黑小麦全麦粉的面团流变学特性及馒头品质的研究

孙元琳，崔 璨，张陇清，马卫奇，谢三刚

（1.运城学院生命科学系，山西运城044000；2.山西大学生命科学学院，山西太原030006；3.山西颐源阳光集团技术中心，山西运城044000；4.山西省农科院棉花研究所，山西运城044000）

黑小麦是禾本科一年生栽培谷物，属于优质特色谷物资源[1]。它不仅具有普通小麦的一般特征，还具有独特的营养和保健功能，主要用于制作馒头、面包、麦片、挂面等传统食品，已成为一类重要的黑色食品资源[2]。

长期以来，我国消费者主要以精米白面制品作为主食，对谷物营养与健康方面的关注较少。精白面粉制作的食品具有良好的质构、口感、风味与外观，但同时也造成了麸皮、胚芽部位营养素的流失[3-5]。研究表明[6-8]，全谷物食品由于富含膳食纤维、维生素、矿物质和抗氧化物质等功能成分，可有效降低心脑血管疾病、癌症、II型糖尿病等慢性疾病的危险，并有助于控制体重。

表1 馒头感官评定标准Table1 Sensory evaluation standards of steamed bread

目前，对黑小麦的研究多集中于遗传育种、加工特性、制粉技术及其初级制品的开发，关于黑小麦全麦粉对我国传统面制食品品质影响的研究文献尚不多见，对黑小麦全谷物食品的开发方面的研究力度和深度远远不够。因此，研究和开发黑小麦全谷物食品，对于改善人类膳食结构、预防慢性代谢性疾病、推动特色谷物资源的开发利用有着极其重要的意义。本实验以紫粒、蓝粒黑小麦全麦粉为原料，应用粉质仪和拉伸仪测定两种黑小麦全麦粉以及与普通小麦特一粉配粉后面团的流变学特性，通过质构仪和感官评定评价黑小麦全麦馒头以及配粉后的馒头品质，确定黑小麦全麦粉较佳的配粉比例，在保证馒头品质的前提下，开发出一种具有独特风味、色泽和营养的高纤维健康主食产品，为黑小麦特色谷物资源的有效增值和综合利用提供科学依据。

1 材料与方法

1.1 材料与仪器

黑小麦 产自山西省运城市，由山西省农科院棉花研究所提供；神象牌特一粉 郑州海嘉食品有限公司；安琪低糖高活性干酵母 安琪酵母股份有限公司。

Farinograph-E电子型粉质仪、Brabender DM 90-40拉伸仪 德国Brabender公司；TA-XT2i质构仪 英国SMS公司；LYWS-3恒温醒发箱 新麦机械（无锡）有限公司。

1.2 实验方法

1.2.1 粉质实验 依据GB/T 14614-2006方法进行[9]。分别将紫粒、蓝粒全麦粉，以及20%、30%配粉比例的混合粉进行300g面粉粉质指标的测定，以特一粉做空白对照。

1.2.2 拉伸实验 依据GB/T 14615-2006方法进行[9]。分别将紫粒、蓝粒全麦粉，以及20%、30%配粉比例的混合粉进行300g面粉粉质指标的测定，以特一粉做空白对照。前期处理与面团粉质特性测定相同，再进行拉伸实验。

1.2.3 馒头制作 依据SBT 10139-1993的一次发酵方法[10]。

和面：先用水将酵母化开，然后将称量好的面粉、酵母和水同时放入搅拌机，用低速和面5m in，再高速和面3m in，面和好后取出面团。

分割：将面团分割成（50±1）g的面团，揉制、成型。

醒发：将成型好的馒头放入温度30℃、湿度40%的醒发箱内醒发45m in。

蒸制：将醒发好的馒头胚取出，冷水下锅，等开始冒汽时记时，蒸20min，冷却5min后取出，盖上干纱布冷却30m in。

1.2.4 质构测定 馒头切片厚度20mm，每批样品取3个馒头做平行试样；质构测试仪参数设定[11]：探头P/35；测试前速率2.00mm/s；测试速率1.00mm/s；测试后速率1.00mm/s；压缩程度60%；两次压缩时间间隔10s。结果取6次测试的平均值，并采用质构测试仪自带软件计算所得物性值的平均值和方差。

