薏米全粉的添加對小麥粉加工品質(zhì)的影響

劉 壯，張鵬輝，姚亞亞，張會彥，歐陽伶俐，李慧靜*

（河北農(nóng)業(yè)大學(xué)食品科技學(xué)院，河北 保定 071000）

盡管精制小麥粉制品擁有更好的質(zhì)地、色澤和口感，然而隨著人們健康意識的提升，全麥粉或者多谷物小麥粉得到了更多的關(guān)注[1]。相比稻谷、小麥和玉米等大宗作物，薏米含有更高的維生素和膳食纖維，可以降低膽固醇含量，有益于身體健康[2]。同時薏米屬于非面筋食品，在小麥粉中的添加可以減少腸道疾病和面筋的過敏癥狀[3-4]。薏米是藥食兩用谷物資源，在中國不但被廣泛食用，還作為皮膚病、風(fēng)濕病和神經(jīng)痛的輔助食療食物，同時在傳統(tǒng)中醫(yī)藥上講，薏米還具有去濕利尿等功效[5]。薏米由于其豐富的營養(yǎng)和功效被稱為“世界禾本科植物之王”[6]。

饅頭至今已經(jīng)有1 700多年的歷史，是我國黃淮海流域的主食，在我國飲食文化中占有重要的位置[7]。由于饅頭特定的蒸制工藝，不會存在油炸食品和烘烤食品中的丙烯酰氨超標(biāo)的問題，因此饅頭是一種健康安全的食品[8-9]。盡管饅頭利用精面進(jìn)行加工擁有好的口感，但是由于在小麥制粉追求精細(xì)加工，導(dǎo)致維生素等營養(yǎng)成分的損失，使小麥粉保健成分含量很少，同時隨著飲食的變化，相關(guān)的慢性非傳染疾病成為了需預(yù)防的疾病[10-11]。向小麥粉中加入雜糧或者一些有效成分能一定程度地改善上述問題，并且使饅頭具有一些獨特的風(fēng)味。Liu Xingli等[12]研究了添加馬鈴薯對面團(tuán)流變學(xué)特性和饅頭品質(zhì)的影響。Zhu Fan等[13]研究了紅茶對饅頭抗氧化性及饅頭品質(zhì)的影響。汪姣[14]研究了黑米、甜蕎和紅豆對饅頭品質(zhì)的影響。Hao Meili等[15]研究了大麥和胡麻外殼提取物對饅頭品質(zhì)的影響。崔麗琴等[16]研究了豆渣粉對饅頭品質(zhì)的影響。目前對薏米的研究主要集中在薏米多酚、多糖等有效成分上，但是對薏米全粉的深加工較少。王立峰[17]研究表明薏米提取物對肝癌細(xì)胞具有抑制作用，并能降低細(xì)胞內(nèi)膽固醇含量，具有降血脂和抗氧化功效。莊瑋婧等[18]提取的薏米多糖有抗氧化活性。本實驗將薏米全粉按照不同比例加入小麥粉中，考察其對小麥粉的組成成分、流變學(xué)特性和糊化特性的影響以及對饅頭感官評價和質(zhì)構(gòu)特性的影響，旨在探索薏米全粉復(fù)配小麥粉的可行性，加強(qiáng)對小宗作物薏米等的利用和推廣。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

薏米（蛋白質(zhì)量分?jǐn)?shù)13.97%、脂肪質(zhì)量分?jǐn)?shù)4.97%、灰分質(zhì)量分?jǐn)?shù)1.33%） 貴州龍鑫有限公司；小麥粉（蛋白質(zhì)量分?jǐn)?shù)11.22%，脂肪質(zhì)量分?jǐn)?shù)1.22%、灰分質(zhì)量分?jǐn)?shù)0.61%）、高筋粉 古船食品有限公司；高活性干酵母 安琪酵母股份有限公司。

硫酸鉀、石油醚 天津天力化學(xué)有限公司；硫酸銅、硼酸 天津恒興化學(xué)試劑制造有限公司；氫氧化鈉國藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司。

