梅梦,温 磊,龚子容,李 丽
(四川轻化工大学生物工程学院,四川宜宾 644000)
小麦是一种禾本科植物,是世界上最早栽培的农作物之一,目前已经成为世界上分布最广、总产量最大的粮食作物之一[1];可以作为各种面制食品的生产原料,也可用于酒精、啤酒等的发酵。小麦籽粒含有丰富的淀粉、蛋白质、少量的脂肪,以及多种矿物质和维生素,其中蛋白质的种类和含量是影响小麦最终用途的一个重要品质[2]。小麦中蛋白质含量达11%以上,主要由麦醇溶蛋白和麦谷蛋白组成,也含有人体各种必需氨基酸,其中赖氨酸含量较低。另外,小麦还富含烟酸、硫胺素和核黄素等营养物质[3]。小麦粉是由小麦加工而成,加水混合后会有面筋,故小麦粉中具有黏弹性的面筋质,是其他谷物(玉米、水稻) 所没有的独特性质[4]。营养物质种类与小麦差异不大,但是其含量仅是小麦的10%~30%,其中经过高精度加工的小麦粉损失的营养物质更多[5]。因此,相关学者研究如何减少小麦粉在加工过程中的营养物质损失,如采用喷雾干燥处理小麦[6]、利用超微粉碎技术加工小麦[7]、设定小麦加工中的剥皮率[8]等。
烹饪是对食物原料进行热加工,将生食变成熟食的过程。烹饪方式有很多种,包括蒸、煮、煎、炸、烙等。不同的烹饪方式会对食品的物理和化学性质产生一系列影响,有的变化可能会增加食品的色、香、味,从而使其更容易消化吸收,提高人体对食物中营养素的利用率;有的变化可能会使一些营养素遭到破坏,尤其是一些不稳定的组分,如维C等。现有的研究主要是关于小麦粉粒度[9]、食品添加剂[10]、糯小麦粉添加比例[11]等对小麦粉面食品质影响的研究,未有关于烹饪方式对小麦粉面食品质的影响的相关研究。
研究目的在于检测经过蒸、烙、烤、炸4 种烹饪方式得到的小麦发酵面食中的总钙、氨基酸、维E、烟酸含量,比较得出这4 种烹饪方式对营养成分的影响差异。同时,通过质构测试、感官评价和体外淀粉水解率得出最受欢迎的小麦发酵面食和对小麦发酵面食的最佳烹饪方式。
小麦粉、色拉油,市售;酵母,安琪酵母股份有限公司提供;硝酸、盐酸、苯酚、茚三酮、碘、碘化钾、酚酞、氢氧化钠、3,5 -二硝基水杨酸、醋酸、醋酸钠、磷酸、酒石酸钾钠,均为分析纯,成都科龙化工试剂厂提供;α-淀粉酶、胃蛋白酶,北京奥博星生物技术有限责任公司提供。
PR124ZH/E 型分析天平,奥豪斯仪器(常州)有限公司产品;HWS-12 型电子恒温水浴锅,上海齐欣科学仪器有限公司产品;RJ-T1850GL 型台式高速离心机,无锡市瑞江分析仪器有限公司产品;KQ-700DE 型数控超声清洗器,江苏省昆山市超声仪器有限公司产品;YCD-1D 型远红外线电热食品烘炉,广州市荣麦烘焙食品机械制造有限公司产品;TA-XT Plus 型物性分析仪,英国Stable Micro System公司产品;T6 型紫外可见分光光度计,北京普析通用仪器有限责任公司产品;PE optima2100 型电感耦合等离子发射光谱仪(ICP-OES),珀金埃尔默产品。
小麦粉300 g,蒸馏水150 g,酵母3 g 混合和面,用保鲜膜盖住发酵30 min,将其分为4 等分;然后每1 份再均等分,然后揉搓成圆形,备用。
(1) 蒸。将1 份面团放入蒸锅中,盖上锅盖,大火加热至水沸腾,转小火计时蒸煮20 min,蒸熟后出锅冷却。
(2) 烙。将1 份面团擀成圆饼状,不放油,放入平底锅直接烙,中间多次翻转,使其受热均匀,15 min 后捞出冷却。
(3) 烤。将1 份面团放入烤箱,上层温度190 ℃,下层温度240 ℃,中间翻转1 次,10 min 后取出冷却。
(4) 炸。将1 份面团放入油锅中,边炸边翻面,至面团鼓起呈金黄色时捞出冷却。
1.4.1 Ca 元素含量的检测
参照GB 5009.268—2016 测定Ca 元素[12]。
将4 种样品烘干,中心部位准确称取样品各2 g,置于坩埚中,先在电子炉上烧至样品不冒烟,冷却后再转到马弗炉中,设定温度550 ℃,灰化6 h 后自然冷却。等待灰分冷却后向坩埚中加入10 mL 硝酸溶液溶解,然后再定容至50 mL,摇匀待测,同时做空白组试验。
