不同芽萌動狀態(tài)對小麥粉和饅頭品質(zhì)的影響

常 柳 段曉亮 歐陽姝虹 方秀利 張佳靈 孫 輝(國家糧食局科學(xué)研究院，北京 00037)(武漢輕工大學(xué)，武漢 43003)

不同芽萌動狀態(tài)對小麥粉和饅頭品質(zhì)的影響

常 柳1段曉亮1歐陽姝虹1方秀利1張佳靈2孫 輝1
(國家糧食局科學(xué)研究院1，北京 100037)(武漢輕工大學(xué)2，武漢 430023)

旨在研究穗發(fā)芽小麥對加工利用的影響。以2個具有代表性的中國小麥品種為材料，控制發(fā)芽條件獲得鼓泡、萌動、發(fā)芽3種不同芽萌動狀態(tài)的小麥籽粒，按不同比例與正常小麥籽粒分別進(jìn)行配麥和制粉。研究了不同芽萌動比例下面團(tuán)的流變學(xué)特性和發(fā)酵特性，以及饅頭的結(jié)構(gòu)和感官品質(zhì)。隨著3種狀態(tài)小麥比例的增加，面團(tuán)形成時間、穩(wěn)定時間、粉質(zhì)質(zhì)量指數(shù)無顯著變化；F4參數(shù)中面團(tuán)發(fā)酵參數(shù)中的最大發(fā)酵高度和終點(diǎn)發(fā)酵高度和產(chǎn)生氣體總體積均增加；面團(tuán)整體發(fā)酵體積增大，產(chǎn)氣能力提高，持氣能力變?nèi)?；饅頭比容和韌性減小，黏性增加，饅頭切片氣孔逐漸粗糙，感官評分逐漸降低。綜合考慮混合小麥粉品質(zhì)和饅頭感官評價結(jié)果，當(dāng)鼓泡、萌動、發(fā)芽小麥的比例分別50%、20%、3%時，對饅頭品質(zhì)影響不顯著。

鼓泡 萌動 發(fā)芽 面團(tuán)流變學(xué)特性 饅頭

小麥?zhǔn)侵袊饕募Z食作物，在小麥成熟收獲季節(jié)，遇到連綿陰雨天，便會出現(xiàn)大面積的穗上發(fā)芽現(xiàn)象，該現(xiàn)象已成為一種世界性的自然災(zāi)害，在加拿大、澳大利亞、美國以及在我國的東北、華北、黃淮、長江中下游、西南冬麥區(qū)幾乎每年都有穗發(fā)芽現(xiàn)象，嚴(yán)重時會導(dǎo)致小麥絕收[1-3]。大多數(shù)研究表明，小麥穗發(fā)芽不僅使小麥產(chǎn)量下降，還明顯降低小麥粉的食用品質(zhì)、工藝品質(zhì)，同時對后期儲藏也有負(fù)面影響[4-9]。因此，GB/T 1351—2008《小麥》[10]將因種子萌發(fā)造成的“生芽?！睔w為不完善粒，定義為：芽或幼根雖未突破種皮但胚部種皮已破裂或明顯隆起且與胚分離的顆粒，或芽或幼根突破種皮不超過本顆粒長度的顆粒。同時規(guī)定：“三等小麥不完善?！?%”。

