添加不同发芽时间的小麦芽粉对面团及馒头品质的影响

刘汝国, 金玉红, 杜金华, 郭萌萌

(山东农业大学 食品科学与工程学院，山东 泰安，271000)

添加不同发芽时间的小麦芽粉对面团及馒头品质的影响

刘汝国, 金玉红*, 杜金华, 郭萌萌

(山东农业大学 食品科学与工程学院，山东 泰安，271000)

以潍麦8号小麦为原料，采用常规制麦工艺分别制得不同发芽时间的小麦芽，后经125 ℃焙烤2 h磨粉，探究添加5%小麦芽粉对面粉糊化特性、面团粉质特性、拉伸特性及馒头品质的影响。结果表明，小麦芽经125 ℃焙烤2 h后，其α-淀粉酶的灭活率为82.2%～90.0%。添加小麦芽粉对面粉的峰值黏度、最低黏度、最终黏度、回生值和峰值时间均有显著影响(p≤0.05)。添加发芽第2～5天的小麦芽粉能显著降低面团的稳定时间，粉质指数，拉伸能量，拉伸比，拉伸阻力，升高面团的弱化度和延展度(p≤0.05)。添加发芽第2、4、5天的小麦芽粉制成馒头比容较大。添加发芽第2天的小麦芽粉制成馒头的感官评分最高。与空白对照组和添加其他发芽时间的小麦芽粉制成的馒头品质相比，添加发芽第2天的小麦芽粉制成的馒头外观呈咖啡色，比容较大，表面光滑，带有浓郁的焙烤麦芽香气。

小麦芽；糊化特性；粉质特性；拉伸特性；馒头

馒头是我国的传统主食之一，在我国40%的小麦用于馒头制作[1]。随着生活水平的提高，人们对面制品的品质要求越来越高，燕麦馒头，红茶馒头，苦荞麦馒头等新型馒头层出不穷[2-4]。小麦芽在制麦过程中大分子贮藏物质的初步降解，可生成一定量的可发酵性糖，在面粉中添加适量的小麦芽粉，可为酵母生长提供必要的可发酵性糖，改善面团的起发性；小麦芽制备过程中，大分子物质初步降解，经焙烤，成品麦芽具有独特的色香味，将小麦芽添加到面制品中，能明显改善面制品的感官品质。小麦制麦过程中产生木聚糖酶使木聚糖初步降解，由水不溶性木聚糖(water-unextractablearabinoxylans，WUAXs)转化为水溶性木聚糖(water-extractable arabinoxylans，WEAXs)，木聚糖能够增强面团中面筋-淀粉膜的强度和弹性[5-6]，另外WEAXs为益生元，具有润肠通便、预防结肠癌，降血脂、降血糖，增强免疫力等多种生理功效。

目前国内市售麦芽主要是啤酒用麦芽，糖化力高，面粉中添加啤酒用麦芽会使面粉中淀粉过度分解，造成馒头心塌陷发黏。张剑等[7-8]在面包和面条中添加焙烤后的小麦芽粉，发现对面包的品质有一定的改善，但是会降低面条品质。OUTI等[9]研究发现小麦芽粉能够增大面包的比容，但当添加量高于2.5%会导致面包的黏度增大，降低面包品质。因此小麦芽粉的添加对面制品的品质影响利弊共存，研发一种面粉改良用小麦芽具有一定的现实意义。前期研究表明，发芽时间会显著影响小麦芽中的蛋白质、淀粉组分、降解酶活力和小分子糖含量等指标[10]。发芽时间是控制小麦芽中的降解酶活力，可发酵性糖含量和WEAXs含量的关键。因此，发芽时间也是决定小麦芽粉在面粉中的添加量关键。本文以潍麦8号为原料，添加量为5%，探讨了发芽0～5 d的小麦芽粉对面团特性及馒头品质的影响。

1 材料与方法

1.1主要材料与试剂

小麦品种：维麦8号(蛋白质17.5%；WEAXs 0.77%；水分11.1%；淀粉64.6%)，汶农种业有限公司；香满园小麦粉(蛋白质11.0%；脂肪1.6%；碳水化合物73.5%)，益海嘉里粮油工业有限公司；酵母，安琪酵母股份有限公司；可溶性淀粉，天津市科密欧化学试剂开发中心；RBB-木聚糖，Sigama公司；牛血红蛋白，上海伯奥生物科技有限公司；其他测试试剂均为分析纯以上级别。

1.2仪器和设备

Al204电子天平，瑞士梅特勒·托利多仪器有限公司；RVA-Ez-itm黏度分析仪，瑞典波通仪器公司；JFZD型粉质仪、JFZD型拉伸仪，北京东孚恒久仪器有限公司；CM-700d/600d分光测色计，日本柯尼卡美能达公司；LRH-250生化培养箱；SF17和面机，OM20醒发箱，意大利Alaska公司；电热鼓风干燥箱(20 ℃～250 ℃)，上海树立仪器仪表有限公司；EBC麦芽粉碎机，北京德之杰公司。

