熱處理小麥麩皮對饅頭品質(zhì)特性的影響

徐啟恩，溫紀(jì)平*，王華東

（1.河南工業(yè)大學(xué) 糧油食品學(xué)院，河南糧食作物協(xié)同創(chuàng)新中心，河南 鄭州 450001；2.浙江省儲備糧管理有限公司，浙江 杭州 310006）

熱處理小麥麩皮對饅頭品質(zhì)特性的影響

徐啟恩1，溫紀(jì)平1*，王華東2

（1.河南工業(yè)大學(xué) 糧油食品學(xué)院，河南糧食作物協(xié)同創(chuàng)新中心，河南 鄭州 450001；2.浙江省儲備糧管理有限公司，浙江 杭州 310006）

以小麥粉和麩皮為原料，研究熱處理麩皮對饅頭品質(zhì)的影響。研究表明，隨著麩皮添加量的增加，面團(tuán)的連續(xù)性和一致性遭到破壞，持氣能力下降，氣室破裂的程度增加。隨著添加麩皮粒度的減小，麩皮對饅頭色澤的影響較小。當(dāng)熱處理麩皮添加量為15%時，麩皮面團(tuán)氣室破裂的程度隨著添加粒度的減小逐漸降低。隨著麩皮添加量的增加，麩皮饅頭的比容降低、高徑比增加，感官評分下降，熱處理麩皮添加量為15%、粒度為100目時制作的麩皮饅頭最優(yōu)。

麩皮饅頭；品質(zhì)特性；熱處理

網(wǎng)絡(luò)出版時間：2017-4-20 14:09:10

0 引言

眾所周知，小麥麩皮中含有豐富的膳食纖維、戊聚糖、維生素、蛋白質(zhì)等物質(zhì)[1-3]，其中膳食纖維具有很好的保健功能。隨著人們對健康飲食愈加重視，小麥麩皮已經(jīng)作為食品中膳食纖維的主要來源之一，用于高血壓、糖尿病和結(jié)腸癌等疾病的防治[4]。鑒于小麥麩皮特殊的營養(yǎng)特性，人們越來越重視對小麥麩皮的研究。如果能夠?qū)⑿←滬熎ぐ春线m比例和粒度回添到面粉中，既可以提高面粉的營養(yǎng)價值，又可以實(shí)現(xiàn)節(jié)糧減損，提高糧食利用率，具有很大的經(jīng)濟(jì)和社會效益。現(xiàn)今麩皮對面包的影響研究已經(jīng)較為廣泛，例如Noort等[5]試驗(yàn)得出麩皮粒度減小,面包體積的負(fù)效應(yīng)程度增加,面包體積與麩皮粒度具有指數(shù)函數(shù)的相關(guān)性；Zhang等[6]認(rèn)為與大粒度和中等粒度的麩皮相比，細(xì)粒度的小麥麩皮制作的面包體積較小、面包芯色澤較暗，外表更加光滑、口感更好；Bhatt等[7]將經(jīng)過穩(wěn)定化處理的米糠以不同的添加量回添制作面包，結(jié)果表明添加量為15%時制作的面包可以被大眾所接受，同時面包中的營養(yǎng)物質(zhì)含量增加。但是目前的研究大多是麩皮對面包品質(zhì)的影響，其對我國主食饅頭的品質(zhì)影響的研究十分少見。

本研究采用意大利VOMM公司渦輪工藝熱處理技術(shù)對小麥麩皮進(jìn)行處理，該渦輪熱處理技術(shù)利用渦輪旋轉(zhuǎn)使得物料形成薄層，緊貼水平放置的倉壁，倉壁為雙層夾套式，中間填充導(dǎo)熱油作為熱源，在物料前進(jìn)過程中為物料提供持續(xù)且均勻加熱。該技術(shù)作為一種瞬時高溫處理技術(shù)，能夠顯著降低麩皮中的水分含量以及脂肪酶、脂肪氧合酶等酶的活性，從而可以顯著改善麩皮的儲藏性能，為麩皮在食品工業(yè)的應(yīng)用提供便利。作者主要研究熱處理后麩皮添加量和麩皮粒度對饅頭的感官評分和質(zhì)構(gòu)特性以及對面團(tuán)微觀結(jié)構(gòu)的影響，以期為麩皮饅頭的推廣提供參考。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

