杂粮馒头的营养价值及加工技术研究进展

路 飞,吴玥曈,郑家荣,郑明哲,刘 芮,刘阿婕,李 哲

(沈阳师范大学 粮食学院,沈阳 110034)

0 引 言

馒头,作为中国传统的一种主食,是居民饮食中不可缺少的部分,又常被称为“蒸制面包”[1]。传统馒头多以淀粉为主要成分的精制小麦粉为原料,相对营养成分含量较少。而以玉米、高粱等杂粮为主要原料制成的杂粮馒头因富含膳食纤维等多种营养成分,越来越受到人们的关注[2]。本文综述了近年来谷物类、杂豆类、块茎类等杂粮馒头的营养价值及加工技术的研究进展,并对未来的研究方向进行了展望,以期能够为杂粮馒头的进一步研究与开发提供参考。

1 谷物类杂粮馒头

1.1 荞麦馒头

1.1.1 荞麦的营养价值

荞麦是集七大营养素为一身的健康食品,被誉为“五谷之王”。荞麦含有人体所必需的氨基酸,并且可以弥补中国膳食结构导致的“赖氨酸缺乏病”[3-4]。荞麦含有脂肪酸,其中以亚油酸为主,可降低血液胆固醇、软化毛细血管、预防血管硬化。荞麦含有丰富的膳食纤维,可以预防便秘、控制血糖,对人类的健康意义重大。荞麦还含有大量的维生素和微量元素,其中,烟碱酸能降低胆固醇[5];烟酸能补充B族维生素,预防和治疗因缺乏烟酸而引起的糙皮病,还可以用来扩张血管,治疗高脂血症等;芦丁具有抗炎、抗过敏、治脆性增加毛细血管出血症等功效[6]。荞麦是新世纪全球重要的保健食品资源[7]。

1.1.2 荞麦粉的添加对馒头品质的影响

彭芸等[8]通过苦荞粉与小麦粉进行不同比例的混合制作馒头,并研究其感官品质及其抗氧化性,结果发现,随着荞麦粉添加量的增加,当苦荞粉含量为15% 时,馒头感官品质较好且抗氧化效果明显。

1.2 燕麦馒头

1.2.1 燕麦的营养价值

与其他谷物相比,燕麦的营养价值在粮食作物中居首位[9]。燕麦含有人体必需的氨基酸,特别是赖氨酸含量较高,添加到小麦粉中可以达到蛋白质互补的作用[10]。燕麦中的可溶性膳食纤维β-葡聚糖,具有抗癌、预防糖尿病、控制体重等作用[11],可以搭配大米、小麦等食用。燕麦的蛋白质含量明显高于其他谷物,其中有很多必需氨基酸,而且氨基酸比例适宜,特别是赖氨酸和色氨酸含量较高,与小麦和大米进行搭配可以达到蛋白质互补的作用[12]。同时,燕麦还含有丰富的维生素,尤其是B族维生素。它的脂肪含量相当于大米的4倍,位居谷物之首,并富含不饱和脂肪酸,可以满足能量的供给[13]。

1.2.2 燕麦粉的添加对馒头品质的影响

李逸鹤等[14]通过将大豆粉和燕麦粉以不同的比例添加到传统馒头中,研究其对馒头品质的影响,并研究燕麦大豆馒头的最佳制作工艺,发现在大豆粉添加量为8%、燕麦的添加量为8% 的条件下制成的燕麦大豆粉馒头口感最好,而且营养价值也比普通的白馒头有所提高。

