臭氧熏蒸對(duì)小麥蒸制饅頭品質(zhì)的影響

李 博 高 鑫（上海工會(huì)管理職業(yè)學(xué)院健康安全系，上海 201415）

饅頭是中國(guó)北方地區(qū)百姓的傳統(tǒng)主食，在膳食結(jié)構(gòu)中占有十分重要的地位［1］。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)［2］，中國(guó)每年面制主食消耗小麥占總產(chǎn)量的75%，其中，饅頭消費(fèi)量占面制食品總量的30%以上。影響?zhàn)z頭品質(zhì)的因素很多，主要有小麥粉的粗細(xì)度、面筋蛋白、α－淀粉酶的活性，以及饅頭制作工藝、面團(tuán)發(fā)酵條件等［3］。目前，面粉性質(zhì)的改善多采用一些化學(xué)添加劑，如添加偶氮甲酰胺作為面粉增筋劑、增白劑等，在小麥粉中的最大使用量為0.045g/kg，過量攝入偶氮二甲酰胺會(huì)誘導(dǎo)哮喘及其它呼吸道疾病的發(fā)生。

臭氧作為一種綠色無任何有害殘留的強(qiáng)氧化劑，能起到殺菌的作用，且低濃度的臭氧對(duì)果蔬保鮮有良好作用［4－6］。同時(shí)，由于臭氧的強(qiáng)氧化性可以作為面粉的漂白劑使用，以改善小麥面粉色澤［7］。黃雄偉等［8］對(duì)新收獲小麥進(jìn)行臭氧熏蒸處理，發(fā)現(xiàn)粗蛋白質(zhì)含量無顯著變化，濕面筋含量與對(duì)照組相比顯著增加，并隨著處理時(shí)間的增加而減小，在流變學(xué)性質(zhì)上，面團(tuán)的抗延伸阻力增加，而延展性減小。臭氧熏蒸后的小麥對(duì)饅頭的質(zhì)構(gòu)和感官評(píng)價(jià)是否有影響，迄今尚未見諸于報(bào)道。

本研究擬利用臭氧熏蒸小麥粒，然后將小麥磨粉，經(jīng)過面團(tuán)制作和發(fā)酵后對(duì)所制的饅頭進(jìn)行感官評(píng)價(jià)，同時(shí)測(cè)定其質(zhì)構(gòu)參數(shù)，探尋臭氧熏蒸小麥對(duì)饅頭品質(zhì)的影響，以期為小麥面粉的品質(zhì)改良開拓一條綠色途徑。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

小麥：煙農(nóng)19號(hào)，濰坊風(fēng)箏面粉有限責(zé)任公司；

高活性鮮酵母：安琪酵母股份有限公司。

1.2 儀器與設(shè)備

臭氧發(fā)生器（圖1）：SK－CFG－1C型，高壓放電法，產(chǎn)氣量1g/h，濟(jì)南三康環(huán)保科技有限公司；

磨粉機(jī)：MDDP型，布勒設(shè)備工程（無錫）有限公司；

電子天平：YP2002N型，上海菁海儀器有限公司；

和面機(jī)：BO－C02型，佛山市貝奧電器有限公司；

醒發(fā)箱：GH－50型，臺(tái)灣早苗儀器設(shè)備有限公司；

切片機(jī)：GHQ－3型，臺(tái)灣早苗儀器設(shè)備有限公司；

面包饅頭體積測(cè)定儀：JMTY型，鄭州中谷機(jī)械設(shè)備有限公司；

質(zhì)構(gòu)儀：TA－XT2i型，英國(guó)Stable Micro Systems公司。

圖1 小麥樣品進(jìn)行臭氧處理時(shí)的裝置示意圖Figure 1 The device schematic of ozone treatment for wheat

1.3 臭氧熏蒸處理小麥面粉的制備

將收獲后的冬小麥煙農(nóng)19號(hào)，置于室溫條件下潤(rùn)麥20h，使小麥含水量達(dá)到15.5%（濕基）。將濕潤(rùn)的小麥顆粒放入連續(xù)式臭氧發(fā)生器內(nèi)進(jìn)行臭氧熏蒸處理，臭氧發(fā)生量為1g/h，投加量為5mg/L，氣源流量為3.3L/min，臭氧熏蒸時(shí)間分別為0，0.5，1.0，1.5，2.0h。將臭氧處理后的小麥用磨粉機(jī)制粉。

