第1章 绪论
1.1 引言
小麦属于单子叶禾本科植物,是一种在全球广泛种植的农作物。小麦籽粒含有丰富的淀粉、脂肪、蛋白质、矿物质(如钙、铁)、维生素(如维生素A、硫胺素、核黄素、烟酸及维生素C)等营养物质,并且小麦粉可以产生其他粮食作物所没有的面筋蛋白,这是一种特殊蛋白能够形成面筋网络结构[1]。正是这种不一样的蛋白,使小麦果实制成的食品具有独特的口感。面包、饼干、馒头、面条等食物是小麦碾磨成面粉后制作而成的;酒精、啤酒、白酒等酒类是小麦发酵后做成,除了用来做这些产品外,还可以直接成为生质燃料。
小麦的产量排在世界谷物产出的前三位,除了作为饲料使用的近六分之一外,其余几乎全部用来食用了。世界上最早种植小麦的地区是两河流域,中国小麦栽植至少已经有四千多年的时间,算得上是世界最早栽培小麦的国家之一,在我国粮食生产中小麦有着极其重要的地位[1]。目前,我国种植面积和总产量最高的是稻谷,而小麦紧随其后在我国粮食作物中居第二位[2]。
中国人民的传统主食丰富多样,而馒头是传统主食中排在前面的,尤其是在北方城市,那里人们的日常主食就是馒头。馒头的主要原料是小麦粉,制作过程中,先在小麦粉中加入少量酵母或酸面团(例如老面、起子、面肥等),再加入适量的水,然后和成光滑面团,等面团发酵后,按照一定的手法对面团进行揉制、成型、醒发等处理,最后蒸熟就可以得到的一种熟悉的面制食品[3]。
在小麦成熟、收割或者贮藏的过程中,由于天气问题或者管理不当,致使小麦处在潮湿、温热的环境中就会造成小麦发芽。研究发现发芽小麦含有对人体有益的独特营养成分,如γ-氨基丁酸、叶酸等,是一种较好的营养食材。在制作馒头的过程中加入发芽小麦粉,既可以增加馒头中的营养价值,又可以降低馒头的生产成本。
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1.2 发芽小麦的研究进展
1.2.1 发芽小麦营养物质变化
张钟[4]等在研究发芽对小麦品质的影响时发现,随着发芽时间的增加,小麦中还原糖、水分的含量增加,而粗脂肪、淀粉及总灰分含量下降明显,蛋白质含量先增加后减小,矿物元素铁的含量缓慢增长,钙的含量也是先增后减,维生素B1、B2含量也逐渐递增,大部分氨基酸含量随发芽时间延长而有所增加,特别是功能因子γ氨基丁酸含量呈现显著性的升高,而抗营养因子植酸含量呈现显著性的下降。植酸含量降低能够增加小麦的生物效价,提高食用者对矿物质的利用[5]。γ–氨基丁酸(GABA)是一种非蛋白质四碳氨基酸,在植物体内普遍存在,也是一种的抑制性神经递质,它能够参与生物体内多种代谢活动,具有很高的生理活性,现已报道的生理活性有营养神经细胞、刺激生长激素分泌、调节血压、促使精神安定、促进脑部血液循环、增进脑活力、健肝利肾、预防肥胖、促进乙醇代谢、改善更年期综合症等多种功效[6];同时GABA也是一种胰岛素,能够有效预防糖尿病[7]。Hung等和Donkor等的研究均发现发芽小麦中的γ-氨基丁酸含量比未发芽的小麦中要高[8,9]。Mohammed等[10]用不同品种的小麦和黑麦做实验,得出发芽可以使小麦中叶酸含量增高好几倍,即使随后对发芽小麦烘干磨粉,叶酸的含量也不会改变很多。其他一些人的研究发现,发芽使生物体内合成叶酸的甲基原子团的数量增加,这是发芽谷物比正常谷物含有更多叶酸的主要原因[11,12]。
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第2章 发芽对小麦粉理化特性的影响
2.1 前言
小麦粉的理化性质主要包括水分、淀粉、蛋白质、脂肪、灰分等基本成分,它们既是小麦粉的主要组成部分,又是其营养成分,其中蛋白质和淀粉更是决定小麦粉加工品质与食用品质的主要因素。
一般情况下,小麦粉的品质决定了其面制品的品质。小麦粉的品质好坏可以通过面筋含量和面筋指数来衡量,也就是说,面筋含量和面筋指数与小麦粉的食用品质密切相关[31,32]。小麦在发芽过程中,籽粒中的多种水解酶的活力急剧增强,小麦籽粒中的多种营养物质,如淀粉、蛋白质、非淀粉多糖等成分都被分解并作用于小麦的萌动发芽[1]。降落数值(FN值)是目前国际上公认的用来测定α-淀粉酶活性的指标,它可以反映出谷物中α-淀粉酶活性,因此可以通过检测降落数值来反映发芽小麦粉中的酶活性[33]。
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2.2 实验材料与仪器设备
2.2.1 实验材料与主要试剂
原料:小麦(扶麦1228),市售;馒头粉,湖北丰庆源粮油集团有限公司提供。
