两种杂粮对面粉品质特性影响的研究

(新疆农业科学院粮食作物研究所，乌鲁木齐 830091)

doi:10.6048/j.issn.1001-4330.2017.11.015

两种杂粮对面粉品质特性影响的研究

毛红艳，徐 鑫，于 明

(新疆农业科学院粮食作物研究所，乌鲁木齐 830091)

目的以小麦粉和杂粮面粉(鹰嘴豆、小米)为主要原料，研究鹰嘴豆粉、小米粉对面粉品质特性的影响。方法分析不同添加比例混合杂粮粉的面团流变学特性、糊化性能和降落数值，对杂粮粉制成的馒头进行品质评价。结果在小麦粉添加质量分数5%、10%、15%和20%的杂粮粉，随着杂粮添加比例的增加，混合面粉的面团流变学特性、糊化性能、降落数值以及面筋含量总体呈下降趋势。添加杂粮粉会使馒头的结构、比容等逐渐下降，但色泽、口感和气味增强，使馒头有杂粮独特的香味和口感。在小麦粉中添加15%的杂粮粉对面团品质特性和馒头的综合影响较小。结论小麦粉添加15%的杂粮粉时，馒头的综合评价最好。在利用鹰嘴豆粉、小米粉配粉时应结合最终加工产品的质量需要，选择适宜的配比。

鹰嘴豆粉；小米粉；流变学特性；糊化性能；品质特性

0 引 言

【研究意义】小麦粉是我国主要食用的面食材料，在小麦产业链的加工环节，“精”、“细”、“白”的通用面粉已经不能满足人们的营养健康需求，且小麦粉中蛋白质含量、维生素、部分矿物质含量偏底,必需氨基酸组成比例不平衡[1]，人体很多疾病的发生与某种维生素或矿物质缺乏或不平衡有关[2]。因此，通过对面粉进行营养强化显得尤为重要。【前人研究进展】研究表明，现代糖尿病、肥胖症、结肠癌、心血管疾病等富贵病的发病率高与大米、面粉加工“过精”、“过细”，维生素、矿物质流失多，碳水化合物含量过高，膳食纤维含量较低有关[3,4]。目前营养配方面粉多以加入化学合成的营养强化物质，存在人体吸收率低以及产生副作用的风险。通过与不同比例的杂粮杂豆粉进行营养互补是目前比较科学的营养面粉生产方法，因而杂粮的加工应用成为当前研究的热点[5]，杂粮面粉对于冠心病、结肠癌、心血管等疾病有较好的的预防和保护作用[6,7]。杂粮中富含多种营养成分，通过增加杂粮的摄入量改善居民的健康状况，杂粮与传统主食结合必不可少[5]。鹰嘴豆含有丰富的不饱和脂肪酸，能加强机体自身的降脂降胆固醇作用，可作为“三高”群体日常食品[8,9]，是糖尿病患者的理想低糖食品[10]，被誉为“营养之花，豆中之王”[11]。小米各营养成分丰富且均易被人体吸收，消化率达90%以上[12,13]，具有调节睡眠、降脂、降压、抗菌、防止消化不良、滋阴养血及口角生疮等功效[14]。【本研究切入点】目前国内关于鹰嘴豆营养面粉的研究还未见报道，而关于小米对面粉品质影响的系统研究也较少。研究将鹰嘴豆粉、小米粉加入小麦粉中与面粉复配，通过不同添加比例混合粉的面团流变学特性、糊化性能以及降落数值的研究，并对馒头成品评价来分析杂粮粉对面粉品质的影响。【拟解决的关键问题】以具有新疆特色的鹰嘴豆和北方主要杂粮小米为研究对象，研究杂粮对面粉品质的影响，研究人们对混合杂粮粉的添加比例的接受程度，探索配方面粉的主食化可行性，为改善居民的健康饮食和营养提供理论参考。

