高筋粉添加量對(duì)油塔子品質(zhì)的影響

陳舒唱，沈阿倩，馮作山，白羽嘉，陳 琪，張 月，吐賽力，黃文書

（新疆農(nóng)業(yè)大學(xué)食品科學(xué)與藥學(xué)學(xué)院，新疆 烏魯木齊 830052）

油塔子，因其形狀似塔而得名，其層次多且細(xì)膩，每一層都薄如蟬翼，拎著油塔子的“塔頂”可以帶起整個(gè)，一層一層呈現(xiàn)螺旋狀下垂并且不斷開；在油塔子的面里面摻有油脂，味美可口，一般作為早點(diǎn)配合粉湯食用，是新疆各族人民喜愛的一種面食佳肴[1-2]。油塔子制作的主要原料小麥面粉富含碳水化合物、蛋白質(zhì)、維生素和Ca、Fe、K、P、Mg等礦物質(zhì)，具有養(yǎng)心益腎和健脾厚腸等功效[3]。

國(guó)內(nèi)外關(guān)于油塔子研究很少[2]，但針對(duì)面制品品質(zhì)的評(píng)價(jià)體系眾多，如面團(tuán)流變學(xué)特性[4-5]、糊化特性[6-7]、感官特性[8-9]、質(zhì)構(gòu)特性[10]等，只采用單一的體系評(píng)價(jià)油塔子的品質(zhì)，很難看出不同比例高筋粉油塔子品質(zhì)特性的差異，采用科學(xué)的統(tǒng)計(jì)分析方法至關(guān)重要[11]。在科學(xué)研究中為了獲取事物本質(zhì)屬性，通常需要對(duì)多個(gè)變量進(jìn)行觀測(cè)和分析，多變量大樣本數(shù)據(jù)雖為研究提供豐富的信息，但因許多變量之間可能存在相關(guān)性，增加了數(shù)據(jù)分析的復(fù)雜性[12]。主成分分析（principal component analysis，PCA）可以用幾個(gè)綜合變量替代原來眾多變量，并保持?jǐn)?shù)據(jù)集對(duì)方差貢獻(xiàn)最大的特征[13-14]。PCA在果蔬[15]、奶制品[16]、發(fā)酵食品[17]、焙烤食品[18]等品質(zhì)特性分析中已有報(bào)道，在相應(yīng)綜合品質(zhì)評(píng)價(jià)中也有應(yīng)用，張懷予等[19]以花色饅頭質(zhì)構(gòu)指標(biāo)結(jié)合感官評(píng)定，應(yīng)用PCA的方法綜合評(píng)價(jià)花色饅頭品質(zhì)，伍婧等[13]過對(duì)各組掛面主成分評(píng)分結(jié)果進(jìn)行分析，表明采用PCA法作為掛面質(zhì)構(gòu)品質(zhì)評(píng)價(jià)方法可行。而有關(guān)于以不同比例高筋粉與市售小麥粉為原料制備油塔子的感官、質(zhì)構(gòu)及理化品質(zhì)間多變量指標(biāo)的PCA鮮見相關(guān)報(bào)道研究。

不同比例高筋粉會(huì)影響油塔子的微觀結(jié)構(gòu)、基本指標(biāo)及感官品質(zhì)，油塔子的工業(yè)化生產(chǎn)對(duì)面團(tuán)筋度也有很高要求。本實(shí)驗(yàn)以不同比例高筋粉與市售小麥面粉為原料制備油塔子，研究油塔子的微觀結(jié)構(gòu)，對(duì)油塔子的基本性質(zhì)、質(zhì)構(gòu)以及感官評(píng)定進(jìn)行PCA，對(duì)油塔子品質(zhì)進(jìn)行綜合評(píng)定，分析其變化規(guī)律。為進(jìn)一步改善油塔子品質(zhì)研究提供基礎(chǔ)資料，以期建立油塔子的科學(xué)評(píng)價(jià)體系，為油塔子的工業(yè)化生產(chǎn)提供技術(shù)支撐，具有一定的參考價(jià)值和現(xiàn)實(shí)意義。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

