碱添加量对米酒酸面团及馒头品质的影响

孙祥祥，刘长虹，袁静怡，王远辉*，张 煌，马永生

（1.河南工业大学 小麦和玉米深加工国家工程实验室，河南 郑州 450001；2.河南牧业经济学院 食品与生物工程学院，河南 郑州 450044）

米酒是以糯米为主要原料，经过蒸煮、接种拌曲、微生物糖化发酵酿造而成的中国传统发酵米制品[1]，也是作为馒头制作所添加的传统发酵剂之一。米酒因含有丰富的菌种，用其作为发酵剂蒸制馒头，使得馒头口感更加香甜。老面又称为酸面团，老面馒头有独特的风味，香醇可口，胜于一般发酵的产品[2]。老面馒头制作过程中除了添加老面、水、面粉、碱之外，还需要添加酵母。酵母可以提高面团的发酵力，老面能够提高馒头的风味和口感。

米酒老面是指将米酒作为发酵剂制作面团，并进行长时间发酵所得的面团。由于面团进行长时间的发酵，会产生酸性物质，使得面团pH值降低，如不加碱，会使得蒸制的馒头口感发酸，影响馒头品质，结合生产实际情况，故没有设计未加碱的对照组。碱的添加通常由经验丰富的师傅来处理，但对于老面馒头大规模生产仍然缺乏定量依据。碱在馒头中的应用相对较少，其作用和潜力尚未得到充分评价[3]。在碱性条件下，面粉在糊化形成凝胶的过程中膨胀能力增强，吸水率升高，面团的形成时间和稳定时间均变长，面团硬度显著增加，弱化度明显降低，初期面团得以强化，改善了面团的加工性能[4]。碱可以抑制面条褐变，由于α-淀粉酶、多酚氧化酶在pH为7～11的条件下，活性受到抑制，使得酶促褐变能有效的抑制[5]。食用碱的引入会使风味物质种类和总量都下降，但主要呈味物质醇、醛等变化不大[6]。毛羽扬等[7]对发酵面团对碱工艺最佳pH值进行了研究。丁长河等[8]采用感官评价和质构仪分析老酵头馒头和工厂化生产馒头的品质差别，结果显示，老酵头馒头咀嚼性、凝聚性、感官评分、外观都显著高于工厂化馒头。刘效谦等[9]通过分析酸面团发酵过程中麦谷蛋白大聚体的降解变化，为酸面团质量控制及生产奠定基础。

关于碱对面条品质的研究很多，但将碱应用到老面中，国内对此方面的报道还比较少。本试验研究了碱添加量对面团pH值、湿面筋含量和面筋指数及米酒老面馒头的比容、硬度、白度及感官评分的影响，并将面团理化指标（pH值、湿面筋和面筋指数）与馒头理化指标（比容、硬度、白度及感官评分）的相关性分析进行分析，以期为米酒老面馒头的现代工业化生产提供理论支撑。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

特一粉：郑州金苑面业有限公司；高活性干酵母（低糖）、小曲（甜酒曲）：安琪酵母股份有限公司；蒸馏水：由蒸馏水仪器制得的Ⅲ级水；糯米：吉林市永鹏农副产品开发有限公司；Na2CO3（分析纯）：河南蜜丹儿商贸有限公司。

1.2 仪器与设备

SZH-20双速双动和面机：广州旭众食品机械有限公司；BS600L电子天平：上海友声衡器厂；WFX-12-15-24-0豪华型雾化面食发酵箱：中山市丰盛电器厂；JBDZ-20白度仪：上海嘉定粮油仪器有限公司；硬度仪：河南工业大学小麦和玉米深加工国家工程实验室制作；DHP030 恒温培养箱：上海实验仪器总厂；pH5F平面笔式pH计：上海三信仪表厂；JMCZ面筋指数测定仪：杭州天成光电有限公司。

