南方馒头加工工艺优化

邓慧清，金 鑫，廖卢艳，吴卫国

（湖南农业大学食品科学技术学院，湖南 长沙 410128）

馒头是我国特色传统面食之一，受饮食习惯和地域文化的影响，馒头一般被分为北方馒头和南方馒头两类品系[1-2]。南方馒头在基础配方上除含有北方馒头基本的面粉、水、酵母外，还加入了糖、泡打粉和起酥油等其他辅料[3]；在体积上，南方馒头比北方馒头小且多呈方形；与有嚼劲的北方馒头相比，南方馒头质地偏绵软，甜味比较明显，嚼劲小且不粘牙[4]。

南方馒头的品质除了受小麦粉原料影响之外，其生产工艺流程中的和面、醒发、压面等工艺参数都会影响馒头的品质[5-6]。其中和面和压面都影响面筋结构的形成，进而引起面团的拉伸阻力、延展性和水分活度改变，致使南方馒头的品质发生变化[7-8]。醒发工艺参数不同会影响酵母菌等微生物的发酵成熟度，通过发酵产生的CO2改变馒头内部气孔结构的形成，最终影响馒头的品质[9]。优化南方馒头工艺条件，对产品品质有一定的提升。本试验研究了醒发温度、醒发时间、醒发湿度、和面时间、压面次数、辊轴宽度对南方馒头比容、色度L值、硬度、弹性、黏着性、综合得分的影响，以南方馒头品质综合得分为评价指标，在单因素试验基础上进行正交试验，优化得出南方馒头加工最佳工艺条件，以期为进一步改善南方馒头的品质提供数据参考。

1 材料与方法

1.1 材料与设备

1.1.1 材料与试剂

陈克明多用途家用粉：延津克明面业有限公司；无铝双效泡打粉：河南奥尼斯特食品有限公司；液态起酥油：广州市澳之风食品有限公司；高活性干酵母：安琪酵母股份有限公司；白砂糖：太古糖业有限公司上海第一分公司。

1.1.2 仪器与设备

TA-XT2i Plus型质构仪，英国Stable Micro Systems公司；HNR-82型高精度分光测色仪，美国Hunterlab公司；SP-36D型醒发箱，江苏三麦食品机械有限公司；RHH-60型压面机，石家庄西美特炊事机械制造有限公司；HM740型厨师机，青岛汉尚电器有限公司；MZ-SYS28-2B型中式电蒸锅，广东美的生活电器制造有限公司；TP-3000E型电子天平，湘仪天平仪器设备有限公司。

1.2 方法

1.2.1 制作配方

面粉400 g，酵母4 g，泡打粉4 g，起酥油4 g，白砂糖32 g，水200 g。

1.2.2 工艺流程

面粉、泡打粉、起酥油混合→酵母、白砂糖、水溶解→混合和面→压面→成型（长35 mm、宽30 mm、高30 mm的面团）→醒发→汽蒸（25 min）

1.2.3 单因素试验设计

在固定和面时间3 min、醒发时间30 min、醒发温度35℃、醒发湿度75%、压面9次、辊轴宽度5.5 mm的基础上，相应改变某一因素的水平，即：和面时间3、7、11、15、19 min；醒发湿度55%、65%、75%、85%、90%；醒发时间10、20、30、40、50 min；醒发温度25、30、35、40、45℃；压面次数为3、6、9、12、15次；辊轴宽度1.5、3.5、5.5、7.5、9.5 mm。考察各因素对南方馒头综合品质的影响。