1.3实验方法

1.3.1 小麦芽粉制备

选取维麦8号为原料。参考JIN等[11]的制麦方法，取小麦10 kg，按照如下制麦工艺获得成品小麦芽，具体参数如下：浸麦温度：16 ℃；浸麦方式：浸4断4；通风：10 min/h；浸麦度：43%～45%；发芽温度：13～15 ℃；干燥：50 ℃，21 h；焙焦：85 ℃，3 h；

成品小麦芽中存在较多的α-淀粉酶及蛋白酶，少量添加就会造成馒头塌陷，变黏。预试验发现，成品小麦芽粉添加量为1.5%时，馒头塌陷严重，比容较小，且馒头的麦芽香气不明显。本试验将不同发芽天数的成品小麦芽置于托盘中，铺成0.5 cm的薄层，放置到125 ℃电热鼓风干燥箱中焙烤2 h后取出，用麦芽标准粉碎机磨粉，粉碎粒度为80目。将小麦芽粉按面粉质量的5%代替面粉(以干基计)，混匀备用。

1.3.2 馒头制作

参考GB/T 20571—2006[12]，并作适当修改，采用一次醒发。

1.4分析方法

1.4.1 酶活力测定

(1)α-淀粉酶的测定参照薛应龙等[13-14]的方法，用I-KI比色法。在70 ℃、pH 7.0条件下，以1%的可溶性淀粉为底物，每克绝干原料每5 min在620 nm下，样品吸光度值与对照相差10为1个酶活单位u。(2)蛋白酶酶活的测定参照李盼盼等[15]的方法。(3)木聚糖内切酶测定参照柴亚楠[16]的方法。

1.4.2 糖含量测定

还原糖，总糖的测定参照GB/T 15038—2006[17]。WEAXs含量的测定参照刘键等[18]，采用间苯三酚法的测定。

1.4.3 面团特性分析

粉质拉伸特性的测定参照GB/T 14614[19]和GB/T 14615[20]。糊化特性参照GB/T 24853[21]采用快速黏度分析仪测定。

1.4.4 馒头品质分析

馒头比容的测定参照GB/T 20571—2006[12]；参考 GB/T 20571—2006[12]对冷却的馒头做感官评定。

1.5数据处理

采用Excel 2010和SPSS 22软件对数据进行处理和统计分析。

2 结果与讨论

2.1发芽过程小麦芽中糖含量的变化

制麦过程中小麦芽中还原糖、总糖及WEAXs含量的变化过程如图1所示。可以看出，还原糖的含量随着发芽时间的延长呈逐渐升高的变化趋势。与发芽第3天时小麦芽相比，发芽第4天时小麦芽中还原糖的含量有所降低分析原因可能是发芽第4天小麦芽生长旺盛，呼吸作用消耗还原糖的量大于小麦芽中在降解酶作用下产生的还原糖的量，从而导致还原糖含量降低。而发芽第5天的小麦芽中还原糖含量继续增加。总糖含量在小麦发芽第0、1天时无明显差异；第2、3天，小麦芽中的总糖含量急剧上升；发芽第4、5天时小麦芽中总糖含量的变化趋势与还原糖变化趋势一致。WEAXs含量在小麦发芽第0、1天无明显差异，发芽2 d以后，随着发芽时间的延长，小麦芽中WEAXs含量逐渐升高，这可能与小麦芽中WUAXs在木聚糖酶的作用下逐渐被降解为WEAXs有关。

图1 小麦芽中还原糖、总糖、水溶性木聚糖含量的变化Fig.1 Change of reducing sugar, total sugar and WEAXs of wheat malt注：Y-原麦；0、1、2、3、4、5分别代表浸麦结束，发芽第1、2、3、4、5天(下同)；字母下标1、2、3分别代表总糖，还原糖，水溶性木聚糖差异性分析(p<0.05)。

2.2焙烤前后小麦芽酶活的变化

成品小麦芽及高温焙烤后小麦芽的降解酶活如表1所示。成品麦芽中蛋白酶酶活随着发芽时间的增加而增大，α-淀粉酶酶活在发芽0、1、2天逐渐增高，发芽3、4、5天趋于稳定。经125 ℃焙烤2 h以后小麦芽中蛋白酶，木聚糖内切酶酶活消失；α-淀粉酶活显著降低，失活率在82.3%～90.0%之间，这可能是因为小麦芽中α-淀粉酶具有较高的耐热性。

