玉米濃縮蛋白饅頭品質(zhì)的改良研究

李夢(mèng)琴，張巧玲，張 劍，王 躍，荊夢(mèng)超

(河南農(nóng)業(yè)大學(xué) 食品科學(xué)技術(shù)學(xué)院，河南 鄭州 450002)

饅頭素有“東方面包”的雅稱［1-2］，是我國人民的傳統(tǒng)主食之一。作為中國人主食的饅頭，也必須適應(yīng)人們生活水平提高的需求，這就需要為人們不但提供質(zhì)優(yōu)價(jià)廉的饅頭，還要提高饅頭的營養(yǎng)價(jià)值，增加主食饅頭中的蛋白質(zhì)含量，這是改善人們?nèi)粘Ｉ攀辰Y(jié)構(gòu)的有效途徑。

玉米濃縮蛋白是從玉米淀粉生產(chǎn)的副產(chǎn)品黃粉中提取的。它含有玉米中的谷蛋白、醇溶蛋白、白蛋白、球蛋白中所有蛋白質(zhì)，富含異亮氨酸、亮氨酸、纈氨酸和丙氨酸等疏水性氨基酸和脯氨酸、谷氨酸，含有極少量賴氨酸、色氨酸必需氨基酸［3］，這種獨(dú)特的氨基酸組成在植物蛋白中是很少見的，可以作為一種非全價(jià)蛋白與其它蛋白復(fù)配，進(jìn)行氨基酸互補(bǔ)。同時(shí)玉米谷蛋白中含有大量的谷氨酰胺，其在生物體代謝過程中可以提高機(jī)體對(duì)應(yīng)激的適應(yīng)性和機(jī)體免疫力，促進(jìn)生長激素分泌和肌肉蛋白合成，維持健康或疾病狀態(tài)下胃腸代謝功能［3-4］。因此，利用玉米黃粉提取的濃縮蛋白添加到主食饅頭中，不但可以提高玉米黃粉的利用價(jià)值，還可以改善面粉的吸水性、形成時(shí)間、穩(wěn)定時(shí)間，使生產(chǎn)的饅頭具有較好的保水性，延緩饅頭老化，而且可以生產(chǎn)出質(zhì)優(yōu)價(jià)廉、營養(yǎng)豐富的主食饅頭［5］，該研究不但可以開發(fā)高營養(yǎng)的饅頭品種，還可為玉米濃縮蛋白的應(yīng)用開辟新途徑。

現(xiàn)將有關(guān)玉米濃縮蛋白饅頭品質(zhì)改良的研究結(jié)果報(bào)道如下。

1 材料與方法

1.1 材料

精制粉:鄭州天地人面粉有限公司;玉米濃縮蛋白，自制，玉米濃縮蛋白的蛋白含量達(dá)89%;安琪牌高活性干酵母、單甘酯、脂肪氧化酶、硬脂酰乳酸鈣鈉、VC、谷朊粉，食用級(jí)。

1.2 主要儀器與設(shè)備

B5A小型多功能攪拌機(jī)，MT125小型壓面機(jī)，JMTY面包體積測(cè)定儀，F(xiàn)X-15S面包發(fā)酵箱，LBC-19T電磁爐，TA-Xplus物性測(cè)試儀 (Stable Micro System Ltd，UK)。

1.3 試驗(yàn)方法

1.3.1 添加玉米濃縮蛋白試驗(yàn)

在精制粉中分別添加 0，1%，2%，3%，4%，5%玉米濃縮蛋白制作饅頭，比較其品質(zhì)。

1.3.2 饅頭品質(zhì)改良試驗(yàn)

以添加2%玉米濃縮蛋白的精制粉為基礎(chǔ)粉，分別單一添加不同含量的硬脂酰乳酸鈣鈉 (CSLSSL)、單甘酯、谷朊粉，脂肪氧化酶，VC等改良劑對(duì)其進(jìn)行改良，考查各添加成分對(duì)饅頭品質(zhì)的影響。

