小麥粉破損淀粉含量對面團發酵性能的影響

張 蓓 張 劍 李夢琴 艾志錄,2 張藝帆 鄭文剛

(1.河南農業大學食品科學技術學院，河南 鄭州 450002；2.河南農業大學農業農村部大宗糧食加工重點實驗室，河南 鄭州 450002)

小麥粉在加工過程中由于機械力作用不可避免使淀粉顆粒外表和內部結構受到不同程度損傷，出現裂紋和碎片，受到損傷的淀粉被稱為破損淀粉[1]。與完整淀粉顆粒相比，破損淀粉內部結構暴露在外，對酶敏感性增強；剛性結構的支鏈淀粉易斷裂形成小分子支鏈，結晶結構破壞[1]，吸水率增加。研究[2]表明破損淀粉晶體結構和理化性質改變會直接影響面團和面制品品質。

饅頭是中國特有的傳統發酵面制品，在飲食結構中占據重要地位。據統計[3]，中國北方地區小麥粉總產量的70%左右都用于饅頭制作。小麥粉中破損淀粉是影響饅頭品質的重要因素，不同面制品對損傷淀粉含量的要求不同。目前研究較多的是破損淀粉的糊化、粉質拉伸、熱力學等理化特性與面制品品質的關系。王曉曦等[4]、Liu等[5]研究發現小麥粉破損淀粉含量在相應范圍內與粉質拉伸指標、糊化指標及熱穩定性存在一定正/負相關性，破損淀粉含量過低或過高都不利于提高品質；Ali等[6]認為破損淀粉增加，損傷程度升高，面團吸水率升高，面團形成時間延長，但有利于發酵；付奎等[7]指出破損淀粉含量影響面筋網絡結構及面團中水分分布狀態，從而影響面團和饅頭品質。雖然國內外有不少關于破損淀粉理化特性的研究，但涉及小麥破損淀粉含量對中式面制品面團發酵性能影響的研究還未見報道。

試驗擬以中、高筋小麥粉為例，探討破損淀粉含量對面團流變發酵特性及饅頭品質的影響，以期為饅頭生產選用合適的破損淀粉含量提供借鑒，同時為制粉工業及饅頭工藝提供理論參考。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

中筋小麥粉、高筋小麥粉：鄭州金苑面業有限公司；

活性干酵母：安琪酵母股份有限公司；

其他所用試劑均為分析純。

1.2 儀器與設備

多功能粉碎機：ST-04A型，上海樹立儀器儀表有限公司；

損傷淀粉測定儀：Y41型，土耳其Yucebas公司；

激光粒度儀：RISE-2008型，濟南潤之科技有限公司；

近紅外谷物分析儀：InfratecTM 1241型，福斯華(北京)科貿有限公司；

流變發酵儀：Rheofermentometre F4型，法國肖邦技術公司；

全自動色差計：CR-400型，日本柯尼卡美能達有限公司。

1.3 試驗方法

1.3.1 不同破損淀粉含量小麥粉的制備 用多功能粉碎機將中、高筋小麥粉分別粉碎0，1，2，3，4，5 min。

1.3.2 小麥粉基本參數的測定

(1)水分含量：按GB/T 21305—2007執行。

(2)灰分含量：按GB/T 5509—2010執行。

(3)蛋白質含量：采用近紅外法。

1.3.3 破損淀粉含量測定 采用電流法，測得水分含量校正后的破損淀粉含量，即DSUc。

1.3.4 淀粉粒度測定 用激光粒度分析儀進行測定。在粒度分布曲線中，D10、D50、D90分別表示在樣品粒度分布中占10%，50%，90%時所對應的粒徑，Dav表示粒度分布的平均粒徑。

1.3.5 流變發酵特性測定 稱取250 g小麥粉、2.5 g酵母和適量溫水于發酵箱中活化30 min，溫度35 ℃，相對濕度80%。開始和面后倒入酵母液混合攪拌，取樣品面團300 g，配重1 kg，測試周期3 h，采用流變發酵儀進行測定。

1.3.6 饅頭制作 參考SB/T 10139—93進行制作。

1.3.7 感官評價 參考SB/T 10137—1993，由6人組成評價小組，對饅頭外觀、口感、結構等進行綜合評定。

1.3.8 饅頭比容測定 采用油菜籽置換法。

1.3.9 饅頭色澤測定 采用色差計測定。L*值表示亮度指數(0代表黑色，100代表白色)，a*表示紅綠值(+表征紅色增加，-表征綠色增加)，a*值越大，樣品越發紅。b*表示黃藍值(+表征黃色增加，-表征藍色增加)。

1.4 數據處理

數據均采用3次以上平行試驗測定結果的平均值，用Excel 2007、SPSS 13.0對試驗數據進行統計分析，在P<0.05下進行顯著性分析。

2 結果與討論

2.1 小麥粉的基本參數

由表1可知，中筋小麥粉的水分含量高于高筋小麥粉，灰分和蛋白質含量低于高筋小麥粉。

2.2 破損淀粉含量對粒度的影響

由表2、3可知，隨著中、高筋小麥粉破損淀粉含量(DSUc)的增加，D10、D50、D90、Dav值均逐漸減小；淀粉機械損傷程度隨著粉碎時間延長而增大，小麥粉粒度隨破損淀粉含量增加而減小；淀粉損傷后顆粒表面變得粗糙多孔，晶體結構破損吸水率增加；內部結構更多地裸露在外，對淀粉酶反應的敏感性增強[5]，易水解成多糖、麥芽糖等而影響面團發酵。研究[8-10]表明小麥粉性質會隨著破損淀粉含量的變化而變化，特別是與面團流變學特性、吸水率、黏度等存在密切聯系。

表1 小麥粉的基本參數

表2 破損淀粉含量對中筋小麥粉粒度的影響?