1 材料与方法

1.1 材 料

1.1.1 面粉与鹰嘴豆粉

特一粉，市售；鹰嘴豆粉，小米粉，自制。干酵母，购自安琪酵母股份有限公司。氯化钠，国产分析纯。

1.1.2 主要仪器与设备

粉质仪，德国Brabender公司；拉伸仪，德国Brabender公司；面筋仪，瑞典Perten公司；降落数值仪，瑞典Perten公司；RVA-快速粘度仪，澳大利亚Nvewport公司；101-1型电热鼓风干燥箱，上海沪南科学仪器联营厂；压面机,粉碎机,XF-16雾化发酵箱,广东飞月食品机械有限公司；JMTY型体积测定仪，杭州汇尔仪器设备有限公司；电子天平，上海浦春计量仪器有限公司。

1.2 方 法

1.2.1 面粉

1.2.1.1 面粉主要性能指标的测定

水分含量的测定参照 GB/T5497-1985进行；湿面筋含量测定参照GB/T5506-2008进行；粉质特性参照GB/T14614-2006进行；拉伸特性参照GB/T14615-2006进行；粘度测定参照LS/T6101-2002进行；降落值测定参照GB/T10361-2008进行。

1.2.1.2 馒头的制作

实验室馒头生产与评分，参照GB/T17320-2013进行，采用一次发酵法，具体工艺流程如下：原料称量→和面→发酵→分割称重→成型→醒发→蒸制→冷却→感官评价[15]。

杂粮馒头的配方：以小麦粉为基础粉，杂粮粉分别按 0%、5%、10%、15%、20%进行添加。

1.2.1.3 馒头感官品质评价

馒头感官品质评价方法按 GB/T17320-2013进行。馒头评分采用模糊数学法。用小米置换法测量馒头的体积、用卡尺测量馒头的高、用电子天平测量其重量，取各指标的平均值进行数据分析。 表1

表1 馒头评分和标准
Table 1 The score and standard of Steamed bread

项目Project分值Score总分100评分标准Standardforevaluation外观Appearance比容20比容≥2.4得满分20分;比容≤1.5得最低分2分;比容在2.4～1.5,每下降0.1分扣1分。高5高≥6.0cm得满分5分;高≤5.0cm得最低分1分;高在6.0～5.0cm,每下降0.5cm扣1分。表面色泽10浅黄色(7～10);稍黄、黄(4～6);发灰或者暗黄(0～3)。表面结构20馒头外形挺立、饱满、表面光滑(15～20);馒头外形塌陷、表面皱缩、有气泡、有烫斑、有凹点现象(9～14);馒头外形萎缩、与杂粮造型不一致(0～8)。内部结构Internalstructure结构15气孔大小适中,均匀,层次纹理均匀清晰、海绵状(10～15);气孔细小,层次纹理较均匀(7～9);呈马蜂窝状大气孔,结构粗糙、无纹理(0～6)。颜色10内部颜色呈浅黄、微黄,颜色均一(7～10);内部颜色不均,有黄斑、灰斑等其他颜色斑点(0～6)。粘性5爽口不粘牙,不牙碜,适口(3～5);粘牙或牙碜(0～2)。弹性5回弹快,能复原,压1/2以上(3～5);回弹弱或不回弹(0～2)。风味Relish味道5有杂粮香味、发酵香味(3～5);有不可接受的气味(0～2)。口感5咀嚼适中,较柔软,易下咽(3～5);咀嚼干硬,下咽困难(0～3)。

1.2.2 鹰嘴豆粉

1.2.2.1 杂粮的制粉

鹰嘴豆粉的处理：鹰嘴豆去杂，清洗干净烘干，100℃保持3 min去腥味，用粉碎机磨粉后过100目筛，得到鹰嘴豆粉。小米粉的处理：小米去杂清洗烘干，用粉碎机磨粉后过100目筛，得到小米粉。

1.2.2.2 杂粮添加量对面粉流变学特性的影响

参照 GB/T14614-2006，测定面团粉质特性，将杂粮粉按设计比例加入面粉中并混合均匀。以面团的吸水率、稳定时间、形成时间及粉质质量指数为粉质曲线指标。参照 GB/T14615-2006，测定面团拉伸特性，将杂粮粉按设计比例加入面粉中并混合均匀，做平行试验取平均值，分析拉伸曲线面积、拉伸阻力、延伸度、最大拉伸阻力、拉伸比例以及最大拉伸比例等指标。

