小麥粉中的主要成分對饅頭品質(zhì)影響的研究進展

王鑫宇，韓艷芳，李 沿，郭子璇，郇美麗?，任晨剛

（1.中糧營養(yǎng)健康研究院有限公司，營養(yǎng)健康與食品安全北京市重點實驗室，老年食品營養(yǎng)北京市工程實驗室，北京 102209；2.中糧利金（天津）糧油股份有限公司，天津 300380；3.中糧糧谷控股有限公司面粉管理部，100010）

饅頭是一種用發(fā)酵的面團蒸制而成的食品，是我國傳統(tǒng)面食，距今已有 1 700多年歷史，深受本國人民的喜愛。據(jù)統(tǒng)計，饅頭的消費量在面制品中占比約50%，在北方約有70%的小麥粉被用來制成饅頭[1]。隨著食品行業(yè)的快速發(fā)展，工業(yè)化生產(chǎn)正逐步取代手工業(yè)，對原料面粉的需求也逐漸由民用粉轉(zhuǎn)向?qū)Ｓ梅?，掌握影響?zhàn)z頭品質(zhì)的關(guān)鍵因素是保證生產(chǎn)出優(yōu)質(zhì)專用粉的必要條件。近年來，隨著人們生活質(zhì)量的提升，大眾對于饅頭的品質(zhì)質(zhì)量也提出了更高的需求。饅頭的品質(zhì)除了與饅頭配方、加工工藝等有關(guān)之外，面粉的品質(zhì)是影響?zhàn)z頭品質(zhì)的決定性因素。而面粉中的組分主要包括淀粉、蛋白質(zhì)、脂類、灰分等。

1 面粉中的淀粉對饅頭品質(zhì)的影響

淀粉含量約占小麥粉的70%～80%，根據(jù)葡萄糖分子之間不同的連接方式，分成直鏈淀粉和支鏈淀粉。葡萄糖經(jīng) α-1,4糖苷鍵連接形成直鏈淀粉，經(jīng)α-1,4糖苷鍵和α-1,6糖苷鍵連接形成支鏈淀粉。在發(fā)酵過程中，淀粉在糖化酶和淀粉酶的作用下分解成糖，為酵母供給養(yǎng)分；在蒸制過程中，當面團溫度升高至 55 ℃以上，酵母促進淀粉酶活化，淀粉加快糖化，面團發(fā)軟，且淀粉吸水發(fā)生糊化，與面筋共同形成饅頭的組織結(jié)構(gòu)。

1.1 破損淀粉含量與饅頭品質(zhì)的關(guān)系

麥粒在研磨過程中由于受到磨輥的碾壓作用，有些淀粉顆粒會形成裂紋或碎片，叫做破損淀粉[2]。適量的破損淀粉對面粉品質(zhì)是有利的，但破損淀粉的含量過高或過低會帶來不利影響，破損淀粉含量對面制品品質(zhì)影響主要表現(xiàn)在以下兩方面：一是對面粉加水量的影響，破損淀粉含量越高，面粉吸水率越高；二是對發(fā)酵速度的影響，破損淀粉含量過低則糖分偏少，酵母養(yǎng)分不足，醒發(fā)不足，導致饅頭體積小口感硬，破損淀粉含量過高則糖分過剩，酵母產(chǎn)氣速度快，醒發(fā)過度，導致饅頭結(jié)構(gòu)粗糙口感發(fā)粘[3]。破損淀粉含量在一定范圍內(nèi)與粉質(zhì)拉伸參數(shù)、糊化參數(shù)及熱穩(wěn)定性具有一定相關(guān)性[4]；破損淀粉的內(nèi)部結(jié)構(gòu)暴露在外更容易與酶發(fā)生作用，而且可以提高面團的吸水率，Ali等[5]研究指出面粉吸水率隨破損淀粉含量的增加而增加，且面團形成時間增加；付奎[6]研究表明破損淀粉通過影響面筋網(wǎng)絡(luò)的形成和面團中水分的分布從而影響?zhàn)z頭品質(zhì)。張蓓[7]的研究結(jié)果表明，面團流變發(fā)酵性能、饅頭比容、亮度及感官評分伴隨破損淀粉含量的增加呈現(xiàn)“∩”形趨勢，中筋小麥粉和高筋小麥粉破損淀粉的DSUc在21.65～25.11和23.56～25.60之間時，饅頭品質(zhì)較好。

