雜糧保健饅頭的研制及消化功能評價

王 璇，朱 玲，孔欣欣

（鄭州科技學(xué)院 食品科學(xué)與工程學(xué)院，河南 鄭州 450064）

饅頭是我國日常主食之一，隨著食品工業(yè)發(fā)展，主食類產(chǎn)品加工精細化程度越來越高，普通小麥饅頭易消化且血糖生成指數(shù)（GI）較高。長期食用GI值過高的食物會引發(fā)糖尿病、肥胖、心腦血管等疾病[1]。低GI食品在預(yù)防和治療糖尿病方面具有重要作用，已被作為指導(dǎo)糖尿病人飲食的有效指標，可作為糖尿病人膳食干預(yù)的指導(dǎo)依據(jù)[2]。雜糧含有豐富的必需氨基酸和膳食纖維，將其加入饅頭中，可減少饅頭中淀粉的相對含量，降低饅頭的GI值，改變饅頭的感官品質(zhì)和質(zhì)構(gòu)特性[3]。以小麥粉、高粱粉、燕麥粉、蕎麥粉、薏米粉、黑豆粉為主要原料，開發(fā)一款GI值較低的雜糧保健饅頭，研究最優(yōu)生產(chǎn)工藝，并通過質(zhì)構(gòu)測試和體外模擬消化試驗，驗證其感官及消化功能特性，對開發(fā)特定人群可食用的保健主食具有重大意義。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

高粱粉、燕麥粉、蕎麥粉、薏米粉、黑豆粉、小麥粉，均購自丹尼斯超市；即發(fā)活性干酵母，安琪酵母股份有限公司提供；胃蛋白酶、α-淀粉酶、葡萄糖苷酶，美國Sigma-Aldrich公司提供。

和面機，青島漢尚電器有限公司產(chǎn)品；壓片機，北京俊媳婦壓面機有限公司產(chǎn)品；食品發(fā)酵箱，廣州市泓鋒食品機械有限公司產(chǎn)品；低溫保存箱，青島海爾特種電器有限公司產(chǎn)品；食品電子溫度計，北京恒瑞鑫達科技有限公司產(chǎn)品；TA-XTplus型質(zhì)構(gòu)儀，英國Stable Micro System公司產(chǎn)品。

1.2 試驗方法

1.2.1 工藝流程

燕麥粉+蕎麥粉+高粱粉+黑豆粉+薏米粉+小麥粉→預(yù)混→和面（加入安琪干酵母+水）→發(fā)酵→壓片→成型→醒發(fā)→蒸制→冷卻→成品。

1.2.2 操作要點

（1）調(diào)制面團。稱取適量小麥粉、高粱粉、燕麥粉、蕎麥粉、薏米粉、黑豆粉與溶有酵母的溫水加入和面機中迅速攪拌5 min，直至無生粉，柔軟、不黏手、富含彈性和外表光滑的程度。將和好的面團包裹保鮮膜，在相對濕度70%，溫度35℃的發(fā)酵箱中發(fā)酵60 min。

（2）成型。調(diào)制好的面團使用壓面機反復(fù)折疊壓面10次，使面團中的氣泡全部排出且表面光滑，分成大小相等的面胚，搓揉成型。

（3）醒發(fā)。把成型的面坯置于濕度70%，溫度35℃的恒溫發(fā)酵箱中醒發(fā)30 min。

（4）蒸制。待水沸騰后，將醒發(fā)好的饅頭放入鍋中，蒸制25 min。

（5）冷卻。出鍋，自然冷卻至室溫，進行試驗。

1.2.3 單因素試驗設(shè)計

經(jīng)多次預(yù)試驗，以小麥粉質(zhì)量為基準，雜糧粉添加量30%，水添加量60%，酵母添加量1.1%，醒發(fā)時間30 min，蒸制時間25 min的條件下，雜糧粉最佳配比為高粱粉40%，蕎麥粉20%，燕麥粉25%，薏米粉7.5%，黑豆粉7.5%。在此基礎(chǔ)上，分別考查雜糧粉添加量（10%，20%，30%，40%，50%）、酵母添加量（0.7%，0.9%，1.1%，1.3%，1.5%）、水添加量（50%，55%，60%，65%，70%）、醒發(fā)時間（15，20，25，30，35 min）4個因素對雜糧饅頭感官評價的影響。