1.2.2.3 杂粮添加量对面粉的面筋含量、糊化特性、降落数值的影响

参照LS/T6101-2002，测定面团糊化特性，将杂粮粉按设计比例加入面粉中并混合均匀，测定各混合面粉的黏度，每组重复测定两次，求平均值,分析各混合粉的峰值黏度、衰减值、回生值和糊化温度等指标。参照GB/T5506-2008测定湿面筋含量，参照GB/T10361-2008测定降落数值，每组重复测定两次，取平均值。

1.3 数据处理

数据处理采用SPSS、 Excel软件，进行方差分析和差异显著性分析(P<0.05)。

2 结果与分析

2.1 杂粮添加量对面粉粉质特性的影响

研究表明，面粉的吸水率随随杂粮粉添加量的增加而下降，鹰嘴豆下降幅度较小，最大减小幅度为4.3%，而小米的下降幅度较大，最大减小幅度为8%，这说明小米添加量对面粉吸水率影响较大。面粉的形成时间和稳定时间随杂粮粉添加量的增加而递减，鹰嘴豆下降最大减小幅度分别为29.8%、53.6%，而小米的下降最大减小幅度分别为33.3%、34.5%，这表明小米对面团形成时间和稳定时间影响较大，但20%添加量的鹰嘴豆对面团的不利影响较大。面团弱化度随鹰嘴豆、小米添加量的增加而上升，最大升幅达到108.6%、97.1%，弱化度越大面筋越弱，面团越易流变，操作性能差，这说明杂粮粉降低了面粉的面筋含量，增加了面团的弱化度。粉质指数随鹰嘴豆、小米添加量的增加而下降，最大降幅分别为 31.3%、33.3%，且小米粉对面粉的粉质指数影响更大，说明小米粉对面粉综合品质的影响较大。表2，图1

表2 不同添加量鹰嘴豆粉、小米粉的面粉粉质特性主要特征值
Table 2 The effect of different addition of chickpea, millet on Farinographical properties of wheat flour

配粉项目Project添加比例Ratio(%)吸水率Waterabsorption(%)面团形成时间Developmenttime(min)稳定性Stability(min)弱化度Degreeofsoftening(FU)粉质质量指数Farinographqualitynumber面粉Flour0615.78.43596鹰嘴豆粉Chickpeaflour5595.98.346841058.55.78.337931558.54.8659722058.443.97366小米粉Milletflour559.55.56.257741057.54.55.963681556.74.25.667662056.13.85.56964

图1 不同添加量的鹰嘴豆粉、小米粉面粉粉质特性主要特征值
Fig.1 The effect of different addition of chickpea and millet on farinographical properties of wheat flour

2.2 杂粮添加量对面粉拉伸特性的影响

研究表明，鹰嘴豆粉、小米粉的拉伸特性的变化规律基本一致，都是随着配粉添加量的增加而拉伸特性减弱。面团的拉伸面积、延伸度、最大拉伸阻力随着配粉配比的增加而呈降低的趋势。这主要是由于杂粮粉的添加降低了混合面粉中面筋蛋白的含量，导致面筋的网络结构不连续或者分子间作用力减小，杂粮粉中的膳食纤维可能与面粉中蛋白质发生相互作用，进而导致面团的柔性下降，硬度增加，面团容易被拉断[16]。拉伸各项指标随着静置时间的延长而增大，这表明随着静置时间的增加，面团的拉伸品质得到提高。以上数据说明，杂粮粉对面团的拉伸品质有不利影响，添加量越多，对面团拉伸指标的影响就越大。表3，表4

表3 不同添加量鹰嘴豆粉的面粉拉伸特性主要特征值
Table 3 The effect of different addition of chickpea on tensile properties of wheat flour

配粉项目Project比例Ratio(%)拉伸曲线面积Extensiblearea(cm2)拉伸阻力Tensileresistance(BU)延伸度Extension(mm)最大拉伸阻力Maximumtensileresistance(BU)拉伸比例Extensionratio最大拉伸比例Maximumextensionratio鹰嘴豆粉Chickpeaflour0114.4ac351a161.3a547.9a2.18a3.4a5124.5b464b147.1b678.1b3.17b4.62b10119.8ab450.5c143.3b664.2b3.15b4.64b15111.8c443.5c141.2b612.9c3.14b4.34c2089.1d344d138b441.6d2.49c3.2a