1.2 儀器與設(shè)備

Farinograph-AT粉質(zhì)儀、Extensograph-E拉伸儀、Viscograph-E黏度儀 德國Brabender公司；CP114電子天平、101-0AB電熱鼓風(fēng)干燥箱 奧豪斯儀器上海有限公司；KDN-08C型消化爐 浙江托普儀器有限公司；XL-100高效節(jié)能快速一體馬弗爐 鶴壁億欣儀器儀表有限公司；DEGURU DKM201型多功能廚師機(jī) 廣東順德地一日用電氣科技有限公司；TMS-PRO質(zhì)構(gòu)儀 美國FTC公司。

1.3 方法

1.3.1 薏米全粉的制備

采用用中藥粉碎機(jī)進(jìn)行對薏米進(jìn)行粉碎，粉碎后薏米全粉過80目篩。

1.3.2 水分、脂肪、蛋白質(zhì)和灰分的測定

水分測定：參照GB/T 5009.3—2016《食品中水分的測定》；脂肪測定：參照GB/T 14772—2008《食品中脂肪的測定》；蛋白質(zhì)測定：參照GB/T 5009.5—2010《食品中蛋白質(zhì)的測定》；灰分測定：參照GB/T 5505—2008《食品中灰分的測定》。

1.3.3 小麥粉粉質(zhì)特性的測定

利用粉質(zhì)儀測定薏米全粉添加量為5%、10%、15%、20%和25%小麥粉粉質(zhì)特性，方法參照GB/T 14614—2006《小麥粉 面團(tuán)的物理特性 吸水量和流變學(xué)特性的測定 粉質(zhì)儀法》。

1.3.4 小麥粉拉伸特性的測定

利用Extensograph-E拉伸儀，測定薏米全粉添加量為5%、10%、15%、20%和25%小麥粉的拉伸特性。方法參照GB/T 14615—2006《小麥粉 面團(tuán)的物理特性 流變學(xué)特性的測定 拉伸儀法》。

1.3.5 小麥粉的糊化特性的測定

利用Viscograph-E黏度儀，測定薏米全粉添加量為5%、10%、15%、20%和25%的小麥粉糊化特性，方法參照GB/T 14490—2008《糧油檢驗谷物及淀粉糊化特性測定 粘度儀法》。

1.3.6 饅頭的制作、感官評價和質(zhì)構(gòu)分析

饅頭制作采用一次成型法。取小麥粉和不同比例的薏米混合粉200 g。將1%酵母和1%的蔗糖放入適量的37 ℃水進(jìn)行活化，計時5 min，將活化后的酵母放入小麥粉和混合粉中進(jìn)行和面，和好面后壓面10次。等分成3 分，進(jìn)行搓圓。放在37 ℃、相對濕度70%的霧化醒發(fā)箱，醒發(fā)45 min。將醒發(fā)好的面團(tuán)放入蒸鍋進(jìn)行蒸制，蒸制30 min，將蒸好饅頭取出冷卻1 h放到塑封袋進(jìn)行保存，然后進(jìn)行感官評價和質(zhì)構(gòu)分析。

饅頭感官評價方法按照LST 3204—1993《饅頭用小麥粉》，評定人員由經(jīng)過培訓(xùn)的10 人小組組成。對小麥粉和各添加量的薏米混合粉的饅頭進(jìn)行感官評價。

質(zhì)構(gòu)分析參考Sim等[19]的方法。對冷卻好的饅頭進(jìn)行切片切成20 mm的薄片，采用直徑20 mm的球形探頭，檢測速率102 mm/min，形變量50%，起始力5 N。對硬度、回復(fù)性、內(nèi)聚性、彈性、膠黏性和咀嚼性進(jìn)行考察。

1.4 統(tǒng)計分析

利用SPSS 17.0統(tǒng)計軟件（IBM）進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 薏米全粉添加量對小麥粉基本成分的影響

