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国内外馕制品研究进展

2023-06-19杨蕾刘军王孟楠姜凯艾合买提江艾海提邢军

食品工业 2023年6期
关键词:乳糜丙烯酰胺面团

杨蕾,刘军,王孟楠,姜凯,艾合买提江·艾海提,邢军

新疆大学生命科学与技术学院(乌鲁木齐 830046)

小麦是世界各地需求量最多的谷物之一,其烘焙制品也成为是世界各地最受欢迎的一类传统食品。由于制作方法的不同,不同地区的烘焙制品具有不同的形式、风味和口味。

新疆拥有丰富的物产资源,餐饮文化最能体现新疆的风情、生活情感和历史印记。常见的有馕、烤包子、羊肉串、大盘鸡、抓饭等众多令人垂涎三尺的美食,其中馕最具代表性,深受消费者喜爱,且具有浓厚的地域特色。当地有“可以三日无肉,不可一日无馕”之说,充分展示馕在当地群众日常生活中的地位[1]。馕的种类繁多,根据馕的制作工艺和特点,将馕分为面馕、馅馕和形馕。根据一日三餐的食用量,还可分为主食馕和休闲馕两大类。主食馕是消费者主要的碳水化合物来源,也是馕的消费主流。馕在新疆的日销售可达20万个/天,其种类可达10余种,但大部分消费的都来自主食馕的皮芽子馕、油馕和芝麻馕。因此,开展主食馕面团的研究,实现馕的优质加工,更能满足消费者对其鲜香风味的需求[2]。

人们制作扁平面包(馕的类似制品)有6 000多年的历史[3]。目前,主要食用的扁平面包有烙饼、薄饼和馕三大类。印度是第二大小麦生产国,馕为当地的主食之一。把馕作为当地主食的国家还有巴基斯坦和伊朗等。

近年来,国内对馕制品的研究逐渐增多,国外研究也有报道,但是深入的研究较少。因此,通过对馕制品的国内外研究资料进行综述,将为后期馕制品研究提供思路及理论依据。

表1 世界各地馕类似制品一览表[3]

1 馕制品的研究进展

馕中营养成分丰富,可以满足人们的身体基本所需。在馕中添加合适的辅料可以提升馕的品质。馕在贮藏过程中会老化和油脂的氧化酸败,通过添加改良剂,可防止馕在贮藏过程中品质快速下降。面团中有着适合微生物生长的条件和生长所必需的营养物质,因此微生物则是馕品质提升的关键。馕虽然能带给人们舌尖上美味,但是馕中也有可能引发过敏性疾病,患有乳糜泻者最好的方法就是不要食用含有麦麸的食物,其次就是大力研发不含麦麸的馕。

1.1 成分分析检测研究进展

1.1.1 营养及风味

馕作为主食可以满足人体每日所需的营养成分。其富含碳水化合物、蛋白质、维生素、氨基酸和多种矿物质。氨基酸含量是评价食物营养质量的一项重要指标,但已报道检测馕中氨基酸含量的方法只有一种,即柱前衍生反相高效液相色谱法[4]。

馕在烘烤后产生香味。虽然馕的制作工艺和原辅料都差不多,但是地缘不同、人工差异、不同馕坑及馕的形状大小不一等因素都会使馕的风味成分不同。已检测出的馕中的挥发性风味物质主要有烃类[5-7]、醛类[5-8]、醇类[7-8]、酮类[5,7-8]、酸类[7-8]、酯类[5-8]、苯环类[6]、杂环[5-7]、呋喃化合物[8]及其他化合物。对馕的挥发性风味检测中,通常采用固相微萃取[6-7]或同时蒸馏萃取[7]提取馕中挥发性风味成分,由GC-MS[6-7]分析、鉴定。还可通过电子鼻(E-Nose)[5]和气相色谱-离子迁移谱(GC-IMS)进行分析[5,8]。导致馕的挥发性风味物质有差异的主要原因有3个。一是不同研究采用不同的提取方法。二是研究中的原料,如张兴等

[7]研究对象是馕包肉,而毛红艳等[6]针对普通馕开展研究;馕包肉中检测出醇类、酮类和酸类,并且其中的醛类比普通馕中的要多,这是因为肉中的脂肪氧化和分解产生更多的此类化合物。三是不同的环境、仪器、温度都会造成挥发性物质检测结果有一定差别。