小麥面粉（含水量12.1%，濕面筋質(zhì)量分?jǐn)?shù)34%，蛋白質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)10.3%） 中糧八一面業(yè)有限公司；高筋粉（含水量13.6%，濕面筋質(zhì)量分?jǐn)?shù)37%，蛋白質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)12%） 安琪百鉆股份有限公司；菜籽油 新疆烏魯木齊海陽(yáng)霞油脂科技有限公司；加碘日曬自然鹽中鹽上海市鹽業(yè)有限公司；高活性干酵母 安琪酵母股份有限公司；羊尾巴油由新疆農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)院食府二樓餐廳提供。

1.2 儀器與設(shè)備

JEA202型電子天平 上海浦春計(jì)量?jī)x器有限公司；ISQ-500H型陳列蒸包柜 廣州市英紐特西廚設(shè)備有限公司；101-3EBS型電熱鼓風(fēng)干燥箱 北京市永光明醫(yī)療儀器有限公司；85-2A型恒溫磁力攪拌器 江蘇金怡儀器科技有限公司；NH-A-1808型色差儀 上海雷磁儀器有限公司；TA-XT Plus型物性測(cè)試儀 英國(guó)Stable Micro System公司；7610F型掃描電鏡 日本電子株式會(huì)社；FE28型pH計(jì) 梅特勒-托利多儀器（上海）有限公司。

1.3 方法

1.3.1 復(fù)配粉的制備

將小麥粉與高筋粉按不同比例（高筋粉占復(fù)配面粉總質(zhì)量的0%、10%、20%、30%、40%、50%和60%）進(jìn)行充分的干粉混合，常溫放置24 h[20]。

1.3.2 油塔子制作

工藝流程：原料→加水混合→和面→靜置10 min→搟薄→卷邊→切割成小段→醒發(fā)10 min（溫度（30±1）℃、相對(duì)濕度70%～80%）→扭成塔狀→醒發(fā)10 min（溫度（30±1）℃、相對(duì)濕度70%～80%）→蒸制25 min。

稱取復(fù)配粉100 g，依次加入1.5%酵母、3%白沙糖、1.5%鹽、63%水，和面至面團(tuán)均勻、表面光滑即可；制作的面團(tuán)初次醒發(fā)10 min后，將面團(tuán)搟薄拉開，邊拉邊卷，同時(shí)涂抹混合油（羊尾巴油與菜籽油），拉至薄而透亮，待卷好后搓成細(xì)條；將細(xì)條切成若干小段，蓋上保鮮膜醒發(fā)10 min（溫度（30±1）℃、相對(duì)濕度70%～80%）；然后將細(xì)條用手?jǐn)Q成塔狀，再次醒發(fā)10 min（溫度（30±1）℃、相對(duì)濕度70%～80%），放入蒸箱中蒸制25 min，出鍋。

1.3.3 油塔子基本指標(biāo)的測(cè)定

1.3.3.1 油塔子色澤的測(cè)定

采用色差計(jì)測(cè)定冷卻后的油塔子內(nèi)部的色澤，使用色差計(jì)前需進(jìn)行白板校正。其中L代表亮度，a代表紅綠值，b代表黃藍(lán)值[21]。每個(gè)樣品重復(fù)測(cè)定10 次，取平均值。

1.3.3.2 油塔子比容的測(cè)定

油塔子蒸制25 min，出鍋后在室溫下冷卻1 h，稱質(zhì)量并測(cè)定體積。每個(gè)樣品重復(fù)3 次，并取平均值。比容計(jì)算公式如下：

1.3.3.3 油塔子高徑比測(cè)定

油塔子蒸制25 min，出鍋后在室溫下冷卻1 h，用游標(biāo)卡尺測(cè)定油塔子的高度H和最大直徑D，油塔子高徑比記作H/D，重復(fù)測(cè)定3 次取平均值。

