发芽糙米指糙米经过发芽至适当芽长的芽体，主要由幼芽和带皮层的胚乳两部分构成，富含营养物质，有利于人体的消化和吸收，具有抗氧化、抑制炎症反应、抑制脂肪生成和预防阿尔茨海默氏症等多种生理功能[1]。由于胚芽的萌发和酶系统的活化，发芽糙米还含有多种促进抗氧化、降血脂、降血压和降血糖的成分，如γ－氨基丁酸、谷胱甘肽、多酚、谷维素和阿魏酸等[2-4]，对人体有益[5-8]。国内外对发芽糙米制品开展了很多研究[9-10]。馒头作为我国的一种传统主食，在膳食结构中占据非常重要的地位[11]。在南方，馒头中添加各种风味，展现出更多花样[12]。为满足消费者不同口味需求，试验将发芽糙米经过磨粉后，添加到小麦粉中制成发芽糙米粉馒头，以提高其营养价值。
发芽糙米目前被认为是一种健康食品。为了提高馒头的营养价值和食用价值，国内对发芽糙米馒头进行了研究和开发。谢洁等[13]通过模糊数学感官评价试验得到发芽糙米馒头的最佳制作工艺。谢洁等[14]探讨在馒头中添加发芽糙米粉，研制适合南方人口味的粗粮型营养主食，但发芽糙米粉的量较小。马栋等[15]将发芽糙米磨粉后，添加到小麦粉中制成发芽糙米粉馒头，以提高营养价值。本文通过单因素试验，对其感官品质、质构进行评定，确定了第一次醒发时间和温度以及第二次醒发时间和温度；并在单因素试验结果的基础上，进行正交试验，对得到的馒头进行感官评价，确定了发芽糙米馒头的最佳工艺，为糙米的利用和开发提供了技术支持。
1 材料与方法
1.1 试验材料
糙米：黑龙江黑土小镇现代农业开发有限公司；高筋富强小麦粉：河北金沙河集团有限公司；安琪高活性干酵母：安琪酵母股份有限公司；羟丙基甲基纤维素：杭州普修生物科技有限公司；金安特谷朊粉：安徽安特食品股份有限公司。
1.2 仪器与设备
TLE204E电子天平：梅特勒-托利多仪器（上海）有限公司；UPL-20T实验室纯水系统：上海和泰仪器有限公司；THZ-98A恒温振荡器、BPG-9070精密鼓风干燥箱：上海一恒科学仪器有限公司；WK-500B新诺多功能粉碎机：上海新诺仪器设备有限公司；FX-13A醒箱：广州市澳联斯厨具有限公司；TA.XT-Plus型质构仪：北京盈盛恒泰科技有限责任公司；KZ60电热蒸汽蒸饭箱：广东省佛山市乐创科技有限公司。
1.3 馒头的制作
发芽糙米粉的制备参考赵芷萱等[16]的方法，将过筛的发芽糙米粉和小麦粉、谷朊粉、羟丙基甲基纤维素混合均匀。面团调制：40℃左右的温水和酵母充分溶解，加入到搅拌均匀的混合粉中，和面至面团表面光滑。第一次醒发：将揉好的面团放进醒箱醒发。面团分割、成型：手动将发酵好的面团中的气泡充分排出，然后制成50 g/个的剂子，用手揉成型至表面光滑。第二次醒发：将揉好的面团放进醒箱醒发。将醒发好的面团放进蒸箱蒸制20 min。
1.4 发芽糙米馒头醒发工艺的单因素试验设计
第一次醒发温度对发芽糙米馒头品质的影响研究：固定第一次醒发时间为80 min，第二次醒发温度为38℃，第二次醒发时间为20 min，将第一次醒发温度设定为 34、36、38、40、42 ℃。探究第一次醒发温度对馒头品质的影响。
第一次醒发时间对发芽糙米馒头品质的影响研究：固定第一次醒发温度为38℃，第二次醒发温度为38℃，第二次醒发时间为20 min。将第一次醒发时间设定为 60、70、80、90、100 min。探究第一次醒发时间对发芽糙米馒头品质的影响。
第二次醒发温度对发芽糙米馒头品质的影响研究：固定第一次醒发温度为38℃，第一次醒发时间为80 min，第二次醒发时间为20 min，将第二次醒发温度设定为34、36、38、40、42 ℃。探究第二次醒发温度对发芽糙米馒头品质的影响。
第二次醒发时间对发芽糙米馒头品质的影响研究：固定第一次醒发温度为38℃，第一次醒发时间为80 min，第二次醒发温度为38℃，将第二次醒发时间设定为 10、15、20、25、30 min，探究第二次醒发时间对发芽糙米馒头品质的影响。
1.5 发芽糙米馒头最优配方的正交试验设计
