茯苓糙米黑豆饅頭品質(zhì)改良研究

胡二坤，張首玉

（河南職業(yè)技術(shù)學(xué)院烹飪食品系，河南鄭州450046）

茯苓糙米黑豆饅頭品質(zhì)改良研究

胡二坤，張首玉

（河南職業(yè)技術(shù)學(xué)院烹飪食品系，河南鄭州450046）

運(yùn)用響應(yīng)面法分析木聚糖酶、谷氨酰胺轉(zhuǎn)氨酶（transglutaminase enzyme，TG酶）及海藻酸鈉對茯苓糙米黑豆饅頭品質(zhì)的影響，試驗(yàn)結(jié)果表明木聚糖酶添加量0.02%、TG酶添加量為0.04%，海藻酸鈉添加量為0.3%時(shí)饅頭的品質(zhì)最好，此條件下比對試驗(yàn)表明，經(jīng)過品質(zhì)改良的饅頭與未經(jīng)改良饅頭相比彈性增加40.1%、黏結(jié)性降低38.5%、硬度降低15.5%、咀嚼性降低20.4%。

木聚糖酶；谷氨酰胺轉(zhuǎn)氨酶（TG酶）；海藻酸鈉；響應(yīng)面試驗(yàn)

茯苓，俗稱云苓，屬于藥食同源的食物[1]，現(xiàn)代研究表明，茯苓的主要成分是萜類物質(zhì)和多糖[2]，從藥效上講，茯苓能利水滲濕，健脾寧心，可以治療因?yàn)槠⑻搶?dǎo)致的小便不利，現(xiàn)在藥理證實(shí)，它還是良好的利尿劑，同時(shí)能降血糖[3]。糙米是稻米加工的初級產(chǎn)品，占糙米質(zhì)量10%的糠層和胚芽中富集了生理活性很高的維生素E、γ-氨基丁酸、亞油酸、谷維素、膳食纖維等營養(yǎng)物質(zhì)[4]。黑豆屬于雜糧，在饅頭中添加一定量的雜糧可以改善饅頭的品質(zhì)[5]。國家衛(wèi)生部2002年公布了《關(guān)于進(jìn)一步規(guī)范保健食品原料管理的通知》，肯定了此類藥食同源食物具有一定的生理功效，能夠預(yù)防疾病。本文參考中醫(yī)飲食保健的基本原則，將茯苓、糙米、黑豆三者配伍使用，制作生活中常見的主食饅頭，達(dá)到養(yǎng)胃健脾、提高饅頭附加值的作用，但雜糧饅頭在存放期間極易出現(xiàn)老化[6]現(xiàn)象，因此，本文研究雜糧饅頭的品質(zhì)改良，以改善其口感及內(nèi)、外在品質(zhì)。

木聚糖酶屬于水解酶，已在食品、飼料、造紙等行業(yè)廣泛應(yīng)用。食品級的木聚糖酶作為一種綠色面制品改良劑，在歐美國家已廣泛應(yīng)用于焙烤食品的加工[7]。已有文獻(xiàn)報(bào)道，在畢赤酵母中提取出的鏈霉菌FA1木聚糖酶最先應(yīng)用于饅頭的制作[8]。在面粉中加入一定量的TG酶，可以提高饅頭的比容、內(nèi)、外部結(jié)構(gòu)及感官品質(zhì)[9]。本文研究這兩種酶制劑和乳化劑海藻酸鈉對茯苓糙米黑豆饅頭品質(zhì)的影響，通過合理的試驗(yàn)設(shè)計(jì)，優(yōu)化出最佳的試驗(yàn)方案，為雜糧饅頭的品質(zhì)改良提供依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

金苑特一粉：河南金苑糧油有限公司；活性干酵母：安琪酵母股份有限公司；茯苓粉：云南丹羽生物科技有限公司；黑豆：市售。木聚糖酶（酶活100 000 U/g）：河南仰韶生化工程有限公司；谷氨酰胺轉(zhuǎn)氨酶：泰興市東圣食品科技有限公司；海藻酸鈉：青島明月海藻集團(tuán)有限公司。

