發芽糙米饅頭的工藝優化研究

孫瑩，王立強，江連洲，石長波

（哈爾濱商業大學旅游與烹飪學院，黑龍江哈爾濱150076）

發芽糙米指糙米經過發芽至適當芽長的芽體，主要由幼芽和帶皮層的胚乳兩部分構成，富含營養物質，有利于人體的消化和吸收，具有抗氧化、抑制炎癥反應、抑制脂肪生成和預防阿爾茨海默氏癥等多種生理功能[1]。由于胚芽的萌發和酶系統的活化，發芽糙米還含有多種促進抗氧化、降血脂、降血壓和降血糖的成分，如γ－氨基丁酸、谷胱甘肽、多酚、谷維素和阿魏酸等[2-4]，對人體有益[5-8]。國內外對發芽糙米制品開展了很多研究[9-10]。饅頭作為我國的一種傳統主食，在膳食結構中占據非常重要的地位[11]。在南方，饅頭中添加各種風味，展現出更多花樣[12]。為滿足消費者不同口味需求，試驗將發芽糙米經過磨粉后，添加到小麥粉中制成發芽糙米粉饅頭，以提高其營養價值。

發芽糙米目前被認為是一種健康食品。為了提高饅頭的營養價值和食用價值，國內對發芽糙米饅頭進行了研究和開發。謝潔等[13]通過模糊數學感官評價試驗得到發芽糙米饅頭的最佳制作工藝。謝潔等[14]探討在饅頭中添加發芽糙米粉，研制適合南方人口味的粗糧型營養主食，但發芽糙米粉的量較小。馬棟等[15]將發芽糙米磨粉后，添加到小麥粉中制成發芽糙米粉饅頭，以提高營養價值。本文通過單因素試驗，對其感官品質、質構進行評定，確定了第一次醒發時間和溫度以及第二次醒發時間和溫度；并在單因素試驗結果的基礎上，進行正交試驗，對得到的饅頭進行感官評價，確定了發芽糙米饅頭的最佳工藝，為糙米的利用和開發提供了技術支持。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

糙米：黑龍江黑土小鎮現代農業開發有限公司；高筋富強小麥粉：河北金沙河集團有限公司；安琪高活性干酵母：安琪酵母股份有限公司；羥丙基甲基纖維素：杭州普修生物科技有限公司；金安特谷朊粉：安徽安特食品股份有限公司。

1.2 儀器與設備

TLE204E電子天平：梅特勒-托利多儀器（上海）有限公司；UPL-20T實驗室純水系統：上海和泰儀器有限公司；THZ-98A恒溫振蕩器、BPG-9070精密鼓風干燥箱：上海一恒科學儀器有限公司；WK-500B新諾多功能粉碎機：上海新諾儀器設備有限公司；FX-13A醒箱：廣州市澳聯斯廚具有限公司；TA.XT-Plus型質構儀：北京盈盛恒泰科技有限責任公司；KZ60電熱蒸汽蒸飯箱：廣東省佛山市樂創科技有限公司。

1.3 饅頭的制作

發芽糙米粉的制備參考趙芷萱等[16]的方法，將過篩的發芽糙米粉和小麥粉、谷朊粉、羥丙基甲基纖維素混合均勻。面團調制：40℃左右的溫水和酵母充分溶解，加入到攪拌均勻的混合粉中，和面至面團表面光滑。第一次醒發：將揉好的面團放進醒箱醒發。面團分割、成型：手動將發酵好的面團中的氣泡充分排出，然后制成50 g/個的劑子，用手揉成型至表面光滑。第二次醒發：將揉好的面團放進醒箱醒發。將醒發好的面團放進蒸箱蒸制20 min。

1.4 發芽糙米饅頭醒發工藝的單因素試驗設計

第一次醒發溫度對發芽糙米饅頭品質的影響研究：固定第一次醒發時間為80 min，第二次醒發溫度為38℃，第二次醒發時間為20 min，將第一次醒發溫度設定為 34、36、38、40、42 ℃。探究第一次醒發溫度對饅頭品質的影響。

第一次醒發時間對發芽糙米饅頭品質的影響研究：固定第一次醒發溫度為38℃，第二次醒發溫度為38℃，第二次醒發時間為20 min。將第一次醒發時間設定為 60、70、80、90、100 min。探究第一次醒發時間對發芽糙米饅頭品質的影響。

