石晶红 郝水源 郭淑文
(河套学院农学系,内蒙古 巴彦淖尔 015000)
山药又名淮山药、薯蓣,为薯蓣科薯蓣属植物,具有除热寒邪气、补中、益气、长肌肉等功效。薏米又称薏苡,为禾本科薏苡属植物,其营养及药用价值极高[1],具有利水渗湿、健脾止泻等功效。芡实又名鸡头米,为睡莲科芡属植物,具补脾除湿、益肾固精之功效,素有“水中桂圆”之称。薏米中所含的活性成分不仅具有降血糖、降血脂作用,还能增强机体的免疫功能[2],而山药具有降血脂、降血糖和调节脾胃的作用[3],两者均为补气健脾及治疗虚胖合并糖脂代谢异常之靶药[4]。
山药、薏米和芡实都是营养价值很高的药食同源食品。近些年来,以山药、薏米和芡实为原料的食品层出不穷,主要包括粮油制品、乳制品、饮品、罐头和八宝粥等[5-7]。熊孜等[8]研究了山药米发糕的加工工艺。王琳等[9]优化了山药韧性饼干的配方。秦跃奇等[10]研究了芡实馒头制作工艺研究。江云涛[11]优化了芡实饼干的工艺。陈岑等[12]研究了不同比例的芡实粉对面包品质和淀粉体外消化率的影响。侯俐南[13]研究了不同替代量薏米粉和不同粒径薏米粉对面团特性和馒头品质的影响。刘壮[14]研究了薏米全粉对小麦粉加工品质的影响。目前山药、薏米、芡实在粮油制品中的应用主要集中在配方和工艺研究上,中国尚未见关于山药、薏米和芡实混合粉对小麦粉面团及馒头品质影响的研究报道。试验拟将山药、薏米、芡实粉碎后添加到小麦粉中,考察不同比例的混合粉对小麦粉面团特性及馒头品质的影响,旨在为新型功能性馒头的开发提供依据。
小麦粉:内蒙古恒丰食品工业股份有限公司;
薏米、淮山药(干)、芡实:市售;
高速中药粉碎机:QE-10A型,武义县屹立工具有限公司;
混合实验仪:Mixolab2型,法国肖邦公司;
快速黏度分析仪:Tecmaster型,澳大利亚Newport Scientific公司;
电子天平:BSA323S型,赛多利斯科学仪器(北京)有限公司;
恒温恒湿箱:HWS-080型,上海精宏实验设备有限公司;
和面机:CS-B5A型,广州市宏阳铸造有限公司;
质构仪:TX-XT Plus型,Micro Systems,Scarsdale,NY,USA。
1.2.1 山药、薏米、芡实混合粉的制备 将山药、薏米、芡实去除杂质,分别用粉碎机粉碎并过100目筛备用。再将薏米、山药、芡实按m薏米∶m山药∶m芡实为1∶1∶1的比例混合均匀,得到混合粉。
1.2.2 营养成分的测定
(1) 水分:按GB/T 5009.3—2016执行。
(2) 灰分:按GB 5009.4—2016执行。
(3) 蛋白质:按GB/T 5009.5—2016执行。
联网收费是高速公路运营中的一项基本业务,征收的费用主要用来偿还修路贷款和改善公路路网条件,是高速公路赖以生存和发展的基础。随着高速公路收费业务的信息化程度不断提高,特别是路网的规模越来越大,车辆的单次通行费用越来越高。部分车辆受利益驱使,往往会采用多种方式偷逃通行费并从中获益,如利用加装的假轴来减少通行费,而采用传统的稽查方法已较难发现这种隐性逃费行为,不能满足高速公路收费工作的管理要求。因此,利用高速公路收费数据甄别疑似假轴车辆成为一项重要且具有实际意义的课题。
(4) 脂肪:按GB 5009.6—2016执行。
(5) 湿面筋:按GB/T 5506.2—2008执行。
1.2.3 小麦粉糊化特性的测定 将混合粉与小麦粉混合均匀,混合粉添加量分别为0%,10%,20%,30%,40%,采用快速黏度分析仪(RVA),依照AACC76-21的方法测定。