通过发芽糙米馒头的工艺单因素试验，确定适宜条件为第一次醒发温度38℃、第一次醒发时间90 min、第二次醒发温度38℃、第二次醒发时间20 min。为进一步优化试验结果，对第一次醒发温度、第一次醒发时间、第二次醒发温度、第二次醒发时间进行正交试验。发芽糙米馒头工艺正交试验因素水平如表1所示。
表1 发芽糙米馒头工艺正交试验因素水平
Table 1 Factor level of orthogonal experiment for steamed bread with germinated brown rice
水平 A第一次醒发温度/℃D第二次醒发时间/min 1 B第一次醒发时间/min C第二次醒发温度/℃36 80 36 15 2 38 90 38 20 3 40 100 40 25
1.6 馒头的感官评价方法
10个烹饪专业同学组成评定小组，对冷却至室温（20℃～25℃）的馒头横截面进行观察、按压和馒头样品的品尝，分别对馒头的表皮色泽、纹理结构、质地、形态、口感等指标进行评分，评分标准见表2，以100分为满分计，取其平均值作为最后结果。
表2 发芽糙米馒头的感官评价标准
Table 2 Sensory evaluation standard of germinated brown rice steamed bread
项目 分值 评分标准色泽 10 自然色、有光泽、颜色均匀、无斑点9分～10分色泽均匀、光泽稍暗6分～8分；色泽不均匀、有较多斑点1分～5分纹理结构25 蓬松、气孔细密均匀21分～25分分气孔大小较均匀，孔壁稍厚16分～20分；气孔大小不均匀1分～15分质地 15 馒头心细腻平滑、柔软有弹性13分～15分馒头心较细腻，弹性一般9分～12分；馒头心粗糙紧实，弹性差1分～8分口感 25 馒头香发芽糙米特有的香味，口感细腻21分～25分轻微馒头香，口感较细腻16分～20分；无香味，颗粒感严重1分～15分形态 25 表皮完整、丰满，体积大21分～25分表皮轻微褶皱，体积适中16分～20分；表皮褶皱、体积小1分～15分
1.7 馒头质构特性测定
取同样规格、相同配方的3个样品（约1.5 cm厚的馒头切面）进行质构测定。质构仪的力设定为250N，下降距离设置为30 mm，下降速度设置为60 mm/min，形变量为60%，初始力为0.4 N。分别对制作好的发芽糙米馒头进行质地剖面分析（texture profile analysis，TPA）特性[17]。
1.8 数据处理
采用SPSS 17.0软件进行数据分析。每组数据做3次重复试验取平均值。
2 结果与分析
2.1 单因素试验结果
2.1.1 第一次醒发温度的单因素试验结果
第一次醒发温度对馒头感官品质的影响见表3。
表3 第一次醒发温度对馒头感官品质的影响
Table 3 Effect of the first awakening temperature on the sensory quality of steamed bread
注：不同小写字母表示差异显著（p＜0.05）。
温度/℃ 色泽（10分） 纹理结构（25分） 质地（15分） 口感（25分） 形态（25分） 总分34 7.03±0.21 17.27±0.21 11.43±0.25 18.77±0.55 18.93±0.25 73.43±0.58c 36 7.63±0.15 18.43±0.06 11.93±0.15 19.27±0.21 19.60±0.10 76.87±0.29b 38 8.00±0.10 20.33±0.49 11.70±0.17 20.73±0.21 21.50±0.40 82.27±0.40a 40 7.43±0.12 19.47±0.15 10.53±0.15 19.33±0.35 20.03±0.25 76.80±0.44b 42 7.17±0.15 18.87±0.35 10.23±0.15 18.77±0.25 19.27±0.21 74.30±0.17c
由表3可知，随着第一次醒发温度的增大，发芽糙米馒头感官评分先增加后减小。在第一次醒发温度为38℃时，感官评价总分最大，为82.27分。第一次醒发温度对馒头感官评价有显著的影响（p＜0.05）。这是由于随着发酵温度的升高，酵母菌生长繁殖有了良好的环境，繁殖快，馒头黏弹性较好，表面光滑，颜色均匀有光泽，口感好，感官评分增加。但发酵温度过高，酵母菌生长繁殖受到抑制，馒头表皮变硬，内部组织不均匀，口感变差，感官评分降低。所以初步确定发芽糙米馒头第一次醒发温度为38℃。