采用4因素3水平進(jìn)行L9(34)正交試驗(yàn)，試驗(yàn)設(shè)計(jì)如表1。

表1 正交試驗(yàn)的因素與水平

1.3.3 面粉品質(zhì)指標(biāo)及面團(tuán)流變學(xué)特性的測(cè)定

面粉水分的測(cè)定 (GB/75497—1985);面粉白度的測(cè)定 (GB/T 12097—1989);面粉中濕面筋含量的測(cè)定 (GB/T14608—1993);沉降值的測(cè)定(GB/15685—1995);降落數(shù)值的測(cè)定 (GB/10361—1989);面粉粗蛋白的測(cè)定 (GB/5511—1985);面粉灰分的測(cè)定 (GB/T5505—1985)［6-8］。

按照GB/T 14614—1993、ISO 5530-1—1988和GB/T 14615—1993、ISO 5530-2—1988標(biāo)準(zhǔn)，采用Brabender公司生產(chǎn)的粉質(zhì)儀和拉伸儀測(cè)定。

1.3.4 饅頭制作方法

將1 g酵母溶于35℃ 水中配成溶液，加入到100 g精制粉中，手工和面至表面光滑后，在壓面機(jī)上壓面10次，再手工和面2 min成型，將成型的饅頭放在發(fā)酵溫度為36℃，相對(duì)濕度為75%的醒發(fā)箱中發(fā)酵35 min左右，在電磁爐上蒸制，冷卻1 h后評(píng)分。

1.3.5 饅頭評(píng)分及饅頭質(zhì)構(gòu)測(cè)定

采用饅頭品嘗評(píng)分國家行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)評(píng)分，具體見GB/T10139—1993。饅頭高度直徑測(cè)定，使用千分尺測(cè)定;饅頭體積測(cè)定，采用小米法測(cè)定。

用TA.XT2型質(zhì)構(gòu)儀 (Stable Micro System)對(duì)饅頭品質(zhì)進(jìn)行測(cè)定，主要包括黏度、硬度、彈性、咀嚼性、回復(fù)性等指標(biāo)［9］。硬度指饅頭到達(dá)特定比例變形時(shí)所受壓力，指第1次穿壓饅頭時(shí)的壓力峰值，單位為g。彈性指變形饅頭在去除壓力后恢復(fù)到變形前的高度比例，由第2次穿壓的測(cè)量高度與第1次測(cè)量高度比值表示。

具體操作:饅頭冷卻后用自封塑料袋密封，在25℃條件下儲(chǔ)存1.5 h，使用物性儀測(cè)定饅頭質(zhì)構(gòu)。每次測(cè)量時(shí)取2個(gè)饅頭，從豎直方向?qū)⒚總€(gè)饅頭切成2片，然后將其放在載物臺(tái)上，調(diào)整至質(zhì)構(gòu)儀探頭正下方，進(jìn)行測(cè)量。探頭為P/50鋁制圓柱型，TPA模式，其物性儀參數(shù)設(shè)定為:測(cè)試前速度:2 mm·s-1;測(cè)試速度:0.5 mm·s-1;測(cè)試后速度:2 mm·s-1;壓縮深度:5 mm;測(cè)試距離:50% 的樣品厚度;2次間隔時(shí)間:10 s。將饅頭質(zhì)構(gòu)的各項(xiàng)指標(biāo)進(jìn)行分析，確定彈性、硬度、咀嚼性權(quán)重為0.15，粘著性、粘聚性、膠著性權(quán)重為0.11，回復(fù)性的權(quán)重是0.22。以此來確定饅頭質(zhì)構(gòu)的綜合評(píng)價(jià)。

1.4 數(shù)據(jù)處理

由Excel 2003軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析與數(shù)據(jù)處理。

2 結(jié)果與分析

2.1 面粉的基本指標(biāo)