1.1.2 潜在危害物——丙烯酰胺

丙烯酰胺(acrylamide,AM)是一种低分子量,并且极易溶于水的有毒化合物,一般是高含量的淀粉类原料,经高温加工产生的一种化合物。AM对动物具有诱变、神经毒性、遗传毒性、免疫毒性和致癌作用。为避免癌症发生的风险,2.6 μg/(kg体重·d)建议作为AM的最大容许日摄入量[9]。因此,AM的测定变成馕的重要指标之一。馕的原料和馕坑的高温环境为AM的生成提供了条件。不同方法测得市面上馕中AM含量不同,固相萃取-高效液相(SPE-HPLC)为60.51~417.00 μg/kg[10],气相-电子俘获检测器(GCμECD)为159.29~453.64 μg/kg[11];高效液相色谱法(HPLC)为0~927.57 μg/kg[12]。由此可知,馕中AM含量较高,最高可达900 μg/kg以上。根据调查[13],在新疆,每人每天AM的总摄入量为224.17 μg,其中烤制面食类为63.80 μg。但研究数据仅来自对在校学生的调查,并没有记录学生的体重。由AM每日容许摄入量可知,只有当个人体重在86 kg以上时,才不会超过AM最大摄入量。因此,降低馕中的AM含量十分必要。降低AM含量的措施有:馕的厚度大于1 cm并且适当延长醒发时间,在较低温度下适当延长烘烤时间;在馕中添加超微绿茶粉。在国外研究中,Crawford等[14]采用HPLC/MS方法,测定由各种原料制成的15种试验性面包和21种市售面包中的丙烯酰胺含量。除发酵和马铃薯类产品外,大多数试验和商业扁平面包的丙烯酰胺含量较低[14]。

1.2 配方及工艺研究

1.2.1 不同原料添加物对品质的影响

馕的主要原料小麦粉中的营养元素单一且蛋白质含量、维生素、部分矿物质含量偏低,必需氨基酸组成比例不平衡。近几年,对馕的研究最多的就是提升馕营养价值。馕中添加其他原料,不仅能够提升馕的品质,而且还能丰富馕中的营养成分。如在馕中添加油莎豆、马铃薯粉、小麦胚芽、洋葱浆、藜麦全谷物粉及全麦粉等。油莎豆中含有丰富的脂肪、膳食纤维等。小麦粉中缺乏赖氨酸和色氨酸等必需氨基酸,而马铃薯中赖氨酸等必需氨基酸含量较高。所以在馕中添加一些原辅料可丰富馕中的营养成分。表2是在馕中添加不同的原辅料对其品质的影响。

表2 不同原辅料对馕品质的影响

传统工艺制作的馕,已不能满足人们对其品质的期望。故研究者开始通过添加不同的原辅料优化馕的配方工艺,在馕的配方工艺优化研究中,主要添加的原料有鹰嘴豆粉、红枣粉和麦粉,辅料有棕榈油和奶油,并优化馕的烘烤方式。不管是馕工艺中原辅料的优化还是烘烤方式的优化,其最终的结果都是丰富了馕工艺的研究。

1.2.2 不同改良剂对品质的影响

在贮藏过程中,馕会变得硬而干瘪,出现氧化酸败等问题,因此贮藏过程中需要延缓馕的老化速率和油脂氧化酸败。研究表明,与对照组相比,添加单硬脂酸甘油酯、大豆磷脂、α-淀粉酶和甘油4种改良剂复配能明显改善洋葱浆馕的品质,并延长洋葱浆馕货架期[21]。不同油脂、抗氧化剂及增效剂及其复配抗氧化剂对芝麻馕抗氧化效果的有积极影响[22],在30℃条件下,添加特丁基对苯二酚(TBHQ)0.007%、丁基羟基茴香醚(BHA)0.005%、抗坏血酸0.008%的芝麻馕,可有效抑制芝麻馕油脂的氧化酸败。Farooq等[23]为提高发酵馕的贮藏性能,在原料中添加15%(面粉)鹰嘴豆和0.4%(面粉)单硬脂酸甘油酯(GMS)来改善馕的配方,证实在贮藏24 h后,仍然质地良好。

1.3 发酵馕中的微生物

决定馕品质的不仅是原辅料的添加量,还有馕中的微生物酵母菌。酵母在发酵过程中产生的代谢物或者挥发性风味物质对馕的口感起着至关重要的作用。所以,酵母不仅影响馕的品质,还能提升馕的品质。但是,研究人员主要是从馕的传统酸面团中筛选优质的酵母菌。其中,测定到挥发性物质非常少,初步得到的主要香气成分有脂类、醇类、醛类。但并没有深入研究挥发性风味物质哪一步代谢或反应所产生。近几年对馕面团中酵母的开发与利用十分有限。微生物对馕的香气产生起到重要作用,为选取出优质的酵母提升馕的品质,很多学者从天然的新疆酸面团中探究优势菌种或筛选优质菌种。新疆酸面团中微生物的资源比较丰富,有待大力研究。表3汇总近几年发酵馕中筛选分离的微生物研究。

