山藥皮粉的物化特性及其對饅頭品質(zhì)的影響

劉硯耕，李輝，高琦，胡桂娟，王曉文，張俊偉，薛友林，*

（1.遼寧大學(xué)輕型產(chǎn)業(yè)學(xué)院，遼寧沈陽110036；2.遼寧商貿(mào)職業(yè)學(xué)院，遼寧沈陽110161）

山藥皮粉的物化特性及其對饅頭品質(zhì)的影響

劉硯耕1，李輝1，高琦2，胡桂娟1，王曉文1，張俊偉1，薛友林1，*

（1.遼寧大學(xué)輕型產(chǎn)業(yè)學(xué)院，遼寧沈陽110036；2.遼寧商貿(mào)職業(yè)學(xué)院，遼寧沈陽110161）

通過現(xiàn)代分析方法對山藥皮粉的成分和物化特性進行測定，并把一定比例的山藥皮粉加入饅頭中，研究了其對饅頭品質(zhì)的影響。結(jié)果表明，山藥皮粉中含淀粉42.62%，蛋白18.83%，膳食纖維19.97%，灰分7.90%，水分4.80%；山藥皮粉的物化特性為持水性1.89 g/g，持油性1.20 g/g，吸水膨脹力1.65 g/g，葡萄糖吸收能力0.35mmol/g；添加一定量的山藥皮粉會對饅頭的彈性、氣味等品質(zhì)起到一定的改善作用，綜合感官評價結(jié)果以及膳食纖維和蛋白的補充情況，確定添加到饅頭中的山藥皮粉含量為3%時效果最佳。

山藥皮粉；組成成分；物化特性；饅頭；感官評價

山藥，即薯蕷，別名懷山藥、淮山藥、土薯、山薯、山芋、玉延，是多年生草本植物。山藥中含有淀粉、蛋白質(zhì)、多糖、脂肪等主要成分，還含有鐵、鈉、鉀、鋅、磷等16種人體不可缺少的微量元素[1-2]。山藥性平味甘，能補脾益腎，健脾止瀉，補脾養(yǎng)胃，補腎澀精[3]，具有增強免疫、調(diào)整腸胃、降血糖、抗衰老、降脂[4-5]、抗腫瘤、抗氧化等功能[6]。

山藥皮粉中有多種生物活性成分，如皂苷、多糖、多酚和黃酮，且含有大量淀粉和蛋白。目前，山藥相關(guān)產(chǎn)品（山藥粉、山藥片、山藥飲料等）的生產(chǎn)工藝已相當成熟，山藥中生物活性成分的提取、研發(fā)也相繼進行，但對山藥皮進行綜合利用的研究報道尚少。在山藥加工中產(chǎn)生的山藥皮僅少量用作飼料添加成分廉價出售，其余則作為廢料丟棄，這不但使山藥皮中的一些蛋白、膳食纖維和淀粉等有效成分不能被有效利用而浪費，而且在丟棄時造成環(huán)境的污染，也是對資源的極大浪費[7]。如能對其加以利用，不僅可保護環(huán)境，而且可提高原料利用率，增加經(jīng)濟效益。

饅頭是我國傳統(tǒng)的主食食品，在膳食中占有重要地位。在饅頭的制作中加入一定量的山藥皮粉不僅可以起到改善饅頭品質(zhì)的作用，還可以增加饅頭中的蛋白和膳食纖維含量，而膳食纖維具有潤腸通便、調(diào)節(jié)控制血糖濃度、降血脂等多種生理功能[8-9]。

本文對山藥皮粉的成分和功能特性進行測定，并把一定比例的山藥皮粉加入饅頭中，研究了其對饅頭品質(zhì)的影響，為山藥保健食品的開發(fā)提供理論依據(jù)[10]。

1 材料與方法

1.1 原料

新鮮山藥：河南焦作；香雪麥香自發(fā)粉：中國糧油食品集團有限公司；安琪高活性干酵母：安琪酵母股份有限公司。

1.2 試劑

硫酸銅、硫酸鉀、硫酸、硼酸、氫氧化鈉、鹽酸、甲基紅-溴甲酚綠乙醇混合指示劑、亞甲基藍、酒石酸鉀鈉、亞鐵氰化鉀、葡萄糖、乙醇：均為分析純，沈陽化學(xué)試劑公司。

