甘薯(Ipomoea batatas Lam.),又称番薯、地瓜、山芋等,属旋花科一年生或多年生草本植物,富含蛋白质、多糖、淀粉等营养成分,兼有粮食作物及经济作物的特点[1]。甘薯品种资源繁多,不同种类甘薯其外形、肉色也多种多样,形状可分为纺锤形、圆筒形等,肉色则多为黄色、白色、紫色。其中,甘薯的肉色呈黄是由β-胡萝卜素所致,肉色呈紫则是由花青素所致。β-胡萝卜素和花青素均属于天然色素中的一类,能赋予食物艳丽的色泽。另外,由于β-胡萝卜素及花青素等的结构中含有羟基及醛基等还原性基团,因此具有较好的抗氧化活性,适量摄入可起到抗衰老、预防癌症等作用,是当今功能食品的研究热门之一[2-3]。但新鲜甘薯不易贮藏,因此会通过干燥并粉碎成粉末的方式对其进行保存,并称其为甘薯全粉。这种方式可延长甘薯的货架期,并能最大限度地保持甘薯原有的色泽和营养,同时还丰富了甘薯的加工形式[4]。甘薯全粉虽具有较高的营养价值,但由于不含面筋蛋白,无法赋予甘薯面团类似于小麦面团的黏弹性,而直接食用又不及新鲜甘薯营养美味,因此常作为辅料添加到食品中,以满足人们对营养的需求,也为其增添甘薯特有的色泽及风味,以此提高消费者的食欲及购买欲望[5]。为推动薯类主食化发展,改善国民营养膳食结构,研究者利用甘薯全粉与小麦粉搭配,开发了甘薯面包[6]、甘薯饼干[7]及甘薯面条[8]等一系列产品,但这些研究大多只对其中一种制品的品质特性进行研究,而同时比较甘薯全粉在不同小麦粉制品中所产生的品质影响研究还鲜见报道。
根据加工精度的不同,可将小麦粉划分为低筋粉、中筋粉及高筋粉。其中,小麦富含的面筋蛋白会随着加工精度的升高而降低,也因此形成了不同的加工特性。低筋粉由于面筋强度弱,常用于制作饼干、蛋糕等;中筋粉则适于制作馒头、饺子等中式面点;而高筋粉富含面筋蛋白,可形成疏松多孔的结构,一般用于制作面包。因此,为提高甘薯全粉在小麦粉制品领域的应用价值,本研究选用营养价值高且具备着色功能的黄甘薯全粉,分别搭配低筋粉、中筋粉及高筋粉制作饼干、馒头及面包,探究3 种制品在不同黄甘薯全粉添加比例(0%~50%)条件下理化性质、功能特性及感官品质的变化规律,并根据其变化筛选出最优配比,以期为黄甘薯全粉的进一步开发利用提供参考。
黄心甘薯全粉(简称为黄甘薯全粉):湖北根聚地农业发展股份有限公司;低筋粉:中粮面业(海宁)有限公司;中筋粉:一加一天然面粉有限公司;高筋粉:江苏南顺食品有限公司。
10%~50%黄甘薯-低筋复配粉制备:以100%低筋粉为基准,分别以10%、20%、30%、40%、50%的黄甘薯全粉替代低筋粉混匀。10%~50%黄甘薯-中筋复配粉制备:以100%中筋粉为基准,分别以10%、20%、30%、40%、50%的黄甘薯全粉替代中筋粉混匀。10%~50%黄甘薯-高筋复配粉制备:以100%高筋粉为基准,分别以10%、20%、30%、40%、50%的黄甘薯全粉替代高筋粉混匀。低筋粉、中筋粉和高筋粉统称时表述为小麦粉;黄甘薯-低筋复配粉、黄甘薯-中筋复配粉和黄甘薯-高筋复配粉统称时表述为黄甘薯-小麦复配粉。
直链淀粉含量试剂盒:Megazyme 试剂有限公司;硫酸、盐酸、石油醚、无水乙醇、硫酸铜、硫酸钾、硼酸、氢氧化钠、乙酸铅(均为分析纯):国药集团化学试剂有限公司。
TE214S 电子分析天平:赛多利科学仪器(北京)有限公司;TGL-24MC 台式高速冷冻离心机:长沙平凡仪器仪表有限公司;SHB-III 循环水式真空泵:郑州长城仪器有限公司;KDN-48C 红外智能消化炉:上海沛欧分析仪器有限公司;K9840 自动凯士定氮仪:海能仪器有限公司;SX2-4-10NP 箱式电阻炉:上海一恒科学仪器有限公司;GZX-9240 MBE 电热鼓风干燥箱:上海博迅实业有限公司医疗设备厂;F30400209 磁力搅拌振荡箱:新乡市奥瑞机械设备有限公司;722N 可见分光光度计:上海仪电仪器有限公司;DSC 200 F3 差示扫描量热仪:METZSCH 公司。
1.3.1 基本成分测定
水分、灰分、蛋白质、脂肪、膳食纤维含量分别参照GB 5009.3—2016《食品安全国家标准食品中水分的测定》、GB 5009.4—2016《食品安全国家标准食品中灰分的测定》、GB 5009.5—2016《食品安全国家标准食品中蛋白质的测定》、GB 5009.6—2016《食品安全国家标准食品中脂肪的测定》、GB 5009.88—2014《食品安全国家标准食品中膳食纤维的测定》测定,直链淀粉含量采用直链淀粉含量试剂盒测定。
1.3.2 化学成分测定
1.3.2.1 β-胡萝卜素