1.2 儀器與設(shè)備

JF-30型豪華型面包發(fā)酵箱：山東匯泉廚業(yè)有限公司；TMS-Pro物性儀：美國FTC儀器公司；單門32盤電汽蒸飯柜：青島超群食品設(shè)備有限公司；CZ125-2型高速多功能粉碎機(jī)：滄州鐵獅磨漿機(jī)械有限公司；SW防水型電子天平：河南歐森自動化稱重系統(tǒng)有限公司。

1.3 試驗(yàn)方法

1.3.1 茯苓糙米黑豆饅頭制作

依次稱取小麥粉100 g、茯苓粉添加量12%、糙米粉添加量15%、黑豆粉添加量10%，酵母用量混合粉總重的1%[10]；在此配方基礎(chǔ)上分別加入一定量的酶制劑或乳化劑，充分混合均勻，然后加入混合粉總重50%的水，按照饅頭的制作工藝進(jìn)行發(fā)酵、醒發(fā)、熟制，冷卻后進(jìn)行感官評價(jià)。

1.3.2 饅頭比容的測定[11]

饅頭比容計(jì)算公式如下：饅頭比容（λ）=饅頭體積/饅頭質(zhì)量

1.3.3 茯苓糙米黑豆饅頭感官品質(zhì)評價(jià)方法

本研究中饅頭品質(zhì)采用感觀評價(jià)方法參照周顯青、郭波莉等[11-12]的評價(jià)方法。選擇無特殊味覺偏好的10人組成感官評價(jià)小組，按照表1所列饅頭評價(jià)方法進(jìn)行感官評分。

表1 茯苓糙米黑豆饅頭評分標(biāo)準(zhǔn)Table 1 Sensory evaluation on fuling brown rice black beans steamed bread

1.3.4 茯苓糙米黑豆饅頭物性測試法

試驗(yàn)過程中采用FTC質(zhì)構(gòu)分析儀，操作基本參數(shù)如下：樣品未做前處理直接測試，選用TPA試驗(yàn)程序，質(zhì)構(gòu)儀選擇探頭為75 mm圓盤（型號：TMS-75 mm），力量感應(yīng)元 500 N，觸發(fā)力（Trigger Force）：0.05 N，試驗(yàn)前測試速度：60 mm/min，試驗(yàn)時(shí)測試速度：60 mm/min，試驗(yàn)中形變量（Deformation）：50%。每次循環(huán)的目標(biāo)位移25 mm，樣品高度50 mm，盡可能從同一位置開始試驗(yàn)，第一次循環(huán)目標(biāo)位移時(shí)間25 s，第二次循環(huán)開始前的位移50 mm，第二次循環(huán)50 s后開始。

1.3.5 茯苓糙米黑豆饅頭制作響應(yīng)面試驗(yàn)設(shè)計(jì)

本研究在單因素試驗(yàn)的基礎(chǔ)上，選擇木聚糖酶、TG酶及海藻酸鈉作為饅頭品質(zhì)復(fù)配改良的3個(gè)因素，每個(gè)因素選擇3個(gè)水平進(jìn)行試驗(yàn)。采取響應(yīng)面的試驗(yàn)設(shè)計(jì)[13]，以饅頭TPA試驗(yàn)中的硬度、黏結(jié)性、彈性及咀嚼性為響應(yīng)指標(biāo)，同時(shí)綜合考慮感官評價(jià)，來最終確定茯苓糙米黑豆饅頭品質(zhì)改良的最佳實(shí)驗(yàn)方案。響應(yīng)面試驗(yàn)設(shè)計(jì)見表2。

表2 茯苓糙米黑豆饅頭品質(zhì)改良響應(yīng)面試驗(yàn)設(shè)計(jì)Table 2 Quality improvement of response surface design on fuling brown rice black beans steamed bread

