混合实验仪(Mixolab)评价筛选优质饺子粉
2023-10-19秦毛毛王雯斐刘艳喜周正富雷振生吴政卿
秦毛毛,王雯斐,刘艳喜,常 阳,周正富,雷振生,2,吴政卿,
(1.河南省作物分子育种研究院,河南郑州 450002;2.河南省农业科学院小麦研究所/小麦国家工程实验室,河南郑州 450002)
饺子是中国特色的传统食品,春节吃饺子的习俗在我国由来己久。随着人民生活水平的不断提高,饺子已成为现代家庭的主食之一[1-2]。为了制作出品质好的饺子皮,专用粉应运而生。饺子皮的主要原料是面粉,合适的面粉是保证饺子皮品质的前提,对面粉的面筋含量和面团的稳定时间均有要求[3-4];而且淀粉的糊化和老化对饺子皮的品质也有显著影响[5]。高欢欢[6]研究表明优质饺子对面粉各项品质理化指标的要求分别为:湿面筋含量≥33.31%,形成时间≥8.61 min,稳定时间≥13.69 min;峰值粘度≥3131.71 cP。张国权[7]指出优质饺子粉不仅需要达到饺子用小麦粉商业行业标准的要求,还发现峰值粘度在700 BU 以上时,α-淀粉酶活性低,降落数值高,淀粉凝胶保水力强。李梦琴等[8]研究发现湿面筋含量对饺子皮蒸煮品质有较大影响,湿面筋含量越高,饺子皮越有韧性。李东森等[9]提出高档饺子粉的稳定时间应大于8.0 min。
混合实验仪具有粉质仪和糊化仪相结合的功能,它能够同时测定面团的流变学特性和淀粉的糊化特性,进而预测产品的烘焙和蒸煮品质[10-14]。对于特定的面包粉、饼干粉等,利用Mixolab 中的Chopin+协议建立特定面粉的“目标指数剖面图”能够清晰地比较出各项指标(吸水率指数、揉混指数、面筋+指数、粘度指数、淀粉酶活性指数和淀粉回生指数)是否在目标指数范围内,以确定是否适合制作该类特定产品[15-19]。该方法由于其具有操作简单、经济、节时等优点,将在面粉品质管控和配粉中发挥着重要作用。
目前,混合实验仪在优质饺子皮配粉中应用较少。因此,本研究选取市场上现有的30 种饺子粉进行品质指标测定和饺子皮感官评价,得到稳定时间、湿面筋含量、峰值粘度、感官评分等基础指标。通过指标聚类分析将上述面粉进行等级分类,结合Chopin+标准协议对优类饺子粉进行测定并制作目标剖面图。利用该剖面图实现了郑麦136、郑麦366 和新麦26 的优质饺子粉的配粉应用。通过该研究,以期为饺子粉品质检测及面粉企业生产高质量的饺子专用粉提供参考依据。
1 材料与方法
1.1 材料与仪器
30 种饺子粉 见表1,市售;郑麦136、郑麦366、新麦26 于2021 年在河南原阳种植并收获。
表1 30 种市售饺子粉名称及来源Table 1 Name and source of 30 kinds of commercially available dumpling flour
Buhler 布勒磨粉机 瑞士布勒有限公司;Mixolab 混合实验仪 法国肖邦技术公司;Perten2200 湿面筋仪 瑞典波通公司;810112 粉质仪 德国Brabender 公司;S/N2184248-TMB 快速粘度仪(RVA)
瑞典波通公司;WSB-V 型智能白度测定仪 浙江托普云农科技股份有限公司。
1.2 实验方法
1.2.1 制粉 按照AACC 方法26-21A 对郑麦136、郑麦366、新麦26 等样品进行制粉。
1.2.2 品质指标测定 对30 种市售饺子粉及郑麦136 等样品进行品质指标测定。湿面筋含量按照国标《小麦小麦粉面筋含量第二部分:仪器发测定面筋含量》GB/T 5506.2-2008 方法进行测定;吸水率、稳定时间、形成时间、弱化度和粉质质量指数按照国标《小麦粉面团的物理特性吸水量和流变学特性的测定粉质仪法》GB/T 14614-2006 方法进行测定;峰值粘度、最低粘度、衰减值、最终粘度、回生值、峰值时间、糊化温度按照国标《小麦、黑麦及其粉类和淀粉糊化特性的测定快速粘度仪法》GB/T 24853-2010 方法进行测定;面粉白度采用智能白度仪测定。吸水率指数、揉混指数、面筋+指数、粘度指数、淀粉酶活性指数和淀粉回生指数按照国标《小麦粉面团流变学特性测试混合试验仪法》GB/T 37511-2019 方法进行测定。
