適合糖尿病患者食用的高粱饅頭配方的研究

徐雪娣，徐志祥，杜方嶺，邱 斌，宗愛珍，徐同成

(1山東省農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)產(chǎn)品研究所/山東省農(nóng)產(chǎn)品精深加工技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，濟(jì)南 250100；2山東農(nóng)業(yè)大學(xué)食品科學(xué)與工程學(xué)院，山東泰安 271018)

適合糖尿病患者食用的高粱饅頭配方的研究

徐雪娣1，2，徐志祥2，杜方嶺1，邱 斌1，宗愛珍1，徐同成1

(1山東省農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)產(chǎn)品研究所/山東省農(nóng)產(chǎn)品精深加工技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，濟(jì)南 250100；2山東農(nóng)業(yè)大學(xué)食品科學(xué)與工程學(xué)院，山東泰安 271018)

研究高粱饅頭的工藝及品質(zhì)，并通過正交試驗(yàn)對(duì)工藝進(jìn)行了優(yōu)化。結(jié)果表明：45.74%高粱粉、45.74%小麥粉、6.52%谷朊粉和57.5%水在35min的二次醒發(fā)時(shí)間下醒發(fā)，可以得到品質(zhì)良好的高粱饅頭，在這種配比下得到的饅頭感官評(píng)分為86.28。經(jīng)測(cè)定，該高粱饅頭的血糖生成指數(shù)(GI)為57.07，屬中GI值水平，適合糖尿病患者在日常飲食中食用。

糖尿病；高粱粉；饅頭；配方優(yōu)化

與大米、小麥、玉米等其他谷物相比，高粱中抗性淀粉含量相對(duì)高很多，抗性淀粉屬于低熱食品，是糖尿病患者和肥胖患者的理想的健康食品[1-2]，但高粱表皮中富含抗?fàn)I養(yǎng)因子單寧，會(huì)降低高粱的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值及口感[3]，且高粱中面筋蛋白含量較少，在加工過程中難以形成面團(tuán)，這些客觀原因限制了高粱在食品加工方面的深入發(fā)展[4]。一旦將高粱表皮除去再以此為原料將高粱磨粉，會(huì)極大程度提升口感[5]。在此基礎(chǔ)上，以這種脫皮高粱和小麥粉為原料制成的饅頭，在外觀和口感上更加接近于普通饅頭。之前雖然已有人曾研究過高粱饅頭的配方，但由于其高粱粉添加量少，血糖生成指數(shù)(GI)仍很高，并不適合糖尿病人食用[6-7]。GI反映了一個(gè)食物能夠引起人體血糖升高多少的能力[8-9]。而通過本文中配方所制成的饅頭由于高粱粉的比例極高，有著較低的GI值，因此較適合作為糖尿病患者的日常主食。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

小麥粉，濱州市華立麥業(yè)有限公司；高粱，品種為濟(jì)粱一號(hào)；谷朊粉，濱州中裕食品有限公司；酵母、改良劑、泡打粉均為市售；葡萄糖粉，福州海王福藥制藥有限公司。

1.2 設(shè)備與儀器

多功能拌粉和面機(jī)，深圳市牧人電器五金制品有限公司；發(fā)酵箱，廣州雙俊馬廚具有限公司；蒸鍋，佛山市宇帆貿(mào)易有限公司；DHG-9003BS鼓風(fēng)干燥箱，南京先歐儀器公司；TYT350型脫皮機(jī)，山東曲阜天陽機(jī)械制造公司；TA-XT2i 型物性測(cè)試儀，英國(guó)Stable Micro Systems公司。

1.3 試驗(yàn)方法

1.3.1 高粱粉的制備 工藝流程：高粱篩選→潤(rùn)濕→脫皮→清洗→烘干→磨粉。工藝要點(diǎn)：篩選時(shí)將高粱中的雜質(zhì)(如黃豆等)去除；浸潤(rùn)表皮，目的是是高粱表皮軟化，易于脫下；然后放入脫皮機(jī)內(nèi)脫皮，以便達(dá)到提升高粱粉口感的目的；已脫皮的高粱粒清洗烘干，磨粉備用。