1.4 饅頭的制作方法

按照李夢(mèng)琴等［9］的方法修改如下：取適量的水放入和面缽內(nèi)，然后稱取1.5g的酵母加入到40℃左右的溫水中，進(jìn)行攪拌使酵母充分溶解在水中，稱取200g面粉加到水中。用和面機(jī)攪拌10min后，取出攪拌好的面團(tuán)。將稍作整理后的面團(tuán)，放入醒發(fā)箱（溫度為（32±1）℃，相對(duì)濕度80%～90%）醒發(fā)30～40min。取出醒發(fā)后的面團(tuán)，在壓片機(jī)擠壓趕氣。然后，按面團(tuán)平均分成兩塊，將面團(tuán)手揉成型，饅頭成型高度約為6cm。將成型后的饅頭胚放入醒發(fā)箱中二次醒發(fā)15min。然后取出放入蒸鍋中蒸20min，關(guān)火1～2min后取出，蓋上干紗布冷卻40～60min。

1.5 水分和pH值的測(cè)定

根據(jù)GB/T 21118—2007《小麥粉饅頭》對(duì)饅頭的水分和pH值進(jìn)行測(cè)定，重復(fù)3次，取平均值。

1.6 比容的測(cè)定

隨機(jī)取3個(gè)新鮮饅頭，使用精確度0.1g的電子天平稱饅頭的質(zhì)量。用體積儀測(cè)定饅頭的體積，每個(gè)測(cè)3次，取平均值。饅頭比容按式（1）計(jì)算：

式中：

U——饅頭比容，mL/g；

V——樣品饅頭體積平均值，mL；

W——樣品饅頭重量平均值，g。

1.7 感官評(píng)價(jià)

按SB/T 10139—93執(zhí)行。

1.8 饅頭質(zhì)構(gòu)測(cè)定

根據(jù)毛根武等［10－12］的方法修改如下：選取3個(gè)新鮮的饅頭，切片方法為豎切厚15mm，每個(gè)饅頭樣品取中間3片，共9片，放置在密閉容器中，在5min內(nèi)用質(zhì)構(gòu)儀測(cè)定饅頭片的質(zhì)構(gòu)參數(shù)。質(zhì)構(gòu)儀探頭為壓盤式，測(cè)前速度為3.0mm/s，測(cè)試速度和測(cè)后速度為1.0mm/s，測(cè)試距離為60%，感應(yīng)力為5g。質(zhì)構(gòu)測(cè)定的主要指標(biāo)包括硬度（hardness）、耐嚼性（chewiness）和回復(fù)性（reliliness）。每一個(gè)樣品測(cè)定3次，取平均值。

1.9 數(shù)據(jù)處理

試驗(yàn)結(jié)果以平均值±標(biāo)準(zhǔn)差來表示，用SPSS 19.0軟件對(duì)所獲得的結(jié)果進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，顯著性檢驗(yàn)采用ANOVA程序中的Duncan法，P＜0.05即差異顯著。

2 結(jié)果與分析

2.1 臭氧熏蒸對(duì)饅頭水分含量與pH值的影響

由圖2可知，饅頭水分隨著臭氧熏蒸時(shí)間的延長(zhǎng)先增加后減少，在1.0h時(shí)達(dá)到最大值。饅頭水分含量和面團(tuán)的持水性能有關(guān)，適當(dāng)?shù)难魰r(shí)間可以增加濕面筋的含量，持水性能增加。過長(zhǎng)時(shí)間的臭氧熏蒸則破壞了面粉中的蛋白質(zhì)，使得面筋持水性能下降，導(dǎo)致饅頭中水分含量下降。

圖2 臭氧處理時(shí)間對(duì)饅頭水分含量的影響Figure 2 Effect of ozone treatment time on the water content of steamed breads

由圖3可知：隨著臭氧處理時(shí)間的增加，饅頭pH值一直下降，主要是由還原糖發(fā)酵產(chǎn)酸引起的。處理1.5h和1.0h時(shí)，pH值變化不大，可能是由于臭氧處理產(chǎn)生一些小分子蛋白質(zhì)，這些小分子物質(zhì)容易被酵母菌分解產(chǎn)生NH3，與酸中和，導(dǎo)致pH值變化較小。

圖3 臭氧處理時(shí)間對(duì)饅頭pH值的影響Figure 3 Effect of ozone treatment time on the pH value of steamed breads

