摘 要:运用体外模拟消化方法探讨不同复热方式对4类馒头的碳水化合物消化特性的影响。结果表明,不同杂粮馒头在不同复热方式下,碳水化合物的水解进程规律基本相同。直接冷却30 min的水解进程最快,其次是冷冻24 h蒸汽复热的,第三是冷冻24 h微波复热的,第四是室温放置24 h的。冷冻24 h不复热的杂粮馒头的碳水化合物水解进程最慢。同时杂粮食品的淀粉消化受多种因素的影响,还需进一步研究,不能认为各种杂粮馒头都比白面馒头更适合于糖尿病人食用。
关键词:复热方式;杂粮馒头;碳水化合物;消化特性
杂粮从广义上是指除了水稻和小麦外的所有粮食作物,狭义上是小宗作物的统称,包括粟类、麦类、杂豆类、荞麦类和薯类[1]。随着人们对杂粮保健功能的深入认识与对健康的进一步关注,国际国内市场对“多样化、营养、健康、安全、方便”的杂粮健康食品的需求日益增强,对杂粮食品的研究与深度开发引起了学者的极大兴趣。馒头是中国的传统主食,占面制食品消费总量的30 %以上,每年的消费量在1 200万t以上[2]。在馒头中添加一定比例的杂粮粉,不仅能起到代替面粉的作用,而且可以提高馒头的营养价值,缓解肥胖、糖尿病、高血压等现代病。国内研究者在杂粮馒头制作工艺及面团特性上进行了相关研究,如浮吟梅、石晓、张国志等[3-6]对玉米馒头、小米馒头、荞麦馒头和高粱馒头的工艺与品质进行了研究,研究得到品质良好的各类杂粮馒头。但对于各类杂粮的碳水化合物消化特性研究较少,尤其是复热后碳水化合物消化特性的变化研究甚少。而研究发现,淀粉的消化特性与许多疾病密切相关,尤其是非胰岛素依赖型糖尿病。研究表明,对于非胰岛素依赖型糖尿病和心血管疾病,食用低血糖指数(GI)的食品具有辅助治疗作用。而血糖反应很大程度上取决于食品的消化速率,研究表明,体外消化试验的结果与血糖指数有明显的相关性,抗性淀粉和慢速消化淀粉含量高的食品血糖指数低[7-8]。
本试验以小米粉、玉米粉、荞麦粉添加到面粉中,制作成小米馒头、玉米馒头、荞麦馒头,研究冷却后、冷冻后、蒸汽复热后与微波复热后的杂粮馒头的碳水化合物消化特性变化,与不添加杂粮的馒头比较,各类杂粮馒头的快速消化淀粉、慢性消化淀粉、抗性淀粉的含量变化以及消化速度的变化,为我国居民正确选用杂粮馒头,选择较佳的复热方式提供理论参考。
1.1 材料、试剂与仪器
1.1.1 主要材料
富强粉:沈阳香雪面粉股份有限公司;高活性干酵母:安琪酵母股份有限公司;小米粉、玉米粉、荞麦粉:均购自北京京客隆超市散装。
1.1.2 主要试剂
三水乙酸钠、饱和苯甲酸、氯化钙、葡萄糖、氢氧化钠、酒石酸钾钠、苯酚、亚硫酸氢钠、乙醇、瓜尔豆胶、3,5-二硝基水杨酸:分析纯,均来自北京化学试剂公司。
酶试剂(猪胰脏胰酶P1625、淀粉葡萄糖苷酶A7095、转化酶I4504):均来自Sigma公司。
1.1.3 主要仪器
EM7KCGW3-NR型微波炉:广东省美的集团股份有限公司;DH-101电热恒温鼓风干燥箱:天津市中环实验电炉有限公司;UVS-1漩涡振荡器:北京优联合科技有限公司;HZS-HA水浴恒温振荡器:金坛市精达仪器制造厂;TDL-40B低速离心机:上海安亭科技仪器厂制造;BS224S电子分析天平:北京赛多利斯仪器系统有限公司。
1.2 方法
1.2.1 馒头的制作
1.2.1.1 4种馒头配料
白面馒头全部采用富强粉,添加酵母量为面粉的0.8 %、水量为面粉的50 %,盐为面粉的0.1 %。
杂粮馒头(玉米馒头、小米馒头、荞麦馒头)用杂粮粉替代部分富强粉,其中杂粮粉占粉料的20 %,富强粉占粉料的80 %,其它用料同白面馒头。
1.2.1.2 制作工艺流程
原料(富强粉、杂粮、水、盐、酵母)→和面→发酵→成型→醒发→汽蒸→冷却→成品
1.2.1.3 操作要点
1)和面:原料混合均匀揉至面团不粘手,有弹性,表面光滑。
2)发酵:和好的面团盖以湿布,在发酵箱发酵90 min,发酵温度30℃,相对湿度80 %左右。
3)成型:将面团分割成每个约50 g搓圆,揉搓成表面光滑的馒头坯。
4)醒发:自然醒发,在室温25℃醒发15 min。
5)蒸制:取一定量的水倒入锅中,进行加热,当水沸腾后,将醒发好的馒头放入准备好的篦子上,先小火蒸制5 min,再用旺火蒸制15 min后停火。
6)冷却:停火后静置5 min,掀开锅盖,自然冷却30 min即为试验样品。
1.2.2 馒头的贮存与复热方案
馒头的贮存与复热方案如表1所示。
表1 馒头的贮存与复热方案
Table 1 Methods of storage and reheat in steamed breads
