发芽糙米馒头的工艺优化研究

孙莹，王立强，江连洲，石长波

（哈尔滨商业大学旅游与烹饪学院，黑龙江哈尔滨150076）

发芽糙米指糙米经过发芽至适当芽长的芽体，主要由幼芽和带皮层的胚乳两部分构成，富含营养物质，有利于人体的消化和吸收，具有抗氧化、抑制炎症反应、抑制脂肪生成和预防阿尔茨海默氏症等多种生理功能[1]。由于胚芽的萌发和酶系统的活化，发芽糙米还含有多种促进抗氧化、降血脂、降血压和降血糖的成分，如γ－氨基丁酸、谷胱甘肽、多酚、谷维素和阿魏酸等[2-4]，对人体有益[5-8]。国内外对发芽糙米制品开展了很多研究[9-10]。馒头作为我国的一种传统主食，在膳食结构中占据非常重要的地位[11]。在南方，馒头中添加各种风味，展现出更多花样[12]。为满足消费者不同口味需求，试验将发芽糙米经过磨粉后，添加到小麦粉中制成发芽糙米粉馒头，以提高其营养价值。

发芽糙米目前被认为是一种健康食品。为了提高馒头的营养价值和食用价值，国内对发芽糙米馒头进行了研究和开发。谢洁等[13]通过模糊数学感官评价试验得到发芽糙米馒头的最佳制作工艺。谢洁等[14]探讨在馒头中添加发芽糙米粉，研制适合南方人口味的粗粮型营养主食，但发芽糙米粉的量较小。马栋等[15]将发芽糙米磨粉后，添加到小麦粉中制成发芽糙米粉馒头，以提高营养价值。本文通过单因素试验，对其感官品质、质构进行评定，确定了第一次醒发时间和温度以及第二次醒发时间和温度；并在单因素试验结果的基础上，进行正交试验，对得到的馒头进行感官评价，确定了发芽糙米馒头的最佳工艺，为糙米的利用和开发提供了技术支持。

1 材料与方法

1.1 试验材料

糙米：黑龙江黑土小镇现代农业开发有限公司；高筋富强小麦粉：河北金沙河集团有限公司；安琪高活性干酵母：安琪酵母股份有限公司；羟丙基甲基纤维素：杭州普修生物科技有限公司；金安特谷朊粉：安徽安特食品股份有限公司。

1.2 仪器与设备

TLE204E电子天平：梅特勒-托利多仪器（上海）有限公司；UPL-20T实验室纯水系统：上海和泰仪器有限公司；THZ-98A恒温振荡器、BPG-9070精密鼓风干燥箱：上海一恒科学仪器有限公司；WK-500B新诺多功能粉碎机：上海新诺仪器设备有限公司；FX-13A醒箱：广州市澳联斯厨具有限公司；TA.XT-Plus型质构仪：北京盈盛恒泰科技有限责任公司；KZ60电热蒸汽蒸饭箱：广东省佛山市乐创科技有限公司。

1.3 馒头的制作

发芽糙米粉的制备参考赵芷萱等[16]的方法，将过筛的发芽糙米粉和小麦粉、谷朊粉、羟丙基甲基纤维素混合均匀。面团调制：40℃左右的温水和酵母充分溶解，加入到搅拌均匀的混合粉中，和面至面团表面光滑。第一次醒发：将揉好的面团放进醒箱醒发。面团分割、成型：手动将发酵好的面团中的气泡充分排出，然后制成50 g/个的剂子，用手揉成型至表面光滑。第二次醒发：将揉好的面团放进醒箱醒发。将醒发好的面团放进蒸箱蒸制20 min。

1.4 发芽糙米馒头醒发工艺的单因素试验设计

第一次醒发温度对发芽糙米馒头品质的影响研究：固定第一次醒发时间为80 min，第二次醒发温度为38℃，第二次醒发时间为20 min，将第一次醒发温度设定为 34、36、38、40、42 ℃。探究第一次醒发温度对馒头品质的影响。

第一次醒发时间对发芽糙米馒头品质的影响研究：固定第一次醒发温度为38℃，第二次醒发温度为38℃，第二次醒发时间为20 min。将第一次醒发时间设定为 60、70、80、90、100 min。探究第一次醒发时间对发芽糙米馒头品质的影响。

