小麥顆粒粉特性及饅頭制作品質(zhì)研究

陳夢,武騰飛,王曉建,鄭學(xué)玲*

1(河南工業(yè)大學(xué) 糧油食品學(xué)院,河南 鄭州,450000)2(山東魯花(延津)面粉食品有限公司,河南 新鄉(xiāng),453200)

顆粒粉,顧名思義就是面粉顆粒較粗或相對較粗的面粉,須選用硬質(zhì)小麥為原料進(jìn)行加工,而質(zhì)量差的小麥或者軟小麥加工不出來顆粒粉[1]。顆粒粉性松散、不黏手、韌性強(qiáng)、筋力大,由于顆粒粉是用麥芯磨成的,含麥麩(粗纖維)極小,所以灰分低、耐蒸煮、易熟、易消化、易吸收,相對的營養(yǎng)成分也高一些,制成的食品色白凈,味香甜,風(fēng)味獨(dú)特[2]。顆粒粉與常規(guī)面粉相比,顆粒粉在加工過程中減少了研磨次數(shù),所以其粒度稍大,且對胚乳細(xì)胞破壞會比較少。顆粒粉在我國北方傳統(tǒng)蒸煮類食品加工方面有較好的食品加工特性和食用品質(zhì),如耐攪拌、起發(fā)度好、麥香味濃等,可制作出皮薄細(xì)膩,不黏連、不渾湯的餃子及起發(fā)效果佳、香氣誘人的包子和饅頭,制成的面制品口感好、咬勁強(qiáng),并有特殊的麥香味道[1-3]。目前國內(nèi)外已有顆粒粉在意大利面[4]、面包[5-6]等制品上的應(yīng)用研究,研究結(jié)果表明顆粒粉的添加會使意大利面的烹制質(zhì)量提高;且不同的顆粒粉添加量會對面團(tuán)的黏彈性、面包的品質(zhì)和感官特性都有不同程度的影響[7-8]。

雖然很早就已經(jīng)有人提出饅頭顆粒粉的加工措施[9],但是還未有人對顆粒粉的基本特性和顆粒粉饅頭的制作品質(zhì)進(jìn)行系統(tǒng)的研究,所以本研究選用國內(nèi)大型小麥粉加工企業(yè)中銷售較為廣泛的8種小麥顆粒粉和一種常用的饅頭用普通小麥粉為原料,對其基本理化指標(biāo)、糊化等特性進(jìn)行研究,并對其饅頭制作品質(zhì)進(jìn)行相關(guān)性分析,以期為工廠制粉和新型饅頭粉的開發(fā)生產(chǎn)提供參考。

1 材料與方法

1.1 實(shí)驗(yàn)材料

抽取各大型企業(yè)同期生產(chǎn)的顆粒粉8種,采購方式為大型超市、網(wǎng)購。采購方式基本涵蓋了普通市民購買的所有途徑,因此這些樣品基本可以代表目前市售顆粒小麥粉的品質(zhì)現(xiàn)狀,顆粒粉(F1～F8);普通小麥粉(F0),市售;安琪高活性干酵母,市售;實(shí)驗(yàn)室用水均為蒸餾水。

1.2 儀器與設(shè)備

RVA-4快速黏度分析儀,澳大利亞Newport Scientifi公司;破損淀粉儀、F4型流變發(fā)酵測定儀,法國肖邦技術(shù)公司;MJ-III型面筋數(shù)量和質(zhì)量測定儀,杭州天成光電儀器廠;Foss Kjeltec 8400全自動凱氏定氮儀,福斯分析儀器公司;TA-XT型質(zhì)構(gòu)儀,英國Stable Micro Systems公司;和面機(jī),廣州旭眾食品機(jī)械公司;WZZ-2B旋光儀,上海申光儀器儀表有限公司;SP-18S醒發(fā)箱,江蘇三麥?zhǔn)称窓C(jī)械有限公司;BT-9300H激光粒度分布儀,丹東市百特儀器有限公司。

1.3 實(shí)驗(yàn)方法

1.3.1 小麥粉粒度分布測定

采用激光粒度分析儀測定小麥粉粒度分布,測定結(jié)果用D10、D50、D90表示。測定粒度范圍為0.1～340 μm,測試過程中折光率應(yīng)控制在10%～15%。

