小麦粉在不同粒度下其面团及馒头品质

林江涛， 孙灵灵， 岳清华

(河南工业大学粮油食品学院，郑州 450001)

小麦粉粒度通常是指小麦粉颗粒粗细程度，可以反映小麦粉加工精度，是评价小麦粉品质的一个重要指标[1]。在生产过程中，小麦粉粒度通常受小麦籽粒硬度、研磨强度、制粉工艺等条件影响[2,3]。小麦粉粒度影响小麦粉理化特性，从而对面团或面制品品质也产生一定影响。灰分、水分、白度、蛋白含量、湿面筋含量、降落数值等指标随着粒度的不同而发生变化，破损淀粉含量随着小麦粉粒度减小呈增加趋势，且破损淀粉含量影响面团流变学特性、吸水率等指标[4,5]。孙创举[6]、陈成等[7]研究发现粒度对淀粉糊化特性、面团发酵特性产生一定的影响，且当粒度适中时，面团面筋强度和持气性能都较好，此时面团发酵效果最佳[8]。陈志成[9]指出当小麦粉粒度较大馒头弹性增加但外观品质变差，但当小麦粉粒度过小时馒头体积偏小和感官评分较低，当小麦粉粒度50%大于88 μm时馒头品质最好。苏东民等[10]研究表明小麦粉粒度过大面条易断裂且无光泽，但当粒度过细时，由于破损淀粉含量升高面条易发黏且蒸煮损失较高。Yamazaki等[11]研究发现小麦粉粒度显著性影响饼干质量。Pullkki[12]和Miller等[13]研究发现中等粒度的小麦粉比较适合制作面制品。

目前，对小麦粉粒度的研究主要集中在通过改变研磨强度或筛分得到的不同粒度小麦粉组分之间的差异。同一小麦粉经过筛分得到不同粒度的小麦粉，但它们的胚乳部位可能是不同的，也就无法真正代表小麦粉粒度的变化。很少涉及通过控制小麦粉组分含量相同而单一的对小麦粉粒度引起差异的研究。通过不同的控制条件得到基本组分相同而粒度不同的小麦粉，研究不同粒度下其面团特性及馒头品质的变化，以期为制粉和馒头生产提供参考。

1 材料与方法

1.1 材料与仪器

中筋小麦粉。

MLU-202型布勒实验磨，LFS型粉筛，SDmatic破损淀粉测定仪，BT-9300H激光粒度分布仪，MJ-Ⅲ型面筋数量和质量测定仪、MJZ型面筋指数测定仪，MicroMR-CL-I型核磁共振成像分析仪，F3流变发酵测定仪，CR-400型色差仪，TZ-XTPlus型质构仪，JHMZ200型针式和面机，JXFD-7型醒发箱。

1.2 方法

1.2.1 样品制备

以小麦粉1M(心磨)磨上物为基础粉，通过控制不同条件(低研磨强度下的研磨次数和筛网型号)获得基本组分相同而粒度不同的小麦粉样品，即使用实验磨将基础粉在低研磨强度下轻度研磨再进行筛分，把细颗粒筛分出来，将粗颗粒再次使用实验磨在低研磨强度下研磨成细颗粒粉，直至不同筛上物含量小于2%，剩余的使用研钵手工进行研磨，直至分别全部穿过150、137、123、112、100、88 μm孔径的筛网，依次得到6种不同粒度的小麦粉，分别用S150、S137、S123、S112、S100、S88表示。

1.2.2 小麦粉粒度分布测定

采用激光粒度分析仪测定小麦粉粒度分布，测定结果用D50表示。测定粒度范围在0.1 μm～300 μm，测试过程中折光率应控制在10%～15%。

1.2.3 小麦粉色泽测定

小麦粉色泽的测定：采用色差计测定小麦粉的L*(白度值)、a*(红绿值)、b*(黄蓝值)。

1.2.4 基本理化特性测定

含水量：GB 5009.3—2016烘箱法；灰分：GB 5009.4—2016；破损淀粉：使用Sdmatic破损淀粉仪测定；湿面筋含量：GB/T 5506.2—2008；脂肪含量：GB 5009.6—2016。

