小麥粉儲存濕度對面粉品質及其制作饅頭品質的影響

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(1.河南工業大學糧油食品學院/小麥和玉米深加工國家工程實驗室,河南鄭州 450001;2.河南三方元泰檢測技術有限公司,河南鄭州 450000;3.河南牧業經濟學院食品工程學院,河南鄭州 450044)

小麥的儲藏性較好,在適當的條件下可貯藏10年以上[1],但小麥經過碾磨處理成小麥粉后,由于小麥粉完全喪失了保護組織,直接與空氣中的氧氣和水蒸氣接觸,在儲藏過程中品質很容易發生劣變[2]。在饅頭和面粉生產企業,面粉暫存甚至較長時間的存放是不可避免的。鄒鳳羽等[3]研究了在20、38 ℃、1～23 d儲存條件下,新收獲小麥粉中巰基、二硫鍵含量進行了測定,結果表明小麥粉隨著儲存時間的延長,流變學特性得到改善,表現為面團形成時間、穩定時間及評價值逐漸提高;面團的最大抗拉伸阻力逐漸增大,延伸性逐漸減弱,抗拉伸強度逐漸增加,曲線面積有所提高。陳淑娟[4]對不同等級小麥粉脂肪酸值進行跟蹤測定,結果表明小麥粉的等級影響脂肪酸值增長速度,高等級小麥粉脂肪酸值的增長速度緩慢,而低等級小麥粉增加速度較快。小麥粉儲藏期間其品質的劣變程度決定了小麥粉能否做成食物的重要因素。

小麥品質性狀與饅頭品質的相關性,國內外研究者做了大量的研究,周顯青等[5]探索了法國小麥粉在中國傳統食品饅頭、面條中的應用。陳成,樊元元,Liu Chong等[6-8]通過對不同粗細度、研磨不同次數面粉和破損淀粉對饅頭品質的影響進行了研究;李樹高,蘇東民等[9-10]從面粉中的灰分和蛋白質含量入手,研究了其含量對饅頭品質的影響;徐天云[11]通過研究面粉熟化時間對饅頭品質的影響,確定了面粉的最佳熟化時間段;Qin Peng[12]研究了糯小麥對饅頭品質的影響。但小麥粉的品質對制作饅頭品質的影響研究少之又少。饅頭的主要原料是小麥粉,而饅頭的品質,又直接受原料面粉的影響。本實驗通過研究常用于饅頭生產的通用中筋小麥粉(特一粉),在常溫下,模擬貯存中的濕度環境,測定面粉中品質指標及其制作面團的酸度和饅頭的感官品質。揭示饅頭廠倉庫環境濕度對小麥粉原料儲存后制作饅頭品質影響的規律。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

特一粉 鄭州金苑面業有限公司;高活性干酵母(低糖) 安琪酵母股份有限公司;蒸餾水 由蒸餾水儀器制得的Ⅲ級水;氫氧化鈉、磷酸氫二鈉 洛陽市化學試劑廠;氫氧化鉀 洛陽昊華化學試劑有限公司;無水亞硫酸鈉、葡萄糖、酒石酸鉀鈉、酚酞、磷酸二氫鈉、硫酸鉀、硫酸、硼酸 天津市科密歐化學試劑有限公司;硫酸銅、3,5-二硝基水楊酸、無水乙醇 天津市天力化學試劑;溴甲酚綠 北京化工廠;甲基紅 天津市化學試劑研究所;苯酚 天津市風船化學試劑科技有限公司;碘-碘化鉀 天津市福晨化學試劑廠。

BS600L電子天平 上海友聲衡器廠;101-2恒溫干燥箱 上海浦鴻儀器廠;THM-1溫濕度表 長春泰恒儀器儀表有限公司;B10攪拌機 廣東市禺力豐食品機械廠;WFX-12-15-24-0豪華型霧化面食發酵箱 中山市豐盛電器廠;2200自動面筋儀 瑞典Perten公司;8400全自動凱氏定氮儀 丹麥FOSS公司;DS-671電子秤 上海寺崗電子有限公司。

1.2 實驗方法

1.2.1 面粉儲藏 恒溫箱設定25 ℃,穩定溫度,然后設置不同的濕度(50%、65%、80% RH)。利用不同表面積的盛水容器盛裝蒸餾水,以蒸發出水蒸氣來保證恒溫箱空間內達到穩定的濕度。待達到穩定的溫濕度條件后,將同一批次的面粉,每5 kg為一包用無紡布袋密封放于恒溫箱中。每隔30 d,取出包裝的面粉進行水分、蛋白質、脂肪酸值、濕面筋含量及其制作面團酸度和饅頭感官評價的測定。