從表2中可看出，該精制粉的濕面筋含量較低，面團(tuán)的形成時(shí)間、穩(wěn)定時(shí)間、斷裂時(shí)間、吸水率都偏小，弱化值大。

2.2 玉米濃縮蛋白對(duì)饅頭品質(zhì)的影響

玉米濃縮蛋白具有蛋白質(zhì)含量高，吸水性、持水性優(yōu)良的特點(diǎn)等，添加不同比例的玉米濃縮蛋白制作饅頭，其不同的添加量對(duì)饅頭綜合評(píng)分的影響見圖1。

表2 面粉的基本指標(biāo)

圖1 玉米濃縮蛋白對(duì)饅頭品質(zhì)的影響

由圖1可以看出:未添加玉米濃縮蛋白比添加玉米濃縮蛋白所制成的饅頭得分相對(duì)要高，但當(dāng)添加量為2%時(shí)，饅頭得分基本與空白持平。隨著添加量繼續(xù)增加，饅頭的體積明顯下降，外觀、色澤、氣味、內(nèi)部的組織結(jié)構(gòu)、彈性、回復(fù)性等都逐漸下降，相應(yīng)的綜合得分也迅速下降。

圖1還顯示了饅頭的比容也隨著玉米濃縮蛋白的不斷增加而逐漸下降，但添加量為1%～2%時(shí)，饅頭比容并無明顯變化，隨著添加量的不斷增大，饅頭內(nèi)部產(chǎn)生較大孔洞，致使饅頭的比容不斷減小［10-12］，并且玉米濃縮蛋白特有的味道越來越濃，使人有不愉快感。饅頭的綜合品質(zhì)越來越差。因此，從這2個(gè)方面綜合考慮，玉米濃縮蛋白的最佳添加量為2%。

2.3 改良劑對(duì)饅頭品質(zhì)的影響

2.3.1 添加單甘酯對(duì)饅頭的影響

添加單甘酯對(duì)饅頭評(píng)分和比容的影響見圖2。饅頭的得分隨著單甘酯的添加量的不斷增多而越來越大，趨勢(shì)比較平緩。饅頭的比容變化趨勢(shì)基本與得分變化趨勢(shì)一致，整體成上升趨勢(shì)，變化也比較平緩。綜合考慮，單甘酯的最適添加量為0.4%。

圖2 添加單甘酯對(duì)饅頭品質(zhì)的影響

2.3.2 添加脂肪氧化酶對(duì)饅頭的影響

添加脂肪氧化酶對(duì)饅頭評(píng)分和比容的影響見圖3。脂肪氧化酶對(duì)饅頭的得分影響顯著，饅頭得分呈先增大后減小趨勢(shì)，在30 mg·kg-1時(shí)達(dá)到最大值。饅頭的比容除了在10 mg·kg-1時(shí)比較小，其余情況下都很大。綜合考慮，脂肪氧化酶的最適添加量為20 mg·kg-1。

圖3 添加氧化酶對(duì)饅頭品質(zhì)的影響

2.3.3 添加硬脂酰乳酸鈣鈉對(duì)饅頭的影響

添加硬脂酰乳酸鈣鈉對(duì)饅頭評(píng)分和比容的影響見圖4。隨著硬脂酰乳酸鈣鈉的加入，饅頭的得分在0.1% 和0.15% 時(shí)有最大值，在添加量在0.05%～0.1% 時(shí)，饅頭得分不斷升高，在0.15%～0.25% 之間時(shí)，饅頭得分不斷降低，但總體得分都較低。饅頭比容隨硬脂酰乳酸鈣鈉的不斷加大先上升后減小。因此，硬脂酰乳酸鈣鈉的最適添加量是0.15%。

2.3.4 添加谷朊粉對(duì)饅頭的影響

圖4 添加SSL-CSL對(duì)饅頭品質(zhì)的影響

添加谷朊粉對(duì)饅頭評(píng)分和比容的影響見圖5。隨著谷朊粉的加入，饅頭的得分在0.5%時(shí)達(dá)到最大值，隨后逐漸降低，降低趨勢(shì)較明顯。饅頭的比容隨谷朊粉的加入呈不確定的趨勢(shì)，先降低后增大再達(dá)到最高值后又降低，在2%時(shí)達(dá)最低值后再次上升。綜合2個(gè)方面考慮，谷朊粉的最適添加量是1.5%。