注：同列数据后有相同字母的表示样品之间无显著性差异，不同字母表示有显著性差异(P<0.05)，下同

Note:Data within the same column followed by the same letter showed that there was no significant difference between the samples and the different letters showed that there was significant difference(P<0.05),and the same as below

表4 不同添加量小米粉的面粉拉伸特性主要特征值
Table 4 The effect of different addition of millet on tensile properties of wheat flour

配粉项目Project比例Ratio(%)拉伸曲线面积Extensiblearea(cm2)拉伸阻力Tensileresistance(BU)延伸度Extension(mm)最大拉伸阻力Maximumtensileresistance(BU)拉伸比例Extensionratio最大拉伸比例Maximumextensionratio小米粉Milletflour0114.4a351a161.3a547.9a2.18a3.4a593.7b334b151.7b474.9b2.13a3.13b1092.5b330.5b150b464.3c2.24a3.1bc1590.6b327.5bc145.1b433.3d2.25a2.98bc2076.2c322.5c137.4c404.1e2.26b2.96c

2.3 杂粮添加量对面粉面筋含量、降落数值的影响

研究表明，面粉湿面筋含量随着鹰嘴豆、小米的添加量而呈下降趋势，这表明杂粮粉的添加量对面粉的湿面筋含量有负影响。添加杂粮的面粉的湿面筋含量下降幅度分别为11.5%、23.2%，这说明小米对面粉的是面筋含量影响较大。降落数值的高低反应了相应的α-淀粉酶活性的差异，降落数值愈高，表明α-淀粉酶活性愈低，液化作用越小，可能会造成发酵的迟缓[17]。随着小米添加比例的增加，降落数值越来越低，最大降幅达22.4%，而鹰嘴豆降落数值越来越大，最大升幅达9.4%，但各添加比例之间无显著性差异(P>0.05)。图2，表5

图2 不同添加量的鹰嘴豆粉、小米粉面粉湿面筋含量和降落数值
Fig.2 The effect of different addition of chickpea and millet on wet gluten content and falling number of flour
表5 不同添加量的鹰嘴豆粉、小米粉下面粉湿面筋含量和降落数值
Table 5 The effect of different proportion of chickpea and millet on wet gluten content and falling number of flour

配粉比例Ratio(%)湿面筋含量Wetglutencontent降落数值Fallingnumber小米配粉Milletflour鹰嘴豆配粉Chickpeaflour小米配粉Milletflour鹰嘴豆配粉Chickpeaflour032.3a32.3a554.5a554.5a530.3ab29.8b480.5ab543.5a1029.1bc27.5bc449.5bc556.0a1528.4c26.1cd442.5cd570.0a2028.6c24.8d430.5d606.5a

2.4 杂粮添加量对面粉糊化特性影响

在食品研究中常以糊化特性作为判断含淀粉食品质量的重要依据，是衡量小麦粉品质和食品加工品质的主要指标。研究表明，添加鹰嘴豆粉、小米粉的混合粉糊化特性主要表现为峰值粘度、低谷粘度、稀懈值、最终粘度以及回升值逐渐降低，糊化温度升高，这可能与豆类中油脂、蛋白质含量高、碳水化合物含量低有关，这不利于馒头蒸制过程中通过淀粉糊化来增大馒头的体积[5]。此外，添加小米粉的混合粉糊化特性中峰值粘度和最终粘度在20%时略有升高，这与董颖超等[18]的研究结果相同。表6，表7

2.5 杂粮添加量对馒头品质的影响

小麦粉中添加杂粮粉，由于杂粮粉中面筋蛋白含量较低，所以面团缺乏弹粘性，对馒头品质产生了一定的影响。研究表明，随着杂粮粉添加比例的不断增加，馒头的高、比容、结构以及弹粘性产生不利的影响，但是添加鹰嘴豆粉、小米粉赋予馒头杂粮特有的色泽、口感，使馒头在气味方面令人满意，且色泽呈现玉米的淡黄色。总体而言，添加15%的杂粮粉时，馒头的比容、外观性状、结构以及弹粘性都较好，且具有杂粮特有的香气，可以制作出令人满意的营养馒头。图3，表8