1.3 高粱馒头

1.3.1 高粱的营养价值

高粱中含有碳水化合物、蛋白质、脂肪、钙、磷、铁等微量因素和B族维生素等营养成分[15]。此外,高粱含有多种酚类化合物、原花青素、植物甾醇、高级烷醇等多种活性物质,能够预防动脉粥样硬化、癌症,并改善心血管疾病、促进胃肠道消化吸收、增强人体免疫力。高粱中多酚类物质含量在谷物中最高,种类最为齐全,高梁多酚具有抗氧化、抗诱变、抗癌、抑菌等功效[16]。高粱可以促进消化,适宜消化不良、体质弱、压力大、精神紧张的处于“亚健康”状态的年青人食用。高粱中含有较多的纤维素,能改善糖耐量、降低胆固醇、促进肠蠕动、防止便秘,对降低血糖十分有利。对于需要控糖、降糖的人来说,高梁是难得的健康粗粮。高粱中的蛋白质以醇溶性蛋白质为多,与小麦粉混合能够达到营养强化的作用[17]。

1.3.2 高粱粉的添加对馒头品质的影响

朱俊玲等[18]研究了高粱粉的添加比例对高粱馒头的制作的影响,得出高粱粉的添加量为24% 时,高粱馒头感官得分最高,品质最佳,营养价值也比传统的馒头有所提高。徐雪娣等[19]研究了高梁馒头的制作工艺及品质,结果表明,当高粱粉添加量为45.74 g,小麦粉添加量为45.74 g,谷朊粉的添加量为6.52 g,水的添加量为57.5 mL时,可以得到品质良好的高梁馒头,在这种配比下得到的馒头口感较好,感官评分最高,也适合糖尿病患者食用。

1.4 玉米馒头

1.4.1 玉米的营养价值

玉米中的脂肪、磷元素、维生素B2的含量在谷类食物中最高[20]。玉米面中含有亚油酸和维生素E,能使人体内胆固醇水平降低,从而减少动脉硬化的发生[21]。玉米面中含钙、铁质较多,可防止高血压、冠心病。现代医学研究表明,玉米面中有丰富的谷胱甘肽,这是一种抗癌因子,在人体内能与多种外来的化学致癌物质相结合,使其失去毒性,然后通过消化道排出体外。玉米面中含有大量的赖氨酸,可与小麦粉进行氨基酸互补。玉米面还含有微量元素硒,能抑制恶性肿瘤,有预防癌症的作用[22]。玉米粉含有丰富的膳食纤维,能促进肠蠕动,减少结肠癌的发生[23]。

1.4.2 玉米粉的添加对馒头品质的影响

石晶红等[24]将挤压膨化玉米粉添加到小麦面团中制作馒头,研究了其对面团性质和馒头理化特性的影响。研究发现,随着挤压膨化玉米粉的添加,面团的吸水率增加,形成和稳定的时间下降;制作出来的玉米馒头硬度和内聚性降低,弹性和咀嚼性有所增大,粘附性变化不明显。且当挤压膨化玉米粉添加量为10% 时,馒头的外表呈黄色,表皮光滑,绵软有嚼劲,爽口不黏牙,品质最佳。

1.5 小米馒头

1.5.1 小米的营养价值

小米中蛋白质、脂肪、碳水化合物含量很高;矿物质的含量高于大米;维生素B1的含量也很高,位居所有粮食之首;含铁量突出,有很好的补血效果;磷含量也很高,是大米的2～3倍;含有大量的维生素E,为大米的4.8倍;含有一般粮食中不含有的胡萝卜素;淀粉含量高约70%,是一种能量食物[25]。小米黄色素是一种无毒副作用的天然色素,具有一定的耐热性、耐还原性和耐氧化性,但是对光敏感[26]。小米中蛋白质的含量高,但人体必需的氨基酸中的赖氨酸含量低[27]。

1.5.2 小米粉的添加对馒头品质的影响

戚浩彧等[28]用一定比例的小米与面粉混合制成小米馒头,并对小米馒头进行了感官评价。研究结果表明,小米粉添加量为15%～20%时馒头品质最佳,且小米馒头营养物质及抗氧化性随着小米粉的增加而增强。冯明会等[29]通过正交试验对小米全粉馒头的基础配方进行了优化,得出当小米全粉添加量为15%时,馒头的色泽较好,具有谷香味。