1.2.4 正交試驗設(shè)計

在單因素試驗基礎(chǔ)上，小麥粉質(zhì)量為基準，將雜糧粉添加量、酵母粉添加量、水添加量、醒發(fā)時間作為試驗因素，設(shè)計L9（34）正交試驗，確定雜糧保健饅頭的最優(yōu)工藝。

正交試驗因素與水平設(shè)計見表1。

表1 正交試驗因素與水平設(shè)計

1.2.5 產(chǎn)品感官評價指標

邀請10名有經(jīng)驗的人員對雜糧保健饅頭進行感官評分，結(jié)果取平均值。雜糧保健饅頭的感官評分標準參考國標[4]。

感官標準見表2。

表2 感官標準

1.2.6 雜糧保健饅頭質(zhì)構(gòu)測定

用TPA質(zhì)構(gòu)模擬咀嚼運動，對雜糧樣品和普通饅頭樣品進行質(zhì)構(gòu)測試，對比分析硬度、黏著性、彈性、黏聚性、膠著性、咀嚼性和回復(fù)性等參數(shù)。參數(shù)設(shè)定為P/36R型壓盤式探頭，壓縮率50%，測前速率2.0 mm/s，測試速率1.0 mm/s，測試后速率1.0 mm/s。

饅頭蒸制好后冷卻1 h，豎刀切割成厚度為25 mm的片狀，取2片進行TPA測試，每一樣品重復(fù)3次，結(jié)果取平均值。

1.2.7 雜糧保健饅頭消化特性測定

饅頭樣品液用酸水解淀粉，以葡萄糖為標品，測定樣品液中還原糖含量，并換算成葡萄糖當(dāng)量。

總淀粉含量=葡萄糖當(dāng)量×0.9.

饅頭血糖生成指數(shù)（GI）測定參照李珊[1]、許芳溢[5]、馬雨潔[6]等人方法制成樣品消化液并測定。以葡萄糖為標液，測定消化液中還原糖含量，并換算成淀粉含量，計算淀粉水解率。

以淀粉水解率為縱坐標，時間為橫坐標繪制淀粉水解曲線。計算雜糧保健饅頭樣品和參考樣品小麥粉饅頭在0～180 min期間淀粉水解曲線下的面積（AUC樣品和AUC參考）。以小麥粉饅頭作為參考，得出樣品淀粉水解指數(shù)（HI）；樣品的血糖生成指數(shù)（GI）按下式計算。

以葡萄糖GI值定為100，GI值大于75為高血糖食物，GI值在55～75為中血糖食物，GI值小于55為低血糖食物[7]。

2 結(jié)果與分析

2.1 單因素試驗結(jié)果分析

2.1.1 雜糧粉添加量對饅頭感官品質(zhì)的影響

雜糧粉添加量對饅頭感官品質(zhì)的影響見圖1。

圖1 雜糧粉添加量對饅頭感官品質(zhì)的影響

按照1.2.3方法進行試驗，雜糧粉添加量為30%時，其感官評分最高，口感達到較佳，同時具有良好的組織狀態(tài)；當(dāng)雜糧粉添加量大于30%時，面團呈現(xiàn)粗糙感且難以成團，雜糧保健饅頭的口感過于粗糙、發(fā)散、干硬；雜糧粉添加量小于30%時，形成的面團光滑，易成型，口感雖好，但雜糧饅頭本身的特色卻被掩蓋。所以，雜糧粉的最適添加量為30%。