β-胡萝卜素含量采用丙酮比色法测定[9]。β-胡萝卜素标准曲线方程:y=0.289 1x-0.024,R2=0.999[y 为吸光度,x 为β-胡萝卜素浓度(μg/mL)]。样品的测定:称取1 g 样品,加入3 mL 去离子水、25 mL 丙酮,混匀,暗室放置反应2 h~3 h,45 kHz 超声辅助提取30 min,离心(8 000 r/min,4 ℃)、过滤,使用分光光度计测定454 nm 处的吸光度。根据β-胡萝卜素标准曲线方程换算出β-胡萝卜素含量(mg/kg)。
1.3.2.2 总酚
总酚含量采用Folin-Ciocalten 法测定[10]。没食子酸标准曲线方程:y=0.009 6x+0.024,R2=0.999[y 为吸光度,x 为没食子酸浓度(mg/mL)]。总酚的提取:称取1 g样品于50 mL 离心管中,加入25 mL 60%的乙醇混匀,于50 ℃条件下超声提取1 h 后,再以8 000 r/min 离心10 min,移取1 mL 上清液至10 mL 比色管中,加入5 mL 10%福林酚试剂,静置反应5 min,再加入4 mL 7.5% Na2CO3 溶液,摇匀,于室温(25 ℃~30 ℃)条件下避光反应30 min,使用分光光度计测定反应液760 nm 处的吸光度。根据没食子酸标准曲线方程换算出总酚含量(mg/100 g)。
1.3.2.3 可溶性糖
可溶性糖含量采用蒽酮比色法测定[11]。葡萄糖标准曲线方程:y=(x-0.002 3)/0.008 7,R2=0.998[y 为吸光度,x 为葡萄糖浓度(mg/mL)]。样品的测定:称取1 g 样品,加入50 mL 的85%乙醇,45 ℃水浴10 min,过滤取滤液1 mL,以去离子水作空白,冰水浴中冷却备用。加入5 mL 蒽酮试剂(称取0.2 g 的蒽酮溶于100 mL 的80%硫酸,避光保存备用),沸水浴加热10 min 后冷却,分光光度计测定620 nm 处的吸光度。根据葡萄糖标准曲线方程换算出可溶性糖含量(g/100 g)。
1.3.3 物化特性测定
1.3.3.1 持水性
称取一定量样品,质量记为M1,按料液比1∶20(g/mL)加入去离子水,室温(25 ℃~30 ℃)条件下搅拌30 min后,2 500 r/min 离心10 min,弃上清液,称沉淀质量,记为M2[12],持水性按公式(1)计算。
1.3.3.2 持油性
称取一定量样品,质量记为M1,按料液比1∶10(g/mL)加入大豆油,充分混匀,室温(25 ℃~30 ℃)条件下放置1 h,1 500 r/min 离心10 min,称残渣质量记为M2[12],持油性按公式(2)计算。
1.3.4 热力学特性测定
淀粉热力学特性分析参照Patindol 等[13]的方法。称取(5±0.1)mg 干基淀粉至铝坩埚中,加入10 μL 去离子水,加盖密封,于室温(25 ℃~30 ℃)下平衡2 h 后使用差示扫描量热仪分析糊化特性,空坩埚作为参比。按10 ℃/min 升温速率将坩埚从30 ℃升温至120 ℃,氮气流量20 mL/min,根据吸热曲线分析计算得糊化起始温度(open temperature,To)、峰值温度(peak temperature,Tp)、终止温度(end temperature,Te)及糊化焓(ΔH)。
1.3.5 粉质特性测定
粉质特性参照GB/T 14614—2019《粮油检验小麦粉面团流变学特性测试粉质仪法》测定。称取一定量的样品置于和面钵中,加入适量的水,于搅拌器中搅拌,使面团稠度达到(500±20)FU,面团依次经过形成、稳定和弱化3 个主要阶段。通过粉质仪软件绘制出粉质曲线,计算出复配粉吸水率、稳定时间、形成时间、带宽等粉质特性指标,对复配粉面团的品质进行评价。
1.3.6 小麦制品的制作
1.3.6.1 面包制作工艺
以10%~50%的黄甘薯全粉-高筋复配粉制作面包,高筋粉组为对照。基础配方:以100 g 的高筋粉或复配粉为基准,分别加入20%糖粉、1%食盐、5%奶粉、10%黄油、0.5%改良剂。将上述原料拌匀,加入活化的酵母溶液(30%酵母、60%水)以和面机中等转速搅拌15 min,加入黄油再快速揉搓至面筋网络结构形成,置于醒发箱中(温度38 ℃,湿度90%)1 h,取出排气再以相同条件醒发40 min,整形后于烤箱内(上火190 ℃,下火210 ℃)烘烤21 min[14]。
1.3.6.2 馒头制作工艺
以10%~50%的黄甘薯全粉-中筋复配粉制作馒头,中筋粉组为对照。基础配方:以200 g 的中筋粉或复配粉为基准,加入4%酵母、50%水。以100 mL 温水将酵母溶解活化,分次加入复配粉揉搓15 min 成团,待表面光滑后置于醒发箱1 h(温度38 ℃,湿度85%),排气整形后再以相同条件醒发20 min,转入蒸锅蒸制15 min[15]。
