高筋粉添加量对油塔子品质的影响

陈舒唱，沈阿倩，冯作山，白羽嘉，陈 琪，张 月，吐赛力，黄文书

（新疆农业大学食品科学与药学学院，新疆 乌鲁木齐 830052）

油塔子，因其形状似塔而得名，其层次多且细腻，每一层都薄如蝉翼，拎着油塔子的“塔顶”可以带起整个，一层一层呈现螺旋状下垂并且不断开；在油塔子的面里面掺有油脂，味美可口，一般作为早点配合粉汤食用，是新疆各族人民喜爱的一种面食佳肴[1-2]。油塔子制作的主要原料小麦面粉富含碳水化合物、蛋白质、维生素和Ca、Fe、K、P、Mg等矿物质，具有养心益肾和健脾厚肠等功效[3]。

国内外关于油塔子研究很少[2]，但针对面制品品质的评价体系众多，如面团流变学特性[4-5]、糊化特性[6-7]、感官特性[8-9]、质构特性[10]等，只采用单一的体系评价油塔子的品质，很难看出不同比例高筋粉油塔子品质特性的差异，采用科学的统计分析方法至关重要[11]。在科学研究中为了获取事物本质属性，通常需要对多个变量进行观测和分析，多变量大样本数据虽为研究提供丰富的信息，但因许多变量之间可能存在相关性，增加了数据分析的复杂性[12]。主成分分析（principal component analysis，PCA）可以用几个综合变量替代原来众多变量，并保持数据集对方差贡献最大的特征[13-14]。PCA在果蔬[15]、奶制品[16]、发酵食品[17]、焙烤食品[18]等品质特性分析中已有报道，在相应综合品质评价中也有应用，张怀予等[19]以花色馒头质构指标结合感官评定，应用PCA的方法综合评价花色馒头品质，伍婧等[13]过对各组挂面主成分评分结果进行分析，表明采用PCA法作为挂面质构品质评价方法可行。而有关于以不同比例高筋粉与市售小麦粉为原料制备油塔子的感官、质构及理化品质间多变量指标的PCA鲜见相关报道研究。

不同比例高筋粉会影响油塔子的微观结构、基本指标及感官品质，油塔子的工业化生产对面团筋度也有很高要求。本实验以不同比例高筋粉与市售小麦面粉为原料制备油塔子，研究油塔子的微观结构，对油塔子的基本性质、质构以及感官评定进行PCA，对油塔子品质进行综合评定，分析其变化规律。为进一步改善油塔子品质研究提供基础资料，以期建立油塔子的科学评价体系，为油塔子的工业化生产提供技术支撑，具有一定的参考价值和现实意义。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

小麦面粉（含水量12.1%，湿面筋质量分数34%，蛋白质质量分数10.3%） 中粮八一面业有限公司；高筋粉（含水量13.6%，湿面筋质量分数37%，蛋白质质量分数12%） 安琪百钻股份有限公司；菜籽油 新疆乌鲁木齐海阳霞油脂科技有限公司；加碘日晒自然盐中盐上海市盐业有限公司；高活性干酵母 安琪酵母股份有限公司；羊尾巴油由新疆农业大学学院食府二楼餐厅提供。

1.2 仪器与设备

JEA202型电子天平 上海浦春计量仪器有限公司；ISQ-500H型陈列蒸包柜 广州市英纽特西厨设备有限公司；101-3EBS型电热鼓风干燥箱 北京市永光明医疗仪器有限公司；85-2A型恒温磁力搅拌器 江苏金怡仪器科技有限公司；NH-A-1808型色差仪 上海雷磁仪器有限公司；TA-XT Plus型物性测试仪 英国Stable Micro System公司；7610F型扫描电镜 日本电子株式会社；FE28型pH计 梅特勒-托利多仪器（上海）有限公司。

1.3 方法

1.3.1 复配粉的制备

将小麦粉与高筋粉按不同比例（高筋粉占复配面粉总质量的0%、10%、20%、30%、40%、50%和60%）进行充分的干粉混合，常温放置24 h[20]。

1.3.2 油塔子制作

工艺流程：原料→加水混合→和面→静置10 min→擀薄→卷边→切割成小段→醒发10 min（温度（30±1）℃、相对湿度70%～80%）→扭成塔状→醒发10 min（温度（30±1）℃、相对湿度70%～80%）→蒸制25 min。

