甘薯馒头检测

河北科技师范学院2016届本科毕业论文甘薯颗粒全粉对面团特性及馒头品质的影响董园园指导老师：梁建兰（河北科技师范学院食品科技学院酿酒工程专业1402班）摘要【目的】将甘薯颗粒全粉和小麦面粉混合后做成甘薯馒头，并研究其性状，对于研究品质优良兼具保健、食疗等功效的大众化甘薯馒头，具有重要意义。【方法】本研究将甘薯颗粒全粉分别以11个比例来与小麦粉进行混合揉成面团，经过醒发、蒸制后得到成品甘薯馒头。研究了面团流变学和面团特性之间的相关性对蒸制而成的甘薯馒头品质的影响。【结果】甘薯面团流变学及甘薯面团品质特性中面团弹性P与弹性指数Ie极显著负相关，面团弹性越大，弹性指数越小；面团延伸性L和面团充气体积G、面团烘焙力W均极显著相关，即用甘薯颗粒全粉和小麦粉进行比例搭配制作甘薯馒头时，试验最合适的搭配比例，指标L、G、W均可起到关键作用。关键词甘薯颗粒全粉；馒头；品质特性【研究意义】我国甘薯资源丰富、质量稳定、分布广泛，甘薯全粉在食品领域有着广泛的应用，市场潜力巨大；馒头是我国的传统主食，在人民日常生活中占有重要地位。随着物质生活水平的提高，人们对营养和健康意识的增强，细粮化的小麦粉馒头已经不能满足现代生活的需求。将甘薯粉添加到小麦粉中制作馒头，研制出具有保健和食疗功效的甘薯馒头，对于改善我国居民营养失衡和缺乏的现状、调整居民膳食营养结构、增加食物品种都有着极其重要和深远的意义[1]。2015年国家部署了薯类主粮计划后，甘薯馒头应势而生。【前人研究进展】甘薯颗粒全粉是一种新型的甘薯脱水加工制品[2]。国外对甘薯颗粒全粉有大量研究，Grabowski[3]等（2006）对喷雾干燥法制备甘薯颗粒全粉的工艺进行了优化，通过向甘薯泥中添加α-淀粉酶水解淀粉来降低其粘度，并添加一定量的麦芽糊精,实现了其生产上的可行性；甘薯面包、国内的马铃薯全粉在食品生产和加工中的应用已经比较成熟，应用范围很广泛，但大部分是以休闲食品为主，如马铃薯薯片等。现在国内研究者已经开始对马铃薯、甘薯主粮化进行大量研究。甘薯主粮包括甘薯馒头、甘薯面条、甘薯面包等。国内甘薯馒头的品质情况主要借助于仪器检验和感官评价来检测。国内已经有馒头的标准化试验室制作方法，但甘薯粉比小麦粉吸水性较高、韧性较差，所以现在还没有具体的甘薯馒头制作标准。很多学者都试图构建甘薯馒头评价体系，主要对外部性状（色泽、亮度）和内部指标（蓬松度等）。不同研究者对甘薯馒头品质评价的时间也不相同[4]，有的是馒头蒸熟后等5分钟进行测评，有的是等待15分钟，有的是将甘薯馒头保存在食品用塑料袋中12小时后进行测定，这造成了不同研究结果缺乏可比性。再者，甘薯粉和小麦粉混合比例不同，口感不同，营养成分含量不同。【本研究切入点】通过对甘薯馒头的面团流变特性和质构特性测定，得到其各指标之间的相关系数，有显著差异的性质可再做回归分析进一步得出有力结论；同时请食品专业人员对成品甘薯馒头的外观、适口性等进行感官评分。【拟解决的关键问题】目前我国甘薯主粮化仍在探究中，本研究为同行研究者提供可靠的数据支持和分析，希望能共同努力，研究清楚甘薯馒头的品质特性，早日将甘薯馒头推向市场，提高人们的日常膳食水平。1材料与方法1.1材料与仪器甘薯市售；高活性干酵母：安琪酵母股份有限公司；小麦面粉，河北省昌黎市四季雪实业有限公司生产。FK156-3压面机，上海市巧媳妇食品机械有限公司；质构仪，美国FTC公司；FK156-3压面机，上海市巧媳妇食品机械有限公司；高速多功能粉碎机，浙江省永康市松青五金厂；吹泡稠度仪，法国CHOPIN公司；醒发室，青岛金贝克机械有限公司；TA.XTplus，美国FTC公司；色差计，北京盛名科技开发公司；拉伸仪，上海益环仪器科技有限公司。1.2试验方法1.2.1甘薯颗粒全粉及混粉的制备新鲜甘薯→清洗去皮→切片→护色→热处理→回填混匀→干燥→过筛→甘薯颗粒全粉。