不同黑小麥品種面粉及饅頭品質(zhì)分析

郝紫瑞，賈玉庫(kù)，葛子菲，畢新銅，張 劍，謝迎新，王晨陽(yáng)，馬冬云

（1.河南農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)學(xué)院∕國(guó)家小麥技術(shù)創(chuàng)新中心，河南 鄭州 450046；2.河南農(nóng)業(yè)大學(xué)河南省小麥技術(shù)創(chuàng)新中心，河南 鄭州 450046；3.河南農(nóng)業(yè)大學(xué)食品科學(xué)技術(shù)學(xué)院，河南 鄭州 450046）

小麥?zhǔn)俏覈?guó)主要糧食作物，2022 年全國(guó)小麥產(chǎn)量1.38×108t。其中40%左右的面粉用于制作饅頭等食品[1]。饅頭是我國(guó)北方人的傳統(tǒng)主食。隨著人民生活水平的提高及市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的進(jìn)一步完善，饅頭加工的商業(yè)化程度日益提高，人們對(duì)饅頭的品質(zhì)要求也越來(lái)越高，不僅要求好看好吃，更要求營(yíng)養(yǎng)健康。

黑小麥?zhǔn)侵负刑烊缓谏?，籽粒顏色呈藍(lán)色、紫色、深褐色或接近于黑色的小麥，具有獨(dú)特的營(yíng)養(yǎng)和保健功能，被稱為營(yíng)養(yǎng)麥[2]。黑小麥籽粒中含有豐富的天然色素，色素含量通常比普通小麥高3～5倍[3]。普通小麥的蛋白質(zhì)含量一般在15%以下，而黑小麥的蛋白質(zhì)含量高達(dá)17%以上[4]。更為重要的是，黑小麥中的蛋白質(zhì)質(zhì)量?jī)?yōu)良、氨基酸種類齊全，且氨基酸總量和必需氨基酸含量均比普通小麥高[5]。黑小麥富含不飽和脂肪酸[6-7]、膳食纖維[8]，以及鋅、硒等微量元素[9]。對(duì)黑小麥面粉加工品質(zhì)的研究表明，黑小麥含面筋蛋白，營(yíng)養(yǎng)價(jià)值高，在蒸煮食品加工方面具有很大潛能[10]。

由于小麥籽粒中的營(yíng)養(yǎng)成分分布不均勻，很多營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)存在于種皮、糊粉層及胚芽中，在將小麥皮層和胚芽去除的制粉過(guò)程中將會(huì)造成營(yíng)養(yǎng)組分的流失[11]。郭賽琴等[12]認(rèn)為剝皮處理可提高黑小麥全粉的營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)，但相對(duì)降低其加工品質(zhì)。王曉曦等[13]對(duì)不同出粉率的小麥粉進(jìn)行粉質(zhì)特性和營(yíng)養(yǎng)組分測(cè)定，表明微量營(yíng)養(yǎng)元素和粉質(zhì)特性在面粉出粉率80%左右達(dá)到最佳狀態(tài)，但是灰分含量偏高。有關(guān)黑小麥營(yíng)養(yǎng)價(jià)值報(bào)道較多，而關(guān)于黑小麥制粉后加工品質(zhì)的研究鮮見(jiàn)報(bào)道。為此，開(kāi)展不同研磨方式下不同黑小麥品種面粉及饅頭品質(zhì)分析，旨在為黑小麥的利用提供參考。

1 材料和方法

1.1 主要試驗(yàn)材料

供試黑寶石1 號(hào)（HBS1）、冀紫439（JZ439）、山東紫麥1號(hào)（SDZM1）黑小麥分別由黑龍江農(nóng)業(yè)科學(xué)院、河北省農(nóng)林科學(xué)院、山東農(nóng)業(yè)大學(xué)選育。對(duì)照品種為白粒小麥品種豫麥49-198（YM49-198）。

