谷子面粉添加量對饅頭色度變化的影響

李少輝 ，趙巍, ，閔光，張愛霞 ，劉瑩瑩 ，劉敬科 *

1. 國家谷子改良中心（石家莊 050035）；2. 河北省農林科學院谷子研究所（石家莊 050035）；3. 河北省雜糧研究實驗室（石家莊 050035）；4. 武漢市糧油食品中心檢驗站（武漢 430000）

谷子是一種起源于中國古老作物，具有耐瘠、耐鹽、耐旱等特點。谷子廣泛種植于中國華北、西北、東北等缺水地區，是對節水型現代農業具有重要意義的環境友好型作物[1]。它含有維生素、膳食纖維、不飽和脂肪酸和礦物元素等多種對人體有益成分，是具有豐富營養的健康食品[2]。但谷子消費多以煮粥為主，消費形式單一，因此需開發谷子深加工產品，充分發揮谷子的優勢互補作用。

隨著經濟發展，國民對飲食健康日益重視，國內外興起了雜糧熱，主要是因為其所含功能成分的食療保健作用和臨床療效[3-5]。因此，將谷子面粉添加進小麥饅頭中，既豐富人們的餐桌、保障飲食健康，又能促進雜糧主食化產業發展。一直以來，國內外學者對餅干[6-7]、面包[8]、饅頭[9-10]等做了大量研究，多集中于面團流變學特性和形成產品的質構特性等方面，而對饅頭色度的研究報道較少。

色度是饅頭的重要感官指標，色度能反映物質顏色的色調和飽和度，是判斷食品色澤變化的一項重要感官性依據。不同品種的谷子面粉乃至不同添加量都會影響饅頭色度，其色度變化會直接影響感官判斷，甚至決定其產品是否被消費者所接受，通過色度各參數可深入對饅頭色度進行科學評價。色度儀被應用于客觀標準的評價小麥面粉[11]、藜麥面包[12]、掛面[13]、方便面[14]等面粉及相關制品，以減少包含人為因素的感官帶來的主觀性誤差，此方面的研究已成為食品色度研究的一個焦點。試驗以小米饅頭為研究對象，采用色度儀分析不同添加量下小米饅頭的色度變化，以期為小米饅頭的產業化生產時和品質控制提供理論依據。

1 材料與方法

1.1 材料

小麥面粉（金沙河面業集團有限責任公司）；安琪酵母（安琪酵母股份有限公司）。粳性谷子：冀谷19、太選17、豫谷18、安11-5365、濟0626-4。糯性谷子：赤峰1號、汾特5、N101（谷子材料均由河北省農林科學院谷子研究所于石家莊市藁城區馬莊實驗站統一種植采收）。

1.2 儀器與設備

WSF分光測色儀（上海精密科學儀器有限公司）；SY88-TH礱谷機（韓國雙龍機械產業株式會社）；IKA MF10粉碎機（德國IKA集團）；標準檢驗篩（100目，浙江上虞市華豐五金儀器有限公司）；凱伍德KVC3100和面機（英國凱伍德集團）；游標卡尺（桂林量具刃具廠）；AG285電子天平（梅特勒-托利多上海儀器有限公司）；恒溫培養箱（美國PERCIVAL科技公司）；雙層復底蒸鍋、電磁爐（美的集團）。

1.3 方法

1.3.1 糙米粉的制備

將采收的谷子碾成糙米；將糙米放入粉碎機中磨成粉，過100目篩子，-20 ℃備用。

1.3.2 饅頭的制備

取300 g混合好的面粉，在室溫條件下，加入150 mL水、2 g酵母，用和面機揉和10 min，將柔和均勻的光滑面團放入溫度38 ℃培養箱發酵60 min。將醒發好的面團以相同的力度與揉和次數揉和好，平均分為6份揉成圓形，放入鍋中蒸成饅頭，30 min饅頭出鍋后，冷卻1 h，切成2 cm厚的饅頭片進行色度測定。

1.3.3 饅頭色度的測定

調試分光測色儀，采用國際照明委員會標準D65光源和10°視場對切好的饅頭片的色度進行測定，由L*、ɑ*、b*表示（其中，+ɑ*表示紅色，-ɑ*表示綠色，+b*表示黃色，-b*表示藍色，L*表示明度），每個樣品測6次，取平均值，根據亨特白度計算公式計算白度（W）。

1.4 數據分析

利用DPS 14.50數據處理系統對小米饅頭色度進行差異分析，并通過聚類功能聚類分析。

2 結果與分析

2.1 不同品種及添加量谷子面粉對饅頭L*影響

由表1可知，相同品種谷子面粉隨著添加量增加，饅頭的明度指數L*顯著降低，相同添加量下不同品種谷子面粉的L*差異顯著，糯性品種較粳性品種饅頭的L*值低，L*值反映了檢測饅頭樣品的明亮程度，是饅頭色澤的重要指標，這可能與谷子品種的粳糯性質有關，糯性品種較粳性品種含有更多的支鏈淀粉，在谷子面粉中支鏈淀粉無序的顆粒結構和晶型增加面粉的吸光率，降低面粉的反光性，使面粉變得暗淡，這一現象會對饅頭的品質帶來負面影響。隨著添加量的變化，3個糯性品種與粳性品種間仍呈現較明顯差異性。糯性品種整體偏暗，對饅頭色度有較大影響，可能會對消費者的選擇會產生負面影響，鄭剛等[13]對高蛋白掛面的色度和感官評價做了相關性分析，發現色澤的得分與L*呈高度正相關，這與試驗結果一致。