1.3.3.4 油塔子pH值測(cè)定

pH值測(cè)定參照GB/T 21118—2007《小麥粉饅頭》。油塔子出鍋后在室溫下冷卻1 h后，取油塔子中心部位，稱取10 g，分割成小碎末放入燒杯中，加入90 g蒸餾水，在磁力攪拌器上攪拌30 min，使其成為均勻的懸濁液。靜置10 min，用pH計(jì)測(cè)定pH值。重復(fù)測(cè)定3 次取平均值。

表1 油塔子感官評(píng)定評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)Table 1 Criteria for sensory evaluation of Youtazi

1.3.4 油塔子質(zhì)構(gòu)特性的測(cè)定

參考拱姍姍[22]和王軍等[23]方法，并進(jìn)行適當(dāng)修改。取出蒸好的油塔子，在室溫下冷卻1 h，切成厚度為15 mm×15 mm×15 mm大小的長(zhǎng)方體，測(cè)定油塔子的質(zhì)構(gòu)。程序參數(shù)設(shè)定為P/36R探頭，測(cè)試前速率為3.0 mm/s，測(cè)試速率為1.0 mm/s，測(cè)試后速率為3.0 mm/s，應(yīng)變力為50%，兩次壓縮間隔為5.0 s，觸發(fā)力為5.0 g，引發(fā)類型為自動(dòng)，感應(yīng)力為Auto-5 g。測(cè)試前先用擦鏡紙將探頭擦拭干凈后，重復(fù)測(cè)試操作。取3 次測(cè)試平均值。

1.3.5 油塔子感官評(píng)定

根據(jù)面包烘焙品質(zhì)評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)[24]，以及參考王宏茲[25]、和Ulziijargal[26]等方法并進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整。評(píng)價(jià)小組由學(xué)習(xí)過感官評(píng)定6 人組成，評(píng)分感官評(píng)定指標(biāo)包括：外觀、色澤、風(fēng)味、口感和總體可接受程度。評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)采用7分制，樣品被隨機(jī)分給每位評(píng)定人員，依次進(jìn)行打分。評(píng)定結(jié)果并取平均值。評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)見表1。

1.3.6 掃描電鏡

取1.3.2節(jié)蒸制出鍋復(fù)配粉油塔子，切成大小為4 mm×4 mm×2 mm，于－55 ℃冷凍干燥24 h，將導(dǎo)電膠帶貼于樣品臺(tái)上，再將樣品緊貼導(dǎo)電膠，將粘貼好的樣品放入噴金臺(tái)進(jìn)行噴金處理，500 倍數(shù)下觀察結(jié)構(gòu)，分析高筋粉的添加量對(duì)油塔子微觀結(jié)構(gòu)的影響。

1.4 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析

2 結(jié)果與分析

2.1 油塔子理化指標(biāo)分析

2.1.1 高筋粉對(duì)復(fù)配粉油塔子色澤及pH值的影響

由表2可知，在高筋粉添加量為0%～60%時(shí)，油塔子的L值呈現(xiàn)“低-高-低”的變化趨勢(shì)，高筋粉添加量為0%、10%、20%、30%和40%、50%、60%的L值逐漸下降，變化不顯著（P＞0.05），顏色變化在可接受范圍之內(nèi)。高筋粉添加量為30%，油塔子的a值和b值達(dá)到最大值，為3.31、18.31?？傮w上，高筋粉的添加對(duì)油塔子色澤變化影響并不顯著（P＞0.05）。油塔子的pH值也是評(píng)價(jià)油塔子食用品質(zhì)的重要指標(biāo)之一。由表2還可知，復(fù)配粉中隨著高筋粉添加量從0%提高到60%時(shí)，油塔子的pH值逐漸降低，pH值從6.29降至6.19，降低了0.1。高筋粉添加量為0%、10%、20%和30%、40%、50%、60%之間存在顯著差異（P＜0.05）。高筋粉本身具有較好的持水性，使面團(tuán)可以維持較好的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，越多的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)有利于持氣量的維持，添加高筋粉可促進(jìn)油塔子面團(tuán)的醒發(fā)以及面團(tuán)中CO2的產(chǎn)生。油塔子面團(tuán)在發(fā)酵過程中，乳酸菌發(fā)酵會(huì)生成乳酸等物質(zhì)，醋酸菌利用酵母產(chǎn)生的乙醇發(fā)酵生成醋酸和水，酵母菌產(chǎn)生的CO2滯留，部分溶于水，也會(huì)產(chǎn)生碳酸，碳酸和醋酸都屬于較弱的有機(jī)酸[22]，使復(fù)配粉油塔子、pH值下降。這與薛麗麗[27]研究結(jié)果一致。