1.2 試驗(yàn)方法

1.2.1 黑小麥的3 種研磨方式 全粉：將小麥籽粒用旋風(fēng)磨直接研磨成粉；麥仁粉：將小麥籽粒用脫皮機(jī)脫皮（總質(zhì)量的5%），將得到的麥仁用旋風(fēng)磨磨粉；精粉：將小麥籽粒潤(rùn)麥后，用德國(guó)Brabender公司Junior 磨粉機(jī)磨粉（圖1）。為保證所用面粉粒度水平相同，所用研磨后的面粉統(tǒng)一過(guò)0.2 mm篩。

圖1 不同小麥品種籽粒及面粉Fig.1 Grain and flour of different wheat varieties

1.2.2 蛋白質(zhì)含量及沉降值的測(cè)定 面粉蛋白質(zhì)含量用Kjeltec2300 分析儀（Kjelttec2300，瑞典福斯）測(cè)定。SDS 沉降值根據(jù)AACC 56-70 中的方法測(cè)定。

1.2.3 饅頭的制作方法 饅頭的制作參考文獻(xiàn)[14-15]的方法，200 g 面粉（水分為14%）中，添加4%干酵母，按粉質(zhì)儀吸水率80%加水，在針式攪拌器中以90 r∕min 的速度將面團(tuán)和至最佳狀態(tài)。將所得面團(tuán)發(fā)酵1 h（38 ℃，85%相對(duì)濕度），然后壓片、分割、成型、醒發(fā)（38 ℃、85%相對(duì)濕度），醒發(fā)結(jié)束后把蒸屜放在電磁爐上已沸的蒸鍋中蒸20 min。關(guān)火3 min后揭蓋，迅速轉(zhuǎn)入筐內(nèi)冷卻。

1.2.4 面粉和饅頭L*值、a*值和b*值測(cè)定 采用Minolta CR-400 色差儀進(jìn)行面粉和饅頭色澤測(cè)定。L*值稱為明度指數(shù)，L*=0，表示黑色；L*=100，表示白色。a*表示紅-綠方向，b*表示黃-藍(lán)方向。在測(cè)定過(guò)程中，將MinoltaCR-400 色差儀校準(zhǔn)后選取面粉和饅頭的3個(gè)不同位置進(jìn)行測(cè)定。

1.2.5 饅頭質(zhì)地測(cè)定 饅頭冷卻后，將饅頭放在切片機(jī)上切成12.5 mm 的薄片。采用TPA 測(cè)定饅頭的硬度、黏附性、彈性、黏結(jié)性、黏合性、咀嚼性和回復(fù)性。采用P35柱型壓頭，測(cè)試參數(shù)設(shè)置：測(cè)試前速度為2.0 mm∕s，測(cè)試速度為1.0 mm∕s，測(cè)試后速度為2.0 mm∕s；測(cè)試距離為95%樣品厚度；感應(yīng)力Auto-5 g，壓縮率為40%。

1.2.6 饅頭感官及品嘗評(píng)分項(xiàng)目指標(biāo)測(cè)定 出鍋l h 后稱質(zhì)量，測(cè)定饅頭高度及體積[16-17]。饅頭的評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)采用GB∕T 17320-1998 中的方法，滿分100。其中比容15分、高度5分、表皮色澤10分（主要以光亮度為主）、表面結(jié)構(gòu)10 分、外觀形狀10 分、紋理結(jié)構(gòu)15分、彈性10 分、韌性10 分、黏性10 分、氣味5分。饅頭體積用油菜籽取代法測(cè)定。

1.3 數(shù)據(jù)分析

利用統(tǒng)計(jì)軟件SPSS 22 對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，采用Duncan’s 多重比較法對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行差異顯著性檢驗(yàn)。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同研磨方式下不同品種黑小麥粉蛋白質(zhì)含量及沉降值分析