第二次醒發溫度對發芽糙米饅頭品質的影響研究：固定第一次醒發溫度為38℃，第一次醒發時間為80 min，第二次醒發時間為20 min，將第二次醒發溫度設定為34、36、38、40、42 ℃。探究第二次醒發溫度對發芽糙米饅頭品質的影響。

第二次醒發時間對發芽糙米饅頭品質的影響研究：固定第一次醒發溫度為38℃，第一次醒發時間為80 min，第二次醒發溫度為38℃，將第二次醒發時間設定為 10、15、20、25、30 min，探究第二次醒發時間對發芽糙米饅頭品質的影響。

1.5 發芽糙米饅頭最優配方的正交試驗設計

通過發芽糙米饅頭的工藝單因素試驗，確定適宜條件為第一次醒發溫度38℃、第一次醒發時間90 min、第二次醒發溫度38℃、第二次醒發時間20 min。為進一步優化試驗結果，對第一次醒發溫度、第一次醒發時間、第二次醒發溫度、第二次醒發時間進行正交試驗。發芽糙米饅頭工藝正交試驗因素水平如表1所示。

表1 發芽糙米饅頭工藝正交試驗因素水平Table 1 Factor level of orthogonal experiment for steamed bread with germinated brown rice

1.6 饅頭的感官評價方法

10個烹飪專業同學組成評定小組，對冷卻至室溫（20℃～25℃）的饅頭橫截面進行觀察、按壓和饅頭樣品的品嘗，分別對饅頭的表皮色澤、紋理結構、質地、形態、口感等指標進行評分，評分標準見表2，以100分為滿分計，取其平均值作為最后結果。

表2 發芽糙米饅頭的感官評價標準Table 2 Sensory evaluation standard of germinated brown rice steamed bread

1.7 饅頭質構特性測定

取同樣規格、相同配方的3個樣品（約1.5 cm厚的饅頭切面）進行質構測定。質構儀的力設定為250N，下降距離設置為30 mm，下降速度設置為60 mm/min，形變量為60%，初始力為0.4 N。分別對制作好的發芽糙米饅頭進行質地剖面分析（texture profile analysis，TPA）特性[17]。

1.8 數據處理

采用SPSS 17.0軟件進行數據分析。每組數據做3次重復試驗取平均值。

2 結果與分析

2.1 單因素試驗結果

2.1.1 第一次醒發溫度的單因素試驗結果

第一次醒發溫度對饅頭感官品質的影響見表3。

表3 第一次醒發溫度對饅頭感官品質的影響Table 3 Effect of the first awakening temperature on the sensory quality of steamed bread

由表3可知，隨著第一次醒發溫度的增大，發芽糙米饅頭感官評分先增加后減小。在第一次醒發溫度為38℃時，感官評價總分最大，為82.27分。第一次醒發溫度對饅頭感官評價有顯著的影響（p＜0.05）。這是由于隨著發酵溫度的升高，酵母菌生長繁殖有了良好的環境，繁殖快，饅頭黏彈性較好，表面光滑，顏色均勻有光澤，口感好，感官評分增加。但發酵溫度過高，酵母菌生長繁殖受到抑制，饅頭表皮變硬，內部組織不均勻，口感變差，感官評分降低。所以初步確定發芽糙米饅頭第一次醒發溫度為38℃。

第一次醒發溫度對發芽糙米饅頭質構的影響見表4。

表4 第一次醒發溫度對饅頭質構的影響Table 4 Effect of the first awakening temperature on the texture of steamed bread

由表4可以看出隨著第一次醒發溫度的增大，發芽糙米饅頭的硬度、膠黏性和咀嚼性先減少后增加，當第一次醒發溫度為38℃時，硬度、膠黏性和咀嚼性均為最小，分別為49.15、24.17 N和164.77；彈性先增大后又減小，當第一次醒發溫度為38℃時，饅頭的彈性為最大值，7.84 mm。內聚性有輕微的波動。第一次醒發溫度對發芽糙米饅頭質構影響顯著（p＜0.05）。由于隨著第一次醒發溫度的增加，酵母菌的生長更加的活躍，繁殖速度變快，饅頭的硬度和咀嚼性呈現下降的趨勢，彈性和膠黏性呈現上升的趨勢，饅頭的品質也隨之升高。而隨著第一次醒發溫度的繼續升高，酵母菌的生長受到抑制，導致饅頭的品質下降。所以初步確定發芽糙米饅頭第一次醒發溫度為38℃。