1.2 淀粉的糊化特性與饅頭品質(zhì)的關(guān)系

小麥淀粉的糊化特性是影響?zhàn)z頭品質(zhì)的關(guān)鍵因素。崔建濤[8]研究了蕎麥饅頭質(zhì)構(gòu)特性與蕎麥粉糊化特性的關(guān)系，結(jié)果顯示蕎麥粉的回生值與饅頭的硬度和咀嚼性高度正相關(guān)，谷值粘度、最終粘度與饅頭的硬度、咀嚼性正相關(guān)，而衰減值與饅頭的硬度、咀嚼性負相關(guān)。范玉頂[9]以重組自交系群體為原料，利用相關(guān)分析、回歸分析和通徑分析等方法分析了小麥淀粉粘度特性和饅頭品質(zhì)的關(guān)系，結(jié)果表明糊化參數(shù)和饅頭的外觀、組織結(jié)構(gòu)、彈韌性、粘性以及總分等指標顯著正相關(guān)。楊二妹[10]測定8種市售小麥粉的糊化特性和北方饅頭的質(zhì)構(gòu)特性，結(jié)果顯示小麥粉糊化后峰值粘度、最終粘度及崩解值與饅頭彈性顯著正相關(guān)。

1.3 直鏈淀粉含量與饅頭品質(zhì)的關(guān)系

直鏈淀粉主要位于淀粉顆粒內(nèi)部，占小麥淀粉總量22%～26%；支鏈淀粉位于淀粉顆粒外部，占小麥淀粉總量的74%～78%[11]。直鏈淀粉在熱水中可溶解，形成的膠體粘性較小，可增加面團的可塑性，支鏈淀粉需在加熱加壓條件下方可溶于水，生成的膠體粘性大，可增加面團的彈性。當小麥粉的直鏈淀粉比例偏高時，制作的饅頭體積小、口感發(fā)粘、韌性差，當直鏈淀粉比例中等或偏低時，適宜制作優(yōu)質(zhì)饅頭[12]。付苗苗[13]的實驗結(jié)果顯示小麥粉中的直鏈淀粉含量與饅頭硬度、咀嚼度呈正相關(guān)關(guān)系，但與饅頭總評分呈負相關(guān)關(guān)系。

2 面粉中的蛋白質(zhì)對饅頭品質(zhì)的影響

蛋白質(zhì)是小麥粉中的第二大組分，其含量約占小麥粉的 7%～15%，是和饅頭的品質(zhì)密切相關(guān)的影響因素。與蛋白質(zhì)相關(guān)的品質(zhì)指標包括蛋白質(zhì)組成及含量、濕面筋含量、面筋指數(shù)、沉降值、粉質(zhì)特性、拉伸特性等。

2.1 蛋白質(zhì)組成及含量與饅頭品質(zhì)的關(guān)系

小麥蛋白質(zhì)按照溶解性不同可分為四類，清蛋白、球蛋白、麥醇溶蛋白和麥谷蛋白。清蛋白和球蛋白主要分布在小麥顆粒的種皮、糊粉層以及胚中，占總蛋白含量（干基）的15%～25%，稱之為結(jié)構(gòu)蛋白或代謝蛋白；麥谷蛋白和麥醇溶蛋白存在于小麥胚乳，大概占蛋白總量85%，其含量、組成及相互作用決定了小麥粉的加工特性和制品的產(chǎn)品品質(zhì)[14]。麥醇溶蛋白給予面團良好的流動性和延展性[15]，麥谷蛋白與面團的彈韌性密切相關(guān)[16]。麥醇溶蛋白（Gli）和麥谷蛋白（Glu）的比例對面團特性也具有重要影響，隨著Gli/Glu比例的減小，面團形成和穩(wěn)定時間先增大后減小，弱化度減小，拉伸面積先增大后減小，延伸度減小[17]。麥醇溶蛋白是球形的蛋白分子，分子質(zhì)量在30～75 k Da，分子間作用力較弱，其亞基由氫鍵或疏水作用連接形成分子內(nèi)二硫鍵，面團的延展性得到增強；麥谷蛋白是纖維狀的大分子聚合體，分子質(zhì)量在 102～106k Da，其亞基由二硫鍵和次級鍵連接而成，分子間相互作用較強[18-19]。當二硫鍵與還原劑發(fā)生反應(yīng)后，按照相對分子質(zhì)量大小可將麥谷蛋白分為高相對分子質(zhì)量麥谷蛋白亞基（HMW-GS）和低相對分子質(zhì)量麥谷蛋白亞基（LMW-GS）[20]。HMW-GS只占面筋蛋白的10%左右，但是對面筋網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)、面團流變特性和饅頭的品質(zhì)均產(chǎn)生一定影響[21]。馬小樂[22]研究指出HMW-GS的Glu-A1位點有3種變異，其總評分與沉淀值、面團穩(wěn)定時間、形成時間、面筋指數(shù)等品質(zhì)形狀呈極顯著正相關(guān)。