2 結(jié)果與分析

2.1 單因素試驗(yàn)結(jié)果

2.1.1 木聚糖酶對茯苓糙米黑豆饅頭品質(zhì)的影響

在試驗(yàn)1.3.1配方的基礎(chǔ)上，分別加入混合粉重量0、0.02%、0.03%、0.04%、0.05%的木聚糖酶，充分混合均勻，然后加入混合粉總重50%的水，按照饅頭的制作工藝進(jìn)行發(fā)酵、醒發(fā)、熟制，冷卻后進(jìn)行感官評價(jià)，感官評價(jià)見表3。

表3 木聚糖酶對茯苓糙米黑豆饅頭品質(zhì)的影響Table 3 Effects of xylanase on quality of fuling brown rice black beans steamed bread

從表3可以看出，隨著木聚糖酶添加量的增加，饅頭的比容及表皮狀況、黏性均有所改善，而當(dāng)添加量達(dá)到0.04%時(shí)，感官評價(jià)中各項(xiàng)指標(biāo)又降低，表中數(shù)據(jù)還可以看出添加木聚糖酶對饅頭的高度影響不大。當(dāng)木聚糖酶添加量在0.03%時(shí)，茯苓糙米黑豆饅頭的黏性最大，隨著木聚糖酶添加量的增加，饅頭的黏度又開始下降，可能是由于木聚糖酶使面粉中的水不溶阿拉伯糖裂解成極易溶脹的碎片，而且不含游離水，從而使得饅頭的黏性下降[14]。感官試驗(yàn)結(jié)果還表明當(dāng)木聚糖酶添加量為0.03%時(shí)，綜合評分最好，但此時(shí)饅頭出現(xiàn)芯部發(fā)黏，其他指標(biāo)均較好。

2.1.2 TG酶對茯苓糙米黑豆饅頭品質(zhì)的影響

在試驗(yàn)1.3.1配方的基礎(chǔ)上，分別加入混合粉重量在此基礎(chǔ)上加入混合粉重量0.00%、0.02%、0.04%、0.06%、0.08%的TG酶，充分混合均勻，然后加入混合粉總重50%的水，按照饅頭的制作工藝進(jìn)行發(fā)酵、醒發(fā)、熟制，冷卻后進(jìn)行感官評價(jià)。感官評價(jià)見表4。

表4 TG酶對茯苓糙米黑豆饅頭品質(zhì)的影響Table 4 Effects of TG enzyme on quality of fuling brown rice black beans steamed bread

從表4可以看出，在一定范圍內(nèi)即0%～0.04%范圍內(nèi)添加TG酶后饅頭的外觀、色澤及內(nèi)部結(jié)構(gòu)、彈性韌性均有所改善，酶的添加量大于0.04%時(shí)，隨著添加量增大，饅頭表皮狀況、外觀形狀及內(nèi)部結(jié)構(gòu)、彈性韌性等都開始下降，而黏度則開始增加。感官評價(jià)表顯示TG酶的添加量對饅頭的高度影響不大。表4試驗(yàn)結(jié)果還可以看出，當(dāng)TG酶添加量在0.04%時(shí)，感官評分最高，此時(shí)饅頭的各項(xiàng)指標(biāo)均較好。感官評價(jià)過程中還發(fā)現(xiàn)，隨著TG酶添加量的增加，饅頭的后味略微發(fā)苦，可能是由于面筋蛋白質(zhì)在酶的作用下生產(chǎn)含有苦味肽段[15]，最終影響?zhàn)z頭的感官評分。

2.1.3 海藻酸鈉對茯苓糙米黑豆饅頭品質(zhì)的影響

在試驗(yàn)1.3.1配方的基礎(chǔ)上，分別加入混合粉重量0.0%、0.1%、0.2%、0.3%、0.4%的海藻酸鈉，充分混合均勻，然后加入混合粉總重50%的水，按照饅頭的制作工藝進(jìn)行發(fā)酵、醒發(fā)、熟制，冷卻后進(jìn)行感官評價(jià)。感官評價(jià)見表5。

