郭家寶,高振賢,劉彥軍,單子龍,班進福
(石家莊市農林科學研究院/河北省小麥工程技術研究中心,河北石家莊 050041)
隨著人們生活水平的提高,面包成為深受中國消費者喜愛的日常營養早餐[1]。目前,世界上大約有2/3 的人以面包為主食,但面包中纖維素含量較低[2]。人們由于過量食用精加工和高脂、高熱量的食品,導致肥胖癥、血糖與血脂偏高等“富貴病”與日俱增。燕麥是一種食療兼備的特色雜糧作物,主要分布在我國內蒙古、山西、甘肅、青海等地,云南、貴州、四川等省也有種植[3]。2013年我國燕麥種植面積達20×104hm2,年產量達61×107kg;燕麥中蛋白質、脂肪、礦物質元素總量及不飽和脂肪酸含量均居谷物之首,水溶性膳食纖維β-葡聚糖在所有谷物中含量最高[4]。β-葡聚糖可降低人體低密度脂蛋白(LDL)膽固醇,而升高高密度脂蛋白(HDL)膽固醇,對維持血糖平衡和抑制膽固醇的吸收具有明顯效果[5-6]。燕麥中人體8種必需氨基酸含量高于其他谷類作物, 必需氨基酸組成與人體每日所需比例基本相同[7],富含膳食纖維及抗氧化性物質,具有降血糖、降血脂、提高免疫能力、抑制脂質氧化及延緩衰老等重要的生理功能[8]。
本研究以優質強筋小麥品種藁優2018面粉和燕麥粉為材料,研究燕麥粉對小麥面粉面團流變學特性及淀粉糊化特性影響,并進行燕麥面包制作及其質構分析,以期為制作優質燕麥面包提供參考依據。
藁優2018面粉由河北省藁城市農科所提供;燕麥粉為市售(麥上客食品有限責任公司)。
粉質參數測定:根據GB/T14614-2006,采用810110型粉質儀;拉伸參數:根據GB/T14615-2006,采用8600.33.002型拉伸儀;小麥面粉黏度特性:根據LS/T 6101-2002,采用SUPER3型RVA快速黏度分析儀。面包制作和評分參考中國行業標準SB/T 10139-93;面包質構特性測定:面包烤出后,室溫冷卻20 min后測定面包體積,并稱重。室溫冷卻1 h后,裝入塑料袋并密封,在室溫下放置12 h后對面包進行品質評價。采用英國Stable Micro System公司TA-XT2i型物性測定儀進行面包TPA測定。選用探頭型號:SMSP/R36;儀器工作參數:測定模式auto;測試前探頭移動速度2.0 mm·s-1;測試過程中探頭移動速度1.0 mm·s-1;測試后探頭返回移動速度1.0 mm·s-1;壓縮比例75%;停留時間5 s;起始力20 g;測定指標為硬度、粘著性、彈性、粘聚性、膠著性、咀嚼度、回復性、堅實度。
采用SAS V8對數據進行方差分析;采用Duncan multiple comparison法進行多重比較。
由圖1、圖2看出,燕麥粉對面團粉質特性有明顯影響,隨著燕麥粉添加量的增加,面團吸水率逐漸增加,粉質質量指數先減小后增加,面團穩定時間先減小后增加,弱化度先增大后減小再增大。

圖1 燕麥粉對面粉吸水率、粉質質量指數的影響

圖2 燕麥粉對面粉穩定時間、弱化度的影響
由圖3、圖4和圖5可以看出,隨著燕麥粉添加量的增大,面團拉伸能量、拉伸長度、拉伸阻力、最大拉伸阻力、拉伸比例和最大拉伸比例均逐漸減小。說明添加燕麥粉對面團拉伸特性各參數均有弱化作用。

圖3 燕麥粉對面粉拉伸能量、拉伸長度的影響

圖4 燕麥粉對面粉拉伸阻力、最大拉伸阻力的影響
由表1可知,燕麥粉對面粉的淀粉峰值粘度、低谷粘度、衰減度、最終粘度、回生值和峰值時間影響不明顯,但對淀粉糊化溫度影響較大,隨著燕麥粉添加量的增加,淀粉糊化溫度整體呈升高趨勢。

圖5 燕麥粉對拉伸比例、最大拉伸比例的影響
由表2可知,隨著燕麥粉添加量的增加,面包品質變化明顯,具體表現為:(1)面包硬度呈現逐漸增大趨勢,燕麥粉添加量為0%、5%和10%時,面包硬度較小,且三者間差異不顯著;燕麥粉添加量為25%時面包硬度最大。(2)面包彈性呈現逐漸減小的趨勢,添加量為0%、5%和10%時面包彈性較大,三者間差異不顯著;添加量25%時,彈性最小。(3)面包咀嚼度呈現逐漸增大趨勢,添加量為0%、5%、10%和15%時,面包咀嚼度均較小,添加量為25%時,咀嚼度最大。(4)面包回復性呈現逐漸減小的趨勢,添加量為5%和10%時,面包回復性較大,兩者間沒有顯著差異;添加量25%時,回復性顯著低于其他處理。(5)面包粘聚性逐漸減小,添加量5%與10%兩者間面包粘聚性沒有顯著差異;添加量為20%與25%時面包粘聚性沒有顯著差異,粘聚性較大。(6)面包粘著性呈現逐漸增大的趨勢,燕麥添加量為0%、5%、10%、15%和20%時,面包粘著性沒有顯著差異;添加量為25%時,粘著性顯著增高。

