山藥薏米芡實混合粉對小麥粉加工品質的影響

石晶紅 郝水源 郭淑文

(河套學院農學系，內蒙古 巴彥淖爾 015000)

山藥又名淮山藥、薯蕷，為薯蕷科薯蕷屬植物，具有除熱寒邪氣、補中、益氣、長肌肉等功效。薏米又稱薏苡，為禾本科薏苡屬植物，其營養及藥用價值極高[1]，具有利水滲濕、健脾止瀉等功效。芡實又名雞頭米，為睡蓮科芡屬植物，具補脾除濕、益腎固精之功效，素有“水中桂圓”之稱。薏米中所含的活性成分不僅具有降血糖、降血脂作用，還能增強機體的免疫功能[2]，而山藥具有降血脂、降血糖和調節脾胃的作用[3]，兩者均為補氣健脾及治療虛胖合并糖脂代謝異常之靶藥[4]。

山藥、薏米和芡實都是營養價值很高的藥食同源食品。近些年來，以山藥、薏米和芡實為原料的食品層出不窮，主要包括糧油制品、乳制品、飲品、罐頭和八寶粥等[5-7]。熊孜等[8]研究了山藥米發糕的加工工藝。王琳等[9]優化了山藥韌性餅干的配方。秦躍奇等[10]研究了芡實饅頭制作工藝研究。江云濤[11]優化了芡實餅干的工藝。陳岑等[12]研究了不同比例的芡實粉對面包品質和淀粉體外消化率的影響。侯俐南[13]研究了不同替代量薏米粉和不同粒徑薏米粉對面團特性和饅頭品質的影響。劉壯[14]研究了薏米全粉對小麥粉加工品質的影響。目前山藥、薏米、芡實在糧油制品中的應用主要集中在配方和工藝研究上，中國尚未見關于山藥、薏米和芡實混合粉對小麥粉面團及饅頭品質影響的研究報道。試驗擬將山藥、薏米、芡實粉碎后添加到小麥粉中，考察不同比例的混合粉對小麥粉面團特性及饅頭品質的影響，旨在為新型功能性饅頭的開發提供依據。

1 材料與方法

1.1 材料與設備

小麥粉：內蒙古恒豐食品工業股份有限公司；

薏米、淮山藥(干)、芡實：市售；

高速中藥粉碎機：QE-10A型，武義縣屹立工具有限公司；

混合實驗儀：Mixolab2型，法國肖邦公司；

快速黏度分析儀：Tecmaster型，澳大利亞Newport Scientific公司；

電子天平：BSA323S型，賽多利斯科學儀器(北京)有限公司；

恒溫恒濕箱：HWS-080型，上海精宏實驗設備有限公司；

和面機：CS-B5A型，廣州市宏陽鑄造有限公司；

質構儀：TX-XT Plus型，Micro Systems,Scarsdale,NY,USA。

1.2 試驗方法

1.2.1 山藥、薏米、芡實混合粉的制備 將山藥、薏米、芡實去除雜質，分別用粉碎機粉碎并過100目篩備用。再將薏米、山藥、芡實按m薏米∶m山藥∶m芡實為1∶1∶1的比例混合均勻，得到混合粉。

1.2.2 營養成分的測定

(1) 水分：按GB/T 5009.3—2016執行。

(2) 灰分：按GB 5009.4—2016執行。

(3) 蛋白質：按GB/T 5009.5—2016執行。

聯網收費是高速公路運營中的一項基本業務，征收的費用主要用來償還修路貸款和改善公路路網條件，是高速公路賴以生存和發展的基礎。隨著高速公路收費業務的信息化程度不斷提高，特別是路網的規模越來越大，車輛的單次通行費用越來越高。部分車輛受利益驅使，往往會采用多種方式偷逃通行費并從中獲益，如利用加裝的假軸來減少通行費，而采用傳統的稽查方法已較難發現這種隱性逃費行為,不能滿足高速公路收費工作的管理要求。因此,利用高速公路收費數據甄別疑似假軸車輛成為一項重要且具有實際意義的課題。

(4) 脂肪：按GB 5009.6—2016執行。

(5) 濕面筋：按GB/T 5506.2—2008執行。

1.2.3 小麥粉糊化特性的測定 將混合粉與小麥粉混合均勻，混合粉添加量分別為0%，10%，20%，30%，40%，采用快速黏度分析儀(RVA)，依照AACC76-21的方法測定。