1.3.2 小麥粉基本理化特性測定

水分含量測定參照AACC Method 44—19方法;灰分含量的測定采用灼燒恒重法,參照GB 5009.4—2016方法;粗蛋白含量測定參照AACC Method 46—11A方法,蛋白質(zhì)換算系數(shù)為5.7;粗淀粉含量測定參照1%鹽酸旋光法;損傷淀粉:使用肖邦Sdmatic破損淀粉儀測定;降落數(shù)值的測定采用GB/T 10361—89降落數(shù)值法;濕面筋含量和面筋指數(shù)的測定采用GB/T 5506.2—2008法。

1.3.3 小麥粉糊化特性的測定

糊化特性的測定參照GB/T 24853—2010方法。

1.3.4 小麥粉面團(tuán)發(fā)酵特性的測定

使用Chopin F4流變發(fā)酵儀測定小麥粉的發(fā)酵特性。面團(tuán)原料(干粉300 g、水150 g、酵母2.4 g)在攪拌機(jī)中攪拌5 min后,準(zhǔn)確稱取315 g面團(tuán)放入流變發(fā)酵儀發(fā)酵框中。測定參數(shù):溫度30 ℃,測試時間3 h,配重2 kg。

1.3.5 饅頭的制作與評價

1.3.5.1 饅頭的制作

參照GB/35991—2018并略有改進(jìn),饅頭通過3個步驟制成。首先,制作面團(tuán),面團(tuán)原料(干粉300 g、水150 g、酵母2.4 g)在攪拌機(jī)中攪拌5 min后,用表面壓力機(jī)進(jìn)行7次壓片,并分割成80 g的面團(tuán),然后,用手將其搓圓成型,并置于溫度為35 ℃和濕度為85%的醒發(fā)箱中發(fā)酵60 min。將發(fā)酵后的面團(tuán)于蒸鍋內(nèi)用沸水蒸制,電磁爐功率為1 800 W,蒸制20 min,燜1 min后取出饅頭[10]。在室溫下冷卻1 h后,評估饅頭的質(zhì)量。

1.3.5.2 饅頭體積和寬高比測定

饅頭比容:采用小米置換法測定饅頭體積,天平測定饅頭質(zhì)量,體積與質(zhì)量之比為比容。饅頭寬高比:使用游標(biāo)卡尺測定饅頭直徑、高度,直徑與高度之比為寬高比。

1.3.5.3 饅頭質(zhì)構(gòu)特性的測定

參照YUE等[11]的方法,將饅頭橫向切片,得到厚度為10 mm的均勻切片。使用P/36探頭測定中間3片的硬度、黏附性、彈性、內(nèi)聚性、膠著性、咀嚼性、回復(fù)性等指標(biāo)。設(shè)定參數(shù)為:觸發(fā)力5 g,壓縮比為50%,2次壓縮時間間隔3 s,試驗(yàn)前速度1 mm/s,試驗(yàn)速度1 mm/s,試驗(yàn)后速度3 mm/s。采用P/36探頭測定中間3片的硬度、彈性、內(nèi)聚性、膠著性、咀嚼性、回復(fù)性等指標(biāo)。

1.4 數(shù)據(jù)分析

所有測定結(jié)果采用平均值±標(biāo)準(zhǔn)偏差(standard deviation,SD)表示。數(shù)據(jù)分析使用SPSS 20.0軟件通過Duncan′s multiple range test檢驗(yàn)(P<0.05)進(jìn)行單因素方差分析(ANOVA)分析樣本之間的顯著性差異。通過Origin 2018進(jìn)行圖表繪制。