表1 焙烤前后酶活变化

注：“-”代表酶活力未检出。表1中数值表示为平均值±标准偏差(n=3)，每行中不同小写字母表示不同发芽时间之间差异达显著水平(p<0.05)。

2.3添加不同发芽时间的小麦芽粉对糊化特性的影响

由表2可以看出，添加不同发芽时间的小麦芽粉对面粉的糊化温度无显著影响(p≤0.05)，经统计学分析得出，最低黏度、最终黏度、回生值和峰值时间与α-淀粉酶极显著负相关(p≤0.01)，峰值黏度与α-淀粉酶显著负相关(p≤0.05)。原因可能是小麦芽中保留的α-淀粉酶通过随机水解淀粉的α-1,4-糖苷键产生长短不一的短链糊精和可溶于水的单糖和双糖，从而降低RVA测定过程中淀粉的黏度。

表2 小麦芽粉对面粉的糊化特性的影响

注：R值代表糊化特性指标与焙烤小麦芽中α-淀粉酶活力的相关系数。表2中数值表示为平均值±标准偏差(n=3)，每列中不同小写字母上标表示不同发芽时间之间差异达显著水平(p<0.05)。

2.4不同发芽时间的小麦芽粉对面团粉质特性的影响

由表3可以看出，添加发芽第2天小麦芽粉显著降低面团的稳定时间和粉质指数，同时导致面团弱化度显著升高。添加发芽第3、4、5天的小麦芽粉，面团的稳定时间，粉质指数与添加发芽第2天的小麦芽无显著性差异(p≤0.05)；但是添加发芽第3、4、5天小麦芽粉时，面团的弱化度急剧升高，形成时间显著降低。分析原因可能是小麦芽中的α-淀粉酶将淀粉分解为糊精等小分子，加快面团在搅拌过程中破坏速率，同时，随着发芽时间的延长小麦芽中水不溶性蛋白逐渐被降解为水溶性蛋白，小麦芽中水不溶性蛋白含量减少，添加到面粉中，可能会稀释面粉中面筋蛋白的含量，从而导致面团的弱化度升高，面团的形成时间，稳定时间和粉质指数降低。添加发芽第0、1天的小麦芽粉对面团的形成时间、稳定时间、弱化度和粉质指数无显著影响。

表3 小麦芽粉对面团粉质特性的影响

续表3

发芽时间/d面团吸水/[mL·(100g)-1]形成时间/min稳定时间/min弱化度/FU粉质指数062.9±0.3a3.1±0.0ab3.9±0.1a107.5±4.9c57.5±3.5a163.1±0.2a3.0±0.2ab3.7±0.1a121.0±0.0c52.5±0.7a262.4±0.3ab2.8±0.3abc3.0±0.2b160.5±6.3b45.0±1.4b362.6±0.1ab2.1±0.3c2.5±0.1b213.0±5.7a37.5±2.1bc462.7±0.1a2.5±0.2bc2.5±0.3b213.0±4.2a42.0±0.1bc562.5±0.1ab2.5±0.1bc2.6±0.1b212.5±0.7a40.0±0.0c

注：表3中数值表示为平均值±标准偏差(n=3)，每列中不同小写字母上标表示不同发芽时间之间差异达显著水平(p<0.05)。表4～表6同。

2.5不同发芽时间的小麦芽粉对面团拉伸特性的影响

由表4可以看出，面团中添加5%不同发芽天数的小麦芽粉时，发芽第0、1天的小麦芽粉对面团的拉伸能量、延展度、拉伸阻力、拉伸比和最大拉伸比无显著影响(p≤0.05)。添加发芽第2天的小麦芽粉可显著降低面团的拉伸能量、拉伸阻力、拉伸比和最大拉伸比，显著提高面团的延伸度。发芽第3、4、5天的小麦芽粉对面团拉伸特性的影响与添加发芽第2天小麦芽粉时的测定结果无显著差异。分析原因可能是随着小麦芽发芽天数的增加，小麦芽中水不溶性蛋白逐渐被降解为水溶性蛋白，小麦芽中水不溶性蛋白含量减少，添加发芽2、3、4、5 d的小麦芽粉可能会稀释面团中面筋蛋白含量。同时，发芽2、3、4、5 d的小麦芽中保留较多的α-淀粉酶，导致淀粉水解，从而降低面团的拉伸能量、拉伸阻力和拉伸能量，升高面团的延伸度。

表4 小麦芽粉对面团拉伸特性的影响(90 min)

2.6不同发芽时间的小麦芽粉对馒头品质的影响

2.6.1 不同发芽时间的小麦芽粉对馒头色泽的影响

经125 ℃焙烤2 h以后不同发芽时间小麦芽粉的外观如图2所示，随着发芽天数的增加，小麦芽粉的颜色逐渐加深。分析原因是发芽过程中大分子的蛋白质被分解成小分子的多肽和氨基酸，淀粉被降解为小分子糖，在高温焙烤条件下发生麦拉德反应。