称取复配粉100 g，依次加入1.5%酵母、3%白沙糖、1.5%盐、63%水，和面至面团均匀、表面光滑即可；制作的面团初次醒发10 min后，将面团擀薄拉开，边拉边卷，同时涂抹混合油（羊尾巴油与菜籽油），拉至薄而透亮，待卷好后搓成细条；将细条切成若干小段，盖上保鲜膜醒发10 min（温度（30±1）℃、相对湿度70%～80%）；然后将细条用手拧成塔状，再次醒发10 min（温度（30±1）℃、相对湿度70%～80%），放入蒸箱中蒸制25 min，出锅。

1.3.3 油塔子基本指标的测定

1.3.3.1 油塔子色泽的测定

采用色差计测定冷却后的油塔子内部的色泽，使用色差计前需进行白板校正。其中L代表亮度，a代表红绿值，b代表黄蓝值[21]。每个样品重复测定10 次，取平均值。

1.3.3.2 油塔子比容的测定

油塔子蒸制25 min，出锅后在室温下冷却1 h，称质量并测定体积。每个样品重复3 次，并取平均值。比容计算公式如下：

1.3.3.3 油塔子高径比测定

油塔子蒸制25 min，出锅后在室温下冷却1 h，用游标卡尺测定油塔子的高度H和最大直径D，油塔子高径比记作H/D，重复测定3 次取平均值。

1.3.3.4 油塔子pH值测定

pH值测定参照GB/T 21118—2007《小麦粉馒头》。油塔子出锅后在室温下冷却1 h后，取油塔子中心部位，称取10 g，分割成小碎末放入烧杯中，加入90 g蒸馏水，在磁力搅拌器上搅拌30 min，使其成为均匀的悬浊液。静置10 min，用pH计测定pH值。重复测定3 次取平均值。

表1 油塔子感官评定评分标准Table 1 Criteria for sensory evaluation of Youtazi

1.3.4 油塔子质构特性的测定

参考拱姗姗[22]和王军等[23]方法，并进行适当修改。取出蒸好的油塔子，在室温下冷却1 h，切成厚度为15 mm×15 mm×15 mm大小的长方体，测定油塔子的质构。程序参数设定为P/36R探头，测试前速率为3.0 mm/s，测试速率为1.0 mm/s，测试后速率为3.0 mm/s，应变力为50%，两次压缩间隔为5.0 s，触发力为5.0 g，引发类型为自动，感应力为Auto-5 g。测试前先用擦镜纸将探头擦拭干净后，重复测试操作。取3 次测试平均值。

1.3.5 油塔子感官评定

根据面包烘焙品质评分标准[24]，以及参考王宏兹[25]、和Ulziijargal[26]等方法并进行适当调整。评价小组由学习过感官评定6 人组成，评分感官评定指标包括：外观、色泽、风味、口感和总体可接受程度。评分标准采用7分制，样品被随机分给每位评定人员，依次进行打分。评定结果并取平均值。评分标准见表1。

1.3.6 扫描电镜

取1.3.2节蒸制出锅复配粉油塔子，切成大小为4 mm×4 mm×2 mm，于－55 ℃冷冻干燥24 h，将导电胶带贴于样品台上，再将样品紧贴导电胶，将粘贴好的样品放入喷金台进行喷金处理，500 倍数下观察结构，分析高筋粉的添加量对油塔子微观结构的影响。

1.4 数据统计分析

2 结果与分析

2.1 油塔子理化指标分析

2.1.1 高筋粉对复配粉油塔子色泽及pH值的影响

由表2可知，在高筋粉添加量为0%～60%时，油塔子的L值呈现“低-高-低”的变化趋势，高筋粉添加量为0%、10%、20%、30%和40%、50%、60%的L值逐渐下降，变化不显著（P＞0.05），颜色变化在可接受范围之内。高筋粉添加量为30%，油塔子的a值和b值达到最大值，为3.31、18.31。总体上，高筋粉的添加对油塔子色泽变化影响并不显著（P＞0.05）。油塔子的pH值也是评价油塔子食用品质的重要指标之一。由表2还可知，复配粉中随着高筋粉添加量从0%提高到60%时，油塔子的pH值逐渐降低，pH值从6.29降至6.19，降低了0.1。高筋粉添加量为0%、10%、20%和30%、40%、50%、60%之间存在显著差异（P＜0.05）。高筋粉本身具有较好的持水性，使面团可以维持较好的网络结构，越多的网络结构有利于持气量的维持，添加高筋粉可促进油塔子面团的醒发以及面团中CO2的产生。油塔子面团在发酵过程中，乳酸菌发酵会生成乳酸等物质，醋酸菌利用酵母产生的乙醇发酵生成醋酸和水，酵母菌产生的CO2滞留，部分溶于水，也会产生碳酸，碳酸和醋酸都属于较弱的有机酸[22]，使复配粉油塔子、pH值下降。这与薛丽丽[27]研究结果一致。

