双孢菇粉对面团流变特性及馒头品质的影响

张 慧， 王军辉，丁 曼，刘 咏，许嘉麒，陈晓燕，高 莉

（1.合肥工业大学农产品生物化工教育部工程研究中心，安徽合肥 230601；2.合肥工业大学食品与生物工程学院，安徽合肥 230601）

双孢菇（Agaricus bisporus）又名为口蘑、白蘑菇、洋蘑菇等，因担子上有2 个担孢子，故通常被称为双孢蘑菇[1]。依据色泽变化可将其分为白色、灰白色、淡黄色及褐色双孢蘑菇，白双孢蘑菇在现实生活中最为常见。双孢蘑菇毒性较低，富含多种维生素、膳食纤维，脂肪含量较低，相对于其他蔬菜和水果，蛋白含量高[2]。双孢菇营养价值高，药用价值正逐渐被挖掘。目前，已有研究发现双孢菇具有抗氧化活性，可抗癌和作为免疫调节因子来调节活性等[3-4]。

馒头，是我国众多传统面食中的一种，又称为“馍”“窝头”“蒸馍”等，在我国居民的日常膳食结构中占重要地位，占小麦消费量的近40%[5]。馒头是以一种或多种面粉为主料，加入一定量的水和酵母揉搓成面团，控制发酵环境中的温度和湿度，经过醒发和蒸制等加工工艺制得的食品，成品通常呈半球状。馒头的制作过程简洁、携带方便，与需要经过烘烤制作的饼干和面包相比，馒头加工温度较低，美拉德反应产物（如呋喃和丙烯酰胺）含量较少，使馒头受到广大消费者的偏爱[6]。

目前，已有研究将双孢菇粉加入小麦粉中制成面制品，如双孢菇曲奇、双孢菇面包和双孢菇挂面等[7-9]，但将双孢菇粉添加到馒头中的研究尚少。食用菌中的一些生物活性成分，尤其是酚类和多糖，在面食中加入适量天然植物多酚，能提高其抗氧化活性，从而延缓淀粉的消化，市场前景广阔[10]。利用双孢菇粉部分替代小麦粉，研究了双孢菇粉添加量对面团流变特性及馒头品质的影响。

1 材料与方法

1.1 试验材料

双孢菇、中筋小麦粉、食盐，购自安徽省合肥市中环城内大润发超市。

1.2 仪器与设备

电子式粉质仪、电子型拉伸仪，Brabender 公司产品；Gemini 500 型扫描电子显微镜，德国卡尔蔡司公司产品；旋转流变仪，TA Instruments 公司产品；电热恒温鼓风干燥箱，上海一恒科技有限公司产品；YHG-300BS 型远红外干燥箱，上海跃进医疗器械厂产品；色差仪，柯尼卡美能达公司产品；TA-XTPL-US 型物性测试仪，Stable Micro System 公司产品。

1.3 试验方法

1.3.1 双孢菇粉制备

取新鲜双孢菇清洗切片，常温下在质量分数为0.4%柠檬酸、质量分数为0.02%的抗坏血酸和质量分数为0.4%的EDTA-2Na 混合液中浸泡30 min，采用热风远红外联合干燥菇片。干燥过程为：先对样品进行热风干燥，初始干燥温度35 ℃，再以5 ℃/h 的速度上升到45 ℃，并于45 ℃下保持1 h，再用远红外干燥于70 ℃下进一步干燥，直至恒质量。对双孢菇片超微粉碎后进行筛分，获得粒径小于75 μm 的粉末并于室温下密封保存。

1.3.2 面团制备

将双孢菇粉分别按0，5%，10%，15%，20%和25%的添加量加入到面粉中，加水混合均匀，制成面团。

1.3.3 面团粉质特性测定

于恒温30 ℃下，依据参考文献[11]的方法，测定20 min 所形成面团的粉质特性，使用滴定装置控制加入面团的水量，使其最大稠度接近500 FU。得到关于面团的5 个测量指标：吸水率、形成时间、稳定时间、弱化度和粉质指数。

