班進福,劉彥軍,張國叢,高振賢,趙彥坤,郭家寶
(石家莊市農(nóng)林科學研究院/河北省小麥工程技術研究中心,河北 石家莊 050041)
饅頭在北方面食結構中約占2/3,在全國面制品中約占46%[1]。主食品質(zhì)與小麥粉品質(zhì)具有一定的相關性,國內(nèi)學者將適合制作主食饅頭的小麥粉品質(zhì)研究作為重點課題[2~5]。班進福等[6]通過混料試驗設計優(yōu)化面包專用粉配方,得到面包專用粉最優(yōu)配方的各小麥配比為m(藁優(yōu) 9415) ∶m (冀師 02-1) ∶m(石優(yōu)20) ∶m(石優(yōu) 17) =0.263 60 ∶0.000 05 ∶0.236 35 ∶0.500 00。楊二妹等[7]測定了8 種市售小麥粉的糊化特性和北方饅頭的質(zhì)構特性,結果顯示,小麥粉糊化后峰值粘度、最終粘度和崩解值與饅頭彈性呈顯著正相關。劉孟宜等[8]分析了10 種小麥對饅頭品質(zhì)的影響,并利用線性規(guī)劃法研究饅頭專用粉,篩選出得分較高的5 個品種分別為輻照6002、輪選45、金麥66、石優(yōu)20 和石優(yōu)17,其配麥比例依次為18.22%、19.59%、22.88%、20.33%和18.98%。為了充分利用河北省主栽小麥品種制作饅頭專用粉,以該省主栽的4 個中低筋小麥品種為試材,對其小麥子粒品質(zhì)指標進行測定,并采用混料試驗設計優(yōu)化饅頭專用粉配方,通過實驗室饅頭制作和評分以及質(zhì)構特性指標測定,結合感官評分和質(zhì)構儀分析2種評價方法研究饅頭專用粉配方,旨為提高小麥專用加工品質(zhì)和產(chǎn)后經(jīng)濟效益,滿足人們優(yōu)質(zhì)消費和市場專用加工需求。
試驗材料為河北省主推的4 個中低筋小麥品種石優(yōu)20、石麥19、石麥15 和石新828,均由趙縣農(nóng)場提供。收獲后儲存3 個月,根據(jù)NY/T 1094—2006,用MLU202 實驗磨(無錫布勒機械制造有限公司)磨粉,備用。
1.2.1 試驗設計 采用有約束單純形格子法混料試驗設計。由于試驗面粉由4 種小麥面粉(組分)組成,故本研究中選擇四頂點正規(guī)單純形(正四面體)的三階格子點試驗設計({4,3}單純形格子點試驗設計)(圖1)進行試驗方案設計(表1)。
圖1 {4,3}單純形格子點試驗設計Fig.1 {4,3} Simplex lattice method mixture experimental design
表1 {4,3}單純形格子法混料試驗設計表Table 1 Mixture experimental design of{4,3} simplex lattice method
試驗面粉由4 種組分組成,各自所占的質(zhì)量比例分別為 X1、X2、X3、X4,有如下約束條件:X1≥ (a1=0),X2≥ (a2=0),X3≥ (a3=0),X4≥ (a4=0.5),則:
1.2.2 測定項目與方法
1.2.2.1 子粒品質(zhì)(小麥原料品質(zhì))。對4 種小麥面粉樣品進行品質(zhì)指標測定。
(1)蛋白質(zhì)含量。根據(jù)GB/T 24899—2010,采用Perten9100 近紅外(NIR)谷物品質(zhì)分析儀測定。
(2) 沉淀值。根據(jù) GB/T 15685—1995,采用880508 沉降值測定儀測定。
(3) 濕面筋含量。根據(jù) GB/T 5506.2—2008,采用2200 型面筋指數(shù)儀測定。
(4) 粉質(zhì)參數(shù)。根據(jù) GB/T 14614—2006,采用810110 型粉質(zhì)儀測定。指標包括穩(wěn)定時間和粉質(zhì)質(zhì)量指數(shù)。
(5) 拉伸參數(shù)。根據(jù) GB/T 14615—2006,采用8600.33.002 型拉伸儀測定。指標包括拉伸曲線面積、拉伸阻力和延伸度。
1.2.2.2 饅頭品質(zhì)(小麥加工品質(zhì))。
(1)饅頭制作和評分。參照GB/T 35991—2018 進行。
(2)饅頭質(zhì)構特性。饅頭出籠后,在室溫下冷卻20 min,測定體積并稱重;冷卻1 h 后,裝入塑料袋并密封,在室溫下放置12 h 后,采用TA-XT2i 型物性測定儀(英國Stable Micro System 公司生產(chǎn))測定質(zhì)構特性,指標包括硬度、彈性、回復性和堅實度。物性測定儀參數(shù)為壓縮模式P/35 鋁探頭,測定前、中、后速度均為2.0 mm/s,應變位移75%,引發(fā)力5.00 g,引發(fā)類型為自動,獲取數(shù)據(jù)20 g。