第二次醒发温度对发芽糙米馒头品质的影响研究：固定第一次醒发温度为38℃，第一次醒发时间为80 min，第二次醒发时间为20 min，将第二次醒发温度设定为34、36、38、40、42 ℃。探究第二次醒发温度对发芽糙米馒头品质的影响。

第二次醒发时间对发芽糙米馒头品质的影响研究：固定第一次醒发温度为38℃，第一次醒发时间为80 min，第二次醒发温度为38℃，将第二次醒发时间设定为 10、15、20、25、30 min，探究第二次醒发时间对发芽糙米馒头品质的影响。

1.5 发芽糙米馒头最优配方的正交试验设计

通过发芽糙米馒头的工艺单因素试验，确定适宜条件为第一次醒发温度38℃、第一次醒发时间90 min、第二次醒发温度38℃、第二次醒发时间20 min。为进一步优化试验结果，对第一次醒发温度、第一次醒发时间、第二次醒发温度、第二次醒发时间进行正交试验。发芽糙米馒头工艺正交试验因素水平如表1所示。

表1 发芽糙米馒头工艺正交试验因素水平Table 1 Factor level of orthogonal experiment for steamed bread with germinated brown rice

1.6 馒头的感官评价方法

10个烹饪专业同学组成评定小组，对冷却至室温（20℃～25℃）的馒头横截面进行观察、按压和馒头样品的品尝，分别对馒头的表皮色泽、纹理结构、质地、形态、口感等指标进行评分，评分标准见表2，以100分为满分计，取其平均值作为最后结果。

表2 发芽糙米馒头的感官评价标准Table 2 Sensory evaluation standard of germinated brown rice steamed bread

1.7 馒头质构特性测定

取同样规格、相同配方的3个样品（约1.5 cm厚的馒头切面）进行质构测定。质构仪的力设定为250N，下降距离设置为30 mm，下降速度设置为60 mm/min，形变量为60%，初始力为0.4 N。分别对制作好的发芽糙米馒头进行质地剖面分析（texture profile analysis，TPA）特性[17]。

1.8 数据处理

采用SPSS 17.0软件进行数据分析。每组数据做3次重复试验取平均值。

2 结果与分析

2.1 单因素试验结果

2.1.1 第一次醒发温度的单因素试验结果

第一次醒发温度对馒头感官品质的影响见表3。

表3 第一次醒发温度对馒头感官品质的影响Table 3 Effect of the first awakening temperature on the sensory quality of steamed bread

由表3可知，随着第一次醒发温度的增大，发芽糙米馒头感官评分先增加后减小。在第一次醒发温度为38℃时，感官评价总分最大，为82.27分。第一次醒发温度对馒头感官评价有显著的影响（p＜0.05）。这是由于随着发酵温度的升高，酵母菌生长繁殖有了良好的环境，繁殖快，馒头黏弹性较好，表面光滑，颜色均匀有光泽，口感好，感官评分增加。但发酵温度过高，酵母菌生长繁殖受到抑制，馒头表皮变硬，内部组织不均匀，口感变差，感官评分降低。所以初步确定发芽糙米馒头第一次醒发温度为38℃。

第一次醒发温度对发芽糙米馒头质构的影响见表4。

表4 第一次醒发温度对馒头质构的影响Table 4 Effect of the first awakening temperature on the texture of steamed bread

由表4可以看出随着第一次醒发温度的增大，发芽糙米馒头的硬度、胶黏性和咀嚼性先减少后增加，当第一次醒发温度为38℃时，硬度、胶黏性和咀嚼性均为最小，分别为49.15、24.17 N和164.77；弹性先增大后又减小，当第一次醒发温度为38℃时，馒头的弹性为最大值，7.84 mm。内聚性有轻微的波动。第一次醒发温度对发芽糙米馒头质构影响显著（p＜0.05）。由于随着第一次醒发温度的增加，酵母菌的生长更加的活跃，繁殖速度变快，馒头的硬度和咀嚼性呈现下降的趋势，弹性和胶黏性呈现上升的趋势，馒头的品质也随之升高。而随着第一次醒发温度的继续升高，酵母菌的生长受到抑制，导致馒头的品质下降。所以初步确定发芽糙米馒头第一次醒发温度为38℃。