方案号 处理方式方案一室温冷却(30 min)4类馒头蒸好,自然冷却后用保鲜膜包好放置室温24 h后直接测定碳水化合物的消化特性,模拟蒸好放至室温一天直接食用方案三冷冻(24 h)不复热4类馒头蒸好,自然冷却30 min后直接测定碳水化合物的消化特性,模拟蒸好放至室温直接食用方案二室温冷却(24 h)4类馒头蒸好,冷却后冷冻24 h后室温解冻测定碳水化合物的消化特性,模拟冷冻后再解冻后不加热食用方案四冷冻(24 h)微波复热4类馒头蒸好,冷却后冷冻24 h后微波加热解冻测定碳水化合物的消化特性,模拟冷冻后再微波复热食用方案五冷冻(24 h)蒸汽复热4类馒头蒸好,冷却后冷冻24 h后蒸汽解冻测定碳水化合物的消化特性,模拟冷冻后再蒸汽加热食用
1.2.3 水分和干物质含量测定
按中华人民共和国国家标准GB 5009.3-2010《食品安全国家标准食品中水分的测定》,从而换算其干物质含量。
1.2.4 馒头总淀粉含量测定
按中华人民共和国国家标准GB/T5009.9-2008《食品中淀粉的测定》样品馒头中总淀粉含量。
1.2.5 碳水化合物的消化特性的测定
快速淀粉(RDS)、慢性淀粉(SDS)、抗性淀粉(RS)的测定采用体外模拟消化法测定。具体方法见文献[9]。
碳水化合物水解率/% =(取样时间点时己水解碳水化合物量/总碳水化合物量)×100
淀粉消化指数(SDI)/% =快速消化淀粉/总淀粉含量×100
1.3 数据分析
本试验中各指标均测定3次重复3次平行,应用Excel、SPSS等软件进行数据分析。
2.1 4 类馒头的水分、干物质和淀粉含量
4类馒头的水分、干物质和淀粉含量如表2。
表2 4类馒头水分、干物质和淀粉含量
Table 2 Moisture,dry matter and starch content in four types of steamed bread g/100 g
馒头种类 水分 干物质 淀粉白面馒头 39.81 60.19 54.67玉米馒头 39.86 60.14 51.85小米馒头 41.48 58.52 53.77荞麦馒头 41.86 58.14 51.99
通过表2可看出,这4类馒头中,白面馒头与玉米馒头水分含量接近,而小米馒头与荞麦馒头水分含量接近,但白面馒头中淀粉含量最高。
2.2 不同复热方案下白面馒头的碳水化合物特性比较
白面馒头在不同复热方案下各类型淀粉含量和碳水化合物水解率的时间进程见表3和图1。
表3 不同复热方案的白面馒头各类型淀粉含量
Table 3 Starch content in various types of reheat way of steamed breads%
复热方案 RDS SDS RS方案一 25.07±0.83 11.81±1.48 11.79±0.65方案二 18.26±0.36 10.72±0.64 25.92±0.28方案三 17.74±0.08 8.1±0.19 28.78±0.11方案四 22.89±0.90 8.64±1.04 23.31±0.14方案五 23.84±0.90 9.06±1.05 22.00±0.15
图1 不同复热方案的白面馒头的碳水化合物水解进程
Fig.1 The carbohydrate hydrolysis process in different reheat way of steamed breads
从表3可知,不同复热方案的白面馒头中,方案一室温冷却30 min后测定的快速淀粉和慢性淀粉含量均最高。方案三冷冻24 h直接测定的快速淀粉和慢性淀粉含量最低。方案二室温放置24 h的快速淀粉含量虽低于方案五冷却24 h蒸汽复热和方案四微波复热的方案,但慢性淀粉含量比冷却后再复热的高。抗性淀粉的含量正好与快速淀粉含量相反,方案三的抗性淀粉含量最高,方案一的含量最低。
从图1可知,不同复热方式对白面馒头的碳水化合物水解率进程有影响,前20 min内,除用蒸汽复热处理的白面馒头水解快外,其它4种方案水解率接近,但20 min后,方案一水解进程最快,其次是方案五蒸汽复热的,其次是微波复热的,最慢的是方案三。
2.3 不同复热方案下玉米馒头的碳水化合物特性比较
玉米馒头在不同复热方案下各类型淀粉含量和碳水化合物水解率的时间进程见表4和图2。
%
表4 不同复热方案的玉米馒头各类型淀粉含量
Table 4 Starch content in various types of reheat way of maize steamed breads
