张小村 孔凡美 姜小燕 谭 佳 刘 庆
(山东农业大学食品科学与工程学院1,泰安 271018) (山东农业大学资源与环境学院2,泰安 271018) (青岛农业大学资源与环境学院3,青岛 266109)
甘薯是深受人们喜爱的重要粮食作物之一[1, 2],具有很高的营养价值[3],其块根中富含淀粉和可溶性糖[4-6]、多种维生素及钙、磷、铁等无机盐类[7, 8]。特色鲜食型甘薯还含有较高含量的微量元素[9, 10],例如,南薯010的VC含量可达 20.1 mg/100 g,类胡萝卜素含量可达 9.3 mg/100 g[11],而普薯32的胡萝卜素含量可达 20.8 mg/100 g[12]。这些甘薯材料是良好的食品原料,与小麦粉等谷物类食品搭配制作成食品[13],可使产品的营养组成更加全面。
甘薯磨粉后可制作甘薯全粉[14],将甘薯全粉与小麦粉等配粉后制作食品,可更有效地发挥甘薯的营养保健价值。目前,研究者利用甘薯粉与小麦粉搭配,制作了甘薯粉挂面[15]、紫甘薯面条[16]和甘薯粉馒头[17]、甘薯粉面包[18]等一系列产品,这些研究都利用特定的单一甘薯品种,对于不同甘薯品种对配粉粉质及其制作食品的影响研究还鲜见报道。
本实验选用5个高胡萝卜素甘薯品种,研究了不同品种甘薯全粉对配粉面团的特性及配粉馒头品质的影响,为甘薯全粉在面制品中的应用提供参考。
甘薯品种:秦薯8、普薯32、南薯010、徐渝薯34、泰中14;小麦粉;干酵母。
水冷型超微粉碎机;JFZD型电子式粉质仪;塑胶水分测定仪;CR-410型色彩色差计;TA.XT.plus质构仪。
1.3.1 甘薯全粉及混粉制备
挑选新鲜甘薯经清洗去皮、切片、护色、热烫、冷却、晾晒、烘干、粉碎、过筛等工艺制备甘薯全粉。
甘薯全粉替代小麦粉的质量分数分别为0、5%、10%、15%、20%,过筛混合均匀,储藏备用。
1.3.2 粉质参数测定
参照 GB/T 14614—2006,使用JFZD型电子式粉质仪进行测定。
1.3.3 馒头制作
参照SB/T 10139—1993,并稍做修改,每200 g混配粉,加水约96 mL(根据甘薯全粉添加量做适当修改),酵母添加量为2.0 g。和面机中匀速搅拌3 min,取出后压面5次,揉滚至面团表面均匀光滑,于36 ℃、RH 80%下发酵60 min。再将面团分割成2个质量相同的面团,手工搓圆成型,再于38 ℃、RH 85%下醒发20 min,沸水汽蒸30 min,室温自然冷却1 h后进行色度、感官评价及质构测定。
1.3.4 馒头质构测定
将馒头切片(厚度15 mm)后,使用TA.XT.plus质构仪进行质构测定,探头类型:P/50P;测定参数:测前速度2.0 mm/s、测中速度2.0 mm/s、测后速度2.0 mm/s,间隔时间:5.0 s;触发模式:Auto(Force),触发力:5.0 g。
1.3.5 色泽测定
馒头冷却后,使用CR-410型色彩色差计对馒头进行色泽测定。
1.3.6 感官评价
由2名专家评价员和4名优选评价员组成评价小组,取6人评价平均值作为该馒头的感官评分。评分标准见表1。根据评价人员品尝及评价结果,以感官评价得分80分作为确定配粉馒头甘薯粉添加比例的衡量标准,感官评价高于80分认为该添加量下配粉馒头质量可以被接受,感官评价低于80分认为该添加量下配粉馒头质量不被接受。
表1 馒头品质评分标准
实验数据采用SPSS 18.0软件进行统计与分析,显著性差异使用LSD法进行比较,并使用Origin 9.0软件制图。