小麥麩皮：天津市利金糧油股份有限公司；特一粉（濕面筋含量28.62%）：鄭州金苑面業(yè)有限公司；活性干酵母：安琪酵母股份有限公司。

1.2 儀器與設(shè)備

JXMF110錘式旋風(fēng)磨：上海嘉定糧油儀器有限公司；FW-200高速萬能粉碎機(jī)：北京中興偉業(yè)儀器有限公司；分樣篩：浙江上虞市五四儀器篩具廠；HFQ型面粉混合器：開封海德機(jī)械有限公司；101A科學(xué)儀型電熱鼓風(fēng)干燥箱：上海實(shí)驗(yàn)儀器有限公司；MURENKING和面機(jī)：深圳市牧人電器五金制品有限公司；JMTD-168/140型壓片、JXFD醒發(fā)箱：東孚久恒儀器有限公司；TA-XI2i型質(zhì)構(gòu)儀：英國Stable Micro System公司；便攜式測色儀：日本佐竹儀器公司；Free Zone2.5型低溫冷凍干燥機(jī)：LABCONCO公司；S-3400N型掃描電子顯微鏡(SEM)：日本HITACHI公司。

1.3 試驗(yàn)方法

1.3.1 熱處理小麥麩皮的制備

采用意大利VOMM公司渦輪工藝熱處理技術(shù)對小麥麩皮進(jìn)行熱處理，將麩皮喂料到第一級渦輪機(jī)（處理溫度190～200℃，處理時間30～40 s，處理后物料溫度約為90℃），同時使用水、蒸汽精確計(jì)量系統(tǒng)將水或蒸汽在適當(dāng)位置引入渦輪熱處理設(shè)備，以形成必要的濕度梯度。

經(jīng)過第一級渦輪熱處理的物料自動落入第二級渦輪機(jī)（處理溫度200～215℃，處理時間30～40 s，處理后物料溫度約為160℃），其余過程同第一步。

1.3.2 不同粒度麩皮的制備

將經(jīng)過熱處理的小麥麩皮平均分成4等份，每一份用錘式旋風(fēng)磨研磨后，用60、80、100、120目的分樣篩篩理，篩下物直接收集備用，篩上物收集后再次使用高速萬能粉碎機(jī)粉粹，直至麩皮完全通過。

1.3.3 麩皮面粉的制備

將金苑特一粉與4種不同粒度的小麥麩皮（麩皮的添加量為0%、5%、10%、15%、20%和25%）按一定比例稱量好后放入混勻器內(nèi)進(jìn)行混勻，機(jī)器混勻完成后再次進(jìn)行人工混勻。

1.3.4 麩皮饅頭的制作

麩皮饅頭的制作工藝參照行業(yè)標(biāo)準(zhǔn) LS/T 3204—1993《饅頭用小麥粉》略有改動。稱取麩皮面粉300 g放入和面缽中備用，酵母3 g放入燒杯中，加入約150 mL 35℃的溫水溶解，將溶解好的酵母水加入到和面缽中低速和面5 min；將和成的面團(tuán)放入溫度35℃、濕度88%的醒發(fā)箱中醒發(fā)60 min；取出醒發(fā)完成的面團(tuán)，壓片8次后搓條，將搓條的面團(tuán)分割，每個(100±1)g，將分割的面團(tuán)成型；面團(tuán)成型后再次放入醒發(fā)箱中醒發(fā)15 min；將二次醒發(fā)完成的面團(tuán)放在蒸鍋中蒸30 min。取出蒸好的饅頭，蓋上紗布在室溫下冷卻60 min后進(jìn)行測定。

1.3.5 熱處理麩皮面團(tuán)的微觀結(jié)構(gòu)

將粒度為60、80、100、120目的熱處理麩皮添加到面粉中，60、80、120目的添加量為15%，100目的添加量分別為5%、10%、15%、20%、25%。按照制作麩皮饅頭的方法，將二次醒發(fā)完成后蒸煮前的饅頭坯取出，放入冰箱預(yù)凍3 h，然后迅速將預(yù)凍后的饅頭坯放入冷凍干燥機(jī)進(jìn)行干燥，之后用小刀和錘子將冷凍干燥的饅頭坯破裂成1 cm×1 cm×0.5 cm的小塊，取其內(nèi)表面進(jìn)行噴金。將噴金結(jié)束的樣品放入掃描電鏡的載物腔體內(nèi)抽至真空，加壓10 kV，然后分別對樣品進(jìn)行觀察和拍照。