表6 不同添加量的鹰嘴豆粉面粉糊化特性主要特征值
Table 6 The effect of different addition of chickpea on pasting properties of wheat flour

配粉项目Project比例Ratio(%)峰值粘度PeakViscosity(cp)低谷粘度TroughViscosity(cp)稀懈值Breakdown(cp)最终粘度FinalViscosity(cp)回升值Setback(cp)峰值时间PeakTime(min)糊化温度PastingTemp(℃)鹰嘴豆粉Chickpeaflour03194.5a1864.5a1330.9a3478.5a1614.0a5.9a66.6a52928.5ab1790.5a1138.0b3280.0a1489.5a6.0a67.1a102794.5bc1732.5a1062.0bc3247.0a1514.5a5.9a67.0a152735bc1714.0a1021.0bc3224.5a1510.5a5.7a67.4a202553.5c1619.5b934.0c3044.5b1425.0a5.7a68.8b

表7 不同添加量的小米粉面粉糊化特性主要特征值
Table 7 The effect of different addition of millet on pasting properties of wheat flour

配粉项目Project比例Ratio(%)峰值粘度PeakViscosity(cp)低谷粘度Troughviscosity(cp)稀懈值Breakdown(cp)最终粘度FinalViscosity(cp)回升值Setback(cp)峰值时间PeakTime(min)糊化温度PastingTemp(℃)小米粉milletflour03194.5a1864.5a1330.0a3478.5a1614.0a5.9a66.6a53070.5a1663.5b1407.0a3077.5bc1414.0b5.9a67.0ab102916.0a1573.0c1343.0a3012.5bc1439.5b5.9a67.1ab152910.5a1533.5c1377.0a2981.0b1447.5b5.9a68.0bc203064.5a1529.0c1535.5a3141.0c1612.0a5.7a67.9c

图3 不同添加量鹰嘴豆粉、小米粉馒头高和比容
Fig.3 The height and specific volume of chickpea flour, millet flour steamed bread with increase quantity

3 讨 论

随着居民生活水平的提高，改善饮食的营养结构成了食品科学研究的重要工作[19,20]。小麦粉作为主要的面食材料，可以制作馒头、面包、面条、饼干等食品，所以面粉是提供人们所需的各种营养元素的最适载体，通过向面粉中添加互补营养成分，达到满足人体对营养均衡的需求，提高人民营养素质和健康水平。

研究表明，鹰嘴豆对预防高血压、胆固醇、动脉硬化、降血脂和血糖有一定的疗效，有明显的药理保健作用[21,22]。因此，鹰嘴豆及其制品已成为一种新型的粮谷营养健康食品[23,24]。小米是我国北方的一种主要杂粮,小米的营养价值很高，且易于被人体吸收，消化率可达90%以上[12,25]，是具有独特保健作用且营养丰富的优质粮源和滋补佳品，深受人们的喜爱[12]。

目前国内关于鹰嘴豆营养面粉的研究还未见报道，而关于小米对面粉品质影响系统研究也较少，研究将不同比例的鹰嘴豆、小米配粉的流变学特性、糊化特性、降落数值以及杂粮粉馒头品质等方面进行了详细的研究。面团的流变学特性不但决定了面粉加工过程中面团的操作性能，且对最终产品的质量具有很大的影响[26-28],纯小米粉面团难以形成网络结构，在产品加工上不具优势，将小米添加到小麦粉中，对于优化食品结构以及满足人们的健康生活需求具有重要意义。将小米粉按不同的比例添加到面粉中，既能丰富面粉制品的营养成分且提高食用价值，又可改善小米的加工品质与口感[29]。杜文娟等[29]分析了不同比例的小米粉配粉的粉质特性和拉伸特性，结果表明混合粉面团的粉质特性随着小米粉含量升高而变弱，面团的拉伸参数均呈下降趋势。董颖超[17]等分析了小米糊化特性,结果表明浓度对小米糊化特性影响显著，随着添加浓度的增高，糊化温度降低，峰值粘度及最终粘度升高。