5个甘薯品种全粉与面粉不同质量分数的配粉面团特性见图1。随甘薯全粉质量分数的增加,5种甘薯配粉面团的形成时间和稳定时间均逐步降低。同时,甘薯全粉对配粉面团形成时间的影响存在显著的基因型差异,同一质量分数下,南薯010配粉面团的形成时间显著高于其余4个品种,秦薯8号配粉面团的形成时间显著低于南薯010、泰中14和普薯>32配粉面团的形成时间,而徐渝薯34配粉面团的形成时间是5个品种中最低的;同一质量分数下,徐渝薯34配粉面团的稳定时间也是5个品种中的最低值。
图1 不同添加量下不同品种甘薯配粉的面团粉质特性
随质量分数的增加,5种甘薯全粉对面团弱化度的影响均呈现逐步升高的趋势。同一质量分数下,5种甘薯对配粉面团弱化度的影响为:徐渝薯34>秦薯8号>普薯32 >泰中14>南薯010。
随质量分数的增加,5种甘薯配粉面团的粉质指数均逐步降低。同一质量分数下,秦薯8号和徐渝薯34配粉面团的粉质指数低于其余3个品种的粉质指数,而徐渝薯34配粉面团的粉质指数是5个品种当中的最低值。
添加5种甘薯全粉均降低了面团的形成时间、稳定时间和粉质指数,均提高了配粉面团的弱化度。同时,甘薯配粉面团的粉质特性存在品种间的差异,同一质量分数下,甘薯配粉面团的形成时间、稳定时间、弱化度及粉质指数在不同甘薯品种间存在显著差异。
5个甘薯品种配粉馒头的质构特性见图2。5种甘薯配粉馒头的硬度相比CK均有所升高。但不同品种的甘薯全粉随添加质量分数的增加馒头硬度的变化趋势有差异。随质量分数的增加,南薯010配粉馒头硬度逐步升高,普薯32配粉馒头硬度呈现先升高、再降低、又升高的趋势,而秦薯8号、泰中14和徐渝薯34配粉馒头硬度呈现先升高、后降低的趋势。
5种甘薯配粉馒头的弹性均比CK有所降低。南薯010配粉馒头弹性呈现先降低、后升高的趋势,其余4个品种的甘薯配粉馒头弹性随质量分数增加而逐渐降低。质量分数低于15%时,同一质量分数下的普薯32配粉馒头的弹性显著高于其余4个品种。
随着甘薯全粉质量分数的增加,5种甘薯配粉馒头黏聚性均呈现先升高、后降低的趋势。其中,南薯010和秦薯8号配粉馒头黏聚性在质量分数为5%时,黏聚性达到最高值,普薯32和泰中14配粉馒头
图2 不同添加量下不同品种甘薯配粉馒头的质构特性
黏聚性在质量分数为10%时,黏聚性达到最高值,而徐渝薯34配粉馒头弹性在质量分数为15%时,黏聚性达到最高值。同一质量分数下,泰中14配粉馒头的黏聚性显著高于其余4个品种。
随着甘薯全粉质量分数的增加,5种甘薯配粉馒头回复性均呈现先升高、后降低的趋势。南薯010配粉馒头弹性在质量分数为5%时回复性达到最高值,而其余4个品种甘薯配粉馒头的回复性均在质量分数为10%时回复性达到最高值。同一质量分数下,泰中14配粉馒头的回复性显著高于其余4个品种。
甘薯品种对甘薯配粉馒头的质构特性有较大影响,随添加质量分数的增加,不同甘薯品种的配粉馒头质构特性呈现不同趋势。与CK相比,配粉馒头的硬度、黏聚性(秦薯8号除外)和回复性(秦薯8号除外)增加,弹性降低。
5个不同品种甘薯全粉对馒头色泽均有显著影响(图3)。随质量分数增加,甘薯配粉馒头L*均逐步降低,a*和b*均逐步升高。同一质量分数下,秦薯8号配粉馒头的L*较其他4个品种甘薯配粉馒头高;南薯010配粉馒头的a*最高,其次依次是泰中14、徐渝薯34、普薯32和秦薯8号;配粉馒头b*在质量分数低于10%时,与a*趋势一致。随着甘薯全粉质量分数的增加,配粉馒头亮度降低,红度值和黄度值升高。
图3 不同添加量下甘薯配粉馒头的色泽
不同添加质量分数对5个不同甘薯品种配粉馒头的感官评价得分均有显著影响(图4),随着甘薯全粉质量分数的增加,馒头感官评价得分逐渐下降。同一质量分数下,南薯010配粉馒头的感官评价得分最高,泰中14配粉馒头的感官评价得分最低。普薯32配粉馒头评价得分在质量分数低于15%时略低于南薯010配粉馒头,然而质量分数超过15%后配粉馒头感官评价得分迅速下降。秦薯8号和徐渝薯34配粉馒头感官评价得分介于南薯010和泰中14配粉馒头之间,同一质量分数下(<15%)秦薯8号配粉馒头感官评价得分高于徐渝薯34配粉馒头。
