莜麦馒头品质改良剂的研究

2014-06-11 02:44曲丽洁徐永斌云月英李俊芳张欢子

中国粮油学报 2014年2期

汪磊曲丽洁徐永斌云月英李俊芳张欢子

(内蒙古科技大学数理与生物工程学院1，包头 014010)(内蒙古科技大学生物工程与技术研究所2，包头 014010)(河北北方学院3，张家口 075000)

莜麦又称裸燕麦，是内蒙古地区特产谷类。莜麦营养丰富[1]，且颇具保健疗效[2-4]，尤其是其富含赖氨酸，与小麦粉搭配蒸制馒头，可以有效弥补小麦馒头中赖氨酸含量不足的缺陷，从而起到蛋白质互补的功效[5]。

由于莜麦中不含有面筋蛋白，不能形成面筋网络结构，且其纤维含量较高，若添加过多，可能会造成小麦面筋蛋白过度稀释，持气性变差，使馒头体积变小，质地粗糙，口感变差。为了解决上述问题，本试验在莜麦馒头制作的过程中添加一定量的品质改良剂，以改善产品的质量，为莜麦馒头的工业化生产提供依据。

1 材料与方法

1.1 主要材料

塞川莜面：武川粮油总公司；高筋小麦粉：内蒙古五原县三宝面业有限公司；安琪酵母：安琪酵母股份有限公司；卡拉胶：海星食品工业有限公司；羧甲基纤维素钠：上海申光食用化学品有限公司；黄原胶：淄博中轩生化有限公司；白砂糖：内蒙古正北食品有限公司。

1.2 主要仪器

QTS-25型质构仪：美国Brookfield公司；PSX智能型恒温恒湿培养箱：宁波莱福科技有限公司；101型电热鼓风干燥箱：北京科伟永兴仪器有限公司；3102型电子天平：上海跃平科学仪器有限公司；MC-SH 215型美的电磁炉：广东美的生活电器制造有限公司。

1.3 试验方法

1.3.1 馒头的制作工艺[6]

称取适量的原辅料，其中品质改良剂使用前用60 ℃的热水充分溶解，添加辅料混匀后采用一次和面法和面15 min，然后将面团在温度34 ℃、相对湿度85%的恒温恒湿培养箱中发酵90 min，发酵后的面团分割成50 g/个的馒头坯，将馒头坯搓圆后置于蒸锅中蒸制30 min，取出冷却即为成品。

1.3.2 水分含量的测定

采用105 ℃干燥恒重法测定[7]。

1.3.3 馒头比容测定

将冷却至室温的馒头称重，用小米替换法测定馒头的体积，馒头的比容为体积与质量比[7]。

1.3.4 TPA测试

取室温下冷却1 h后的样品馒头切成25 mm厚度的馒头片，平放于柱形探头的正下方TPA(texture profile analysis)测试。测试使用的探头为TA 4/1000型，TPA测试条件为：测试速度1 mm/s，压缩程度15%，2次压缩间隔时间5 s，感应力5 g，特性参数包括硬度、黏着性、弹性、黏聚性、咀嚼性和回复性。

1.3.5 馒头感官评价

评分人员评分前，先用温水漱口，再按评分方法和评分标准对产品各个指标评分，一次评分完后，再用温水漱口，进行下一次评分，评完后在备注中写下总体意见，包括产品感官评价标准上列出的和未列出的[8]。

表1 馒头感官评分标准

1.3.6 统计处理

所有数据应用Excel软件、SPSS软件和Designer expert软件进行处理和分析。其中，显著性分析采用Duncan检验，P>0.05判定为变化不显著，P<0.05判定为变化显著。

2 结果与分析

2.1 卡拉胶对莜麦馒头的影响

卡拉胶是从红藻中提取的一种高分子亲水性多糖，具有形成亲水胶体和凝胶、增稠、乳化、成膜、稳定分散等特性，用于面制品中可以增加面团持水能力，延缓面团变硬的时间，具有保鲜的作用。