《種子學(xué)》中將種子萌發(fā)過程分為4個階段，包括吸脹、萌動、發(fā)芽和成苗[11]。其中，吸脹是種子萌發(fā)的起始階段，種子大量吸水后，所有細(xì)胞體積增大，對種皮產(chǎn)生很大的膨壓，使種皮變軟鼓起或破裂，此狀態(tài)命為“鼓泡”；萌動是種子萌發(fā)的第二階段，種胚體積增至一定程度，胚根尖端突破種皮，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上俗稱“露白”；發(fā)芽是指胚根、胚芽伸出種皮并發(fā)育到一定程度。目前，關(guān)于生芽(萌動和發(fā)芽)對小麥品質(zhì)影響方面的研究較多，有的研究認(rèn)為萌動使小麥品質(zhì)發(fā)生較大的變化[12-13],可以將萌動和發(fā)芽歸為一類，但也有研究認(rèn)為幼芽突破種皮對小麥粉品質(zhì)的影響大于胚根突破種皮[14]。出現(xiàn)生芽對小麥粉品質(zhì)影響結(jié)論各異的主要原因可能是由于鼓泡、萌動、發(fā)芽的檢測和劃分不一致造成的。雖然研究結(jié)果很多，但是仍無法指導(dǎo)小麥加工和收購企業(yè)對芽麥的收購和利用。所以本研究收集鼓泡、萌動、發(fā)芽3種不同芽萌動狀態(tài)的小麥籽粒，按不同比例與正常小麥籽粒分別進(jìn)行配麥和制粉，研究了不同芽萌動比例下面團(tuán)的流變學(xué)特性和發(fā)酵特性，以及饅頭的結(jié)構(gòu)和感官品質(zhì)，綜合分析不同比例的芽萌動狀態(tài)對加工品質(zhì)的影響，在此基礎(chǔ)上有針對性的提出合理指導(dǎo)小麥生產(chǎn)加工對于芽萌動的控制比例，達(dá)到充分合理利用小麥資源、節(jié)糧減損的目的。

1 材料與方法

1.1 供試材料

收集了我國小麥主要生產(chǎn)區(qū)2個代表性樣品：農(nóng)大399(河北石家莊)、揚(yáng)麥18(江蘇揚(yáng)州)。將收集的種子用浸濕的發(fā)芽紙進(jìn)行大規(guī)模籽粒發(fā)芽試驗，并將經(jīng)發(fā)芽處理的小麥樣品自然晾干，以籽粒狀態(tài)作為鑒別標(biāo)準(zhǔn)，篩選鼓泡、萌動、發(fā)芽材料。

1.2 試驗儀器和試劑

T150E/KUBrabender粉質(zhì)儀：德國布拉班德公司；Rheo F4流變發(fā)酵儀：法國肖邦Chopin公司；Swanson針式和面機(jī)和壓片機(jī)：美國National公司；JXFD 7恒溫恒濕箱：北京東孚久恒儀器技術(shù)有限公司；旋轉(zhuǎn)盤式無鋸齒切片機(jī)：美國Graef公司；CC.200.06 C-Cell圖像分析儀：英國Calibre Control International Ltd.；TA-XT.plus物性儀：英國SMS公司。

氯化鈉：北京化工廠，為分析純；酵母：安琪酵母公司。

1.3 試驗方法

1.3.1 配麥

測試不同生理狀態(tài)和正常麥的籽粒水分，按照下述配比方案，以干重計算，人工配比不同芽萌動比例小麥樣品。正常小麥樣品為對照樣品。

鼓泡比例：5%、10%、20%、50%；萌動比例：5%、10%、20%；發(fā)芽比例：0.5%、1%、2%、3%、5%、10%。

1.3.2 制粉

按照NY/T 1094.2—2006方法，用瑞士布勒實驗?zāi)ブ品邸?/p>

1.3.3 面團(tuán)流變學(xué)特性測定方法

水分含量測定按照GB/T 5497—1985的方法；粉質(zhì)曲線：按照GB/T 14614—2006的方法測定；面團(tuán)流變發(fā)酵曲線：按照AACC 89—01.01測定。

1.3.4 饅頭制作及感官評價

參考GB/T 20571—2006附錄A中饅頭的制備方法。參考LS/T 3204—1993，并作修改，總分100分。其中比容(20分)、寬高比(5分)、彈性(10分)、表面色澤(10分)、表面結(jié)構(gòu)(10分)、內(nèi)部結(jié)構(gòu)(20分)、韌性(10分)、黏性(10分)、食味(5分)。對照樣品為北京古船富強(qiáng)粉。

1.3.5 饅頭儀器評價

質(zhì)構(gòu)特性測試：饅頭冷卻1 h后，切取饅頭中心部位20 mm的饅頭芯，采用TA-XT.plus物性儀的SMSP/36R探頭對樣品進(jìn)行質(zhì)構(gòu)測定。參數(shù)：測試前速度：5.0 mm/s；測試速度1.70 mm/s；測試后速度：5.0 mm/s；壓縮程度：50%；停留時間：4 s；引發(fā)力：5.0 g。

