速凍饅頭復(fù)蒸收縮物化指標(biāo)的變化分析

黃忠民，王艷娜，潘治利，艾志錄（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）

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速凍饅頭復(fù)蒸收縮物化指標(biāo)的變化分析

黃忠民，王艷娜，潘治利，*艾志錄
（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）

摘要：以速凍饅頭復(fù)蒸后產(chǎn)生收縮現(xiàn)象的饅頭為研究對(duì)象，以速凍饅頭復(fù)蒸后正常饅頭為對(duì)照，采用質(zhì)構(gòu)儀、差式量熱掃描儀（DSC）、快速黏度儀（RVA）、SDS-PAGE等對(duì)收縮饅頭的質(zhì)構(gòu)特性、熱特性、淀粉、蛋白質(zhì)等理化指標(biāo)檢測(cè)分析，研究速凍饅頭復(fù)蒸收縮物化指標(biāo)的變化。結(jié)果表明，隨著饅頭收縮程度的加重，饅頭的彈性、內(nèi)聚性、回復(fù)性及黏度特性與收縮程度呈負(fù)相關(guān)性，均低于正常饅頭；硬度、膠著性及咀嚼性與收縮程度呈正相關(guān)性，均高于正常饅頭。饅頭收縮過(guò)程中，蛋白質(zhì)及亞基含量無(wú)顯著變化，亦沒(méi)有發(fā)生蛋白質(zhì)的聚集和分解；可溶性直鏈淀粉含量呈逐步增大的趨勢(shì)，淀粉的老化現(xiàn)象不明顯。

關(guān)鍵詞：速凍饅頭；復(fù)蒸收縮；物化指標(biāo)變化

0　引言

饅頭是我國(guó)的傳統(tǒng)主食，在我國(guó)膳食結(jié)構(gòu)中占有十分重要的地位。隨著人們生活水平的提高和生活節(jié)奏的加快，速凍饅頭以其方便性和耐貯藏性備受國(guó)人青睞。蒸汽加熱因能最大程度還原饅頭的原始品質(zhì)和口感，方便實(shí)用，成為最常用的速凍饅頭復(fù)蒸方式。然而，速凍饅頭在復(fù)蒸時(shí)收縮現(xiàn)象時(shí)有發(fā)生，嚴(yán)重影響?zhàn)z頭的食用品質(zhì)[1-2]，是行業(yè)長(zhǎng)期存在的技術(shù)性難題。許多學(xué)者對(duì)于饅頭收縮現(xiàn)象進(jìn)行了研究探討，并得出了一定的研究結(jié)果，但對(duì)于收縮饅頭與正常饅頭物化指標(biāo)變化規(guī)律的研究，少見報(bào)道。

本文通過(guò)對(duì)速凍饅頭復(fù)蒸后發(fā)生收縮的饅頭為研究對(duì)象，對(duì)饅頭的TPA質(zhì)構(gòu)特性、黏度特性、熱特性、可溶性直鏈淀粉含量、持水力、蛋白質(zhì)含量及亞基變化等進(jìn)行對(duì)比分析，已找出收縮饅頭物化指標(biāo)的變化規(guī)律，為速凍饅頭收縮機(jī)理的探索奠定一定的基礎(chǔ)。

1　材料與方法

1.1試驗(yàn)材料與試劑

饅頭粉，秦皇島中糧鵬泰面粉有限公司提供；即發(fā)干酵母，梅山-馬利酵母有限公司提供；直鏈淀粉標(biāo)品，Sigma公司產(chǎn)品。

丙烯酰胺、N,N-甲叉雙丙烯酰胺、SDS（十二烷基硫酸鈉）、甘氨酸、Tris堿、過(guò)硫酸銨（AP）、四甲基乙二胺（TEMED）、β-巰基乙醇、考馬斯亮藍(lán)（R250）、溴酚藍(lán)、甘油，以及乙醇、甲醇、乙酸、氯化鈉、硼酸、硫酸鉀、NaOH等均為分析純?cè)噭?/p>