1.2.5 面团水分分布状态测定

称取10 g小麦粉，加入粉质吸水率的75%的蒸馏水(分别为4.46、4.55、4.58、4.64、4.67、4.63 mL)，用面筋仪和面3 min后，用保鲜膜裹住和好的面团，静置4 min。称取1.0 g面团并揉成2 cm细条。样品测试过程参考黄美琳[14]实验方法。测试参数：采样点数为40 000，频率为200 kHz，时间间隔为1 000 ms，累加次数为4。

1.2.6 面团发酵特性测定

面团制备：1.6 g酵母溶于粉质吸水率的76%温水(分别为90.29、92.26、92.72、93.94、94.70和93.78 mL)中与200 g小麦粉于和面机中和面3 min。和好的面团压片10次，称取315 g放进发酵仪中进行测定。

测定参数：面团质量315 g，样品上的配重2 kg，温度30 ℃，测试周期3 h。

1.2.7 馒头品质的测定1.2.7.1 馒头制备

参照GB/T 35991—2018并略有改进。取200 g小麦粉，将1.6 g酵母溶于38 ℃的温蒸馏水(小麦粉吸水率的76%)，置于针式和面机中和面3 min。将和好的面团用压片机辊压10次赶气，然后均分成3块80 g的面团，手揉25次制成馒头胚。将馒头胚放置在湿度为(85±1)%、温度为(30±1)℃的醒发箱中醒发25 min。醒发完成后放入不锈钢蒸锅中，电磁炉功率为1 800 W，蒸制20 min，焖1 min后取出馒头，盖上纱布冷却1 h后测量。

1.2.7.2 馒头比容和宽高比测定

馒头比容：采用小米置换法测定馒头体积，天平测定馒头质量，体积与质量之比为比容。馒头宽高比：使用游标卡尺测定馒头直径、高度，直径与高度之比为宽高比。

1.2.7.3 馒头色泽的测定

采用色差仪测定馒头片的L*、a*、b*值。

1.2.7.4 馒头质构特性的测定

用切片机将冷却好的馒头切成厚度为12 mm的薄片，采用P/36探头测定中间三片的硬度、弹性、内聚性、胶着性、咀嚼性、回复性等指标[14]。测定参数为：压缩比为50%，2次压缩时间间隔3 s，测前、中、后速度分别为3、1、1 mm/s。

1.3 数据处理

所有数据最少进行2次平行实验，实验结果以“平均值±标准差”表示，用SPSS 25.0中Duncan法进行显著性分析，Origin 2018软件作图。

2 结果与分析

2.1 小麦粉粒度分布

小麦粉粒径大小通常与其加工精度密切相关，是衡量小麦粉质量的重要指标之一，同时对面制品品质有着重要的影响。采用激光粒度分析仪对小麦粉粒度大小进行表征，D50表示小麦粉累积粒度粒度分布数达到50%对应的粒径大小。粒度越小意味着小麦粉穿过筛网孔径越小。由图1可以看出随着筛网孔径的减小，筛下物颗粒平均粒径也显著性减小，即小麦粉D50显著性降低。即随着小麦粉粒度减小，小麦粉粒度D50从120.84 μm降至73.64 μm，降低比例达39.06%，这主要是本研究制粉过程中研磨道数和筛网型号选择不同所导致的。

图1 小麦粉在不同粒度下的粒度分布

2.2 小麦粉色泽

小麦粉色泽是评价小麦粉品质的重要指标之一，反映面粉的质量和制粉精度。L*值代表明暗度，a*值正负分别代表偏红和偏绿，b*值正负代表偏黄和偏蓝。由表1可以看出，随着粒度的逐渐减小，小麦粉的L*值显著性增加，这与Wang等[15]研究结果一致。这可能是由于随着小麦粉粒度减小其相对表面积增大，反光效果增强，从而使得白度增加[16]；a*值无显著性变化，而b*值显著性降低。