感官评价是对配粉馒头的综合评价,其得分高低是配粉馒头质量的直接反映。本实验条件下,南薯010、普薯32、秦薯8号甘薯粉添加量在15%时制作的配粉馒头的感官评价得分在80分以上,添加量高于15%,配粉馒头感官评价得分低于80,徐渝薯34和泰中14甘薯粉添加量在10%时,配粉馒头感官评价得分高于80分,而添加量超过10%,配粉馒头感官评价得分低于80分。因此,制作配粉馒头时,南薯010、普薯32、秦薯8号甘薯粉的添加量可以添加到15%,徐渝薯34和泰中14甘薯粉的添加量不能高于10%。
图4 不同添加量下甘薯配粉馒头的感官评价得分
粉质参数是反映面粉品质的重要指标,形成时间是面团中面筋网络形成速度的反映,而稳定时间、弱化度和粉质指数则是面团对机械力搅拌耐受能力的反映。本研究结果表明,添加甘薯全粉降低了面团的形成时间、稳定时间和粉质指数,提高了配粉面团的弱化度,这与前人的研究结果一致[17, 18]。这可能是由于甘薯全粉的糖含量高于小麦粉,而糖的吸水性高于小麦粉。并且,甘薯淀粉颗粒较大[19],结合水的能力高于小麦淀粉。另外,甘薯的纤维含量高于小麦粉[20, 21],纤维中大量的羟基也能与水分子形成氢键。这些因素导致了不同质量分数的甘薯配粉之间的吸水率差异,从而导致甘薯配粉粉质参数随甘薯全粉质量分数的增加而降低。同时,随着甘薯全粉质量分数的增加,配粉中的甘薯纤维量进一步增加,也会进一步破坏小麦粉面筋网络结构或者对其进一步稀释。因此,随着甘薯全粉质量分数的增加,小麦粉的粉质参数进一步降低。
本研究结果同时表明,甘薯配粉面团的粉质特性存在品种间差异。这可能与甘薯品种本身的成分差异有关,比如不同甘薯品种之间粗纤维含量之间的变幅为1.8%~2.4%,淀粉率的变幅为58.23%~73.03%。可见,不同甘薯品种之间的成分存在差异[4, 5, 7, 10, 22],这种差异可能是造成同一质量分数下配粉面团的粉质特性差异的原因。
甘薯全粉对馒头色度的影响是决定消费者是否接受的重要因素。本实验中,5种甘薯全粉均对配粉馒头的色度具有显著影响,即随着甘薯全粉质量分数的增加,馒头的亮度降低,而红度值、黄度值增大。可能原因是甘薯全粉中的纤维含有不同的糖成分,而这些糖成分能促进非酶促褐变[23],如当利用不同糖组分的纤维替代小麦粉时,由于非酶促褐变占显著地位,随着纤维含量的增加,饼干的色度将随甘薯全粉质量分数的增加而变暗[24]。另一个可能原因是所用的5种甘薯全粉均属于高胡萝卜素品种,含有较高的类胡萝卜素、花青素等色素[11, 12]。另外,5种甘薯品种之间的胡萝卜素含量存在明显差异,比如,南薯010类胡萝卜素含量为9.30 mg/100 g[11],而普薯32胡萝卜素含量可达20.76 mg/100 g[12]。不同甘薯品种间色素含量的差异可能是5种甘薯配粉馒头色度存在显著品种差异的原因。
5种甘薯全粉对面团特性及馒头品质均有显著影响,随着甘薯全粉质量分数的增加,配粉面团形成时间、稳定时间及粉质指数均逐渐降低,弱化度逐渐增加,配粉馒头亮度降低,红度值和黄度值升高,馒头感官评价得分逐渐下降。
同一质量分数下,甘薯配粉面团的粉质特性以及馒头的质构特性、色度和感官评价得分在不同甘薯品种间存在显著基因型差异。制作配粉馒头时,南薯010、普薯32、秦薯8号甘薯粉的添加量可以添加到15%,徐渝薯34和泰中14甘薯粉的添加量不能高于10%。同一质量分数下,南薯010配粉馒头的感官评价得分最高。