紫淮山粉对馒头品质及抗氧化活性的影响

史豫茹 郑宗平 郭凤仙 陈 阳 李金贵

(1. 福建省海洋藻类活性物质制备与功能开发重点实验室，福建 泉州 362000；2. 泉州师范学院海洋与食品学院，福建 泉州 362000；3. 福建省农业科学院农业生物资源研究所，福建 福州 350003；4. 泉州市芹峰淮山食品有限公司，福建 泉州 362500)

紫淮山又称紫参薯、紫山药等[1]，为淮山的特殊品种，除含有一般的白淮山所具有的成分外，还富含花色苷[2]，具有抗衰老、增强免疫力等保健功能[3]。新鲜淮山含水量高，容易发霉腐烂，不易贮藏。淮山全粉由新鲜淮山经加工和干燥制成，较好地保留了营养和活性成分，易于贮运，不仅可以作为固体冲泡产品，还能用作各种淮山产品的原料[4]。

馒头作为中国传统主食，口味比较单一。随着生活水平和健康意识的提高，人们对主食的需求越来越注重其营养和保健功能。近年来将具有营养价值和保健作用的杂粮粉添加到馒头中以获得功能上的改善，受到了学者们的广泛关注。李维颖等[5]以山药粉和魔芋精粉为添加物，制作山药魔芋保健馒头；石晶红等[6]研究了山药薏米芡实混合粉对小麦粉加工品质的影响；郑玉娇等[7]研究了面粉特性对荞麦馒头预拌粉品质的影响。但到目前为止，尚未见紫淮山粉对馒头品质及抗氧化性影响的相关报道。

研究拟通过添加不同比例的紫淮山全粉替代相应比例的中筋小麦粉，以对馒头的比容、径高比、色差、质构、老化程度、含水量、营养成分等为指标，考察紫淮山粉对馒头质构及品质的影响，同时测定DPPH自由基清除能力探讨添加紫淮山全粉馒头的抗氧化能力，旨在为紫淮山全粉在中式面点中的应用提供理论依据和技术参考。

1 材料与方法

1.1 材料与仪器

紫淮山全粉：德化县泰生元农业综合开发公司；

中筋小麦粉：潍坊风筝面粉有限责任公司；

酵母、馒头改良剂(酵母伴侣)：安琪酵母股份有限公司；

甲醇、1，1-二苯基-2-三硝基苯肼、无水乙醇、石油醚、硼酸、氢氧化钠、盐酸、甲基红、溴甲酚绿、硫酸铜、硫酸钾、浓硫酸：分析纯，西陇科学股份有限公司；

食品物性分析仪：TA-XT Plus型，英国SMS公司；

中式电蒸锅：MZ-ZG28POWER50型，广东美的生活电器制造有限公司；

面包机：BN13528-3C型，广东东菱电器有限公司；

电子数显卡尺：JS20F150型，浙江德清盛泰芯电子科技有限公司；

全自动色差计：ADCI型，北京辰泰克仪器技术有限公司；

酶标仪：Infinite M200 Pro型，瑞士帝肯公司；

索氏抽提器：SXT-06型，上海力辰科技有限公司；

高速冷冻离心机：GL-20G型，上海安亭科学仪器厂；

数显恒温水浴锅：HH-4A型，国华电器有限公司；

石墨消解仪：SH220F型，山东海能科学仪器有限公司；

自动凯氏定氮仪：K9840型，山东海能科学仪器有限公司。

1.2 试验方法

1.2.1 馒头制备

(1)淮山馒头工艺流程：

紫淮山全粉、中筋小麦粉、水、馒头改良剂混合→和面→第一次醒发→成型→第二次醒发→蒸制→冷却→成品

(2)基本组成：每100 g混合粉，初始加水量50 mL，酵母添加量1 g，分别用0%，5%，10%，15%，20%的紫淮山全粉代替中筋小麦粉，根据多次试验摸索，紫淮山全粉添加量5%，10%，15%，20%时对应的加水量分别为52.5，55.0，60.0，65.0 g。