表3 发酵馕中的微生物

1.4 馕的致敏性

已报道研究主要针对馕面团或馕制品,但是馕中过敏性物质等引发的疾病研究鲜少,仅有关于乳糜泻的相关研究,乳糜泻研究主要集中于面制品中,并且大部分都是研究的面包类的面制品,乳糜泻是携带遗传易感基因的个体因摄入来自谷物中的麸质后,引发的自身免疫性肠病。新疆位于我国西北部,以小麦为主食,患乳糜泻的风险性较高。终身没有麸质饮食是治疗乳糜泻的唯一有效方法。研究人员对于可能因馕而引起乳糜泻的研究比较少。Min等[29]探究新疆人群中饮食与乳糜泻(CD)之间的潜在联系,利用蛋白质特异性结合的性质开展研究,用抗α-醇溶蛋白表位Glia-a9和Glia-a20的单克隆抗体进行Western blot检测164份新疆小麦种质中T细胞刺激表位的水平,证实小麦面粉加工成馕后面筋毒性降低。

2 馕制品的其他研究

人体对淀粉的消化吸收量直接影响到体内的血糖指数,低血糖(GI)的饮食消费与降低糖尿病、冠心病、肥胖、结肠癌和乳腺癌风险之间的直接关联。以馒头为对照,通过模拟体外消化系统,研究馕制品中淀粉消化特性,并且测定馕的生物活性物质。解释了馕淀粉消化率低于馒头,且馕中生物活性物质更加丰富[30]。在国外研究中,为防治缺铁性贫血和提高馕中的亚铁含量,Alam等[31]在小麦粉中添加不同水平的硫酸亚铁、乙二胺四乙酸和叶酸预混料,证实在一定的贮藏期对馕的影响是积极的。因为嗜干霉菌导致低水分食品的污染和腐败,但是因为嗜干生物对几种外部压力具有耐受性盐/糖浓度、pH,渗透压和温度,Antony-Babu等[32]研究臭氧对分离自馕面包的阿氏散囊菌IS-SAB-01的影响,证明臭氧可用于减少Eurotiumbut中的孢子产生,但臭氧效应可以由生长培养基中的蔗糖水平介导。

3 结语

国外针对馕的研究相较国内更深入,从对馕的工艺、馕贮藏中的腐败微生物的研究,发展到对馕中丙烯酰胺的测定、包装方式和贮藏条件的研究,但国内外相关研究仍存在局限性:

一是馕的挥发性物质的研究取材仅限于部分地区,不足以说明大部分的问题;二是馕的研究种类大部分都是芝麻馕,馕的种类过于单一;三是馕中氨基酸检测方法偏少;四是馕中所有的研究对象都是馕制品,而对馕面团的研究较少;五是对于馕研究过于宏观化,不能够微观化地解释添加物、微生物等对馕的影响;六是对馕中丙烯酰胺的测定中,对丙烯酰胺每人每日的摄入量还有待进一步调查,应扩大范围,局部调查不足以说明普通人普遍的丙烯酰胺的摄入量;七是微生物对馕的影响不仅在于馕的品质,还有微生物在发酵过程中的代谢产物对馕面团及馕制品的影响,没有微观化地解释微生物及微生物的代谢物是如何影响馕面团及馕制品,这些代谢产物哪一步代谢或反应所产生;八是在馕的防腐保鲜的研究中,主要研究用怎么样的方法贮藏保质馕,但也只是从表观得出贮藏过程中的保鲜,并没有深入的研究其抑菌机理;九是对于馕品质的研究比较多,通过添加其他辅料、优化工艺条件及添加改良剂来提升馕的品质,但是并没有从微观的角度解释提升馕品质的方法。

对于馕的研究始终比较宏观,深入研究较少。后续研究在馕的原辅料中,可通过将多种原料结合,如加入黑米、荞麦、燕麦、小米、薏米等杂粮,使得馕的营养成分丰富又健康,从而提升馕的品质;馕中的微生物是馕品质关键,研究复合菌种,多菌种可使工业化生产馕的品质接近于天然酸面团,及其代谢产物对馕的影响;冷冻技术已被广泛应用于食品,不仅能够降低成本,更能节省时间,是面制品中的贮藏研究热点,将该技术应用于馕面团中,更有利于馕运输和销售;面团冷藏在面制品研究较少,在冷藏中探究馕面团中酵母代谢机理也具有重要意义。

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