1.3.2 饅頭制作方法 每組混合粉做 2份平行，每份200g。稱取200g混合粉倒入拌粉機(jī)中，加入適量水。和面機(jī)慢速攪拌1min，快速攪拌3min。然后將面團(tuán)置于38℃的醒發(fā)箱中發(fā)酵1h。取出面團(tuán)壓片10 次，分割成3份，成型。將成型后的饅頭放入醒發(fā)箱中醒發(fā)。放入蒸鍋上蒸制30min。關(guān)火2min后揭開鍋蓋，饅頭蓋上紗布常溫下冷卻 1h 后進(jìn)行相關(guān)的品質(zhì)特性分析。

1.3.3 TPA特性的測(cè)定 TPA即質(zhì)地剖面分析，又名兩次咀嚼測(cè)試。主要是通過質(zhì)構(gòu)儀探頭模擬人口腔的咀嚼運(yùn)動(dòng)，對(duì)樣品進(jìn)行兩次壓縮，測(cè)試與微機(jī)連接，通過界面輸出質(zhì)地測(cè)試曲線，通過軟件可以分析出以下質(zhì)構(gòu)特性參數(shù)：硬度、彈性、粘聚性、膠著性、咀嚼性和回復(fù)性[10]。

取室溫下冷卻1h后的樣品饅頭切成25mm厚度的饅頭片，平放于柱形探頭的正下方進(jìn)行TPA測(cè)試。測(cè)試使用的探頭為TA4/1000型，TPA測(cè)試條件為：測(cè)試速度1mm/s，壓縮程度55%，2次壓縮間隔時(shí)間5s，感應(yīng)力5g。

1.3.4 饅頭感官評(píng)價(jià)方法[10-11]饅頭品質(zhì)采用感官評(píng)價(jià)的方法按表1對(duì)饅頭各個(gè)指標(biāo)評(píng)分，每個(gè)饅頭樣品去掉最高分與最低分，剩余取平均值作為感官評(píng)分結(jié)果。

表1 饅頭感官評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)

1.3.5 血糖生成指數(shù)的測(cè)定方法[12]選擇10名健康的青年學(xué)生作為受試對(duì)象，年齡20～26歲，身體質(zhì)量指數(shù) 18.5～23.9 kg/m2。均無代謝性疾病，無糖尿病家族史和其他代謝病史。

(1)口服葡萄糖耐受試驗(yàn)：受試對(duì)象禁食10h后空腹測(cè)定血糖值，選用純葡萄糖粉(每人份50 g)作為參照物，溶于200mL溫水后5min內(nèi)食用完，分別在進(jìn)食后15、30、45、60、90、120min時(shí)測(cè)試血糖值。

(2)食物血糖耐受試驗(yàn)：葡萄糖耐量合格者參加食物血糖耐受試驗(yàn)。受試者測(cè)定完空腹血糖值后，食用以50g干粉為原料制成的饅頭，5min內(nèi)食用完并分別在進(jìn)食后15、30、45、60、90、120min時(shí)測(cè)試血糖值。

(3)GI值的計(jì)算：以時(shí)間為橫坐標(biāo)，各時(shí)間點(diǎn)的血糖值為縱坐標(biāo)，制作血糖應(yīng)答曲線。計(jì)算血糖應(yīng)答曲線下升高的面積(AUG)，再計(jì)算食物GI值。

1.3.6 試驗(yàn)設(shè)計(jì) 考察高粱粉與小麥粉比例(0.8∶1、0.9∶1、1∶1、1.1∶1、1.2∶1)、谷朊粉含量(10%、11%、12%、13%、14%)、水分添加量(50%、52.5%、55%、57.5%、60%)、醒發(fā)時(shí)間(20、25、30、35、40min)對(duì)饅頭感官品質(zhì)的影響。在單因素試驗(yàn)基礎(chǔ)上，選取高粱粉與小麥粉比例、谷朊粉添加量、水分添加量、醒發(fā)時(shí)間四個(gè)因素進(jìn)行正交試驗(yàn)(表2)，并在最優(yōu)條件下進(jìn)行血糖生成指數(shù)的測(cè)定。