2.2 濕面筋含量和面筋指數(shù)與饅頭品質(zhì)的關(guān)系

由于消費區(qū)域不同，饅頭制品呈現(xiàn)多元化發(fā)展，根據(jù)制作的品類不同，對面粉濕面筋的含量要求不盡相同，如制作廣式饅頭的面粉濕面筋含量一般要求＜26%，制作叉燒包面粉濕面筋含量為20%左右，北方饅頭為確保其體積、彈性和口感，濕面筋含量一般要求＞28%。曹子月[23]指出濕面筋含量與饅頭質(zhì)量和直徑顯著正相關(guān)，與高度負相關(guān)，與饅頭的組織結(jié)構(gòu)、口感和總分正相關(guān)，與饅頭感官評價和色澤評分均呈負相關(guān)，當?shù)鞍踪|(zhì)含量處于 10.5%～12.5%之間，饅頭的比容、彈韌性及總體評分較好[24]。鄭玉嬌[25]指出蕎麥混合粉的濕面筋含量在 33%～34%之間，面團的形成時間、穩(wěn)定時間較長，持氣率相對較好，制成的蕎麥饅頭比容、質(zhì)構(gòu)特性、感官評價均較好。饅頭品質(zhì)與面筋質(zhì)量也密切相關(guān)，面筋指數(shù)在一定程度上可以反映面筋的質(zhì)量。孫祥祥[26]研究指出面筋指數(shù)與饅頭比容和硬度分別呈顯著正相關(guān)和極顯著負相關(guān)。王慧潔[27]研究了鮮食甜玉米粉對面團特性和饅頭品質(zhì)的影響，結(jié)果顯示隨著鮮食甜玉米粉的添加，濕面筋含量和面筋指數(shù)下降，面筋品質(zhì)下降，饅頭的比容和感官評分均有所下降。

2.3 其他與蛋白質(zhì)相關(guān)的指標對饅頭品質(zhì)的影響

2.3.1 降落數(shù)值與饅頭品質(zhì)的關(guān)系

降落數(shù)值的大小體現(xiàn)了 α-淀粉酶的活性，降落數(shù)值越大，α-淀粉酶的活性越低，反之則 α-淀粉酶活性越高[28]。α-淀粉酶可以分解淀粉生成葡萄糖，供酵母發(fā)酵，排出CO2氣體，使饅頭氣孔均勻，體積膨脹，具有良好的感官品質(zhì)，小麥粉的降落數(shù)值與北方饅頭的硬度、咀嚼性呈顯著正相關(guān)，據(jù)相關(guān)報道降落數(shù)值越大，饅頭的品質(zhì)就越好[29]。孫輝[30]的研究結(jié)果也表明，降落數(shù)值與饅頭評價呈極顯著正相關(guān)。

2.3.2 沉降值與饅頭品質(zhì)的關(guān)系

沉降值和小麥蛋白質(zhì)含量、面筋含量密切相關(guān)，且沉降值對面包、饅頭等制品的體積具有重要影響。有研究報道饅頭高度與沉降值呈顯著正相關(guān)，另外蛋白質(zhì)含量和濕面筋含量對饅頭高度也具有正向影響[31]。梁靜[32]發(fā)現(xiàn)饅頭的外觀形狀與蛋白質(zhì)含量、濕面筋含量、沉降值和部分糊化參數(shù)均呈顯著或極顯著正相關(guān)，而且饅頭的彈性與沉降值顯著正相關(guān)。

