饅頭萎縮的研究進(jìn)展

于國莉，劉長虹，賈 峰

(河南工業(yè)大學(xué)，河南 鄭州 450001)

饅頭的萎縮是饅頭坯發(fā)酵膨脹后，在蒸制過程或蒸制后出現(xiàn)體積明顯縮小，且表皮出現(xiàn)皺褶的現(xiàn)象。萎縮的饅頭與蒸制未發(fā)酵的死面饅頭有著本質(zhì)區(qū)別[1]。萎縮的饅頭相比于正常的饅頭來說，其有表皮粗糙，有皺褶出現(xiàn)，體積變小，顏色變黑，內(nèi)部孔洞變小或消失，口感變硬，風(fēng)味變差等不良品質(zhì)的變化。劉長虹等把萎縮饅頭定了4個(gè)等級(嚴(yán)重萎縮、中度萎縮、輕度萎縮、局部萎縮)，以此界定饅頭萎縮程度的大小[2]。從力學(xué)的角度來看，出現(xiàn)饅頭萎縮是饅頭坯的面筋網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的收縮力大于支撐力時(shí)造成的一種現(xiàn)象。由此來看，在制作中，面團(tuán)發(fā)酵產(chǎn)氣不足、面筋持氣能力不足以及蒸制后形成的網(wǎng)絡(luò)骨架不穩(wěn)定等都會(huì)引起饅頭的萎縮[3]。引起饅頭萎縮的因素有許多，如小麥粉品質(zhì)、加酵母量、加水量、和面程度、醒發(fā)程度等等。

1 饅頭萎縮與小麥粉品質(zhì)的關(guān)系

1.1 小麥粉的淀粉含量和質(zhì)量

饅頭小麥粉中的淀粉含量、直鏈淀粉含量、支鏈淀粉含量以及破損淀粉含量等對饅頭的質(zhì)構(gòu)有一定的影響。付苗苗等研究表明[4]，小麥粉中直鏈淀粉含量越高，饅頭的硬度和咀嚼性就越大，但是饅頭綜合評分降低，饅頭的體積和比容較小。而支鏈淀粉與直鏈淀粉的含量比值，與饅頭的硬度和咀嚼性成負(fù)相關(guān)，與饅頭的綜合評分成正相關(guān)。由此可看出，高直鏈淀粉含量的小麥粉制作饅頭，雖然不會(huì)引起饅頭萎縮，但會(huì)出現(xiàn)饅頭內(nèi)部結(jié)構(gòu)過硬的問題。

小麥粉中破損淀粉含量也影響?zhàn)z頭的綜合評分，隨著破損淀粉含量的增加，呈先上升后下降趨勢[4]。小麥粉中破損淀粉含量過高，面團(tuán)吸水大大增加，使面團(tuán)內(nèi)部過軟，無法支撐面筋網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，會(huì)容易出現(xiàn)饅頭萎縮和塌陷等現(xiàn)象。

1.2 小麥粉的面筋含量和質(zhì)量

白建民等研究表明[5]，當(dāng)小麥粉中的面筋含量過高且筋力強(qiáng)時(shí)，極容易出現(xiàn)饅頭萎縮。分析其原因可能是形成的面團(tuán)持氣能力遠(yuǎn)小于回縮力，而產(chǎn)生了萎縮。也有實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，當(dāng)面筋數(shù)量少而弱時(shí)，會(huì)導(dǎo)致面團(tuán)面筋形成的骨架太弱，當(dāng)膨脹超過其承受能力時(shí)，也會(huì)出現(xiàn)萎縮和局部塌陷[3]。面筋質(zhì)量主要是由麥醇溶蛋白和麥谷蛋白決定的，因此小麥粉中的蛋白質(zhì)成分對饅頭的質(zhì)構(gòu)起著至關(guān)重要的作用，其中麥谷蛋白(Glu)決定小麥粉面團(tuán)的彈性(即抗延伸性)，而麥醇溶蛋白(Gli)影響面團(tuán)的延伸性[8]。一般認(rèn)為，雖然醇溶蛋白與饅頭的柔軟度和比容呈正相關(guān)關(guān)系，但醇溶蛋白過高會(huì)使饅頭扁平；麥谷蛋白與饅頭挺立度和彈性呈正相關(guān)關(guān)系，但其過高會(huì)使饅頭表面皺裂，不光滑。一般蛋白質(zhì)含量在10%～13%左右的小麥粉(濕面筋含量24%～32%之間的中筋粉)適宜制作饅頭[1]。