1.2.4 小麦粉面团热机械学特性的测定 将混合粉与小麦粉混合均匀,混合粉添加量分别为0%,10%,20%,30%,40%,采用Mixolab混合实验仪测定小麦粉的各个指标[15-16]。
1.2.5 馒头的制作方法 将称量好的原辅料搅拌均匀后,加30 ℃的温水和面,用和面机和面15 min后,将面团放入恒温恒湿箱中发酵(温度为30 ℃、相对湿度为70%)。发酵结束后,将面团揉制成型后醒发15 min。待水煮沸后,将馒头坯放入蒸锅中,蒸20 min即可。
1.2.6 馒头质构特性的测定 采用质构仪测定馒头的各个指标[17]。试验前将冷却好的馒头切成厚度20 mm的均匀薄片,采用 P32 压盘式探头。测试条件:测前速度2.00 mm/s,测试速度5.00 mm/s;测后速度5.00 mm/s;压缩程度50%,触发力5 g,压缩间隔时间5 s。
1.2.7 感官评价 按GB/T 17320—2013《小麦品种品质分类》附录 A 馒头感官评价与品尝的方法,由10名评价者对混合粉馒头进行感官评价。
1.2.8 数据处理 所有试验处理进行3次重复,利用SPSS 13.0对所得到的数据进行方差分析及相关分析。
由表1可知,4种原料粉中薏米粉的蛋白质、脂肪、灰分含量最高,山药、薏米和芡实粉中均不含湿面筋。
RVA试验结果显示,小麦粉的所有参数都是最高的,随着混合粉添加比例的增加,RVA所有参数逐渐降低。添加混合粉降低了小麦粉糊化黏度和崩解值,与钟雅云等[18]的研究一致。淀粉糊化特性不仅受淀粉结构和淀粉颗粒大小的影响[19],也受蛋白质、多糖和脂类等成分的影响。高温处理后淀粉粒溶胀破裂,吸附在淀粉粒表面的蛋白质通过共价键或非共价键与淀粉相互作用,使小麦粉糊化黏度下降。此外,崩解值和回生值降低,可能是因为薏米和芡实中高含量的膳食纤维,不仅提高了淀粉的热稳定性,还抑制了淀粉氢键的重新排列,从而抑制了淀粉的老化[14]。
当混合粉添加量为10%时,峰值黏度、谷值黏度、最终黏度、崩解值与纯小麦粉无显著差异,但回生值、糊化时间和糊化温度显著降低(P<0.05)。表明混合粉淀粉颗粒具有较好的黏附性,在高温条件下其耐剪切能力和淀粉糊化的热稳定性未发生变化,但混合粉使小麦淀粉更易吸水、膨胀、糊化,淀粉分子通过氢键再缔合能力减弱,小麦粉的糊化特性最佳。
表1 原料粉中的基本营养成分Table 1 Basic nutritional composition of raw powder %
表2 混合粉添加量对小麦粉糊化特性的影响†Table 2 The effect of mixed flour addition on the gelatinization characteristics of wheat flour
由表3可知,随着混合粉添加量的增加,稳定时间、形成时间、吸水率、C3—C4、C5—C4逐渐减小,蛋白质弱化度、C4/C3逐渐增大,C3值先增大后减小。混合粉添加量为10%~40%时,面团的稳定时间变化差异不显著,与刘壮[14]的研究类似;混合粉添加量由20%增加到30%时,形成时间显著降低(P<0.05)。添加混合粉后面团吸水率下降,可能是山药、薏米和芡实中的蛋白吸水能力比面筋蛋白差导致的。稳定时间变化不大,可能是由于薏米和芡实中含有活性较高的脂肪氧化酶,其可以将小麦粉中的巯基氧化成二硫键,从而强化了面筋蛋白的三维结构。此外,由于山药、薏米和芡实都不含湿面筋,混合粉的添加稀释了面筋蛋白的浓度,导致小麦粉面团的抗剪切能力降低,使得蛋白质弱化度增加。
试验结果表明,在小麦粉中添加适量混合粉可以增强小麦淀粉糊化热稳定性、抗剪切能力和烹煮稳定性,同时对淀粉回生有抑制作用。