圖5 添加谷朊粉對(duì)饅頭品質(zhì)的影響

2.3.5 添加VC對(duì)饅頭的影響

圖6 添加VC對(duì)饅頭品質(zhì)的影響

添加VC對(duì)饅頭評(píng)分和比容的影響見圖6。饅頭的得分隨著VC的添加量的不斷增多先上升后降低。并在添加量為20 mg·kg-1時(shí)取得最大值。饅頭的比容變化較大。隨VC的增多呈不穩(wěn)定的趨勢(shì)，但總體上升，并在 25 mg·kg-1時(shí)達(dá)最大比容。綜合考慮，VC的最適添加量是25 mg·kg-1。

2.4 饅頭改良的優(yōu)化

采用4因素3水平進(jìn)行正交試驗(yàn)，以饅頭綜合評(píng)分和質(zhì)構(gòu)綜合評(píng)價(jià)為考察指標(biāo)［11-12］，結(jié)果見表3、表 4。

由試驗(yàn)結(jié)果直觀分析，可以看出各因素顯著程度為谷朊粉＞VC＞脂肪氧化酶＞單甘酯，說明對(duì)饅頭的感官評(píng)定來說，谷朊粉的影響作用最大，其次為VC和脂肪氧化酶，影響作用較小的為單甘脂，最優(yōu)組合為 A2B3C3D2。由方差分析可知，谷朊粉對(duì)饅頭的影響達(dá)到了顯著水平，VC、脂肪氧化酶、單甘脂對(duì)饅頭的影響不顯著。綜合直觀分析和方差分析可知4種改良劑的最佳組合為脂肪氧化酶30 mg·kg-1，谷朊粉1.0%，單甘酯0.5%，VC20 mg·kg-1。由表4可知正交試驗(yàn)中無該處理，按照A2B3C3D2的配方制做饅頭、評(píng)分，最后得分為93。最終確定該配方為饅頭綜合評(píng)分中的最優(yōu)組合。

表3 正交實(shí)驗(yàn)TPA測(cè)定結(jié)果

表4 正交試驗(yàn)及直觀分析結(jié)果

從饅頭質(zhì)構(gòu)綜合評(píng)價(jià)看，A3B3C2D1最優(yōu)，該饅頭在硬度、彈性、咀嚼性、回復(fù)性等方面綜合表現(xiàn)最好，但按照配方制做的饅頭色澤發(fā)暗，高徑比也偏低，由于質(zhì)構(gòu)綜合評(píng)議未考慮外觀等方面的因素，所以只能作為評(píng)價(jià)饅頭內(nèi)在品質(zhì)的參考。

3 小結(jié)

添加適量玉米濃縮蛋白有利于改善饅頭的品質(zhì)，提高饅頭的營養(yǎng)價(jià)值，但添加量過多，會(huì)對(duì)饅頭的各項(xiàng)品質(zhì)指標(biāo)產(chǎn)生不良影響。實(shí)驗(yàn)表明，玉米濃縮蛋白的添加量在2%時(shí)，饅頭品質(zhì)較好，在饅頭開發(fā)研究中質(zhì)構(gòu)指標(biāo)只可以作為評(píng)價(jià)饅頭品質(zhì)的參考。

采用玉米濃縮蛋白和精制粉以2∶98混合為基礎(chǔ)粉，考察單甘酯、谷朊粉、硬脂酰乳酸鈣鈉、VC、脂肪氧化酶對(duì)饅頭品質(zhì)的影響，以饅頭的綜合得分輔助質(zhì)構(gòu)綜合評(píng)分，優(yōu)化的玉米濃縮蛋白饅頭的最佳配方為，脂肪氧化酶30 mg·kg-1，單甘酯0.5%，谷朊粉1.0%，VC20 mg·kg-1。

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