1.6 黑米馒头

1.6.1 黑米的营养价值

黑米作为我国杂粮的一种,含有丰富的营养物质和矿物质,其中的花色苷类物质具有很强的抗氧化性,具有抗癌、延缓衰老等功效[30],且富含精氨酸、赖氨酸等,与小麦粉混合蒸制馒头,能够起到氨基酸互补的作用。

1.6.2 黑米粉的添加对馒头品质的影响

戚浩彧等[31]将黑米粉以不同比例添加到馒头中做成黑米馒头,研究其对馒头质构特性和品质的影响,得出馒头中最佳的黑米粉添加量为15%～20%。此时馒头的表面光泽和气味都有所提高,馒头的抗氧化性也有所增强。

2 杂豆类杂粮馒头

2.1 绿豆馒头

2.1.1 绿豆的营养价值

绿豆中含有的蛋白质约为22%～26%,且富含人体必需的各种氨基酸,是完全蛋白质。将绿豆和小麦配合食用,可使氨基酸互补[32]。绿豆中纤维素含量较高,可促进肠蠕动,加快粪便的排泄。绿豆含有丰富的B族维生素、矿物质以及多种人体所需的磷脂等营养成分[33]。绿豆含有众多生物活性物质如香豆素、生物碱、植物甾醇、皂甙等。绿豆中的多糖成分能增加血清脂蛋白酶的活性,使甘油三酯水解达到降血脂的疗效,从而防治冠心病、心绞痛。绿豆中的某些成分有直接的抗菌作用,能提高人体免疫力[34]。绿豆可降低蛋白的分解,具有保护肝肾的功能。

2.1.2 绿豆粉的添加对馒头品质的影响

陈颖等[35]研究发现,随着绿豆粉添加量的增加,馒头的比容和感官品质均有所下降。当绿豆粉添加量为5%～10%时,制作的绿豆馒头的品质最佳,此时馒头表面光滑,呈淡绿色。

2.2 大豆馒头

2.2.1 大豆的营养价值

大豆中蛋白质含量很高,且氨基酸比例最接近人体氨基酸。大豆脂肪含量很低,属于低脂食品,非常适合需要减重的人食用[36]。大豆中B族维生素的含量较高,具有丰富的矿物质,可达干重的4.5%～5.0%,矿物质呈现高钾、高镁、低钠的特点,铁、锰、锌、铜、硒等微量元素也较高。

2.2.2 大豆粉的添加对馒头品质的影响

张娟等[37]运用胶体磨技术将大豆磨成豆浆后与小麦粉混合制成大豆馒头,发现当大豆添加量为10%时,馒头的品质最佳,此时馒头表皮光滑呈金黄色,且具有大豆特有的香味,与传统馒头相比营养价值大大提高。

2.3 红豆馒头

2.3.1 红豆的营养价值

赤小豆中的蛋白质、脂肪和碳水化合物丰富,钙、磷、铁也特别丰富,而且还含有大量的维生素B族、皂苷等营养成分,对人体健康有好处[38]。赤小豆中含有大量的膳食纤维,能清肠排毒也能预防便秘。另外赤小豆中还含有皂甙和磷脂,它们能预防高血脂和高血糖,也能防止结石生成[39]。

2.3.2 红豆粉的添加对馒头品质的影响

程晶晶等[40]发现红小豆全粉馒头的红小豆全粉添加量为5%～10%时,红小豆馒头的感官评价最好,馒头有嚼劲,爽口不粘牙还有发酵面制品的清香。

2.4 黑豆馒头

2.4.1 黑豆的营养价值

黑豆中含有丰富的植物蛋白、脂肪、碳水化合物、维生素和矿物质等,享有“豆中之王”的美称,可以补充人体所需要的多种营养成分[41];黑豆的蛋白质含量非常高,黑豆多糖具有清除自由基、延缓衰老的作用;黑豆还可以用于治疗贫血;黑豆中有丰富的粗纤维,有很好的通便作用,可以用来治疗便秘;黑豆含一种性激活素,能提高中老年人的免疫能力;黑豆含有丰富的钾元素,可预防和治疗高血压、脑血栓,维护心脏功能。黑豆还可以用于治疗贫血;黑豆中有丰富的粗纤维,有很好的通便作用,可以用来治疗便秘[42];此外,黑豆还含有多种微量元素、维生素和卵磷脂、强心苷、大豆皂苷等功能因子。