将甘薯颗粒全粉以10%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、90%、100%的比例替代小麦粉，混匀备用，以小麦粉（0%）为对照。1.2.2小麦粉与甘薯颗粒全粉理化指标的测定水分含量测定：GB5009.3-2010；灰分含量测定：GB2009.4-2010；蛋白质含量测定：GB5009.5-2010；脂肪含量测定：GB5009.6-20031.2.3流变学指标测定根据GB/T14615-2006方法和面粉吹泡稠度仪进行测定。1.2.4馒头的制作称取按1.2.1方法制备的混合粉1000g，用温水冲安琪酵母粉搅拌均匀，倒入混合好的甘薯粉与白面粉中，倒适量水和面，至面团光滑不粘手为止。然后将活好的面团置于温度40℃，相对湿度为70%的醒发室中发酵至2小时，甘薯含量小于40%的面团已经膨胀至原来提及的两倍大，且内部充满蜂窝组织时，发面完成（甘薯粉添加量在40%以上的面团，膨胀倍数很小）。去出发酵后的面团再揉5min，分割成大小均匀、形状相同的馒头坯后在醒发室中放置15min,进行第二次醒发。最后，把醒发后的甘薯馒头放到蒸锅上蒸30分钟，后取出得到成品[5]。稍凉后进行感官评价，室温冷却1小时后对馒头切片，然后分别进行色度和质构测定。1.2.5馒头品质指标测定使用TA.XTplus型质构仪对样品进行TPA测定，探头类型：P35;测定参数设定为：测前速率：1.00mm/s,测中速率：0.80mm/s,测后速率：0.80mm/s，压缩距离：6mm，两次压缩间隔时间为3.00s，触力0.10N，数据收集率：200次/s.比容测定[7]：使用排水法对馒头体积进行测定，称出质量。计算公式为：甘薯馒头的比容=体积/质量。每种样品取3个有代表性的甘薯馒头进行测试，结果取平均值。色差测定：根据GB/T14614-2006方法和色差计的使用方法进行，将甘薯颗粒全粉进行色差测定，以小麦粉做对照；将11个比例的粉和成面团蒸的馒头再进行色差测定，以小麦粉做的白馒头做对照。感官评价：请10位食品专业人员进行观察、品尝和评价。结果取平均值，评价方法见表1。表1甘薯馒头感官评定标准Table1sensoryevaluationcriteriaofsweetpotatosteamedbread（这个表重新做，三线表。）项目分值评分标准外部比容ml/g202.3ml/g为满分，每少0.1扣1分,≤1.5,2分；≥2.8,20分。外观形状15表皮光滑，对称，挺：12.1-15分；中等：9.1-12分；表皮粗糙，有硬块，形状不对称：1-9分色泽10甘薯粉自然色：8.1-10分；中等：6.1-8分；发暗或者过浅：1-6分内部结构15纵剖面气孔小而均匀：12.1-15分；中等：9.1-12分；气孔大而不均匀：1-9分弹韧性20用手指按复原性好，有咬劲：16.1-20分；中等：9.1-16分；复原性、咬劲均差:1-12分粘牙15咀嚼爽口不粘牙：12.1-15分；中等：9.1-12分；咀嚼不爽口、发粘：1-9分气味5具有杂粮的香味，无异味：4.1-5分；中等：3.1-4分；有异味：1-3分总分100结果与分析2.1理化指标测定结果将甘薯颗粒全粉按照0%～100%的比例添加到小麦粉中，测定其理化指标，测定结果见表2。表2理化指标测定结果样品水分/%灰分/%蛋白质/%甘薯颗粒全粉92.87.62.2甘薯全粉对面团粉质特性的影响将甘薯颗粒全粉按照0%～100%的比例添加到小麦粉中，测定混合粉的含水量、稳定时间和持续时间，测定结果见表3。由表3中可以看出，混粉吸水率随着甘薯粉添加量的增大逐渐降低，且添加量在10～35%时，吸水率降低较慢，添加量分别在0%～10%、30%～40%、90%～100%时，吸水率降低加快，因为面筋蛋白质表面具有很多亲水基团，添加甘薯全粉使混粉中面筋蛋白含量下降，结合水的能力降低，最终造成混粉的吸水率下降。