表1 不同品種谷子面粉添加量饅頭色度參數L*差異（n=6）

2.2 不同品種及添加量谷子面粉對饅頭ɑ*影響

由表2可知，隨著添加量的增加，饅頭的ɑ*呈增大趨勢，呈現明顯的差異顯著性（p＜0.05）。從20%開始，大部分品種（除安11-5365和濟0626-4外）饅頭的ɑ*值由負值變為正值，并不斷升高。豫谷18在添加量30%時達到最大，之后有所回落。隨著添加量的增加，冀谷19和赤峰1號的ɑ*值絕對值偏高，可能對饅頭的顏色產生偏紅的影響。谷子面粉ɑ*的變化可能與多種因素有關。王麗華[15]研究發現紅米在種皮部位有較多的鐵元素和鍺元素累積，這些元素的積累使米色偏紅。禾璐[16]研究綠色谷子品種大青谷米色形成機制，揭示其米色由多組基因調控表達花青素、葉綠素等色素含量實現的。由于試驗品種米色不一致，因此推斷米色與微量元素和色素積累均密切相關，這些因素都對饅頭的顏色產生影響。同一添加量下不同品種間ɑ*差異顯著。糯性品種赤峰1號的ɑ*值在不同品種不同添加量中都是最高的，且差異顯著。粳性品種冀谷19和豫谷18在不同添加量中的ɑ*值較高。

2.3 不同品種及添加量谷子面粉對饅頭b*影響

由表3可知，各品種均隨著添加量的增加，饅頭的b*值越來越大，即越來越黃，差異性顯著（p＜0.05）。這是由于小米中含有一定量的黃色素[17-18]，其主要成分為天然類胡蘿卜素，呈黃色，隨著添加量增加，饅頭會越來越黃。賈鵬禹等[19]用高效液相色譜法測定小米中黃色素的含量，表明小米中黃色素含量與其外觀品質呈現顯著正相關，可見小米饅頭黃色與類胡蘿卜素含量存在極大的相關性。僅從數值分析，豫谷18和N101黃色素含量明顯較高。同一添加量下，各品種饅頭的b*值差異性顯著，粳性品種豫谷18和安11-5365在添加量40%～50%的ɑ*值較高，糯性品種N101的ɑ*值較高。王玉文等[20]的研究表明，不同米色谷子品種的營養品質呈明顯差異，且小米米色與其蒸煮后米飯的色澤、香味、適口性呈極顯著正相關，即米色越黃，米飯的香味、色澤、適口性越好，試驗中不同品種饅頭的色度差異也與其研究結果相一致。

2.4 不同品種及添加量谷子面粉對饅頭W影響

由表4可知，各品種均隨著小米粉添加量的增加，W呈下降趨勢，由添加量10%時的將近70逐漸下降到50左右，其中添加50% N101小米粉的饅頭白度值最小，為43.45。冀谷19在20%～30%添加量時有些平滑，而豫谷18在30%～40%時，從63.58驟降至48.28。同一添加量下不同品種間差異顯著（p＜0.01）。饅頭的白度與面粉本身的蛋白質、淀粉、脂類等的含量都有一定關系[21-23]，面粉的原始白度基本上決定了饅頭的白度[24]，但也與加工工藝和添加劑有關，張芳芳等[25]用酶制劑提升饅頭色度，饅頭白度提升效果顯著。而谷子面粉與小麥粉的混合打亂了面粉中各成分的總體含量，需從試驗分析中得出較好配比。添加冀谷19、太選17、豫谷18和赤峰1號谷子面粉30%的饅頭，W大于60，白度較高。

表2 不同品種谷子面粉添加量饅頭色度參數ɑ*差異（n=6）

表3 不同品種谷子面粉添加量饅頭色度參數b*差異（n=6）

表4 不同品種谷子面粉添加量饅頭的白度W差異（n=6）

2.5 不同品種及添加量小米饅頭的聚類分析

將不同谷子品種面粉添加量下饅頭的色度運用DPS進行系統聚類，聚類分析結果見圖1。由圖1可知，在相似度2.0時，9個品種41類饅頭（包括小麥饅頭）被分為三大類群。在第一類群12類饅頭中，明度指數L*值偏小，b*值趨于黃色，白度值W偏小的饅頭，該類群谷子面粉的添加量一般為40%和50%。僅40%和50%的太選17沒有在此類群中，其白度值最高，分別達到60.13和56.72。在第二類群中，各項色度參數較為居中，但涉及10%～50%不同添加量。第三類群谷子面粉添加量一般在10%～30%，在此基礎上又分成2個小類群，一個小類群是20%的冀谷19、安11-5365、濟0626-4、N101和30%的安11-5365、濟0626-4、汾特5號；另一個小類群是谷子面粉添加量10%的幾個品種和小麥粉饅頭，此小類群谷子面粉添加量小，各色度參數接近小麥粉饅頭，因此與小麥粉饅頭同在一類群。從聚類結果分析，若以添加量30%為臨界值，20%的冀谷19、濟0626-4、太選17和30%的安11-5365、濟0626-4明度指數L*較高，紅綠指數ɑ*較小，黃藍指數b*適中，白度W較高，饅頭品質整體較好。

圖1 不同品種谷子面粉添加量下饅頭聚類分析圖

3 結論

研究不同品種和不同添加量的小米粉饅頭的色度變化，綜合分析表明，隨著小米粉添加量的增加，小米饅頭的明度指數L*值越來越小，紅綠色度指數ɑ*逐漸增大，趨于紅色，黃藍色度指數b*逐漸增大，趨于黃色，而白度值W越來越小。聚類分析顯示谷子面粉添加量20%的冀谷19、濟0626-4、太選17和30%的安11-5365、濟0626-4等品種制作的饅頭色度參數適中，無開裂，整體食用品質較好。