紫薯馒头的加工工艺优化
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摘 要：紫薯營养价值高，含有丰富氨基酸，尤其是赖氨酸，可与小麦粉优势互补，制作紫薯馒头可以增强食品的营养价值，改善营养构成。试验采用单因素试验设计，设置不同的紫薯粉添加量（0～25%）、酵母粉添加量（1.0～1.8 g）以及发酵时间（1～3 h），分析不同条件下面团特性及馒头质构，以优化紫薯馒头的加工工艺。结果表明，随着紫薯粉添加量的增加，与小麦粉的混合物粉质稳定时间先增加后减弱，其吸水率和弱化度显著提高，面团的延伸度、抗延伸阻力、拉伸比、能量均有降低，馒头的硬度和咀嚼性呈现先减小后增加的趋势，其添加量以10%～15%为宜;随着酵母粉添加量的增加、发酵时间的延长，紫薯馒头硬度和咀嚼性均呈降低趋势，当酵母添加量为1.4 g，发酵时间为2 h时，馒头弹性和回复性最好。最终确定紫薯馒头的优化生产工艺为：每100 g混合面粉中加入紫薯粉10～15 g，小麦粉85～90 g，酵母粉1.4 g，控制发酵时间2 h，生产的馒头品质最好。
关键词：紫薯馒头;添加量;紫薯粉;酵母粉;发酵时间
中图分类号：TS213.2，TS215 文献标识码：A DOI 编码：10.3969/j.issn.1006-6500.2019.04.020
Optimization of Processing Technology of Purple Sweet Potato Steamed Bread
KE Xiaojing1， HU Ali2， YANG Lei3， TIAN Yiling1
（1. Agricultural University of Hebei， Baoding， Hebei 071000， China; 2. Institute of Grain and Oil Crops， Hebei Academy of Agriculture and Forestry Sciences， Shijiazhuang， Hebei 050035， China; 3. Baoding Center for Disease Control and Prevention， Baoding， Hebei 071000， China）
Abstract： Purple potato has high nutritional value and is rich in amino acids， especially lysine， which can complement the disadvantages of wheat flour. Purple sweet potato steamed bread can enhance the nutritional value of food. The experiment was conducted with single factor experiment design， different purple potato powder addition amount （0～25%）， yeast powder addition amount （1.0～1.8 g） and fermentation time （1～3 h） were set， the dough characteristics and steamed bread texture in each treatment were analyzed， in order to optimize the processing technology of purple potato steamed bread. The results showed that with the increase of the amount of purple sweet potato powder， the stabilizing time of the mixture with wheat flour increased first and then decreased， the water absorption and weakening degree were significantly improved， the dough elongation， elongation resistance， stretch ratio and energy were all decreased， the hardness and chewiness of the steamed bread decreased first and then increased， the optimal added amount was 10% ～ 15%. With the increase of yeast powder and the prolongation of fermentation time， the hardness and chewiness of purple steamed bread were both decreased， the