1.2.4 正交试验设计

在单因素试验基础上，进行L18(37)正交试验，确定制作南方馒头的最佳工艺条件，试验设计见表1。

表1 正交试验方案的设计Table 1 Design of orthogonal experiment

1.2.5 测定项目与方法

1.2.5.1 比容

采取小米代替法[10]测定。测量3次，允许误差不超过0.1 mL/g。

比容（mL/g）=V/m式中：V代表馒头体积，mL；m代表馒头质量，g。

1.2.5.2 色度值L

采用高精度分光测色仪测定馒头的色度，借助L*a*b*色度系统反映馒头色泽。其中色度L值表示黑-白（亮）度，L值越高表示馒头越白（亮）。

1.2.5.3 硬度、弹性、黏着性

参照张国权等[11]的方法并适当修改，采用TAXT2i Plus质构仪进行馒头质构测定。实验室制备南方馒头，冷却1 h后，沿竖直方向将馒头切成厚度为15 mm的均匀薄片，每个馒头只取中间两片，用P36R探头进行质构测试。测定模式为TPA模式，测定参数为：测试前速率3.00 mm/s，测试速率1.00 mm/s，测试后速率1.00 mm/s，压缩比50.00%，测试力0.05 N，2次压缩时间间隔3.0 s。每个样品平行测定6次，剔除最大值和最小值，结果取平均值。

1.2.5.4 综合得分

基于前期研究得到南方馒头主成分综合得分公式为：Y=0.241X1+0.378X2-0.318X3+0.150X4+0.171X5（其中：X1为比容，X2为色度L值，X3为硬度，X4为弹性，X5为黏着性，均为标准化后的数据），计算南方馒头的综合得分[12]。

1.2.6 数据处理

本试验除特殊说明外，所有指标测定均重复3次，结果为3次平行试验的平均值。采用SPSS 20、Excel软件进行数据处理分析，采用Origin软件进行制图。

2 结果与分析

2.1 单因素试验结果

2.1.1 和面时间对南方馒头品质的影响

由图1可知，随着和面时间的延长，南方馒头的比容先增大后减少，其中比容在和面时间7 min和11 min时不存在显著差异，分别为3.59 mL/g和3.52 mL/g。色度L值和黏着性呈现先增大后减小的趋势，其中和面11 min时，色度L值最大，为89.16；和面时间为3 min时，黏着性最大，为19.76 g·s。图1B显示，弹性始终呈下降趋势。当和面3～7 min时，馒头硬度均比较小且变化不显著，分别为626 g和614 g。当和面时间大于7 min时，馒头硬度逐渐增大。和面时间过长或过短都会影响南方馒头的品质。和面时间过长，形成的面筋网络会被破坏，馒头出现体积变小，外皮颜色明显发暗，口感偏硬等现象。

图1 和面时间对南方馒头品质的影响Fig.1 Effect of mixing time of dough on the quality of southern-style steamed bread

当和面时间为3～7 min，随着和面时间的延长，制作的南方馒头综合得分不断增大，色度L值、比容呈增大趋势，硬度、弹性呈减少趋势；当和面时间在7～19 min时，馒头的综合得分不断减小，色度L值、黏着性、弹性呈减少趋势，硬度呈增大趋势。因此，选取适宜的和面时间为7 min。

2.1.2 醒发湿度对南方馒头品质的影响

由图2A可知，随着醒发湿度增大，色度L值无显著差异，说明醒发湿度对南方馒头色度L值的影响很小。比容呈现先增大后减小的趋势，当醒发湿度为75%时，馒头比容最大，为3.42 mL/g，且显著高于其他湿度水平。

图2 醒发湿度对南方馒头品质的影响Fig.2 Effect of proofing relative humidity on the quality of southern-style steamed bread

图2B与图2C显示，当醒发湿度由55%增加至75%时，馒头硬度显著减小（P＜0.05），弹性、黏着性显著增加（P＜0.05）。醒发湿度为75%时，馒头的硬度最小，为626 g，弹性和黏着性最大，分别为0.946和19.76 g·s。当醒发湿度大于75%时，馒头的弹性和黏着性显著减小（P＜0.05），硬度增大。醒发湿度过高或过低都会影响南方馒头的品质。试验发现，醒发湿度过低，制作的南方馒头表皮比较干，口感比较硬，这可能是因为湿度会影响面团内部水分的流动，自由水和结合水比重会影响馒头的挺立度[13]。

当醒发湿度由55%升高至75%时，南方馒头的品质综合得分不断增大，弹性和比容呈上升趋势，硬度呈下降趋势。当醒发湿度在75%～95%变化时，随着醒发湿度的增大，南方馒头品质综合得分不断减少，硬度呈上升趋势，弹性和比容呈下降趋势。因此，综合考虑选择适宜的醒发湿度为75%。