表1 薏米全粉添加量對小麥粉基本成分的影響Table 1 Effect of addition of coix seed fl our on chemical components of wheat fl our%

由表1可知，隨著薏米全粉的添加，小麥粉中的蛋白質(zhì)、脂肪和灰分有顯著的增加，當(dāng)薏米全粉添加量大于10%時，混合粉蛋白質(zhì)含量與小麥粉相比差異性顯著，當(dāng)薏米全粉添加量大于5%時，混合粉的脂肪與灰分含量與小麥粉差異顯著。這是因為薏米全粉中蛋白質(zhì)含量遠(yuǎn)比米、面高，薏米全粉的添加可以降低復(fù)配小麥粉碳水化合物的含量，可以降低主食之中熱量的攝入[20]。薏米全粉中的油脂含有豐富的不飽和脂肪酸，薏米作為全谷物的添加，增加了小麥粉的油脂含量，同時薏米富含Zn、Fe、Ca和Mg等微量元素，因此可以在一定程度上緩解小麥粉因精細(xì)加工而導(dǎo)致的礦物質(zhì)，維生素和油脂損失的問題[21]。

2.2 薏米全粉添加量對小麥粉粉質(zhì)特性的影響

面團(tuán)的形成時間表示面團(tuán)面筋的形成速率，穩(wěn)定時間考察面筋的強(qiáng)弱，弱化度則表示面團(tuán)的抗剪切能力。由表2可知，隨著薏米全粉添加量的增加，面團(tuán)的形成時間和穩(wěn)定時間變化差異不顯著，未使上述兩指標(biāo)像燕麥、小米等雜糧的添加使得小麥粉的發(fā)生劣變[22]。而吸水率略有下降，在薏米全粉添加量為20%～25%時下降顯著。而弱化度隨著薏米全粉的添加而逐漸增大，在添加量為15%～25%時差異顯著。由于薏米全粉中含有一定量的膳食纖維，同時薏米全粉作為全谷物，其中的脂肪氧化酶活性更高，脂肪氧化酶可以把小麥粉的S—H鍵氧化成S—S鍵，從而改善了小麥粉因為薏米全粉的添加而面筋減少的問題，因此其穩(wěn)定時間變化不明顯[23-25]。此外，由于薏米的添加稀釋了面筋蛋白的濃度，導(dǎo)致復(fù)配小麥粉面團(tuán)的抗剪切能力的降低，使得面團(tuán)的弱化度增加。

表2 薏米全粉添加量對小麥粉粉質(zhì)特性的影響Table 2 Effect of addition of coix seed fl our on farinograph properties of wheat fl our

2.3 薏米全粉添加量對小麥粉拉伸特性的影響

由表3可知，隨著薏米全粉的添加，拉伸能量略有減小，并隨著醒發(fā)時間的延長，不同添加量之間的差異性減小。與對照相比，45 min薏米全粉添加量為5%的差異顯著，90 min時薏米全粉添加量為10%差異顯著，到135 min 20%的薏米添加量差異才顯著。隨著薏米全粉的添加，面團(tuán)的延伸性逐漸減小，并且隨著時間的延長，各添加量之間顯著性越來越大。隨著薏米全粉的添加，面團(tuán)的最大拉伸阻力在45 min和135 min時差異不顯著。與對照相比，薏米全粉各個添加量在45 min和90 min時拉伸比差異都不顯著，在135 min時拉伸比隨著薏米全粉添加量的增加而增加，并且在薏米全粉添加量為15%～25%差異顯著。

上述現(xiàn)象可能是薏米全粉的添加稀釋了面筋蛋白的濃度和薏米全粉中脂肪氧化酶把面筋蛋白中的S—H鍵氧化為S—S鍵，從而在一定程度增強(qiáng)了面筋蛋白的彈性，這兩方面共同作用的結(jié)果[23-25]。實際上反映拉伸特性最主要的指標(biāo)是能量和比值，面團(tuán)能量數(shù)值提供了面團(tuán)強(qiáng)度的信息和小麥粉烘焙特性，拉伸比表示曲線阻力和面團(tuán)拉伸長度的關(guān)系，拉伸曲線面積大、比值適中的面團(tuán)品質(zhì)好，其黏彈性優(yōu)良[26]。本研究結(jié)果表明薏米全粉的添加使面團(tuán)能量略有降低，拉伸比增加，因此可以減緩薏米全粉對饅頭的劣變作用。