随着甘薯全粉添加量的不同，面团的稳定时间和持续时间均显著变化，且当添加量为100%时，稳定时间和持续时间均最长，添加量为50%时，稳定时间最短，添加量为70%时，持续时间最短。表3粉质特性测定结果添加量/%Wa/%Tol（s）Tpr(s)062.62001901058.52371822058.9150983059.51741064055.21542345053.3128786051.62261967052.7198668054176186905516116810051.82742502.3甘薯全粉对面团拉伸特性的影响将甘薯颗粒全粉按照0%～100%的比例添加到小麦粉中，测定混合粉的拉伸特性，测定结果见表4。由表4可以看出，随着甘薯粉添加量的增加，P大体上呈增加趋势，且添加量为70%时，韧性最大；L在添加量为20%～60%时，呈逐渐增强趋势，在添加量为10%时，面团的延伸性最大；W在添加量为40%～70%时，呈逐渐增强趋势，在添加量为10%时，有最大值；G在添加量为0%-40%范围内基本不变，在添加量为10%时，有最大值；Ie整体呈下降趋势，在添加量为70%、80%时，Ie为0；P/L大体上呈逐渐增加趋势。表4面团拉伸特性的测定结果添加量/%P/mmL/mmWGIe/%P/L027476615.384.20.57104513123515.569.50.372050489015.451.81.043037547216.478.80.694034506015.749.50.6850607416419.1540.8160548716420.854.30.6270164341981304.82801162511611.104.64901005615316.724.91.791003910311522.647.70.382.4甘薯颗粒全粉对馒头质构特性的影响名称硬度粘结力粘附性凝聚力弹性胶着性咀嚼度回复性HardnessAdhensiveForceAdhensivenessCohesivenessSpringinessGumminessChewinessResilienceA02.91-0.758.20mJ0.47Ratio3.02mm1.37N4.14mJ0.03RatioA11.49-0.9713.06mJ0.65Ratio19.81mm0.97N19.29mJ0.01RatioA22.91-1.2719.83mJ0.49Ratio8.58mm1.44N12.36mJ0.02RatioA31.79-0.5214.09mJ0.36Ratio4.56mm0.65N12.94mJ0.04RatioA42.02-0.976.66mJ0.43Ratio14.26mm0.87N12.47mJ0.04RatioA51.05-0.677.39mJ0.67Ratio18.62mm0.70N12.98mJ0.02RatioA61.79-0.9012.53mJ0.60Ratio7.55mm1.07N8.09mJ0.01RatioA72.17-0.909.87mJ0.54Ratio24.24mm1.18N28.54mJ0.07RatioA82.31-0.605.34mJ0.43Ratio22.03mm0.99N21.88mJ0.10RatioA92.17-0.302.59mJ0.27Ratio20.91mm0.59N12.31mJ0.04RatioA101.72-0.674.26mJ0.54Ratio21.00mm0.92N19.36mJ0.05Ratio将甘薯颗粒全粉与小麦粉的混合粉做成馒头，测定其质构特性，得到表5.由表5可知，随着甘薯全粉添加量的增加，馒头的弹性、黏聚力及回复性逐渐降低，粘性在添加量为5%~30%时逐渐降低,其他指标在此范围内变化不规律,但与对照组小麦粉馒头相比,甘薯全粉的加入使馒头的硬度、粘性、粘着性及咀嚼行均显著增大。面筋是面团的骨架,可以使面团保持一定形状,因此面团的特性主要是水和面筋结合形成的.