不同研磨方式下小麥粉蛋白質(zhì)含量表現(xiàn)為麥仁粉＞全粉＞精粉，而沉降值則表現(xiàn)為精粉＞麥仁粉＞全粉（圖2）?？梢?jiàn)，麥仁粉中盡管蛋白質(zhì)含量最高，但蛋白質(zhì)質(zhì)量卻以靠近麥心部分的精粉較好。從圖2可看出，冀紫439和山東紫麥1號(hào)蛋白質(zhì)含量較高，達(dá)14.25%～16.50%；但普通白粒小麥豫麥49-198 蛋白質(zhì)含量高于黑小麥品種黑寶石1 號(hào)。同時(shí)，冀紫439 的沉降值和蛋白質(zhì)含量均高于其他3個(gè)小麥品種。

圖2 不同研磨方式下不同品種黑小麥粉蛋白質(zhì)含量及沉降值Fig.2 Protein content and sedimentation value of different varieties of black wheat flour under different milling methods

2.2 不同研磨方式下不同品種黑小麥粉及饅頭表皮色澤分析

從表1 可以看出，不同研磨方式下不同品種黑小麥粉和饅頭表皮的平均亮度L*值均表現(xiàn)為精粉＞麥仁粉＞全粉，其中全粉L*值較精粉平均下降9.20%，而全粉制作饅頭表皮L*值較精粉制作饅頭下降39.11%。對(duì)于不同的小麥品種，白小麥品種面粉的亮度（精粉、麥仁粉和全粉的亮度分別為94.16、90.94 和87.29）高于相應(yīng)的黑小麥品種面粉。同時(shí)發(fā)現(xiàn)，黑寶石1 號(hào)的精粉表現(xiàn)出較高的L*值（91.99），而在麥仁粉和全粉中其L*值較低。冀紫439 全粉及麥仁粉L*值高于其他黑小麥品種，且差異達(dá)到顯著水平。

表1 不同研磨方式下不同品種黑小麥粉及饅頭表皮色澤分析Tab.1 Color of different varieties of black wheat flour and steamed bread under different milling methods

面粉和饅頭的a*值與亮度L*值變化趨勢(shì)相反，表現(xiàn)為精粉＜麥仁粉＜全粉。精粉、麥仁粉和全粉的a*值平均值分別為-0.22、1.46和1.84，相應(yīng)饅頭表皮a*值分別為0.63、7.99 和9.62，表明所有樣本顏色向綠色方向偏移。對(duì)于不同的小麥品種，豫麥49-198的a*值最低（精粉除外），而冀紫439和山東紫麥1號(hào)a*值較高。同時(shí)可以看出，蒸煮后饅頭表皮的a*值較面粉顯著向綠方向偏移，3種研磨方式下分別較面粉a*值平均增加0.85、6.53和7.78。

b*值提供黃藍(lán)色空間的變化。在精粉、麥仁粉和全粉3 種研磨方式下，所有品種面粉的b*值平均為11.45、9.00 和9.16。蒸煮后饅頭表皮b*值增加，3種研磨方式下，分別增加5.71、12.00 和8.74。饅頭表皮b*值以黑寶石1 號(hào)最低，分別為15.66、15.11 和10.68。

2.3 不同研磨方式下不同品種黑小麥粉制作饅頭質(zhì)構(gòu)特性分析

從表2中看出，在不同研磨方式下饅頭的硬度、黏合性、咀嚼性表現(xiàn)為全粉＞麥仁粉＞精粉，饅頭的黏附性則表現(xiàn)為精粉＞麥仁粉＞全粉，而饅頭的彈性相差不大，結(jié)果表明，饅頭的硬度、黏合性、咀嚼性隨面粉出粉率的增加而增加，而饅頭的黏附性與面粉出粉率呈負(fù)相關(guān)。黑小麥中冀紫439的饅頭硬度比平均硬度高；不同黑小麥品種中山東紫麥1 號(hào)的彈性值最高，其中精粉、麥仁粉和全粉制作饅頭的彈性分別為0.87、0.89 和0.86；而黑寶石1 號(hào)的咀嚼性值最低，分別為8.09、12.87和15.06。

表2 不同研磨方式下不同品種黑小麥粉制作饅頭質(zhì)構(gòu)分析Tab.2 Texture analysis of steamed bread made by different varieties of black wheat flour under different milling methods