表2 正交試驗(yàn)因素水平

2 結(jié)果與分析

2.1 單因素試驗(yàn)結(jié)果

2.1.1 高粱粉與小麥粉比例對(duì)饅頭品質(zhì)的影響 通過感官評(píng)價(jià)可以看出，隨著高粱粉比例的增加，高粱饅頭的感官總分呈降低趨勢(shì)，當(dāng)高粱粉與小麥粉比例為1.1∶1時(shí)咀嚼度有所提高，同時(shí)硬度也有所增大，會(huì)影響高粱饅頭的品質(zhì)，而0.9∶1與1∶1的感官總分與咀嚼度大體來說相差不大，但考慮到高粱粉含量的增加可有效降低饅頭的血糖生成指數(shù)，因此選擇高粱粉和小麥粉比例為1∶1為最佳選擇。

表3 高粱粉與小麥粉比例對(duì)饅頭感官品質(zhì)的影響

表4 高粱粉與小麥粉比例對(duì)饅頭質(zhì)構(gòu)品質(zhì)的影響

2.1.2 谷朊粉含量對(duì)饅頭品質(zhì)的影響 根據(jù)感官評(píng)價(jià)得分可以看出，當(dāng)谷朊粉總量在12%時(shí)，饅頭的感官總分最高。從TPA結(jié)果上看，12%谷朊粉含量時(shí)饅頭的硬度最小，彈性和咀嚼度適中。此時(shí)谷朊粉添加量為6.52%，為最佳選擇(表5、表6)。

表5 谷朊粉對(duì)饅頭感官品質(zhì)的影響

表6 谷朊粉對(duì)饅頭質(zhì)構(gòu)得分的影響

2.1.3 水分添加量對(duì)饅頭品質(zhì)的影響 從感官評(píng)價(jià)可以看出，當(dāng)水分添加量在55%時(shí)感官得分最高，而從TPA分析可以看出，硬度、彈性和咀嚼度分別在52.5%、55%、57.5%時(shí)差異不明顯。因此選擇55%的水分添加量作為最佳選擇(表7、表8)。

表7 水分對(duì)饅頭感官品質(zhì)的影響

表8 水分對(duì)饅頭質(zhì)構(gòu)得分的影響

2.1.4 醒發(fā)時(shí)間對(duì)饅頭品質(zhì)的影響 從質(zhì)構(gòu)的測(cè)定結(jié)果上來看，醒發(fā)時(shí)間對(duì)饅頭的硬度和咀嚼度有很大影響，在30min以上差異不大；根據(jù)感官結(jié)果可以看出，當(dāng)醒發(fā)時(shí)間在35min時(shí)感官分?jǐn)?shù)最高。因此選擇醒發(fā)時(shí)間為35min作為最佳選擇(表9、表10)。

表9 醒發(fā)時(shí)間對(duì)饅頭感官品質(zhì)的影響

表10 醒發(fā)時(shí)間對(duì)饅頭質(zhì)構(gòu)得分的影響

2.2 正交試驗(yàn)結(jié)果

在單因素試驗(yàn)的基礎(chǔ)上，對(duì)高粱粉與小麥粉比例(A)、谷朊粉添加量(B)、水分添加量(C)醒發(fā)時(shí)間(D)等4個(gè)因素進(jìn)行正交試驗(yàn)。由表11可知，影響?zhàn)z頭感觀評(píng)分的因素主次順序是A>C>B>D，即高粱粉與小麥粉比例>水分含量>谷朊粉含量>醒發(fā)時(shí)間。各因素的最佳組合是A2B2C3D2，即高粱粉與小麥粉比例為1∶1、谷朊粉含量12%、水分添加量57.5%、醒發(fā)時(shí)間35min，在這種組合下高粱粉添加量45.74%、小麥粉添加量45.74%、谷朊粉添加量6.52%。按照此組合進(jìn)行驗(yàn)證試驗(yàn)，得到饅頭感官評(píng)分為86.28(表11)。

