉的添加量以5%～10%为宜。通过感官评价表明红小豆全粉馒头的口感得到改善，不再有粗糙感觉，超微粉碎技术能够改善红小豆全粉的食用品质。

表2 红小豆超微全粉对馒头感官品质的影响Table 2 Effect of superfine whole adzuki bean flour on sensory quality of steamed bread

2.3 红小豆超微全粉对馒头质构的影响

红小豆超微全粉对馒头质构的影响结果见表3。由表3可知，随着红小豆全粉添加量的增加，与对照相比，硬度和咀嚼性显著增大。在质构分析中，硬度为压缩时探头受到的最大阻力，反映品尝试验中对食物硬度的感觉，咀嚼性则由硬度指标计算而来，因此均与馒头感官评分有较高的相关性[11]。黏附性可以反映馒头的粘牙性。表3中黏附性有所增加，这与表2中黏性得分降低的趋势一致。内聚性和回复性均无显著变化，这与张焕新[11]等的研究结果不一致，这可能与红小豆全粉添加量较低有关。TPA分析中弹性表示样品经过第一次压缩后能够再恢复的程度。由表3可知，弹性变化不显著，这与表2中弹韧性得分显著降低的变化趋势不一致，表明在馒头TPA测试中所得到的弹性指标与感官评定中的弹韧性并不是同一个概念[12]。

2.4 红小豆超微全粉对馒头内部纹理结构的影响

内部纹理结构是评价馒头、面包等发酵面制品品质的重要指标之一。近年来，随着计算机技术的发展，图像处理技术也开始应用于面制品内部纹理结构的分析。何胜美等[13]运用计算机视觉识别技术对馒头气孔结构进行分析，结果表明计算机图像分析能够较好反映馒头内部结构优劣。但该研究仅仅获取了气孔总面积、气孔平均面积和气孔总数3个气孔特征，不能全面反映样品气孔信息和切片信息。C-Cell图像分析仪可以对样品切面图像进行处理，得到关于样品的气孔和切片信息的特征参数，能够对馒头等发酵面制品的内部纹理结构进行全面的评价[14]。本研究采用C-Cell图像分析仪对红小豆馒头内部纹理结构进行分析，并参照文献[15]，选取9个代表性特征参数对气孔结构进行评价，结果见表4。

由表4可知，随着红小豆超微全粉添加量的增加，与对照相比，切片亮度、气孔对比度、气孔数量和气孔密度均逐渐降低，壁厚、气孔直径和粗气孔体积均逐渐增加，而粗细气孔比和气孔延长度差异不显著。

切片亮度是指切片像素的平均灰度值（0～255）。表4的结果表明，随着红小豆全粉添加量的增加，馒头瓤部颜色加深，导致亮度值降低；另外，气孔直径和粗细气孔比增加，较大或较深的气孔在获取图像时产生较大的阴影，也会导致亮度值降低。气孔对比度是气孔的平均亮度与气孔壁的平均亮度的比值，对比度高表明气孔小而且均匀、孔壁薄、产品光泽度好。由表4可知，红小豆全粉的添加降低了面筋蛋白含量，面团持气性变差，气孔数量和气孔密度降低，同时气孔壁厚和大气孔增加，导致气孔对比度逐渐降低。气孔壁厚增加会导致馒头的硬度增加，这与表3中硬度的变化规律一致。气孔延长度用来表征气孔形状，值越接近于1表明气孔越趋于圆形。表4的结果表明红小豆全粉对馒头气孔形状影响不大。

表3 红小豆超微全粉对馒头质构的影响Table 3 Effect of superfine whole adzuki bean flour on the texture of steamed bread

表4 红小豆超微全粉对馒头内部纹理结构的影响Table 4 Effect of superfine whole adzuki bean flour on internal texture of steamed bread

3 结论

红小豆全粉经过超微粉碎处理后平均粒径D50为28.92 μm。红小豆全粉馒头口感得到改善，本试验条件下（添加量20%以内）没有明显粗糙感觉。红小豆全粉的添加降低了面粉中面筋蛋白的含量，馒头的内部结构变差，比容、外观、组织结构、色泽和弹韧性得分降低，黏性以及气味和滋味无显著变化。红小豆全粉的添加使馒头的硬度和咀嚼性显著增加，黏附性有所增加，内聚性、弹性和回复性均无显著变化。样品切片亮度、气孔对比度、气孔数量和气孔密度均逐渐降低，壁厚、气孔直径和粗气孔体积均逐渐增加，而粗细气孔比和气孔延长度差异不显著。研究表明，C-Cell图像分析法可以对馒头的内部气孔结构进行定量描述，对馒头品质的评价更加准确、客观。结果表明红小豆超微全粉的添加量以5%～10%为宜。

