柿粉饅頭的研制及營養(yǎng)特性分析

楊 淼，敖常偉，張 賀，王雪靜

(1.河北農業(yè)大學食品科技學院，河北 保定 071000； 2.河北柿子生物科技有限公司，河北 保定 071000)

饅頭生產(chǎn)一般采用酵母發(fā)酵小麥粉為主，隨著生活水平的提高，人們也逐漸開始進行創(chuàng)新，選擇向小麥粉中添加一些其它食物成分來增強純小麥粉饅頭的營養(yǎng)和保健功能?，F(xiàn)已有在饅頭中添加銀耳粉[1]、玫瑰花粉[2]、紅棗粉[3]和鮮食甜玉米粉[4]等的研究，但將柿粉添加到饅頭中的研究還很少。

柿果主要含有果糖、葡萄糖、蔗糖等糖類物質,以及蛋白質和豐富的無機鹽、淀粉、果酸等,還含有保健功能成分如維生素、多酚、胡蘿卜素、蘆丁、膽堿、黃酮甙以及多種氨基酸[5]。我國柿子品種繁多，其中華北地區(qū)以磨盤柿為主，種植廣泛，產(chǎn)量可觀。然而，相對于其他產(chǎn)量成一定規(guī)模的水果而言，柿子保鮮期短，貯藏運輸較為困難，柿子滯后的采后加工技術造成了極大的資源浪費和經(jīng)濟損失。近些年，人們已逐漸重視柿子資源的加工利用，柿果被加工制成柿粉，不但易于貯藏，還能廣泛應用，開發(fā)出多種產(chǎn)品，為擴大柿子的加工用途以及推動柿子產(chǎn)業(yè)發(fā)展等發(fā)揮了重要作用[6]。將柿粉添加到饅頭中，不僅可以為柿粉的使用提供新思路而且可以豐富饅頭種類，提高饅頭的營養(yǎng)作用和保健價值，具有一定的研究意義。

本研究將柿粉、小麥粉復配后制作成饅頭，研究柿粉對面團粉質拉伸特性以及饅頭品質、抗氧化性、膳食纖維、礦質元素含量的影響，分析柿粉饅頭營養(yǎng)品質的同時也為柿粉在饅頭中的應用提供理論性依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 主要材料與設備

DPPH、ABTS、過硫酸鉀、無水甲醇(分析純)、碳酸鈉、沒食子酸；Folin-Ciocalteu試劑，日本光和試劑公司；香雪多用途麥芯粉，中糧集團有限公司；柿粉(保定滿城磨盤柿)，實驗室自制；安琪高活性干酵母，市售。

Farinograph-AT粉質儀、Extensograph-E拉伸儀，德國Brabender公司；CP224C電子天平，奧豪斯儀器常州有限公司；DHG-9420A電熱恒溫鼓風干燥箱，上海飛越儀器有限公司；SK5200H KUDOS超聲儀，上?？茖С晝x器有限公司；7230G可見分光光度計，上海精密科學儀器有限公司； TMS-PRO質構儀，美國FTC公司；LD-200粉碎機，浙江永康市紅太陽機電有限公司。

1.2 試驗方法

1.2.1柿粉的制備

磨盤柿12月成熟果→去皮→晾曬脫澀脫水→70℃干燥→粉碎→過80目篩→柿粉。

1.2.2柿粉還原糖的測定

依照國標GB 50097—2016食品安全國家標準 食品中還原糖的測定方法。

1.2.3混合粉面團的制備

在小麥粉中分別添加質量占比為0%、5%、10%、15%的柿粉，混合均勻制成混合粉，以0%柿粉的一組為空白對照。向定量稱取好的混合粉中加入50%的水，混揉5 min至表面光滑，得到添加不同比例柿粉的混合粉面團。

1.2.4混合粉面團粉質特性及拉伸特性的測定

參照GB/T 14615—2006拉伸儀法檢測。

1.2.5混合粉饅頭的制備及貯存

各原輔料(水150 g、混合粉300 g、酵母6 g、蔗糖3 g)混合制成面團→發(fā)酵箱發(fā)酵(溫度30℃、相對濕度70%、時間2 h)→分割整形制成饅頭坯(50 g)→醒發(fā)(溫度28℃、時間30 min)→籠蒸20 min→冷卻→成品。