2.4 不同研磨方式下不同品種黑小麥粉制作饅頭感官評(píng)價(jià)

從表3 可以看出，不同研磨方式下饅頭的感官評(píng)價(jià)表現(xiàn)為精粉＞麥仁粉＞全粉，這表明面粉的研磨精度越大，饅頭的品質(zhì)越好，面粉出粉率越大，饅頭品質(zhì)越差。從表3還可以看出，不同研磨方式下，山東紫麥1 號(hào)比容值和高度值均大于其他品種（精粉中與白粒小麥相當(dāng)）。不同黑小麥品種中黑寶石1號(hào)的感官評(píng)價(jià)總分最高，其中精粉、麥仁粉和全粉制作饅頭的感官總評(píng)分分別為86.60、81.80 和76.80，分別較平均值高2.91%、5.82%和5.67%。黑小麥營(yíng)養(yǎng)成分主要分布在種皮和糊粉層，從營(yíng)養(yǎng)角度考慮，麥仁粉要比精粉營(yíng)養(yǎng)價(jià)值高；從饅頭感官評(píng)價(jià)可以看出，黑小麥精粉饅頭和麥仁粉饅頭在總分評(píng)價(jià)中差異不大。表明在營(yíng)養(yǎng)價(jià)值損失較少的條件下，麥仁粉饅頭的品質(zhì)較好。

表3 不同研磨方式下不同品種黑小麥饅頭感官評(píng)價(jià)Tab.3 Sensory evaluation of different varieties of black wheat steamed bread under different milling methods

2.5 面粉品質(zhì)與饅頭品質(zhì)指標(biāo)的相關(guān)性分析

由表4 可知，面粉亮度L*值和饅頭感官評(píng)價(jià)中表面色澤呈顯著正相關(guān)（r=0.690，P＜0.013），表明面粉亮度L*值的增加有利于提高饅頭的表面色澤。而面粉a*值則和表面色澤、韌性呈顯著負(fù)相關(guān)，同時(shí)面粉品質(zhì)中蛋白質(zhì)含量和饅頭外觀形狀呈顯著負(fù)相關(guān)。面粉b*值和韌性呈顯著正相關(guān)。

表4 不同品種黑小麥粉品質(zhì)與饅頭感官評(píng)分的相關(guān)分析Tab.4 Correlation analysis between the quality of different varieties of black wheat flour and the sensory evaluation of steamed bread

由表5 可知，饅頭硬度與除了饅頭比容和高度以外的其他感官評(píng)價(jià)指標(biāo)均呈顯著負(fù)相關(guān)，其中與表面色澤、韌性、黏性的相關(guān)系數(shù)分別為-0.854、-0.821 和-0.725，這也表明硬度較高不利于饅頭質(zhì)地的感官評(píng)價(jià)。黏附性與表面色澤（r=0.650）、表面結(jié)構(gòu)（r=0.590）、結(jié)構(gòu)（r=0.634）呈顯著正相關(guān)。黏合性與表面色澤（r=-0.747）、韌性（r=-0.773）呈極顯著負(fù)相關(guān)，與表面結(jié)構(gòu)（r=-0.579）呈顯著負(fù)相關(guān)。

表5 饅頭質(zhì)構(gòu)與饅頭感官評(píng)分的相關(guān)分析Tab.5 Correlation analysis between texture structure and sensory evaluation of steamed bread