紋理測試：采用C-Cell圖像分析儀對其進(jìn)行紋理特性的分析。

1.3.6 統(tǒng)計分析

采用EXCEL和SPSS統(tǒng)計分析軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同芽萌動狀態(tài)對小麥粉面團(tuán)流變學(xué)特性的影響

2.1.1 不同鼓泡比例對小麥粉面團(tuán)流變學(xué)特性的影響

隨著鼓泡比例的增加，吸水率呈下降趨勢(表1)，推測是鼓泡后的小麥蛋白質(zhì)含量下降，淀粉被α-淀粉酶的水解導(dǎo)致。形成時間、穩(wěn)定時間和粉質(zhì)質(zhì)量指數(shù)隨鼓泡比例的增加，雖發(fā)生下降，但變化不顯著(表1)。弱化度隨鼓泡比例的增加，有升高趨勢，當(dāng)鼓泡比例增加到50%，弱化度降低10 FU以上，表明此配比后小麥粉面團(tuán)強(qiáng)度較小，面團(tuán)易流變，加工性能變差[15](表1)。

面團(tuán)發(fā)酵曲線中的最大發(fā)酵高度和終點(diǎn)發(fā)酵高度、氣體釋放曲線中的最大高度和產(chǎn)生氣體總體積均隨鼓泡比例的增加呈現(xiàn)不同程度的增高(表2)，說明鼓泡狀態(tài)會使面團(tuán)發(fā)酵更充分，產(chǎn)氣能力增強(qiáng)，當(dāng)鼓泡比例達(dá)到50%時，揚(yáng)麥18的面團(tuán)最大發(fā)酵高度可以升高6.4 mm，產(chǎn)生CO2的體積可以增加156 mL，農(nóng)大399的面團(tuán)最大發(fā)酵高度升高11.1 mm，產(chǎn)生CO2的體積可以增加231 mL。造成此結(jié)果的原因是由于種子在萌發(fā)過程中，淀粉受淀粉酶活性的影響逐漸分解成單糖和多糖[16]，與使其在面團(tuán)流變發(fā)酵試驗中添加的酵母充分反應(yīng)造成的。

表1 不同鼓泡比例對小麥粉粉質(zhì)參數(shù)的影響

注：同一列不含相同字母表示差異顯著(P<0.05)，余同。

表2 不同鼓泡比例對小麥粉面團(tuán)流變發(fā)酵特性的影響

2.1.2 不同萌動比例對小麥粉面團(tuán)流變學(xué)特性的影響

不同萌動比例對小麥粉粉質(zhì)參數(shù)的影響見表3。揚(yáng)麥18的粉質(zhì)吸水率較正常對照樣品下降，而農(nóng)大399的粉質(zhì)吸水率增加。推測造成此結(jié)果的原因可能是由于農(nóng)大399的面筋質(zhì)量較差，萌動后的小麥粉面團(tuán)又較粘，與混合的漿液粘連在一起，降低扭矩，使加水量增加，也可能反映的不是實際情況。形成時間、弱化度和粉質(zhì)質(zhì)量指數(shù)隨萌動比例的增加，變化不顯著。當(dāng)揚(yáng)麥18的萌動比例達(dá)到20%時，穩(wěn)定時間較其他樣品顯著下降，面團(tuán)的強(qiáng)度變?。晦r(nóng)大399的穩(wěn)定時間無顯著變化。

面團(tuán)發(fā)酵曲線中的最大發(fā)酵高度和終點(diǎn)發(fā)酵高度、氣體釋放曲線中的最大高度和產(chǎn)生氣體總體積均隨萌動比例的增加呈現(xiàn)不同程度的增高(表4)，當(dāng)萌動比例達(dá)到20%時，較正常對照樣品相比，揚(yáng)麥18的面團(tuán)發(fā)酵最大高度上升10.2 mm，產(chǎn)生CO2的體積提高116 mL；農(nóng)大399的面團(tuán)發(fā)酵最大高度上升0.9 mm，產(chǎn)生CO2的體積提高498 mL，造成此現(xiàn)象的原因可能是萌動狀態(tài)分解淀粉的同時，面筋質(zhì)量變差，不能支持發(fā)酵后面團(tuán)。