1.3.4 面团拉伸特性测定

参考GB/T 14615—2019，打开恒温控制装置，将温度升至30 ℃。制备不同添加量双孢菇粉的面团，随后将面团分为（150±0.2）g 较小的2 个面团，减少破坏面团整体结构的可能性。随后将面团揉成圆球状、搓至条状，再用夹具将面团固定在托盘中进行醒发并开始计时。将面团于45，90，135 min 时的延伸度、拉伸曲线面积、拉伸比例和最大拉伸比例、拉伸阻力、最大拉伸阻力分别记录下来。

1.3.5 面团动态流变特性测定

参考文献[12]将面团擀成2 mm 厚的片状，用保鲜膜密封后于室温下并放置10 min，选取直径40 mm 平板，行板之间的间距为2 mm，将面团置于2 块平板间，刮去多余面团，并用油密封边缘，防止水分挥发，面团在2 块板之间静置5 min，以松弛残余应力。通过动态测量模式下的应力扫描程序确定面团的线性黏弹区，测量参数为：温度25 ℃，扫描频率1 Hz，应变范围0.01%～1.00%。选择线性黏弹区范围内一个合适的应变值后，对面团进行频率扫描测试，测试参数为温度25 ℃，应力0.1%，频率变化范围0.1～10.0 Hz，研究频率对弹性模量（G'）和黏性模量（G''）的影响规律。

1.3.6 面团微观结构

取双孢菇粉和中筋小麦粉不同添加量的面团，置于-30 ℃条件下预冻48 h，取出后经冷冻真空干燥后得到冻干面团。取面团中间部位且表面平滑的小块，将其固定在样品台上并喷金。最后，置于电子扫描电镜中放大1 000 倍进行观察。

1.3.7 馒头的制作和品质特性

（1）馒头制作。参考文献[13]中的馒头制作工艺，并稍作修改。将称量好的酵母（1%）加适量水充分溶解，倒入和面机中与混合粉揉合成型。在面团二次醒发后置于锅中，大火蒸20 min，冷却至室温，30 min 后测定馒头的品质特性。

双孢菇粉添加量对馒头外观的影响见图1。

图1 双孢菇粉添加量对馒头外观的影响

（2）馒头比容测定。参照GB/T 21118—2007，采用小米置换法对馒头的比容进行测定。馒头冷却30 min 后，准确称出馒头质量（m），获得馒头体积（V），重复测定3 次，取平均值。馒头比容（λ）计算公式为：

（3）馒头颜色测定。参照文献[14]，对冷却后的馒头皮和瓤进行色差测定。使用前需用白色校正板进行校正，记录亮度值L*。每组测量3 次，计算平均值。

（4）馒头质构测定。冷却后将馒头纵切成大小为20 mm×20 mm×20 mm 的均匀块状，用质构仪P/36R 型探头对馒头块进行质构测试[15]。采用TPA模式，测试参数为：测定前速度2.0 mm/s，测定中速度1.0 mm/s，测定后速度2.0 mm/s；触发力5 g，压缩比例60 %。重复测定5 次，舍去一个最大值和一个最小值后取平均值。

（5）馒头感官评价。馒头感官评价参考文献[16]。对馒头样品随机排序，由经过感官评定培训的硕士研究生10 人组成感官评定小组，对样品分别从比容、弹性、颜色、气味、黏性、韧性、外观形状和内部结构方面进行打分。