1.3 试验方法

1.3.1 米酒制作

糯米与水按照料液比1∶1（g∶mL）浸泡12 h，进行蒸制45 min，然后冷却至室温，将甜酒曲1.5%溶解在水中，与蒸熟糯米搅拌混匀后放入恒温箱（30 ℃，72 h）。各配料比例均以第一次添加糯米总质量为基准。

1.3.2 米酒馒头制作

米酒老面制作工艺：

面粉、米酒、水→和面→发酵→米酒老面

米酒老面工艺流程操作要点：面粉200 g、水86 mL（43%）和米酒20 g（10%）加入和面机，搅拌10 min，发酵10 h（温度27 ℃、湿度85%）。

米酒老面馒头制作工艺：

米酒老面、水、面粉、碱、酵母→和面→压面→成型→醒发→蒸制→成品

米酒老面馒头工艺流程操作要点：将面粉500 g、酵母1 g（0.2%）、水215 mL（43%）、米酒老面300 g（60%）和一定量的碱加入和面机，搅拌12 min做成面团；自动压面20次；手工成型；醒发40 min（温度35 ℃、湿度85%）；电蒸锅蒸25 min。各配料比例均以面粉总质量为基准。

1.3.3 测定方法

面团pH值：用平面笔式pH计测定；面团湿面筋含量和面筋指数：按照石飞[10]的方法测定；馒头白度：采用白度仪测定馒头[11]；馒头硬度：采用自制硬度仪测定[12]；馒头比容：采用小米容积置换法测定[13]；馒头感官评价：采用刘长虹[14]的感官评价方法，并略加修改，选5名经过培训的评价员集体评分，取平均值，馒头感官评分标准见表1。

表1 馒头感官评价标准Table 1 Sensory evaluation standard of steamed bread

1.3.4 数据处理

所有的实验进行3次。使用SPSS 21.0软件中的单向方差分析（ANOVA），Duncan检验进行统计分析，皮尔逊检验进行相关性分析，P＜0.05认为有统计学意义。使用Origin 2017作图。

2 结果与分析

2.1 碱添加量与面团pH值之间的线性关系

图1 碱添加量对面团pH值的影响Fig.1 Effect of alkali addition on dough pH

由图1可知，随着碱添加量的增加，面团的pH值呈现上升的趋势。由于碱与米酒老面发酵过程中产生的酸类物质结合，使得面团的pH值增加。近似认为碱添加量与pH值的关系为线性关系。pH值（Y）与碱添加量（X）的公式为Y=570X+5.647 3，R2=0.978 3，说明趋势线的可靠性较高。碱添加量从0.10%增加至0.30%时，面团的pH值从6.25增加至7.33。

2.2 碱添加量对面团湿面筋含量和面筋指数的影响

图2 碱添加量对面团湿面筋含量和面筋指数的影响Fig.2 Effect of alkali addition on wet gluten content and gluten index of dough

由图2可以看出，碱添加量＜0.15%之前，湿面筋含量变化不显著。由于低浓度条件下，Na2CO3所解离的阴阳离子能够与水分子所缔合，水合盐离子与面筋蛋白质分子上带电集团结合，能提高蛋白质结合水的能力[15]，使面团中湿面筋含量变化不显著。碱添加量为0.20%时，面团中湿面筋含量显著低于其他四种添加量（P＜0.05），面筋指数显著高于其他四种添加量（P＜0.05）。碱添加量＞0.20%时，面筋指数下降。碱通过改变面团pH值和盐溶作用影响蛋白质的物化性质进而影响面团特性[16]。