通过在面粉里添加不同比例的鹰嘴豆、小米粉，杂粮馒头感官评价显示，杂粮馒头比普通馒头口感略有一些粗糙，但如果能进一步提高杂粮的粉碎技术，降低杂粮的粒径度，应该会提高口感方面的问题。此外，杂粮馒头比小麦粉馒头香味更加浓郁，气孔更加细腻、均匀疏松且营养更丰富。在小麦粉中加入一定比例小米、鹰嘴豆杂粮制成食品，能改善机体对营养成分的吸收,为探索杂粮面粉的主食化可行性以及改善居民健康饮食提供理论参考。

4 结 论

添加鹰嘴豆、小米粉会影响面粉的品质和加工性能，在小麦粉添加5%、10%、15%和20%的杂粮粉，随着杂粮添加比例的增加，混合面粉的面团流变学特性、糊化性能、降落数值以及面筋含量具有一定影响，杂粮的添加改变了面团的品质特性。添加杂粮会使馒头的品质和比容略有下降，但口感和气味增强．使馒头具有特有的柔韧性和细腻的口感且有杂粮独特的香味。 在添加量为15%时杂粮粉的综合评价最好，因此，在利用鹰嘴豆粉、小米粉配粉时应结合最终加工产品的质量需要，综合考虑鹰嘴豆粉、小米粉对粉质特性、拉伸特性、糊化特性、面筋含量以及降落数值的影响，选择适宜的配比。

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InfluencesofTwoKindsofCoarseCerealsonFlourQualityCharacteristics

MAO Hong-yan，XU Xin, YU Ming

(ResearchInstituteofGrainCrops,XingjiangAcademyofAgriculturalSciences,Urumqi830091,China)

ObjectiveThis project aims to study the influences of wheat flour and millet flour on flour quality by using different proportion of wheat flour and coarse flour (chickpeas, millet) as main raw materials.MethodThe rheological properties, gelatinization properties and the drop value of the dough of different mixed proportions of mixed cereals were analyzed and the quality evaluation of the steamed bread made of the coarse flour was evaluated.ResultResults showed that the wheat flour mixed with grain flour of 5%，10%，15% and 20% , the mix powder of each index is on the decline, and with the increase of adding amount of the rheological properties of dough and pasting properties, falling number and wet gluten content were decreased, the quality characteristics of flour were changed by addition of grains . By adding grain flour although can make the structure of the steamed bread, specific volume declined slightly, the color, taste and smell, make the steamed bread which has contained unique aroma and taste.The results indicated that adding 15% of the grain powderin the wheat flour, the effect on the dough quality characteristics and steamed bread was not obvious.ConclusionThe best comprehensive evaluation of steamed bread is when wheat flour is added with 15% cereal powder and the sui table ration of chickpea and millet flour should be chosen in combination with the quality of the final processed products.

chickpea flour; millet flour; rheological properties; pasting properties; flour quality characteristics

Supported by: The earmarked fund for China Agriculture Research System CARS-08-D1;Xinjiang grain and oil deep processing technology innovation platform construction(ZLXM38JG);The Basic Research Funds of the Xinjiang Uyghur Autonomous Region Public Welfare Research Institute "Whole wheat flour and flour nutrition formula production technology research"(KY2017074)

YU Ming (1973-), male, native place: Inner Mongolia, associate professor, research field: Agrotechny. (E-mail) 2435742497@qq.com

TS 210；S37

A

1001-4330(2017)11-2075-11

2017-09-16

现代农业产业技术体系建设专项资金资助(CARS-08-D1)；新疆粮油精深加工技术创新平台建设(ZLXM38JG)；自治区公益性科研院所基本业务费专项“全麦粉及营养配方面粉生产技术研究”(KY2017074)

毛红艳(1988-)，女，助理研究员，硕士，研究方向为农产品加工，(E-mail)maohongyan1226@ 126.com

于明(1973-)，男，内蒙古人，副研究员，硕士，研究方向为农产品加工，(E-mail)2435742497@ qq.com