表2 高筋粉對(duì)復(fù)配粉油塔子色澤及pH值的影響Table 2Effect of high-gluten flour on the color and pH of Youtazi

2.1.2 高筋粉對(duì)復(fù)配粉油塔子質(zhì)構(gòu)的影響

表3 高筋粉對(duì)復(fù)配粉油塔子質(zhì)構(gòu)特性的影響Table 3Effect of high-gluten flour on the texture of Youtazi

質(zhì)構(gòu)分析可以定量地觀察混合粉或添加劑對(duì)面包物化特性的影響[28]。由表3可得，隨著高筋粉含量的增加，油塔子的硬度、膠著性、咀嚼性總體呈現(xiàn)先降低再升高的趨勢(shì)，添加40%的高筋粉制作出的油塔子硬度、膠著性、咀嚼性均達(dá)到最低值，為458.46 g、372.24 g、360.71 mJ，說明高筋粉添加量為40%時(shí)油塔子質(zhì)地松軟。復(fù)配粉中高筋粉添加量為0%、10%、20%、30%和40%、50%、60%膠著性呈現(xiàn)顯著性差異（P＜0.05）。添加不同比例高筋粉油塔子的彈性和回復(fù)性、凝聚性差異性不顯著（P＞0.05）。

2.1.3 高筋粉對(duì)復(fù)配粉油塔子感官的影響

表4 高筋粉對(duì)油塔子感官指標(biāo)評(píng)分的影響Table 4Effect of high-gluten flour on sensory evaluation of Youtazi

比容的大小一般反映油塔子制作過程中的發(fā)酵程度，比容越大表明油塔子面團(tuán)面筋強(qiáng)度越大，發(fā)酵越好，比容越小會(huì)影響油塔子成品的口感，增加成本[29-30]；高筋粉添加量低于40%時(shí)，混配粉中面筋蛋白含量低，導(dǎo)致面筋網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)較差，面團(tuán)持氣能力較弱，從而油塔子比容較小，在高筋粉添加量為40%，比容評(píng)分顯著達(dá)到最大，為1.93，此時(shí)面團(tuán)所形成的面筋網(wǎng)絡(luò)穩(wěn)定性強(qiáng)。感官評(píng)價(jià)的高低可直接反映油塔子被消費(fèi)者接受的程度。由表4可得，隨著高筋粉添加量的增加，油塔子的外觀形狀、口感、色澤和綜合評(píng)分均顯著增加（P＜0.05），在高筋粉添加量超過40%時(shí)，感官評(píng)分略有下降。說明高筋粉添加量為40%時(shí)，油塔子整體外觀較好，較符合人們的要求，各項(xiàng)感官評(píng)分較受人們喜歡。適量添加高筋粉在市售小麥粉中，增加了油塔子面團(tuán)面筋蛋白，有利于面團(tuán)的醒發(fā)，使油塔子松軟可口，并且風(fēng)味優(yōu)于純市售小麥粉制作的油塔子。

2.1.4 高筋粉添加量對(duì)復(fù)配粉油塔子微觀結(jié)構(gòu)的影響

圖1 高筋粉對(duì)油塔子微觀結(jié)構(gòu)的影響（×500）Fig.1 Effect of high-gluten flour on microstructure of Youtazi (× 500)