待饅頭溫度下降至室溫，將饅頭放入鋁箔袋中，在將內部空氣趕出后密封袋口，放入溫度在-1℃左右的冷藏柜中保存。

1.2.6饅頭質構特性的檢測

將饅頭切成12.5 mm厚的饅頭片，取饅頭中心處進行質構測試，采用P/36R探頭進行TPA質構檢測。

測試參數(shù)：測試前速度：1.00 mm/s、測試速度1.00 mm/s、測試后速度：1.00 mm/s、壓縮率：50%、起點感應力：5 N。

1.2.7饅頭風味成分的測定

1.2.7.1樣品前處理

將饅頭撕碎成渣塊狀，稱量5 g后加入20 ml頂空瓶中，蓋緊密封。

1.2.7.2HS-SPME 測定

將頂空瓶置于50℃水浴鍋中保溫20 min，達到保溫時間后將萃取頭插入頂空瓶萃取20 min，之后在GC-MS進樣口解析5 min。

1.2.7.3GC 測定條件

GC測定條件為溶劑不延遲，載氣為氦氣，流速為1.17 ml/min，分流比為5∶1；升溫程序為：40℃保持2 min，然后以6℃/min升至100℃，再以 5℃/min升至200℃，再以10℃/min升至240℃，保持6 min。 MS 條件為離子源溫度200℃，接口溫度250℃，電離方式為 EI，檢測器電壓相對于調諧結果增益0.15 kV，閾值100，采集方式為Scan，掃描間隔 0.40 s，掃描速度1 250，掃描范圍30～500 m/z。

1.2.8饅頭抗氧化能力測定

1.2.8.1饅頭樣品多酚提取液制備

將不同柿粉添加量的饅頭樣品放入烘箱24 h烘干后取出，研磨成粉狀，準確稱取10 g加入分析純級甲醇溶液，超聲波提取1 h，濾紙過濾得多酚提取液。同等條件下制得柿粉、10%柿粉+小麥粉混合粉的多酚提取液。

1.2.8.2總酚含量的測定

參考文獻[7]的測定方法并加以調整，采用福林酚試劑法進行總酚含量的測定。取0.6 ml的多酚提取液,往其中加入0.6 ml Folin-Ciocalteu試劑和3 ml蒸餾水，搖勻。3 min中后加入2 ml 7.5%的碳酸鈉溶液 ，在室溫環(huán)境下振蕩，靜置1 h后,測定波長在765 nm處的吸光度。以蒸餾水代替待測液做空白試驗，沒食子酸為標準品制定標準曲線,每個樣品測定3次，取平均值。根據(jù)標準曲線計算總酚含量，總酚含量以沒食子當量表示 (mg沒食子酸/g饅頭干物質) 。

1.2.8.3DPPH自由基清除能力的測定

DPPH自由基清除能力的測定參考文獻[8]的方法并做略微改動。取2.0 ml多酚提取液,之后加入2.0 ml的0.2 mmol/L的 DPPH乙醇溶液于試管中,渦旋使其均勻混合,在室溫環(huán)境下避光靜置30 min后,無水乙醇調零， 測定波長在517 nm處的吸光度值，測定結果以A1表示。取2.0 ml饅頭多酚提取液，加入2.0 ml無水乙醇，充分混合，測定波長在517 nm處的吸光度值，測定結果以A2表示。再于517 nm波長處測定2.0 ml的DPPH乙醇溶液與無水乙醇混合液的吸光度，測定結果以A3表示。

1.2.8.4ABTS自由基清除能力的測定

參照文獻[7]的方法測定ABTS自由基清除能力，將7 mmol/L ABTS和2.45 mmol/L過硫酸鉀溶液均勻混合,在室溫、避光環(huán)境下靜置過夜(12～16 h)。使用前用乙醇將混合液進行稀釋,使其在734 nm處的吸光度值為0.7±0.02,即得到ABTS工作液。取0.1 ml多酚提取液和4 ml ABTS工作液混合,室溫避光環(huán)境放置6 min,于734 nm處測定吸光度值。

式中,A1為0.1 ml樣品與4 ml ABTS工作液的吸光度值;A2為0.1 ml樣品與4 ml乙醇吸光度值;A0為0.1 ml乙醇與4 ml ABTS工作液的吸光度值。

1.2.9膳食纖維的測定

測定方法采用GB 5009.88—2014。

1.2.10礦質元素的測定

其中測定灰分的測定方法為GB 5009.4—2016 第一法食品中總灰分的測定；鉛(以Pb計)、汞(以Hg計)、鈣、鎂、鐵、鋅、鎘(以Cd計)元素的測定方法為GB 5009.268—2016 第一法電感耦合等離子體質譜法(ICP-MS)；鉀、錳元素的測定方法為GB 5009.91—2017 第一法火焰原子吸收光譜法。

1.3 數(shù)據(jù)處理

利用EXCEL2010和SPSS19.0統(tǒng)計軟件進行數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析，所有試樣均重復3次，試驗結果用“平均值±標準偏差”來表示。