复热方案 RDS SDS RS方案一 23.69±0.45 9.49±0.59 18.99±0.14方案二 19.95±0.72 9.16±1.20 22.74±0.48方案三 14.98±0.37 6.44±0.95 30.7±0.56方案四 19.05±0.27 7.7±1.90 25.3±1.63方案五 20.69±0.41 10.43±0.57 20.73±0.16
图2 不同复热方案的玉米馒头的碳水化合物水解进程
Fig.2 The carbohydrate hydrolysis process in different reheat way of maize steamed breads
从表4可知,不同复热方案的玉米馒头中,方案一的快速淀粉含量最高。其次是方案五,第三为方案二,方案三快速淀粉和慢性淀粉含量最低。抗性淀粉的含量正好与快速淀粉含量相反,方案三的抗性淀粉含量最高,方案一的含量最低。
从图2可知,不同复热方式对玉米馒头的碳水化合物水解率进程有影响,前10 min,方案一、四、五水解进程接近,方案二、三水解进程接近,20 min后,方案一水解进程最快,其次是方案五,其次是方案二,最慢的是方案三。
2.4 不同复热方案下小米馒头的碳水化合物特性比较
小米馒头在不同复热方案下各类型淀粉含量和碳水化合物水解率的时间进程见表5和图3。
表5 不同复热方案的小米馒头各类型淀粉含量
Table 5 Starch content in various types of reheat way of millet steamed breads%
复热方案 RDS SDS RS方案一 27.78±0.60 8.27±0.82 17.72±0.22方案二 22.97±0.04 9.93±0.42 20.87±0.38方案三 17.42±0.30 10.33±0.47 26.02±0.17方案四 25.65±0.53 7.32±0.92 20.8±0.39方案五 24.59±0.35 8.72±0.53 20.46±0.18
图3 不同复热方案的小米馒头的碳水化合物水解进程
Fig.3 The carbohydrate hydrolysis process in different reheat way of millet steamed breads
从表5可知,不同复热方案的小米馒头中,方案一的快速淀粉含量最高。其次是方案四,第三为方案五,方案三的快速淀粉含量最低。方案三的抗性淀粉含量最高,方案二、四、五抗性淀粉含量接近,方案一的抗性淀粉含量最低。
从图3可知,不同复热方式对小米馒头的碳水化合物水解率进程有影响,除在20 min时,方案四的水解率稍高于方案二和方案五外,其它时间水解进程规律一致,均为方案一水解进程最快,其次是方案五,其次是方案二,然后是方案四,最后是方案三。
2.5 不同复热方案下荞麦馒头的碳水化合物特性比较
荞麦馒头在不同复热方案下各类型淀粉含量和碳水化合物水解率的时间进程见表6和图4。
表6 不同复热方案的荞麦馒头各类型淀粉含量
Table 6 Starch content in various types of reheat way of buckwheat steamed breads%
复热方案 RDS SDS RS方案一 30.11±0.12 8.92±0.31 12.97±0.19方案二 27.46±0.08 6.73±0.18 17.81±0.10方案三 22.47±0.45 7.52±0.57 22.01±0.12方案四 26.51±0.36 6.37±0.69 19.12±0.33方案五 27.91±0.86 5.65±1.14 18.44±0.28
图4 不同复热方案的荞麦馒头的碳水化合物水解进程
Fig.4 The carbohydrate hydrolysis process in different reheat way of buckwheat steamed breads
从表6可知,不同复热方案的荞麦馒头中,慢性抗粉的含量差异不大,方案一的快速淀粉含量最高。其次是方案五,第三为方案二,方案三的快速淀粉含量最低。方案三的抗性淀粉含量最高,其次是方案四,再其次是方案五,然后是方案二,方案一的抗性淀粉含量最低。
从图4可知,不同复热方式对小米馒头的碳水化合物水解率进程有影响,水解进程呈现规律性,均为方案一水解进程最快,其次是方案五,其次是方案二,然后是方案四,最后是方案三。
2.6 4 类馒头不同复热方式处理后消化指数的变化
4类馒头不同复热方式处理后消化指数变化如图5。
图5 四类馒头不同复热方式处理后消化指数变化