2.2 臭氧熏蒸對(duì)饅頭比容的影響

圖4 臭氧處理時(shí)間對(duì)饅頭比容的影響Figure 4 Effect of ozone treatment time on the specific volume of steamed breads

由圖4可知，隨著臭氧處理時(shí)間的增加，饅頭的比容先增大后減小，臭氧處理1.0h時(shí)達(dá)到最大值。各處理時(shí)間對(duì)饅頭比容的有影響現(xiàn)顯著性差異（P＜0.05）。這是因?yàn)樵诔粞跹暨^程中，臭氧的強(qiáng)氧化作用改變了面粉的性質(zhì)，較短的臭氧處理時(shí)間內(nèi)面筋結(jié)構(gòu)得到一定的加強(qiáng)，濕面筋含量也顯著增加［8］；但是隨著臭氧時(shí)間的延長(zhǎng)，小麥粉面團(tuán)的面筋結(jié)構(gòu)在一定程度上遭到破壞，小麥粉的濕面筋含量減小。面筋的變化影響了面筋持氣力，從而改變了饅頭的比容。

2.3 臭氧熏蒸對(duì)饅頭感官品質(zhì)的影響

由表1可知：與對(duì)照組相比，隨著臭氧熏蒸時(shí)間的增加，饅頭的表面結(jié)構(gòu)、內(nèi)部結(jié)構(gòu)、彈性、韌性評(píng)分先增加后減小。然而，隨著臭氧熏蒸時(shí)間的增加，饅頭的表面色澤、黏性評(píng)分增大，饅頭的食味評(píng)分顯著減小（P＜0.05）。短時(shí)間用臭氧熏蒸小麥，會(huì)增強(qiáng)面團(tuán)的面筋結(jié)構(gòu)，濕面筋含量也顯著增加［8］。但是隨著臭氧處理時(shí)間的延長(zhǎng)，面團(tuán)的面筋結(jié)構(gòu)會(huì)遭到破壞，濕面筋含量減小。這可以在一定程度上解釋饅頭內(nèi)部結(jié)構(gòu)、表面結(jié)構(gòu)、彈性和韌性的變化。臭氧的強(qiáng)氧化性能夠破壞面粉中的類胡蘿卜素的結(jié)構(gòu)，使其白度不斷增加，也使得饅頭的白度增加。在表面色澤方面的得分會(huì)隨著處理時(shí)間延長(zhǎng)而不斷增加。但是，臭氧處理會(huì)使α－淀粉酶活性不斷降低，導(dǎo)致蒸煮過程中其對(duì)饅頭中淀粉的水解速率下降，所蒸煮出的饅頭黏性顯著降低（P＜0.05）。

表1 饅頭品質(zhì)評(píng)分表Table 1 Evaluation of steamed bread characters

表1 饅頭品質(zhì)評(píng)分表Table 1 Evaluation of steamed bread characters

同列不同字母表示差異顯著，P＜0.05。

處理時(shí)間/h 表面色澤 表面結(jié)構(gòu) 內(nèi)部結(jié)構(gòu) 彈性 韌性 黏性 味道0.0 7.62±0.36a7.42±0.19b 6.34±0.37a6.25±0.32b 6.82±0.31b 5.91±0.19a5.07±0.19e 0.5 8.17±0.31a8.15±0.25c 7.54±0.43c 7.42±0.34c 8.58±0.40d 6.62±0.22b 4.78±0.28d 1.0 8.42±0.57a9.05±0.32e 8.78±0.25d 8.41±0.49d 8.41±0.34d 7.70±0.25c 4.17±0.24c 1.5 8.92±0.45b 8.29±0.25d 7.08±0.19b 7.02±0.25c 7.66±0.31c 8.08±0.19d 3.79±0.25b 2.0 9.05±0.32b 6.93±0.35a6.21±0.25a5.55±0.43a6.16±0.24a8.37±0.22e 3.25±0.38a

與此同時(shí)，隨著臭氧對(duì)小麥處理時(shí)間的不斷增加，小麥粉中本身的揮發(fā)性成分會(huì)被臭氧氧化，加上部分氨基酸、蛋白質(zhì)等會(huì)生成揮發(fā)性物質(zhì)，在一定程度上掩蓋了饅頭的麥香味。臭氧熏蒸1.0h時(shí)饅頭的表面結(jié)構(gòu)、內(nèi)部結(jié)構(gòu)、彈性的得分最高，同時(shí)在表面色澤、韌性等方面也有較高得分，相比較而言，1.0h的熏蒸處理時(shí)間是較為合適的。在對(duì)饅頭的味道評(píng)價(jià)上，經(jīng)過臭氧處理的饅頭味道得分顯著下降。