2.4.2 黑豆粉的添加对馒头品质的影响

王军等[43]通过研究黑豆对面团流变特性及馒头品质的影响发现,随着黑豆粉的添加,黑豆馒头的品质呈先上升后下降的趋势,黑豆馒头的硬度、咀嚼性、韧性皆随添加量的增加而增大。黑豆粉添加量为20%时制作的黑豆馒头品质最佳。张首玉等[44-45]研制了茯苓糙米黑豆和葛根黑豆黑米蜂蜜2种保健馒头,结果发现,葛根添加量为15%、黑豆粉添加量为12%的葛根黑豆黑米蜂蜜保健馒头和茯苓粉添加量为12%、糙米粉添加量为15%,黑豆粉添加量为10%时,制成的茯苓糙米黑豆馒头营养价值较高且感官品质最好。

2.5 白扁豆馒头

2.5.1 白扁豆的营养价值

白扁豆是营养价值特别高的豆类食材,能提供大量的蛋白质、脂肪、糖类,以及钙和磷等多种营养成分[46],可以满足身体对不同营养成分的需要,也能促进身体代谢,提高人们的身体素质[47]。白扁豆还可健脾、化湿、消暑。白扁豆的不溶性膳食纤维具有显著降低血清中总胆固醇的作用[48]。

2.5.2 白扁豆粉的添加对馒头品质的影响

宋莲军等[49]将白扁豆粉与小麦粉以一定比例混合制作白扁豆馒头,研究表明,随着白扁豆粉的添加,面团的吸水性和拉伸阻力明显增加,但延伸性降低。当白扁豆添加量为16%时,馒头品质特性最好,表面光滑、不粘牙且豆香浓郁。

2.6 豌豆馒头

2.6.1 豌豆的营养价值

豌豆含有膳食纤维、维生素C和蛋白质[50],能够提高身体的免疫功能,有抗癌的功效。另外,因为其含有膳食纤维,能提高胃肠功能,有益于排便,具有清理大肠的作用。豌豆中的营养元素对于控制胰岛素分泌和降低血糖有着较为明显的效果,因此对于糖尿病的患者来说,非常适合食用豌豆粉。豌豆粉中的营养物质可以起到抗病毒的作用,能够抑制细菌生长。经常吃豌豆粉能够杀菌抗毒,增强体质。豌豆粉属于高钾低钠的食材,经常食用对于保护心血管有着非常理想的效果。经常吃豌豆粉对热性体质具有很好的调节作用和防衰老功效。

2.6.2 豌豆粉的添加对馒头品质的影响

吕常旭等[51]发现豌豆蛋白粉馒头感官性状和营养价值均优于普通小麦馒头。豌豆蛋白粉馒头外观呈淡黄色、香气愉悦、表皮光滑柔软、气孔细密均匀、弹韧性好口感细腻;添加豌豆蛋白粉明显起到了改善馒头品质,提高营养价值的作用。其最优配方为豌豆蛋白粉添加量为6%,加水量为54%,二次发酵时间为45 min,馒头坯揉制次数为12次,此时豌豆蛋白粉馒头品质最好。

2.7 豇豆馒头

2.7.1 豇豆的营养价值

豇豆含有24%～26% 的优质蛋白质,有非常丰富的人体所需氨基酸及多种维生素、微量元素,且脂肪含量非常低[52],是一种优质的食品原料。

2.7.2 豇豆粉的添加对馒头品质的影响

朱青霞[53]研究了发芽豇豆粉在馒头中的应用,将发芽豇豆粉以8种不同配比添加到小麦粉中,发现当发芽豇豆粉添加量为1% 时,制作的馒头整体感官评分比较高,白度也高于无添加的白馒头。