表5 海藻酸鈉對茯苓糙米黑豆饅頭品質(zhì)的影響Table 5 Effects of sodium alginate on quality of fuling brown rice black beans steamed bread

從表5可以看出，海藻酸鈉加入配方中可以改善饅頭的綜合感官評分，特別當(dāng)添加量為0.2%時(shí)，饅頭的各項(xiàng)指標(biāo)較好，感官評分最高。海藻酸鈉加入饅頭中明顯的改善了黏性，使得饅頭黏性發(fā)生改變，口感不粘牙，特別是在此類饅頭配方中既有糙米又有黑豆的情況下，海藻酸鈉起到了很好的親水作用，使配方中幾種不同的化學(xué)成分能夠很好的融合一起，極大了改善了膳食纖維的口感。從表5也可以看出，海藻酸鈉最佳使用量為0.2%。這是因?yàn)楹Ｔ逅徕c具有親水性，一定質(zhì)量分?jǐn)?shù)的海藻酸鈉可以改善面團(tuán)組織的均一性、持水作用及黏結(jié)性，增加面團(tuán)的筋性和持氣性[16]，這有利于饅頭體積的增大。當(dāng)海藻酸鈉質(zhì)量分?jǐn)?shù)超過0.2%，饅頭感官評價(jià)呈下降趨勢。這是因?yàn)檫^量的海藻酸鈉會使面團(tuán)的筋性過強(qiáng)，不利于饅頭的脹發(fā)[17]。

2.1.4 茯苓糙米黑豆饅頭響應(yīng)面試驗(yàn)結(jié)果

根據(jù)單因素試驗(yàn)的結(jié)果，選擇木聚糖酶添加量分別為0.02%、0.03%、0.04%，TG酶添加量分別為0.02%、0.04%、0.06%，海藻酸鈉添加量分別為0.1%、0.2%、0.3%進(jìn)行響應(yīng)面試驗(yàn)。采用TPA模式對饅頭進(jìn)行質(zhì)構(gòu)品質(zhì)的檢測，在質(zhì)構(gòu)儀測試指標(biāo)中，硬度是指樣品達(dá)到一定變形時(shí)所必須的力[18]，即柱形探頭第一次穿沖樣品時(shí)的壓力峰值。理論上講，硬度值、黏附性、咀嚼性與饅頭品質(zhì)成負(fù)相關(guān)。即這3個(gè)指標(biāo)數(shù)值越大，吃起來就越硬，缺乏彈性、綿軟、爽口的感覺；彈性值、膠黏值與饅頭品質(zhì)正相關(guān)，即數(shù)值越大，饅頭吃起來柔軟又勁道、爽口不黏牙。響應(yīng)面試驗(yàn)結(jié)果見表6，硬度、黏結(jié)性、彈性響應(yīng)面擬合曲線[19]及木聚糖酶、TG酶、海藻酸鈉交互作用對茯苓糙米黑豆饅頭品質(zhì)改良的影響見圖1、圖2、圖3。

表6 茯苓糙米黑豆饅頭響應(yīng)面試驗(yàn)結(jié)果Table 6 Response results of fuling brown rice black beans steamed bread

圖1 硬度擬合曲線及木聚糖酶、TG酶、海藻酸鈉交互作用對饅頭硬度的影響圖Fig.1 Effect of hardness curve and xylanase，TG enzyme and sodium alginate on the hardness of steamed bread

圖2 黏結(jié)性擬合曲線及木聚糖酶、TG酶、海藻酸鈉交互作用對饅頭黏結(jié)性的影響圖Fig.2 Effect of cohesiveness curve and xylanase，TG enzyme and sodium alginate on the hardness of steamed bread