2.1.3 醒发时间对南方馒头品质的影响

由图3A可知，随着醒发时间的延长，馒头的色度L值随着醒发时间的延长始终呈现降低趋势，并且当醒发时间大于30 min时，降低幅度明显增大。南方馒头的比容随着醒发时间的延长先增大后减小。当醒发时间为30 min时，馒头的比容最大，为3.42 mL/g。结合图1B和图1C来看，南方馒头的弹性呈先上升后下降的趋势、硬度和黏着性呈先下降后上升的趋势。醒发30 min时，南方馒头的硬度和黏着性最小，分别为626 g和19.76 g·s，弹性最大，为0.946。由此可见，醒发时间过长或过短都会影响南方馒头的品质。过度醒发会产生大量的CO2，超出了面团的持气能力，导致馒头内部结构塌陷，馒头品质变差；醒发不足，酵母菌等产生的CO2不足，面筋网络结构形成不好，馒头内部气孔特别小，口感会比较硬[4]。

由图3C可知，当醒发时间在10～30 min范围内增加时，制得的南方馒头综合得分不断增大。当醒发时间为30 min时，南方馒头品质综合得分为1.57。当醒发时间在30～50 min范围内增加时，南方馒头的综合得分不断减小。这是因为当醒发时间在30 min以下，随着醒发时间的延长，南方馒头的比容和弹性增大，而黏着性和硬度减少，醒发时间超过30 min时，硬度与黏着性增大，比容与弹性减小。因此，选取30 min为最佳醒发时间。

图3 醒发时间对南方馒头品质的影响Fig.3 Effect of proofing time on the quality of southern-style steamed bread

2.1.4 醒发温度对南方馒头品质的影响

由图4可知，当醒发温度在25～35℃范围内，随着温度的上升，南方馒头的色度L值、弹性、黏着性整体呈上升趋势，硬度呈下降趋势。醒发温度为35℃时，色度L值、弹性、黏着性和硬度分别为87.85、0.946、19.76 g·s和626 g。当醒发温度大于35℃时，色度L值、弹性、黏着性呈明显下降趋势，硬度呈现上升趋势。醒发温度为25～45℃时，随着醒发温度的升高，馒头的比容呈增大的趋势，醒发温度为35℃和40℃时，比容分别为3.42 mL/g和3.53 mL/g，差异很小。醒发温度会影响酵母的繁殖和产气性能，醒发温度过高或过低都不利于酵母菌发挥作用，影响馒头的品质[14]。

由图4C可知，当发酵温度在25～35℃内升温时，南方馒头的综合品质得分不断升高。醒发温度为35℃时，馒头的品质综合得分为1.47。当发酵温度大于35℃时，南方馒头品质综合得分不断减少。这是因为当醒发温度在35℃以下，随醒发温度升高，色度L值、弹性和黏着性逐渐上升，硬度逐渐降低，超过35℃后，色度L值、弹性、黏着性降低，硬度增大，因而南方馒头品质综合得分在35℃时最高。因此，选择最佳发酵温度为35℃。

图4 醒发温度对南方馒头品质的影响Fig.4 Effect of proofing temperature on the quality of southern-style steamed bread

2.1.5 压面次数对南方馒头品质的影响

综合图5A和图5C来看，随着压面次数的增多，色度L值和黏着性呈平缓上升趋势，其中色度L值的变化范围为87.13～89.26，黏着性的变化范围为16.37～34.32 g·s。图5A与图5B显示了当压面次数在6～12次内增加时，南方馒头比容呈上升趋势，硬度和弹性无显著变化，硬度变化范围为626～677 g，弹性变化范围为0.94～0.946。但当压面次数大于12次时，随着压面次数的增加，馒头的比容和弹性显著降低（P＜0.05），硬度显著增大（P＜0.05）。压面次数过多或过少都会影响南方馒头的品质。压面次数过少，面团自由水多，结合水少，面筋形成不好，面团比较硬，馒头的内部结构会比较紧密，外表颜色发暗。压面次数过多时，面筋的网络结构被破坏，面团流动性增大，所制作的馒头内部结构不均匀，且有大的气孔[15]。