表3 薏米全粉添加量對小麥粉拉伸指數(shù)的影響Table 3 Effect of addition of coix seed fl our on extensograph properties of wheat fl our

2.4 薏米全粉添加量對小麥粉糊化特性的影響

表4 薏米全粉添加量對小麥粉糊化特性的影響Table 4 Effect of addition of coix seed fl our on gelatinization properties of wheat fl our

由表4可知，隨著薏米全粉添加量的增加，混合粉的糊化溫度和最高黏度顯著增加，而最終黏度、崩解值和回生值顯著降低。本研究結(jié)果與熊柳[27]和林親錄[28]等研究結(jié)果一致。淀粉突然吸水膨脹的溫度稱為糊化溫度，糊化溫度的高低代表了糊化的難易程度，因為薏米全粉淀粉的結(jié)晶度高，糊化焓值高，初始糊化溫度高，從而導(dǎo)致薏米難糊化，因此向小麥粉中加入薏米全粉會使其糊化溫度升高；隨著薏米全粉的添加，小麥粉的最高黏度增加，這可能是因為薏米淀粉的結(jié)晶度更高，糊化吸水膨脹所產(chǎn)生的黏度更大[29]。崩解值是最大黏度和谷值黏度的差值，顯示了面團(tuán)在糊化時的穩(wěn)定性，崩解值越低面團(tuán)熱穩(wěn)定性越強(qiáng)，隨著薏米全粉添加，小麥粉的崩解值降低，這是因為薏米全粉的高含量的蛋白質(zhì)和纖維會提高淀粉的熱穩(wěn)定性，因此導(dǎo)致小麥粉崩解值的降低。回生值顯示了最終黏度和谷值黏度的差值，反映出小麥粉的老化程度，回生值越小說明小麥粉越不易老化，由結(jié)果可知，隨著薏米全粉添加量的增加，小麥粉回生值降低，可能因為薏米全粉中高含量的蛋白質(zhì)和纖維素抑制了淀粉氫鍵的重新排列，從而抑制了淀粉的老化。

2.5 薏米全粉添加量對饅頭質(zhì)構(gòu)的影響

表5 薏米全粉添加量對饅頭質(zhì)構(gòu)的影響Table 5 Effect of addition of coix seed fl our on texture properties of wheat fl our

由表5可知，隨著薏米全粉添加量的增加，與對照相比，饅頭的硬度增加了43%，彈性增長了13%，膠黏性和咀嚼性相較于對照組略有增加。硬度和咀嚼性是衡量面制品品質(zhì)的兩個重要指標(biāo)，在一定范圍內(nèi)，硬度和咀嚼性越小，面團(tuán)越柔軟，口感越好[16]，因此薏米全粉的添加會使饅頭質(zhì)地產(chǎn)生不利的影響。這可能是因為薏米全粉稀釋了面筋蛋白的濃度，使饅頭比容減小，從而使饅頭的硬度和咀嚼性增加。由于薏米全粉的添加促使了S—S鍵的形成，小麥粉彈性增加，因此饅頭的彈性增加。同時由糊化結(jié)果（表4）表明薏米全粉的添加增加了小麥粉的黏度，因此膠黏性增加。回復(fù)性表示樣品在第1次壓縮過程中回彈的能力，反映了饅頭受壓后迅速恢復(fù)變形的能力，內(nèi)聚性表明了饅頭的內(nèi)部結(jié)合力的大小[30]。同時隨著薏米全粉的添加，饅頭的回復(fù)性和內(nèi)聚性都明顯減小，這說明薏米全粉的添加使饅頭的內(nèi)部結(jié)合力降低。