第一次醒发温度对发芽糙米馒头质构的影响见表4。
表4 第一次醒发温度对馒头质构的影响
Table 4 Effect of the first awakening temperature on the texture of steamed bread
注：不同小写字母表示差异显著（p＜0.05）。
温度/℃ 硬度/N 内聚性 弹性/mm 胶黏性/N 咀嚼性34 73.44±9.30a 0.50±0.00a 6.50±0.36c 31.89±3.48a 226.93±30.78a 36 53.28±4.35bc 0.50±0.00a 6.62±0.23c 25.93±2.74c 175.40±14.51cd 38 49.15±6.16c 0.50±0.00a 7.84±0.29a 24.17±2.72bc 164.77±14.21d 40 54.18±8.83bc 0.50±0.00a 7.68±0.09ab 26.91±3.15b 210.69±22.72b 42 57.39±0.52b 0.50±0.00a 6.99±0.44bc 29.35±0.47ab 225.50±14.30ab
由表4可以看出随着第一次醒发温度的增大，发芽糙米馒头的硬度、胶黏性和咀嚼性先减少后增加，当第一次醒发温度为38℃时，硬度、胶黏性和咀嚼性均为最小，分别为49.15、24.17 N和164.77；弹性先增大后又减小，当第一次醒发温度为38℃时，馒头的弹性为最大值，7.84 mm。内聚性有轻微的波动。第一次醒发温度对发芽糙米馒头质构影响显著（p＜0.05）。由于随着第一次醒发温度的增加，酵母菌的生长更加的活跃，繁殖速度变快，馒头的硬度和咀嚼性呈现下降的趋势，弹性和胶黏性呈现上升的趋势，馒头的品质也随之升高。而随着第一次醒发温度的继续升高，酵母菌的生长受到抑制，导致馒头的品质下降。所以初步确定发芽糙米馒头第一次醒发温度为38℃。
2.1.2 第一次醒发时间的单因素试验结果
第一次醒发时间对馒头感官品质的影响见表5。
表5 第一次醒发时间对馒头感官品质的影响
Table 5 Effect of first awakening time on sensory quality of steamed bread
注：不同小写字母表示差异显著（p＜0.05）。
时间/min 色泽（10分） 纹理结构（25分） 质地（15分） 口感（25分） 形态（25分） 总分60 6.47±0.15 17.47±0.32 10.47±0.32 16.73±0.21 16.77±0.25 67.90±0.46d 70 7.13±0.21 18.27±0.21 11.40±0.20 17.43±0.21 18.40±0.26 72.63±0.31c 80 7.43±0.15 18.23±0.15 12.33±0.21 17.93±0.15 18.50±0.40 74.43±0.25bc 90 8.57±0.15 21.67±0.42 11.63±0.15 21.53±0.15 20.87±0.15 84.27±0.51a 100 7.27±0.21 18.20±0.30 11.47±0.15 18.37±0.15 18.27±0.21 73.57±0.70bc
由表5可知，随着第一次醒发时间的延长，发芽糙米馒头的感官评分先增大再减小，在90 min时达到最大值84.27分。第一次醒发时间对馒头感官评分影响显著（p＜0.05）。随着第一次醒发时间的延长，由于酵母不断地产生气体，使面团充分发酵，馒头软硬适中，表面光滑，内部孔洞细小均匀；当发酵时间过长时，由于二硫键断裂会破坏面筋网络，降低面团持气性，从而使面团过软，馒头表面塌陷，馒头口味偏酸，内部孔洞大小不一，口感较差。所以初步确定发芽糙米馒头第一次醒发时间为90 min。
第一次醒发时间对馒头质构的影响见表6。