表3 不同萌動比例對小麥粉粉質(zhì)參數(shù)的影響

表4 不同萌動比例對小麥粉面團(tuán)流變發(fā)酵特性的影響

2.1.3 不同發(fā)芽比例對小麥粉面團(tuán)流變學(xué)特性的影響

當(dāng)發(fā)芽比例為3%時，粉質(zhì)吸水率、形成時間、穩(wěn)定時間、弱化度和粉質(zhì)質(zhì)量指數(shù)與正常對照樣品的數(shù)值無差異(表5)。面團(tuán)發(fā)酵參數(shù)中的最大發(fā)酵高度和終點(diǎn)發(fā)酵高度、氣體釋放曲線中的最大高度和產(chǎn)生氣體總體積在發(fā)芽比例為5%時，處于最高值，當(dāng)發(fā)芽比例達(dá)到10%時，4項指標(biāo)值開始下降(表6)。發(fā)芽狀態(tài)對面粉面筋的影響程度比萌動狀態(tài)大，當(dāng)發(fā)芽比例達(dá)到10%時，小麥粉中的淀粉分解至其他不能與酵母反應(yīng)的糖類，同時面筋質(zhì)劣變，不足以支撐面團(tuán)，同時產(chǎn)生CO2的體積減少。

表5 不同發(fā)芽比例對小麥粉粉質(zhì)參數(shù)的影響

表6 不同發(fā)芽比例對小麥粉面團(tuán)流變發(fā)酵特性的影響

2.2 不同芽萌動狀態(tài)對小麥粉饅頭品質(zhì)的影響

2.2.1 不同芽萌動比例的小麥粉饅頭感官評價

不同芽萌動比例的饅頭感官評價評分結(jié)果見表7和表8。隨著3種生芽狀態(tài)小麥含量的增加，饅頭的比容和寬高比均先減小后升高，主要是小麥粉濕面筋含量的變化對其造成的影響。隨著3種生芽狀態(tài)小麥含量的增加，α-淀粉酶含量增多，面筋結(jié)構(gòu)被破壞，面筋質(zhì)量降低，面筋含量減少，饅頭易塌陷，易緊縮，故比容和寬高比減小；當(dāng)3種發(fā)芽狀態(tài)小麥含量到達(dá)一個臨界點(diǎn)，面筋含量持續(xù)減小，面筋質(zhì)量持續(xù)降低，面筋結(jié)構(gòu)極不穩(wěn)定，面筋與面筋之間的共軛雙鍵斷裂，會造成饅頭的氣孔的體積增大，但氣孔數(shù)量少，氣孔分布不均勻，所以比容和寬高比又增大。

隨著3種芽萌動狀態(tài)比例增加，饅頭的表面色澤和表面結(jié)構(gòu)有所改善，但是內(nèi)部結(jié)構(gòu)評分下降，韌性和黏性的評分受發(fā)芽小麥影響較大，當(dāng)芽麥比例在10%，韌性和黏性評分明顯下降。揚(yáng)麥18的饅頭總分隨芽萌動狀態(tài)比例的增加變化不明顯，而農(nóng)大399的饅頭總分在鼓泡比例50%，萌動比例20%，發(fā)芽比例3%時下降幅度一致。從數(shù)據(jù)上看，當(dāng)鼓泡比例50%，萌動比例20%，發(fā)芽比例3%時，饅頭的品質(zhì)均可接受。