1.3 主要儀器

GZX-9076MBE電熱鼓風(fēng)干燥箱：上海博訊實業(yè)有限公司醫(yī)療設(shè)備廠；SZ-500A-3超高速多功能粉碎機：永康市善竹貿(mào)易有限公司；CP114電子天平：上海奧豪斯儀器有限公司；ATC手持糖量計：上海天壘儀器儀表有限公司；TG16G臺式高速離心機：長沙英泰儀器有限公司；3nhNR20XE精密色差儀：深圳三思馳科技有限公司；SHH-150L生化培養(yǎng)箱：鞏義市予華儀器有限責任公司；CT3質(zhì)構(gòu)分析儀：BROOKFIELD公司；MC-SP2115電磁爐：廣東美的生活電器制造有限公司。

1.4 方法

1.4.1 樣品預(yù)處理

將新鮮山藥清洗瀝干后去皮，收集皮層，置于60℃烘箱中烘干，獲得干燥的山藥皮。然后再把干燥的山藥皮在粉碎機中粉碎5min，過40目篩，置于4℃環(huán)境中低溫保存?zhèn)溆谩?/p>

1.4.2 山藥皮粉基本成分的測定

水分含量的測定：GB 5497-1985《糧食、油料中水分測定》，105℃烘箱標準法。

灰分含量的測定：GB/T 22510-2008《谷物、豆類及副產(chǎn)品灰分含量的測定》，550℃灼燒法。

淀粉含量的測定：GB/T 5514-2008《糧油檢驗糧食、油料中淀粉含量測定》，酸水解法。

蛋白質(zhì)含量的測定：GB/T 5511-2008《谷物和豆類氮含量測定和粗蛋白質(zhì)含量計算凱氏法》，凱氏定氮法，蛋白質(zhì)轉(zhuǎn)換系數(shù)取6.25。

總膳食纖維、可溶性膳食纖維、非可溶性膳食纖維含量的測定：GB/T 22224-2008《食品中膳食纖維的測定》，酶重量法。

1.4.3 山藥皮粉理化特性的測定

1.4.3.1 持水力（WHC）的測定

準確稱取0.10g山藥皮粉于燒杯中，用10mL、25℃的去離子水飽和山藥皮粉1 h，置于濾紙上瀝干，將結(jié)合了水的山藥皮粉放置在恒重過的燒杯中稱重，按如下公式計算持水力。

式中：m1為山藥皮粉干重，g；m2為山藥皮粉吸水后的濕重，g。

1.4.3.2 持油力（OHC）的測定

準確稱取0.10 g山藥皮粉于試管中，加入10mL花生油，室溫放置30min，倒出試管中多余油并用濾紙吸干游離的花生油，稱重，按如下公式計算持油力。

式中：m1為山藥皮粉干重，g；m2為山藥皮粉吸油后的濕重，g。

1.4.3.3 吸水膨脹力的測定

準確稱取1.00 g山藥皮粉于100mL量筒中，記錄干樣品體積，然后加入50mL、25℃的去離子水，振蕩均勻后于室溫放置24 h，記錄量筒中樣品的體積。按如下公式計算吸水膨脹力。

式中：V1為山藥皮粉體積，mL；V2為山藥皮粉吸油后的濕重，mL；m為山藥皮粉干重，g。

1.4.3.4 葡萄糖吸收能力的測定

稱取一定質(zhì)量的山藥皮粉，用乙醇洗去皮粉中的可溶性低分子糖，將山藥皮粉在測定前用85%的乙醇反復(fù)抽提3次，每次10 min，抽提溫度為80℃，在3 000 r/min條件下離心10min去上清液，殘渣60℃烘干備用。稱取1 g經(jīng)上述處理過的山藥皮粉加入到100mL、1mmoL/L的葡萄糖溶液混合，于室溫下放置6 h，在3 500 r/min條件下離心15min[11]，用手持糖量計對上清液中的葡萄糖含量進行測定。按如下公式計算葡萄糖吸收能力。