3 块茎类杂粮馒头

3.1 马铃薯馒头

3.1.1 马铃薯的营养价值

马铃薯含有丰富的蛋白质、碳水化合物、维生素C、维生素A、维生素B1、维生素B2和钙、磷、铁等矿物质。马铃薯含钾量丰富,有高钾蔬菜之称。钾对心肌有保护作用还可以防止高食盐摄入引起的血压升高,具有明显降压作用[54-55],而马铃薯中的纤维素,可以供给肠道微生物大量营养、促进肠道微生物生长发育,同时还可以促进肠道蠕动,保持肠道水分,有预防便秘和防治癌症等作用。但马铃薯全粉中缺乏可以形成网状结构的面筋蛋白,限制了其在馒头生产加工中的应用[56]。

3.1.2 马铃薯粉的添加对馒头品质的影响

蔡沙等[57]只用马铃薯全粉,采用一次发酵工艺制作马铃薯馒头。发现随着薯全粉的添加,对马铃薯馒头的比容等质构特性和感官特性都有所影响。并发现添加15% 的马铃薯全粉、0.6% 的酵母、50 mL水进行35 min的醒发制成的马铃薯馒头的感官品质最佳,且具有马铃薯的特殊香味。吴海霞等[58]发现,随着马铃薯粉的添加,馒头的硬度有所增加,内聚性、弹性咀嚼性无规律变化。马铃薯粉添加量以25%～30% 为宜,此时馒头呈淡黄色,具有马铃薯香味,内部气孔均匀,爽口不粘牙。

3.2 红薯馒头

3.2.1 红薯的营养价值

红薯中富含大量的膳食纤维,可以有效地促进肠道蠕动。红薯中还含有多种矿物质,其中含有的钾元素可以帮助人体降低血压,钙、镁元素可提高骨质韧性,预防骨质疏松[59]。红薯中的维生素种类丰富而且含量很高,且远远多于谷类食品。虽然红薯的蛋白质含量不高,但是氨基酸组成适宜,并且含有丰富的赖氨酸[60]。

3.2.2 红薯粉的添加对馒头品质的影响

张凤婕等[61]研究了甘薯全粉的添加对馒头品质的影响,结果表明,随着甘薯全粉添加量的增加,馒头的硬度、黏着性、咀嚼性逐渐增加,弹性、回复性显著降低,同时馒头的比容减小,亮度变暗;甘薯全粉的加入阻碍了面筋网络结构的形成。马栎等[62]将红薯全粉与小麦粉进行不同比例混合制成红薯馒头,通过正交试验及感官评价等方法测定了红薯全粉的添加量对红薯馒头品质的影响,结果表明,在红薯粉添加量为20%时,红薯馒头的感官评价最佳,具有红薯特有的香气,营养价值比起传统馒头也有所提高。吴素华等[63]发现用相同的制作工艺处理红薯馒头与传统的小麦馒头,二者在感官特性上都较为优质,但红薯馒头的感官评分总得分较传统小麦馒头高。红薯馒头的开发增加了馒头的营养价值,提高了馒头的品质。

3.3 紫薯馒头

3.3.1 紫薯的营养价值

紫薯中含有多种维生素,其中维生素B1、维生素B2、维生素C的含量远高于谷类食品[64]。其蛋白质含量也很丰富,含有多种氨基酸,与大米、小麦等混合食用可以起到蛋白质互补的作用,有助于人体营养摄入。同时还富含诸多微量元素钙、铁、磷、硒等,其中硒的含量约为普通红薯的3～8倍。紫薯中还含有天然紫色素花色苷,具有清除自由基、促进和激活体内抗氧化酶的作用,其抗氧化能力是维生素C的数倍,是天然的抗氧化剂[65]。紫薯中还含有大量的膳食纤维,其含量为小麦粉的10倍,具有改善肠道菌群,降低血糖预防糖尿病等作用。