表6 第一次醒发时间对馒头质构的影响
Table 6 Effect of first awakening time on texture of steamed bread
注：不同小写字母表示差异显著（p＜0.05）。
时间/min 硬度/N 内聚性 弹性/mm 胶黏性/N 咀嚼性60 111.92±13.13a 0.50±0.00ab 5.82±0.17d 58.22±6.15a 399.93±42.41a 70 76.83±2.62bc 0.47±0.06b 6.43±0.36bcd 36.17±014bcd 267.38±11.65bcd 80 65.31±8.09cd 0.57±0.06a 6.87±0.16bc 32.15±5.41cd 181.97±36.49de 90 49.31±5.16e 0.50±0.00ab 7.78±0.29a 23.11±2.53e 173.40±13.21e 100 56.05±0.36de 0.50±0.00ab 7.35±018abc 26.52±0.63de 195.70±0.30cde
由表6可以看出随着第一次醒发时间的延长，发芽糙米馒头的硬度、胶黏性和咀嚼性先减少后增加，当第一次醒发时间为90 min时，硬度、胶黏性和咀嚼性均为最小，分别为49.31、23.11 N和173.40；弹性先增大后减小，当第一次醒发时间为90 min时，馒头的弹性为最大值，7.78 mm。内聚性有轻微的波动。第一次醒发时间对发芽糙米馒头质构影响显著（p＜0.05）。当第一次醒发时间过短时，面筋网络结构还没有形成，馒头发硬，弹性不足，咀嚼性差。但发酵时间过长时，由于二硫键断裂会破坏面筋网络，面筋网络持气性变差，馒头塌陷，出现大的气泡，从而使面团过软，馒头表面塌陷。所以初步确定发芽糙米馒头第一次醒发时间为90 min。
2.1.3 第二次醒发温度的单因素试验结果
第二次醒发温度对发芽糙米馒头感官品质的影响见表7。
表7 第二次醒发温度对馒头感官品质的影响
Table 7 Effect of second awakening temperature on sensory quality of steamed bread
注：不同小写字母表示差异显著（p＜0.05）。
温度/℃ 色泽（10分） 纹理结构（25分） 质地（15分） 口感（25分） 形态（25分） 总分34 6.70±0.44 17.03±0.21 10.97±0.21 17.13±0.31 17.10±0.61 68.93±0.12d 36 7.03±0.12 18.17±0.15 11.03±0.49 17.90±0.36 18.50±0.46 72.63±1.04cd 38 8.73±0.25 21.13±0.25 11.80±0.10 21.70±0.10 21.67±0.15 85.03±0.29a 40 7.57±0.32 18.57±0.15 12.60±0.26 18.33±0.21 18.63±0.25 75.70±0.85bc 42 7.23±0.15 17.67±0.15 11.43±0.21 18.27±0.21 18.10±0.20 72.70±0.10cd
由表7可知，随着第二次醒发温度的升高，发芽糙米馒头感官评分先增加后减小。在第二次醒发温度为38℃时，感官评分最大，为85.03分。第二次醒发温度对馒头感官评价有显著的影响（p＜0.05）。第二次醒发温度是面团在一次发酵完成后，将其中的二氧化碳揉出，搓圆成型重新进行发酵的温度。当温度偏低时，酵母没有充分发酵产生足够的气体，这样就导致气孔与正常情况下相比偏小，馒头塌陷，表面出现褶皱，感官评分偏低；当温度偏高时，酵母发酵产生大量气体，就有可能冲破气孔之间隔膜，使两个气孔合二为一，这就导致气孔不均匀和大气孔产生，感官评分降低[18]。所以初步确定发芽糙米馒头第二次醒发温度为38℃。
第二次醒发温度对发芽糙米馒头质构的影响见表8。
表8 第二次醒发温度对馒头质构的影响
Table 8 Effect of the second awakening temperature on the texture of steamed bread