式中：C1為葡萄糖溶液濃度，mmoL/L；C2為上清液葡萄糖濃度，mmoL/L；m為山藥皮粉的質(zhì)量，g。

1.4.4 山藥皮粉饅頭性質(zhì)測定

1.4.4.1 山藥皮粉饅頭的制作

準確稱取50g面粉，分別加入1%、2%、3%、4%、5%的山藥皮粉、1%酵母、25mL水，調(diào)制成面團，在38℃條件下發(fā)酵1 h。手工制成饅頭狀醒發(fā)10min[12]，在沸水鍋中蒸20min并冷卻至室溫。

1.4.4.2 山藥皮粉饅頭比容的測定

采用小米置換法測定饅頭體積，用電子天平稱量饅頭質(zhì)量。按如下公式計算比容。

式中：v為樣品體積，mL；m為樣品質(zhì)量，g。

1.4.4.3 山藥皮粉饅頭色澤的測定

選用色差法作為色澤的衡量標準。使用色差儀測定不同山藥皮粉含量的饅頭的色度。色差儀色度指示E、L、a、b 4組指標分別指代總色差、白度、紅綠度及黃藍度。

1.4.4.4 山藥皮粉饅頭質(zhì)構(gòu)的測定

在饅頭中心部分切取5個10mm×10mm×10mm的正立方體，將其放在質(zhì)構(gòu)儀上，在TPA模式下采用P35探頭進行壓縮試驗，測試前速度2.00mm/s，測試和測試后速度1.0mm/s，壓縮距離60%。第一次壓縮完畢后，探頭回到起始位置，等待10 s后進行第二次壓縮。第一次壓縮得到硬度1，第二次壓縮得到硬度2，然后根據(jù)兩次壓縮測量結(jié)果的峰值和峰面積計算內(nèi)聚性、彈性、回復(fù)性。

1.4.4.5 山藥皮粉饅頭的感官評價

結(jié)合GB/T 10221-2012《感官分析術(shù)語》中的感官評價描述，按產(chǎn)品的感官質(zhì)量進行打分，各項評分標準見表1。

表1 山藥皮粉饅頭感官評價指標和評分標準Table1 Sensory evaluation index and criterion of steamed bread with yam peelpowder

2 結(jié)果與分析

2.1 山藥皮粉的基本組成

山藥皮粉的基本組成及其與馬鈴薯皮粉[12]的基本組成對比情況見表2。

表2 山藥皮粉和馬鈴薯皮粉的基本組成Table2 General composition of yam peelpowder and potato peelpowder

對比山藥皮粉和馬鈴薯皮粉中各成分發(fā)現(xiàn)，在總的膳食纖維含量上，馬鈴薯皮含總的膳食纖維26.60%，高于山藥皮粉的19.97%。在淀粉含量方面，馬鈴薯皮的含量為51.80%，高于山藥皮粉的42.62%的含量。但在蛋白含量方面對比發(fā)現(xiàn)，山藥皮粉則略高于馬鈴薯皮。在灰分和水分方面兩者差別較小。總體上，山藥皮粉的各組分含量與馬鈴薯皮相差不大。

2.2 山藥皮粉的物化特性

山藥皮粉的物化特性及其與甘薯膳食纖維提取物的物化特性[14]對比情況見表3。

表3 山藥皮粉和甘薯膳食纖維提取物的物化特性Table3 Physicochem icalpropertiesof yam peelpowder and sweet potato dietary fiber extract

對比山藥皮粉和甘薯膳食纖維提取物的物化及功能特性發(fā)現(xiàn)，在持油性、持水性、膨脹力、脂肪結(jié)合能力以及葡萄糖吸收能力方面，甘薯膳食纖維的物化特性均明顯高于山藥皮粉。這主要是因為甘薯膳食纖維提取物中含有80%左右的膳食纖維，含量明顯高于山藥皮粉中的19.97%，由于膳食纖維在吸水、吸油以及結(jié)合脂肪和葡萄糖方面有很強的能力，所以山藥皮粉和甘薯膳食纖維提取物的物化及功能特性之間有明顯差別。如果能對山藥皮粉中的膳食纖維進行提取，山藥皮粉的各方面物化特性將會明顯提高。