由图5C可知，当压面次数为6～12次时，南方馒头的综合得分呈显著上升趋势（P＜0.05）；压面12次时综合评分最高，为1.799；当压面次数大于12次且持续增加时，产品的综合得分也显著降低（P＜0.05）。这主要是因为压面次数在6～12次之间，南方馒头的色度L值、比容及黏着性呈现上升的趋势，弹性无显著性变化；当压面次数大于12次且持续增加时，比容、弹性和黏着性显著降低（P＜0.05），硬度显著增加（P＜0.05）。因此，确定最佳压面次数为12次。

图5 压面次数对南方馒头品质的影响Fig.5 Effect of pressing times on the quality of southern-style steamed bread

2.1.6 辊轴宽度对南方馒头品质的影响

由图6A可知，随着压面辊轴宽度的增大，南方馒头的比容和色度L值先增加后减少，变化范围分别为2.45～3.42 mL/g和86.46～87.85，辊轴宽度5.5 cm时南方馒头的色度L值及比容最大；图6B和图6C显示南方馒头的弹性先显著增大后减少，其变化范围为0.867～0.946，黏着性呈下降趋势，变化范围为17.94～33.58，硬度先减小后增大，变化范围为626～1 129 g。辊轴宽度为5.5 cm时南方馒头硬度最低且弹性最高。压面辊轴宽度过大或过小都会影响南方馒头的品质。辊轴宽度过大，面团会比较硬，制作的南方馒头外表颜色稍暗，内部结构特别紧实，口感较差；辊轴宽度过小，不利于面团中面筋结构的形成，面团特别黏软，所制成的南方馒头外部形状不佳[16]。

由图6C可知，压面辊轴宽度在1.5～5.5 cm时，南方馒头的品质综合得分显著上升（P＜0.05），辊轴宽度为5.5 cm时综合得分最高，为1.57；当辊轴宽度大于5.5 cm时，宽度增大，综合得分显著下降（P＜0.05）。这主要是因为辊轴宽度为1.5～5.5 cm时，南方馒头的色度L值、比容、弹性及黏着性随压面辊轴宽度的增加呈现上升的趋势，综合得分增加；当辊轴宽度大于5.5 cm时，比容、弹性、黏着性降低，硬度增加，色度L值无显著变化，导致综合得分降低。因此，适宜的压面辊轴宽度为5.5 cm。

图6 辊轴宽度对南方馒头品质的影响Fig.6 Effect of roller width on the quality of southern-style steamed bread

2.2 正交试验结果

在单因素试验结果的基础上，以和面时间、醒发湿度、醒发时间、醒发温度、压面次数、辊轴宽度为考察因素，分别选择3个水平进行L18(37)的正交试验，探索南方馒头最佳加工工艺。试验结果与分析见表2～3。

表2 正交试验结果与分析Table 2 Results and analysis of orthogonal experiment

由表2可知，7个因素对南方馒头综合品质影响的顺序为：E（压面次数）＞C（醒发时间）＞D（醒发温度）＞B（醒发湿度）＞A（和面时间）＞F（辊轴宽度）；最佳加工参数组合为A1B3C2D3E2F2。由表3可知，压面次数对南方馒头综合品质得分的影响达到显著水平（P＜0.05），而其他指标对南方馒头综合得分的影响不显著。结合表2和3结果分析得出南方馒头的最佳工艺参数组合为A1B3C2D3E2F2，即和面时间3 min、醒发湿度80%、醒发时间30 min、醒发温度40℃、压面12次、辊轴宽度5.5 cm。在此加工工艺参数下进行验证试验，重复3次，得到南方馒头品质综合得分为3.18、3.29、3.32，平均值为3.26，高于正交试验表中的最优组合（2.99），说明此加工工艺条件能够明显提高南方馒头的品质。

表3 方差分析Table 3 Variance analysis of orthogonal experiment

3 结论

根据试验结果确定了6个因素对南方馒头品质影响的顺序为：E（压面次数）＞C（醒发时间）＞D（醒发温度）＞B（醒发湿度）＞A（和面时间）＞F（辊轴宽度）。其中压面次数对南方馒头品质的影响达显著水平。正交试验优化得出南方馒头最佳加工工艺为：和面时间3 min，醒发湿度80%，醒发时间30 min，醒发温度40℃，压面12次，辊轴宽度5.5 cm。在此条件下，南方馒头的品质综合得分可达3.26。