不同小麦糊粉层粉添加量对馒头品质的影响
2022-05-18朱慧雪温纪平靳灿灿
朱慧雪,温纪平*,靳灿灿
1.河南工业大学 粮油食品学院,河南 郑州 450001
2.国家小麦加工技术研发专业中心,河南 郑州 450001
馒头是中华民族的传统主食之一,在亚洲其他国家也很受欢迎[1]。随着我国经济和科技的高速发展,馒头的生产已经脱离了家庭小作坊式,实现了工业化生产。为了节约时间成本,馒头的工业化生产主要以酵母馒头为主,而单菌种发酵的酵母馒头风味较为平淡,口感单一。风味是馒头的重要感官属性之一,在一定程度上决定了消费者的选择购买性。酵子馒头作为中国传统面食文化的一部分,因其独特的口感和风味而备受消费者的喜爱。干酵母馒头中的风味化合物有16种,而酵子馒头中的风味化合物可以高达59种[2]。
人体对微量元素铁与锌的吸收存在协同作用,即一方存在或缺少可以促进或阻碍另一方的吸收,而小麦糊粉层粉添加到面粉中食用,或许可以极大地弥补这一缺点[3]。膳食纤维有人类“第七大营养素”之称[4]。由于营养结构的调整,人们对“精米”“精面”摄入较多,在加工过程中,因考虑到粮食的口感、色泽、储藏等因素,对粮食皮层部位多次削减,也导致粮食皮层部分的营养物质如矿物质、膳食纤维等流失,补充膳食纤维是当前食品结构转型的一大要点。当前,多个国家面临“三大营养不良”的问题,其中之一就是微营养素不足[5],微营养素的缺乏会导致人体肥胖等多种问题。谷物中有大量的酚类化合物,多与降低慢性疾病风险有关,其中烷基间苯二酚是小麦特有的营养素,是存在于小麦糊粉层的一种多酚类物质,能有效预防癌症[6]。此外,小麦糊粉层粉的加入也会提高馒头的风味,使其麦香味更加浓郁,然而过高的添加量会对馒头品质产生不利影响。因此,寻求制作馒头时最佳的糊粉层粉添加量和消费者所能接受的最大糊粉层粉添加量是制作优质糊粉层粉馒头的关键。为了解不同糊粉层粉添加量的馒头品质之间的差异性,本文采用传统酵子和高活性干酵母2种发酵剂来蒸制糊粉层粉馒头,通过测定各样品馒头的比容、质构特性等指标对馒头品质进行综合评价,探究不同小麦糊粉层粉添加量对馒头品质的影响。为糊粉层粉在馒头加工中的应用提供理论支撑。
1 材料与方法
1.1 主要材料与仪器
小麦糊粉层粉:山东知食坊食品科技有限公司;金富强高筋小麦粉:五得利面粉集团有限公司;酵子:市售;高活性干酵母:安琪酵母有限公司。
ML204电子分析天平:梅特勒-托利多仪器有限公司;TZ-XTPlus质构仪:英国Stable Micro System;SMY2000色差计:北京盛名扬科技发展有限公司;JXFD醒发箱、JHMZ-200针式和面机:北京东孚久恒仪器技术有限公司。
1.2 样品制备
小麦糊粉层处理条件:145 ℃、样品水分含量24%、主机频率18 Hz,挤压后烘3 h,粉碎、过80目筛[7]。小麦糊粉层粉按0%、5%、10%、15%、20%、25%、30%、35%添加至小麦粉中。
1.3 酵子馒头、酵母馒头的制作
酵子馒头的制作参考艾志录等[8-9]的制作过程并稍加修改。 第1次和面:取酵子7 g用温水V1(mL)浸泡15 min,称小麦粉120 g于和面钵中,加入酵子溶液,和面4 min;将制备好的面团放入和面盆中,用保鲜膜封口后于醒发箱((21±1) ℃、RH 85%±2%)中发酵11.5 h。第2次和面:称取碱面0.7 g,酵子0.3 g于温水V2(mL)(具体加水量见表1,V1和V2总的加水量为吸水率的80%)中溶解5 min,取出发酵完成的面团于和面钵中,加入50 g小麦粉和上述碱液后,和面1.5 min。成型:将和好的面团压片8次,分成2个120~125 g的面团,手工成型后,于(30±1) ℃,RH 85%±2%的醒发箱中发酵30 min。蒸制:沸水入锅蒸制25 min,关火后焖制5 min。酵母馒头的制作参照GB/T 35991—2018中的方法。
表1 制作酵子馒头的加水量参数
1.4 馒头宽高比、比容的测定
用电子式游标卡尺测定馒头的直径(D)和高度(H),计算宽高比。宽高比=D/H。
称取馒头的质量(m),用小米体积置换法测量馒头的体积(V),计算比容(λ)。λ(mL/g)=V/m。
1.5 馒头质构特性和色泽的测定