2.3.3 粉質(zhì)特性和拉伸特性與饅頭品質(zhì)的關(guān)系

粉質(zhì)特性和拉伸特性是評價小麥粉加工制品品質(zhì)的關(guān)鍵指標，綜合表現(xiàn)了小麥粉在加水后面團形成以及擴展過程中的耐揉性、黏彈性和延伸性。程飛[33]發(fā)現(xiàn)饅頭組織結(jié)構(gòu)與面團穩(wěn)定時間、粉質(zhì)指數(shù)、拉伸面積均呈正相關(guān)，而饅頭的彈韌性則與面團形成時間和最大拉伸阻力呈顯著正相關(guān)。張劍[34]選取 32個品種小麥粉測定其粉質(zhì)拉伸特性及制作的饅頭品質(zhì)，研究發(fā)現(xiàn)穩(wěn)定時間和拉伸面積與饅頭得分之間呈顯著正相關(guān)，相關(guān)系數(shù)分別為0.379和0.377；與饅頭比容呈極顯著正相關(guān)，相關(guān)系數(shù)分別為0.511和0.589，但對饅頭的外觀狀態(tài)、組織結(jié)構(gòu)、色澤氣味等指標的影響不顯著。

3 面粉中的脂類對饅頭品質(zhì)的影響

脂類物質(zhì)在小麥粉中只占有極少的比例，但是對面團特性、制品的加工品質(zhì)具有重要影響。小麥粉中的脂類按照極性強弱可分為極性脂、中性脂和非極性脂，在加工過程中，直鏈淀粉在凝膠化過程中與脂類可結(jié)合成淀粉—脂質(zhì)復合物，淀粉的溶解性、糊化特性、流變性質(zhì)都會因此受到影響；除了與淀粉結(jié)合外，極性脂還可以通過疏水鍵或氫鍵兩種作用力與麥谷蛋白和麥醇溶蛋白結(jié)合形成面筋網(wǎng)絡(luò)，增加面團的硬度和彈性[35-36]。趙九永[37]選取6個品種小麥進行脫脂處理并制作饅頭，發(fā)現(xiàn)脫脂處理對弱筋和中高筋小麥粉的影響截然相反，弱筋小麥粉制作的饅頭體積和比容增大，饅頭硬度、黏性和咀嚼性均顯著下降；中強筋小麥粉制作的饅頭則體積和比容減小，硬度、黏性和咀嚼性增加。

4 面粉中的灰分對饅頭品質(zhì)的影響

灰分是小麥粉高溫灼燒后的殘余物，灰分含量直接反映出小麥粉含皮層的多少以及麩皮與胚乳、胚的分離程度，因此灰分是考察面粉加工精度的重要指標，同時直接關(guān)系到饅頭的最終色澤[38]。我國國家標準將小麥粉按照加工精度分為四個等級，其中小麥粉等級越高灰分含量越低。一般高灰分的面粉面筋含量高但質(zhì)量不好，制成的饅頭體積、口感和彈性達不到最佳效果；而低灰分的面粉制作的饅頭外觀、色澤，都具有較好的表現(xiàn)，但是低灰分的面粉取粉部位比較靠前路，破損淀粉含量可能較高，有時會影響?zhàn)z頭的口感，所以需要根據(jù)產(chǎn)品的最終要求，合理調(diào)整取粉系統(tǒng)，盡量控制面粉的灰分在 0.40%～0.55%之間。吳青蘭[39]研究了脫皮率對小麥粉品質(zhì)指標和饅頭品質(zhì)的影響，發(fā)現(xiàn)隨著脫皮率的增加，小麥粉的灰分含量降低，制作的饅頭比容增加，饅頭芯的白度明顯提高，饅頭的黏彈性、色澤、組織結(jié)構(gòu)均有所改善。宋琛琛[40]指出隨著加工精度降低，面粉的灰分含量明顯升高，相應(yīng)地面粉白度降低，比容減小，所制作的饅頭色澤變差，感官評價總分降低，高徑比先降低后升高。

5 展望

目前國內(nèi)外對于面粉中的主要成分與饅頭品質(zhì)關(guān)系的研究已經(jīng)較為深入，尤其是集中于蛋白質(zhì)對饅頭品質(zhì)的影響研究。然而對于面粉中的少量和微量組分，如破損淀粉、脂類、酶類、非淀粉多糖、維生素、膳食纖維、礦物質(zhì)、色素等的相關(guān)研究較少，事實上這些微量組分給饅頭帶來的影響也相當重要。隨著社會發(fā)展和人民生活水平的提高，饅頭專用粉的優(yōu)勢日漸凸顯，今后應(yīng)加強面粉中的各類成分與饅頭品質(zhì)關(guān)系的研究，為生產(chǎn)饅頭專用粉和制作優(yōu)質(zhì)饅頭提供理論依據(jù)。