1.3.6.3 饼干制作工艺
以0%~50%的黄甘薯全粉-低筋复配粉制作饼干,低筋粉组为对照。基础配方:以100 g 的低筋粉或复配粉为基准,分别加入30%白砂糖、0.25%食盐。以15 g水溶解白砂糖,依次加入12.5 g 黄油、12.5 g 起酥油、1 g 泡打粉、10 g 鸡蛋打发乳化,再加入100 g 低筋粉或复配粉、5 g 奶粉、3 g 玉米淀粉搅匀,揉搓10 min 至表面光滑后压片整形,置于烤箱中(上火210 ℃、下火210 ℃)烘烤9 min[16]。
1.3.7 质构特性测定
参照孟胜亚等[17]的方法对样品进行取样,以质构仪测定0%~50%黄甘薯-小麦复配粉制品的硬度、回复性、弹性、咀嚼性、内聚性、黏性及黏着性,其中100%小麦粉制品为对照组。质构仪参数:探头型号为P36/R;测试操作模式为压力测试;操作类型为质地剖面分析(texture profile analysis,TPA);测前、测中及测后速率均为1 mm/s;压缩量为50%,触发力为5 g,两次压缩间隔2 s;触发类型设置为Auto;起点感应力为5 g;数据采集速率为200 bps。
1.3.8 色度值测定
利用色差仪测定不同比例黄甘薯饼干、馒头及面包的3 个色值。L*值为色彩的明度,L*值=0 为黑色,L*值=50 为灰色,L*值=100 为白色。a*值和b*值为色彩的颜色值,a*值表示红绿(a*值=0 为灰色),正值越大表示越偏红,负值绝对值越大表示越偏绿;b*值表示表示黄蓝(b*值=0 为灰色),正值越大表示越偏黄,负值绝对值越大表示越偏蓝[18]。
1.3.9 感官评价
参照魏娟[19]的方法,并进行一些修改,由受过训练的10 人组成评价小组,对馒头、面包和饼干的色泽、气味、口感、硬度及外观形状等方面进行感官评定。馒头和面包每项的评分标准见表1,饼干每项评分标准见表2。
表1 馒头、面包感官评价标准
Table 1 Standard for sensory evaluation of steamed bread and bread
项目分数评分细则分数评分细则分数评分细则色泽15~20表面色泽均匀,无斑点15~20质地柔软,有弹性15~20口感细腻,无酸味8~14 表面色泽较均匀,有些许斑点8~14质地较柔软,弹性较好8~14 口感较细腻,有些许酸味1~7表明色泽不均匀,斑点多1~7质地硬实,弹性差1~7口感粗糙,有些许酸味气味15~20黄甘薯气味适中15~20表面光滑无裂纹8~14黄甘薯气味较浓8~14表面较光滑,无裂纹1~7黄甘薯气味较淡1~7表面不光滑,裂纹较大项目硬度项目口感外观形状
表2 饼干感官评价标准
Table 2 Standard for sensory evaluation of biscuits
项目分数评分细则项目分数评分细则项目分数评分细则色泽15~20表面色泽均匀、鲜艳外观15~20表面光滑无裂纹脆性8~10脆性好8~14表面色泽较均匀、鲜艳形状8~14表面较光滑,无裂纹4~7脆性一般1~7表面色泽暗淡、不均匀1~7表面不光滑,裂纹较大1~3脆性差气味15~20黄甘薯香气适中口感15~20甜度适中,口感好硬度15~20质地硬度适中8~14黄甘薯香气较浓8~14甜度较淡、口感一般8~14质地硬度较高1~7黄甘薯香气较淡1~7甜度较高、口感差1~7质地松散
本研究采用WPS office 对数据进行整理,SPSS 25进行差异性分析,Origin 9.1 绘图,结果以平均值±标准差表示,小写字母不同表示样品间存在显著性差异(P<0.05)。
黄甘薯全粉与小麦粉成分(干重)分析见表3。
表3 黄甘薯与小麦粉成分(干重)分析
Table 3 Composition analysis of yellow potato flour and wheat flour(dry weight)
注:同列不同字母表示存在显著性差异(P<0.05)。
β-胡萝卜素含量/(mg/100 g)黄甘薯全粉 2.08±0.04a0.55±0.01d3.50±0.04d54.98±0.90c 19.13±0.34d 12.20±0.19a 14.62±0.39a 23.39±0.04a2.29±0.02a低筋粉0.30±0.03b0.98±0.02b9.54±0.06c68.95±0.47a 24.82±0.65a0.37±0.00d1.06±0.08d5.31±0.29c中筋粉0.39±0.01b0.75±0.04c11.92±0.06b 59.19±0.34b 23.38±0.34b0.69±0.00c1.89±0.05c 5.98±0.29bc高筋粉0.36±0.02b1.00±0.03a13.40±0.01a 55.54±0.20c 22.24±0.26c0.98±0.02b2.76±0.05b6.14±0.04b样品灰分含量/(g/100 g)脂肪含量/(g/100 g)蛋白质含量/(g/100 g)淀粉含量/(g/100 g)直链淀粉含量/(g/100 g)粗纤维含量/(g/100 g)可溶性糖含量/(g/100 g)总酚含量/(mg/100 g)