2.4 臭氧熏蒸對(duì)饅頭質(zhì)構(gòu)的影響

由圖5可知，與未處理組相比，臭氧處理會(huì)影響?zhàn)z頭的硬度、彈性、咀嚼性和回復(fù)性，其中隨著臭氧處理時(shí)間的增加，彈性和咀嚼性先增加后減小。

由于臭氧處理對(duì)小麥α－淀粉酶活性和面筋含量有影響，而α－淀粉酶活性的降低抑制了不溶性淀粉“液化”成可溶性淀粉的能力。小麥粉面團(tuán)面筋含量的增加也促進(jìn)了小麥面團(tuán)的強(qiáng)度顯著增加。所以，在適量的臭氧處理范圍內(nèi)，饅頭硬度隨著臭氧處理時(shí)間的延長(zhǎng)而減小。但是，隨著臭氧處理時(shí)間的延長(zhǎng)，對(duì)小麥粉面團(tuán)的面筋結(jié)構(gòu)會(huì)造成過度破壞，從而導(dǎo)致蒸煮后饅頭硬度減小。臭氧處理后的小麥粉制作的饅頭的彈性變化，與小麥粉中面筋的品質(zhì)保持一致。所以，隨著臭氧處理時(shí)間的增加，饅頭的彈性先增加后下降。饅頭的咀嚼性和回復(fù)性也是主要受小麥粉面團(tuán)面筋筋力和α－淀粉酶活性的影響，導(dǎo)致了制作出的饅頭的咀嚼性和回復(fù)性變化。

由圖5還可以看出，在臭氧處理時(shí)間為1.0h時(shí)，饅頭的彈性和回復(fù)性均取得最大值，而饅頭的咀嚼性和硬度也比較適中。結(jié)合表1的結(jié)果可知：臭氧對(duì)小麥熏蒸時(shí)間在1.0h左右時(shí)，所制得的饅頭具有較好的感官和質(zhì)構(gòu)性質(zhì)。

3 結(jié)論

圖5 臭氧處理時(shí)間對(duì)饅頭硬度、彈性、咀嚼性和回復(fù)性的影響Figure 5 Effect of ozone treatment time on the hardness，elasticity，chewiness and resilience of steamed breads

通過采用感官評(píng)價(jià)和質(zhì)構(gòu)測(cè)定研究了臭氧熏蒸處理小麥顆粒對(duì)制作饅頭品質(zhì)的影響。與未處理組相比，隨著臭氧處理時(shí)間的增加，饅頭的比容，感官評(píng)價(jià)中的表面結(jié)構(gòu)、內(nèi)部結(jié)構(gòu)、彈性和韌性評(píng)分先增加后減小，饅頭的表面色澤、黏性隨著臭氧處理時(shí)間的增加而增大，饅頭食味減小。在質(zhì)構(gòu)方面，與未處理組相比，臭氧處理時(shí)間的增加，饅頭的硬度、彈性、咀嚼性和回復(fù)性先增加后減小。綜合饅頭的感官評(píng)分與質(zhì)構(gòu)分析結(jié)果，臭氧對(duì)小麥處理時(shí)間在1.0h左右時(shí)所制得的饅頭具有較好的感官和質(zhì)構(gòu)性質(zhì)。結(jié)果表明，臭氧熏蒸處理小麥顆粒可以部分替代面粉增筋劑和增白劑，同時(shí)，臭氧可以在處理過程中分解成氧氣，不會(huì)造成殘留。在后續(xù)試驗(yàn)中，還要研究不同臭氧投加量對(duì)饅頭品質(zhì)的影響。另外，高壓放電法臭氧發(fā)生器能耗較高、產(chǎn)氣量小、產(chǎn)生的氣體中臭氧的空氣重量比低下，如果不以純氧作為氣源，還會(huì)產(chǎn)生致癌的氮氧化合物，大大限制了臭氧在工業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用。目前有研究［13］報(bào)道使用新型電解式臭氧發(fā)生器可以克服高壓放電法臭氧發(fā)生器的不足，也是今后深入研究的一個(gè)方向。

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