表1 燕麥粉對淀粉RVA糊化特性的影響Table 1 Effect of oat flour on RVA characteristic of starch

表2 燕麥粉對面包質構特性的影響Table 2 Influence of oatmeal on bread TPA traits
同列數據后不同小寫字母表示處理間差異顯著(P<0.05)。
Different letters following the values within same column mean significant difference at 0.05 level.
從表3可知,燕麥面包硬度、咀嚼度、膠著性與粉質參數吸水率呈顯著正相關,與拉伸長度呈極顯著負相關。面包粘著性與拉伸長度呈極顯著正相關。面包彈性與形成時間、拉伸長度、最大拉伸阻力和最大拉伸比例呈顯著正相關,與吸水率、弱化度、糊化溫度呈極顯著負相關,與拉伸曲線面積呈極顯著正相關。面包粘聚性與吸水率呈極顯著負相關,與形成時間、拉伸曲線面積、拉伸阻力、最大拉伸阻力和最大拉伸比例呈極顯著正相關,與穩定時間和拉伸長度呈顯著正相關,與弱化度、峰值粘度、低谷粘度、糊化溫度呈顯著負相關。面包回復性與與吸水率呈極顯著負相關,與形成時間、拉伸曲線面積、最大拉伸阻力和最大拉伸比例呈極顯著正相關,與穩定時間、拉伸阻力和拉伸長度呈顯著正相關,與弱化度、峰值粘度、低谷粘度、糊化溫度呈顯著負相關。
本研究結果表明,燕麥粉對優質強筋小麥面粉粉質特性、拉伸特性及淀粉糊化特性影響顯著。隨著燕麥粉添加比例的增大,面團吸水率逐漸增加,面團穩定時間先減小后增加,弱化度先增大后減小再增大,粉質質量指數先減小后增加。面團拉伸能量、拉伸長度、拉伸阻力、最大拉伸阻力、拉伸比例和最大拉伸比例均逐漸減小。說明燕麥粉的添加,對面團拉伸特性各參數均有弱化作用。

表3 燕麥面包質構參數與面粉品質特性相關性分析Table 3 Correlation coefficients between wheat quality traits and bread quality traits of oatmeal bread
*:P<0.05;**:P<0.01.
王杰瓊等[9]研究發現,隨著燕麥全粉添加比例的增加,混合粉濕面筋含量顯著降低,面團的吸水率增大,形成時間和穩定時間先增大后減小,弱化度逐漸增大,最大拉伸阻力和拉伸比例先降低后升高,延伸度逐漸降低;燕麥全粉的替代比例小于20%時,混合粉仍具有較好的加工特性。邱向梅等[10]研究發現,當燕麥粉占混合粉的10%時, 制作的面包工藝性能最佳,與本研究結果一致。姚 佳等[1]通過研究得出,燕麥粉添加量為8%~10%時,所烘制出的燕麥面包品質最優,與未添加燕麥的面包感官品質無顯著差異(P>0.05);當添加量高于15%時,面包表皮不整齊,色澤差,內部組織粗糙,彈性較小,口感粗糙,感官分值較差,與本研究結果一致。王 軍等[11]研究得出,隨著燕麥粉添加量的增加,燕麥面包比容逐漸降低。溫紀平等[12]試驗結果表明,隨著燕麥粉添加比例的提高,混合粉的粉質特性發生顯著變化;吸水率逐漸升高,穩定時間、形成時間及粉質指數與燕麥粉添加比例呈負相關;粉質指數和弱化度呈極顯著負相關。上述研究結論不盡相同,可能跟研究所用小麥品種和燕麥粉品質不同有關。王樹林等[13]研究得出,裸燕麥面包的最佳配方為:裸燕麥面12%、干酵母1%、糖8%、面包改良劑2%;最佳工藝為:醒發溫度33 ℃,醒發時間2.0 h,焙烤溫度180 ℃,焙烤時間20 min。研究結論與本研究結論不盡相同,可能跟試驗小麥品種品質、燕麥粉品質以及在制作面包過程中加入面包改良劑有關。班進福等[14]以河北省主推強筋小麥品種為原料,進行了面包加工品質的研究,結果表明,面包評分與面包質構的粘聚性呈極顯著正相關,與面包質構的硬度、膠著性、咀嚼度、堅實度均極顯著負相關。本研究結合燕麥面包質構特性的顯著性分析以及燕麥面包中燕麥粉最大化的目標得出,在藁優2018小麥面粉中添加10%燕麥粉,既保證燕麥面包的感官品質,又滿足燕麥面包營養最大化。