楊蕾,劉軍,王孟楠,姜凱,艾合買提江·艾海提,邢軍
新疆大學生命科學與技術學院(烏魯木齊 830046)
小麥是世界各地需求量最多的谷物之一,其烘焙制品也成為是世界各地最受歡迎的一類傳統食品。由于制作方法的不同,不同地區的烘焙制品具有不同的形式、風味和口味。
新疆擁有豐富的物產資源,餐飲文化最能體現新疆的風情、生活情感和歷史印記。常見的有馕、烤包子、羊肉串、大盤雞、抓飯等眾多令人垂涎三尺的美食,其中馕最具代表性,深受消費者喜愛,且具有濃厚的地域特色。當地有“可以三日無肉,不可一日無馕”之說,充分展示馕在當地群眾日常生活中的地位[1]。馕的種類繁多,根據馕的制作工藝和特點,將馕分為面馕、餡馕和形馕。根據一日三餐的食用量,還可分為主食馕和休閑馕兩大類。主食馕是消費者主要的碳水化合物來源,也是馕的消費主流。馕在新疆的日銷售可達20萬個/天,其種類可達10余種,但大部分消費的都來自主食馕的皮芽子馕、油馕和芝麻馕。因此,開展主食馕面團的研究,實現馕的優質加工,更能滿足消費者對其鮮香風味的需求[2]。
人們制作扁平面包(馕的類似制品)有6 000多年的歷史[3]。目前,主要食用的扁平面包有烙餅、薄餅和馕三大類。印度是第二大小麥生產國,馕為當地的主食之一。把馕作為當地主食的國家還有巴基斯坦和伊朗等。
近年來,國內對馕制品的研究逐漸增多,國外研究也有報道,但是深入的研究較少。因此,通過對馕制品的國內外研究資料進行綜述,將為后期馕制品研究提供思路及理論依據。

表1 世界各地馕類似制品一覽表[3]
馕中營養成分豐富,可以滿足人們的身體基本所需。在馕中添加合適的輔料可以提升馕的品質。馕在貯藏過程中會老化和油脂的氧化酸敗,通過添加改良劑,可防止馕在貯藏過程中品質快速下降。面團中有著適合微生物生長的條件和生長所必需的營養物質,因此微生物則是馕品質提升的關鍵。馕雖然能帶給人們舌尖上美味,但是馕中也有可能引發過敏性疾病,患有乳糜瀉者最好的方法就是不要食用含有麥麩的食物,其次就是大力研發不含麥麩的馕。
1.1.1 營養及風味
馕作為主食可以滿足人體每日所需的營養成分。其富含碳水化合物、蛋白質、維生素、氨基酸和多種礦物質。氨基酸含量是評價食物營養質量的一項重要指標,但已報道檢測馕中氨基酸含量的方法只有一種,即柱前衍生反相高效液相色譜法[4]。
馕在烘烤后產生香味。雖然馕的制作工藝和原輔料都差不多,但是地緣不同、人工差異、不同馕坑及馕的形狀大小不一等因素都會使馕的風味成分不同。已檢測出的馕中的揮發性風味物質主要有烴類[5-7]、醛類[5-8]、醇類[7-8]、酮類[5,7-8]、酸類[7-8]、酯類[5-8]、苯環類[6]、雜環[5-7]、呋喃化合物[8]及其他化合物。對馕的揮發性風味檢測中,通常采用固相微萃取[6-7]或同時蒸餾萃取[7]提取馕中揮發性風味成分,由GC-MS[6-7]分析、鑒定。還可通過電子鼻(E-Nose)[5]和氣相色譜-離子遷移譜(GC-IMS)進行分析[5,8]。導致馕的揮發性風味物質有差異的主要原因有3個。一是不同研究采用不同的提取方法。二是研究中的原料,如張興等
[7]研究對象是馕包肉,而毛紅艷等[6]針對普通馕開展研究;馕包肉中檢測出醇類、酮類和酸類,并且其中的醛類比普通馕中的要多,這是因為肉中的脂肪氧化和分解產生更多的此類化合物。三是不同的環境、儀器、溫度都會造成揮發性物質檢測結果有一定差別。
1.1.2 潛在危害物——丙烯酰胺