3 結(jié)論與討論

黑小麥籽粒具有較高的蛋白質(zhì)、微量元素含量及抗氧化活性，具有更高的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值[18-19]。因此，利用黑小麥品種改善饅頭的營(yíng)養(yǎng)和食用品質(zhì)對(duì)于滿足人民逐漸增加的營(yíng)養(yǎng)健康要求具有重要作用。饅頭色澤是其感官評(píng)價(jià)的一個(gè)關(guān)鍵指標(biāo)，本研究表明，隨著麩皮保留程度的增加，面粉中L*值呈下降趨勢(shì)，而a*值呈增加趨勢(shì)。這主要由于麩皮富含灰分和抗氧化物質(zhì)[20]，同時(shí)籽粒中蛋白質(zhì)含量也與面粉亮度有關(guān)[21]。在蒸煮后饅頭表皮的色澤亮度下降，而a*值和b*值較相應(yīng)面粉中升高，這與趙吉順等[22]的研究結(jié)果相似。蒸煮后饅頭表皮亮度下降可能與饅頭在蒸熟過(guò)程中蛋白質(zhì)、淀粉以及一些與面粉色澤有關(guān)酶活性的變化有關(guān)。盡管研磨精度越高，面粉及饅頭色澤亮度越高，但糊粉層是小麥籽粒中營(yíng)養(yǎng)價(jià)值較高的部分，隨著糊粉層的去除程度加大，營(yíng)養(yǎng)元素的損失程度加大[12]。尤其對(duì)于黑小麥而言，富含抗氧化物質(zhì)的色素主要集中在種皮部分，因此，最大程度保留這部分與保留籽粒的抗氧化能力緊密相關(guān)[23]。前期小麥品質(zhì)生理課題組研究也表明，面粉中的抗氧化活性顯著低于全粉[24]。從營(yíng)養(yǎng)學(xué)角度說(shuō)，全麥粉或最大程度保留糊粉層的剝皮制粉最佳。不同黑小麥面粉顏色存在差異，這可能與不同黑小麥種皮中色素含量及組分差異有關(guān)[25]。本研究中，冀紫439 全粉L*值顯著高于其他黑小麥品種，而黑寶石1 號(hào)精粉的L*值則高于其他黑小麥品種，這可能是由于黑寶石1 號(hào)種皮色素含量高于冀紫439，因此，研磨制粉中剝?nèi)》N皮后的面粉L*值較高。隨著人們對(duì)食品營(yíng)養(yǎng)價(jià)值的重視和對(duì)黑色食品的逐漸接受，黑小麥饅頭的外觀色澤已不是影響?zhàn)z頭品質(zhì)的關(guān)鍵因素。

全粉饅頭的硬度、黏合性和咀嚼性均高于精粉制作的饅頭，這可能是由于全粉中蛋白質(zhì)含量較高。張劍等[26]研究表明，蛋白質(zhì)含量對(duì)饅頭的加工品質(zhì)有顯著影響。SUN 等[27]研究表明，剝皮制粉的效果因小麥品種而異。山東紫麥1 號(hào)和黑寶石1 號(hào)脫皮麥仁粉制作的饅頭評(píng)分均較相應(yīng)全粉制作的饅頭評(píng)分高，而冀紫439 的麥仁粉和全粉制作饅頭的評(píng)分相當(dāng)，同時(shí)黑寶石1 號(hào)制作饅頭的各項(xiàng)質(zhì)構(gòu)指標(biāo)表現(xiàn)出最低值，這可能主要與其蛋白質(zhì)含量較低有關(guān)。冀紫439制作的饅頭感官總評(píng)分較低主要由于其外觀形狀和內(nèi)部結(jié)構(gòu)得分較低，這可能與其蛋白質(zhì)含量較高有關(guān)。提高饅頭品質(zhì)須協(xié)調(diào)好饅頭體積與外觀、結(jié)構(gòu)、彈韌性之間的矛盾；高蛋白質(zhì)含量有利于饅頭體積的增加，但對(duì)饅頭外觀、結(jié)構(gòu)的影響不明顯[27]。饅頭總評(píng)分隨著皮層剝刮程度下降呈下降趨勢(shì)，但山東紫麥1號(hào)和黑寶石1 號(hào)的麥仁粉饅頭與精粉饅頭感官評(píng)分差異并不顯著，表明這2 個(gè)品種比較適宜制作饅頭。本研究表明，在不降低食品感官質(zhì)量的前提下，采用淺剝皮層的制粉方式既可以保留營(yíng)養(yǎng)成分，同時(shí)對(duì)饅頭感官品質(zhì)影響較小。