1.2.5 馒头感官评定

1.2.5.1 比容测定 采用菜籽排重法，计算公式为：馒头的比容（cm3/g）=体积（cm3）／质量（g）[12]。每种样品取3个有代表性的馒头进行测试，结果取平均值。

1.2.5.2 感官评价 选取经过训练并有面制品评价经验的6位专业人员进行品尝并评价。结果取平均值，评价方法参照馒头鉴评项目和评分标准（SB/T 10139-1993）进行[12]，见表1。

2 结果与讨论

2.1 黑小麦全麦粉及其配粉的粉质特性

黑小麦全麦粉以及与特一粉配粉后的粉质特性如表2所示。

表2 黑小麦全麦粉及其配粉的粉质特性参数Table2 Farinograph properties ofwholemeals and the blended flour of black-grained wheat

表3 黑小麦全麦粉及其配粉的拉伸特性参数Table3 Extensograph properties ofwholemeals and the blended flour of black-grained wheat

由表2可以看出，紫粒和蓝粒黑小麦全麦粉的吸水率分别为67.4%、72.7%，高于特一粉吸水率（62.9%）。有研究表明[13]，膳食纤维具有良好的吸水性和持水性，添加任何形式的纤维，都会增加面团的吸水率。与特一粉比较，黑小麦全麦粉含有麸皮，其主要成分膳食纤维是黑小麦全麦粉吸水率增高的主要原因。面团吸水率的增大有利于延缓馒头等面食制品因失水而导致的老化现象，对于保持高纤维制品的品质有促进作用。

面团形成时间与面粉的面筋质量呈正相关；稳定时间是衡量小麦粉筋力强弱的重要指标，反映面团的耐揉性和强度。以特一粉作为对照，比较黑小麦全麦粉的粉质参数可以看出，紫粒和蓝粒全麦粉的形成时间分别为3.0、3.3m in，稳定时间分别为2.4、 1.6m in，均低于特一粉（6.8m in、7.4m in），其中紫粒全麦粉的形成时间略低于蓝粒全麦粉，而稳定时间高于蓝粒全麦粉。上述指标表明，黑小麦全麦粉的筋力较弱，面团的耐揉性和强度较差。弱化度是表示面团对机械搅拌的承受能力，弱化度越大，面筋越弱，面团越易流变。表2显示，紫粒和蓝粒全麦粉的弱化度分别为107、161FU，均高于特一粉的弱化度（70FU），说明黑小麦全麦粉的面团筋力弱、易流变。此外，粉质指数显示，紫粒和蓝粒全麦粉粉质指数（45、42）均低于特一粉（94）。综合以上数据结果表明，黑小麦全麦粉的粉质特性较差，主要表现在面团的耐揉性和强度低、韧性差，面筋筋力较弱、易流变，不符合制作馒头的参数要求。其中，蓝粒全麦粉的面团结构比紫粒更容易受到破坏。

将黑小麦全麦粉分别以20%、30%比例与特一粉配粉，混合粉的粉质参数表明，随着全麦粉配粉比例的增加，混合粉的吸水率逐渐增加。与特一粉相比，混合粉的面团形成时间缩短，稳定时间除30%蓝粒配粉外均有所延长。20%紫粒配粉的弱化度低于特一粉，而其他配粉的弱化度均高于特一粉。20%紫粒和蓝粒配粉的粉质指数高于特一粉，而30%配粉的粉质指数与特一粉相比有所下降，说明在特一粉中添加黑小麦全麦粉对面团品质有一定弱化作用，但与全麦粉相比较，混合粉的粉质特性均有所改善，尤其当黑小麦全麦粉配粉比例为20%时，混合粉的粉质指数优于特一粉，更适合加工馒头。