表1 小麦粉在不同粒度下其色泽变化

2.3 小麦粉基本理化特性

小麦粉在不同粒度下其基本指标见表2。灰分常用于衡量小麦粉加工精度。随着小麦粉粒度减小，水分含量在粒度为S112时最低，其灰分、脂肪含量无显著性差异。破损淀粉是小麦胚乳在研磨过程中因受到热损失或机械力的碾压，完整淀粉颗粒的外层细胞膜被损伤而形成的。当小麦粉粒度减小时，破损淀粉含量显著性增加，这与赵学敬[5]研究结果一致。这可能是由于小麦粉粒度越小粉碎的越彻底，淀粉颗粒被破坏的程度越高，从而导致破损淀粉含量升高[17]。湿面筋含量是影响小麦粉质量的另外一个重要因素。随着小麦粉粒度减小，小麦粉湿面筋质量分数从31.24%降低到29.39%，且存在显著性差异，这与文献[18]的研究结果相一致，主要由于当小麦粉粒度发生变化时，醇溶蛋白和麦谷蛋白比例也发生变化导致的。

2.4 面团水分分布

表3为小麦粉在不同粒度下其面团水分弛豫时间T2及对应峰面积比例A2的变化。水分弛豫时间T2表示水分子与面团中组分的结合状态，其对应的峰面积比例分别为A21、A22、A23，反映深层结合水、弱结合水和自由水所占比列，数值越大，表明该状态下水分含量越多。由表2可知，小麦粉在不同粒度下形成的面团其T22、T23整体显著性增加，说明随着粒度减小，其水分子流动性越强，水分与蛋白、淀粉的结合能力降低。该研究结果与陈成[19]研究不同粒度系统粉中弛豫时间T22随粒度减小整体呈增加趋势的结果相反，可能是由于本研究在制粉过程中研磨方式与其不同导致的。小麦粉在不同粒度下形成面团其A21、A23显著性降低，A22显著性增加，说明不同粒度小麦粉面团中的深层结合水和自由水含量显著性降低而弱结合水相对含量增加。这可能是由于粒度越小，增加了小麦粉遇水后与面筋蛋白吸水膨胀速度，导致水分与面筋蛋白与淀粉的结合程度增大，从而使弱结合水含量相对增加。

2.5 面团发酵特性

小麦粉在不同粒度下其面团发酵特性如表4所示。Hm表示面团最大膨胀高度，与馒头比容正相关，当小麦粉粒度减小时，面团的最大膨胀高度先增加后降低，可能是由于小麦粉粒度较大时，面团内部淀粉颗粒吸水膨胀后，形成面筋网络过于粗糙，气孔分布不均匀造成的[20]。气体释放高度H’m和产气总体积VT随着小麦粉粒度减小呈先增加后降低趋势，说明酵母在发酵过程中的产气量先增加后降低，这与李方杰[20]的研究结果一致。随着小麦粉粒度减小，面团开始漏气时间TX和持气率RC呈先增加后降低趋势，且在样品S123时TX 和RC最大，说明此时面团的耐发酵性能和持气率最好。适当破损淀粉含量有利于发酵过程中糖分的产生，从而导致面团持气率升高，开始漏气时间延长。在样品S123时，面团耐发酵特性较好、产气能力强、持气率最高，较适合做发酵型面制品。

表2 小麦粉在不同粒度下基本理化特性

表3 小麦粉在不同粒度下其面团水分弛豫时间T2及对应峰面积比例的变化

表4 小麦粉在不同粒度下其面团发酵特性变化

2.6 粒度对馒头特性的影响

2.6.1 粒度对馒头宽高比和比容的影响

小麦粉在不同粒度下其馒头比容、宽高比的变化如图2所示。比容是评价馒头品质的一个重要指标，随着小麦粉粒度减小，馒头比容呈先增加后降低趋势，可能是因为破损淀粉含量较少时，面团在发酵过程中产生的糖分较少，酵母产气不足，醒发不足，则会造成馒头体积偏小，破损淀粉含量过高时产生的糖分过多，酵母养分过剩，醒发过度，从而导致馒头结构变差[21]。当小麦粉粒度减小时，馒头宽高比整体呈增加趋势，但在样品S112时达到最小值，说明馒头在此粒度区间内较挺立，这可能是由于面团在发酵过程中产气能力较强导致的。但当小麦粉粒度过小时，面团的持气能力小于面团中微生物的产气量，面团的面筋网络结构受到一定程度的破坏，从而使馒头塌陷。