表5 油塔子指標(biāo)相關(guān)性分析Table 5 Correlation coefficients between physicochemical, texture and sensory attributes of Youtazi

如圖1所示，高筋粉含量不同，對(duì)油塔子內(nèi)部微觀結(jié)構(gòu)存在一定程度的差異性，主要因?yàn)椴煌壤呓罘凼箯?fù)配粉面筋蛋白含量不同。由于油塔子的層數(shù)很薄，制作過程中油脂涂抹在面皮表面，隨著蒸煮過程的進(jìn)行，部分油脂附著在食物表面，慢慢滲入油塔子內(nèi)部孔隙中。隨著高筋粉含量的增加，油塔子表面形成的褶皺較少，粗糙度較低，形成較多而大的蜂窩狀孔洞，內(nèi)部結(jié)構(gòu)松軟，淀粉顆粒較小。圖1中凸起的部分為淀粉顆粒，油脂將淀粉顆粒包裹住，隨著高筋粉含量的增加，淀粉顆粒逐漸減小，表面平整且形態(tài)均勻，說明添加高筋粉有助于改善油塔子品質(zhì)。

2.2 油塔子品質(zhì)綜合評(píng)價(jià)

2.2.1 油塔子品質(zhì)指標(biāo)相關(guān)性分析

添加不同比例高筋粉所制作油塔子的理化指標(biāo)及質(zhì)構(gòu)、感官指標(biāo)進(jìn)行PCA。先對(duì)原始數(shù)據(jù)矩陣進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化，得到進(jìn)行PCA的18 個(gè)變量之間的相關(guān)系數(shù)矩陣（表5）。這些指標(biāo)反映的信息在不同程度上均有關(guān)聯(lián)，因此在一定程度上反映的信息有所重疊，但相關(guān)系數(shù)并不能完全真實(shí)反映因素與結(jié)果之間的相關(guān)性，故采用PCA的方法對(duì)不同比例高筋粉進(jìn)行品質(zhì)評(píng)定。

2.2.2 各成分特征值與方差貢獻(xiàn)率

為確定各品質(zhì)指標(biāo)對(duì)油塔子質(zhì)構(gòu)特性以及感官特性的貢獻(xiàn)程度，使用PCA法確定影響油塔子質(zhì)構(gòu)以及感官的主要因素。對(duì)油塔子的理化品質(zhì)、質(zhì)構(gòu)特性及感官評(píng)分中的18 個(gè)指標(biāo)進(jìn)行主成分加權(quán)：L值、a值、b值、高徑比、pH值、硬度、膠黏性、彈性、凝聚性、膠著性、咀嚼性、回復(fù)性、比容、表觀狀態(tài)、風(fēng)味、表皮色澤、口感、總體可接受程度。

2.2.3 主成分載荷圖

表6 主成分方差解釋Table 6 Eigenvalues of first six principal components and their contribution rates to total variance

為了更直觀地表現(xiàn)樣品與指標(biāo)之間的關(guān)聯(lián)，以前兩個(gè)主成分作載荷圖和散點(diǎn)圖，由表6可知，前2 個(gè)主要成分累計(jì)方差貢獻(xiàn)率為70.034%，有較少信息損失可以說明樣品大部分信息。由圖2可知，L值、高經(jīng)比、pH值、硬度、凝聚性、膠著性、咀嚼性、比容、表觀狀態(tài)、風(fēng)味、表皮色澤、口感和總體可接受程度由PC1解釋；其中高徑比、凝聚性、比容、表觀狀態(tài)、風(fēng)味、表皮色澤、口感和總體可接受程度分布在PC1的正半軸；L值、pH值、硬度和膠著性在PC1的負(fù)半軸。PC2包含的指標(biāo)有a值、b值、彈性、膠黏性和回復(fù)性；其中彈性和回復(fù)性在PC2的正半軸；a值、b值和膠黏性在PC2的負(fù)半軸。由圖3可知，0%和10%添加量樣品的膠著性、咀嚼性、pH值和硬度體現(xiàn)較好，50%添加量樣品較好地體現(xiàn)了風(fēng)味和總體可接受成度等感官評(píng)價(jià)指標(biāo)，并且樣品在PC1上隨著高筋粉添加量的增加隨之逐漸由負(fù)半軸轉(zhuǎn)向正半軸，其中40%添加量位于最右端。