2.3 山藥皮粉的加入對饅頭品質(zhì)的影響

2.3.1 山藥皮粉饅頭的比容分析

山藥皮粉饅頭的比容測定結(jié)果見表4。

從比容的測定結(jié)果來看，隨著山藥皮粉添加比例的增加，饅頭的比容逐漸下降，可能原因是山藥皮粉中含有一定量的膳食纖維，膳食纖維的添加影響了面團的發(fā)酵，使體積減小，從而減少了蒸發(fā)面積，使水分難以蒸出；同時，由于膳食纖維的持水力較強也使得水分難以蒸出，較多的水分使最終烘焙得面包質(zhì)量增大。其次，膳食纖維的添加也影響了面筋的形成，使面團的持氣性減弱，難以保留膨脹后的氣體，從而使面包的體積減小[15]。

表4 山藥皮粉饅頭的比容Table4 Specific volum eof steamed bread w ith yam peelpowder

2.3.2 山藥皮粉饅頭的色澤分析

添加不同比例山藥皮粉的饅頭成品圖見圖1，使用精密色差儀測定山藥皮粉饅頭的色度結(jié)果見表5。

圖1 添加不同比例山藥皮粉的饅頭Fig.1 Photosof steamed bread adding different proportion of yam peelpowder

表5 山藥皮粉饅頭的色澤Table5 The color of steam ed bread w ith yam peelpowder

用色差儀先測量饅頭顏色各參數(shù)的數(shù)值，結(jié)果顯示隨著面粉中山藥皮粉添加量的提高，饅頭的L值大致逐漸減小，饅頭色澤逐漸偏黑，a值逐漸偏大，饅頭色澤偏紅，b值逐漸變小，饅頭色澤偏藍。按公式E= [（L-L1）2+（a-a1）2+（b-b1）2]1/2計算出總色差得出，隨著面粉中山藥皮粉添加量的提高，饅頭的總色差逐漸增大。

2.3.3 山藥皮粉饅頭質(zhì)構(gòu)的分析

山藥皮粉饅頭的質(zhì)構(gòu)測定結(jié)果見表6。

表6 山藥皮粉饅頭的質(zhì)構(gòu)Table6 The textureof steamed bread with yam peelpowder

質(zhì)構(gòu)，包括硬度、回復(fù)性、彈性、內(nèi)聚性等參數(shù)，可以用來判斷饅頭品質(zhì)的可接受性。其中回復(fù)性和內(nèi)聚性正相關(guān)于饅頭品質(zhì)，即其數(shù)值越大，饅頭吃起來越柔軟而筋道且爽口；硬度越大，饅頭吃起來越硬，缺乏彈性[16]。隨著饅頭中山藥皮粉添加量的增多，饅頭的硬度逐漸降低，彈性，回復(fù)性，內(nèi)聚性逐漸升高，原因是膳食纖維的化學(xué)結(jié)構(gòu)中含有許多的親水基團，使吸水和持水性增強；膳食纖維中含有阿拉伯半乳聚糖、阿拉伯聚糖、酸性果膠類物質(zhì)和半乳糖甘露聚糖等多糖化合物，他們都是多聚糖凝膠體，在添加量適宜時，這些多糖聚合物依靠主鏈間氫鍵等非共價作用力能形成連續(xù)的、具有一定彈性的三維凝膠網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，它們能起類似面筋網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的功能，改良面團的特性[17]；另外，其中還含有阿拉伯木聚糖，這種不溶性的戊聚糖是已知的面團品質(zhì)改良劑[18]。山藥皮粉的添加在一定程度上提高饅頭的彈性和回復(fù)性，降低硬度，從而起到改善饅頭品質(zhì)的作用。