馒头冷却0.5 h后,用切片机切成厚1.5 cm馒头片,选用P/36R柱形探头。测定参数:测前、测中、测后速率分别为3.0、1.0、1.0 mm/s;测试模式为压缩力测试;压缩比例50%;触发力5.0 g。使用色差计对中间的馒头片进行色泽的测定。
1.6 馒头的感官评价
评分标准参考GB/T 35991—2018以及GB/T 17320—2013中方法,并略加修改,具体评分标准如表2所示。
表2 馒头感官评价评分标准
1.7 数据统计与分析
采用SPSS 25软件对试验数据在95%置信区间内进行显著性分析,使用Origin 9.5软件绘图。
2 结果与分析
2.1 不同糊粉层粉添加量对馒头宽高比和比容的影响
如图1a所示,酵子馒头和酵母馒头的宽高比均随着糊粉层粉添加量的增加逐渐降低,且同一糊粉层粉添加量的酵母馒头的宽高比均高于酵子馒头。随着糊粉层粉添加量的增加,小麦粉中的面筋和淀粉含量减少,膳食纤维含量增加,由于纤维质地较硬且不易发生流变[10],因此馒头坯的横向增长速度较慢,呈现出“高瘦”形,使馒头的宽高比下降。
比容是消费者判断馒头质量的重要因素[11]。如图1b所示,随着小麦糊粉层粉添加量的增加,酵子馒头和酵母馒头的比容均显著下降。在面团发酵过程中,发酵剂中的各种酶会将糖类转化成CO2,使面团发酵体积变大,但由于膳食纤维不易被酶分解,也很难被酵母等微生物发酵利用[12],导致馒头的体积较小。馒头在蒸制时内部产生越来越多的气体会形成膨胀压力,但由于纤维的加入使面团的延伸性下降,且淀粉含量较少使其糊化时不能产生足够多的凝胶来支撑整个体系,导致馒头的比容随着糊粉层粉添加量的增加呈下降的趋势,这与Fu等[13]的研究结果一致。由图1b可知,当小麦糊粉层粉添加量相同时,酵子馒头的比容始终高于酵母馒头,这可能是酵子经长时间发酵可以充分利用小麦粉中的营养物质并将其转化成CO2,使面团组织膨松,有助于面筋网络进一步扩展[14],使蒸出来的馒头质地均匀细腻,比容较大。
注:同一曲线上不同小写字母表示差异显著(P<0.05)。图2—图5同。
2.2 不同糊粉层粉添加量对馒头质构特性的影响
由图2a可知,随着小麦糊粉层粉添加量的增加,酵子馒头和酵母馒头的硬度均显著增大。这是由于面团在发酵过程中膳食纤维的存在阻碍了面筋网络的形成,面团的延展性和持气性变差,导致馒头的气室较小、硬度较大,加入的小麦糊粉层粉越多,馒头的硬度越大。对于同一糊粉层粉添加量,酵母馒头的硬度始终高于酵子馒头。糊粉层粉添加量为15%的酵子馒头硬度,与添加量为10%的酵母馒头硬度相差不大,即使在添加量为35%时,酵子馒头的硬度与添加量为25%时的酵母馒头硬度相当,而添加量为35%的酵母馒头的硬度高达9 134 g,已经远远高于相同添加量的酵子馒头。这可能是因为制作酵子馒头时,面团经过长达11.5 h发酵后,发酵剂中的酵母菌等可以充分将面团中的糖类转化成CO2及醇、醛类等物质,使面团充分软化并形成了相对稳定的面筋网络结构[15],从而弱化了糊粉层膳食纤维对小麦粉加工品质的不利影响。
由图2b可知,随着小麦糊粉层粉添加量的增加,酵子馒头和酵母馒头的黏附性均显著减小,其中酵母馒头的黏附性始终低于酵子馒头,这与宋琛琛[16]的研究结果一致。馒头的黏附性随着糊粉层添加量不断减小的原因可能是小麦糊粉层粉中含有较多的戊聚糖。
图2 不同糊粉层粉添加量的馒头硬度及黏附性变化
由图3a可知,随着小麦糊粉层粉添加量的增加,酵子馒头和酵母馒头的弹性均呈现先增加后下降的趋势,并且二者均是在添加量为10%时达到最大值,说明在面团发酵过程中,适量添加小麦糊粉层粉有助于面团的发育并改善馒头的品质。这可能是因为戊聚糖的高黏度[17],增加了围绕在气室周围的面筋淀粉膜的强度和弹性,进而减缓面团中CO2的扩散速度从而提高馒头的品质。但加入过多的小麦糊粉层粉则会降低馒头的弹性,这是因为糊粉层粉的加入降低了小麦粉中具有黏弹性的面筋蛋白的含量[18]。也可能是因为糊粉层粉中β-葡聚糖的存在会与面团中的蛋白质争夺大量的水分,阻碍了蛋白质的水合,对面筋网络的形成产生不利影响。由图3a可知,酵子馒头的弹性整体上高于酵母馒头。