1.2儀器和設(shè)備

B10-B型食品攪拌機(jī)，江蘇如東恒宇食品機(jī)械有限公司產(chǎn)品；PC-30型壓面條機(jī)，佛山市偉基業(yè)五金機(jī)械廠產(chǎn)品；新高飛12型恒溫醒發(fā)箱，江蘇萬(wàn)寶機(jī)械有限公司產(chǎn)品；YW-D8型電熱、蒸汽兩用蒸飯柜，廣東東莞市永尚節(jié)能科技有限公司產(chǎn)品；雙螺旋速凍裝置，南通四方冷熱機(jī)械設(shè)備有限公司產(chǎn)品；BD/BC-518A型星星牌變溫商用食品冷柜，江蘇星星家電科技有限公司產(chǎn)品；TA-XA PLUS型物性測(cè)試儀，英國(guó)Stable micro systems公司產(chǎn)品；RVASTACHV 3.0型快速黏度分析儀（RVA），澳大利亞Newport Scientific Tyl公司產(chǎn)品；Q20型差式掃描量熱儀，美國(guó)TA儀器公司產(chǎn)品；TU-1901型雙光束紫外可見分光光度計(jì)，北京普析通用儀器有限責(zé)任公司產(chǎn)品；DYY-5型穩(wěn)壓穩(wěn)流電泳儀、DYCZ-24D型雙垂直電泳槽，北京六一儀器廠產(chǎn)品；電泳凝膠成像系統(tǒng)，英國(guó)Syngene Gbox公司產(chǎn)品；Kjeltec 8400型全自動(dòng)凱氏定氮儀，丹麥FOSS有限公司產(chǎn)品。

1.3饅頭樣品的制備

試驗(yàn)采用一次發(fā)酵法制作饅頭，具體制作方法如下：先將16 g酵母用38℃溫水混合并保持3min，再與2 000g面粉一并倒入食品攪拌機(jī)中，先低速（60r/min）攪拌3min至面粉呈絮狀，再用中速（60r/min）攪拌9min至面團(tuán)表面光滑。將面團(tuán)在壓面機(jī)上順著一個(gè)方向反復(fù)壓延12次，將壓好的面片卷起，搓揉成直徑約為3 cm的圓柱形，刀切成長(zhǎng)度為3cm的方枕型饅頭坯，放入溫度為32℃，相對(duì)濕度為80％的醒發(fā)箱中，醒發(fā)約50min。將醒發(fā)好的饅頭坯放入沸水蒸柜中，蒸汽汽蒸10min，關(guān)火后在蒸柜內(nèi)滯留1min后打開蒸柜門，室溫冷卻至饅頭中心溫度15℃以下，通過(guò)-35℃雙螺旋速凍裝置速凍。將速凍好的饅頭立即置入-18℃冷柜中冷藏48 h后，蒸汽復(fù)蒸10min，挑選出發(fā)生收縮現(xiàn)象的饅頭和未發(fā)生收縮現(xiàn)象的正常饅頭，冷卻后待測(cè)。

1.4不同收縮程度饅頭的分類

根據(jù)饅頭收縮程度的不同，將收縮饅頭分為3個(gè)等級(jí)，即I級(jí)收縮、II級(jí)收縮、III級(jí)收縮，不同收縮級(jí)別饅頭的比容范圍如下：

I級(jí)收縮：結(jié)構(gòu)致密無(wú)孔，顏色為棕黃色，似膠體，縮死為一團(tuán)的饅頭，比容<1.2mL/g。

II級(jí)收縮：表皮有很深的褶皺，顏色比正常饅頭稍深，結(jié)構(gòu)緊密，氣孔較小，整體內(nèi)瓤收縮程度嚴(yán)重的饅頭，比容范圍為1.2～2.0mL/g。

III級(jí)收縮：表皮或局部表皮有輕微褶皺，表皮下內(nèi)瓤收縮，中下部?jī)?nèi)瓤無(wú)收縮跡象的饅頭，比容2.0～2.8mL/g[3]。

1.5參數(shù)指標(biāo)測(cè)定

1.5.1饅頭比容的測(cè)定

饅頭比容的測(cè)定參照GB/T 21118—2007。

1.5.2饅頭TPA質(zhì)構(gòu)特性的測(cè)定

將測(cè)過(guò)比容的饅頭切割成厚度為12 mm的均勻薄片，并用直徑為25 mm的圓筒取樣器制成均勻一致的待測(cè)樣品，使用P50型探頭進(jìn)行TPA測(cè)試，取3次測(cè)試的平均值作為結(jié)果。TPA參數(shù)設(shè)置：探頭測(cè)試前下降速度為1 mm/s，測(cè)試速度1 mm/s，測(cè)后速度2 mm/s，壓縮程度50％，觸發(fā)力5 g。