表2 卡拉胶对莜麦馒头的影响

注：用Duncan法进行多重比较，同列上标不同小写字母表示有显著差异(P<0.05)，下同。

试验研究了不同卡拉胶添加量对莜麦馒头的影响，结果表明卡拉胶对莜麦馒头的比容影响显著，莜麦馒头的比容随卡拉胶添加量的增加呈先上升后下降的趋势，当卡拉胶添加量超过1.5%时，莜麦馒头的比容有所下降，可能是由于卡拉胶良好吸水性使其能吸收大量水分，减少蛋白润胀所需水分，降低面筋形成量，从而降低比容[9]。一定添加量的卡拉胶有利于改善莜麦馒头的内部结构，但添加量过多会导致蒸制的莜麦馒头有异味，严重影响莜麦馒头的感官评分。卡拉胶添加量为1.5%时，制备的莜麦馒头质量最好。

2.2 CMC-Na对莜麦馒头的影响

CMC-Na是一种纤维素羧甲基化衍生物，具有增稠、悬浮、乳化、稳定、赋形、成膜、膨化、防腐、保鲜、耐酸和保健等多种功能，可替代明胶、琼脂、海藻酸钠和果胶作用，起到提高食品等级，改善口感和延长保质期等功效。

随着CMC-Na添加量的增加，莜麦馒头比容也随着增大，当CMC-Na 添加量超过0.08%时比容反而下降。这是由于CMC-Na的亲水基团在和面的过程中与水结合形成亲水胶体而吸水膨胀，膨胀后的CMC-Na分子与糊化后的淀粉等一起充填在面筋蛋白所形成的面筋网络中，使面筋的持气性增加，有利于面团过程中CO2的保持，从而使馒头体积增大。但当CMC-Na用量过大时，由于其对水的亲和力比面筋蛋白大，在不增加用水量的状况下，将造成面筋蛋白吸水下降，面筋的生成量减少，使面筋的弹性、面团的持气性下降，莜麦馒头的体积减小[10]。

表3 CMC-Na对莜麦馒头的影响

此外,CMC-Na能改善莜麦馒头的口感，但添加量过多时导致面团的黏度过高而均匀性下降，莜麦馒头的感官评分随CMC-Na添加量先上升后下降，CMC-Na添加量为0.08%时感官评分显著高于其他组。

2.3 黄原胶对莜麦馒头的影响

黄原胶是经发酵工程生产的一种用途广泛的微生物胞外酸性杂多糖，作为亲水性胶体,黄原胶添加在馒头中的主要作用是可充塞到膨胀的淀粉三维网状组织中形成膜壁，阻止淀粉羟基之间的缔结，防止淀粉的重结晶，从而增大馒头的持水能力[11]。

从表4可以看出一定范围内的黄原胶对莜麦馒头的比容影响不大，但对莜麦馒头的感官评分有显著性影响，适量的黄原胶可以改善莜麦馒头的质构、内部结构和口感，但添加量超过0.3%后莜麦馒头的色泽较差，且风味欠佳。

表4 黄原胶对莜麦馒头的影响

2.4 响应面试验

在单因素试验的基础上采用响应面法进行优化，具体试验方案见表5。以莜麦馒头感官评分为响应值，响应面优化试验结果见表6。

表5 Box-Behnken方案设计的因素和水平编码值表/%

表6 莜麦馒头品质改良剂试验方案与试验结果

利用Design-expert对表6的数据进行多元回归拟合，得到莜麦馒头感官评分对卡拉胶(A)、CMC-Na(B)和黄原胶(C)的回归方程：

Y=70+0.26×A+0.64×B-1.73×C-0.63×A×B+1.39×A×C+0.93×B×C-3.92×A2-2.29×B2-2.89×C2

对该回归模型方差进行分析，具体结果见表7。

表7 回归方程的方差分析

由表7可知，模型的F=15.24>F0.01(9,4)=14.66，P=0.000 8<0.01，本试验所选用的模型具有高度的显著性，失拟项P=0.193 7>0.05不显著，决定系数R2=0.951 4，说明拟合程度良好，试验误差小，本模型可以用来预测莜麦馒头的感官评分，模型中一次项C显著，A和B不显著；二次项A2和C2极显著，B2不显著；交互项AC极显著，BC显著，AB不显著。

根据分析结果做出响应面曲面图，结果如图1～图3所示。由图1～图3可以看出，黄原胶对莜麦馒头感官评分影响最大，黄原胶与卡拉胶、CMC-Na交互作用显著，卡拉胶与CMC-Na交互作用不显著。优化后的莜麦馒头品质改良剂的配方：卡拉胶1.48%，CMC-Na 0.08%，黄原胶0.17%。验证试验结果表明，按照该配方制成莜麦馒头感官评分为81.60，与理论预测值吻合，因此基于响应面法所得的优化配方参数准确可靠。