1.2.3 饺子皮的制作与评价 饺子皮的制作方法参考张豫辉等[20]方法并加以改进:将三种品种的面粉按照配粉比例混匀。混合粉共200 g,38 ℃水70 mL,混匀后和面钵和面2 min。压面机压辊轧距为1.8 mm,将和好的面团放入面条机进行压片、折叠、再压片,重复7~8 次直至面带光滑,压好的面带用食品级自封口袋密封并于室温下静置20 min。将压面机压辊轧距分别调到不同挡位后将面团对折后压片2 次,形成厚度约1 mm 的薄面片,利用饺子皮模具将薄面片切成直径约70 mm 的圆形饺子皮。制成的饺子皮进行感官评价,饺子制作与感官评价标准参考《小麦粉饺子皮加工品质评价》LS/T 6123-2017,饺子皮感官评价在河南省农业科学院农作物创新中心所在的感官实验室进行,评价小组由经过专业培训的20 名志愿者组成(10 名男性和10 名女性,年龄20~40 岁)。
1.2.4 配粉方案 郑麦136 为普通麦,郑麦366 和新麦26 为优质麦。面粉企业进行小麦收购时,优质麦的收购价格要比普通麦高,以经济效益(成本)为原则,郑麦136 比例不应低于5,在此前提下共有10 种组配方案。设置比例分别为8:1:1、7:2:1、7:1:2、6:3:1、6:1:3、6:2:2、5:3:2、5:2:3、5:4:1、5:1:4。
1.3 数据处理
试验结果为3 次平行试验所得的平均值,利用stats 进行聚类分析,单因素ANOVA 检验相应指标的显著性差异程度。
2 结果与分析
2.1 优质饺子粉目标剖面图构建
2.1.1 饺子粉流变学特性及白度分析 30 种市售饺子粉的白度、湿面筋含量、吸水率、形成时间和稳定时间等品质指标统计列于表2。我国关于饺子皮的品质特性研究较少,行业对饺子用小麦粉的要求是:湿面筋含量28%~32%、面团稳定时间≥3.5 min(SB/T 10138-93)。其中,除有4 种饺子粉的湿面筋含量和1 种饺子粉的稳定时间低于行业标准外,其它面粉均符合行业饺子粉标准。另外分析发现,面筋指数、形成时间、稳定时间、弱化度和粉质质量指数的变异系数较大,分别为16.05%、68.59%、65.41%、42.37%和60.18%,说明面筋指数、形成时间、稳定时间、弱化度和粉质质量指数在30 种面粉间存在差异,选取的样品具有一定的代表性。形成时间和稳定时间等会影响饺子皮的品质,有研究表明,面团形成时间与蒸煮饺子的透明度和硬度呈显著正相关,稳定时间和饺子光泽、硬度及总评分呈显著正相关[21-23]。
表2 30 种饺子粉流变学特性及白度统计分析Table 2 Rheological characteristics and whiteness statistical analysis of 30 kinds of dumpling flour
2.1.2 饺子粉糊化特性分析 利用快速粘度分析仪(RVA)对30 种商品粉进行淀粉糊化特性分析,如表3 所示,研究发现:回生值最大值为1682 cP,最小值为926 cP,回生值表示淀粉糊的老化性,回生值越高,表明其制作的面制品易老化[24]。糊化最低温度为68.45 ℃,最高温度为90.45 ℃,糊化温度越高,说明小麦不易糊化或糊化需要吸收较高热量[25]。这30 种商品粉糊化特性指标中,变异系数相对较大的是最低粘度和衰减值,变异系数较小的是峰值时间,仅为2.17%,其他理化指标整体差异较大。
表3 30 种饺子粉糊化特性及感官评分统计分析Table 3 Statistical analysis of gelatinization characteristics and sensory scores of 30 dumpling dumplings