圖2 高筋粉對(duì)第1、2主成分載荷圖Fig.2 Loading plot of PC1 versus PC2 for Youtazi incorporated with highgluten flour

圖3 高筋粉對(duì)第1、2主成分散點(diǎn)圖Fig.3 Scatter plot of PC1 versus PC2 for Youtazi incorporated with highgluten flour

2.2.4 各品質(zhì)綜合評(píng)判

為了進(jìn)一步評(píng)價(jià)高筋粉添加量對(duì)油塔子品質(zhì)的影響，采用最大方差法將主成分因子進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，以特征值大于1的4 個(gè)主成分所對(duì)應(yīng)的主成分值進(jìn)行綜合評(píng)判，依據(jù)加權(quán)公式：

得到總共得分F值，根據(jù)該模型計(jì)算得添加不同比例高筋粉制作油塔子品質(zhì)的的綜合得分見表7，PC1包含指標(biāo)L值、高徑比、pH值、硬度、膠著性、咀嚼性、表觀狀態(tài)；PC2所包含指標(biāo)比容、風(fēng)味、表皮色澤、口感；PC3包含指標(biāo)彈性、凝聚性、回復(fù)性；PC4包含指標(biāo)a值、b值、膠黏性。油塔子品質(zhì)綜合得分大小排序?yàn)椋禾砑恿?0%＞添加量50%＞添加量60%＞添加量30%＞添加量20%＞添加量10%＞添加量0%。由此可見，綜合考慮復(fù)配粉對(duì)油塔子的微觀結(jié)構(gòu)、基本指標(biāo)及感官品質(zhì)的影響，得出高筋粉添加量為40%油塔子品質(zhì)的綜合得分最高，可以作為最優(yōu)添加量。

表7 不同比例高筋粉油塔子品質(zhì)的綜合排名Table 7 Ranking of comprehensive quality scores of Youtazi incorporated with different proportions of high-gluten flour

3 結(jié) 論

本實(shí)驗(yàn)研究了將高筋粉添加到市售小麥粉中制成油塔子，分析高筋粉不同添加量的復(fù)配粉對(duì)油塔子的微觀結(jié)構(gòu)、基本指標(biāo)及感官品質(zhì)的影響，并對(duì)其理化品質(zhì)指標(biāo)進(jìn)行PCA。油塔子品質(zhì)評(píng)價(jià)基礎(chǔ)決定了評(píng)價(jià)效果，目前國(guó)內(nèi)鮮見針對(duì)油塔子品質(zhì)影響建立評(píng)價(jià)模型。隨著高筋粉添加量的增加，油塔子的表觀狀態(tài)、口感、表皮色澤和綜合評(píng)分均顯著增加，在高筋粉添加量為40%時(shí)達(dá)到峰值。經(jīng)PCA得出，不同比例高筋粉其油塔子品質(zhì)評(píng)價(jià)的綜合得分為：添加量40%＞添加量50%＞添加量60%＞添加量30%＞添加量20%＞添加量10%＞添加量0%。綜合考慮，復(fù)配粉油塔子微觀結(jié)構(gòu)、基本指標(biāo)及感官品質(zhì)的影響，并經(jīng)PCA得高筋粉添加量為40%油塔子品質(zhì)最佳。

此外，本實(shí)驗(yàn)所建立的PCA模型對(duì)于綜合評(píng)價(jià)油塔子品質(zhì)具有很好的效果，并對(duì)油塔子品質(zhì)評(píng)價(jià)有一定的參考價(jià)值，同時(shí)為油塔子在蒸煮方面及工業(yè)化生產(chǎn)選擇適宜的方式提供理論參考。