1.2.2 面粉水分、蛋白質、脂肪酸值含量的測定 參照GB/T 20264-2006[13],測定法測定面粉水分。參考GB/T 5511-2008[14]稍作修改測定面粉中蛋白質含量。以420 ℃左右消化2 h。然后用全自動凱氏定氮儀進行自動蒸餾和滴定后得出面粉的氮含量。以氮含量的5.7倍來計算小麥面粉的蛋白質含量。參照GB/T 15684-2015[15],測定面粉中的脂肪酸值含量。

1.2.3 面粉濕面筋含量的測定 參考GB/T 5506.2-2008[16]稍作改動測定濕面筋含量。10 g面粉加入5 mL 20 g/L的NaCl溶液揉成面團,入自動面筋儀洗面筋。

1.2.4 饅頭制作方法 采用一次發酵法[17]制作饅頭,操作過程為:

面粉、酵母、水→和面→揉壓面→成型→醒發→蒸制→成品

取300 g面粉,加入2.4 g酵母,攪拌均勻后,放入攪拌機中,加入140 mL預熱40 ℃的溫水,攪拌12 min后,取出切割成大約每個80 g左右的饅頭坯四個,放入溫度為38 ℃,相對濕度為85%醒發箱中醒發30 min,,饅頭坯置于蒸鍋大火汽蒸30 min后,置于室溫冷卻1 h。

1.2.5 面團酸度的測定 參照GB 5009.239-2016[18]方法稍作修改,測定醒發后的面團酸度。取兩份10 g醒發后面團分別放入燒杯中,加入40 mL無CO2的蒸餾水,放在恒溫磁力攪拌器上,攪拌30 min左右,滴入兩滴酚酞,用0.1 mol/L NaOH溶液滴定至粉紅色,消耗的NaOH體積為總酸度(TTA)。

1.2.6 饅頭的感官評價 取1.2.4方法制作的饅頭,由5名經過培訓的感官評價人員根據感官評價表[19](見表1)對饅頭的各項感官指標進行打分,對每次評價取平均值。

表1 饅頭感官評價表Table 1 Sensory evaluation of steamed bread

1.3 數據處理

所有的實驗至少進行三次。使用單向方差分析(ANOVA),使用SPSS 21.0軟件進行統計分析。使用Duncan檢驗,p<0.05為有統計學意義。

2 結果與分析

2.1 儲存過程小麥粉水分含量的變化

由圖1看出,儲藏環境濕度增大時,外界濕度大于小麥粉內部的濕度,小麥粉吸收水分,使小麥粉含水量增加。環境濕度為50%時,小麥粉的水分含量呈現先稍有升高,然后下降至一定水平后基本穩定,可能由于前期水分遷移,以及微生物作用產生了揮發性低分子物質;接著小麥粉中營養物質被酶和一些物質消耗,水分也參與反應,使得小麥粉中的水分含量降低;達到平衡后水分含量趨于穩定。環境濕度為65%,在0～30 d時,小麥粉水分含量有增加的趨勢,之后達到平衡而趨于穩定。環境濕度為80%時,小麥粉中水分含量顯著增高,90 d后達到平衡。不同濕度環境儲存的小麥粉水分含量變化規律與袁建[20]研究得到的規律基本吻合。

圖1 不同濕度條件下儲存小麥粉中水分含量變化Fig.1 Changes of water content in stored wheat flour under different humidity conditions注:不同字母表示差異顯著,p<0.05。

環境濕度80%時,小麥粉在儲藏20 d時就開始結塊,至儲藏后期嚴重結塊;在濕度為65%的條件下,面粉在儲藏90 d后開始有些微結塊;濕度為50%條件下,110 d左右,面粉結成小疙瘩而且可以搓開,但面粉開始沒有光澤且發暗。

2.2 存儲過程小麥粉粗蛋白質含量的變化

由表2可知,在小麥粉整個儲藏期內,溫度25 ℃條件下,環境濕度不同,隨著儲藏時間增加,面粉的粗蛋白含量沒有顯著性變化(p>0.05),該結果與張進忠等[21]研究結果一致。

表2 不同濕度儲藏條件下的粗蛋白質含量(%)Table 2 Crude protein content under different humidity storage conditions(%)

2.3 存儲過程小麥粉濕面筋含量的變化

如圖2,在不同濕度條件下,隨著儲藏時間的延長,小麥粉的濕面筋含量呈現先降低后上升的趨勢;濕度在50%時,隨著小麥粉儲藏時間的延長,小麥粉的濕面筋含量稍有下降,在90 d后有些回升。濕度越高,同一儲藏時間,面筋含量越低。可能是因為濕度變高時有利于微生物的生長和酶的作用[22],微生物生長期間消耗蛋白,對小麥面筋有弱化作用,同時較高活性的蛋白酶,使面筋蛋白質水解,所以只能形成少量的面筋或不能形成面筋。