2.1.2 第一次醒發時間的單因素試驗結果

第一次醒發時間對饅頭感官品質的影響見表5。

表5 第一次醒發時間對饅頭感官品質的影響Table 5 Effect of first awakening time on sensory quality of steamed bread

由表5可知，隨著第一次醒發時間的延長，發芽糙米饅頭的感官評分先增大再減小，在90 min時達到最大值84.27分。第一次醒發時間對饅頭感官評分影響顯著（p＜0.05）。隨著第一次醒發時間的延長，由于酵母不斷地產生氣體，使面團充分發酵，饅頭軟硬適中，表面光滑，內部孔洞細小均勻；當發酵時間過長時，由于二硫鍵斷裂會破壞面筋網絡，降低面團持氣性，從而使面團過軟，饅頭表面塌陷，饅頭口味偏酸，內部孔洞大小不一，口感較差。所以初步確定發芽糙米饅頭第一次醒發時間為90 min。

第一次醒發時間對饅頭質構的影響見表6。

表6 第一次醒發時間對饅頭質構的影響Table 6 Effect of first awakening time on texture of steamed bread

由表6可以看出隨著第一次醒發時間的延長，發芽糙米饅頭的硬度、膠黏性和咀嚼性先減少后增加，當第一次醒發時間為90 min時，硬度、膠黏性和咀嚼性均為最小，分別為49.31、23.11 N和173.40；彈性先增大后減小，當第一次醒發時間為90 min時，饅頭的彈性為最大值，7.78 mm。內聚性有輕微的波動。第一次醒發時間對發芽糙米饅頭質構影響顯著（p＜0.05）。當第一次醒發時間過短時，面筋網絡結構還沒有形成，饅頭發硬，彈性不足，咀嚼性差。但發酵時間過長時，由于二硫鍵斷裂會破壞面筋網絡，面筋網絡持氣性變差，饅頭塌陷，出現大的氣泡，從而使面團過軟，饅頭表面塌陷。所以初步確定發芽糙米饅頭第一次醒發時間為90 min。

2.1.3 第二次醒發溫度的單因素試驗結果

第二次醒發溫度對發芽糙米饅頭感官品質的影響見表7。

表7 第二次醒發溫度對饅頭感官品質的影響Table 7 Effect of second awakening temperature on sensory quality of steamed bread

由表7可知，隨著第二次醒發溫度的升高，發芽糙米饅頭感官評分先增加后減小。在第二次醒發溫度為38℃時，感官評分最大，為85.03分。第二次醒發溫度對饅頭感官評價有顯著的影響（p＜0.05）。第二次醒發溫度是面團在一次發酵完成后，將其中的二氧化碳揉出，搓圓成型重新進行發酵的溫度。當溫度偏低時，酵母沒有充分發酵產生足夠的氣體，這樣就導致氣孔與正常情況下相比偏小，饅頭塌陷，表面出現褶皺，感官評分偏低；當溫度偏高時，酵母發酵產生大量氣體，就有可能沖破氣孔之間隔膜，使兩個氣孔合二為一，這就導致氣孔不均勻和大氣孔產生，感官評分降低[18]。所以初步確定發芽糙米饅頭第二次醒發溫度為38℃。

第二次醒發溫度對發芽糙米饅頭質構的影響見表8。

表8 第二次醒發溫度對饅頭質構的影響Table 8 Effect of the second awakening temperature on the texture of steamed bread

由表8可以看出隨著第二次醒發溫度的升高，發芽糙米饅頭的硬度、膠黏性和咀嚼性先減少后增加，當第二次醒發溫度為38℃時，硬度、膠黏性和咀嚼性均為最小，分別為41.64、21.95 N和151.27；彈性先增大后減小，當第二次醒發溫度為38℃時，饅頭的彈性為最大值，7.93 mm。內聚性有輕微的波動。第二次醒發溫度對發芽糙米饅頭質構影響顯著（p＜0.05）。第二次醒發溫度是影響酵母發揮作用的關鍵因素，酵母在適宜溫度時其繁殖能力強，這樣在面團發酵過程因產生氣體使面團內部形成很多的氣泡結構，從而使蒸制的饅頭體積不斷地增大，彈性增大，硬度減小。溫度過高或過低不利于酵母菌作用的發揮，溫度過低使蒸制的饅頭不會形成均勻多孔結構；溫度過高可能會殺死酵母菌而不能發揮作用，因此饅頭塌陷，彈性減小，硬度增大。綜上，確定第二次醒發溫度為38℃。