2.1.2 第一次醒发时间的单因素试验结果

第一次醒发时间对馒头感官品质的影响见表5。

表5 第一次醒发时间对馒头感官品质的影响Table 5 Effect of first awakening time on sensory quality of steamed bread

由表5可知，随着第一次醒发时间的延长，发芽糙米馒头的感官评分先增大再减小，在90 min时达到最大值84.27分。第一次醒发时间对馒头感官评分影响显著（p＜0.05）。随着第一次醒发时间的延长，由于酵母不断地产生气体，使面团充分发酵，馒头软硬适中，表面光滑，内部孔洞细小均匀；当发酵时间过长时，由于二硫键断裂会破坏面筋网络，降低面团持气性，从而使面团过软，馒头表面塌陷，馒头口味偏酸，内部孔洞大小不一，口感较差。所以初步确定发芽糙米馒头第一次醒发时间为90 min。

第一次醒发时间对馒头质构的影响见表6。

表6 第一次醒发时间对馒头质构的影响Table 6 Effect of first awakening time on texture of steamed bread

由表6可以看出随着第一次醒发时间的延长，发芽糙米馒头的硬度、胶黏性和咀嚼性先减少后增加，当第一次醒发时间为90 min时，硬度、胶黏性和咀嚼性均为最小，分别为49.31、23.11 N和173.40；弹性先增大后减小，当第一次醒发时间为90 min时，馒头的弹性为最大值，7.78 mm。内聚性有轻微的波动。第一次醒发时间对发芽糙米馒头质构影响显著（p＜0.05）。当第一次醒发时间过短时，面筋网络结构还没有形成，馒头发硬，弹性不足，咀嚼性差。但发酵时间过长时，由于二硫键断裂会破坏面筋网络，面筋网络持气性变差，馒头塌陷，出现大的气泡，从而使面团过软，馒头表面塌陷。所以初步确定发芽糙米馒头第一次醒发时间为90 min。

2.1.3 第二次醒发温度的单因素试验结果

第二次醒发温度对发芽糙米馒头感官品质的影响见表7。

表7 第二次醒发温度对馒头感官品质的影响Table 7 Effect of second awakening temperature on sensory quality of steamed bread

由表7可知，随着第二次醒发温度的升高，发芽糙米馒头感官评分先增加后减小。在第二次醒发温度为38℃时，感官评分最大，为85.03分。第二次醒发温度对馒头感官评价有显著的影响（p＜0.05）。第二次醒发温度是面团在一次发酵完成后，将其中的二氧化碳揉出，搓圆成型重新进行发酵的温度。当温度偏低时，酵母没有充分发酵产生足够的气体，这样就导致气孔与正常情况下相比偏小，馒头塌陷，表面出现褶皱，感官评分偏低；当温度偏高时，酵母发酵产生大量气体，就有可能冲破气孔之间隔膜，使两个气孔合二为一，这就导致气孔不均匀和大气孔产生，感官评分降低[18]。所以初步确定发芽糙米馒头第二次醒发温度为38℃。

第二次醒发温度对发芽糙米馒头质构的影响见表8。

表8 第二次醒发温度对馒头质构的影响Table 8 Effect of the second awakening temperature on the texture of steamed bread

由表8可以看出随着第二次醒发温度的升高，发芽糙米馒头的硬度、胶黏性和咀嚼性先减少后增加，当第二次醒发温度为38℃时，硬度、胶黏性和咀嚼性均为最小，分别为41.64、21.95 N和151.27；弹性先增大后减小，当第二次醒发温度为38℃时，馒头的弹性为最大值，7.93 mm。内聚性有轻微的波动。第二次醒发温度对发芽糙米馒头质构影响显著（p＜0.05）。第二次醒发温度是影响酵母发挥作用的关键因素，酵母在适宜温度时其繁殖能力强，这样在面团发酵过程因产生气体使面团内部形成很多的气泡结构，从而使蒸制的馒头体积不断地增大，弹性增大，硬度减小。温度过高或过低不利于酵母菌作用的发挥，温度过低使蒸制的馒头不会形成均匀多孔结构；温度过高可能会杀死酵母菌而不能发挥作用，因此馒头塌陷，弹性减小，硬度增大。综上，确定第二次醒发温度为38℃。

