莜麥饅頭品質改良劑的研究

2014-06-11 02:44:54曲麗潔徐永斌云月英李俊芳張歡子

中國糧油學報 2014年2期

汪磊曲麗潔徐永斌云月英李俊芳張歡子

(內蒙古科技大學數理與生物工程學院1，包頭 014010)(內蒙古科技大學生物工程與技術研究所2，包頭 014010)(河北北方學院3，張家口 075000)

莜麥又稱裸燕麥，是內蒙古地區特產谷類。莜麥營養豐富[1]，且頗具保健療效[2-4]，尤其是其富含賴氨酸，與小麥粉搭配蒸制饅頭，可以有效彌補小麥饅頭中賴氨酸含量不足的缺陷，從而起到蛋白質互補的功效[5]。

由于莜麥中不含有面筋蛋白，不能形成面筋網絡結構，且其纖維含量較高，若添加過多，可能會造成小麥面筋蛋白過度稀釋，持氣性變差，使饅頭體積變小，質地粗糙，口感變差。為了解決上述問題，本試驗在莜麥饅頭制作的過程中添加一定量的品質改良劑，以改善產品的質量，為莜麥饅頭的工業化生產提供依據。

1 材料與方法

1.1 主要材料

塞川莜面：武川糧油總公司；高筋小麥粉：內蒙古五原縣三寶面業有限公司；安琪酵母：安琪酵母股份有限公司；卡拉膠：海星食品工業有限公司；羧甲基纖維素鈉：上海申光食用化學品有限公司；黃原膠：淄博中軒生化有限公司；白砂糖：內蒙古正北食品有限公司。

1.2 主要儀器

QTS-25型質構儀：美國Brookfield公司；PSX智能型恒溫恒濕培養箱：寧波萊福科技有限公司；101型電熱鼓風干燥箱：北京科偉永興儀器有限公司；3102型電子天平：上海躍平科學儀器有限公司；MC-SH 215型美的電磁爐：廣東美的生活電器制造有限公司。

1.3 試驗方法

1.3.1 饅頭的制作工藝[6]

稱取適量的原輔料，其中品質改良劑使用前用60 ℃的熱水充分溶解，添加輔料混勻后采用一次和面法和面15 min，然后將面團在溫度34 ℃、相對濕度85%的恒溫恒濕培養箱中發酵90 min，發酵后的面團分割成50 g/個的饅頭坯，將饅頭坯搓圓后置于蒸鍋中蒸制30 min，取出冷卻即為成品。

1.3.2 水分含量的測定

采用105 ℃干燥恒重法測定[7]。

1.3.3 饅頭比容測定

將冷卻至室溫的饅頭稱重，用小米替換法測定饅頭的體積，饅頭的比容為體積與質量比[7]。

1.3.4 TPA測試

取室溫下冷卻1 h后的樣品饅頭切成25 mm厚度的饅頭片，平放于柱形探頭的正下方TPA(texture profile analysis)測試。測試使用的探頭為TA 4/1000型，TPA測試條件為：測試速度1 mm/s，壓縮程度15%，2次壓縮間隔時間5 s，感應力5 g，特性參數包括硬度、黏著性、彈性、黏聚性、咀嚼性和回復性。

1.3.5 饅頭感官評價

評分人員評分前，先用溫水漱口，再按評分方法和評分標準對產品各個指標評分，一次評分完后，再用溫水漱口，進行下一次評分，評完后在備注中寫下總體意見，包括產品感官評價標準上列出的和未列出的[8]。

表1 饅頭感官評分標準

1.3.6 統計處理

所有數據應用Excel軟件、SPSS軟件和Designer expert軟件進行處理和分析。其中，顯著性分析采用Duncan檢驗，P>0.05判定為變化不顯著，P<0.05判定為變化顯著。

2 結果與分析

2.1 卡拉膠對莜麥饅頭的影響

卡拉膠是從紅藻中提取的一種高分子親水性多糖，具有形成親水膠體和凝膠、增稠、乳化、成膜、穩定分散等特性，用于面制品中可以增加面團持水能力，延緩面團變硬的時間，具有保鮮的作用。

表2 卡拉膠對莜麥饅頭的影響

注：用Duncan法進行多重比較，同列上標不同小寫字母表示有顯著差異(P<0.05)，下同。

試驗研究了不同卡拉膠添加量對莜麥饅頭的影響，結果表明卡拉膠對莜麥饅頭的比容影響顯著，莜麥饅頭的比容隨卡拉膠添加量的增加呈先上升后下降的趨勢，當卡拉膠添加量超過1.5%時，莜麥饅頭的比容有所下降，可能是由于卡拉膠良好吸水性使其能吸收大量水分，減少蛋白潤脹所需水分，降低面筋形成量，從而降低比容[9]。一定添加量的卡拉膠有利于改善莜麥饅頭的內部結構，但添加量過多會導致蒸制的莜麥饅頭有異味，嚴重影響莜麥饅頭的感官評分。卡拉膠添加量為1.5%時，制備的莜麥饅頭質量最好。