取相同体积的空白组样液和样品液分别注射到光谱仪里,检测待测元素的分析谱线的强度信号的响应值,通过在标准曲线上找到对应的样品中所测元素的浓度。
功率1.150 W,等离子气流量15 L/min,辅助气流量0.5 L/min,雾化气气体流量0.65 L/min,分析泵速50 r/min。
1.4.2 氨基酸的检测
参照GB 5009.124《食品安全国家标准——食品中氨基酸的测定》[13],采用全自动氨基酸分析仪测定样品中的氨基酸种类和含量。
准确称取样品0.1 g 于水解瓶中,加入6 moL/L的盐酸10 mL,再滴入几滴苯酚,摇匀充氮气后盖上瓶盖。将样品放在温度为110 ℃的干燥箱中,放置22 h;取出冷却后,将样品转移到25 mL 的容量瓶中定容。从容量瓶中取5.0 mL 在蒸发皿中,再将蒸发皿中的水解液蒸干。向蒸发皿中加0.02 moL/L 的盐酸溶液,用25 mL 容量瓶定容。
色谱柱:ODS1(2.6 mm×150 mm),缓冲液流速0.45 mL/min,茚三酮溶液流速0.30 mL/min,检测波长570,440 nm,柱温53 ℃,反应温度138 ℃,进样量50 μL。
根据测质构所需条件和探头要求,将经过4 种烹饪方式得到的小麦发酵制品制成圆柱体形,测试条件:探头P36/R,测试前速度5.0 mm/s,测试中速度2.0 mm/s,测试后速度5.0 mm/s,压缩比为60%和65%[14],校正高度,开始测试,每一种烹饪方式测试3 次取其平均值。
参照SB/T 10139—93 标准,自拟感官评分标准,试验前选出10 人组成感官评分小组,对4 种样品的外观、口感、色泽等性质打分并计算取每项平均值,计算总分进行比较。
感官评分标准见表1[15]。
表1 感官评分标准
1.7.1 总淀粉的测定
分别取1 g 样品于100 mL 锥形瓶中,加入10 mL 6 mol/L 的盐酸和15 mL 的蒸馏水混匀,沸水浴30 min,至碘反应不变蓝,表明水解完全,将锥形瓶冷却后,加入1~2 的滴酚酞指示剂,用6 mol/L 的NaOH 溶液中和至微红色;过滤并且将锥形瓶与滤纸用蒸馏水冲洗3 次,将所有的滤液全部搜集在100 mL的容量瓶中定容、混匀,采用3,5 二硝基水杨酸法测定样品液中还原糖的含量,总淀粉含量用百分比表示。
1.7.2 体外淀粉水解方法
准确称取100 mg 的干燥样品置于锥形瓶中,加入浓度为0.05 mol/L 的盐酸溶液2 mL 和胃蛋白酶0.01 g、浓度为0.5 mol/L 的醋酸钠缓冲溶液4 mL(pH 值5.2) 和α-淀粉酶溶液1 mL,置于37 ℃水浴振荡;分别在0,10,20,30,60,90,120,150 min的时候取样,然后在100 ℃的水浴中灭酶5 min,作为待测液,采用3,5 -二硝基水杨酸法测定取样时间点消化液中还原糖含量,换算成百分数[14]。
2.1.1 Ca 元素含量的检测
不同烹饪方式发酵面食中钙含量见图1。
图1 不同烹饪方式发酵面食中钙含量
由图1 可知,经过不同烹饪方式所得到的发酵面食中钙的含量差异不大,可能是由于这4 种烹饪方式温度都未达到影响钙流失的温度。另外,检测的样品都是经过烹饪后发酵面食的中心部分,烹饪过程中不同样品的中心温度变化应该有差异,但差异不大。因此,采用4 种不同的烹饪方式制备的发酵面食样品中钙含量无显著差异。
2.1.2 氨基酸的检测
不同烹饪方式发酵面食的氨基酸含量见表2。
由表2 可知,4 种烹饪方式所得到的发酵面食中都没有色氨酸,而其他的8 种必需氨基酸,烤的小麦发酵面食中氨基酸含量相对较多,而且脯氨酸、组氨酸和精氨酸的含量也最多,但是缺乏半胱氨酸;炸的小麦发酵面食总的氨基酸含量最少,其中大多数氨基酸含量都低于其他3 种烹饪方式的小麦发酵面食,尤其是谷氨酸、亮氨酸、脯氨酸的含量少,但是络氨酸含量最多;烙的小麦发酵面食中谷氨酸含量最多,可是缺乏半胱氨酸和络氨酸;蒸的小麦发酵面食中亮氨酸和甲硫氨酸含量最多,但是缺乏络氨酸。因此,根据氨基酸总的含量和每种氨基酸含量的多少,以及氨基酸对人体的作用[16],可以得出烤的小麦发酵面食对氨基酸的损失最少,因此从氨基酸的角度可以选择烤这种烹饪方式。