2.1.4 第二次醒發時間的單因素試驗結果

第二次醒發時間對發芽糙米饅頭感官品質的影響見表9。

表9 第二次醒發時間對饅頭感官品質的影響Table 9 Effect of second awakening time on sensory quality of steamed bread

由表9可知，隨著第二次醒發時間的延長，發芽糙米饅頭的感官評分先增大再減小，在20 min時總分達到最大值83.13分。第二次醒發時間對饅頭感官評分的影響顯著（p＜0.05）。第二次醒發時間是面團在第一次發酵完成后，將其中的二氧化碳揉出，搓圓成型重新進行發酵的時間。適當的醒發時間，可以有效降低饅頭的硬度，醒發時間過長時，饅頭坯塌陷，導致饅頭不夠挺立，感官評分較低。所以初步確定發芽糙米饅頭第二次醒發時間為20 min。

第二次醒發時間對發芽糙米饅頭質構的影響見表10。

表10 第二次醒發時間對饅頭質構的影響Table 10 Effect of second awakening time on texture of steamed bread

由表10可以看出，隨著第二次醒發時間的增大，發芽糙米饅頭的硬度、膠黏性和咀嚼性先減少后增加，當第二次醒發時間為20 min時，硬度、膠黏性和咀嚼性均為最小，分別為44.71、21.58 N和150.33；彈性先增大后減小，當第二次醒發時間為20 min時，饅頭的彈性為最大值，6.99 mm。內聚性有輕微的波動。第二次醒發時間對發芽糙米饅頭質構影響顯著（p＜0.05）。第二次醒發時間太短時，面筋網絡結構還沒有完全形成，饅頭發硬，彈性不足，咀嚼性差。但醒發時間過長時，破壞了面筋網絡，面筋網絡持氣性變差，饅頭塌陷，出現大的氣泡，從而使面團過軟，饅頭表面塌陷，彈性較差。所以初步確定發芽糙米饅頭第二次醒發時間為20 min。

2.2 正交試驗結果

正交試驗結果見表11。

表11 正交試驗結果Table 11 Results of orthogonal test

由表11可知，根據4個因素的R值的大小，可得到 RA＞RB＞RC＞RD。

通過R值的大小比較，可知正交試驗中因素A即第一次醒發溫度對發芽糙米饅頭的品質具有很大的影響，其次是因素B第一次醒發時間、因素C第二次醒發溫度、因素D第二次醒發時間。從中得出最優的工藝組合為A2B2C3D2。即第一次醒發溫度38℃、第一次醒發時間90 min、第二次醒發溫度40℃、第二次醒發時間20 min。

2.3 驗證試驗

發芽糙米饅頭最優的工藝組合為A2B2C3D2，此時制作出來的饅頭感官評分最高為83.86，而正交最優的工藝組合為A2B2C3D1，此時制作出來的饅頭感官評分最高為83.56。相比較可知組合A2B2C3D2即第一次醒發溫度38℃、第一次醒發時間90 min、第二次醒發溫度40℃、第二次醒發時間20 min，相對于其它工藝條件下制作出來的饅頭口感為最佳，并且帶有糙米香，為最優組合。

3 結論

發芽糙米雖然營養豐富，但是將其用于制作饅頭的工藝研究很少。本文通過單因素試驗，對其感官品質和質構進行評定。確定了第一次醒發溫度、第一次醒發時間、第二次醒發溫度、第二次醒發時間。并在單因素試驗結果的基礎上，進行正交試驗，對得到的饅頭進行感官評價，確定了發芽糙米饅頭的最佳醒發工藝為第一次醒發溫度38℃、第一次醒發時間90 min、第二次醒發溫度40℃、第二次醒發時間20 min和篜制20 min。此時生產出來的饅頭口感好，且帶有淡淡的糙米的香味，感官評分也最高為83.86。在饅頭里添加發芽糙米提高了饅頭的營養價值，也為糙米的開發與利用提供了技術支持。