2.1.2 酵母添加量對饅頭感官品質(zhì)的影響

酵母添加量對饅頭感官品質(zhì)的影響見圖2。

制作饅頭的過程中，添加酵母使面團蓬松，蒸制后的饅頭具有松軟的口感。酵母利用面團中的糖類進行發(fā)酵，產(chǎn)生大量的二氧化碳[8]，面團在發(fā)酵的過程中形成面筋網(wǎng)絡(luò)，將產(chǎn)生的二氧化碳保留在組織內(nèi)部，從而形成饅頭疏松多孔的結(jié)構(gòu)，提高面團的持氣能力，饅頭的體積隨之增大[9]。按照1.2.3方法進行試驗，由圖2可知，當(dāng)酵母添加量為1.3%時，其口感達到較佳，同時具有良好的組織狀態(tài)；當(dāng)添加酵母小于1.3%時，造成相同時間內(nèi)面團發(fā)酵不成熟，發(fā)酵體積過小，使饅頭口感發(fā)硬，無彈性和韌性；當(dāng)酵母添加量大于1.3%時，面團發(fā)酵過度，乳酸產(chǎn)生過多，產(chǎn)生明顯酸味，影響雜糧保健饅頭的組織狀態(tài)，內(nèi)部組織過大。所以，酵母的最適添加量為1.3%。

圖2 酵母添加量對饅頭感官品質(zhì)的影響

2.1.3 水添加量對雜糧保健饅頭感官品質(zhì)的影響

水添加量對饅頭感官品質(zhì)的影響見圖3。

圖3 水添加量對饅頭感官品質(zhì)的影響

制作饅頭的過程中，添加一定量的水，使小麥粉中的面筋蛋白可以形成良好的面筋網(wǎng)絡(luò)，蒸制后的饅頭具有蓬松的口感。由圖3可知，當(dāng)水添加量大于65%，面團過軟易粘手，制成的雜糧保健饅頭口感過于軟綿；當(dāng)水添加量小于65%，形成的面團過硬，不利于成型，且難以發(fā)酵，饅頭口感發(fā)硬；在水添加量為65%時，其口感達到較佳，同時具有良好的組織狀態(tài)。所以，水的最適添加量為65%。

2.1.4 醒發(fā)時間對饅頭感官品質(zhì)的影響

醒發(fā)時間對饅頭感官品質(zhì)的影響見圖4。

圖4 醒發(fā)時間對饅頭感官品質(zhì)的影響

隨著醒發(fā)時間的逐漸增加，面團產(chǎn)氣量變大，面團內(nèi)氣孔壁變薄，面團的持氣性也隨之增強，但隨著醒發(fā)時間延長，面團成熟過度后，持氣性開始慢慢變差。只有當(dāng)酵母的產(chǎn)氣力和面團的持氣力同時最大時[10]，面制品的體積才能達到最大，同時產(chǎn)品的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，表面色澤都達到最佳[11]。由圖4可知，當(dāng)醒發(fā)時間30 min時，饅頭口感達到較佳，同時具有良好的組織狀態(tài)；當(dāng)醒發(fā)時間小于30 min時，饅頭口感過硬，不夠松軟；當(dāng)醒發(fā)時間大于30 min，饅頭坯就會出現(xiàn)軟化、軟塌的情況，饅頭發(fā)酵過度，形狀變差，內(nèi)部組織增大，酸味增加，影響產(chǎn)品組織形態(tài)和口感，導(dǎo)致感官評分降低。所以，醒發(fā)時間控制在30 min較好。

2.2 正交試驗結(jié)果分析

正交試驗結(jié)果分析見表3。

表3 正交試驗結(jié)果分析

由表3中的R值可知，影響雜糧保健饅頭品質(zhì)的因素依次是雜糧粉添加量、酵母添加量、醒發(fā)時間、水添加量。根據(jù)正交試驗數(shù)據(jù)，通過極差分析推測出雜糧保健饅頭的優(yōu)水平組合為A2B2C2D2，即雜糧粉添加量30%，水添加量65%，酵母添加量1.3%，醒發(fā)時間30 min。