注：不同小写字母表示差异显著（p＜0.05）。
温度/℃ 硬度/N 内聚性 弹性/mm 胶黏性/N 咀嚼性34 62.29±8.33a 0.53±0.06ab 6.92±0.16bc 31.16±4.17a 215.67±30.12bc 36 48.71±4.27cd 0.50±0.00b 6.89±0.40c 24.25±2.15b 185.43±24.78cde 38 41.64±8.47d 0.53±0.06ab 7.93±0.33a 21.95±4.20c 151.27±30.26e 40 49.06±5.99c 0.50±0.00b 7.62±0.18ab 24.86±3.05b 175.34±56.17de 42 56.17±0.57b 0.57±0.06a 6.67±0.45cd 31.55±1.66a 241.87±20.14a
由表8可以看出随着第二次醒发温度的升高，发芽糙米馒头的硬度、胶黏性和咀嚼性先减少后增加，当第二次醒发温度为38℃时，硬度、胶黏性和咀嚼性均为最小，分别为41.64、21.95 N和151.27；弹性先增大后减小，当第二次醒发温度为38℃时，馒头的弹性为最大值，7.93 mm。内聚性有轻微的波动。第二次醒发温度对发芽糙米馒头质构影响显著（p＜0.05）。第二次醒发温度是影响酵母发挥作用的关键因素，酵母在适宜温度时其繁殖能力强，这样在面团发酵过程因产生气体使面团内部形成很多的气泡结构，从而使蒸制的馒头体积不断地增大，弹性增大，硬度减小。温度过高或过低不利于酵母菌作用的发挥，温度过低使蒸制的馒头不会形成均匀多孔结构；温度过高可能会杀死酵母菌而不能发挥作用，因此馒头塌陷，弹性减小，硬度增大。综上，确定第二次醒发温度为38℃。
2.1.4 第二次醒发时间的单因素试验结果
第二次醒发时间对发芽糙米馒头感官品质的影响见表9。
表9 第二次醒发时间对馒头感官品质的影响
Table 9 Effect of second awakening time on sensory quality of steamed bread
注：不同小写字母表示差异显著（p＜0.05）。
时间/min 色泽（10分） 纹理结构（25分） 质地（15分） 口感（25分） 形态（25分） 总分10 6.90±0.20 17.23±0.15 10.57±0.15 17.33±0.21 17.30±0.24 69.33±0.25cd 15 6.90±0.46 18.30±0.10 11.30±0.20 17.57±0.21 18.67±0.25 72.73±0.38c 20 8.00±0.20 21.37±0.25 11.47±0.35 21.47±0.15 20.83±0.15 83.13±0.72a 25 7.43±0.15 18.43±0.25 12.40±0.26 18.37±0.25 18.63±0.31 75.47±0.47bc 30 6.80±0.10 17.57±0.06 11.63±0.21 18.17±0.15 18.23±0.23 72.40±0.36c
由表9可知，随着第二次醒发时间的延长，发芽糙米馒头的感官评分先增大再减小，在20 min时总分达到最大值83.13分。第二次醒发时间对馒头感官评分的影响显著（p＜0.05）。第二次醒发时间是面团在第一次发酵完成后，将其中的二氧化碳揉出，搓圆成型重新进行发酵的时间。适当的醒发时间，可以有效降低馒头的硬度，醒发时间过长时，馒头坯塌陷，导致馒头不够挺立，感官评分较低。所以初步确定发芽糙米馒头第二次醒发时间为20 min。
第二次醒发时间对发芽糙米馒头质构的影响见表10。
表10 第二次醒发时间对馒头质构的影响
Table 10 Effect of second awakening time on texture of steamed bread
注：不同小写字母表示差异显著（p＜0.05）。