感官评价标准见表1。

表1 感官评价标准

1.4 数据处理

以各组数据的平均值±标准差表示试验结果，采用SPSS 和Origin 9.0 对数据进行分析处理。

2 结果与分析

2.1 面团粉质特性

双孢菇粉添加量对面团粉质特性的影响见表2。

表2 双孢菇粉添加量对面团粉质特性的影响

由表2 可知，随着双孢菇粉添加量的增加，吸水率逐渐增大，说明与普通小麦粉面团相比，双孢菇粉面团的吸水能力较强。可能是因为双孢菇粉中含有较多的多糖和膳食纤维等活性成分，亲水基团相应增加，对水分有较强的吸附作用，导致吸水率的增加[7，17]。吸水率会影响面团产量，同样质量吸水率较低的粉得到的面团质量较小，因此合适的吸水率可增大产品的产率。与中筋小麦粉相比，添加双孢菇粉后，混合粉形成时间延长且随着双孢菇粉添加量的增加而逐渐延长，可能是由于吸水率增加，水与混合粉结合时间延长，双孢菇粉和中筋小麦粉充分混合后形成稳定面团结构所需时间也延长[18]。面团稳定时间和粉质质量指数用于评估混合粉的耐受性。面团稳定时间与面粉中面筋含量有关，而添加双孢菇粉后面团稳定时间基本小于小麦粉面团的稳定时间，可能是由于加入双孢菇粉会使混合粉体系中的面筋蛋白被稀释，蛋白交联网状结构被破坏，影响了面筋的形成[19-20]。一般情况下，要求馒头用小麦粉所形成面团的稳定时间大于3 min，添加双孢菇粉后面团的稳定时间均符合要求，因此对于馒头来说，添加适量双孢菇粉并无显著影响。中筋小麦粉中添加双孢菇粉后，粉质质量指数降低，且随着双孢菇添加量逐渐增大而增大。弱化度又称软化度，是指面团获得最大稠度值与稠度衰变至12 min 时的差值，面团可耐受机械搅拌能力越高，弱化度越小[21]，加入菇粉后，面团弱化度增大，表明面团可耐受机械搅拌能力较低。

2.2 面团拉伸特性

双孢菇粉添加量对不同时间面团拉伸特性的影响见表3。

表3 双孢菇粉添加量对不同时间面团拉伸特性的影响

在中筋小麦粉中加入双孢菇粉后，混合粉面团拉伸特性的各项参数均发生变化，随着双孢菇粉添加量的增大，同一醒发时间的拉伸曲线面积、拉伸阻力、最大拉伸阻力、拉伸比例、最大拉伸比例均逐渐增大。当双孢菇粉添加量为25%时，面团延展性和弹力大大降低，面团筋力较差，极易被拉断。

2.3 面团动态流变特性

面团的流变特性与最终成品馒头的加工及品质特性有关。在频率扫描情况下，采用流变仪评价双孢菇粉添加量对面团流变学特性的影响。

双孢菇粉添加量对面团流变特性的影响见图2。

图2 双孢菇粉添加量对面团流变特性的影响

储能模量G' 又称弹性模量，代表面团的弹性性质；损耗模量G'' 又称黏性模量，代表面团的黏性。如果G''＞G'，说明面团的黏性比例相对越大，流动性强，反之弹性较大[16]。由图2（a）～图2（b）可知，频率增加，所有面团的G' 和G'' 值都有一定程度的增加，且G'大于G''，进一步表明添加双孢菇粉后的面团弹性都比较大，表现出典型的弱凝胶动态流变特性。添加双孢菇粉后，随着添加量的增加，G' 和G'' 值均降低，可能是因为加入的双孢菇粉使得小麦粉中的淀粉和面筋蛋白被稀释，体系内凝胶网络结构遭到一定程度破坏[17]。

2.4 面团微观结构

不同双孢菇粉添加量对面团微观结构影响的扫描电镜见图3。

图3 不同双孢菇粉添加量对面团微观结构影响的扫描电镜

由图3 可知，空白面团中，连续致密的网络结构的面筋蛋白，将淀粉颗粒完全包裹。随着双孢菇粉添加量的增加，面筋蛋白的网络结构遭到破坏，基本没有包裹小颗粒淀粉的能力，导致更多的淀粉分子从面筋网络中释放出来。