2 結果與分析

2.1 柿粉中還原糖含量的測定結果

柿粉還原糖含量為0.445 g/g。

2.2 柿粉添加量對面團粉質特性的影響

面團的粉質特性從側面反映了面團的耐揉程度以及后續(xù)產(chǎn)品質量的好壞[9]。柿粉添加量對混合面團吸水率的影響見圖1。

圖1 柿粉添加量對混合面團吸水率的影響

由圖1可知，隨著柿粉添加量的逐漸增加，面團的吸水率呈顯著性(P<0.05)下降趨勢，面團吸水率與破損淀粉、蛋白質含量等因素有關[10],混合粉面團的吸水率從60.70%下降到54.20%，這可能是因為柿粉中蛋白質的含量遠低于小麥粉，對面筋蛋白起到了稀釋作用，同時柿粉中的糖類在面團形成的過程中增加了面團的稠度，共同導致面團的吸水率降低。但考慮到吸水率過低可能對饅頭加工及口感帶來的不良影響，應控制柿粉添加量在10%為宜。

2.3 柿粉添加量對面團拉伸特性的影響

添加不同比例的柿粉對混合面團醒發(fā)后的拉伸能量、延伸度、最大拉伸阻力、拉伸比的影響分別見表1。由表1可以看出，面團的拉伸能量在柿粉添加量0～15%內隨著柿粉添加量的增加呈現(xiàn)先上升再下降的趨勢，當柿粉的添加量為10%時，面團的拉伸能量達到最大。面團的拉伸能量代表著面團的面筋筋力和抗延伸阻力，其數(shù)值越大，表示筋力越強，面團不易流散[11]。這說明添加適量的柿粉會增大面團的筋力，使面團在發(fā)酵過程中能夠更好的成型，不易流散。但添加量超過一定限度后，面團又會在發(fā)酵過程中膨脹受阻，不易起發(fā)。面團延伸度反映面團的延展性，即面團延伸度越大，面團越易醒發(fā)[12]。當柿粉的添加量在5%～15%時，面團的延伸度隨著柿粉添加量的增加顯著下降(P<0.05)。這可能是因為添加柿粉會使面團中的麥醇溶蛋白含量顯著減小，導致面團的延伸度降低[13]。最大拉伸阻力體現(xiàn)面筋網(wǎng)絡的持氣能力，拉伸阻力越大，面筋網(wǎng)絡的持氣能力越強[14]。隨柿粉添加量的增加，最大拉伸阻力呈現(xiàn)上升的趨勢(P<0.05)，說明柿粉的加入有利于面團內部形成更好的面筋網(wǎng)絡結構，使面筋網(wǎng)絡持氣能力增加。面團的拉伸比由拉伸阻力和延伸度決定，面團拉伸比值過大代表著面團的延伸性差，醒發(fā)不足；相反則面團易發(fā)生流散，面制品不宜成型[15]。隨著柿粉添加量的增加，面團拉伸比整體呈上升趨勢(P<0.05)。因此，可以根據(jù)實際需求確定柿粉的最終添加量，綜合考慮柿粉添加量在10%左右有利于維持饅頭良好的質構特性。

表1 柿粉添加量對面團拉伸特性的影響

2.4 柿粉添加量對饅頭質構特性的影響

饅頭的質構特性與其感官品質息息相關,同時可用來表征饅頭的感官評定。硬度、膠黏性和咀嚼性是衡量面制食品品質的重要指標。硬度、膠黏性和咀嚼性與饅頭品質成一定的負相關,而彈性、黏聚性和回復性與饅頭品質成一定的正相關[1]。柿粉的添加量對饅頭質構的影響見表2。

由表2可知，柿粉添加量在0%～15%，饅頭硬度下降(P<0.05)，膠黏性和咀嚼性具有相同的變化趨勢，內聚性、彈性(P<0.05)無較為明顯變化。這說明饅頭在添加柿粉后口感更加綿軟酥松，感官品質更佳。據(jù)劉滔[16]報道，柿單寧可能通過還原麥谷蛋白分子間的二硫鍵，降低二硫鍵的穩(wěn)定性，阻礙麥谷蛋白分子的交聯(lián)和聚集以及通過氫鍵作用使得緊實的面筋蛋白結構變得松散，繼而在共價鍵、氫鍵、疏水力等多種作用力存在的條件下使得面筋蛋白分子(麥谷蛋白，麥醇溶蛋白)處于相互“孤立”的狀態(tài)，兩種方式影響面筋蛋白的結構和網(wǎng)絡形成。這種柿單寧與面筋蛋白的相互作用機制體現(xiàn)出柿子饅頭獨有的加工特性。但為避免由于柿粉添加導致饅頭品質變化過大，影響人們對其的接受性，適宜選擇10%的柿子粉添加量。