由表3可知,黄甘薯全粉的灰分、粗纤维、可溶性糖和总酚含量均显著(P<0.05)高于小麦粉,且含有丰富的β-胡萝卜素,分别为2.08、12.20、14.62 g/100 g、23.39 mg/100 g 及2.29 mg/100 g,而蛋白质、淀粉、直链淀粉含量较小麦粉低,这表明黄甘薯全粉与小麦粉进行复配使用有利于提高小麦粉制品中酚类物质、β-胡萝卜素等具有调节人体生理功能的生物活性成分含量,且相关研究表明较高的纤维和较低的淀粉含量有助于降低小麦粉制品的血糖指数[20]。此外,低筋粉、中筋粉和高筋粉中的蛋白质主要由麦醇溶蛋白和麦谷蛋白组成,其经揉搓后可形成具有弹性、黏着性的面筋,且这些特性可随着蛋白质含量的增加而增强,而结果显示低筋粉、中筋粉和高筋粉的蛋白质含量分别为9.54、11.92 g/100 g 和13.40 g/100 g,因此低筋粉、中筋粉和高筋粉形成了不同的加工性能[21]。综上所述,黄甘薯全粉的加入可提高小麦粉制品的营养价值,符合现代消费者对于功能食品的营养需求。
不同比例黄甘薯-小麦复配粉物化特性见图1。
图1 不同比例黄甘薯-小麦复配粉物化特性
Fig.1 Physicochemical properties of yellow sweet potato-wheat composite flour with different proportions
不同字母表示存在显著性差异(P<0.05)。
由图1可知,黄甘薯全粉与小麦粉的持水性、持油性分别介于3.15 g/g~5.82 g/g、0.78 g/g~1.05 g/g 之间,黄甘薯全粉的持水性显著(P<0.05)优于小麦粉,达5.82 g/g。当黄甘薯全粉添加量从0%增至50%时,黄甘薯-低筋复配粉、黄甘薯-中筋复配粉及黄甘薯-高筋复配粉的持水性分别达到5.44、5.33、4.84 g/g,持油性分别达到0.92、0.99、1.01 g/g。其中,黄甘薯-小麦复配粉的持水性随着黄甘薯全粉添加量的增加而升高,持油性也有小幅上升。段欣等[4]研究表明,水分子能够与甘薯淀粉分子内部羟基形成氢键,因此会显示较高的持水力。而持油能力则与甘薯全粉中的非极性尾端蛋白质的含量成正比[22]。这些物化特性与其加工品质密切相关。冯悦[23]研究表明,甘薯全粉的持水性越好,所制成的食品柔软性、保湿效果越好,可在存储过程中防止产品水分的过度挥发。段欣等[4]研究表明,甘薯全粉持油性好可用于重油食品添加物,持油性差也可作为低脂食品添加物。
不同比例黄甘薯全粉-小麦复配粉热力学特性见表4。
表4 不同比例黄甘薯-小麦复配粉热力学特性
Table 4 Thermodynamic characteristics of yellow sweet potato-wheat composite flour with different proportions
注:同列不同字母表示存在显著性差异(P<0.05)。
一次糊化峰二次糊化峰To/℃Tp/℃Te/℃To/℃Tp/℃Te/℃ΔH/(J/g)黄甘薯全粉10069.10±0.56a 81.87±0.21a 90.80±0.61a低筋粉058.00±0.00k 64.50±0.20i 70.73±0.23fg中筋粉058.4±0.10j64.27±0.06i 70.83±0.03fg高筋粉058.67±0.21ij 64.60±0.10i 71.20±0.17efg低筋复配粉1059.43±0.21i 64.67±0.81hi 70.83±0.81fg78.40±0.35bc 82.03±0.31cdef 84.85±0.11gh 0.21±0.00h 2059.90±0.20gh 65.37±0.15hi 71.93±0.15cde78.10±0.36d 83.10±0.53abc 85.25±0.61efg 0.24±0.02g 3061.13±0.50gh 66.23±0.55ef 72.23±0.51bcd79.2±0.56def 81.90±0.36def 85.98±0.60defg 