圖3 咀嚼性擬合曲線及木聚糖酶、TG酶、海藻酸鈉交互作用對饅頭咀嚼性的影響圖Fig.3 Effect of mastication fit curve and xylanase，TG enzyme and sodium alginate on the chewiness of steamed bread

從圖1、圖2、圖3響應(yīng)面擬合曲線及交互作用影響3D圖可以看出，木聚糖酶、TG酶、海藻酸鈉的添加量均對饅頭品質(zhì)有交互影響。試驗(yàn)中選擇最小的硬度，最小的黏結(jié)性，最大的彈性和適中的咀嚼性為響應(yīng)指標(biāo)[20]，通過響應(yīng)面分析軟件進(jìn)行試驗(yàn)最優(yōu)方案的優(yōu)化，見表7。

按照上述響應(yīng)指標(biāo)，優(yōu)化出4種試驗(yàn)方案，選擇第一種試驗(yàn)方案，進(jìn)行驗(yàn)證性試驗(yàn)。驗(yàn)證試驗(yàn)結(jié)果見表8。

驗(yàn)證試驗(yàn)結(jié)果表明，經(jīng)過品質(zhì)改良的饅頭與未經(jīng)改良饅頭相比具有更好的彈性、更低的黏結(jié)性、更小的硬度、更適宜的咀嚼性，彈性增加40.1%、黏結(jié)性降低38.5%、硬度降低15.5%、咀嚼性降低20.4%，說明對茯苓糙米黑豆饅頭進(jìn)行品質(zhì)改良是有效的，經(jīng)過改良后，饅頭的各項(xiàng)指標(biāo)均比與未經(jīng)改良的饅頭好。

表7 響應(yīng)面試驗(yàn)優(yōu)化推薦試驗(yàn)方案Table 7 Optimize the recommended experimental program of response surface experiments

表8 茯苓糙米黑豆饅頭品質(zhì)改良前后TPA試驗(yàn)對比Table 8 The TPA contrast test before and after modified test of fuling brown rice black beans steamed bread

3 結(jié)論

采用木聚糖酶、TG酶和海藻酸鈉對茯苓糙米黑豆饅頭品質(zhì)進(jìn)行改良。通過單因素試驗(yàn)和響應(yīng)面試驗(yàn)，最終確定茯苓糙米黑豆饅頭品質(zhì)改良最佳試驗(yàn)方案為木聚糖酶添加0.02%、TG酶添加量為0.04%，海藻酸鈉添加量為0.3%，此條件下比對試驗(yàn)表明，經(jīng)過品質(zhì)改良的饅頭與未經(jīng)改良饅頭相比彈性增加40.1%、黏結(jié)性降低38.5%、硬度降低15.5%、咀嚼性降低20.4%。

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Study on Quality Improvement of Fuling Brown Rice Black Beans Steamed Bread

HU Er-kun，ZHANG Shou-yu
（College of Cooking and Food，Henan Polytechnic，Zhengzhou 450046，Henan，China）

Response surface method was used to analysis the effect of xylanase，transglutaminase（TG enzyme）and sodium alginate on fuling brown rice black beans steamed bread，the results showed that the steamed bread had the best quality under the condition of xylanase 0.02%，TG enzyme 0.04%sodium alginate 0.3%.After the improvement of the quality，the elasticity of steamed bread increased 40.1% ，and the cohesiveness decreased 38.5%，the hardness decreased 15.5%，and the chewiness decreased 20.4%.

xylanase；ransglutaminase transglutaminase（TG enzyme）；sodium alginate；response surface test

2017-03-27

河南職業(yè)技術(shù)學(xué)院2016年食品加工技術(shù)專業(yè)特色專業(yè)建設(shè)成果（HZ-2016（39）-08）

胡二坤（1981—），女（漢），講師，研究生，研究方向：糧食、油脂及植物蛋白工程。

10.3969/j.issn.1005-6521.2017.13.024