表2 柿粉添加量對饅頭品質的影響

2.5 柿粉添加量對饅頭風味成分的影響

將不同柿粉添加量的饅頭的主要香氣成分按照結構種類與含量進行統(tǒng)計，見表3，其中共含有8大類揮發(fā)性物質，醇類含量最多，其次為酯類和烴類，醛類、苯環(huán)類、醚類、酸類、酮類、雜環(huán)類等含量較少。醇類在饅頭的揮發(fā)性成分中占有主導地位，種類和含量都很高，特別是乙醇，占醇類含量的一半以上。乙醇具有酒類所含的清香，產(chǎn)生令人愉快的香味[17]；異戊醇是由酵母菌對亮氨酸轉氨、脫羧和氧化而成，具有很高的氣味活性值，有著香脂、酒精、 麥芽的風味[18-21]。乙醇和異戊醇被證實是饅頭揮發(fā)性風味物質中重要組成部分[22]。 醇類都具有特殊香氣，且芳香閾值較低，賦予發(fā)酵香氣作用較大，而且與其它成分間存在相乘作用[23]。對不同柿粉添加量饅頭產(chǎn)生的醇類含量進行比較，發(fā)現(xiàn)10%柿粉添加量的饅頭產(chǎn)生的醇類含量及種類相對較多，而5%和15%柿子粉含量的饅頭產(chǎn)生的醇類含量及種類相對較少，甚至比0%柿粉添加量的饅頭少，這可能是由于這兩種饅頭中部分醇類作為前體物質，與其他化合物之間進一步反應，形成了酯類、醛類等風味物質。酯類具有果實香味，香氣持久濃郁，其中，乙酸乙酯含量在酯類中相對較大。在面團發(fā)酵過程中，一方面隨著微生物的生長繁殖，產(chǎn)生部分酯類；另一方面，醇類與有機酸的酯化反應是饅頭蒸制過程中的主要反應之一，能夠產(chǎn)生酯類這種具有芳香的物質，賦予饅頭香氣。

表3 柿粉添加量對饅頭風味成分的影響

從表3可見，添加柿粉的饅頭比空白饅頭能夠產(chǎn)生更多的酯類前體物質。醛類芳香閾值較低，且有多種香氣在發(fā)酵食品及調理食品的香氣中均有檢出，單純的醛類有刺激性氣味，但是微量醛在食品中可使香氣更加醇厚[24]。烴類在4種樣品中主要為烷烴和烯烴，通常烴類化合物具有較高的芳香閾值，對饅頭的風味貢獻幾乎沒有，但馬先紅等[25]表示，烯烴由于其不飽和性,可能本身具有特殊香味,或者容易發(fā)生反應而產(chǎn)生風味物質。雖然柿粉饅頭烴類物質總量低于空白組饅頭，但在烯類物質種類含量上具有較大優(yōu)勢。苯環(huán)類、雜環(huán)類與醚類物質都會賦予饅頭一定的芳香氣味，饅頭之間含量均有不同程度的差異。酸類在各饅頭中含量占比都不高，但5%和10%柿粉添加量饅頭產(chǎn)生的酸類相對較多，由于酸味較大會使饅頭的風味特征評分較低，應根據(jù)實際情況決定是否需要在制作工藝中加堿中和。綜合看來，添加柿粉后的饅頭在醇類和酯類物質含量上有所增加，10%柿粉添加量饅頭在香氣成分和含量上均有較好表現(xiàn)。

2.6 柿粉添加量對饅頭總酚含量的影響

柿粉添加量對饅頭總酚含量的影響見圖2。

圖2 柿粉添加量對饅頭總酚含量的影響

由圖2可知，添加柿粉的饅頭總酚含量顯著低于空白未添加的饅頭 (P<0.05) ,并且隨著柿粉添加量的增加,總酚含量呈現(xiàn)遞減的趨勢?？瞻尊z頭總酚含量(34.73 mg/L)是柿粉添加量為15%時 (6.88 mg/L) 的5.05倍。結果表明,柿粉的添加顯著降低了饅頭中的酚類物質含量。谷物中自身存在位于麩皮及胚乳層中的多酚類物質，有可能是因為柿子粉的添加降低了多酚類物質的比重，使添加柿粉之后多酚含量有所降低，也有可能是柿粉中單寧和蛋白質相作用的影響，具體機理還需進一步實驗論證。