表7 不同芽萌動比例對饅頭評分的影響—農(nóng)大399

表8 不同芽萌動比例對饅頭評分的影響—揚(yáng)麥18

2.2.2 不同芽萌動比例的小麥粉饅頭儀器評價

通過對C-Cell數(shù)據(jù)分析，得到在不同鼓泡、萌動比例狀態(tài)下，揚(yáng)麥18內(nèi)部結(jié)構(gòu)的主要指標(biāo)壁厚、粗細(xì)氣孔對比度、粗糙氣孔體積變化不顯著，當(dāng)發(fā)芽比例達(dá)到3%時，氣孔壁開始變厚，粗糙氣孔體積開始變大，粗細(xì)氣孔對比度變化不明顯(表9)。這與揚(yáng)麥18饅頭感官評價中內(nèi)部結(jié)構(gòu)分變化趨勢一致。

農(nóng)大399在鼓泡狀態(tài)達(dá)到50%時，其內(nèi)部結(jié)構(gòu)的氣孔壁厚、粗細(xì)氣孔對比度和粗糙氣孔體積均處于最低，而當(dāng)萌動、發(fā)芽狀態(tài)的比例增加時，氣孔壁厚、粗糙氣孔體積和粗細(xì)氣孔對比度又變大，導(dǎo)致內(nèi)部結(jié)構(gòu)評分下降(表9)。

通過物性分析，回復(fù)力和壓力松弛分別與饅頭感官評價中的彈性、韌性有相關(guān)關(guān)系，其中恢復(fù)力與彈性呈顯著地負(fù)相關(guān)關(guān)系、壓力松弛與韌性存在顯著的正相關(guān)關(guān)系。

表9 不同芽萌動狀態(tài)饅頭C-Cell和物性分析

3 結(jié)論

3.1 隨著3種狀態(tài)小麥比例的增加，面團(tuán)形成時間、穩(wěn)定時間、粉質(zhì)質(zhì)量指數(shù)無顯著變化；F4參數(shù)中面團(tuán)發(fā)酵參數(shù)中的最大發(fā)酵高度和終點(diǎn)發(fā)酵高度和產(chǎn)生氣體總體積均增加；面團(tuán)整體發(fā)酵體積增大，產(chǎn)氣能力提高，持氣能力變?nèi)酢?/p>

3.2 饅頭比容、寬高比和韌性減小，黏性增加，饅頭切片氣孔逐漸粗糙，感官評分逐漸降低。

3.3 綜合考慮混合小麥粉品質(zhì)和饅頭感官評價結(jié)果，當(dāng)鼓泡、萌動、發(fā)芽小麥的比例分別50%、20%、3%時，對饅頭品質(zhì)影響不顯著。

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Effects of Different Sprouting States on Wheat Flour and Steamed Bread Quality

Chang Liu1Duan Xiaoliang1Ouyang Shuhong1Fang Xiuli1Zhang Jialing2Sun Hui1
(Academy of State Administration of Grain1，Beijing 100037)(Wuhan Polytechnic University2,Wuhan 430023)

The aim of this study was to investigate the effects of germination on processing and utilization.Two representative wheat varieties in China were used to obtain three different states kernels(imbibition,germination and sprouting)by controlling the germination conditions.Three states were blended in different proportions with normal wheat.In this research,the rheological and fermentation properties of the mixed dough were studied,as well as the structure and sensory quality of the steamed bread.The results showed that with the increase of the proportion of wheat in the three states,the development time,stability and farinograph quality number did not change significantly.The increase of maximum fermentation height,the end fermentation height and the total volume of gas was observed in panary fermentation parameter of F4.The overall fermentation volume of the dough increased.The gas production capacity improved,whereas gas holding capacity weakened.The specific volume and toughness of the steamed bread were reduced,while the viscosity was increased.The stomata of the slice of the steamed bread were gradually rough,and the sensory score was reduced.Considering the quality of mixed wheat flour and the sensory evaluation of steamed bread,no obvious impact until the ratio of imbibition,germination and sprouting of wheat was 50%,20% and 3%,respectively.

imbibition,germination,sprouting,dough rheological properties,steamed bread

S512.1

A

1003-0174(2017)09-0022-06

國家重點(diǎn)研發(fā)計劃(2016YFF0201901)

投稿日期：2017-05-19

常柳，女，1983年出生，碩士，糧食品質(zhì)研究

孫輝，女，1971年出生，研究員，糧食品質(zhì)與標(biāo)準(zhǔn)化研究