图2 125 ℃焙烤小麦芽粉颜色的变化Fig.2 Color change of wheat germ flour baked at 125 ℃

将小麦芽粉添加到面粉中制备馒头，馒头的色差分析结果如表5所示。L、a和b值分别代表黑白，红绿和黄蓝。与空白相比，添加发芽第1天小麦芽粉的馒头L值开始显著降低(p≤0.05)。a值和b值在添加发芽第2天的小麦芽粉显著增加。其原因可能是发芽第2天小麦芽降解酶活旺盛，产生较多的小分子糖和氨基酸等产物，小麦芽中麦拉德反应强烈，导致颜色变化显著，添加到馒头中，使馒头a值和b值显著增加。

表5 小麦芽粉对馒头色差的影响

2.6.2 馒头的比容

由图3可以看出，添加发芽第0、1天的小麦芽粉，馒头比容变化不大。添加发芽第2、4、5天的小麦芽粉时，馒头比容明显增大(p≤0.05)。分析原因可能是α-淀粉酶在醒发过程中水解淀粉，生成一定的可发酵糖，同时，发芽第2、4、5天的小麦芽粉中的还原糖、总糖含量较高，利于馒头的起发，使馒头的比容增大。添加发芽第3天的小麦芽粉使馒头的比容降低。分析原因可能是α-淀粉酶含量较高，过度水解淀粉，使面团塌陷严重，馒头的比容较小。

图3 小麦芽粉对馒头比容的影响Fig.3 Influence of wheat malt flour on the specific volume of steamed bread

2.6.3 馒头的感官特征

添加发芽第2天的小麦芽粉的馒头比容较大，其表面呈咖啡色，平滑均匀有光泽，无塌陷。馒头芯呈巧克力色，并有丝样光泽。馒头纹理清晰，气孔细密，呈海绵状，无明显空洞和坚实部分。柔软而富有弹性，按压回弹性好。富有焙烤后的焦香味，和麦芽香味，口感细腻，爽口不黏牙。添加发芽第2天的小麦芽粉制成的馒头感官评分最高。因此，在本研究条件下，发芽第2天的小麦芽最适用于馒头制作。

表6 小麦芽粉对馒头感官品质的影响

3 结论

发芽第0、1天的小麦芽粉对面团的粉质特性和拉伸特性没有显著影响(p≤0.05)，发芽第2天小麦芽粉使面团的稳定时间、粉质指数、拉伸能量和拉伸比显著降低，面团的弱化度和延展度显著升高。发芽3、4、5天的小麦芽粉显著降低面团的形成时间，进一步升高面团弱化度，但没有显著性差异。焙烤小麦芽的颜色随着发芽时间的延长而逐渐加深，添加小麦芽粉使馒头的L值显著降低(p≤0.05)，使馒头的a值和b值显著升高；添加发芽第2天小麦芽粉的馒头感官评分最高。在本研究试验条件下，将发芽第2天经125 ℃焙烤2 h后的小麦芽制得的小麦芽粉，按照5%的比例添加到面粉中制成的馒头外观呈咖啡色，表面光滑，比容较大，带有浓郁的焙烤香。

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Effectofwheatmaltwithdifferentgerminationtimeonthequalitiesofdoughandsteamedbread

LIU Ru-guo, JIN Yu-hong*, DU Jin-hua, GUO Meng-meng

(College of Food Science and Engineering, Shandong Agricultural University,Tai′an 271000, China)

To study the effect of 5% wheat malt flour on the pasting property, farinograph properties, tensile properties and the quality of steamed bread, wheat malt with different germination time was added to Weimai 8 flour and baked for 2 hours at 125 ℃. Results revealed that the inactivation ratio of α-amylase ranged from 82.3% to 90.0%. Wheat malt had significant effect on the peak viscosity, trough, final viscosity, setback and peak time (p≤0.05) on the flour. From second to fifth day of germination, stability time, farinograph quality number, extension energy extension ratio and extension resistance decreased and softness and extensibility increased(p≤0.05). Adding the second, the fourth and the fifth day germinated malt in making the steamed bread, the bread had larger specific volume. Steamed bread with the second day germinated malt had the highest sensory score, coffee-like color, larger specific volume, smooth surface and the baking aroma compared with the control group and the other steamed bread with germinated malt.

wheat malt; pasting properties; farinograph properties; extensographic properties; steamed bread

硕士研究生(金玉红副教授为通讯作者，E-mail：yuhongjin79@adau.edu.cn)。

泰安市科技发展计划项目(201440774，2015NS1081)

2017-01-03，改回日期：2017-05-08

10.13995/j.cnki.11-1802/ts.013742