1.3.6 麩皮饅頭比容與高徑比的測定

麩皮饅頭的體積采用油菜籽體積置換法進(jìn)行測定，質(zhì)量采用天平稱量，用游標(biāo)卡尺測定麩皮饅頭的徑高和徑寬，通過計(jì)算得出其比容與高徑比。

1.3.7 麩皮饅頭色澤的測定

采用日本佐竹公司生產(chǎn)的便攜式色度儀對麩皮饅頭的色澤進(jìn)行測定，采用CIE-Lab色空間方法來表示麩皮饅頭的色澤變化。

1.3.8 麩皮饅頭質(zhì)構(gòu)特性的測定

每種樣品取2個麩皮饅頭進(jìn)行質(zhì)構(gòu)特性測定，將在室溫下冷卻60 min的麩皮饅頭切成厚15 mm的饅頭片，每個饅頭取中間的兩片進(jìn)行測定，質(zhì)構(gòu)儀測定參數(shù)為：P/35R探頭，測前速度5 mm/s，測試速度和測后速度均為1 mm/s，壓縮比例為40%。

2 結(jié)果與分析

2.1 熱處理麩皮對面團(tuán)微觀結(jié)構(gòu)的影響

通過SEM觀察熱處理麩皮對面團(tuán)微觀結(jié)構(gòu)的影響，對比分析不同添加量和添加不同粒度小麥麩皮面團(tuán)微觀結(jié)構(gòu)的區(qū)別與聯(lián)系，為麩皮饅頭的制作和推廣提供參考依據(jù)。

2.1.1 熱處理麩皮添加量對面團(tuán)微觀結(jié)構(gòu)的影響(圖1—圖6)

小麥粉面團(tuán)的微觀結(jié)構(gòu)是具有淀粉顆粒均勻分布的面筋蛋白質(zhì)基質(zhì)。在形成的面筋網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)中可以明顯地看到吸水溶脹的兩種淀粉顆粒：形狀大小較為均勻一致的球形小顆粒淀粉，在面筋的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)中呈線性排列；另一種是邊緣有溝壑呈扁豆?fàn)畹拇蟮矸垲w粒[8]。圖1B中可以明顯地看到氣室和氣壁室的存在，此外，還可以看到少量的小淀粉顆粒吸附在大淀粉顆粒的表面。隨熱處理麩皮添加量的增加，可以明顯地看到破裂的氣室并且氣室體積越來越小，在麩皮的添加量大于或等于20%時，可以明顯地觀察到不連續(xù)的面筋蛋白質(zhì)基質(zhì)。連續(xù)的面筋蛋白質(zhì)基質(zhì)是氣室形成和穩(wěn)定的首要條件，然而隨著熱處理麩皮添加量的增加，面筋蛋白質(zhì)基質(zhì)的連續(xù)性遭到破壞，使得面團(tuán)的持氣能力下降，從而造成氣室破裂和體積萎縮，直接造成麩皮饅頭體積減小，影響麩皮饅頭的感官品質(zhì)。再者，麩皮中的其他組分如麥毛等也會破壞氣室的完整性，從而造成麩皮饅頭體積的減小，但是造成麩皮饅頭體積減小的主要原因是面筋蛋白質(zhì)基質(zhì)的連續(xù)性遭到破壞。

圖1 小麥粉面團(tuán)的SEM圖Fig.1 SEM pictures of wheat dough

圖2 添加5%100目熱處理麩皮面團(tuán)的SEM圖Fig.2 SEM pictures of wheat dough with 5%100-mesh heat-treated bran

圖3 添加10%100目熱處理麩皮面團(tuán)的SEM圖Fig.3 SEM pictures of wheat dough with 10%100-mesh heat-treated bran

圖4 添加15%100目熱處理麩皮面團(tuán)的SEM圖Fig.4 SEM pictures of wheat dough with 15%100-mesh heat-treated bran

圖5 添加20%100目熱處理麩皮面團(tuán)的SEM圖Fig.5 SEM pictures of wheat dough with 20%100-mesh heat-treated bran