0.29±0.01e 4062.23±0.21ef 66.50±0.62de 72.33±0.38bcd78.70±0.52def 81.97±0.40def 86.85±0.26cd 0.36±0.13c 5063.40±0.10cd 67.17±0.40cd 72.60±0.85bc79.10±0.66def 81.37±0.55fg 86.90±0.56bc 0.39±0.16b中筋复配粉1060.87±0.04gh 65.60±0.06f 69.32±0.07h79.38±0.05cde 81.90±0.32ef 83.52±0.17hi 0.09±0.11k 2061.13±0.15gh 66.30±0.28ef 70.63±0.21g82.07±0.31a 82.40±0.53bcdef 84.50±0.36efg 0.12±0.12j 3061.57±0.40f 66.83±0.06de 70.93±0.35fg78.63±0.95def 80.67±0.38g 82.88±0.56h0.18±0.02i 4062.70±0.36de 67.73±0.42c 71.2±0.46efg80.43±0.70bc 82.43±0.29abcde 85.68±0.49fg 0.23±0.04g 5064.53±0.61b 69.97±0.81b 71.53±0.40def77.37±0.46g 82.93±0.67abcd 88.83±0.70a0.31±0.08d高筋复配粉1059.37±0.15ij 65.37±0.15gh 72.03±0.06cd79.50±0.62bcd 83.53±0.51a 85.78±0.80efg 0.23±0.06gh 2059.70±0.62i 66.23±0.55ef 72.27±0.06bcd79.70±0.62cde 82.23±0.87bcdef 86.18±0.76cde 0.26±0.02f 3060.77±0.25h 66.50±0.62de 72.43±0.15bc78.97±0.15def 83.20±0.46ab 87.33±0.78ab 0.32±0.01d 4061.90±0.02f 66.83±0.15c 72.53±0.21bc80.70±0.72b 82.63±0.87abcde 86.00±0.85dfg 0.38±0.05b 5064.00±0.30cd 67.73±0.06c 72.97±0.40b78.10±0.62fg 82.20±0.72bcdef 86.00±0.70cdef 0.41±0.06a组别黄甘薯全粉添加量/%ΔH/(J/g)1.78±0.09a 1.53±0.01bc 1.20±0.03e 1.63±0.01b 1.53±0.02bc 1.34±0.04d 0.96±0.10f 0.61±0.09g 0.39±0.07hi 0.92±0.01f 0.88±0.05f 0.86±0.09f 0.45±0.05gh 0.34±0.09hi 1.44±0.03cd 1.18±0.01e 0.82±0.01f 0.63±0.11g 0.37±0.07i
由表4可知,黄甘薯全粉与小麦粉的To、Tp、Te、ΔH 分别介于58.00 ℃~90.80 ℃、1.20 J/g~1.78 J/g。ΔH反映了淀粉糊化过程中颗粒分子顺序损失所产生热能的情况,与分子内结晶度密切相关,表明黄甘薯全粉完成糊化所需要的能量最高。当小麦粉与黄甘薯全粉混合之后,10%~50%黄甘薯-小麦复配粉的To、Tp、Te、ΔH 均有小幅上升,并表现出双峰糊化的特性,未进行复配处理的黄甘薯全粉和小麦粉则表现为单峰糊化。第一次糊化峰显示,10%~50%黄甘薯-小麦复配粉的To、Tp、Te、ΔH 分别介于59.37 ℃~72.97 ℃、0.34 J/g~1.53 J/g,To、Tp、Te 呈上升趋势,而ΔH 呈下降趋势。第二次糊化峰显示,10%~50%黄甘薯-小麦复配粉的To、Tp、Te、ΔH 分别介于77.37 ℃~88.83 ℃、0.09 J/g~0.41 J/g之间,To、Tp、Te 以无规律趋势发生变化,而ΔH 呈下降趋势。吴伟都等[24]研究表明,淀粉所表现出的双峰糊化特性与其内部结构的紧密程度有关,结构紧密可影响水分渗透扩散到淀粉颗粒内部的能力和速度,从而使相变化发生延迟。由此可知,黄甘薯全粉与小麦粉虽然同时进行糊化,但其糊化过程是分开进行的。而从整体趋势来看,黄甘薯全粉的加入提高了小麦粉的To、Tp、Te,而小麦粉的加入降低了黄甘薯全粉的To、Tp、Te。
不同比例黄甘薯全粉-小麦复配粉粉质特性见表5。