2.3 最佳工藝驗證試驗

按照正交試驗最優(yōu)工藝組合A2B2C2D2條件進行驗證，并與上表3中感官試驗最高分A2B2C3D1因素進行比對。

驗證試驗見表4。

表4 驗證試驗

由表4可知，驗證試驗中感官評分較高的仍為A2B2C2D2得94分，與A2B2C3D1相比，饅頭沒有酸味，顏色較均勻，外觀形狀較好，內(nèi)部組織均勻細膩，口感筋道有嚼勁，復(fù)原性好，具有麥香和雜糧粉淡淡的香氣。所以，正交試驗優(yōu)化方案可行。

通過正交試驗得到雜糧保健饅頭最佳配方如下：以小麥粉質(zhì)量為基準，雜糧粉添加量30%，酵母添加量1.3%，水添加量65%，醒發(fā)時間30 min，蒸制時間25 min；雜糧粉配比為高粱粉40%，蕎麥粉20%，燕麥粉25%，薏米粉7.5%，黑豆粉7.5%。

2.4 雜糧保健饅頭質(zhì)構(gòu)測定

通過質(zhì)構(gòu)儀對雜糧保健饅頭和普通小麥粉饅頭進行質(zhì)構(gòu)測定。

饅頭質(zhì)構(gòu)特性對比見表5。

由表5可知，雜糧饅頭硬度、膠著性、咀嚼性、回復(fù)性顯著高于普通小麥粉饅頭。雜糧饅頭因雜糧粉的添加，對蛋白組成具有較大影響，使得面團的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)產(chǎn)生改變，硬度增大較多[12]。

表5 饅頭質(zhì)構(gòu)特性對比

2.5 雜糧保健饅頭消化特性測定

對雜糧保健饅頭和普通小麥粉饅頭進行體外模擬消化分析。

2種饅頭淀粉水解率見圖5。

圖5 2種饅頭淀粉水解率

2種饅頭在模擬消化過程中，雜糧保健饅頭水解率明顯低于小麥粉饅頭。2種樣品前30 min水解速率最快，其后水解速率減緩，并于120 min后逐漸趨于平穩(wěn)。

GI值，即血糖生成指數(shù)是衡量食物餐后血糖反應(yīng)的指標。GI值大于75為高血糖食物，GI值在55～75為中血糖食物，GI值小于55為低血糖食物[7]。雜糧保健饅頭水解指數(shù)（HI）為25.3，GI值為53.6，屬于低血糖食物，對餐后血糖控制具有一定作用，可作為糖尿病患者和肥胖者的日常主食食用。

3 結(jié)論

采用單因素試驗和正交試驗確定雜糧保健饅頭最佳配方和工藝參數(shù)，按照該配方和工藝制作的雜糧保健饅頭呈現(xiàn)色澤均勻、外觀形態(tài)較好、內(nèi)部組織均勻且大小一致、口感筋道有嚼勁、復(fù)原性好，具有麥香和雜糧粉淡淡的香氣。

雜糧保健饅頭最佳配方和工藝參數(shù)：以小麥粉質(zhì)量為基準，雜糧粉添加量30%，酵母添加量1.3%，水添加量65%，醒發(fā)時間30 min，蒸制時間25 min；雜糧粉配比為高粱粉40%，蕎麥粉20%，燕麥粉25%，薏米粉7.5%，黑豆粉7.5%。通過對雜糧保健饅頭、普通小麥粉饅頭質(zhì)構(gòu)評價和體外消化特性測定，雜糧保健饅頭硬度、膠著性、咀嚼性、回復(fù)性顯著高于正常小麥粉饅頭，且其GI值較低，屬低血糖食物，可作為糖尿病患者和肥胖者的日常主食食用。

隨著人們對健康的認識發(fā)生改變和對營養(yǎng)的關(guān)注逐漸增多，消費理念也發(fā)生了變化，消費者變得更多地去追求食品的營養(yǎng)化、多樣化、功能化、方便化。作為雜糧保健饅頭，既能滿足人們對于營養(yǎng)的需要，又能很好地降低血糖，還有一定的降低血脂、血壓作用，具有非常廣闊的發(fā)展前景，將會成為人民喜愛的健康食品。