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熟豆豆浆馒头加工工艺优化及营养成分分析

2020-09-10张娟朱凤林张晶晶周媛许蕊唐雯李胜利张中兴

中国食物与营养 2020年10期
关键词:感官评价营养成分加工工艺

张娟 朱凤林 张晶晶 周媛 许蕊 唐雯 李胜利 张中兴

摘 要:以大豆和富强高筋小麦粉为主要原料,利用胶体磨将煮熟的大豆和煮豆水研磨成豆浆,再与小麦粉混合后制成熟豆豆浆馒头。采用单因素试验和正交试验设计优化熟豆豆浆馒头加工工艺,利用SPSS 18.0软件对馒头的感官评分进行分析。结果得出最佳工艺参数为:熟豆豆浆添加量为60%、酵母粉添加量为2%、发酵时间为90 min、醒发时间为5 min,在此条件下生产的熟豆豆浆馒头感官评分最高,同时大豆和小麦粉混合后使得蛋白质、脂肪、粗膳食纤维、氨基酸总量和氨基酸评分均高于小麦富强粉,从而提高了馒头的营养价值。熟豆豆浆馒头的推广可以改善我国居民的饮食结构,为落实《国民营养计划(2017—2030年)》提供新的途径。

关键词:熟豆豆浆;馒头;加工工艺;感官评价;营养成分

大豆蛋白作为优质蛋白,赖氨酸含量丰富,与小麦蛋白有很好的互补作用,同时大豆中碳水化合物含量低,血糖生成指数低,膳食纤维含量丰富,对糖尿病、心脑血管疾病、恶性肿瘤等疾病均有一定的预防作用[1-4] 。而调查发现,中国居民大豆食品消费量要远远低于我国的推荐摄入量[5],同时豆类食品对中国居民蛋白质的贡献率也远低于粮谷类食物[6] 。

小麦是我国大部分居民每天必吃的主食,如果将大豆与小麦粉混合制成馒头,既可以提高大豆制品的摄入量,又可以增加主食的营养,因此,有研究者[7]将大豆以大豆粉的形式与小麦粉混合后制成馒头,但是由于大豆粉往往会去皮,使得营养成分丢失,同时大豆粉的颗粒较大,添加量较低,不能很好地提高馒头的营养价值,过多时则会导致口感粗糙、伴有豆腥味等缺点,使得推广受到限制。

熟豆豆浆是利用胶体磨将煮熟的大豆和煮豆水研磨而成的一种豆浆,并且不产生豆渣,保留了大豆的全部营养成分。胶体磨具有超微粉碎的效能,可以将食物研磨成2~50 μm的颗粒,颗粒较机械磨大大减小。磨浆前煮豆可以使大豆柔软,研磨起来更均匀、细腻,同时熟豆磨浆较生豆磨浆的豆腥味明显降低[8],预试验得出熟豆豆浆比生豆豆浆制成的馒头的感官品质更高,且与传统小麦馒头相比感官品质更好[9] 。因此,本研究将熟豆豆浆添加到小麦粉中制成熟豆豆浆馒头,探讨馒头的最优工艺参数,并对原料的营养成分进行分析评价,为研制高品质的馒头提供科学依据。

1 材料与方法

1.1 材料

黄豆,东北非转基因大豆,购于当地市场;金富强高筋小麦粉,五得利面粉集团有限公司;高活性干酵母,安琪酵母股份有限公司。

1.2 仪器与设备

JMS~80A胶体磨,廊坊市惠友机械有限公司;CF-6000发酵箱,中山卡士电器有限公司;电蒸锅,苏泊尔公司;BT224S型电子天平,赛多利斯科学仪器有限公司;玻璃烧杯,蜀牛公司。

1.3 方法

参考国家标准[10]中馒头的方法加工稍做改进,将干大豆制成熟豆豆浆后与小麦粉、酵母粉混合,采用一次性发酵法制成熟豆豆浆馒头。

1.3.1 工艺流程

1.3.2 操作要点

(1)熟豆豆浆的制作[8]:将大豆挑选去杂后称量,加水浸泡至干豆质量的2倍,将浸泡好的大豆和其质量相同的水置于电蒸锅中后再煮豆(干豆∶ 水=1∶ 3),大火煮沸后,小火再煮25 min,煮豆过程中会丢失一定的水分,应将丢失的水分补齐,以保证干豆与水的比例为1∶ 3,将煮好的大豆和煮豆水一起加入胶体磨中研磨均匀,即得熟豆豆浆(浓度为25%),由于浓度较大,应适当延长研磨时间。(2)和面:将高活性干酵母放入 10 mL 温水中活化 3 min,用玻璃棒或筷子把小麦粉、酵母粉、熟豆豆浆(以豆浆代水)混合成面团后,再手工揉大约3 min。注意:如果熟豆豆浆的添加量(即大豆添加量)过少时,可适当添加水,确保水占60 g左右(即占大豆和小麦粉总质量的60%左右),添加熟豆豆浆的量也不能太多,否则水分过多,面团不成型。(3)发酵:将面团放置于发酵箱中发酵(温度38 ℃、湿度80%)一定时间。(4)成型:将发酵好的面团手工揉3 min成型。(5)醒发:把成型后的面团在室温(25 ℃)下放置至适宜成熟度。(6)蒸制:将醒发好的面团置于垫有纱布的蒸锅屉中蒸制,20 min(冒气起计时)后取出放凉。