潘治利等研究發(fā)現(xiàn)[9]，在饅頭制作中，谷蛋白和醇溶蛋白都與吸水率和咀嚼度呈極顯著正相關(guān)，醇溶蛋白中 α、β 和 γ 片段與硬度和咀嚼度呈極顯著正相關(guān)，ω 片段與大部分品質(zhì)指標(biāo)呈負(fù)相關(guān)。蛋白質(zhì)含量僅與拉伸面積呈顯著正相關(guān)，由此可說明僅憑小麥粉中蛋白含量無法判斷饅頭的加工品質(zhì)，醇溶蛋白和谷蛋白的組成也與其有密切的聯(lián)系。因此，可能饅頭的萎縮也與醇溶蛋白和麥谷蛋白的組成成分有很大聯(lián)系。

2 饅頭萎縮與配料的關(guān)系

2.1 發(fā)酵劑

在饅頭制作過程中，酵母菌發(fā)揮著重要作用[10]。在饅頭制作過程中，酵母發(fā)酵時(shí)利用原料中的葡萄糖、果糖、麥芽糖等糖類及α-淀粉酶對小麥粉中破損淀粉進(jìn)行轉(zhuǎn)化后的糖類進(jìn)行發(fā)酵，產(chǎn)生二氧化碳，使面團(tuán)體積膨大，結(jié)構(gòu)疏松[11]。不同的發(fā)酵方法對發(fā)酵劑的要求不同。常冬冬等研究顯示[12-14]，一次發(fā)酵法生產(chǎn)饅頭，所選用的發(fā)酵劑是即發(fā)活性干酵母，這種酵母的發(fā)酵能力大，且酵母用量較大，對面團(tuán)的攪拌程度要求嚴(yán)格，比其他方法蒸制出的饅頭更容易萎縮；二次發(fā)酵法，所用的發(fā)酵劑一般是老面，由于面團(tuán)經(jīng)過第一次發(fā)酵后，面團(tuán)內(nèi)部的面筋網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)完全舒展，增加了面團(tuán)的柔韌性，再經(jīng)過二次短時(shí)間發(fā)酵又不至于使面筋溶解或過度拉斷，從而使面團(tuán)的組織結(jié)構(gòu)很好，不易出現(xiàn)萎縮，且酵母用量比一次發(fā)酵法的用量少；三次發(fā)酵法，即包括面漿發(fā)酵、面團(tuán)發(fā)酵和饅頭坯醒發(fā)3個(gè)過程，這種方法蒸制的饅頭，風(fēng)味和口感都比較好，但比較容易出現(xiàn)萎縮。可能是因前期面漿的發(fā)酵使氣體流失，后期面團(tuán)形成的面筋網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)并不牢固的原因。

2.2 加水量

孫維思等研究表明，在揉制面團(tuán)時(shí)，水分與蛋白質(zhì)面筋網(wǎng)絡(luò)的形成有著重要的聯(lián)系，水分子與蛋白質(zhì)的水化作用是形成面團(tuán)骨架的條件[15]。當(dāng)加水量過多時(shí)，面團(tuán)太軟，饅頭容易塌陷且容易出現(xiàn)皺縮和燙斑等異常現(xiàn)象；當(dāng)加水量過少時(shí)，面團(tuán)內(nèi)的面筋生成不充分，面筋網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)質(zhì)量差，嚴(yán)重影響口感[16]。

2.3 小麥粉改良劑

小麥粉改良劑使用的主要目的是解決饅頭工業(yè)生產(chǎn)中容易出現(xiàn)的質(zhì)構(gòu)方面的問題[17]。小麥粉改良劑主要有酶制劑、防腐劑、氧化劑以及營養(yǎng)強(qiáng)化劑等[18]。潘治利等研究表明，酶制劑作為小麥粉改良劑可以增加饅頭體積，改善饅頭組織結(jié)構(gòu)，這是因?yàn)槠咸烟茄趸改馨衙娼畹鞍字械氖杌?-SH)氧化成二硫鍵(-S-S-)[19]。谷氨酰胺轉(zhuǎn)氨酶的添加也可以有效地改善饅頭的品質(zhì)和組織結(jié)構(gòu)[20]。高紅巖等研究發(fā)現(xiàn)，小麥粉中加入硬脂酰乳酸鈉(SSL)，可以使饅頭在蒸制過程中持氣力提高，不易產(chǎn)生燙斑。原因是小麥粉中加入SSL后，能夠在面筋束和淀粉之間的界面上形成層狀結(jié)構(gòu)的液膜，有助于保持酵母產(chǎn)生的氣體[21]。因此，目前使用小麥粉改良劑成為改善饅頭萎縮問題的有效措施之一。