2.1.2 熱處理麩皮粒度對面團(tuán)微觀結(jié)構(gòu)的影響（圖4、圖7—圖9）

當(dāng)熱處理麩皮添加量為15%時，隨熱處理麩皮粒度的減小，麩皮面團(tuán)氣室破裂的程度逐漸降低，這是因?yàn)殡S著添加麩皮的粒度降低，麩皮對蛋白質(zhì)基質(zhì)的連續(xù)性和一致性弱化作用降低，麩皮面團(tuán)的延伸性得到提高，麩皮饅頭的體積隨著粒麩皮添加量的增加，麩皮饅頭的比容降低、高徑比增加。這與Gómez等[9]在研究擠壓膨化麩皮對面團(tuán)和面包質(zhì)量的影響的結(jié)果相似，其原因可能是隨著麩皮添加量的增加，面團(tuán)的韌性顯著增加，限制了面團(tuán)的膨脹，從而減小了麩皮饅頭的體積。并且其中大量纖維素在分子內(nèi)部和分子間形成大量氫鍵，進(jìn)而形成不可溶的纖維素，在其形成的過程中度降低逐漸增加。但是在麩皮的粒度為120目時，麩皮面團(tuán)開始出現(xiàn)裂痕，或許是麩皮粒度太小，不能很好地參與麩皮面筋蛋白質(zhì)基質(zhì)的形成，從而使得制作的麩皮饅頭的體積出現(xiàn)下降。

圖6 添加25%100目熱處理麩皮面團(tuán)的SEM圖Fig.6 SEM pictures of wheat dough with 25%100-mesh heat-treated bran

2.2 熱處理麩皮對饅頭比容和高徑比的影響(表1)

由表1可知，在粒度相同的條件下，隨熱處理存在一種兩相體系[10]，其存在對面筋-淀粉基質(zhì)具有破壞作用，限制了氣室在一定方向上的膨脹，甚至改變氣室的形狀，從而影響麩皮饅頭的內(nèi)部結(jié)構(gòu)。而且混合粉中的阿魏酸能與面筋蛋白發(fā)生相互作用，使得面筋蛋白聚集，增加粒度的表面積，從而降低麩皮饅頭的體積[11]。麩皮中含有的戊聚糖組分也會參與和面筋蛋白之間水分的爭奪，面筋蛋白因缺水而不能充分形成包裹氣體的面筋結(jié)構(gòu)，從而使得麩皮饅頭的體積減小。

表1 熱處理麩皮對麩皮饅頭比容和高徑比的影響Table 1 Effect of heat-treated bran on the specific volume and height-diameter ratio of steamed bread

在添加比例相同時，隨熱處理麩皮粒度的減小，麩皮饅頭的體積和比容先增加后降低，在粒度為100目時均達(dá)到最大。麩皮粒度減小對面筋和淀粉基質(zhì)形成的三維網(wǎng)狀面筋結(jié)構(gòu)的稀釋和隔斷程度降低，面團(tuán)的持氣能力增加，同時麩皮粒度降低，麩皮刺破氣室合并的可能性降低，麩皮饅頭的體積增加。再者，混合粉中的戊聚糖與面筋蛋白爭奪水分，使得面筋和氣室膜因?yàn)槿彼荒艹浞值男纬?，從而降低了麩皮饅頭的體積和比容。

2.3 熱處理麩皮饅頭的色澤測定結(jié)果（表2）

表2 麩皮饅頭的色澤Table 2 Color of steamed bran bread

由表2可知，隨著麩皮的添加量增大，饅頭表皮亮度明顯降低，紅、黃值增大。這與Chillo等[12]的研究結(jié)果相似。麩皮饅頭的亮度值在麩皮粒度為100目、添加量為5%時達(dá)到最大，比空白饅頭的亮度值低。麩皮饅頭的a*、b*值均是隨著添加量的增加顯著性增加。麩皮粒度的變化對麩皮饅頭色澤變化的影響較小。

2.4 熱處理麩皮對饅頭質(zhì)構(gòu)特性的影響（表3）

表3 麩皮饅頭的質(zhì)構(gòu)分析Table 3 Texture profile analysis of steamed bran bread

質(zhì)構(gòu)儀由于其在食品評價過程中具有較好的客觀性和重復(fù)性，在食品的質(zhì)量評價中已經(jīng)廣泛地應(yīng)用并且結(jié)果得到大家的充分認(rèn)可[13]。