在一定范围内,硬度和咀嚼性越小,面团越柔软,口感越好。由表4可知,馒头的硬度和咀嚼性随着混合粉添加比例的增大逐渐增大,弹性、内聚性先增大后减小,回复性逐渐减小。当混合粉添加量为10%时,馒头的硬度、胶着性、咀嚼性和回复性低于对照,内聚性高于对照,但以上指标与对照均无显著差异。当混合粉添加量为10%时,馒头的弹性最大且显著高于对照(P<0.05),可能由于混合粉中的脂肪氧化酶促使二硫键的形成,二硫键的增加可以阻止面团加工品质的劣变[14],因此馒头的弹性增加。当混合粉添加量>20%时,硬度、胶着性和咀嚼性显著增大,弹性、内聚性和回复性显著减少(P<0.05),馒头品质变差。这是因为混合粉不仅对面筋蛋白起稀释作用,其所含的膳食纤维也阻碍了面筋网络的形成,导致面团的气室减小,面筋的弹性和延展性变差,馒头的硬度和咀嚼性增加[20]。
表3 混合粉添加量对小麦面团热机械学特性的影响†Table 3 The effect of mixed flour addition on thermomechanical properties of wheat dough
表4 混合粉添加量对馒头质构特性的影响†Table 4 The effect of mixed flour addition on the texture characteristics of steamed bread
添加混合粉后馒头的比容减小,色泽变暗,内部结构粗糙,气孔变小,黏弹性降低,与质构仪测定的结果一致。比容、内部结构、弹韧性降低,是因为添加混合粉后使面筋蛋白的含量降低,面筋的持气能力下降。混合粉添加量为10%时馒头的品质与对照相比变化不大,具体结果见表5。
由表6可知,形成时间、稳定时间、吸水率、C3、C3—C4、C5—C4和糊化特性参数与馒头的硬度、胶着性和咀嚼性呈显著负相关(P<0.01),与内聚性、回复性呈显著正相关(P<0.05);弹性与C3、C3—C4、C5—C4和糊化特性参数呈显著正相关(P<0.05) ,与稳定时间、吸水率、C1—C2无相关性。添加量与硬度、胶着性和咀嚼性呈极显著正相关(P<0.01),与弹性、内聚性和回复性呈极显著负相关(P<0.01)。
山药、薏米、芡实混合粉的添加对小麦粉的糊化特性、面团热机械学特性及馒头的质构特性有显著影响。
表5 混合粉添加量对馒头感官品质的影响Table 5 The effect of mixed flour addition on the sensory quality of steamed bread
表6 馒头质构特性与面团热机械学特性、糊化特性的相关性†Table 6 Correlation between texture characteristics of steamed bread and thermal mechanical properties and gelatinization characteristics of dough
随着混合粉添加量的增加,小麦粉的糊化黏度、崩解值、回生值、糊化温度、糊化时间、面团吸水率、形成时间和稳定时间逐渐降低,蛋白质弱化度和蒸煮稳定性逐渐增大;馒头的硬度和咀嚼性显著增大(P<0.05),弹性先增大后减少,感官评价与质构仪测定结果一致。除弹性与稳定时间、吸水率、C1—C2无相关性外,馒头的质构特性与面团热机械学特性、糊化特性显著相关(P<0.05)。添加量与C1—C2、C4/C3、硬度、胶着性和咀嚼性呈极显著正相关(P<0.01),与其他参数呈极显著负相关(P<0.01)。可通过混合粉面团热机械学特性、糊化特性对馒头的质构特性进行预测。当混合粉添加量为10%时,小麦粉的糊化特性最佳,馒头的品质最好。但山药和芡实对小麦粉加工品质的影响,还有待于进一步研究。