表2 高筋粉对复配粉油塔子色泽及pH值的影响Table 2Effect of high-gluten flour on the color and pH of Youtazi

2.1.2 高筋粉对复配粉油塔子质构的影响

表3 高筋粉对复配粉油塔子质构特性的影响Table 3Effect of high-gluten flour on the texture of Youtazi

质构分析可以定量地观察混合粉或添加剂对面包物化特性的影响[28]。由表3可得，随着高筋粉含量的增加，油塔子的硬度、胶着性、咀嚼性总体呈现先降低再升高的趋势，添加40%的高筋粉制作出的油塔子硬度、胶着性、咀嚼性均达到最低值，为458.46 g、372.24 g、360.71 mJ，说明高筋粉添加量为40%时油塔子质地松软。复配粉中高筋粉添加量为0%、10%、20%、30%和40%、50%、60%胶着性呈现显著性差异（P＜0.05）。添加不同比例高筋粉油塔子的弹性和回复性、凝聚性差异性不显著（P＞0.05）。

2.1.3 高筋粉对复配粉油塔子感官的影响

表4 高筋粉对油塔子感官指标评分的影响Table 4Effect of high-gluten flour on sensory evaluation of Youtazi

比容的大小一般反映油塔子制作过程中的发酵程度，比容越大表明油塔子面团面筋强度越大，发酵越好，比容越小会影响油塔子成品的口感，增加成本[29-30]；高筋粉添加量低于40%时，混配粉中面筋蛋白含量低，导致面筋网络结构较差，面团持气能力较弱，从而油塔子比容较小，在高筋粉添加量为40%，比容评分显著达到最大，为1.93，此时面团所形成的面筋网络稳定性强。感官评价的高低可直接反映油塔子被消费者接受的程度。由表4可得，随着高筋粉添加量的增加，油塔子的外观形状、口感、色泽和综合评分均显著增加（P＜0.05），在高筋粉添加量超过40%时，感官评分略有下降。说明高筋粉添加量为40%时，油塔子整体外观较好，较符合人们的要求，各项感官评分较受人们喜欢。适量添加高筋粉在市售小麦粉中，增加了油塔子面团面筋蛋白，有利于面团的醒发，使油塔子松软可口，并且风味优于纯市售小麦粉制作的油塔子。

2.1.4 高筋粉添加量对复配粉油塔子微观结构的影响

图1 高筋粉对油塔子微观结构的影响（×500）Fig.1 Effect of high-gluten flour on microstructure of Youtazi (× 500)

表5 油塔子指标相关性分析Table 5 Correlation coefficients between physicochemical, texture and sensory attributes of Youtazi

如图1所示，高筋粉含量不同，对油塔子内部微观结构存在一定程度的差异性，主要因为不同比例高筋粉使复配粉面筋蛋白含量不同。由于油塔子的层数很薄，制作过程中油脂涂抹在面皮表面，随着蒸煮过程的进行，部分油脂附着在食物表面，慢慢渗入油塔子内部孔隙中。随着高筋粉含量的增加，油塔子表面形成的褶皱较少，粗糙度较低，形成较多而大的蜂窝状孔洞，内部结构松软，淀粉颗粒较小。图1中凸起的部分为淀粉颗粒，油脂将淀粉颗粒包裹住，随着高筋粉含量的增加，淀粉颗粒逐渐减小，表面平整且形态均匀，说明添加高筋粉有助于改善油塔子品质。

2.2 油塔子品质综合评价

2.2.1 油塔子品质指标相关性分析

添加不同比例高筋粉所制作油塔子的理化指标及质构、感官指标进行PCA。先对原始数据矩阵进行标准化，得到进行PCA的18 个变量之间的相关系数矩阵（表5）。这些指标反映的信息在不同程度上均有关联，因此在一定程度上反映的信息有所重叠，但相关系数并不能完全真实反映因素与结果之间的相关性，故采用PCA的方法对不同比例高筋粉进行品质评定。