? 字母不同表示在P<0.05水平上有顯著性差異。

表3 破損淀粉含量對高筋小麥粉粒度的影響?

? 字母不同表示在P<0.05水平上有顯著性差異。

2.3 流變發酵特性

因為破損淀粉會增加淀粉酶敏感性，適量的破損淀粉為酵母菌生長提供糖類，發酵產氣增加。在發酵過程中，面筋網絡逐漸形成具有一定韌性、彈性和延展性的薄膜，將產生的CO2保留在面團內部不被逸出。隨著發酵進行面團內部充滿CO2，面團高度逐漸上升，同時破損淀粉吸水率增加，面團產量增加，高分子不可溶性淀粉被部分酶解，改變水親合性成為膠體淀粉[11]，面團中小氣室壁的延伸性增加，有益于內部結構。因此面團表現出較好的發酵特性。但隨著破損淀粉含量升高，最大發酵高度、總產氣量和持氣率減小，是因為破損淀粉的酶解反應過量，產生大量剩余的低糖和糊精未被酵母利用，氣體減少，面團內部結構變黏變軟[12]。淀粉吸水過多也會導致面團筋力過低出現塌陷，不能有效持氣，只有讓CO2盡可能多地保持在面團內才能使面團膨脹發酵成熟。

表4 破損淀粉含量對中筋小麥粉發酵流變特性的影響?

表5 破損淀粉含量對高筋小麥粉發酵流變特性的影響?

2.4 饅頭比容及色澤

由表6、7可知，隨破損淀粉含量的增加，饅頭比容先升高后降低。破損淀粉含量增加，吸水率增加，得到面團多，面團產氣和持氣能力增強，饅頭比容大。破損淀粉含量過高吸水量增大，面筋網絡結構形成受阻，面團穩定性差甚至很難成團，對饅頭品質產生負面影響，與面團流變發酵特性結果一致。一般產氣量大、持氣性好的面團制作的饅頭及發酵類食品比容大[13]。隨著破損淀粉含量增加，L*值先增加后減小。淀粉顆粒破損后，顆粒變小比表面積增加，折射增強，小麥粉亮度增加，因而制作的饅頭白度也增加；當破損含量增多粒度減小，黃色素和氧化酶的作用更明顯[14]，饅頭亮度降低。

2.5 饅頭感官品質

由表8、9可知，隨著破損淀粉含量的增加，中、高筋小麥粉饅頭的感官評分先升高后降低。當中、高筋小麥粉破損淀粉含量分別為25.11，25.60時，饅頭感官評分均為最大值，此時饅頭外形對稱挺立度好、表面光潔，內部組織結構較好，外觀、風味口感較好。破損淀粉含量過多，饅頭色澤不佳且影響體積，使饅頭內部空洞結構不均勻，降低食用品質。破損淀粉含量太高或太低的小麥粉均不能制作出高品質饅頭。當破損淀粉含量低，吸水率偏低，面筋網絡結構無法充分均勻展開，發酵不充分產氣不足，不利于改善饅頭綜合品質，總評分較低；破損淀粉含量太高，發酵產生過多低糖使面團變軟、塌陷無法支撐饅頭體積，同時會使饅頭中心出現過黏現象，食用時粘牙。

表6 破損淀粉含量對中筋小麥粉饅頭比容和色澤的影響?

? 字母不同表示在P<0.05水平上有顯著性差異。

表7 破損淀粉含量對高筋小麥粉饅頭比容和色澤的影響?

? 字母不同表示在P<0.05水平上有顯著性差異。

表8 不同破損淀粉含量的中筋小麥粉饅頭感官評分?

? 字母不同表示在P<0.05水平上有顯著性差異。

表9 不同破損淀粉含量的高筋小麥粉饅頭感官評分?

? 字母不同表示在P<0.05水平上有顯著性差異。

3 結論

試驗結果表明，隨著小麥粉破損淀粉含量的增加，面團流變發酵指標、饅頭比容、色澤、感官評分均先升高后降低。中、高筋小麥粉DSUc值分別為25.11，25.60時，面團最大發酵高度、總產氣量和持氣率最大，制作的饅頭比容、亮度大，感官評分最高。當中、高筋小麥粉破損淀粉含量分別為21.65～25.11，23.56～25.60時，饅頭品質較好。后續可進一步研究破損淀粉對流變發酵的作用機理以及與小麥面筋蛋白、水分之間的相互作用的影響。