2.2 CMC-Na對莜麥饅頭的影響

CMC-Na是一種纖維素羧甲基化衍生物，具有增稠、懸浮、乳化、穩定、賦形、成膜、膨化、防腐、保鮮、耐酸和保健等多種功能，可替代明膠、瓊脂、海藻酸鈉和果膠作用，起到提高食品等級，改善口感和延長保質期等功效。

隨著CMC-Na添加量的增加，莜麥饅頭比容也隨著增大，當CMC-Na 添加量超過0.08%時比容反而下降。這是由于CMC-Na的親水基團在和面的過程中與水結合形成親水膠體而吸水膨脹，膨脹后的CMC-Na分子與糊化后的淀粉等一起充填在面筋蛋白所形成的面筋網絡中，使面筋的持氣性增加，有利于面團過程中CO2的保持，從而使饅頭體積增大。但當CMC-Na用量過大時，由于其對水的親和力比面筋蛋白大，在不增加用水量的狀況下，將造成面筋蛋白吸水下降，面筋的生成量減少，使面筋的彈性、面團的持氣性下降，莜麥饅頭的體積減小[10]。

表3 CMC-Na對莜麥饅頭的影響

此外,CMC-Na能改善莜麥饅頭的口感，但添加量過多時導致面團的黏度過高而均勻性下降，莜麥饅頭的感官評分隨CMC-Na添加量先上升后下降，CMC-Na添加量為0.08%時感官評分顯著高于其他組。

2.3 黃原膠對莜麥饅頭的影響

黃原膠是經發酵工程生產的一種用途廣泛的微生物胞外酸性雜多糖，作為親水性膠體,黃原膠添加在饅頭中的主要作用是可充塞到膨脹的淀粉三維網狀組織中形成膜壁，阻止淀粉羥基之間的締結，防止淀粉的重結晶，從而增大饅頭的持水能力[11]。

從表4可以看出一定范圍內的黃原膠對莜麥饅頭的比容影響不大，但對莜麥饅頭的感官評分有顯著性影響，適量的黃原膠可以改善莜麥饅頭的質構、內部結構和口感，但添加量超過0.3%后莜麥饅頭的色澤較差，且風味欠佳。

表4 黃原膠對莜麥饅頭的影響

2.4 響應面試驗

在單因素試驗的基礎上采用響應面法進行優化，具體試驗方案見表5。以莜麥饅頭感官評分為響應值，響應面優化試驗結果見表6。

表5 Box-Behnken方案設計的因素和水平編碼值表/%

表6 莜麥饅頭品質改良劑試驗方案與試驗結果

利用Design-expert對表6的數據進行多元回歸擬合，得到莜麥饅頭感官評分對卡拉膠(A)、CMC-Na(B)和黃原膠(C)的回歸方程：

Y=70+0.26×A+0.64×B-1.73×C-0.63×A×B+1.39×A×C+0.93×B×C-3.92×A2-2.29×B2-2.89×C2

對該回歸模型方差進行分析，具體結果見表7。

表7 回歸方程的方差分析

由表7可知，模型的F=15.24>F0.01(9,4)=14.66，P=0.000 8<0.01，本試驗所選用的模型具有高度的顯著性，失擬項P=0.193 7>0.05不顯著，決定系數R2=0.951 4，說明擬合程度良好，試驗誤差小，本模型可以用來預測莜麥饅頭的感官評分，模型中一次項C顯著，A和B不顯著；二次項A2和C2極顯著，B2不顯著；交互項AC極顯著，BC顯著，AB不顯著。

根據分析結果做出響應面曲面圖，結果如圖1～圖3所示。由圖1～圖3可以看出，黃原膠對莜麥饅頭感官評分影響最大，黃原膠與卡拉膠、CMC-Na交互作用顯著，卡拉膠與CMC-Na交互作用不顯著。優化后的莜麥饅頭品質改良劑的配方：卡拉膠1.48%，CMC-Na 0.08%，黃原膠0.17%。驗證試驗結果表明，按照該配方制成莜麥饅頭感官評分為81.60，與理論預測值吻合，因此基于響應面法所得的優化配方參數準確可靠。