2.2.2 各成分特征值与方差贡献率

为确定各品质指标对油塔子质构特性以及感官特性的贡献程度，使用PCA法确定影响油塔子质构以及感官的主要因素。对油塔子的理化品质、质构特性及感官评分中的18 个指标进行主成分加权：L值、a值、b值、高径比、pH值、硬度、胶黏性、弹性、凝聚性、胶着性、咀嚼性、回复性、比容、表观状态、风味、表皮色泽、口感、总体可接受程度。

2.2.3 主成分载荷图

表6 主成分方差解释Table 6 Eigenvalues of first six principal components and their contribution rates to total variance

为了更直观地表现样品与指标之间的关联，以前两个主成分作载荷图和散点图，由表6可知，前2 个主要成分累计方差贡献率为70.034%，有较少信息损失可以说明样品大部分信息。由图2可知，L值、高经比、pH值、硬度、凝聚性、胶着性、咀嚼性、比容、表观状态、风味、表皮色泽、口感和总体可接受程度由PC1解释；其中高径比、凝聚性、比容、表观状态、风味、表皮色泽、口感和总体可接受程度分布在PC1的正半轴；L值、pH值、硬度和胶着性在PC1的负半轴。PC2包含的指标有a值、b值、弹性、胶黏性和回复性；其中弹性和回复性在PC2的正半轴；a值、b值和胶黏性在PC2的负半轴。由图3可知，0%和10%添加量样品的胶着性、咀嚼性、pH值和硬度体现较好，50%添加量样品较好地体现了风味和总体可接受成度等感官评价指标，并且样品在PC1上随着高筋粉添加量的增加随之逐渐由负半轴转向正半轴，其中40%添加量位于最右端。

图2 高筋粉对第1、2主成分载荷图Fig.2 Loading plot of PC1 versus PC2 for Youtazi incorporated with highgluten flour

图3 高筋粉对第1、2主成分散点图Fig.3 Scatter plot of PC1 versus PC2 for Youtazi incorporated with highgluten flour

2.2.4 各品质综合评判

为了进一步评价高筋粉添加量对油塔子品质的影响，采用最大方差法将主成分因子进行旋转，以特征值大于1的4 个主成分所对应的主成分值进行综合评判，依据加权公式：

得到总共得分F值，根据该模型计算得添加不同比例高筋粉制作油塔子品质的的综合得分见表7，PC1包含指标L值、高径比、pH值、硬度、胶着性、咀嚼性、表观状态；PC2所包含指标比容、风味、表皮色泽、口感；PC3包含指标弹性、凝聚性、回复性；PC4包含指标a值、b值、胶黏性。油塔子品质综合得分大小排序为：添加量40%＞添加量50%＞添加量60%＞添加量30%＞添加量20%＞添加量10%＞添加量0%。由此可见，综合考虑复配粉对油塔子的微观结构、基本指标及感官品质的影响，得出高筋粉添加量为40%油塔子品质的综合得分最高，可以作为最优添加量。

表7 不同比例高筋粉油塔子品质的综合排名Table 7 Ranking of comprehensive quality scores of Youtazi incorporated with different proportions of high-gluten flour

3 结 论

本实验研究了将高筋粉添加到市售小麦粉中制成油塔子，分析高筋粉不同添加量的复配粉对油塔子的微观结构、基本指标及感官品质的影响，并对其理化品质指标进行PCA。油塔子品质评价基础决定了评价效果，目前国内鲜见针对油塔子品质影响建立评价模型。随着高筋粉添加量的增加，油塔子的表观状态、口感、表皮色泽和综合评分均显著增加，在高筋粉添加量为40%时达到峰值。经PCA得出，不同比例高筋粉其油塔子品质评价的综合得分为：添加量40%＞添加量50%＞添加量60%＞添加量30%＞添加量20%＞添加量10%＞添加量0%。综合考虑，复配粉油塔子微观结构、基本指标及感官品质的影响，并经PCA得高筋粉添加量为40%油塔子品质最佳。

此外，本实验所建立的PCA模型对于综合评价油塔子品质具有很好的效果，并对油塔子品质评价有一定的参考价值，同时为油塔子在蒸煮方面及工业化生产选择适宜的方式提供理论参考。