1.5.3饅頭糊化特性的測(cè)定

將測(cè)過(guò)比容和電鏡取樣的饅頭置于40℃下烘干，用萬(wàn)能粉碎機(jī)處理成饅頭粉，然后過(guò)80目的篩子，用RVA測(cè)定饅頭烘干粉的糊化特性[1]。

1.5.4饅頭持水力及可溶性直鏈淀粉含量的測(cè)定

參照文獻(xiàn)中Sha.K等人[4]的方法測(cè)定。

1.5.5饅頭熱特性的測(cè)定

從不同收縮程度的饅頭中心區(qū)取樣，稱量10 mg左右的饅頭樣品放入密封鋁坩鍋中，使用差示掃描量熱儀對(duì)樣品進(jìn)行測(cè)定，儀器用標(biāo)準(zhǔn)銦進(jìn)行溫度熱焓校正，測(cè)定參數(shù)設(shè)定掃描溫度為20～200℃，升溫速率為5℃/min。測(cè)定時(shí)以空鋁坩堝作為參比，載氣為氮?dú)猓魉贋?0 mL/min。

1.5.6饅頭中蛋白質(zhì)分子量的測(cè)定

利用SDS-PAGE分析收縮饅頭中蛋白質(zhì)分子量的變化，樣品的處理及電泳分析采用文獻(xiàn)[4]的方法，分離膠的濃度為7.5％，濃縮膠的濃度為4％[5]。

1.5.7饅頭粗蛋白含量的測(cè)定

粗蛋白含量測(cè)定參考GB/T 5009.5—2003中的凱氏定氮法測(cè)定。

1.5.8數(shù)據(jù)處理

采用Origin 7.5、SPSS軟件對(duì)結(jié)果進(jìn)行分析。

2　結(jié)果與討論

2.1不同收縮程度饅頭TPA質(zhì)構(gòu)特性的變化

質(zhì)構(gòu)儀能夠準(zhǔn)確、客觀地評(píng)價(jià)饅頭的品質(zhì)，且重復(fù)性好，TPA指標(biāo)也可以替代一部分感官指標(biāo)。

不同收縮程度的饅頭TPA質(zhì)構(gòu)特性變化見表1。

由表1可知，隨著收縮程度的加重，饅頭的硬度、膠著性和咀嚼性呈現(xiàn)逐漸增加的趨勢(shì)，彈性、內(nèi)聚性和回復(fù)性逐漸降低。與正常饅頭相比，收縮饅頭的硬度、膠著性、咀嚼性、內(nèi)聚性和回復(fù)性均有顯著性的差異（p<0.05）。這可能是由于隨著饅頭收縮程度的增大，饅頭的比容減小，蛋白質(zhì)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)劣化，孔隙變小，收縮饅頭的外觀和結(jié)構(gòu)發(fā)生了很大的變化。I級(jí)收縮饅頭的硬度、膠著性和咀嚼性遠(yuǎn)高于其他收縮程度的饅頭和正常饅頭，彈性、內(nèi)聚性和回復(fù)性降低，饅頭的品質(zhì)變差。

2.2不同收縮程度饅頭熱特性的變化

對(duì)收縮饅頭的熱特性進(jìn)行測(cè)定。

不同收縮程度的饅頭DSC掃描曲線參數(shù)變化見表2。

由表2可知，不同收縮程度饅頭及正常饅頭的熱焓值基本一致，樣品的熱特性無(wú)顯著差異性（p< 0.05），說(shuō)明收縮饅頭中沒(méi)有出現(xiàn)支鏈淀粉的回生、相態(tài)的轉(zhuǎn)變以及分子構(gòu)象變化的現(xiàn)象，收縮對(duì)饅頭的熱特性無(wú)影響。

2.3饅頭黏度特性、持水力及可溶性直鏈淀粉變化

饅頭的糊化黏度曲線更多的是評(píng)價(jià)饅頭復(fù)蒸時(shí)的黏度特性。

不同收縮程度的饅頭黏度特性變化見表3。

由表3可知，同等條件下，收縮饅頭的峰值黏度、谷值黏度、最終黏度隨著收縮程度的加重，呈逐漸降低的趨勢(shì)，并且均低于正常饅頭。收縮最嚴(yán)重饅頭（I級(jí)收縮）的峰值黏度、谷值黏度、最終黏度與正常饅頭相比，有顯著性的差異。