表2 不同烹饪方式发酵面食的氨基酸含量/%
在压缩比为60%(图2) 和65%(图3) 时分别对4 种烹饪方式的样品进行质构测试,通过测试数据比较分析可以得出以下结论。
(1) 硬度。能直接反映出食品的口感,烙的小麦发酵面食的硬度最大,蒸的硬度最小,说明烙的较坚硬,蒸的较柔软,而烤和炸2 种烹饪方式在压缩比为60%时相差不大,在压缩比为65%时相差较大,牙齿不好的人群可以选择蒸这种烹饪方式。
(2) 内聚性。2 次压缩比中,蒸的小麦发酵面食的内聚性最好,说明蒸的食品内部黏合力强,而炸的内聚性最差,表明这种烹饪方式下的面食内部黏合力弱。
(3) 弹性。蒸的小麦发酵面食是4 种烹饪方式的小麦发酵面食中最好的,被挤压后恢复到原来的程度最好,烙的最差,烤和炸的相差不大。
(4) 胶着性。烙的胶着性数值最大,蒸的胶着性数据最小,表明烙的小麦发酵面食最酥松,而蒸的较密实、不松散,烤和炸的较适中。
(5) 咀嚼性。表示食品的水分和密度,以及在口中的黏性。蒸的小麦发酵面食咀嚼性数据最小,说明这种烹饪方式下的面食最柔软又劲道。并且最爽口;烙的咀嚼性最小,表明其吃起来硬,缺乏弹性,不爽口;炸和烤的2 种介于另外2 种之间。
(6) 回复性。数据表明蒸的回复性最好,能最大程度地恢复到原来的程度,而烤的由于表面较硬,中间柔软,所以回复性最差,烙和炸的适中。
综上所述,喜欢口感比较柔软又黏牙就采用蒸的烹饪方式,喜欢酥脆口感就选择烙的方式,而对于喜欢适中的消费者可以选择烤和油炸的方式。
压缩比60%的质构特性测试结果见图2,压缩比65%的质构特性测试结果见图3。
图2 压缩比60%的质构特性测试结果
图3 压缩比65%的质构特性测试结果
不同烹饪方式小麦发酵面食的风味轮见图4。
图4 不同烹饪方式小麦发酵面食的风味轮
由图4 可知,采用蒸这种烹饪方式得到的小麦发酵面食的总评分最高,其中色泽、结构、弹韧性和风味都是最好,最黏牙的;而烙的小麦发酵面食是最不黏牙的,炸的风味最差,烤和炸小麦发酵面食除外观形状和结构上相差较大,其他方面都比较接近。而且可以得出大部分人喜欢的是蒸的面食,较少人喜欢炸的小麦发酵面食,烙和烤的小麦发酵面食适中。
2.4.1 总糖含量
测定4 种烹饪方式制作出来的小麦发酵面食中总糖含量分别为:蒸的面食含有69.96%±5.61%,烙的面食含有68.63%±4.82%,烤的面食含有67.64%±5.12%,炸的面食含有69.29%±3.68%,可以得出4 种烹饪方式得到的小麦发酵面食的总糖含量相差不大,说明这4 种烹饪方式对淀粉的损失程度都差不多。
2.4.2 淀粉水解率曲线图
不同烹饪方式发酵面食淀粉水解率见图5。
图5 不同烹饪方式发酵面食淀粉水解率
由图5 可知,在整个体外模拟消化环境中4 种烹饪方式的小麦发酵面食在前30 min 淀粉的水解速率最快,而且基本上都在90 min 的时候趋于稳定,在消化的前30 min 蒸和烙这2 种小麦发酵面食消化率接近,烤和炸这2 种小麦发酵面食的消化率接近,而在后面的消化过程中可以看出蒸和烙2 种烹饪方式得到的面食与烤和炸2 种烹饪方式得到的面食的消化率有明显的差异,总淀粉的水解率的从大到小依次为蒸>烙>烤>炸。
不同烹饪方式得到的小麦发酵面食中钙含量无明显差异。蒸这种烹饪方式得到的小麦发酵面食感官评价结果最好,氨基酸含量的损失量也相对较少,在体外模拟消化过程中,抗性淀粉含量最少,有一定升高血糖的作用;烙这种烹饪方式得到的小麦发酵面食氨基酸含量的损失也相对较少,可是由质构分析得出硬度和咀嚼性都最大,因此可以得出它吃起来不是那么爽口,比较硬;炸这种烹饪方式得到的小麦发酵面食中虽然从体外模拟胃环境过程中得出不容易升高血糖,但是氨基酸损失最多,感官评价得分最低;烤这种烹饪方式得到的小麦发酵面食营养价值损失相对较少,感官评价得分也相对较高,而且模拟体外消化所得到的抗性淀粉含量也相对较多,对控制血糖和血脂水平有一定的作用。