2 結(jié)果與分析

2.1 小麥粉粒度分布

粒度是影響小麥粉食用品質(zhì)的重要因素,小麥粉粒度通常用來描述小麥粉粒度粗細(xì)的程度,既能夠體現(xiàn)出小麥粉的加工精度,又同時對面制品有著非常重要的影響[12]。通過激光粒度分布儀對顆粒粉的粒度進(jìn)行表征,D10、D50、D90分別表示小麥粉累計(jì)粒度分布百分?jǐn)?shù)達(dá)到10%、50%、90%時所對應(yīng)的粒徑大小。粒度越小意味著小麥粉顆粒越小,穿過篩網(wǎng)的孔徑越小。小麥粉粒度大小用D10、D50、D90來表示。如圖1所示,F1～F8為顆粒小麥粉,F0為普通小麥粉;顆粒小麥粉D10為(10.27±0.66) μm,D50為(88.23±6.72) μm,D90為(244.83±26.34) μm;而普通小麥粉D10為(9.12±0.09) μm,D50為(59.74±0.29) μm,D90為(10.27±0.66) μm;顆粒粉粒徑顯著大于普通小麥粉。而通常饅頭粉粗細(xì)度為全通過CB36號篩網(wǎng)[13],即粒徑小于160 μm。可見,顆粒粉粒徑顯著大于常規(guī)饅頭用面粉粒徑。顆粒粉粒徑較大,是因?yàn)轭w粒粉是由硬質(zhì)小麥加工而成,硬質(zhì)小麥中的胚乳蛋白質(zhì)與淀粉之間的結(jié)合比較緊密,所以硬質(zhì)小麥所加工成的面粉的顆粒較大,且其形狀也較為規(guī)整[14]。

圖1 小麥粉糊化特性

表1 小麥粉粒度分布

2.2 小麥粉基本理化特性

小麥粉的粒徑不同,所以小麥粉中的組成成分也會有所不同。表2為小麥粉的基本理化指標(biāo)。由表2可以看出,顆粒粉水分含量、粗淀粉含量、面筋指數(shù)、粗蛋白含量和濕面筋含量分別為(14.21±0.66)%,(85.45±1.96)%,91.95±4.27,(10.78±0.41)%,(29.34±1.98)%;F0的水分含量、粗淀粉含量、面筋指數(shù)、粗蛋白含量和濕面筋含量分別為(13.38±0.07)%,(82.48±0.13)%,75.55±0.21,(11.22±0.04)%,(30.05±0.64)%;由結(jié)果可知,顆粒粉面筋指數(shù)顯著高于普通小麥粉,這可能是小麥粉中麥醇溶蛋白與麥谷蛋白的含量及比例不同,所以其面筋指數(shù)不同[15]。顆粒粉灰分含量、損傷淀粉含量(單位UCD,chopin dubios units)分別為(0.21±0.04)%,(10.06±4.71)UCD,F0的灰分、損傷淀粉含量分別為(0.33±0.00)%,(23.80±0.14)UCD;顆粒粉灰分、損傷淀粉含量顯著低于普通小麥粉,這是可能是因?yàn)轭w粒粉是由麥芯磨成的,含麥麩極小,張劍等[16]的研究表明粒度越小的面粉中應(yīng)該含更多的接近皮層部分的粉粒,所以顆粒粉的灰分含量顯著低于普通小麥粉。小麥粉的損傷淀粉含量與小麥的硬度,磨粉工藝等有關(guān),顆粒粉由硬麥加工而成,硬質(zhì)小麥中的胚乳蛋白質(zhì)與淀粉之間的結(jié)合較為緊密,且顆粒粉研磨次數(shù)比普通制粉工藝少,減少了對小麥胚乳組織的破壞,所以顆粒粉損傷淀粉含量顯著低于普通粉,損傷淀粉含量與小麥粉粒徑極顯著負(fù)相關(guān)(P<0.01),F1粒徑最大,可能是因?yàn)槠溥x用硬度較大的小麥加工而成,且研磨次數(shù)最少,所以其受到的機(jī)械性損傷最少,所以其損傷淀粉含量最小。根據(jù)GB/T 35991—2018《糧油檢驗(yàn) 小麥粉饅頭加工品質(zhì)評價》,顆粒粉基本指標(biāo)滿足饅頭制作所需原料的要求。