回生值為最終黏度與谷值黏度之差值，隨著饅頭收縮程度的加重，回生值逐漸降低，有顯著性差異，且同正常饅頭的老化度越高回生值越高呈現(xiàn)負(fù)相關(guān)現(xiàn)象。饅頭中糊化淀粉在回生過(guò)程中，直鏈淀粉之間沿鏈排列的大量羥基與相鄰鏈上的羥基靠得很緊，羥基通過(guò)鏈間的氫鍵相結(jié)合，形成有序的膠凝和結(jié)晶束，該過(guò)程一般在糊化后較短的時(shí)間（幾小時(shí)或十幾小時(shí)）內(nèi)完成[6-7]。饅頭的收縮是在一分鐘或幾秒鐘內(nèi)瞬時(shí)發(fā)生的，此處測(cè)得的回生值不能表達(dá)饅頭的回生現(xiàn)象，即此時(shí)的回生值不能代表β-化淀粉含量的多少?？赡苁且?yàn)轲z頭在瞬時(shí)收縮時(shí)，饅頭的結(jié)構(gòu)塌陷，氣體被瞬時(shí)擠壓排出，組織變得緊密，淀粉分子瞬時(shí)被擠壓固定，分子形成疊加緊密的狀態(tài)，但沒(méi)有形成結(jié)晶束，即β-化現(xiàn)象。在使用RVA檢測(cè)回生值時(shí)，水分不能充分進(jìn)入淀粉分子之間使分子溶脹。饅頭收縮越嚴(yán)重，分子擠壓疊加越緊密，水分子越不容易進(jìn)入直鏈淀粉分子之間，所以回生值逐漸降低。

表1　不同收縮程度的饅頭TPA質(zhì)構(gòu)特性變化

表2　不同收縮程度的饅頭DSC掃描曲線參數(shù)變化

表3　不同收縮程度的饅頭黏度特性變化

不同收縮程度饅頭的持水力見表4。

表4　不同收縮程度饅頭的持水力

由表4可知，正常饅頭及不同收縮程度饅頭的持水力并未呈現(xiàn)有規(guī)律的變化，數(shù)值無(wú)顯著性差異，且基本一致。這說(shuō)明收縮饅頭黏度值的下降與持水力關(guān)系不大，可能是由于饅頭在發(fā)生收縮后，蛋白質(zhì)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)受到擠壓變形，比容減小，饅頭密度增大，蛋白質(zhì)與淀粉顆粒、淀粉顆粒之間結(jié)合緊密，分子間通過(guò)氫鍵形成絡(luò)合物的可能性和程度就會(huì)變小，分子間的氫鍵不易遭到破壞，故速凍饅頭在二次糊化過(guò)程中，未瓦解的淀粉顆粒重新吸水溶脹時(shí)，微粒不易從淀粉顆粒上被溶解下來(lái)，所以隨著收縮程度的加重，黏度值逐漸降低（表3結(jié)果）。

不同收縮程度的饅頭中可溶性直鏈淀粉含量變化見圖1。

由圖1可知，與正常饅頭相比，收縮饅頭中可溶性直鏈淀粉的含量均高于正常饅頭，隨著饅頭收縮程度的加重呈現(xiàn)逐漸增加的趨勢(shì)?？赡茉蚴请S著饅頭收縮程度的加重，結(jié)構(gòu)也更加緊密，直鏈淀粉分子疊加更加致密，直鏈淀粉不易回生結(jié)晶，從其中滲濾出的可溶性直鏈淀粉逐漸升高。

從收縮饅頭的RVA結(jié)果和可溶性直鏈淀粉含量看，與Sha K等人[4]和趙仁勇等人[8]關(guān)于饅頭老化的研究是相反的，這說(shuō)明收縮現(xiàn)象與饅頭老化沒(méi)有關(guān)聯(lián)，瞬時(shí)收縮可能是由于組織結(jié)構(gòu)的瞬時(shí)崩塌，氣體被擠出，組織及分子被擠壓緊密疊加而致。

2.4不同收縮程度饅頭蛋白質(zhì)組分的變化

收縮饅頭中蛋白質(zhì)的SDS-PAGE電泳圖譜見圖2。

圖1　不同收縮程度的饅頭中可溶性直鏈淀粉含量的變化

圖2　收縮饅頭中蛋白質(zhì)的SDS-PAGE電泳圖譜

圖2中各亞基條帶對(duì)應(yīng)的分子量分別為112，96，81，69，65，52，41，35，25 ku。饅頭中的主要面筋蛋白亞基為HMW-GS和LMW-GS以及醇溶蛋白的各個(gè)亞基，其中112，96，81 ku條帶歸屬于HMW-GS，分子量低于81 ku的條帶歸屬于LMWGS及醇溶蛋白。