3 饅頭萎縮與加工工藝的關(guān)系

3.1 醒發(fā)程度

面團(tuán)的醒發(fā)程度嚴(yán)重影響著饅頭的品質(zhì)，為此醒發(fā)溫度、醒發(fā)時(shí)間、醒發(fā)濕度等醒發(fā)條件要嚴(yán)格控制。當(dāng)醒發(fā)不足時(shí)，酵母會(huì)因沒開始產(chǎn)氣或產(chǎn)氣不足，使面團(tuán)沒有超越張力高峰區(qū)，收縮力太強(qiáng)，蒸制時(shí)就容易萎縮或面團(tuán)不膨脹而壞死。而醒發(fā)過度，使面團(tuán)的持氣能力被破壞，也會(huì)極容易出現(xiàn)萎縮和塌陷現(xiàn)象[22]。 醒發(fā)時(shí)間過短，饅頭挺立發(fā)硬，比容小，表面不光滑，且有很多小氣泡；醒發(fā)時(shí)間過長，饅頭比較容易出現(xiàn)萎縮，是因?yàn)榇藭r(shí)面筋網(wǎng)絡(luò)持氣性變差，使饅頭塌陷，皮瓤分離嚴(yán)重[11]。李瑜等研究發(fā)現(xiàn)[24]，醒發(fā)濕度偏低時(shí)，會(huì)造成面團(tuán)面筋網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)失水收縮，淀粉在各種淀粉酶作用下沒有充分水解，使饅頭出現(xiàn)側(cè)面裂口和表皮爆口；相對濕度偏高時(shí)，饅頭表皮會(huì)產(chǎn)生一層水膜，當(dāng)這些水分蒸發(fā)時(shí)，會(huì)出現(xiàn)饅頭表皮收縮。醒發(fā)溫度偏高，酵母迅速發(fā)酵和瞬間產(chǎn)生大量氣體，會(huì)沖破蛋白質(zhì)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，饅頭的組織結(jié)構(gòu)的支撐力會(huì)大大降低，導(dǎo)致饅頭塌陷，是引起饅頭萎縮的主要因素[25]。沙坤等研究表明，隨著醒發(fā)溫度的增加，饅頭的比容增大，在38 ℃時(shí)比容達(dá)到最大，饅頭的硬度最低[23]。蘇東民等實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示[11]：在制作饅頭時(shí)，發(fā)酵溫度為38 ℃，相對濕度為88%，酵母添加量為0.8%，發(fā)酵時(shí)間為40 min時(shí)，饅頭的感官評分最高。

3.2 面團(tuán)調(diào)制

面團(tuán)攪拌未達(dá)到最佳狀態(tài)，攪拌不均勻，未形成穩(wěn)定的面筋網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)；攪拌過度，破壞面筋網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，都會(huì)容易引起萎縮[25]。因此，嚴(yán)格控制和面條件對保證饅頭的良好品質(zhì)也至關(guān)重要。白建民等研究發(fā)現(xiàn)，和面時(shí)間為15 min時(shí)，饅頭的綜合品質(zhì)最佳[26]。

3.3 蒸制條件

蒸制饅頭一般是選擇汽蒸的方式，在蒸制過程中由于水分的吸收，饅頭的重量也增加，還伴隨著淀粉的糊化和蛋白質(zhì)變性，CO2受熱膨脹使得饅頭體積增大。饅頭是否出現(xiàn)萎縮，主要是由前期工序形成的面筋網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)決定，但如果蒸箱溫度不均勻，會(huì)使有些饅頭蒸過頭，有些未熟透，這些饅頭在復(fù)蒸時(shí)極容易萎縮[25]。

4 展望

長期以來，關(guān)于饅頭品質(zhì)與其影響因素的研究報(bào)道很多，但大多研究是針對饅頭的小麥粉品質(zhì)和加工工藝。雖然這些研究可以通過調(diào)節(jié)加工工藝和配方，改善在饅頭制作中經(jīng)常出現(xiàn)的饅頭萎縮問題。但具體的面筋網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)形成的機(jī)制并不明確，與分子間的二硫鍵、面團(tuán)中分子之間的作用力、麥醇溶蛋白、麥谷蛋白等有很大關(guān)系。Wang等人研究了在饅頭生產(chǎn)過程中小麥谷蛋白的聚合和谷蛋白大分子聚合物(GMP)的變化[27]，結(jié)果顯示麥谷蛋白不僅使面團(tuán)具有一定的強(qiáng)度和可延展性，而且在蒸煮期間進(jìn)一步的谷蛋白聚合對于保留發(fā)酵、醒發(fā)和汽蒸期間產(chǎn)生的氣體起著關(guān)鍵的作用。因此，進(jìn)一步深入研究麥醇溶蛋白及其組分在饅頭制作中的變化，對了解形成面筋網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的分子機(jī)制，解決最容易出現(xiàn)的饅頭萎縮現(xiàn)象有著重大意義。

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