(3)制作过程：用33 ℃的温水活化酵母，然后将中筋小麦粉和紫淮山全粉按照一定比例混合后加入活化的安琪酵母，在面包机中和面10 min，直至面团表面光滑不粘手且有弹性。把和好的面团在发酵箱中发酵40 min，至面团体积增长一倍且内部蜂窝状均匀。取出发酵好的面团，揉搓排气，至切断面看不到明显蜂窝状，然后将面团切分成大小均匀、质量相等的馒头胚。将馒头胚放置室温下醒发15 min。将醒发好的馒头胚蒸制25 min。蒸制完成后焖制5 min，取出，盖上略微湿润的纱布，室温下自然冷却1 h，进行馒头指标测定。

1.2.2 馒头比容测定 先用电子天平称蒸熟的馒头质量，再用小米替换法测其体积。同一样品测定2次，相差值≤10 mL时取平均值，反之需重新测定[8]。按式(1)计算馒头比容。

λ=V/M，

(1)

式中：

λ——馒头比容，mL/g；

V——馒头体积，mL；

M——馒头质量，g。

1.2.3 馒头径高比测定 参照文献[9]。用游标卡尺测馒头直径和高度，馒头径高比即直径与高度之比，同一馒头上，直径和高度均采取3个不同的点进行测量，按式(2)计算馒头径高比。

R=D/H，

(2)

式中：

R——馒头径高比；

D——馒头直径的平均值，mm；

H——馒头高度的平均值，mm。

1.2.4 馒头色差测定 利用色差计对馒头表皮3个不同位置测定L*、a*、b*值，按式(3)计算馒头色差[10]。

(3)

式中：

ΔE——色差值；

L*——亮度(+表示偏亮，-表示偏暗)；

a*——红绿值(+表示偏红，-表示偏绿)；

b*——黄蓝值(+表示偏黄，-表示偏蓝)。

1.2.5 馒头质构测定 馒头分别放置1，24，48 h后，切取馒头中心部位20 mm，用TA-XT Plus食品物性分析仪测定馒头的质构[6]。探头类型P/36R，测定参数：测试前、测试中、测试后速度均为1.0 mm/s，压缩比50%，压缩间隔1 s，感应力Auto-0.049 N。

1.2.6 馒头老化程度测定 馒头的抗老化效果与馒头的硬化速率、弹性值变化、回复值变化呈负相关性，即馒头硬化速率、弹性值、回复值变化越大其抗老化效果越差[11]，通过测定馒头放置24，48 h时硬化速率、弹性值、回复值的变化情况研究其老化程度。

1.2.7 馒头含水量测定 采用直接干燥法[12]。

1.2.8 馒头营养成分测定

(1)蛋白质：采用凯氏定氮法[13]。

(2)脂肪：采用索氏抽提法[14]。

1.2.9 馒头抗氧化能力测定

(1)馒头醇提取液的制备：准确称取0.5 g馒头样品，加入10 mL 80%甲醇溶液，置于100 r/min的摇床中提取2 h，然后超声波辅助提取30 min，在4 000 r/min条件下离心15 min，上清液即为紫淮山馒头提取液[15]。

(2)DPPH自由基清除能力测定：参照Xiao等[16]的方法，修改如下：称取1.971 6 mg DPPH粉末，乙醇定容至50 mL，倒入棕色瓶中4 ℃保存。按式(4)计算DPPH自由基清除率。

(4)

式中：

S——DPPH自由基清除率，%；

A0——100 μL DPPH溶液和100 μL乙醇溶液混合液的吸光度；

A1——100 μL DPPH溶液和100 μL样液混合液的吸光度；

A2——100 μL样液和100 μL乙醇溶液混合液的吸光度。

1.2.10 馒头的感官评定 参照GB/T 35991—2018附录B，将气味、色泽、外观、结构、口感与黏性和弹韧性的评分分值做了调整，6个项目的评分标准中的文字表述都添加了紫淮山的相关特性的评价，对馒头进行感官评分，由10位受过感官评价训练的同学组成评价小组进行评分，具体评分标准见表1。