丙烯酰胺(acrylamide,AM)是一種低分子量,并且極易溶于水的有毒化合物,一般是高含量的淀粉類原料,經高溫加工產生的一種化合物。AM對動物具有誘變、神經毒性、遺傳毒性、免疫毒性和致癌作用。為避免癌癥發生的風險,2.6 μg/(kg體重·d)建議作為AM的最大容許日攝入量[9]。因此,AM的測定變成馕的重要指標之一。馕的原料和馕坑的高溫環境為AM的生成提供了條件。不同方法測得市面上馕中AM含量不同,固相萃取-高效液相(SPE-HPLC)為60.51~417.00 μg/kg[10],氣相-電子俘獲檢測器(GCμECD)為159.29~453.64 μg/kg[11];高效液相色譜法(HPLC)為0~927.57 μg/kg[12]。由此可知,馕中AM含量較高,最高可達900 μg/kg以上。根據調查[13],在新疆,每人每天AM的總攝入量為224.17 μg,其中烤制面食類為63.80 μg。但研究數據僅來自對在校學生的調查,并沒有記錄學生的體重。由AM每日容許攝入量可知,只有當個人體重在86 kg以上時,才不會超過AM最大攝入量。因此,降低馕中的AM含量十分必要。降低AM含量的措施有:馕的厚度大于1 cm并且適當延長醒發時間,在較低溫度下適當延長烘烤時間;在馕中添加超微綠茶粉。在國外研究中,Crawford等[14]采用HPLC/MS方法,測定由各種原料制成的15種試驗性面包和21種市售面包中的丙烯酰胺含量。除發酵和馬鈴薯類產品外,大多數試驗和商業扁平面包的丙烯酰胺含量較低[14]。
1.2.1 不同原料添加物對品質的影響
馕的主要原料小麥粉中的營養元素單一且蛋白質含量、維生素、部分礦物質含量偏低,必需氨基酸組成比例不平衡。近幾年,對馕的研究最多的就是提升馕營養價值。馕中添加其他原料,不僅能夠提升馕的品質,而且還能豐富馕中的營養成分。如在馕中添加油莎豆、馬鈴薯粉、小麥胚芽、洋蔥漿、藜麥全谷物粉及全麥粉等。油莎豆中含有豐富的脂肪、膳食纖維等。小麥粉中缺乏賴氨酸和色氨酸等必需氨基酸,而馬鈴薯中賴氨酸等必需氨基酸含量較高。所以在馕中添加一些原輔料可豐富馕中的營養成分。表2是在馕中添加不同的原輔料對其品質的影響。

表2 不同原輔料對馕品質的影響
傳統工藝制作的馕,已不能滿足人們對其品質的期望。故研究者開始通過添加不同的原輔料優化馕的配方工藝,在馕的配方工藝優化研究中,主要添加的原料有鷹嘴豆粉、紅棗粉和麥粉,輔料有棕櫚油和奶油,并優化馕的烘烤方式。不管是馕工藝中原輔料的優化還是烘烤方式的優化,其最終的結果都是豐富了馕工藝的研究。
1.2.2 不同改良劑對品質的影響
在貯藏過程中,馕會變得硬而干癟,出現氧化酸敗等問題,因此貯藏過程中需要延緩馕的老化速率和油脂氧化酸敗。研究表明,與對照組相比,添加單硬脂酸甘油酯、大豆磷脂、α-淀粉酶和甘油4種改良劑復配能明顯改善洋蔥漿馕的品質,并延長洋蔥漿馕貨架期[21]。不同油脂、抗氧化劑及增效劑及其復配抗氧化劑對芝麻馕抗氧化效果的有積極影響[22],在30℃條件下,添加特丁基對苯二酚(TBHQ)0.007%、丁基羥基茴香醚(BHA)0.005%、抗壞血酸0.008%的芝麻馕,可有效抑制芝麻馕油脂的氧化酸敗。Farooq等[23]為提高發酵馕的貯藏性能,在原料中添加15%(面粉)鷹嘴豆和0.4%(面粉)單硬脂酸甘油酯(GMS)來改善馕的配方,證實在貯藏24 h后,仍然質地良好。
決定馕品質的不僅是原輔料的添加量,還有馕中的微生物酵母菌。酵母在發酵過程中產生的代謝物或者揮發性風味物質對馕的口感起著至關重要的作用。所以,酵母不僅影響馕的品質,還能提升馕的品質。但是,研究人員主要是從馕的傳統酸面團中篩選優質的酵母菌。其中,測定到揮發性物質非常少,初步得到的主要香氣成分有脂類、醇類、醛類。但并沒有深入研究揮發性風味物質哪一步代謝或反應所產生。近幾年對馕面團中酵母的開發與利用十分有限。微生物對馕的香氣產生起到重要作用,為選取出優質的酵母提升馕的品質,很多學者從天然的新疆酸面團中探究優勢菌種或篩選優質菌種。新疆酸面團中微生物的資源比較豐富,有待大力研究。表3匯總近幾年發酵馕中篩選分離的微生物研究。