表2 小麥粉基本理化特性

2.3 小麥粉糊化特性

由圖1可知,顆粒粉峰值黏度為(3 139±314) cP,F0為(2 857±19) cP;顆粒粉谷值黏度為(2 311±286) cP,F0為(2 248±11) cP;顆粒粉最終黏度為(3 661±388) cP,F0為(3 440±12) cP;顆粒粉崩解值和回升值分別為(828±91) cP,(1 349±124) cP,F0分別為(609±8) cP,(1 192±1) cP。峰值黏度、崩解值、回升值與損傷淀粉含量和D50極顯著相關(guān)(P<0.01);最終黏度與損傷淀粉含量顯著相關(guān)(P<0.05),與D50極顯著相關(guān);谷值黏度與D50顯著相關(guān)。顆粒粉的峰值黏度、谷值黏度、崩解值、最終黏度、回升值大于普通小麥粉。峰值黏度反映淀粉分子與水的結(jié)合能力,這與損傷淀粉含量顯著相關(guān),與林江濤等[10]和BLANCHARD等[17]的研究結(jié)果一致,且有研究顯示,峰值黏度高的面粉容易蒸煮,加工出的饅頭評分較高[18]。回升值是指最終黏度與最低黏度的差值,崩解值反映加熱過程中淀粉顆粒結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性,崩解值越小越穩(wěn)定,這是由于大顆粒中淀粉顆粒結(jié)構(gòu)緊密,強(qiáng)度大[19-20],這說明顆粒粉淀粉顆粒結(jié)構(gòu)比普通小麥粉更為緊密。

2.4 小麥粉發(fā)酵特性

面團(tuán)最大膨脹高度反映了發(fā)酵產(chǎn)氣特性,產(chǎn)氣總體積能直接反映酵母產(chǎn)氣力。由表3可知,顆粒粉最大膨脹高度、氣體釋放高度、開始漏氣時間、產(chǎn)氣總體積、氣體保留總體積、氣體保留率分別為(43.31±4.83) mm、(69.67±6.02) mm、(67.47±16.51) min、(1 354.81±154.91) mL、(1 103.81±92.89) mL、(82.18±3.27)%;與普通小麥粉相比,顆粒粉氣體保留時間長、氣體保留率高。面團(tuán)持氣率與損傷淀粉含量、粗淀粉含量極顯著相關(guān),這是因?yàn)檫m當(dāng)?shù)膿p傷淀粉為酵母菌生長提供糖類,從而增加發(fā)酵產(chǎn)氣。在發(fā)酵過程中,面筋網(wǎng)絡(luò)逐漸形成具有一定韌性、彈性和延展性的薄膜,將產(chǎn)生的CO2保留在面團(tuán)內(nèi)部不被逸出[21]。隨著發(fā)酵進(jìn)行,面團(tuán)內(nèi)部充滿CO2氣體,面團(tuán)高度逐漸上升,同時損傷淀粉的吸水率增加,面團(tuán)產(chǎn)氣量增加,高分子不可溶性淀粉被部分酶解[22],面團(tuán)中小氣室壁的延伸性增加,有益于內(nèi)部結(jié)構(gòu),因此面團(tuán)表現(xiàn)出較好的發(fā)酵特性。且淀粉吸水過多也會導(dǎo)致面團(tuán)筋力過低出現(xiàn)塌陷,不能有效持氣。這說明顆粒粉面團(tuán)耐發(fā)酵特性較好、持氣率較高,較適合做發(fā)酵型面制品[23]。

表3 小麥粉發(fā)酵特性

2.5 小麥粉饅頭品質(zhì)特性

2.5.1 小麥粉饅頭比容和寬高比

比容是評價饅頭的一個重要指標(biāo)。由圖2可知,顆粒粉比容和寬高比分別為(2.6±0.2) mL/g,1.8±0.1;F0比容和寬高比分別為(2.4±0.0) mL/g,1.5±0.0。顆粒粉比容稍大于普通小麥粉,與開始漏氣時間和氣體保留率顯著相關(guān),說明顆粒粉饅頭較普通小麥粉挺立,這可能是由于顆粒粉面團(tuán)在發(fā)酵過程中產(chǎn)氣能力較強(qiáng),而普通小麥粉比容小可能是因?yàn)槊鎴F(tuán)持氣能力小于面團(tuán)中微生物的產(chǎn)氣量,面團(tuán)的面筋網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)受到一定程度的破壞,從而使饅頭塌陷,與鄭學(xué)玲等[24]研究結(jié)果一致。