2.1.3 以理化品质指标和感官评价为依据的聚类分析 面粉品质特性及其加工工艺是决定成品饺子质量优劣的关键[26]。其中,小麦面粉白度反映了面粉的加工精度和质量,是饺子等食品的重要感官评价指标之一[6]。湿面筋含量能间接地影响速冻饺子皮质构特性且两者具有较大的关系[27]。优质饺子专用粉还应具有合理的淀粉构成以及较高的峰值粘度[7],故以饺子专用粉的白度、湿面筋含量、形成时间、稳定时间、峰值粘度、最终粘度和感官评分为聚类变量,通过系统聚类分析对30 种饺子粉进行聚类。由图1和表4 可知,在距离5 处可将30 种饺子粉分为三类:第一类,含1 个样品;第二类共16 个样品;第三类共13 个样品。聚类变量各类的聚类中心见表5,综合数据分析将三类样品分为优、中、差三个级别。其中,第二类饺子粉其稳定时间、峰值粘度、最终粘度和感官评分为三类中最佳,因此将其归为优质饺子粉,第三类为中档饺子粉,第一类为低档饺子粉。利用混合试验仪对第二类16 个优类饺子粉进行测定并制作目标剖面图,由表5 可知这16 个优质饺子粉的吸水率指数主要集中在8~9,混合指数范围为5~7,面筋+指数主要集中在5~6,粘度指数范围为5~7,淀粉酶指数范围为7~8,回生指数主要集中在7-8,利用Mixolab 软件的内置功能Chopin+测试协议标准曲线对表6 的16 个数据进行“优质饺子粉”的目标指数剖面图的构建,得到图2。
图1 30 种饺子商品粉的聚类图Fig.1 Cluster plot of 30 kinds of dumpling product powder
图2 优质饺子粉目标剖面图Fig.2 Target profile of high-quality dumpling flour
表4 各聚类变量的聚类中心Table 4 Cluster center of each cluster variable
表5 16 种优质饺子粉剖面图指数Table 5 16 kinds of high-quality dumpling flour profile index
表6 三个小麦品种小麦粉的品质参数Table 6 Quality parameters of three wheat varieties
2.2 混合试验仪在优质小麦配粉中的应用
2.2.1 郑麦136、郑麦366 和新麦26 小麦粉品质理化指标参数比较 郑麦136 由河南省农业科学院小麦研究所培育,2019 年通过国家审定,具有抗病性好、产量高等优势,已成为河南省小麦主导品种之一[28]。该研究分别以郑麦136 品种小麦粉为基础粉,郑麦366 和新麦26 作为配粉分析发现(表6):郑麦136 品种小麦粉其吸水率、形成时间和稳定时间偏低,但具有较高的峰值粘度。新麦26 品种小麦粉具有较好的白度、形成时间和稳定时间。郑麦366品种小麦粉具有较好的最终粘度。加入郑麦366 可改善郑麦136 最终粘度,进一步提高饺子皮的爽滑度,提高口感,增强操作性。加入新麦26 可利用其稳定时间长,提高饺子皮的韧性,增加嚼劲,防冻裂。
2.2.2 利用混合实验仪预测最优配比 与优质饺子粉目标指数剖面图区间进行比较,被测样品的指标在剖面图内的个数越多,越能满足该专用粉的要求[29]。利用混合试验仪对3 种基础粉和10 种混合粉进行测定(如图3 所示),从6 个指标综合分析发现混合粉7:2:1、6:3:1、6:2:2、5:4:1 均落在优质饺子粉目标剖面图的范围内,该4 种混合粉适合饺子加工,如果考虑成本,可选取7:2:1 作为最优配比。
图3 三种基础粉和十种混合粉与“优质饺子粉目标剖面图”相匹配Fig.3 Three kinds of base powder and ten kinds of mixed powder are matched with the "high-quality target index cross section"
3 结论
专用小麦粉的种类已达上百种,依靠单一品种和传统的制粉方法已不能满足需要,因此,配粉工艺技术便应运而生。当生产面粉的内在品质不稳定时,可通过配粉稳定产品质量。混合试验仪能够比较清晰直观的看出各项流变指数是否在目标指数范围内,该方法具有操作简单、节时等优点,将在配粉及专用粉生产中发挥重要作用。
本试验通过对市场上现有的30 种饺子粉进行白度、湿面筋含量、流变学特性、糊化特性以及感官评分的品质测定,依据聚类分析将饺子粉分为优质、中档和低档饺子粉三类。对聚类出的16 个优质饺子粉利用Chopin+标准协议,根据样品测定结果制作出“优质饺子粉”的目标剖面图,并实现了该剖面图在优质饺子皮配粉中的应用,发现混合粉比例为7:2:1、6:3:1、6:2:2、5:4:1 均落在优质饺子粉目标剖面图的范围内,因考虑成本,得到饺子专用粉的最优配比为7:2:1,既能达到优质饺子皮粉的需求,又节约成本。