由表3可知，在熱處理麩皮粒度相同的條件下，隨著熱處理麩皮添加量的增加，麩皮饅頭的硬度值和咀嚼性增加，內(nèi)聚性和回復(fù)值卻呈現(xiàn)降低的趨勢，這是由于麩皮的添加量增加，麩皮中存在的纖維弱化了面團(tuán)的延伸性，破壞了面筋網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的變化改善了麩皮饅頭的內(nèi)聚性和柔軟程度[14]。添加量在0～15%范圍內(nèi)饅頭質(zhì)構(gòu)指標(biāo)變化不顯著，當(dāng)添加比例超過15%后硬度值、咀嚼性等開始變化顯著。隨熱處理麩皮添加量的增加，麩皮饅頭彈性的變化不具有規(guī)律性，在熱處理麩皮粒度為60目和80目時，麩皮饅頭的彈性沒有顯著性的差異，當(dāng)粒度為100目和120目時，麩皮饅頭的彈性隨添加量的增加呈現(xiàn)下降趨勢，但是變化不具有規(guī)律性。

圖7 添加15%60目熱處理麩皮面團(tuán)的SEM圖Fig.7 SEM pictures of wheat dough with 15%60-mesh heat-treated bran

圖8 添加15%80目熱處理麩皮面團(tuán)的SEM圖Fig.8 SEM pictures of wheat dough with 15%80-mesh heat-treated bran

圖9 添加15%120目熱處理麩皮面團(tuán)SEM圖Fig.9 SEM pictures of wheat dough with 15%120-mesh heat-treated bran

3 結(jié)論

隨著麩皮添加量的增加，面團(tuán)的連續(xù)性和一致性遭到破壞，面團(tuán)的持氣能力下降且氣室破裂程度增加，麩皮饅頭的比容降低、高徑比增加，感官評分下降，并且其亮度值降低，表皮紅、黃程度增加，綜合考慮麩皮饅頭的營養(yǎng)價值和感官評分，熱處理麩皮添加量為15%、粒度為100目時制作的麩皮饅頭品質(zhì)最優(yōu)；隨著麩皮添加量的增加，質(zhì)構(gòu)特性表現(xiàn)為硬度值和咀嚼性增加，內(nèi)聚性和回復(fù)值呈現(xiàn)降低的趨勢，在添加量為0～15%范圍內(nèi)麩皮饅頭質(zhì)構(gòu)指標(biāo)的變化不顯著，超過15%后硬度值、咀嚼性等指標(biāo)開始變化顯著。

隨著熱處理麩皮粒度的減小，麩皮饅頭的體積和比容先增加后降低，在粒度為100目時，麩皮饅頭的體積和比容達(dá)到最大；熱處理麩皮的粒度對麩皮饅頭色澤的影響較?。划?dāng)熱處理麩皮添加量為15%時，隨著其粒度的減小，麩皮面團(tuán)氣室破裂的程度逐漸降低。

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EFFECT OF HEAT-TREATED BRAN ON THE QUALITY CHARACTERISTICS OF STEAMED BREAD

XU Qien1，WEN Jiping1，WANG Huadong2
（1.School of Food Science and Technology，Henan University of Technology，Collaborative Innovation Center of Henan Grain Corps，Zhengzhou 450001，China；2.Zhejiang Province Grain Reserve and Management Co.，Ltd.，Hangzhou 310006，China）

Using wheat flour and bran as raw material，this paper studied the effect of heat-treated bran on the quality characteristics of steamed bread.The results showed that the increase of bran amount resulted in destruction of continuity and consistency of dough，decrease of air-holding capacity，and increase of the bursting degree of air chambers；and decrease of bran particle size had little effect on the color of steamed bran bread. When the addition amount of heat-treated bran was 15%，the bursting degree of air chambers of bran dough decreased with the decrease of particle size of the added bran.The increase of bran amount resulted in decrease of specific volume，increase of height-diameter ratio，and decrease of sensory evaluation value.The steamed bran bread had the highest quality when added with 15%100-mesh heat-treated bran.

steamed bran bread；quality characteristics；heat treatment

TS201.2

B

1673-2383(2017)02-0026-07

http://kns.cnki.net/kcms/detail/41.1378.N.20170420.1409.010.html

2016-08-10

國家現(xiàn)代農(nóng)業(yè)（小麥）產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系建設(shè)專項(xiàng)（CARS-03）；農(nóng)業(yè)部工藝項(xiàng)目（201303070）

徐啟恩（1991—），男，河南鄭州人，碩士研究生，研究方向?yàn)楣任锛庸だ碚撆c技術(shù)。

*通信作者