表5 不同比例黄甘薯-小麦复配粉粉质特性
Table 5 Farinographic characteristics of yellow sweet potato-wheat composite flour with different proportions
注:同列不同字母表示存在显著性差异(P<0.05)。
组别黄甘薯全粉添加量/% 吸水率/% 稳定时间/min形成时间/min光谱带宽/nm黄甘薯10069.60±0.00d 0.62±0.09l 0.51±0.01f 0.09±0.04def全粉低筋粉057.30±0.10j 7.16±0.37de 1.11±0.07f 0.08±0.01abc中筋粉058.60±0.10gh 7.81±0.11cd 3.86±0.25d 0.05±0.02f高筋粉058.73±0.15g 9.59±0.26a 5.51±0.35a 0.07±0.01bcde低筋10056.20±0.10l 7.03±0.37ef 1.15±0.20f 0.08±0.01abc复配粉20056.87±0.15k 6.61±0.03efg 0.89±0.06f 0.07±0.01cdef 30057.27±0.15j 6.40±0.87fg 0.88±0.04f 0.08±0.01bcd 40057.70±0.10i 4.84±0.27ij 0.88±0.06f 0.07±0.01bcde 50057.90±0.10i 4.03±0.15k 0.82±0.09f 0.09±0.01ab中筋1058.37±0.25h 6.09±0.08h 3.67±0.17de 0.06±0.01ef复配粉2058.70±0.10g 5.58±0.25hi 3.56±0.41de 0.06±0.01def 3059.00±0.10f 5.63±0.00h 3.43±0.07e 0.08±0.01bcd 4059.60±0.10e 5.53±0.07gh 0.97±0.05f 0.07±0.01bcde 5060.70±0.10c 4.23±0.21jk 0.95±0.02f 0.09±0.01ab高筋1058.70±0.10g 8.80±0.11b 5.14±0.08bc 0.06±0.01cdef复配粉2059.50±0.10e 8.56±0.04b 4.79±0.06c 0.10±0.01a 3060.80±0.20bc 8.38±0.19bc 5.20±0.31ab 0.08±0.01abc 4061.00±0.10b 8.29±0.83bc 5.10±0.18bc 0.07±0.01bcde 5061.90±0.10a 8.13±0.26bc 0.94±0.07f 0.07±0.01bcde
由表5可知,黄甘薯全粉与小麦粉的吸水率、稳定时间、形成时间、光谱带宽分别介于57.30%~69.60%、0.62 min~9.59 min、0.51 min~5.51 min、0.05 nm~0.09 nm。其中,黄甘薯全粉的吸水率较小麦粉高,达69.60%,表明黄甘薯全粉形成面团所需加水量较小麦粉多[25]。高筋粉的面团稳定时间、形成时间最长,分别为9.59、5.51 min,而黄甘薯全粉的面团稳定时间、形成时间最低,分别为0.62、0.51 min,证明小麦粉更易于形成面筋网络结构且品质更佳[26],尤其是高筋粉。另外,4 种纯粉的带宽值并无明显差异。当黄甘薯全粉添加量为10%~50%时,复配粉的吸水率随着黄甘薯全粉添加量的增加呈上升趋势,面团形成时间、稳定时间则呈下降趋势,原因可能是黄甘薯全粉的加入稀释了小麦面团中的面筋蛋白,阻碍了面筋结构的形成,从而使面团形成时间及稳定时间下降[27]。
不同比例黄甘薯-小麦复配粉制品质构特性见表6。
表6 不同比例黄甘薯-小麦复配粉制品质构特性
Table 6 Texture characteristics of yellow sweet potato-wheat composite flour products with different proportions
注:同列不同字母表示存在显著性差异(P<0.05)。