2.6 薏米全粉添加量對饅頭感官評價的影響

表6 薏米全粉添加量對饅頭感官評價的影響Table 6 Effect of additionof coix seed fl our on sensory evaluation of wheat fl our

如表6所示，隨著薏米全粉的添加，饅頭的各項指標(biāo)總體上呈現(xiàn)降低的趨勢，但是在薏米全粉添加量為5%～10%饅頭的品質(zhì)與對照組相比變化不大。隨著薏米全粉的添加比容有所下降，外觀形狀較對照組有表面出現(xiàn)坑洼，表面粗糙，并出現(xiàn)一定的塌陷。色澤變暗，但是顏色的變化在人可接受范圍內(nèi)。結(jié)構(gòu)、彈韌性也是呈現(xiàn)出降低的趨勢，這與質(zhì)構(gòu)分析中硬度和咀嚼性的增加表現(xiàn)出了一定的相關(guān)性，以及比容的減小，因為薏米全粉的增加，降低了面筋蛋白的含量，降低了面筋的持氣能力。黏牙結(jié)果與質(zhì)構(gòu)結(jié)果中的膠黏性結(jié)果一致。從感官評價可以看出，氣味的評價值隨著薏米全粉的添加先增加再降低，這可能是少量的薏米全粉更加消費者的喜愛，但是當(dāng)添加量大于10%時，薏米全粉可以掩蓋小麥粉的麥香味，使評價值降低。綜上所述，薏米全粉的最適添加量確定為10%。

3 結(jié) 論

薏米全粉的添加增加了小麥粉中蛋白質(zhì)、脂肪和灰分的含量。添加薏米全粉對小麥粉的形成時間，穩(wěn)定時間沒有影響，吸水率和弱化度略有增加。添加薏米全粉對面團(tuán)的能量和延展性略有降低，但是隨著時間的延長薏米全各粉添加量對面團(tuán)能量的影響差異性降低。最大拉伸阻力在45 min和135 min時差異不顯著，拉伸比在45 min和90 min時差異不顯著，但是在135 min時拉伸比增加，在薏米全粉添加量為15%～25%差異顯著。這可能是因為薏米全粉的添加雖然降低了面筋蛋白的含量，但是薏米全粉中的脂肪氧化酶可以將小麥粉的S—H鍵轉(zhuǎn)化為S—S鍵增加了小麥粉的彈性，這其中面筋蛋白的稀釋導(dǎo)致小麥粉品質(zhì)的下降，S—S鍵的增加起到阻止面團(tuán)加工品質(zhì)劣變的作用。同時薏米全粉中的纖維發(fā)揮了類似麥麩中可溶性戊聚糖也可能會起到支撐面筋的作用[31]。薏米全粉的添加增加了小麥粉的糊化溫度和最高黏度，降低了小麥粉崩解值和回生值，說明薏米全粉的添加可改善小麥粉的熱穩(wěn)定性和抗老化能力。

質(zhì)構(gòu)分析結(jié)果表明薏米全粉的添加增加了饅頭的硬度、彈性和咀嚼性，降低了饅頭的回復(fù)性和內(nèi)聚性。感官評定結(jié)果表明薏米全粉的添加使饅頭的比容、色澤、結(jié)構(gòu)、彈韌性和黏牙都有下降，但是5%～10%的薏米全粉的添加量，對饅頭品質(zhì)不顯著，少量薏米全粉的添加更加受人喜愛。

盡管薏米全粉添加降低了面團(tuán)的加工特性，并且使饅頭的質(zhì)地和口感都有所降低，但是薏米全粉作為全谷物，營養(yǎng)豐富，能夠補(bǔ)充精米精面所缺乏的微量營養(yǎng)素，有益于身體健康。并且在薏米全粉添加量為10%時，對饅頭品質(zhì)影響在可接受的范圍之內(nèi)，因此可以考慮10%添加量為最優(yōu)。