图2 小麦粉在不同粒度下其馒头的比容和宽高比

2.6.2 粒度对馒头芯色泽的影响

采用色差仪测定馒头芯的色泽，L*表示明暗度(黑白)，a*表示红绿色，b*表示黄蓝色。小麦粉在不同粒度下制成馒头的色泽变化如表5所示，随着小麦粉粒度减小，馒头芯L*值整体呈先增加后降低趋势，在样品S137时，白度最大，样品S123时次之。这可能与小麦粉色泽及制作过程中各项条件有关[22]。a*值显著性增大，说明馒头芯偏红。粒度减小时破损含量增多，小麦粉中的黄色素和氧化酶的作用更明显，从而导致馒头芯色泽变差[23，24]。而b*值则无显著性变化，表明馒头芯的黄蓝色无明显变化。

表5 小麦粉在不同粒度下其馒头色泽的变化

2.6.3 粒度对馒头质构的影响

馒头硬度、胶着性和咀嚼性与其品质呈负相关，而弹性、内聚性和回复性与馒头品质呈正相关[25]。由表6可知，随着小麦粉粒度减小，馒头硬度、胶着性、咀嚼性呈先降低后升高趋势，在样品S123粒度时小麦粉馒头的硬度、胶着性、咀嚼性为最低，说明此时压缩馒头片所用的力最小，咀嚼成吐咽状态时所需能量最小，这与孙创举[6]的研究结果一致。可能原因是随着小麦粉粒度在S123时，此时小麦粉中破损淀粉含量和蛋白质含量较有利于面积网络的形成，CO2气体均匀充满面团，使馒头内部形成均匀的蜂窝状，从而使馒头的硬度、胶着性、咀嚼性较低。但当小麦粉粒度过小时，面团的持气能力小于微生物产气量，其面筋网络遭到破坏，进而使得馒头塌陷，具有较高的硬度、胶着性和咀嚼性[6]。当小麦粉粒度减小时，馒头弹性先降低后升高，说明馒头片受一定挤压后的恢复能力先降低后升高。随着小麦粉粒度减小，馒头内聚性和回复性呈先升高后降低趋势，并在样品S123时达到最大值，说明此时馒头内部较紧密、抗外界破坏力和面筋韧性最强。这可能是由于小麦粉粒度减小时，面团发酵和持气能力增强，气体均匀充满馒头内部，从而使馒头内结构更加紧密，但当小麦粉粒度进一步减小，破损淀粉含量增加，面团发酵后产生更多糖和糊精，使馒头内部结构发黏，最终导致馒头回复性降低。

表6 小麦粉在不同粒度下其馒头质构特性变化

3 结论

通过主动控制研磨条件和最终粒度结果，探究小麦粉在不同粒度下其基本理化指标、色泽、面团水分分布、面团发酵特性、馒头的比容、宽高比、色泽、质构的变化。结果表明，随着小麦粉粒度减小，其粒度分布中D50显著性降低了39.06%，灰分、脂肪含量无明显变化，L*值、破损淀粉含量显著性增加，而湿面筋显著性降低。在面团特性中，随着小麦粉粒度减小，其T22、T23整体显著性增加，而A21、A23显著性降低，A22显著性增加；面团最大膨胀高度、漏气时间、产气量、产气总体积和持气率整体呈先增加后降低趋势。当小麦粉粒度减小时，馒头比容、L*值、弹性、内聚性、回复性先增加后降低，宽高比、硬度、胶着性、咀嚼性先降低后升高。综合比较，小麦粉粒度在S123～S112时，制作馒头的品质较好。