样品 黄甘薯全粉添加量/%硬度/g回复性/g弹性/g咀嚼性/g内聚性/g黏性/g黏着性/g饼干08127.82±39.141a 22.66±0.80f0.84±0.20e1367.49±23.52a0.27±0.00a 108040.74±34.496b 23.46±0.30e0.85±0.05d1370.59±21.67b0.26±0.00ab 207950.92±29.865c 26.68±0.71d0.86±0.02c1270.43±59.83c0.26±0.00ab 306842.43±32.594d 28.30±0.16c0.87±0.08b1172.23±36.04d0.25±0.02c 405649.48±24.254e 32.86±0.52b0.87±0.05b989.75±5.87e0.25±0.01c 503460.43±27.932f 35.07±0.91a0.88±0.09a892.42±7.47f0.24±0.00d馒头01627.87±22.24f34.55±0.32a 92.89±0.38a889.71±5.20f0.72±0.00a824.46±4.39f -21.35±0.86a 101773.80±19.95e32.18±0.27b 89.81±0.32b 1209.10±37.09e0.61±0.01b 1313.63±15.77e -22.84±0.37b 202121.80±28.56d30.32±0.28c 84.45±0.42c 1568.08±32.72d0.57±0.02c 1510.92±52.70d -27.74±0.40c 303199.85±27.80c28.67±0.52d 77.24±0.16c 1787.73±37.55c0.54±0.01d 1960.39±22.41c -30.67±0.33d 405514.42±56.04b27.69±0.32e 74.56±0.24d 2769.35±26.04b0.49±0.00e 2926.59±23.05b -32.46±0.37e 506302.37±55.72a24.71±0.42f 71.31±0.26e 3560.10±28.98a0.43±0.01f 3709.43±59.46a -37.37±0.31f面包01587.98±19.69f20.89±0.57a 84.31±0.29f896.95±11.15f0.65±0.03a 1133.28±30.28f -5.46±0.30a 102015.40±47.06e19.41±0.27b 78.26±0.35a 1295.34±15.69e0.60±0.01b 1659.34±27.85e -6.85±0.38b 203462.78±26.33d18.04±0.24c 77.21±0.42b 1554.55±28.71d0.50±0.01c 1270.95±32.80d -8.57±0.25c 304877.43±27.23c14.65±0.52d 75.28±0.37c 1774.52±27.29c0.47±0.02d 2660.17±21.67c -10.50±0.33d 405473.01±48.21b13.46±0.16e 72.78±0.18d 2498.58±31.57b0.41±0.01e 3080.52±50.74b -11.53±0.22e 506587.17±39.21a12.41±0.36f 71.22±0.84e 2760.41±39.71a0.34±0.03f 3362.45±33.62a -13.66±0.52f?
由表6可知,与未添加黄甘薯全粉的对照组相比,10%~50%黄甘薯全粉饼干的硬度、咀嚼性和内聚性整体上呈现下降趋势,而回复性、弹性呈现上升趋势。10%~50%黄甘薯全粉馒头、面包的硬度、咀嚼性及黏性则随着黄甘薯全粉添加量的增加呈上升趋势,而回复性、弹性、内聚性及黏着性呈下降趋势。马名扬[28]和Mau 等[29]研究表明,甘薯馒头和面包制品的硬度、咀嚼性的升高,弹性和内聚性的降低主要是因为甘薯全粉的加入稀释了面筋蛋白的含量,导致面团的面筋形成不良,持气性较差,因此其质构品质发生改变。饼干的硬度和咀嚼性则与馒头、面包制品的变化趋势相反,而其回复性、弹性呈现上升趋势,这主要是因为黄甘薯全粉的加入提高了饼干制品的持水能力,导致饼干制品的水分含量上升,因此饼干组织松散柔软,硬度下降。
不同比例黄甘薯-小麦复配粉制品色度值见表7。
表7 不同比例黄甘薯-小麦复配粉制品色度值
Table 7 Color value of yellow sweet potato-wheat composite flour products with different proportions
注:同列不同字母表示存在显著性差异(P<0.05)。