表1 淮山馒头评分标准Table 1 Standard of sensory testing for yam steamed bread

1.2.11 数据处理 所有试验重复3次，用Excel 2010统计试验数据和作图，结果用平均值±标准差表示，使用SPSS 22.0软件进行差异性分析。

2 结果与分析

2.1 紫淮山全粉添加量对馒头品质的影响

2.1.1 比容 由图1可知，随着紫淮山全粉添加量的增加，馒头的比容整体呈下降趋势。添加量为20%的馒头比对照组(0%添加量)降低了25.4%，当添加量为5%，10%，15%时，比容无显著性差异。添加紫淮山全粉馒头的比容下降，可能与其含有的膳食纤维有关，膳食纤维影响面团的发酵，使体积减小，从而减小了蒸发面积；同时，膳食纤维的持水力较强也导致水分难以蒸出，较多的水分最终使馒头质量增大。此外，膳食纤维的添加也会影响面筋的形成，使面团的持气性降低，难以保留膨胀后的气体，从而使馒头的体积减小[17]。

字母不同表示紫淮山粉添加量不同样品的比容差异显著(P<0.05)图1 紫淮山全粉添加量对馒头比容的影响Figure 1 The effects of the amount of purple yam powder on the specific volume of steamed bread

2.1.2 径高比 由图2可知，随着紫淮山全粉添加量的增加，馒头的径高比整体呈下降趋势，原因是面团中的湿面筋含量越高，所蒸制的馒头的径高比越小[9]。紫淮山全粉添加量为15%时，馒头的径高比值比对照组降低了4.2%；当紫淮山全粉添加量为10%，15%，20%时，径高比无显著性差异。

字母不同表示紫淮山粉添加量不同样品的径高比差异显著(P<0.05)图2 紫淮山全粉添加量对馒头径高比的影响Figure 2 The effects of the amount of purple yam powder on diameter to height ratio of steamed bread

2.1.3 色差 由表2可知，随着紫淮山全粉添加量的增加，馒头的L*值和b*值显著下降，a*值显著增大，说明添加量越大，馒头的色泽越暗，馒头的颜色偏向蓝色，可能是由紫淮山全粉中含有花青素造成的[18]。ΔE值随添加量的增加而增大，说明馒头的整体色泽因紫淮山全粉添加量的增加而与对照组之间的差异越来越大。

表2 紫淮山全粉添加量对馒头色差的影响† Table 2 The effects of the amount of purple yam powder on the color difference of steamed bread

2.1.4 质构 图3显示紫淮山全粉不同添加量对馒头质构的影响，馒头的硬度、胶着性、咀嚼性和回复性随添加量的增加而增大，弹性随添加量的增加先增大后减小，但整体呈增大趋势，内聚性随添加量的增加先减小后增大，但整体呈增大趋势。紫淮山全粉中的膳食纤维具有较强的吸水性，使馒头中的含水量增加，导致其硬度等指标整体呈增大趋势；同时，膳食纤维也会影响面筋的网络结构，使馒头中的气孔排列得紧密，从而导致其硬度等其他指标整体呈增大趋势。

图3 紫淮山全粉添加量对馒头质构的影响Figure 3 The effects of the amount of purple yam powder on texture of steamed bread

2.1.5 老化过程 馒头的老化具体表现为硬度增加、弹性和咬劲下降，其中，硬度、弹性和回复值的变化直接反映馒头老化程度[19]。由图4可知，放置24，48 h时，紫淮山全粉不同添加量的馒头其硬化速率较对照组均减小；不同添加量的馒头其弹性整体呈下降趋势；不同添加量的馒头其回复值整体呈上升趋势。可见，添加紫淮山全粉延缓了馒头的老化，紫淮山全粉具有较强的吸水性和持水性，持水性可以使馒头中水分不易流失，且阻碍水分的扩散，从而延缓了馒头的老化[20]。

图4 紫淮山全粉添加量对馒头老化过程的影响Figure 4 The effects of the amount of purple yam powder on the aging process of steamed bread