Fig.5 Digestion index change in four different kind of steamed breads after reheat treatment
通过图5可知,不管何种复热方式,荞麦馒头的消化指数最高,其次是小米馒头,而白面馒头与玉米馒头的消化指数相对低一些,玉米馒头除在室温放置24 h的消化指数稍高于白面馒头外,在冷冻后不加热、冷冻后用微波复热、冷冻后用蒸汽复热的消化指数在4类馒头中均最低。这个结论与R.Aequistueci研究[10]荞麦淀粉、玉米淀粉、小麦淀粉的消化率结论是一致。洪雁、顾娟等[11]研究认为小麦淀粉消化稍快玉米淀粉,玉米淀粉消化快于荞麦淀粉,荞麦粉的消化最慢。结论正好相反,这说明杂粮食品的淀粉消化受多种因素的影响,还需进一步研究,不能习惯的认为各种杂粮馒头都比白面馒头更适合于糖尿病人食用。
通过不同复热方式在4类馒头的消化特性的研究得出如下结论:
1)不同杂粮馒头在不同复热方式下,碳水化合物的水解进程规律基本相同。直接冷却30 min的水解进程最快,其次是冷冻24 h蒸汽复热,第三是冷冻24 h微波复热的,第四是室温放置24 h的。冷冻24 h不复热的杂粮馒头的碳水化合物水解进程最慢。
2)不论是白面馒头还是其它3类杂粮馒头,直接冷却30 min测定的快速消化淀粉含量最高,抗性淀粉含量最低,碳水化合物的水解率最高。冷冻24 h室温解冻测定的快速淀粉含量最低,抗性淀粉含量最高,碳水化合物的水解率最低。这说明馒头蒸熟后直接食用其碳水化合物的消化率最好,最有利于吸收。适合肠胃消化功能不好的儿童和老年人。其次是蒸汽复热的,消化率最低的是冷冻24 h不复热,适合消化功能较好的糖尿病病人食用。
3)在4类馒头中,不管何种复热方式其消化指数也呈规律性变化,其中荞麦馒头的消化指数最高,小米次之,玉米馒头除在室温放置24 h的消化指数稍高于白面馒头外,其它复热方式下的消化指数均低于白面馒头。说明杂粮馒头的消化率受多种因素影响,需进一步研究。
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Research on Reheat Way Influence to Carbohydrate Digestibility of Grains Steamed Breads
Abstract:The effects of reheat way on the carbohydrate digestibility of four kind of steamed breads were studied with an in vitro digestion procedure. The results indicated that carbohydrate hydrolysis process rules were basically the same,direct cooling 30 minutes of hydrolysis process was the fastest,the second was steam reheat after frozen 24 hours,the third was microwave reheat after frozen 24 hours,the fourth was the one in 24 hours at room temperature. Frozen for 24 hours no longer reheat grains steamed bread carbohydrate hydrolysis process was the slowest. Starch digestion of coarse grain food was affected by many factors,needs further study. It could not think that various of grains steamed breads than white steamed buns were more suitable for the diabetics.
Key words:reheat way;grains steamed breads;carbohydrate;digestibility
DOI:10.3969/j.issn.1005-6521.2016.04.009
基金项目:北京联合大学人才强校计划人才资助项目(BPHR2012B02)
收稿日期:2014-10-27