特性,面筋网络越多,结合水的能力越强,持气量越大。甘薯全粉的添加破坏了面团中面筋网络结构的形成,面筋延展性和弹性变差,导致馒头气室变小,发酵和蒸制过程中面团未能充分膨胀,使制作的馒头硬度、黏性及咀嚼性增加,弹性和回复性变差。同时在馒头蒸制过程中,面筋网络中淀粉的糊化作用直接影响馒头的组织结构,淀粉颗粒对面团特性没有太大影响,但对馒头等面制品的使用品质有影响,因此甘薯淀粉也是影响馒头质构特性的一个因素。2.5甘薯面团特性间的相关性分析对甘薯颗粒全粉的面团流变学特性进行相关性分析，得到person相关系数做出3。从表3可以得出，面团的弹性值P和吹泡时面团的配置比P/L极显著正相关，相关系数是0.929；面团的弹性值P和弹性指数Ie极显著负相关，相关系数是-0.902；面团的延伸性L和面团充气体积G极显著正相关，相关系数是0.993；吹泡时面团的配置比P/L和弹性指数Ie极显著负相关，-0.888；面团的配置比P/L与面团的延伸性L、面团充气容积G均显著相关，相关系数分别是-0.631、-0.698；面团的最大压力值Pr和弹性指数Ie显著相关，相关系数是0.629；面团稳定时间Tol和延伸性L显著相关，相关系数是0.608。表3甘薯颗粒全粉的面团流变学相关系数Table3correlationcoefficientofdoughrheologicalpropertiesofsweetpotatogranulesLGWP/LIePrTprTolP-.467-.517.465.929**-.902**-.456-.428-.127L.993**.507-.631*.465-.105.340.608*G.458-.698*.518-.098.325.570W.228-.297-.392-.241.293P/L-.888**-.328-.334-.155Ie.629*.144.119Pr-.109-.177Tpr.538注：采用person相关系数和双尾检测，**代表在.01水平上显著相关，*代表0.05水平上显著相关。2.6面团特性对甘薯馒头品质的影响对甘薯颗粒全粉的面团流变学特性和TPA数据进行相关性分析，得到person相关系数做出表6。从表6得出，硬度和面团延伸性L、面团充气体积G显著负相关，相关系数分别是-0.602、-0.604；弹性和延伸性L、面团烘焙力W显著相关，相关系数分别是0.670、0.700；咀嚼度和面团弹性P、配置比显著相关，相关系数分别是0.713、0.701；咀嚼度和弹性指数Ie显著负相关，相关系数是-0.076。从表6看出，甘薯面团的弹性P与甘薯颗粒全粉做成馒头后的咀嚼度显著相关，延伸性L和充气容积G均与甘薯馒头的硬度显著负相关。表6甘薯颗粒全粉面团特性的相关分析Table6correlationanalysisofthecharacteristicsandthecharacteristicsofsweetpotatogranules硬度粘结力粘附性凝聚力弹性胶着性咀嚼度P.083.182-.241-.120.004-.002.713*L-.602*-.120.088.575.670*-.185-.043G-.604*-.103.094.549.594-.210-.125W-.504-.038.004.547.700*-.117.498P/L.240.131-.217-.185-.079.122.701*Ie-.092-.150.389.176.071.040-.706*Pr.495-.136.419-.255.089.313-.455Tpr.032.093-.456-.115.110-.047-.223Tol-.117-.049-.077.309.367.188.222注：采用person相关系数和双尾检测，**代表在.01水平上显著相关，*代表0.05水平上显著相关。