1.4 试验设计

1.4.1 单因素试验设计 试验中固定小麦粉与大豆的总质量,调整小麦粉和大豆的比例,参考相关文献[7,11-13]及预试验确定了4个影响熟豆豆浆馒头感官品质的因素:大豆占固定总质量的比例(以下用熟豆豆浆的添加量替代)、酵母粉的量、发酵时间和醒发时间,分别对四因素不同水平加工的熟豆豆浆馒头进行感官品质测定。

1.4.2 正交试验设计 单因素试验分析确定了熟豆豆浆添加量、酵母粉的量、发酵时间、醒发时间4个影响因素的3个不同水平,选用L9(34)正交试验因素水平表进行四因素三水平的正交试验,以感官评分为客观指标,确定熟豆豆浆馒头的最佳工艺,因为因素已排满,没有空白列进行试验误差统计,所以为了避免试验误差,每个试验组合重复3次。

1.5 评定方法

1.5.1 馒头比容测定 馒头比容等于体积除以质量。冷却的馒头用天平测定质量,用小米置换法[7]测定体积。同一样品测定3次,取平均值。

1.5.2 饅头的感官品质评价 评定小组由12名食品专业的人员组成,参照SB/T 10139—93[10]规定的评价方法,分别对熟豆豆浆馒头进行感官品质评定,结果取平均值。评定过程中要求感官评定人员严格按照评定要求进行(表1)。

1.6 数据处理

数据采用SPSS 18.0统计分析软件处理,应用方差分析比较各组间均数,应用正交试验设计资料的方差分析优选熟豆豆浆馒头的最佳工艺参数。

2 结果与分析

2.1 单因素试验分析

2.1.1 不同熟豆豆浆添加量对熟豆豆浆馒头感官评分的影响 固定小麦粉和大豆总质量,以总质量为基数,熟豆豆浆的添加量分别设定为总质量的30%、40%、50%、60%、70%(即大豆分别占总质量的7.5%、10%、12.5%、15%、17.5%),其他因素水平不变,酵母粉添加量为总质量的2%,发酵时间60 min,醒发时间5 min进行馒头的制作。由图1可知,当熟豆豆浆添加量为60%时,馒头的感官评分最高。当熟豆豆浆添加量不超过60%时,馒头的感官评分随着熟豆豆浆添加量的增加有上升的趋势,主要表现为馒头的香甜气味增加,分析原因主要是大豆在煮熟后磨浆使得大豆的豆香味增加。当熟豆豆浆添加量超过60%后,馒头的感官品质下降,表现为馒头的色泽发黄、弹韧性差、咀嚼不爽口,分析原因为大豆中膳食纤维较多,影响了面团的发酵性能,使得馒头的发酵不充分;同时大豆中不含面筋蛋白,不利于面团形成网络结构,降低了馒头的比容,导致感官评分下降。

2.1.2 不同酵母粉添加量对熟豆豆浆馒头感官评分的影响 固定小麦粉和大豆总质量,以总质量为基数,熟豆豆浆的添加量为总质量的70%(即大豆占总质量的17.5%),发酵时间60 min,醒发时间5 min,调整酵母粉添加量分别取总质量的1%、1.5%、2%、2.5%、3%进行馒头的制作。由图2可知,当酵母粉添加量为2.5%时,馒头的感官评分较高。酵母粉添加量过多或过少均会影响馒头的感官评分,添加量过多时,面团发酵过度,面团的网状结构持气性变差,外观塌陷;添加量过少则会使面团发酵不充分,比容小。

2.1.3 不同发酵时间对熟豆豆浆馒头感官评分的影响 固定小麦粉和大豆总质量,以总质量为基数,熟豆豆浆的添加量为总质量的70%,酵母粉添加量为总质量的2%,醒发时间5 min,发酵时间分别取30、60、90、120、150 min进行馒头的制作。由图3可知,发酵时间为90 min时馒头的感官品质最好。发酵时间过长会直接影响面团的酸度,导致馒头发酸,同时容易产生大的气泡,内部孔洞不均匀,易塌陷;时间过短则发酵时间不足,导致馒头体积小,外观和口感差。