圖2 饅頭的比容和寬高比

2.5.2 小麥粉饅頭質(zhì)構(gòu)特性

質(zhì)構(gòu)剖面分析通過模擬牙齒咀嚼的過程, 食物對外力的反作用程度, 可將部分感官評判數(shù)值化, 對食物的評價更精細(xì)[25]。饅頭硬度、膠著性和咀嚼性與其品質(zhì)呈負(fù)相關(guān),而彈性、內(nèi)聚性和回復(fù)性與饅頭品質(zhì)呈正相關(guān)。表4為質(zhì)構(gòu)儀對饅頭切片的質(zhì)構(gòu)分析,由表4可知,顆粒粉硬度、彈性、內(nèi)聚性、膠著性、咀嚼性、回復(fù)性分別為(1 935.47±340.69) g、0.90±0.02、0.82±0.02、1 580.04±246、1 422.33±226.20、0.48±0.02。與普通小麥粉相比,顆粒粉饅頭的硬度小,膠著性,咀嚼性低,說明咀嚼饅頭時所用力較小,咀嚼呈吞咽狀態(tài)時所需能量較小[10]。這與顆粒粉中損傷淀粉含量、產(chǎn)氣總體積和氣體保留率有關(guān),顆粒粉中的損傷淀粉含量較小,較有利于面積網(wǎng)絡(luò)的形成,CO2氣體均勻充滿面團(tuán),使饅頭內(nèi)部形成均勻的蜂窩狀,從而使饅頭的硬度較低。于普通粉而言,小麥粉粒度過小時,面團(tuán)的持氣能力小于微生物產(chǎn)氣量,其面筋網(wǎng)絡(luò)遭到破壞,進(jìn)而使得饅頭塌陷,具有較高的硬度,所以顆粒粉制作的饅頭硬度、膠著性和咀嚼性顯著小于普通小麥粉。

表4 饅頭的質(zhì)構(gòu)特性

3 結(jié)論

本文通過選用國內(nèi)大型小麥粉加工企業(yè)生產(chǎn)的,且目前銷售較為廣泛的8種小麥顆粒粉,并選擇一種普通小麥粉進(jìn)行比較,探究了小麥顆粒粉的基本理化特性、糊化特性、面團(tuán)發(fā)酵特性及饅頭的制作品質(zhì)。結(jié)果表明小麥顆粒粉的D50為(88.23±6.72) μm、面筋指數(shù)為91.95±4.27,灰分和損傷淀粉含量分別為(0.21±0.04)%,(10.06±4.71)UCD;回升值和崩解值分別為(828±91) cP,(1 349±124) cP;氣體保留時間、氣體保留率分別為(67.47±16.51) min、(82.18±3.27)%;顆粒粉制作的饅頭比容為(2.6±0.2) mL/g,硬度為(1 935.47±349.97) g。小麥粉最終黏度、崩解值、回升值與損傷淀粉含量和D50極顯著相關(guān),谷值黏度與D50顯著相關(guān);面團(tuán)持氣率與損傷淀粉含量、粗淀粉含量極顯著相關(guān);饅頭比容與開始漏氣時間和氣體保留率顯著相關(guān);饅頭硬度與損傷淀粉含量極顯著正相關(guān)、與D50顯著負(fù)相關(guān)。綜合比較,與普通小麥粉相比,顆粒粉粒度大,灰分低、損傷淀粉含量低;發(fā)酵特性較好;制作的饅頭比容大、硬度小,比較綿軟、不黏口。綜上所述,同普通小麥粉相比,顆粒小麥粉饅頭加工品質(zhì)較優(yōu)。因此企業(yè)在小麥制粉時可以適當(dāng)改變磨粉工藝,控制磨粉強(qiáng)度,減少研磨次數(shù),減少淀粉損傷,提高小麥粉的使用價值,可以將顆粒粉應(yīng)用到新型饅頭粉的開發(fā)上,饅頭專用顆粒粉的開發(fā)生產(chǎn)有待進(jìn)一步研究。