组别 黄甘薯全粉添加量/%L*值a*值b*值饼干077.75±0.48ab 4.36±0.14f 27.23±0.14b 1068.44±0.24c 6.33±0.17d 30.93±0.52a 2064.02±0.22d 8.25±0.25b 31.24±0.40a 3061.51±0.74def 8.50±0.20b 31.34±0.27a 4058.79±0.13fgh 8.78±0.88b 31.53±0.11a 5056.06±0.01hi 9.92±0.14a 31.66±0.12a馒头080.57±0.48a -0.53±0.06i 14.78±0.32g 1067.17±0.53c 2.23±0.04h 20.57±0.21f 2060.68±0.06efg 4.65±0.05f 23.55±0.17e 3056.99±0.64hi 6.21±0.02de 25.00±0.43cd 4054.33±0.40i 7.51±0.02c 25.29±0.05cd 5050.07±0.01j 8.45±0.21b 25.66±0.08c面包077.28±0.23b -0.19±0.02i 14.95±0.34g 10069.37±0.47c 2.19±0.08h 20.95±0.49f 20062.05±0.31de 3.52±0.04h 23.14±0.44e 3060.33±0.32efg 4.93±0.03g 24.58±0.17d 4058.11±0.05gh 5.68±0.52e 25.29±0.74cd 5054.77±0.27i 6.22±0.32de 25.77±0.70c
由表7可知,随着黄甘薯全粉添加量的增加,饼干、面包和馒头制品的L*值均呈下降趋势,而b*值和a*值均呈上升趋势,表明黄甘薯全粉的着色效果良好,改变了小麦粉制品的色泽品质,而这种变化导致色泽的亮度值降低。这主要是因为黄甘薯全粉的添加量较低时,小麦粉制品所呈现的色泽为鲜亮的颜色,而随着黄甘薯全粉添加量的增加,制品的色泽逐渐暗淡,因此亮度值L*值降低。这与前人研究结果一致。韩冰霜[30]研究表明,饼干的色泽明亮度随着甘薯全粉添加量的增加而降低,当其添加量为30%时,饼干的色泽鲜艳、口感酥脆,感官品质最好。李燮昕等[31]研究表明,当甘薯全粉添加量为12%时,甘薯面包的色泽品质最佳。这表明,较高的甘薯全粉添加量不利于改善小麦粉制品色泽品质。
不同比例黄甘薯-小麦复配粉制品感官评价见图2。评分为制品色泽、气味、口感、硬度及外观形状等方面所得分数的总和。
图2 不同比例黄甘薯-小麦复配粉制品感官评价图
Fig.2 Sensory evaluation of yellow sweet potato-wheat composite flour products with different proportions
由图2可知,馒头、面包的硬度、香气随着黄甘薯全粉添加量的增加而升高,而体积随之减小,且表面光滑度降低,并出现裂纹和凹坑,但对饼干的体积、外观形状的影响较小。当黄甘薯全粉添加量从0%增至50%时,3 种制品的感官评分呈现先上升后下降的趋势。其中,黄甘薯全粉添加量为20%的饼干感官评分最高,达94 分,而黄甘薯全粉添加量为30%的馒头、面包感官评分最高,均为93 分。在前人研究报道中,Kamal 等[32]研究表明,甘薯全粉的加入有利于提高面包的营养及色泽品质,其中添加量为15%时整体接受度最高;Santiago 等[33]与Zhang 等[34]研究发现,甘薯全粉的加入会导致面包及馒头的面团稳定性、持气能力及比体积降低。综合来看,甘薯全粉的加入对3 种制品的色泽及气味具有积极影响,但对外观形状及内部结构具有不利影响。
本研究以不同比例(10%~50%)的黄甘薯全粉搭配低、中、高3 种筋度的小麦粉制备复配粉,探索黄甘薯全粉对不同筋度小麦粉理化特性及其制品食用品质的影响。结果显示,随着黄甘薯全粉添加量的增加,黄甘薯-小麦复配粉的持油性和持水性呈现上升趋势,糊化起始温度(To)、峰值温度(Tp)、终止温度(Te)、糊化焓(ΔH)也有小幅下降。此外,复配粉中的黄甘薯全粉与小麦粉虽同时进行加热,但却表现出了双峰糊化特性,其中黄甘薯全粉完成糊化所需的时间更长,但综合来看,黄甘薯全粉提高了小麦粉的To、Tp、Te,而小麦粉降低了黄甘薯全粉的To、Tp、Te。黄甘薯全粉的加入对小麦粉制品的色泽及气味具有积极影响,但对外观形状及组织结构具有不利影响。由10%~50%的黄甘薯-小麦复配粉所制成的馒头、面包硬度、黏性升高,回复性、弹性则逐步减小;饼干硬度、咀嚼性和内聚性则呈下降趋势,但弹性和回复性有所升高。其中,黄甘薯饼干、馒头及面包分别在其添加量为20%、30%、30%时感官和食用品质最好。
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