[1]张波,薛文通.红小豆功能特性研究进展[J].食品科学,2012,33(9)：264-266

[2]武晓娟,薛文通,张惠.不同品种红小豆的品质评价研究 [J].中国粮油学报,2011,26(9)：20-24

[3]于章龙,段欣,武晓娟,等.红小豆功能特性及产品开发研究现状[J].食品工业科技,2011,32(1)：360-363

[4]Martinz B F,Lopez S M,Sanmartin M E,et al.Effects of high energy milling on some functional properties of Jicama starch and Cassava starch[J].Journal of Food Engineering,2007,78(4)：1212-1220

[5]Zhao X Y,Yang A B,Gai G S,et al.Effect of superfine grinding on properties of ginger powder[J].Journal of Food Engineering,2009,91(2)：217-222

[6]Liu T Y,Ma Y,Yu S F,et al.The effect of ball-milling treatment on structure and porosity of maize starch granule[J].Innovative Food&Emerging Technologies,2011,12(4)：586-593

[7]Wang T,Sun X H,Zhou Z X,et al.Effects of micro fluidization process on physicochemical properties of wheat bran[J].Food Research International,2012,48(2)：742-747

[8]彭辉.杂粮馒头的感官品质研究[J].中国粮油学报,2012,27(8)：16-19

[9]李文钊,史宗义,高瑞飞,等.玉米粉粒度对小麦玉米混和粉馒头品质影响[J].食品工业科技,2015,36(6)：126-130

[10]田兰兰,高贵珍,赵亮,等.不同麸粉粒度及添加量对馒头品质和营养组分的影响[J].食品工业科技,2015,36(17)：96-99,103

[11]张焕新,张伟,徐春仲.糯小麦粉添加量对配粉流变学特性及馒头品质的影响[J].食品科学,2014,35(3)：80-84

[12]孙辉,姜薇莉,田晓红,等.利用物性测试仪分析小麦粉馒头品质[J].中国粮油学报,2005,20(6)：121-125

[13]何胜美,陈东升,张艳,等.运用计算机视觉识别技术进行馒头气孔结构分析[J].中国农业科学,2007,40(1)：212-216

[14]李真,董英,於来婷,等.大麦全粉对面团特性及面包焙烤品质的影响[J].现代食品科技,2015,31(4)：197-202,300

[15]方秀利,孙辉,曹颖君,等.利用图像分析仪评价馒头品质的研究[J].中国粮油学报,2013,28(6)：90-95

Effect of Superfine Whole Adzuki Bean Flour on Quality of Steamed Bread

CHENG Jing-jing，WANG Jun
（College of Food and Bioengineering，Xuchang University，Xuchang 461000，Henan，China）

In order to investigate the effect of superfine whole adzuki bean flour on quality of steamed bread，superfine whole adzuki bean flour was obtained by superfine grinding technology.Wheat flour was substituted with superfine whole adzuki bean flour and the steamed bread made of adzuki bean was evaluated by sensory evaluation，texture analysis and image analysis.The results revealed that：The average particle size of superfine whole adzuki bean flour became 28.92 μm.When the content of superfine whole adzuki bean flour was no more than 20%，the steamed bread made of adzuki bean tasted no longer rough.The score of specific volume，appearance，internal structure，color and elasticity and toughness decreased because of the addition，and the viscosity and smell and taste didn't change significantly.The hardness and chewiness of steamed bread increased significantly，the adhesiveness increased and there was no significant change in cohesiveness，springiness and resilience.Except coarse/fine ratio and cell elongation，all internal texture relevant parameters changed significantly.The optimum content of whole adzuki bean flour was 5%～10%.

adzuki bean；superfine whole flour；steamed bread；texture analysis；image analysis

10.3969/j.issn.1005-6521.2017.17.018

2016-12-16

河南省高等学校重点科研项目（18A550014）；2017年许昌市科技攻关计划项目（20160212110）

程晶晶（1982—），女（汉），讲师，博士，研究方向：农产品加工。