圖2 不同濕度儲藏條件下濕面筋含量的變化Fig.2 Changes of wet gluten content under different humidity storage conditions注:比較了每個處理貯存不同天數時的差異性,不同字母表示差異顯著(p<0.05);圖3～圖5同。

2.4 存儲濕度對小麥粉脂肪酸值的影響

脂肪酸值是小麥粉的一項重要質量指標,是衡量小麥粉品質的重要標志。脂肪酸值的增高意味著小麥粉的品質向劣變方向轉化,從而產生異味,甚至降低食用價值[22]。由圖3可以看出,在不同濕度下,小麥粉脂肪酸值隨著儲存時間的增加而增加,可能由于小麥粉中脂肪酶,將小麥粉中的脂肪分解成脂肪酸和甘油,甘油容易被微生物吸收利用,但微生物分解代謝脂肪酸的速度較慢,使脂肪酸值升高[23]。但濕度50%條件下,面粉中的脂肪酸值顯著低于濕度65%、80%儲存條件下面粉中的脂肪酸(p<0.05)。可能由于外界濕度高,使得小麥粉中的水分含量也增加,利于微生物生長代謝,水解脂肪使得脂肪酸含量上升。

圖3 不同濕度儲藏條件下脂肪酸值含量的變化Fig.3 Changes of fatty acid contentunder different humidity storage conditions

2.5 存儲濕度對小麥粉制作面團酸度的影響

由圖4可以看出,發酵面團的酸度隨時間的延長呈現先降低后增加的趨勢,可能是由于前期面粉熟化作用,空氣中的氧對面粉中蛋白質的巰基表現為巰基含量減少,形成了二硫鍵,麥谷蛋白中的二硫鍵發生交聯作用,蛋白質分子與分子之間產生了聚合連接,低分子質量蛋白質轉變為高分子質量蛋白質,導致產酸的原料減少[24]。后期微生物繁殖,且產生酸性物質使得面團的酸度升高。50%濕度儲存,面粉存放后的發酵面團酸度均低于原始對照面粉的發酵面團酸度,30 d達到最低值,隨后有所上升但幅度不大。在不同濕度條件下,0～30 d制成的面團的酸度沒有顯著性差異,80%相對濕度儲存的發酵面團酸度最低;60～120 d濕度50%、65%、80%的面粉制成的面團,酸度相差很大,濕度越高,面團酸度上升越快。發酵后面團酸度過高,蒸制出的饅頭咀嚼后口中發酸,影響饅頭的感官品質。

圖4 不同濕度儲藏條件下的面粉制作面團發酵后的酸度變化Fig.4 Changes in acidity after fermentation of flour dough under different humidity storage conditions

2.6 存儲濕度對小麥粉制作饅頭感官評價的影響

由圖5可以看出,不同濕度條件下,隨著儲存時間增加,面粉制作饅頭的感官評分呈現下降的趨勢(p<0.05)。但面粉在濕度50%的儲存條件下制作的饅頭感官評分顯著(p<0.05)高于濕度65%、80%條件制作的,制作的饅頭仍是在可以接受的范圍內[25]。可能由于濕度65%、80%條件下,微生物的生長,代謝產物增加,淀粉和蛋白質的品質發生改變,使得饅頭感官品質下降[21]。65%濕度條件下儲藏120 d左右的面粉制作的饅頭表皮色澤暗淡。可能由于濕度65%的面粉中水分含量適合微生物的生長,代謝產物增加,使得制作的饅頭白度降低最快。濕度80%下,儲藏60～120 d的面粉制成的饅頭有一股讓人難以接受的霉味,發酸,不宜食用。

圖5 不同濕度儲藏條件下的面粉制作饅頭的感官評價Fig.5 Sensory evaluation of flour making steamed bread under different humidity storage conditions

3 結論

同一儲藏時間,濕度越大,面筋含量越低。濕度65%、80%條件下儲藏的面粉,在30～120 d儲存期內,水分含量達到平衡值隨濕度上升而增加,脂肪酸值升高,所制得的發酵面團酸度呈增加趨勢,蒸制出的饅頭咀嚼后口中發酸,影響饅頭的感官品質,使得饅頭的感官評分顯著下降。25 ℃的條件下,50%濕度下120 d的存儲過程中,面粉水分含量沒有明顯變化,面筋含量少量降低再回升,脂肪酸值上升較少,發酵面團酸度降低,制得饅頭感官評價仍在可接受范圍。濕度80%下,60 d后的面粉制成的饅頭不宜食用。