黑米粉对小麦粉面团特性及馒头质构特性的影响

石晶红，朱效兵

河套学院农学系（巴彦淖尔 015000）

黑米性平味甘，具有“暖肝强脾、补肾滋阴、活血养目、强身健体”等功能[1]。在民间，黑米具“补血米”“贡米”“药米”的美誉[2]。黑米蛋白必需氨基酸量达25%，与普通白米相对比黑米蛋白质营养价值更丰富[3]。不仅如此，黑米中脂肪、维生素和矿质营养等成分也比普通白米高。花青苷类是黑米抗氧化作用最主要的物质基础，黑米花色苷具有抗疲劳、抗氧化、抗衰老、降血脂等功能[4]，具有很高的生物活性[5]。黑米因其特有的营养价值和特殊的药理作用受到人们喜爱，但它仍是一类尚未被足够深入研究的特色农业资源，具有可观的研发前景[1]。

曹玉华等[4]研究黑米粉对面团热机械学特性及面包烘焙品质的影响。戚浩彧等[6]将黑米粉添加到馒头中做成杂粮馒头，得出馒头中最佳的黑米粉添加量为15%～20%。汪姣等[7]采用主成分分析的方法，以馒头的力学指标为依据，对黑米馒头的食用品质进行评价。有关黑米粉添加量对黑米馒头质构参数和感官评分影响的报道有很多，但关于添加黑米粉对小麦粉糊化特性、馒头质构特性的影响及相关性的报道较少。试验利用Mixolab混合实验仪、快速黏度分析仪（RVA）和质构仪测定小麦面团及馒头的各个指标，分析不同黑米粉添加量对小麦粉粉质特性、糊化特性和馒头质构特性的影响，以期了解面团特性与馒头品质之间的联系，为黑米粉在全麦粉发酵食品中的使用提供参考。

1 材料与方法

1.1 材料与设备

河套牌全麦粉（湿面筋含量33.92%、粗纤维含量3.47%，内蒙古恒丰集团责任有限公司）；安琪高活性干酵母；黑米粉（北京天坛云峰科技发展有限公司，蔚县分公司）。

Mixolab混合试验仪（法国肖邦公司）；和面机（广州市宏阳铸造有限公司）；TX-XT Plus质构仪（Stable Micro Systems，Scarsdale，NY，USA）；ALC-110.4精密电子天平（赛多利斯科学仪器（北京）有限公司）；HWS-080恒温恒湿箱（上海精宏实验设备有限公司）；操作台；蒸制用具。

1.2 试验方法

1.2.1 小麦粉粉质特性的测定

将黑米粉和小麦粉混合均匀，配成黑米粉添加量分别为0，10%，20%，30%和40%的混合粉，采用Mixolab混合实验仪测定混合粉吸水率、形成时间、稳定时间、蛋白质弱化度等指标[8-9]。

1.2.2 小麦粉糊化特性的测定

将黑米粉和小麦粉混合均匀，配成黑米粉添加量分别为0，10%，20%，30%和40%的混合粉，采用快速黏度分析仪（RVA），依照AACC76-21的方法测定。

1.2.3 馒头的制作方法

将称量好的原辅料搅拌均匀后，加30 ℃的温水和面，用和面机和面15 min，将面团放入温度30 ℃、湿度70%的发酵箱中发酵。取出发酵好的面团，反复揉面团，揉制成型后静置15 min。将经过醒发的馒头坯放入蒸煮锅中，待水煮沸后，蒸25 min即可。

1.2.4 馒头质构特性的测定和感官评价

采用质构仪测定馒头的各个指标[10-11]。试验前将冷却好的馒头切成厚度20 mm的均匀薄片，采用P32压盘式探头。测试条件：测前速度2.00 mm/s，测试速度5.00 mm/s，测后速度5.00 mm/s，压缩程度50%，触发力5 g，压缩间隔时间5 s。按GB/T 17320—2013《小麦品种品质分类》附录A馒头感官评价与品尝的方法，由10名评价者对混合粉馒头进行感官评价。

1.2.5 数据处理

利用 SPSS 13.0对所得到的数据进行方差分析和相关性分析。

2 结果与分析

2.1 黑米粉对小麦粉粉质特性的影响

面团的形成时间反映面团面筋网络的形成速度[12]，形成时间越短，面筋网络形成速度越快。稳定时间反映了面团对剪切力降解具有的抵抗力的大小[13]，稳定时间越长，面团韧性越好，面筋的强度越大。由表1中的数据可知，小麦粉的稳定时间为7.83 mim，形成时间为3.93 min，虽然小麦粉中湿面筋含量为33.92%，但仍属于中筋面粉[14]，可能是由于小麦粉本身粗纤维含量较高，不仅使面筋蛋白网状结构形成的速度慢，延长面团的形成时间，也使面团的筋力减弱，耐搅拌能力下降。

由表1可看出，随着黑米粉添加量的增加，面团的稳定时间下降，形成时间、吸水率逐渐减小，蛋白质弱化度逐渐升高，不同添加量之间的差异具有统计学意义（p＜0.05）。可见加入黑米粉使小麦粉的面筋强度降低，面筋越弱，面团越易流变，操作性能差，这与面团的面筋含量降低有关。当黑米粉添加量10%时，混合粉的稳定时间和蛋白质弱化度与纯小麦粉无显著差异。馒头用粉形成时间3～4 min[17-18]，馒头用粉的稳定时间3～7 min[19-20]，因此黑米粉添加量超过20%不符合馒头用粉的要求。