由图3b可知,随着小麦糊粉层粉添加量的增加,酵子馒头的内聚性呈现先增加后降低的趋势,在添加量10%时达到最大值;酵母馒头的内聚性在添加量为10%以内的变化不具有显著性差异,之后随着小麦糊粉层粉添加量的增加大幅降低。
图3 不同糊粉层粉添加量的馒头弹性及内聚性变化
由图4a可知,随着小麦糊粉层粉添加量的增加,酵子馒头和酵母馒头的咀嚼性均显著增大,这是因为糊粉层粉中的膳食纤维弱化了面团的延展性,破坏了面筋结构,同时,纤维与面团中的面筋蛋白争夺水分,抑制面筋网络结构的形成[19],导致馒头内部结构紧实,咀嚼性增大。在所有添加量范围内,酵子馒头的咀嚼性整体小于酵母馒头的,这可能与酵子馒头面团的长时间发酵有关,长时间发酵可以改善面团内部结构,使面团组织更加细腻[20]。
由图4b可知,酵子馒头和酵母馒头的回复性均随着小麦糊粉层粉添加量的增加呈先增加后降低的变化趋势,但是,酵子馒头的回复性在添加量为10%时达到最大值0.548 mm,酵母馒头的回复性在添加量为5%时达最大值,而酵子馒头在添加量为15%时的回复性为0.536 mm,说明糊粉层粉添加量在一定范围内时酵子馒头的回复性高于酵母馒头。
图4 不同糊粉层粉添加量的馒头咀嚼性及回复性变化
通过对以上6个质构指标进行综合分析发现,随着小麦糊粉层粉添加量的增加,酵子馒头和酵母馒头的硬度、咀嚼性均显著增大,二者的弹性、回复性以及酵子馒头的内聚性均呈先增加后降低的趋势,而酵母馒头的内聚性则呈先“水平”方向变化再逐渐下降的趋势。综合各指标,酵子馒头的最适糊粉层粉添加量为10%~15%,酵母馒头的最适糊粉层粉添加量为5%~10%。
2.3 不同糊粉层粉添加量对馒头色泽的影响
随着小麦糊粉层粉添加量的增加,馒头色泽的变化如图5所示,其中,酵子馒头和酵母馒头的L*均呈下降趋势,而二者的a*、b*均呈上升趋势。小麦糊粉层粉添加量显著影响馒头的色泽,原因是小麦糊粉层粉中富含核黄素、胡萝卜素等黄色素,均会使馒头的颜色变深,这与Curti等[21]的研究结果一致。整体而言,酵子馒头色泽比酵母馒头更亮一些。
图5 不同糊粉层粉添加量的馒头色泽变化
2.4 不同糊粉层粉添加量对馒头感官品质的影响
2.4.1 酵子馒头和酵母馒头的外观、内部结构
由图6a和6c可知,酵子糊粉层粉馒头表面光滑、外观形状较好。从图6e可以看出,酵子糊粉层粉馒头的内部气孔均匀且细腻,没有较大的孔洞存在,馒头皮和馒头瓤结合紧密。由图6b和6d可知,酵母馒头在糊粉层粉添加量较少的情况下表面光滑、外观形状较好,在添加量为20%时馒头表皮开始出现气泡,随着添加量的继续增加,酵母馒头表皮的气泡较大且逐渐变多。从图6f可以看出,酵母馒头的内部组织结构致密,气孔比较粗糙,并且出现了边缘与表皮分离的现象。
注:图中数字1、2、3、4、5、6、7、8分别代表添加量为0%、5%、10%、15%、20%、25%、30%、35%的糊粉层粉馒头。
2.4.2 酵子馒头和酵母馒头的感官评价
酵子馒头和酵母馒头的感官评定结果如表3和表4所示。由表3和表4可知,酵子馒头的比容得分高于酵母馒头。在小麦糊粉层粉添加量低于10%时,酵子馒头和酵母馒头的表面结构得分与原粉差别不大,随着小麦糊粉层粉的添加量增加,酵子馒头和酵母馒头的表面结构、表面色泽、内部结构、弹性以及黏性得分呈逐渐降低的趋势,馒头瓤的结构逐渐变得粗糙,气孔致密不均匀,馒头的回弹性下降,色泽偏黄或偏暗;而这2种发酵剂馒头的韧性和食味的感官评分则呈现先增加后降低的趋势,其中酵子馒头的食味在糊粉层粉添加量为5%~15%时的感官得分达最大值,得分高于不加小麦糊粉层粉的白面馒头,酵母馒头的食味得分在添加量为5%时达最大值,在添加量为10%时的得分与原粉无异。
表3 酵子馒头的感官评价结果
表4 酵母馒头的感官评价结果
3 结论
研究表明:小麦糊粉层粉的加入会导致馒头的比容变小、颜色变深,但适量加入小麦糊粉层粉有助于改善馒头的品质和口感。相对于酵母馒头,酵子馒头的比容较大,色泽更亮,内部结构较好,口感更好,酵子馒头的综合评价整体高于酵母馒头。从馒头的感官评价结果可知,糊粉层粉添加量在30%以内的馒头消费者都是可以接受的,酵子馒头的最适添加量为10%~15%,酵母馒头在5%~10%添加范围内的品质较佳。本研究为糊粉层粉在馒头加工中的应用提供了理论支撑。