optimal yeast dosage and the fermentation time was 1.4 g and 2 h， respectively， which the elasticity and recovery of steamed bread were the best. The optimal production process of purple sweet potato steamed bread was determined as follows： each 100 g mixed powder including purple sweet potato powder 10～15 g and wheat flour 85～90 g， adding yeast powder 1.4 g， the fermentation time was controlled for 2 hours， which the quality of the steamed bread was the best. Key words： purple sweet potato steamed bread; purple sweet potato powder; yeast powder; fermentation time
馒头营养丰富，是餐桌上必不可少的主食之一。随着社会经济的发展，人们的物质水平不断提升，饮食特征也由此产生了变化。人们开始重视主食的营养搭配，对馒头的营养品质、花色品种的要求逐渐提高，膳食营养成为一种主流观念。紫色甘薯，国内俗称“黑红薯”，是一种薯皮紫黑色、肉质紫红色的甘薯新品种[1]，不仅拥有普通甘薯含有的淀粉、蛋白质、维生素B1、维生素B2、维生素C、烟酸、膳食纤维等营养素[2-7]，还含有丰富的花青素，紫薯的颜色主要就是由花青素产生[8-10]。明兴加等[11]、张明等[12]、贾娟等[13]从紫色甘薯某品种中分离得到了天冬氨酸、苏氨酸、丝氨酸、甘氨酸、半胱氨酸、丙氨酸、缬氨酸、蛋氨酸、异亮氨酸、亮氨酸、酪氨酸、丙氨酸、赖氨酸、组氨酸14种游离氨基酸，含量均较高。与米面食物里含量极低的赖氨酸相比，紫薯中赖氨酸含量较高，可与小麦粉优势互补，在小麦粉中添加一定比例紫薯粉而生产成馒头产品，不仅能赋予馒头诱人的色泽和香甜的风味，而且能够提高食品的营养价值，改善营养构成，提高，既满足人们的味觉及色泽要求，又满足了人们的营养需求，很受消费者青睐。
本研究主要从紫薯粉和酵母粉的添加量及发酵时间等因素优化了紫薯馒头的加工工艺，旨在为紫薯馒头的工业化生产提供参考。
1 材料和方法
1.1 材料与仪器
紫薯粉（自制）;小麦面粉（黑马特一粉），黑马集团;高活性干酵母，安琪公司。粉质仪：810151型，德国布拉班德公司;拉伸仪：Brabender 8600.33.002型，德国布拉班德公司;TA-XT.Plus物性分析仪：英国Stable Micro Systems公司;天子天平：瑞典Tecator公司;电热恒温箱：LSIS-B2V/VC 111，德国MMM公司;发酵箱：美国National Infg;蒸制工具。
1.2 方 法
1.2.1 紫薯馒头的制作 30 ℃温水溶解发酵粉、大豆卵磷脂→小麦粉和紫薯粉按比例混合→将溶解好的发酵粉、大豆卵磷脂倒入混合好的粉中进行和面→37 ℃发酵→二次发酵→蒸制25 min→待锅内蒸汽散尽后揭开锅盖出锅。
1.2.2 紫薯粉添加量的确定 配制紫薯粉-小麦粉混合粉，使得混合粉中紫薯粉的比例分别为：0%，5%，10%，15%，20%，25%，测定混合粉的粉质特性。
1.2.3 发酵粉添加量和发酵时间的确定 称取5份紫薯粉含量为15%的混合粉100 g，干酵母的添加量分别为1.0，1.2，1.4，1.6，1.8 g揉成面团醒发，发酵时间1.0，1.5，2.0，2.5，3.0 h，测定紫薯馒头体积和质构并进行感观评价。
1.3 测定方法
1.3.1 面团特性的测定 粉质特性用Brabender 810151型粉质仪，方法依据GB/T14614-2006《小麦粉面团的物理特性 吸水性和流变性的测定 粉质仪法》[14]。拉伸特性用Brabender 8600.33.002型拉伸仪，方法依据GB/T14615-2006[15]。
1.3.2 紫薯馒头体积测定与感官评价[16-17] 将馒头冷却1 h之后，通过菜籽兑换方法[18]得出体积值即比容。在对馒头进行感官测试的时候采用小组打分法，小组中一共有3个成员，根据感官评价的模式进行综合评估打分，算出均值，选择百分制。具体评分项目和标准见表1。
1.3.3 紫薯馒头质构的测定 参考张国权[19]评价馒头质构特性的方法，分析馒头的质构特性。馒头冷却1 h后，把馒头切块，其厚度约为15 mm左右，通过TA-XT.Plus物性测试仪分析质构特点。物性测试仪的实验标准选择的是TPA方法;测试前、中、后速度分别为3.0，1.0，1.0 mm·s-1;下压距离为馒头厚度的50%;停留时间为5 s，触发力10 g。重复测定3次。
1.4 数据处理与分析
文中数据均以“平均值±标准差”（n≥3）表示，用SPSS软件进行数据分析。
2 结果与分析