2.7甘薯颗粒全粉对馒头比容、色差及感官评价的影响请10名食品专业人员进行感官测评[10]，从外观、结构、弹韧性、粘牙性、气味方面进行评分后求得平均值；将甘薯馒头用色差计进行色差检验，如表6所示。由表6可知，甘薯颗粒全粉添加量的增加对馒头比容有影响，对色差及感官评价得分均有显著影响,随着甘薯颗粒全粉添加量的增加,馒头的比容整体上呈上升趋势，色差整体上呈下降趋势，感官评分整体上呈上升趋势,且当添加量为60%-70%时,变化较快。与小麦粉馒头相比,馒头粘度增加,内部气孔细小密集,粘性增大,回复性变差,但具有浓郁的甘薯香味,在馒头制作过程中,淀粉颗粒糊化时先从面团内部洗漱膨胀,体积逐渐增大,因此馒头的体积主要是有淀粉颗粒维持的[12]。甘薯淀粉与小麦淀粉的不同可能导致了比容的变化。由于制得甘薯粉色泽较暗,造成了混粉、面团及最终馒头的色泽变暗,亮度下降，色泽逐渐下降。甘薯粉本身不含面筋蛋白,添加一定的量的甘薯粉会对面团中的面筋蛋白网络结构进行稀释甚至阻碍其形成,面团持气性变差,馒头内部气孔致密,造成比容减小。甘薯颗粒全粉颗粒也可与面团中的淀粉-蛋白质基质结合,使结构更紧密造成馒头坚实增大[15]。表6甘薯馒头感官评价表Table9sensoryevaluationofsweetpotatosteamedbread名称比容外观形状色差△E结构弹韧性粘性气味咀嚼度2568.5425.53.814.14A12652.812.45.43.2119.29A22854.052.35.86.52.812.36A32931.494.776.83.112.94A42929.0858.78312.47A52924.6467.983.112.98A621228.356912.13.88.09A7101418.0213.712.813.14.228.54A81514.212.551416.113.84.821.88A91114.124.2513.518.7144.812.31A101614.5013.618.314519.362.8甘薯颗粒全粉馒头食用评分与面团流变学特性之间的回归分析对甘薯颗粒全粉中显著相关、极显著相关的指标做回归分析，得到回归方程如表10所示，决定系数R2越接近1，趋势线拟合程度越高，得到的曲线就越可靠。从甘薯颗粒全粉馒头与面团流变学特性P、L、G、W、Pr、配置比、Tpr、Tol的回归曲线图来看，面团的弹性P最佳范围应在110-130mm之间；面团延伸性L最佳值应该在25mm左右；面团的充气容积G最佳值≤15；面团的烘焙力W与总分极显著相关，W最优值在150耳格左右；配置比P/L在4左右最佳；总分与面团最大压力值Prmax呈线性相关，Prmax在1500左右评分最高；面团达到最大压力时的时间Tpr应≥250；面团稳定时间Tol≥300。表10甘薯颗粒全粉馒头使用评分和面团流变学特性之间的回归表指标回归方程决定系数R2PY=2.773+1.122X-0.004X2.456LY=75.351-0.516X+0.002X2.051GY=170.222-11.937X+0.284X2.096WY=-58.004+1.791X-0.006X2.489P/LY=30.330+23.813X-2.712X2.360PrY=113.467-0.022X-3.614X2.521TprY=93.535-0.735X+0.003X2.129TolY=112.630-0.751X+0.002X2.0703结论与小麦粉相比，甘薯粉的延伸性比较差，如果单独用来制作纯甘薯馒头，则甘薯面团硬度较大、颜色较深、口感较差，所以应与小麦粉按照比例搭配混合后做甘薯馒头。在表观性状和适口性方面，甘薯颗粒全粉适合做甘薯馒头。面粉吹泡稠度仪和质构仪通过甘薯颗粒全粉测定的相关数据分析来看，甘薯颗粒全粉由两种仪器测得的数据具有很显著的线性相关性。甘薯面团流变学及甘薯面团品质特性中，弹性越小，甘薯面团形成时间越长；延伸性越好，甘薯面团稳定时间越长，不易流变。