2.7 添加柿粉后對饅頭抗氧化能力的影響

對柿粉、10%柿粉+小麥粉、10%柿粉饅頭、0%柿粉饅頭進行了抗氧化能力測定，試驗結果見圖3和圖4。DPPH、ABTS自由基清除能力是廣泛用于抗氧化評價的方法。由二者試驗結果分析可知，柿粉和小麥粉在形成面團沒有進行蒸制時，已經(jīng)進行了一定的反應，使得柿粉本身的抗氧化能力受到顯著(P<0.05)抑制，在同樣的柿粉添加量(10%)的條件下，制成饅頭后抗氧化能力又顯著(P<0.05)下降，但總體來說抗氧化能力高于空白對照組，由此可知，雖然在饅頭中添加柿粉由于柿粉中單寧與小麥粉相互作用一定程度降低了柿粉的抗氧化能力，但相對于不添加柿粉的饅頭仍然具有一定的抗氧化能力，為柿粉添加在饅頭中的做法提供了可行性支撐。

圖3 柿粉添加量對DPPH自由基清除率影響

圖4 柿粉添加量對ABTS自由基清除率影響

2.8 添加柿粉后對饅頭膳食纖維含量的影響

柿粉與添加柿粉后饅頭的膳食纖維含量如圖5所示,柿子本身膳食纖維含量豐富，柿粉膳食纖維含量測得高達16.47 g/100 g。通過對添加柿粉與不添加柿粉的空白組饅頭膳食纖維含量的比較，發(fā)現(xiàn)饅頭在添加柿粉后膳食纖維含量顯著性(P<0.05)增加，與空白組饅頭相比提升了54.2%。膳食纖維具有重要的生理功效,能夠調節(jié)胃腸功能，防治心血管疾病，降低多種疾病的發(fā)病率,對人體健康具有重要意義[26]。膳食纖維在主食中的添加，可以彌補膳食纖維的攝入不足，也是應對我國“膳食纖維鴻溝”的有效手段[27]。因此添加柿粉后的饅頭就膳食纖維補充這一方面來講，具有改善和提升食品品質和營養(yǎng)價值的重要潛力。

圖5 柿粉及柿粉饅頭膳食纖維含量的變化

2.9 添加柿粉后對饅頭礦質元素含量的影響

通過對表4數(shù)據(jù)分析可知，除純柿粉中檢測少量鉛元素外，3個樣品中主要重金屬(Pb、Hg、Mn、Cd)均未檢出,10%柿粉添加量的饅頭安全性得到保障。就其他礦質元素來看，添加柿粉的饅頭Ca、Fe、Zn三種礦質元素的含量顯著性(P<0.05)增加，K元素含量顯著性(P<0.05)減少,Mg元素無顯著性差異。鈣元素是人類骨骼的重要組成部分，可以維持神經(jīng)和肌肉的活動以及體內的積液平衡，維持細胞膜的通透性。鐵元素是人體血紅蛋白的主要成分，能夠催化細胞內的生化作用和各組織的呼吸作用，也是構成細胞核必不可少的物質[28]。鋅是金屬酶的一部分，是調節(jié)抗氧化酶的必需輔助因子，又是控制基因表達的調節(jié)劑，參與人體生物學功能的進行[29]。礦質元素在各種組織內含量不平衡，很多時候需要體外補充，添加柿粉的饅頭可以起到很好的補充Ca、Fe、Zn三種元素的作用。但在長期以柿粉饅頭為主食的膳食中需注意從蔬菜、水果方面增加對K元素的攝入。

表4 柿粉及柿粉饅頭的礦質元素含量

3 結論

添加10%柿粉的饅頭與空白組比較，膳食纖維、Ca、Fe、Zn三種礦質元素含量均顯著性(P<0.05)提高，抗氧化能力顯著性(P<0.05)增強，能夠明顯的增加普通饅頭的營養(yǎng)價值。在質構方面，柿粉添加量在0%～15%時，饅頭硬度、膠黏性、咀嚼性下降(P<0.05)，內聚性、彈性(P<0.05)無較為明顯變化，說明柿粉的添加可以使饅頭口感更加綿軟酥松，感官品質更佳。添加柿粉后的饅頭在風味物質醇類和酯類上的含量也明顯增加，可以賦予饅頭不同的風味感受。柿粉在適量的添加范圍內可以調節(jié)混合面團的理化特性，但隨著柿粉添加量的增加，超過一定限度后，對面團的拉伸特性有不利影響，因此在實際工業(yè)運用時需要注意柿粉的添加劑量。綜合考慮，柿粉添加量在10%左右較為適宜。