2.3 碱添加量对馒头比容和硬度的影响

碱不仅能与面粉中的黄酮类化合物产生独特的风味，还有防腐、中和酸等功能[17-18]。由图3可以看出，随着碱添加量的增加，米酒老面馒头的比容呈现先趋于平缓后增加最后降低的趋势，硬度呈现先趋于平缓后降低最后升高的趋势。碱添加量为0.20%时，米酒老面馒头的比容显著高于其他四种添加量（P＜0.05），达到了2.66 mL/g。LEUSCHNER R G等[19]研究发现，面包的体积取决于配方中使用的碳酸氢钠的浓度。碱的添加量＜0.20%之前，米酒老面馒头的比容增加。由于碱的加入会影响蛋白质的聚合，并改变其粘弹性和强度，蛋白质聚合度的提高可以提高面筋网络的结构强度，提高气体的截留性，从而提高比体积[3]。碱添加量为0.20%时，米酒老面硬度显著低于其他四种添加量（P＜0.05），达到了565 g。碱添加量＞0.20%之后，米酒老面馒头硬度增加，可能由于硬度和弹性的增加可能与蛋白质网络的形成有关，碱条件可促进蛋白质交联，形成连续而紧密的蛋白质网络[20]。

图3 碱添加量对馒头比容和硬度的影响Fig.3 Effect of alkali addition on volume and specific volume of steamed bread

2.4 碱添加量对馒头白度和感官评分的影响

图4 碱添加量对馒头白度和感官评分的影响Fig.4 Effects of alkali addition on whiteness and sensory score of steamed bread

由图4可以看出，碱的添加量＜0.20%之前，对米酒老面馒头白度没有显著影响（P＞0.05）。当碱的添加量＞0.20%之后，米酒馒头的白度呈现下降的趋势。碱添加量为0.20%时，米酒老面馒头的感官评分显著高于其他四种添加量（P＜0.05）。碱添加量过多，馒头白度降低，闻起来有很强的碱味。碱添加量过低，馒头发酸，影响馒头的口感。一定添加量范围内的碱性盐可提高面团吸水率、降低面筋的筋度、改善面团加工性能，但过度添加反而破坏面团的组织结构、减弱面团的加工性能[16]。碱的加入使小麦面团的存储模量（g'）和表观黏度增加，膨胀率、拉伸强度和挤压面条的切削力[21]。

2.5 相关性分析

影响馒头品质的因素很多，相关性分析是对这些因素参数进行筛选的重要方法[22]。如表2所示，面团pH值与馒头的比容、白度呈极显著负相关（P＜0.01）；与馒头的感官评分呈极显著正相关（P＜0.01）。面团pH值与馒头硬度没有显著相关性（P＞0.05）。面团湿面筋含量与面团比容呈显著负相关（P＜0.05），与馒头硬度呈极显著正相关（P＜0.01）。面团面筋指数与馒头比容呈显著正相关（P＜0.05），与馒头硬度呈极显著负相关（P＜0.01）。由表2也可以看出，米酒老面馒头的比容受面团pH值、湿面筋含量及面筋指数的显著性影响。馒头硬度受面筋含量及面筋指数显著性影响。馒头白度和感官评分受面团pH值的极显著影响，说明碱添加量过多，可以降低馒头白度，进一步影响馒头的感官评分。

表2 面团理化指标与馒头理化指标的相关性分析Table 2 Correlation analysis of physicochemical index of dough and steamed bread

3 结论

碱添加量为0.20%时，面团中湿面筋含量显著低于其他四种添加量（P＜0.05），面筋指数显著高于其他四种添加量（P＜0.05）。碱添加量＞0.20%之后，馒头的感官评分、白度、比容呈现降低趋势，硬度呈现上升趋势。碱添加量过多，馒头白度降低，闻起来有强碱味。碱添加量过低，馒头发酸，影响馒头的口感。综合分析，最佳的碱添加量为0.20%。相关性分析结果表明，面团pH与馒头的比容、白度呈极显著负相关（P＜0.01）；与馒头的感官评分呈极显著正相关（P＜0.01）。面团湿面筋含量与馒头比容呈显著负相关（P＜0.05），与馒头硬度呈极显著正相关（P＜0.01）。面团面筋指数与馒头比容呈显著正相关（P＜0.05），与馒头硬度呈极显著负相关（P＜0.01）。