不同收縮程度的饅頭中蛋白質(zhì)變化見表5。

表5　不同收縮程度的饅頭中蛋白質(zhì)變化

由圖2與表5可知，不同收縮程度的饅頭及正常饅頭中面筋蛋白電泳條帶數(shù)目、相對(duì)遷移率等都沒(méi)有明顯變化；不同收縮程度的饅頭及正常饅頭中的蛋白質(zhì)干基含量沒(méi)有顯著差異，數(shù)值一致，蛋白總量也沒(méi)有發(fā)生變化。較多研究者認(rèn)為新的二硫鍵交聯(lián)是蛋白質(zhì)聚集的主要作用力，二硫鍵斷裂生成分子量更小的亞基單位[9-10]。這說(shuō)明收縮現(xiàn)象對(duì)饅頭蛋白質(zhì)中的二硫鍵沒(méi)有產(chǎn)生影響，四級(jí)結(jié)構(gòu)沒(méi)有發(fā)生交聯(lián)，未能聚集生成分子量更大的蛋白質(zhì)，也沒(méi)有裂解成分子量更小的亞基單位。從而表明，饅頭在收縮過(guò)程中，蛋白質(zhì)并沒(méi)有發(fā)生變化；而收縮作用對(duì)饅頭中蛋白質(zhì)的二級(jí)結(jié)構(gòu)影響，還需進(jìn)一步的研究和驗(yàn)證。

3　結(jié)論

研究結(jié)果表明，隨著收縮程度的加重，饅頭的彈性、內(nèi)聚性、回復(fù)性和黏度特性逐步降低，與饅頭收縮程度呈正相關(guān)性，均低于正常饅頭；硬度、膠著性及咀嚼性均高于正常饅頭，呈負(fù)相關(guān)性；而饅頭的熱特性、持水力無(wú)顯著差異；饅頭收縮過(guò)程中，可溶性直鏈淀粉含量呈逐步增大的趨勢(shì)，且高于正常饅頭，而沒(méi)有發(fā)生淀粉的老化；蛋白質(zhì)及亞基含量無(wú)顯著變化，亦沒(méi)有發(fā)生蛋白質(zhì)的聚集和分解。

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The Changes of the Shrinkage Properties of Quick-frozen Steamed Buns after Steaming

HUANG Zhongmin，WANG Yanna，PAN Zhili，*AI Zhilu
（Food Science and Technology College，He'nan Agricaltrual University，Zhengzhou，He'nan 450002，China）

Abstract：In this paper，the shrinkable steamed buns are selected as research objects to study the shrinkable phenomenon of quick-frozen steamed buns after steaming，according to texture analyzer，differential scanning calorimetry（DSC），rapid viscosity analyzer（RVA）and SDS-PAGE to analyze the texture properties，thermal properties，starch and protein changes of the steamed buns.The results show that：with the aggravation of shrinkage level，the steamed bun's elastic，cohesiveness，

resilience and viscosity characteristics are gradually decreased，which are lower than the normal steamed buns，and the shrinkage level with the test index of steamed buns are into a negative correlation.The hardness，gumminess and chewiness are higher than normal steamed buns，and becoming a positive correlation.In the shrinkable process of steamed buns，the protein and subunit content had no significant differences，and also having no protein aggregation and decomposition.The content of soluble amylase show a trend of gradually increasing，and there is no phenomenon of starch aging.

Key words：quick-frozen steamed buns；shrinkage after steaming；changes of properties

*通訊作者：艾志錄（1965—），男，博士，教授，研究方向?yàn)樗賰鍪称贰?/p>

基金項(xiàng)目：“十二五”科技支撐計(jì)劃“饅頭專用小麥品種及品質(zhì)研究”項(xiàng)目（2012BAD37B04-03）。

作者簡(jiǎn)介：黃忠民（1963—），男，博士，教授，研究方向?yàn)樗賰鍪称贰?/p>

收稿日期：2015-12-02

文章編號(hào)：1671-9646（2016）02a-0046-04

中圖分類號(hào)：TS213.2

文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

doi：10.16693/j.cnki.1671-9646（X）.2016.02.014