1.2.4 小麥粉面團熱機械學特性的測定 將混合粉與小麥粉混合均勻，混合粉添加量分別為0%，10%，20%，30%，40%，采用Mixolab混合實驗儀測定小麥粉的各個指標[15-16]。

1.2.5 饅頭的制作方法 將稱量好的原輔料攪拌均勻后，加30 ℃的溫水和面，用和面機和面15 min后，將面團放入恒溫恒濕箱中發酵(溫度為30 ℃、相對濕度為70%)。發酵結束后，將面團揉制成型后醒發15 min。待水煮沸后，將饅頭坯放入蒸鍋中，蒸20 min即可。

1.2.6 饅頭質構特性的測定 采用質構儀測定饅頭的各個指標[17]。試驗前將冷卻好的饅頭切成厚度20 mm的均勻薄片，采用 P32 壓盤式探頭。測試條件：測前速度2.00 mm/s，測試速度5.00 mm/s；測后速度5.00 mm/s；壓縮程度50%，觸發力5 g，壓縮間隔時間5 s。

1.2.7 感官評價 按GB/T 17320—2013《小麥品種品質分類》附錄 A 饅頭感官評價與品嘗的方法，由10名評價者對混合粉饅頭進行感官評價。

1.2.8 數據處理 所有試驗處理進行3次重復，利用SPSS 13.0對所得到的數據進行方差分析及相關分析。

2 結果與分析

2.1 原料粉的營養成分

由表1可知，4種原料粉中薏米粉的蛋白質、脂肪、灰分含量最高，山藥、薏米和芡實粉中均不含濕面筋。

2.2 混合粉對小麥粉糊化特性的影響

RVA試驗結果顯示，小麥粉的所有參數都是最高的，隨著混合粉添加比例的增加，RVA所有參數逐漸降低。添加混合粉降低了小麥粉糊化黏度和崩解值，與鐘雅云等[18]的研究一致。淀粉糊化特性不僅受淀粉結構和淀粉顆粒大小的影響[19]，也受蛋白質、多糖和脂類等成分的影響。高溫處理后淀粉粒溶脹破裂，吸附在淀粉粒表面的蛋白質通過共價鍵或非共價鍵與淀粉相互作用，使小麥粉糊化黏度下降。此外，崩解值和回生值降低，可能是因為薏米和芡實中高含量的膳食纖維，不僅提高了淀粉的熱穩定性，還抑制了淀粉氫鍵的重新排列，從而抑制了淀粉的老化[14]。

當混合粉添加量為10%時，峰值黏度、谷值黏度、最終黏度、崩解值與純小麥粉無顯著差異，但回生值、糊化時間和糊化溫度顯著降低(P<0.05)。表明混合粉淀粉顆粒具有較好的黏附性，在高溫條件下其耐剪切能力和淀粉糊化的熱穩定性未發生變化，但混合粉使小麥淀粉更易吸水、膨脹、糊化，淀粉分子通過氫鍵再締合能力減弱，小麥粉的糊化特性最佳。

表1 原料粉中的基本營養成分Table 1 Basic nutritional composition of raw powder %

表2 混合粉添加量對小麥粉糊化特性的影響?Table 2 The effect of mixed flour addition on the gelatinization characteristics of wheat flour

2.3 混合粉對小麥面團熱機械學特性的影響

由表3可知，隨著混合粉添加量的增加，穩定時間、形成時間、吸水率、C3—C4、C5—C4逐漸減小，蛋白質弱化度、C4/C3逐漸增大，C3值先增大后減小。混合粉添加量為10%～40%時，面團的穩定時間變化差異不顯著，與劉壯[14]的研究類似；混合粉添加量由20%增加到30%時，形成時間顯著降低(P<0.05)。添加混合粉后面團吸水率下降，可能是山藥、薏米和芡實中的蛋白吸水能力比面筋蛋白差導致的。穩定時間變化不大，可能是由于薏米和芡實中含有活性較高的脂肪氧化酶，其可以將小麥粉中的巰基氧化成二硫鍵，從而強化了面筋蛋白的三維結構。此外，由于山藥、薏米和芡實都不含濕面筋，混合粉的添加稀釋了面筋蛋白的濃度，導致小麥粉面團的抗剪切能力降低，使得蛋白質弱化度增加。