3.3.2 紫薯粉的添加对馒头品质的影响

刘兴丽等[66]研究了膨化紫薯粉对馒头品质的影响,研究表明,膨化紫甘薯粉是改善紫薯馒头工艺和营养的有效原料。与传统馒头相比,膨化紫薯粉的加入提高了面团的比容和延伸性,降低了馒头的硬度和咀嚼性。膨化紫薯粉可提高馒头总多酚含量和抗氧化活性。紫薯可以代替小麦粉制作馒头,具有良好的工艺性和功能性。张凤婕等[67]通过正交试验和感官评价研究紫薯馒头的最佳配方和制作工艺,以及紫薯的添加对馒头质构的影响,结果表明,随着紫薯粉的添加,紫薯馒头硬度、回复性和咀嚼性明显增加,比容、弹性和凝聚性逐渐降低。紫薯粉会使馒头呈紫色。紫薯粉馒头最佳的工艺条件是:紫薯粉添加量为23.39%,酵母添加量为1.1%,第一次醒发时间为109 min,第二次醒发时间为13.39 min。柯晓静等[68]通过采用单因素试验发现随着紫薯粉添加量的增加,馒头的硬度和咀嚼性、弹性、内聚性和回复性都呈先降低后增加的趋势。最终根据感官评分确定紫薯馒头的最佳制作工艺为:紫薯全粉添加量为10%～15%,酵母粉为1.4%,发酵2 h,生产的馒头比容大,外形饱满,口感好,紫薯香气浓郁。

4 复合杂粮馒头的研究

将多种杂粮粉进行混合,制作复合型杂粮馒头,利用不同种杂粮之间的互补作用,进一步丰富了馒头的营养成分,提高了馒头的功能性。

刘远洋等[69]研究了含有5种不同杂粮的杂粮馒头的最佳配方,利用超微粉碎技术对5种杂粮进行处理；通过正交试验得出了绿豆粉为4 g,红小豆粉为6 g,芸豆粉为6 g,小米粉为8 g,高粱粉为8 g,小麦粉为64 g时得到的杂粮馒头呈杂粮自然色,外观饱满,表皮光滑,组织内部均匀,弹性适中,不粘牙,具有杂粮特有香味。孟娇[70]研究了小麦、荞麦、燕麦、绿豆、黑豆5种混合的杂粮粉对馒头品质的影响,通过正交试验,确定基本配方为小麦粉占比60%,荞麦粉占比10%,燕麦粉占比9%,绿豆粉占比8%,黑豆粉占比13%,此时制作的杂粮馒头风味最佳。刘丽等[71]研究了将马铃薯全粉、玉米粉、小麦粉3种杂粮粉混合制成馒头,最佳工艺为小麦粉添加量为70%,玉米粉添加量为20%,马铃薯粉添加量为10%,酵母添加量为0.6%,进行一次醒发4 h,二次发酵30～40 min后,制成的混合粉馒头品质最佳,且具有麦香、马铃薯香、玉米香味。

5 结论与展望

在中国传统的馒头制作工艺中,杂粮的应用已经有了一些研究,大量研究学者对杂粮的加工工艺,杂粮粉的粒度、添加量及制作出的面团的水分、粘度,酵母的添加量、改良剂的添加均有一定的研究。但杂粮一般无法像小麦粉一样形成网状结构,这限制了杂粮在馒头中的相关应用。现大多数都是与小麦粉混合制作馒头,杂粮添加量较低,对改良剂的研究也较少,因此,今后可以通过一些物理和生物化学方法对杂粮进行一定的处理,需要更多的部门、学者积极参与、共同探索,生产出品质更好、营养价值更高的杂粮馒头,以促进杂粮在馒头中应用的发展。