2.1.6 含水量 由图5可知，随着紫淮山全粉添加量的增加，馒头的含水量呈先增加后下降的趋势，可能是紫淮山全粉中的多酚、膳食纤维等物质具有较好的亲水能力，增加了面团与水的结合力；但随着紫淮山全粉添加量的增加，由于紫淮山全粉与小麦粉的颗粒度存在差别，不能很好地与面团形成均一的体系，水分散失较快，导致含水量有所下降[21]。

字母不同表示紫淮山粉添加量不同样品的含水量差异显著(P<0.05)图5 紫淮山全粉添加量对馒头含水量的影响Figure 5 The effects of the amount of purple yam powder on the moisture content of steamed bread

2.1.7 营养成分 由图6(a)可知，随着紫淮山全粉添加量的增加，馒头的蛋白质含量呈增大趋势。添加紫淮山全粉的馒头其蛋白质含量显著高于对照组(P<0.05)，其中添加量为20%时馒头蛋白质含量为16.62 g/100 g，比对照组增加了22.48%。由图6(b)可知，随着添加量的增加，馒头的脂肪含量整体呈下降趋势。添加紫淮山全粉的馒头其脂肪含量显著低于对照组(P<0.05)，其中添加量为20%时脂肪含量为0.14 g/100 g，相比对照组降低58.82%，当添加量为5%时，脂肪含量相比对照组降低最少，为17.65%。当紫淮山全粉添加量为5%，10%，15%，20%时，相比对照组的脂肪含量均存在显著性差异(P<0.05)，且不同添加量之间也存在显著性差异(P<0.05)。

字母不同表示紫淮山粉添加量不同样品之间差异显著(P<0.05)图6 紫淮山全粉添加量对馒头营养成分的影响Figure 6 The effects of the amount of purple yam powder on the nutrient content of steamed bread

2.1.8 感官品质 由表3可知，添加量20%时馒头评分为91.10，其他添加量的馒头综合评分比对照组均有所提高，是因为紫淮山全粉与面粉相比，具有更好的气味、色泽、外观和弹韧性。从表3可以看出，随着添加量的增加，其整体评分越高。

表3 紫淮山全粉添加量对馒头感官品质的影响†Table 3 The effects of the amount of purple yam powder on sensory evaluation of steamed bread

2.2 紫淮山全粉添加量对馒头抗氧化能力的影响

由图7可知，随着紫淮山全粉添加量的增加，馒头的DPPH自由基清除率整体呈增大趋势，可能与紫淮山全粉中含有丰富的花色苷、多酚等抗氧化性物质有关。添加紫淮山全粉的馒头对DPPH自由基的清除能力与对照组相比存在显著性差异(P<0.05)，且不同添加量之间也存在显著性差异(P<0.05)。在馒头中加入紫淮山全粉，改善了馒头的抗氧化功能。

字母不同表示紫淮山粉添加量不同样品之间差异显著(P<0.05)图7 紫淮山全粉添加量对馒头抗氧化能力的影响Figure 7 The effect of the amount of purple yam powder on the antioxidant capacity of steamed bread

3 结论

紫淮山全粉的添加对馒头的比容、径高比、色差、蛋白质含量、脂肪含量、水分、感官评价、质构特性及老化和抗氧化特性有显著影响。随着紫淮山全粉的添加，馒头的比容、径高比、脂肪含量整体呈下降趋势；馒头的色差、蛋白质含量、水分、感官评价和质构特性整体呈增加趋势；紫淮山全粉的添加有助于延缓其抗老化特性和提高抗氧化能力。与未添加紫淮山粉的馒头相比，添加量为5%～20%的紫淮山粉改善了馒头的品质，增加其抗氧化性，同时提高了营养价值。当紫淮山全粉添加量为20%时，其整体品质最好。但紫淮山粉添加量超过20%，紫淮山馒头面团发酵难、不易揉搓、面筋网络破坏、持气性差等问题，其改善措施还有待进一步研究。