2.1.4 第二次醒发时间的单因素试验结果

第二次醒发时间对发芽糙米馒头感官品质的影响见表9。

表9 第二次醒发时间对馒头感官品质的影响Table 9 Effect of second awakening time on sensory quality of steamed bread

由表9可知，随着第二次醒发时间的延长，发芽糙米馒头的感官评分先增大再减小，在20 min时总分达到最大值83.13分。第二次醒发时间对馒头感官评分的影响显著（p＜0.05）。第二次醒发时间是面团在第一次发酵完成后，将其中的二氧化碳揉出，搓圆成型重新进行发酵的时间。适当的醒发时间，可以有效降低馒头的硬度，醒发时间过长时，馒头坯塌陷，导致馒头不够挺立，感官评分较低。所以初步确定发芽糙米馒头第二次醒发时间为20 min。

第二次醒发时间对发芽糙米馒头质构的影响见表10。

表10 第二次醒发时间对馒头质构的影响Table 10 Effect of second awakening time on texture of steamed bread

由表10可以看出，随着第二次醒发时间的增大，发芽糙米馒头的硬度、胶黏性和咀嚼性先减少后增加，当第二次醒发时间为20 min时，硬度、胶黏性和咀嚼性均为最小，分别为44.71、21.58 N和150.33；弹性先增大后减小，当第二次醒发时间为20 min时，馒头的弹性为最大值，6.99 mm。内聚性有轻微的波动。第二次醒发时间对发芽糙米馒头质构影响显著（p＜0.05）。第二次醒发时间太短时，面筋网络结构还没有完全形成，馒头发硬，弹性不足，咀嚼性差。但醒发时间过长时，破坏了面筋网络，面筋网络持气性变差，馒头塌陷，出现大的气泡，从而使面团过软，馒头表面塌陷，弹性较差。所以初步确定发芽糙米馒头第二次醒发时间为20 min。

2.2 正交试验结果

正交试验结果见表11。

表11 正交试验结果Table 11 Results of orthogonal test

由表11可知，根据4个因素的R值的大小，可得到 RA＞RB＞RC＞RD。

通过R值的大小比较，可知正交试验中因素A即第一次醒发温度对发芽糙米馒头的品质具有很大的影响，其次是因素B第一次醒发时间、因素C第二次醒发温度、因素D第二次醒发时间。从中得出最优的工艺组合为A2B2C3D2。即第一次醒发温度38℃、第一次醒发时间90 min、第二次醒发温度40℃、第二次醒发时间20 min。

2.3 验证试验

发芽糙米馒头最优的工艺组合为A2B2C3D2，此时制作出来的馒头感官评分最高为83.86，而正交最优的工艺组合为A2B2C3D1，此时制作出来的馒头感官评分最高为83.56。相比较可知组合A2B2C3D2即第一次醒发温度38℃、第一次醒发时间90 min、第二次醒发温度40℃、第二次醒发时间20 min，相对于其它工艺条件下制作出来的馒头口感为最佳，并且带有糙米香，为最优组合。

3 结论

发芽糙米虽然营养丰富，但是将其用于制作馒头的工艺研究很少。本文通过单因素试验，对其感官品质和质构进行评定。确定了第一次醒发温度、第一次醒发时间、第二次醒发温度、第二次醒发时间。并在单因素试验结果的基础上，进行正交试验，对得到的馒头进行感官评价，确定了发芽糙米馒头的最佳醒发工艺为第一次醒发温度38℃、第一次醒发时间90 min、第二次醒发温度40℃、第二次醒发时间20 min和篜制20 min。此时生产出来的馒头口感好，且带有淡淡的糙米的香味，感官评分也最高为83.86。在馒头里添加发芽糙米提高了馒头的营养价值，也为糙米的开发与利用提供了技术支持。