2.1 紫薯粉添加量对面团粉质特性和拉伸特性以及紫薯饅头质构和感官品质的影响
2.1.1 面团粉质特性 粉质特性是面粉与水混合制作面团之后的耐揉度与粘附性的综合体现，不但影响面团的操作效率，也会对最终品的质量造成关键性的影响。
由表2可看出，随着紫薯粉添加量的增加，混合粉面团的吸水率呈上升趋势，这是因为紫薯粉纤维素的含量比较高，纤维素存在着极高的吸水率与持水率[20]，以此可以增强面团吸水功能;面团的形成时间反映面筋网络的形成速度，随着紫薯粉添加量的增加，其形成时间呈先增加后减少的趋势，当紫薯粉的添加量在10%时，面团形成时间最长，面筋网络形成的速度最慢;面团的稳定时间也是分析小麦粉品质最关键的参数，其时间越长面团越有劲道，主要是由面粉本身的面筋蛋白特征与量造成的，随着紫薯粉添加量的增加，面团稳定时间呈先增加后减少的趋势，当紫薯粉的添加量为15%时，面团的稳定时间最长;弱化度可以折射出面团对机械和面之后形成的剪切力的耐磨系数，其值增加，则面团会变软发粘，表明面筋的质量越差，随着紫薯粉添加量的增加，面团弱化度呈增加趋势，当紫薯粉大于20%时，面团弱化度超过了100 FU，易造成加工困难，主要是由于面筋蛋白遭到稀释，导致网络构成的强度减弱，弱化度提升;评价值是分析面粉质量的重要参数，随着紫薯粉添加量的增加，其评价值呈先升后降的趋势，至15%时达到最大值，当紫薯粉添加量高于20%时，评价值不足50，则面团加工适用性减低。 综合而言，紫薯粉添加量为10%和15%的各项粉质特性较好，这可能是因为少量添加紫薯粉有利于面团对水分的保持，使面筋蛋白形成的三维网络结构更加稳定[20]，面团的粉质特性得以改善;当紫薯粉的添加量超过20%或更高时，面团的各项粉质特性显著降低，这可能是因为加入紫薯粉过多稀释了小麦面粉中的面筋蛋白含量，面团的面筋网络结构遭到破坏，耐受机械搅拌的能力减弱，从而影响面团质量。
2.1.2 面团拉伸特性 面团拉伸特性指标主要包括面团延伸度、抗拉伸阻力、拉伸比与能量4项，其中面团拉伸比值即抗拉伸强度通过将面团延伸性和抗延伸阻力2个指标综合起来判断面粉品质，比值越大，能量越高，说明面粉筋力越强，抗阻力越大，弹性强，延伸性弱;而比值降低，抗阻力减弱，延伸功能增加，制作馒头的面粉要求能量大、比值适中为好。由表3可以看出，紫薯粉的添加量增加，面团的延伸度、抗延伸阻力、拉伸比、能量均有降低，這可能是由于紫薯粉的添加量不断增加导致面筋蛋白遭到稀释，影响网络结构的稳定性[21]。因此，选择比值适中的10%～15%的紫薯添加量。
2.1.3 紫薯馒头质构 由表4可以看出，随着紫薯粉的添加，馒头的硬度和咀嚼性呈现减小后增加的趋势，均于紫薯粉添加量为10%时达到最小值，这可能是因为紫薯粉的持水性强，适量添加增大了馒头的比容，使得馒头的质地更加松软，硬度也相应有所降低，而当添加量超过10%时，小麦面粉里的面筋蛋白受到稀释，从而影响面筋结构的稳定性，无法存储发酵时形成的气体，导致馒头硬度与咀嚼难度提升[21];弹性、内聚性和回复性亦呈先降低后升高的趋势;以10%添加量时回复性最小;黏性呈逐渐降低的趋势。
2.1.4 紫薯馒头感官品质 由表5可以看出，添加10%的紫薯粉所制作的紫薯馒头感官评分最高，其外观饱满，色泽呈现紫薯的紫红色，内部气孔分布均匀，口感香软可口;添加紫薯粉20%或更高时，紫薯馒头色泽不好，呈深紫红色至紫黑色，虽然紫薯的香气更浓郁，但质地较硬。因此，确定添加10%～15%的紫薯粉制作的紫薯馒头感官品质较好。
2.2 酵母粉添加量对紫薯馒头质构的影响
由表6可以看出，随着酵母粉添加量的增加，紫薯馒头硬度和咀嚼性均呈降低趋势，当酵母粉添加量为1.0 g时，馒头的硬度和咀嚼性最大;当酵母添加量为1.4 g时，馒头弹性和回复性最好，说明酵母的活性得到充分利用，面团完全醒发，馒头比容大，色泽、口感、风味均好;酵母粉量继续增加时，面团发酵明显，相应发酵时间减少，发酵过度，面筋网络持气性变差，有气泡。因此，确定酵母粉添加量为1.4 g。
2.3 发酵时间对紫薯馒头质构的影响
馒头质量的高低与和面方法、发酵时间、醒发时间有一定的联系，这也是影响馒头品质的最关键要素[22]。紫薯中淀粉酶少且活性低，降低了面团的筋力，延长了馒头发酵和醒发时间，容易造成馒头不饱满。由表7可以看出，发酵时间为1 h时，馒头硬度大，在咀嚼时会有困难;随着发酵时间延长，馒头的硬度与咀嚼难度相应降低，但其弹性和回复性亦有所降低;当发酵时间为2 h时，面团充分发起，馒头比容大，口感、风味均较好。
3 结 论
紫薯馒头加工过程中，紫薯粉的添加，面团的稳定时间先增加后减弱，其弱化性能提高，如果添加量达到20%的话，那么面团弱化率最高，其加工效果降低;而且粉质拉伸性能变差，同时对馒头的质构及感官影响显著;馒头的发酵时间及酵母粉的添加量也影响着馒头的口感、质地等方面。综合感官评价结果、质构测试结果以及面团的各种特性，确定了蒸制紫薯馒头的最佳配方为紫薯粉添加量为10%～15%、发酵粉1.4 g、发酵时间2 h。利用该工艺参数生产出的紫薯馒头味美色佳、营养丰富。
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