表3 發酵馕中的微生物
已報道研究主要針對馕面團或馕制品,但是馕中過敏性物質等引發的疾病研究鮮少,僅有關于乳糜瀉的相關研究,乳糜瀉研究主要集中于面制品中,并且大部分都是研究的面包類的面制品,乳糜瀉是攜帶遺傳易感基因的個體因攝入來自谷物中的麩質后,引發的自身免疫性腸病。新疆位于我國西北部,以小麥為主食,患乳糜瀉的風險性較高。終身沒有麩質飲食是治療乳糜瀉的唯一有效方法。研究人員對于可能因馕而引起乳糜瀉的研究比較少。Min等[29]探究新疆人群中飲食與乳糜瀉(CD)之間的潛在聯系,利用蛋白質特異性結合的性質開展研究,用抗α-醇溶蛋白表位Glia-a9和Glia-a20的單克隆抗體進行Western blot檢測164份新疆小麥種質中T細胞刺激表位的水平,證實小麥面粉加工成馕后面筋毒性降低。
人體對淀粉的消化吸收量直接影響到體內的血糖指數,低血糖(GI)的飲食消費與降低糖尿病、冠心病、肥胖、結腸癌和乳腺癌風險之間的直接關聯。以饅頭為對照,通過模擬體外消化系統,研究馕制品中淀粉消化特性,并且測定馕的生物活性物質。解釋了馕淀粉消化率低于饅頭,且馕中生物活性物質更加豐富[30]。在國外研究中,為防治缺鐵性貧血和提高馕中的亞鐵含量,Alam等[31]在小麥粉中添加不同水平的硫酸亞鐵、乙二胺四乙酸和葉酸預混料,證實在一定的貯藏期對馕的影響是積極的。因為嗜干霉菌導致低水分食品的污染和腐敗,但是因為嗜干生物對幾種外部壓力具有耐受性鹽/糖濃度、pH,滲透壓和溫度,Antony-Babu等[32]研究臭氧對分離自馕面包的阿氏散囊菌IS-SAB-01的影響,證明臭氧可用于減少Eurotiumbut中的孢子產生,但臭氧效應可以由生長培養基中的蔗糖水平介導。
國外針對馕的研究相較國內更深入,從對馕的工藝、馕貯藏中的腐敗微生物的研究,發展到對馕中丙烯酰胺的測定、包裝方式和貯藏條件的研究,但國內外相關研究仍存在局限性:
一是馕的揮發性物質的研究取材僅限于部分地區,不足以說明大部分的問題;二是馕的研究種類大部分都是芝麻馕,馕的種類過于單一;三是馕中氨基酸檢測方法偏少;四是馕中所有的研究對象都是馕制品,而對馕面團的研究較少;五是對于馕研究過于宏觀化,不能夠微觀化地解釋添加物、微生物等對馕的影響;六是對馕中丙烯酰胺的測定中,對丙烯酰胺每人每日的攝入量還有待進一步調查,應擴大范圍,局部調查不足以說明普通人普遍的丙烯酰胺的攝入量;七是微生物對馕的影響不僅在于馕的品質,還有微生物在發酵過程中的代謝產物對馕面團及馕制品的影響,沒有微觀化地解釋微生物及微生物的代謝物是如何影響馕面團及馕制品,這些代謝產物哪一步代謝或反應所產生;八是在馕的防腐保鮮的研究中,主要研究用怎么樣的方法貯藏保質馕,但也只是從表觀得出貯藏過程中的保鮮,并沒有深入的研究其抑菌機理;九是對于馕品質的研究比較多,通過添加其他輔料、優化工藝條件及添加改良劑來提升馕的品質,但是并沒有從微觀的角度解釋提升馕品質的方法。
對于馕的研究始終比較宏觀,深入研究較少。后續研究在馕的原輔料中,可通過將多種原料結合,如加入黑米、蕎麥、燕麥、小米、薏米等雜糧,使得馕的營養成分豐富又健康,從而提升馕的品質;馕中的微生物是馕品質關鍵,研究復合菌種,多菌種可使工業化生產馕的品質接近于天然酸面團,及其代謝產物對馕的影響;冷凍技術已被廣泛應用于食品,不僅能夠降低成本,更能節省時間,是面制品中的貯藏研究熱點,將該技術應用于馕面團中,更有利于馕運輸和銷售;面團冷藏在面制品研究較少,在冷藏中探究馕面團中酵母代謝機理也具有重要意義。