試驗結果表明，在小麥粉中添加適量混合粉可以增強小麥淀粉糊化熱穩定性、抗剪切能力和烹煮穩定性，同時對淀粉回生有抑制作用。

2.4 混合粉對饅頭質構特性的影響

在一定范圍內，硬度和咀嚼性越小，面團越柔軟，口感越好。由表4可知，饅頭的硬度和咀嚼性隨著混合粉添加比例的增大逐漸增大，彈性、內聚性先增大后減小，回復性逐漸減小。當混合粉添加量為10%時，饅頭的硬度、膠著性、咀嚼性和回復性低于對照，內聚性高于對照，但以上指標與對照均無顯著差異。當混合粉添加量為10%時，饅頭的彈性最大且顯著高于對照(P<0.05)，可能由于混合粉中的脂肪氧化酶促使二硫鍵的形成，二硫鍵的增加可以阻止面團加工品質的劣變[14]，因此饅頭的彈性增加。當混合粉添加量>20%時，硬度、膠著性和咀嚼性顯著增大，彈性、內聚性和回復性顯著減少(P<0.05)，饅頭品質變差。這是因為混合粉不僅對面筋蛋白起稀釋作用，其所含的膳食纖維也阻礙了面筋網絡的形成，導致面團的氣室減小，面筋的彈性和延展性變差，饅頭的硬度和咀嚼性增加[20]。

表3 混合粉添加量對小麥面團熱機械學特性的影響?Table 3 The effect of mixed flour addition on thermomechanical properties of wheat dough

表4 混合粉添加量對饅頭質構特性的影響?Table 4 The effect of mixed flour addition on the texture characteristics of steamed bread

2.5 混合粉對饅頭感官品質的影響

添加混合粉后饅頭的比容減小，色澤變暗，內部結構粗糙，氣孔變小，黏彈性降低，與質構儀測定的結果一致。比容、內部結構、彈韌性降低，是因為添加混合粉后使面筋蛋白的含量降低，面筋的持氣能力下降。混合粉添加量為10%時饅頭的品質與對照相比變化不大，具體結果見表5。

2.6 相關性分析

由表6可知，形成時間、穩定時間、吸水率、C3、C3—C4、C5—C4和糊化特性參數與饅頭的硬度、膠著性和咀嚼性呈顯著負相關(P<0.01)，與內聚性、回復性呈顯著正相關(P<0.05)；彈性與C3、C3—C4、C5—C4和糊化特性參數呈顯著正相關(P<0.05) ，與穩定時間、吸水率、C1—C2無相關性。添加量與硬度、膠著性和咀嚼性呈極顯著正相關(P<0.01)，與彈性、內聚性和回復性呈極顯著負相關(P<0.01)。

3 結論

山藥、薏米、芡實混合粉的添加對小麥粉的糊化特性、面團熱機械學特性及饅頭的質構特性有顯著影響。

表5 混合粉添加量對饅頭感官品質的影響Table 5 The effect of mixed flour addition on the sensory quality of steamed bread

表6 饅頭質構特性與面團熱機械學特性、糊化特性的相關性?Table 6 Correlation between texture characteristics of steamed bread and thermal mechanical properties and gelatinization characteristics of dough

隨著混合粉添加量的增加，小麥粉的糊化黏度、崩解值、回生值、糊化溫度、糊化時間、面團吸水率、形成時間和穩定時間逐漸降低，蛋白質弱化度和蒸煮穩定性逐漸增大；饅頭的硬度和咀嚼性顯著增大(P<0.05)，彈性先增大后減少，感官評價與質構儀測定結果一致。除彈性與穩定時間、吸水率、C1—C2無相關性外，饅頭的質構特性與面團熱機械學特性、糊化特性顯著相關(P<0.05)。添加量與C1—C2、C4/C3、硬度、膠著性和咀嚼性呈極顯著正相關(P<0.01)，與其他參數呈極顯著負相關(P<0.01)。可通過混合粉面團熱機械學特性、糊化特性對饅頭的質構特性進行預測。當混合粉添加量為10%時，小麥粉的糊化特性最佳，饅頭的品質最好。但山藥和芡實對小麥粉加工品質的影響，還有待于進一步研究。