2.3.4 山藥皮粉饅頭的感官評價結(jié)果

山藥皮粉饅頭的感官評價結(jié)果見表7。

表7 山藥皮粉饅頭的感官評價Table7 Sensory evaluation of steamed bread with yam peel powder

從表中可以看出，饅頭的品質(zhì)與山藥皮粉的添加量呈一定的相關(guān)性，適量添加山藥皮粉可以改善饅頭的品質(zhì)。由表7可知，在山藥皮粉的添加量為2%時，饅頭的感官評分最高，而添加量為1%、2%和3%時，饅頭的總體可接受性之間無明顯差異，且均高于不添加山藥皮粉的饅頭的感官評分，當添加量達到4%、5%時，饅頭的感官評分明顯降低?？紤]到各個因素的綜合情況以及對饅頭中膳食纖維和蛋白的補充，可以向饅頭中添加3%的山藥皮粉。

3 結(jié)論

山藥皮粉中富含多種營養(yǎng)成分，本文通過現(xiàn)代分析方法對山藥皮粉的成分和功能特性進行測定，并把一定比例的山藥皮粉加入饅頭中，研究了其對饅頭品質(zhì)的影響。結(jié)果表明，山藥皮粉中含淀粉42.62%，蛋白18.83%，膳食纖維19.97%，灰分7.90%，水分4.80%；山藥皮粉的功能特性為持水性1.89g/g，持油性1.20g/g，吸水膨脹力1.65 g/g，結(jié)合脂肪能力1.63 g/g，葡萄糖吸收能力0.35mmol/g；添加一定量的山藥皮粉會對饅頭的彈性、氣味等品質(zhì)起到一定的改善作用，綜合感官評價結(jié)果以及膳食纖維、淀粉和蛋白的補充情況，確定添加到饅頭中的山藥皮粉含量為3%時效果最佳。對山藥皮粉進行綜合利用，不僅可保護環(huán)境，而且可提高原料利用率，增加經(jīng)濟效益，同時也為現(xiàn)代人健康飲食提供更多選擇。

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The Physicochem ical Properties of Yam Peel Powder and Its Effects to the Quality of Steamed Bread

LIU Yan-geng1，LIHui1，GAOQi2，HUGui-juan1，WANGXiao-wen1，ZHANG Jun-wei1，XUEYou-lin1，*
（1.Collegeof Light Industry，LiaoningUniversity，Shenyang110036，Liaoning，China；2.Liaoning Vocational College ofBusiness，Shenyang110161，Liaoning，China）

In the presentstudy，the basic composition and physicochemicalpropertiesofyam peelpowderwere measured usingmodern analysismethods.A specified proportion of the yam peel powderwasadded to steamed bread to study its effecton the quality of steamed bread.The results showed that the contents of starch，crude protein，dietary fiber，ash and water in yam peel powder were 42.62%，18.83%，19.97%，7.90%and 4.80%，respectively.Thewater-holding capacity，oil-holding capacity，swelling capacity，and glucose absorption capacitywere1.89 g/g，1.20 g/g，1.65 g/g，0.35mmol/g，respectively.Adding a specified proportion of the yam peelpowderwould improve thequalitiesofsteamed bread such aselasticity and smell.According to the resultsofsensory evaluation aswellas the consideration for the supplementofdietary fiberand protein，3%addition ofyam peelpowder to steamed bread wasdetermined thebest.

yam peelpowder；basiccomposition；physicochemicalproperty；steamedbread；sensoryevaluation

10.3969/j.issn.1005-6521.2016.24.001

2016-03-21

國家自然科學(xué)基金青年項目（31201285）；教育部留學(xué)回國人員科研啟動基金（2013693）；遼寧省教育廳科學(xué)研究一般項目（L2014009）；遼寧大學(xué)大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練計劃項目（X201510140175，X201510140178，X201510140179）

劉硯耕（1994—），男（漢），本科生，從事農(nóng)產(chǎn)品加工研究。

*通信作者：薛友林（1980—），男，副教授，博士，從事農(nóng)產(chǎn)品加工及食物營養(yǎng)研究。