表1 黑米粉对小麦粉粉质特性的影响

2.2 黑米粉对小麦粉糊化特性的影响

由表2可知，随着黑米粉添加量增加，峰值黏度、最低黏度、糊化时间先增大后减小，最终黏度、回生值、糊化温度逐渐增大，且不同添加量之间的差异具有统计学意义（p＜0.05）。峰值黏度跟支链淀粉的含量、淀粉颗粒大小有关[21]，峰值黏度越高，面制品的食用品质越好。黑米粉添加量10%时，峰值黏度最高，表明其淀粉颗粒具有较好的黏附性，在糊化过程中具有较大的膨胀程度，能形成组织细腻的面团。继续添加会稀释面筋蛋白，改变小麦粉糊化体系组分及热学特性，使峰值黏度下降。最低黏度反映淀粉在高温条件下的耐剪切能力。黑米粉添加量10%时，最低黏度最大，其耐剪切力最强。崩解值反映淀粉糊在高温条件下的稳定性，其值越大，热糊稳定性越差；黑米粉添加量10%时热糊稳定性最强，黑米粉添加量40%时热糊稳定性最差。最终黏度反映淀粉糊在室温条件下硬度的大小，随着黑米粉添加量增加，最终黏度逐渐增大，说明添加黑米粉使小麦淀粉糊在室温条件下硬度变大。回生值反映淀粉抗老化性能的大小，随着黑米粉添加量增加，回生值逐渐增大，这与曹玉华等[4]的报道不一致。回生值增大说明黑米粉中的淀粉分子在冷却过程中容易发生聚集；回生值过高，随着时间的推移会对加工产品的风味及质构造成很大影响。

黑米粉添加量20%时，混合粉的峰值黏度、最低黏度和崩解值与纯小麦粉无显著差异，黑米粉添加量10%～20%时，最终黏度、回生值、糊化时间和糊化温度无显著差异。可见，适量的添加黑米粉可使小麦粉糊化黏度增加，但会使小麦粉的抗老化性能降低，因此，黑米粉添加量不宜超过20%。

表2 黑米粉对小麦粉糊化特性的影响

2.3 黑米粉添加量对馒头质构的影响

在一定范围内，面团质构特性参数能较好地反映面团品质特性[21-22]。由表3可知，黑米粉添加量不同，馒头质构特性间的差异有统计学意义（p＜0.05）。硬度和咀嚼性是衡量面制品的2个重要指标[23]，随着黑米粉添加量增加，馒头的硬度、咀嚼性整体呈现增大的趋势，这与戚浩彧等[6]的研究结果一致；加入黑米粉后湿面筋含量降低，面筋的弹性和延展性变差，因而硬度和咀嚼性数值变大。馒头的弹性随着黑米粉添加量增加而逐渐降低，这与戚浩彧等[6]和曹玉华等[4]的研究结果不一致。可能是由于小麦粉本身粗纤维含量较高，且黑米粉不能形成面筋蛋白，二者共同影响面筋网络的形成，致使面团弹性下降，受压后迅速恢复变形的能力变差。黑米粉添加量10%时，馒头的弹性与对照之间无显著差异。

表3 黑米粉添加量对馒头质构的影响

2.4 黑米馒头质构特性与小麦粉面团特性的相关性分析

从表4可以看出，馒头的质构特性与混合粉的粉质特性存在极显著的相关性（p＜0.01），与糊化特性中的最终黏度、回生值、糊化温度存在极显著的相关性（p＜0.01）；黑米粉添加量与混合粉的粉质特性、馒头的质构特性存在极显著的相关性（p＜0.01）。低谷黏度、崩解值、糊化时间与黑米粉添加量、混合粉的粉质特性、馒头的质构特性无相关性，峰值黏度仅与馒头的硬度呈显著的负相关（p＜0.05）。可见，馒头的质构特性与黑米-小麦混合粉的粉质特性高度相关，可在一定程度上对黑米馒头的品质进行预测。

表4 黑米馒头质构特性与小麦粉面团特性的相关性

2.5 黑米粉添加量对馒头感官评价的影响

由表5可知，纯小麦馒头的感官评价总分高于黑米馒头，黑米粉添加量10%时感官评价总分最高。随着黑米粉添加量的增加，黑米馒头的比容、弹性和韧性均呈下降趋势，黑米粉添加量超过20%之后，感官评价总分明显下降，这与戚浩彧等[6]的研究结果一致。添加过量的黑米粉后，馒头气孔变小，内部结构粗糙，黏弹性降低，这与质构仪测定的结果一致。

表5 黑米粉添加量对馒头感官评价的影响

3 结论

黑米粉的添加对小麦粉面团特性及馒头品质有显著影响。随着黑米粉添加量增加，面团吸水率、形成时间、稳定时间逐渐减小，蛋白质弱化度逐渐升高；峰值黏度、最低黏度、糊化时间先增大后减小，最终黏度、回生值、糊化温度逐渐增大；馒头的硬度、咀嚼性增大，弹性、内聚性和回复性降低。馒头的质构特性与面团吸水率、形成时间、稳定时间、最终黏度、回生值、糊化温度及黑米粉添加量存在极显著的相关性，与低谷黏度、崩解值、糊化时间无相关性。黑米-小麦混合粉的粉质特性与馒头的质构特性高度相关，可在一定程度上对黑米馒头的品质进行预测。为提高黑米粉的利用率和馒头的营养价值，参考馒头用小麦粉的标准和感官评价结果，得出黑米粉的添加量不宜超过20%。