2.2 黑小麦全麦粉及其配粉的拉伸特性

拉伸实验用于测试面团形成后的抗拉伸流变学特性[14]。黑小麦全麦粉以及与特一粉配粉后的拉伸特性参数如表3所示。由表3可知，黑小麦全麦粉的拉伸曲线面积、拉伸阻力和延伸度等各项指标均低于特一粉，表明全麦粉的面团筋力、韧性和延展性较差，因此，单独使用黑小麦全麦粉制做馒头并不合适，需要与普通小麦粉配粉，这与粉质特性实验结果相符。比较拉伸参数可知，蓝粒全麦粉比紫粒全麦粉的筋力弱，面团延展性差、更易流散。

将黑小麦全麦粉分别以20%、30%比例与特一粉配粉后，混合粉的拉伸特性参数显示，随着全麦粉配粉比例的增加，混合粉的拉伸曲线面积和拉伸阻力等指标有所下降，表明面团的筋力弱化、延伸性变差。通过对各项指标的分析可以看出，混合粉的拉伸特性虽然低于特一粉，但均明显高于黑小麦全麦粉，与之相比，混合粉的拉伸特性有所改善，尤其是紫粒全麦粉配粉与特一粉的粉质参数已相差较小，更适合加工馒头。

2.3 馒头品质分析

表4、表5为黑小麦全麦粉馒头以及配粉馒头的质构特性参数和感官评分。

表4 黑小麦全麦粉馒头的质构特性和感官评分Table4 Texture properties and sensory scores of steamed bread made bywholemeals of black-grained wheat

由表4可知，紫粒和蓝粒全麦粉馒头的硬度、粘合性、胶黏性、咀嚼性均高于特一粉馒头，弹性、粘附性和回复性则低于特一粉馒头，表明黑小麦全麦粉馒头发硬、发黏、弹性差、回复性较弱。从感官评分看，全麦粉馒头体积变小、比容有所下降；从切片观察，全麦粉馒头的气孔比特一粉馒头小而密，说明在相同发酵时间条件下，全麦粉馒头比特一粉馒头醒发效果差。综合感官评分，紫粒和蓝粒全麦粉馒头分别为75.1分和74.9分，均低于特一粉馒头（89.6分），表明黑小麦全麦粉馒头感官品质较差。

表5 黑小麦配粉馒头的质构特性和感官评分Table5 Texture properties and sensory scores of steamed bread made by the blended flour of black-grained wheat

表5结果显示，将黑小麦全麦粉按20%、30%比例与特一粉进行配粉后，配粉馒头的各项质构指标均优于全麦粉，表明质构特性比全麦粉馒头有所改善，尤其是20%蓝粒配粉馒头的硬度、弹性、胶黏性和咀嚼性指标还优于特一粉。感官评分结果表明，当黑小麦全麦粉配粉比例为20%时，馒头品质相比特一粉馒头变化不明显。当配粉比例为30%时，馒头的感官品质略有下降。因此，20%紫粒和蓝粒配粉馒头的得分（84.5分、82.7分）分别高于30%配粉馒头（81.8分、80.4分）。比较紫粒和蓝粒配粉馒头，紫粒配粉馒头的内部蜂窝结构细密均匀、表面光滑、色泽光亮，相同比例紫粒配粉馒头的感官评分结果均优于蓝粒配粉馒头。

3 结论

与特一粉相比，黑小麦全麦粉的粉质特性和拉伸特性较差，不适合单独用来制作馒头，应与普通小麦粉搭配使用。

与黑小麦全麦粉相比，配粉后混合粉的粉质特性和拉伸特性均有明显改善，尤其当紫粒全麦粉配粉比例为20%时，混合粉的各项指标参数与特一粉相当，适合加工馒头。

质构评价和感官评分结果表明，黑小麦配粉馒头的质构指标相比全麦粉馒头得到了明显改善，且添加20%黑小麦全麦粉制作的馒头品质优于30%添加量的品质。其中，紫粒配粉馒头的感官评分高于相同比例的蓝粒配粉馒头，表明紫粒配粉馒头更受欢迎。

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