甘薯面团的延伸性越好，硬度越小，充气容积越大，烘焙力越好。其中面团弹性P与弹性指数Ie极显著负相关，面团弹性越大，弹性指数越小；面团延伸性L和面团充气体积G、面团烘焙力W均极显著相关，即用甘薯颗粒全粉和小麦粉进行比例搭配制作甘薯馒头、甘薯面包时，试验最合适的搭配比例，指标L、G、W均可起到关键作用。甘薯颗粒全粉馒头的面团弹性P最佳范围应在110-130mm之间；面团延伸性L最佳值应该在25mm左右；面团的充气容积G最佳值≤15；面团的烘焙力W与总分极显著相关，W最优值在150耳格左右；配置比P/L在4左右最佳；总分与面团最大压力值Prmax呈线性相关，Prmax在1500左右评分最高；面团达到最大压力时的时间Tpr应≥250；面团稳定时间Tol≥300。在此期间特别感谢梁建兰老师的谆谆教导以及其它同学的热心帮助，使得自己能够完成此次试验。参考文献[1]中华人民共和国国家标准GB/T14611-93.小麦粉面包烘烤品质试验法—直接发酵法[S].国家技术监督局.[2]何伟忠.甘薯颗粒全粉的加工工艺，品质评价体系及其相关性研究[D].新疆农业大学，7～10[3]中华人民共和国国家标准GB/T17320-98.专用小麦品种品质—附录B-馒头制作与评价[S].国家质量技术监督局.[4]刘淑芬.蒸制优质馒头与小麦品质的关系[J].作物,1986,(4):21～28[4]郝确.馒头的体积与面筋质含量的关系[J].郑州粮食学院学报,1991(1):40～46[5]FaridiH.A,RubenthalerG.L.LaboratorymethodforproducingChinesesteamedbreadandeffectsofformula,steamingandstorageonstarchgetatinnizationandfreshess.Proc.6thInt.WheatgeneticsSymp,Kyoto,japan,1996[6]SidiHuang.馒头用粉品质指标的评价[J].麦类作物学报.1997,17(5)：52～57[7]LinZ,MiskellyDM,MossHJ.SuitabilityofvariousAustralianwheatsforChinese-stylesteamedbread[J].JournaloftheScienceofFoodandAgriculture,1990,53:201～213.[8]孟宪刚,尚勋武.兰州拉面对面粉品质的要求[J].西部粮油科技,2001,26(5):3～6.[9]孙彩玲，田纪春，张永祥.TPA质构分析模式在食品研究中的应用[J].实验科与技术，2007，5（2）：1-5.[10]MengX-G(孟宪刚),ShangX-W(尚勋武).SpecialflourforLanzhouhandstretchednoodles.ChinaWesternCereal&OilTechnology(西部粮油科技),2001,26(5):3-6(inChinese).[11]李兴林,马传喜,徐风,等.小麦品质性状的搭配效应研究[J].粮食与饲料,2000,(10):1～3.PreparationandcharacterizationofthequalityofsweetpotatoessteamedbreadDongYuanYuanInstructor：liangJianlanAbstract:【Objective】Makesweetpotatosteamedbreadwithdifferentkindsofsweetpotatoflourandwheatflourmixture,andstudyitscharacter,tostudythequalityofthequalityofbothhealthcare,dietandothereffectsofthepopularsweetpotatoste