2.1.4 不同醒发时间对熟豆豆浆馒头感官评分的影响 固定小麦粉和大豆总质量,以总质量为基数,熟豆豆浆的添加量为总质量的70%,酵母粉添加量为总质量的2%,发酵时间60 min,调整醒发时间分别取0、5、10、15、20 min进行馒头的制作。由图4可知,当醒发时间在5 min和10 min时,馒头的感官评分最高,且无统计学差异。不醒发或者醒发时间太长,均会影响馒头的感官评分。不醒发主要表现为馒头的比容小;醒发时间太长主要表现为表皮粗糙,外观差,主要原因是由于发酵后的面团在揉制成型过程中混入新的空气,酵母菌产气量增大,使馒头的内部气孔变大,外观出现蜂窝。

2.2 正交试验分析

根据单因素试验分析的结果,选择熟豆豆浆添加量、酵母粉添加量、发酵时间、醒发时间较好的3个水平进行正交试验。L9(34)正交试验因素水平表见表2。由表3、表4可以看出,熟豆豆浆馒头感官品质的主要影响因素是:A(熟豆豆浆添加量)、B(酵母粉添加量)、C(发酵时间)、D(醒发时间),且均有统计学意义(P<0.05),影响熟豆豆浆馒头感官品质的主次顺序为A(熟豆豆浆添加量)>C(发酵时间)>B(酵母粉添加量)>D(醒发时间)。最优工艺参数为A2B1C2D2,即熟豆豆浆添加量为60%、酵母粉添加量为2%、发酵时间为90 min、醒发时间为5 min。

2.3 验证试验

正交设计得出的最优工艺参数为A2B1C2D2,与正交试验表中4号试验A2B1C2D3不一致,需要进行验证试验,经食品专业评定小组验证得出最优工艺参数A2B1C2D2的感官评分为92.86分,4号试验A2B1C2D3的感官评分为92.08分,差异无统计学意义。分析两种组合的工艺参数仅有醒发时间不同,最优工艺参数是醒发5 min,4号试验工艺参数是醒发10 min,结合单因素分析结果、验证试验结果以及节约时间的理念,最终确定熟豆豆浆馒头最优工艺参数是熟豆豆浆添加量为60%、酵母粉添加量为2%、发酵时间为90 min、醒发时间为5 min。

2.4 熟豆豆浆馒头原料的營养成分分析

熟豆豆浆馒头的原料是大豆和富强小麦粉,以干豆和富强小麦粉的总质量为基数,根据熟豆豆浆馒头的最优工艺参数:熟豆豆浆(浓度25%)占60%。换算后干豆占总质量的15%、富强小麦粉则占85%。参考《中国食物成分表》[14],熟豆豆浆馒头原料与以富强小麦粉为原料的传统馒头的营养成分相比,蛋白质、脂肪、粗膳食纤维主要营养成分均增高,碳水化合物降低,说明大豆的添加增加了传统馒头的蛋白质、脂肪和不溶性膳食纤维的含量,减少了碳水化合物,对于糖尿病患者具有一定的防治作用。并且大豆的添加也使得氨基酸的含量增加,氨基酸总量提高了37.13%,同时,以鸡蛋白为参考蛋白,添加15%的大豆后使得富强小麦粉的氨基酸评分提高了69.41%,起到了很好的蛋白质的互补作用,对预防营养不良的发生有重要意义(表5、表6)。

3 结论

应用正交试验设计得出熟豆豆浆馒头的最佳工艺参数是:熟豆豆浆添加量为60%、酵母粉添加量为2%、发酵时间为90 min、醒发时间为5 min。应用该工艺加工的熟豆豆浆馒头感官品质良好,外观淡黄色,具有大豆特有的香味,其原料的营养价值也较传统小麦馒头更高。◇

参考文献

[1]国务院办公厅关于印发《国民营养计划(2017—2030年)》的通知.2017-07-13[2017-10-10].

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[14]杨月欣,王光亚,潘兴昌.中国食物成分表[M].北京:北京大学医学出版社,2009.

Abstract:Steamed bread was produced by soybean and high gluten wheat flour as the main raw materials,the use of colloid mill to make soymilk by boiling soybeans and water,and then mixed with wheat flour to make steamed bread.We optimized processing technology of ripen soybean milk steamed bread by single factor test and orthogonal design test,used SPSS 18.0 software to analyze the sensory score of steamed bread.The results showed that the best processing parameters were as follwes:the amount of ripen soybean milk 60%,the amount of yeast powder 2%,the fermentation time 90 min and the waking up time 5 min,the sensory score of the ripen soybean milk steamed bread was the highest with these conditions,and the contents of protein,fat,crude fibre,total amino acid and amino acid score behind the mixed soybean and wheat flour were higher than whose of the wheat rich flour,so the nutritional value of steamed bread was improved.The promotion of ripen soybean milk steamed bread will improve the dietary structure of Chinese residents and provide a new way to implement the National Nutrition Plan.

Keywords:ripen soybean milk;steamed bread;production process;sensory evaluation;nutrition composition

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