2.3 高粱饅頭的GI值測(cè)定

葡萄糖粉在進(jìn)食15～30min內(nèi)達(dá)到峰值，此時(shí)血糖濃度約為7.53mmol/L，高粱饅頭在30min左右達(dá)到峰值，此時(shí)血糖濃度約為6.43mmol/L，由此可見，當(dāng)食用高粱饅頭時(shí)血液中血糖濃度達(dá)到峰值的時(shí)間與食用純葡萄糖時(shí)要顯著推后，且峰值要顯著低于葡萄糖的峰值。通過計(jì)算，得到高粱饅頭的GI值為57.07，為中GI值水平。

3 結(jié)論

本文研究了不同的高粱粉與小麥粉比例、谷朊粉添加量、水分添加量和醒發(fā)時(shí)間對(duì)低升糖指數(shù)高粱饅頭的品質(zhì)影響。通過單因素和正交試驗(yàn)確定了低升糖指數(shù)高粱饅頭的最佳配方為比例為1∶1的高粱粉與小麥粉、12%谷朊粉、57.5%水分添加量，即45.74%高粱粉、45.74%小麥粉、6.52%谷朊粉、0.5%酵母、0.5%改良劑、1%泡打粉在35min的二次醒發(fā)時(shí)間下醒發(fā)。在此優(yōu)化后的配方下，制作的饅頭比容貼近正常白饅頭，表面光滑，饅頭內(nèi)部氣孔大小均勻，顆粒細(xì)膩，口感香滑，饅頭感官評(píng)分可達(dá)86.28。經(jīng)驗(yàn)證在此配方下制作的饅頭血糖生成指數(shù)為57.07，屬于中等血糖指數(shù)食品，適合糖尿病患者食用。◇

表11 饅頭配方正交試驗(yàn)方案及結(jié)果

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(責(zé)任編輯 李婷婷)

Optimization of Sorghum Steamed Bread Formula for Patients with Diabetes Mellitus

XU Xue-di1，2，XU Zhi-xiang2，DU Fang-ling1，QIU Bin1，ZONG Ai-zhen1，XU Tong-cheng1

(1Institute of Agro-Food Science and Technology，Shandong Academy of Agricultural Science/Key Laboratory of Deep Processing Technology of Agricultural Products in Shandong Province，Jinan 250100，China；2College of Food Science and Engineering，Shandong Agricultural University，Tai’an 271018，China)

We studied the technology and quality of sorghum steamed bread，which was optimized by orthogonal experiments.It was proved that the best condition for sorghum steamed bread was added 45.74% sorghum powder，45.74% wheat flour，6.52% wheat gluten and 57.5%water，with 35 minutes cooked，which would achieve the best sensory score of 86.28.After evaluating，the index showed that this kind of steamed bread is in moderate GI，which is fit for diabetics in daily.

diabetes mellitus；sorghum powder；steamed bread；formula

山東省科技重大專項(xiàng)(產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí))項(xiàng)目“小麥精深加工及特殊醫(yī)用食品研究與產(chǎn)業(yè)化”(項(xiàng)目編號(hào)：2015ZDZX05005)；山東省良種工程項(xiàng)目子課題“水稻產(chǎn)量與品質(zhì)特異性種質(zhì)材料的創(chuàng)新與利用(項(xiàng)目編號(hào)：魯財(cái)農(nóng)指[2014]40號(hào))”。

徐雪娣(1993— )，女，碩士研究生，研究方向：農(nóng)產(chǎn)品營(yíng)養(yǎng)與食品工程。

徐同成(1980— )，男，博士，研究方向：農(nóng)產(chǎn)品營(yíng)養(yǎng)與食品工程。