1.2.3 數(shù)據(jù)處理 采用DPS 17.10 Duncan 新復極差法對數(shù)據(jù)進行多重比較分析,建立饅頭質(zhì)構參數(shù)和感官評分與配方的回歸方程分析。
參試小麥品種子粒品質(zhì)性狀的變異系數(shù)為4.40%~90.10%,其中蛋白質(zhì)含量的變異系數(shù)最低,而其他指標的變異系數(shù)均>10%(表2)。表明參試小麥品種子粒品質(zhì)性狀的遺傳多樣性比較豐富,除蛋白質(zhì)含量比較穩(wěn)定外,其他指標均差異較大。
表2 小麥品種的子粒品質(zhì)性狀Table 2 Grain quality traits of wheat varieties
參試小麥品種的饅頭硬度順序為石麥15>石新828>石麥19>石優(yōu)20,彈性順序為石新828>石優(yōu)20>石麥15>石麥19,不同品種間差異均達到了顯著水平;饅頭回復性順序為石新828>石優(yōu)20>石麥15>石麥19,除石麥19 與石麥15 差異不顯著外,其他處理之間差異均達到了顯著水平;堅實度順序為石麥15>石麥19>石新828>石優(yōu)20,除石優(yōu)20 與石新828 差異不顯著外,其他處理之間差異均達到了顯著水平;評分為70.7~85.2 分,指標值順序為石新828>石麥19>石優(yōu)20>石麥15,不同品種間差異均達到了顯著水平(表3)。表明參試小麥品種的饅頭質(zhì)構特性參數(shù)和評分差異明顯,加工品質(zhì)性狀差異較大。
表3 小麥品種的饅頭加工品質(zhì)性狀Table 3 Steamed bread processing quality traits of wheat varieties
利用Scheffe 混料回歸分析,分別以饅頭硬度(y1)、彈性 (y2)、回復性 (y3)、堅實度 (y4) 和評分(y5)為目標參數(shù),得到原料成分(Z)對饅頭品質(zhì)性狀(表4)的回歸方程:
表4 不同配料比面粉的饅頭品質(zhì)性狀Table 4 Steamed bread quality traits with different ingredients
目前,已有較多關于饅頭品質(zhì)評價和影響?zhàn)z頭質(zhì)量的小麥品質(zhì)性狀的研究[9~14]。吳澎等[15]指出,小麥面粉中蛋白質(zhì)的含量和質(zhì)量、淀粉黏度性狀以及磨粉質(zhì)量等因素對饅頭品質(zhì)有較大影響。穆培源等[16]研究表明,饅頭外觀與子粒蛋白含量、面粉蛋白含量和濕面筋含量呈極顯著負相關;饅頭黏性與子粒蛋白含量、面粉蛋白含量、濕面筋含量和吸水率呈顯著或極顯著負相關。班進福等[17]研究結果表明,饅頭評分與饅頭堅實度呈極顯著負相關,與饅頭硬度呈顯著負相關,饅頭堅實度對饅頭感官品質(zhì)影響較大。孫輝等[18]研究了183 個小麥品種的小麥粉特性對饅頭品質(zhì)的影響,得出拉伸面積、吸水率與饅頭體積和綜合評分呈極顯著正相關,饅頭評分與降落數(shù)值呈正相關,與吹泡P/L、小麥粉b*值則呈負相關。Yue 等[19]研究了16 個小麥品種的小麥粉特性、發(fā)酵后的面團以及饅頭的品質(zhì)(包括比容和質(zhì)地),結果表明,硬度、回復性、內(nèi)聚性和咀嚼性與破損淀粉呈正相關,與弱化度呈負相關;混合面團和靜置面團的雙軸拉伸黏度與硬度和耐嚼性呈正相關;范玉頂?shù)萚20]研究表明,要提高饅頭評分,必須協(xié)調(diào)好饅頭體積、比容與外觀、結構和彈韌性之間的關系。蘇靜靜等[21]研究了128 個小麥品種品質(zhì)對饅頭品質(zhì)的影響,得出硬度與內(nèi)聚性和咀嚼性分別呈極顯著負相關和正相關,饅頭的黏附性、彈性、硬度和咀嚼性與饅頭感官品質(zhì)的相關指標顯著相關,并篩選出Kn3106、川麥107、新春9 號和新麥19 適合制作優(yōu)質(zhì)手工饅頭。張劍等[22]研究表明,主食饅頭專用小麥粉最佳品質(zhì)指標范圍分別為蛋白質(zhì)含量13.2%~15.8%、面筋指數(shù)51.1%~81.5%、穩(wěn)定時間4.5~7.1 min、弱化度66.5~92.1 FU、拉伸面積 80.8 ~91.5 cm2、拉伸阻力218.6~300.6 EU、延伸度 167.2~201.3 mm。
本研究采用單純形格子法混料試驗設計,結合感官評價和質(zhì)構儀分析,得到饅頭質(zhì)構特性硬度、彈性、回復性、堅實度和評分與4 種小麥添加比例的回歸模型;據(jù)此得出饅頭專用粉的最優(yōu)配方為m(石麥19) ∶m (石麥 15) ∶m (石新 828) ∶m (石優(yōu) 20) =0.333 35 ∶0 ∶0.166 65 ∶0.500 00。