2.5 馒头比容

比容是衡量馒头持气能力的一个重要指标。双孢菇粉中所含有膳食纤维会破坏面团本身的面筋网络，降低其稳定性，馒头体积膨胀受到抑制，因此添加菇粉可能会对馒头比容产生负面影响[22]。

双孢菇粉添加量对馒头比容的影响见图4。

图4 双孢菇粉添加量对馒头比容的影响

由图4 可知，随着双孢菇全粉添加量的增加，馒头的比容从2.37 mL/g 下降到1.78 mL/g，与文献[23]的研究结果一致，可见大麦馒头的比容会随着大麦粉添加量的增加而降低。

2.6 馒头颜色

颜色是衡量食品品质的重要质量指标。L*值用来表示亮度，L*值的大小，表明物体表面的亮暗程度，其数值越大，表明物体表面颜色越白。双孢菇粉呈淡黄褐色，加水后颜色会变深。

双孢菇粉添加量对馒头颜色的影响见图5。

图5 双孢菇粉添加量对馒头颜色的影响

由图5 可知，与小麦粉馒头相比，添加双孢菇粉的馒头皮和馒头瓤的L*值大大降低，随着其添加量的增大，L*值变小，且馒头皮的L*值比馒头瓤的L*值小，表明双孢菇粉添加量的增加，使得馒头的颜色越来越暗，偏向黄褐色，且馒头皮的颜色比馒头瓤偏暗。

2.7 馒头质构

一方面，硬度、黏着性和咀嚼性值代表馒头的咀嚼质地，数值越高表示质地越差；另一方面，弹性、黏聚性和回复性代表馒头的咀嚼性，数值较高意味着馒头更耐嚼[24]。

双孢菇粉添加量对馒头质构特性的影响见表4。

表4 双孢菇粉添加量对馒头质构特性的影响

添加双孢菇粉，对馒头的质构特性产生了影响。与小麦粉馒头相比，添加双孢菇粉后馒头变硬，且随着双孢菇粉添加量的添加，馒头的硬度、黏着性和咀嚼性值逐渐增加，而弹性、黏聚性和回复性降低，原因可能是双孢菇粉富含纤维，限制了面筋的吸水能力，添加双孢菇粉使面筋蛋白被稀释，阻碍其致密的网络结构充分形成，面团无法膨胀，使馒头呈现蓬松状态[22]。

2.8 馒头感官评价

双孢菇粉添加量对馒头感官评分的影响见图6。

图6 双孢菇粉添加量对馒头感官评分的影响

由图6 可知，增大双孢菇粉添加量，感官评分不断降低，且双孢菇粉添加量为10%时，几乎呈现线性下降趋势，原因可能是其面团黏弹性较低，延展性不高，不易醒发且最终成品馒头颜色较深，其感官评分才呈现直线下降趋势。

3 结论

在中筋小麦粉中加入不同添加量的双孢菇粉，并通过测定混合面团及馒头各种感官特性分析双孢菇全粉添加量对面团流变特性及馒头品质的影响。结果表明，加入双孢菇粉后，面团弱化度增加。随着添加量的增加，面团吸水率、形成时间、稳定时间和粉质质量指数均增大，同一醒发时间的拉伸曲线面积增加、拉伸比例和最大拉伸比例、拉伸阻力和最大拉伸阻力增大也逐渐增大。面团G' 和G'' 值降低，添加双孢菇粉的馒头硬度变大，黏着性和咀嚼性逐渐增强，弹性、回复性、黏聚性逐渐降低，比容、L*值和感官评分逐渐减小。双孢菇粉添加量为5%的馒头中时，感官评价分数较其他添加量的高，此时添加的双孢菇粉丰富了馒头的滋味，使馒头呈现淡淡的双孢菇香味，但双孢菇粉添加量超过10%时，馒头的品质下降。因此，选择添加量为5%的双孢菇粉制作馒头，感官特性没有受到显著影响，馒头在加入双孢菇粉后富含多种生物活性物质，为双孢菇在食品工业中的开发利用提供参考。