时间/min 硬度/N 内聚性 弹性/mm 胶黏性/N 咀嚼性10 59.31±11.28abc 0.50±0.00a 6.03±0.88ab 29.08±3.54b 173.77±15.71bcd 15 49.10±5.71cd 0.50±0.00a 6.96±0.24a 24.89±3.03cd 175.50±14.11bcd 20 44.71±7.76e 0.50±0.00a 6.99±0.30a 21.58±3.14d 150.33±17.69e 25 51.81±1.37bc 0.50±0.00a 6.93±0.32a 26.55±0.72c 184.03±12.52abc 30 64.83±4.75a 0.50±0.00a 5.90±0.38b 32.34±3.09a 190.07±9.05a
由表10可以看出，随着第二次醒发时间的增大，发芽糙米馒头的硬度、胶黏性和咀嚼性先减少后增加，当第二次醒发时间为20 min时，硬度、胶黏性和咀嚼性均为最小，分别为44.71、21.58 N和150.33；弹性先增大后减小，当第二次醒发时间为20 min时，馒头的弹性为最大值，6.99 mm。内聚性有轻微的波动。第二次醒发时间对发芽糙米馒头质构影响显著（p＜0.05）。第二次醒发时间太短时，面筋网络结构还没有完全形成，馒头发硬，弹性不足，咀嚼性差。但醒发时间过长时，破坏了面筋网络，面筋网络持气性变差，馒头塌陷，出现大的气泡，从而使面团过软，馒头表面塌陷，弹性较差。所以初步确定发芽糙米馒头第二次醒发时间为20 min。
2.2 正交试验结果
正交试验结果见表11。
表11 正交试验结果
Table 11 Results of orthogonal test
试验号 A第一次醒发温度/℃B第一次醒发时间/min C第二次醒发温度/℃D第二次醒发时间/min感官评分1 1（36） 1（80） 1（36） 1（15） 76.26 2 1 2（90） 2（38） 2（20） 79.25 3 1 3（100） 3（40） 3（25） 77.58 4 2（38） 1 2 3 78.78 5 2 2 3 1 83.16 6 2 3 1 2 80.37 7 3（40） 1 3 2 79.72 8 3 2 1 3 80.66 9 3 3 2 1 76.56 k1 77.70 78.25 79.10 78.66 k2 80.77 81.02 78.20 79.78 k3 78.98 78.17 80.15 79.01 R 3.07 2.85 1.95 1.12
由表11可知，根据4个因素的R值的大小，可得到 RA＞RB＞RC＞RD。
通过R值的大小比较，可知正交试验中因素A即第一次醒发温度对发芽糙米馒头的品质具有很大的影响，其次是因素B第一次醒发时间、因素C第二次醒发温度、因素D第二次醒发时间。从中得出最优的工艺组合为A2B2C3D2。即第一次醒发温度38℃、第一次醒发时间90 min、第二次醒发温度40℃、第二次醒发时间20 min。
2.3 验证试验
发芽糙米馒头最优的工艺组合为A2B2C3D2，此时制作出来的馒头感官评分最高为83.86，而正交最优的工艺组合为A2B2C3D1，此时制作出来的馒头感官评分最高为83.56。相比较可知组合A2B2C3D2即第一次醒发温度38℃、第一次醒发时间90 min、第二次醒发温度40℃、第二次醒发时间20 min，相对于其它工艺条件下制作出来的馒头口感为最佳，并且带有糙米香，为最优组合。
3 结论
发芽糙米虽然营养丰富，但是将其用于制作馒头的工艺研究很少。本文通过单因素试验，对其感官品质和质构进行评定。确定了第一次醒发温度、第一次醒发时间、第二次醒发温度、第二次醒发时间。并在单因素试验结果的基础上，进行正交试验，对得到的馒头进行感官评价，确定了发芽糙米馒头的最佳醒发工艺为第一次醒发温度38℃、第一次醒发时间90 min、第二次醒发温度40℃、第二次醒发时间20 min和篜制20 min。此时生产出来的馒头口感好，且带有淡淡的糙米的香味，感官评分也最高为83.86。在馒头里添加发芽糙米提高了馒头的营养价值，也为糙米的开发与利用提供了技术支持。
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