试剂:硫酸、硼酸、硫酸铜、硫酸钾、氢氧化钠、盐酸、乙醇(95%)、亚甲基蓝、甲基红、氯化钠、石油醚、碘、碘化钾、酒石酸钾钠、亚铁氰化钾、葡萄糖、淀粉酶(分析纯,国药集团化学试剂有限公司生产)、超纯水(实验室制得)、ELISA检测试剂盒(南京建成公司)。
2.2.2 主要仪器与设备
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第3章 发芽小麦粉含量对面团糊化及流变学特性的影响......................15
3.2 实验材料与仪器设备 ....................................15
第4章 发芽小麦粉对馒头加工品质的影响...............................22
4.1 前言 ..............................22
4.2 实验材料与仪器设备 .................................22
第5章 结论与展望 .....................................34
5.1 主要结论 ......................................34
5.2 展望 .....................................35
第4章 发芽小麦粉对馒头加工品质的影响
4.1 前言
小麦作为一种种植较早的粮食作物,它在人们的饮食结构中占有较高的地位。以小麦粉为原料的面制食品通常可分为汽蒸食品、烘烤食品、水煮食品、挤压膨化食品和油炸食品等[3]。馒头是小麦粉经发酵制成的汽蒸食品,主要营养物质是碳水化合物,为人们补充每天所需的能量。馒头是我国人民的传统主食之一,特别是北方地区,在我国用于馒头制作的小麦有总产量的40%之多[64]。
有研究者认为发芽小麦粉比普通小麦粉含有更高的赖氨酸、硫氨酸、核黄素、脂肪和矿物质[65-67]。同时,发芽小麦粉的淀粉酶活较高,其含有的葡萄糖、麦芽糖及小分子的糊精远高于未发芽小麦粉[68]。小麦在发芽过程中大分子的贮藏物质初步降解,能够生成一定量的可发酵性糖,在面粉中添加适量的发芽小麦粉,可为酵母生长提供必要的营养成分可发酵性糖,使面团的起发性更好[69]。因此将发芽小麦粉加入到馒头的原料小麦粉中,不仅可以减少馒头的生产成本而且能够增加发芽小麦的实际利用途径。本章将通过实验研究探讨以发芽小麦粉为原料的馒头最佳配方工艺。
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第5章 结论与展望
5.1 主要结论
本课题以发芽小麦粉和馒头粉为原料,研究了发芽小麦粉-馒头粉的混合粉馒头的最佳工艺及馒头品质特性。借助面筋指数仪、降落数值仪、快速粘度测定仪、粉质仪、Mixolab混合仪测定发芽小麦粉含量对面粉及面团性质的影响。在考察馒头品质时,以感官品质评分为指标和色差仪测定结果辅助参考,确定含有发芽小麦粉馒头的最佳工艺参数,借助C-Cell图像分析仪和物性仪对馒头内部结构和质构进行分析。得出本课题研究主要结论如下:
(1)小麦在发芽时,功能因子γ-氨基丁酸含量随着发芽时间的增加先增加后减少。冷冻胁迫可以提高发芽小麦中γ-氨基丁酸的含量,
GABA含量可以达到未发芽的2.2倍。
(2)发芽小麦粉对小麦粉的湿面筋含量没有明显影响,对面筋指数和降落数值有影响。虽然随着发芽小麦粉比例的增加面筋指数呈现先升高后降低的趋势,但都在馒头用粉要求范围内,在4%的添加量时达到最大;而降落数值显著减小,α-淀粉酶活性增大。
(3)在馒头粉中加入发芽小麦粉,对其糊化特性、粉质特性和面团流变学特性都有影响。随着发芽小麦粉含量的增加,面粉的峰值粘度、最低粘度、衰减值、最终粘度、回生值和峰值时间均显著降低,糊化时间变化不大。吸水率和面团形成时间变化不明显,弱化度显著上升,稳定时间和粉质质量指数显著降低,添加量在2%~4%时,稳定时间和粉质质量指数还在正常范围内,并可以缩短馒头发酵时间。混合实验仪结果显示,面团糊化作用减弱,热稳定性变差,糊化时间缩短,回生作用减缓。
(4)通过单因素和正交实验,找到了发芽小麦粉馒头的最佳工艺条件为:发芽小麦粉添加量为4%、加水量为110mL、和面时间为5min、发酵时间40min。影响馒头感官品质评价分值的因素主次顺序为:发酵时间>加水量>发芽小麦粉添加量>和面时间。
(5)随着发芽小麦粉添加量的增加,馒头表面白度先增大后减小;馒头的切片亮度、气孔对比度、气孔数量、孔洞体积和平均气孔延长度先增大后减小,而气孔面积、气孔直径、气孔体积、粗糙气孔体积和孔壁厚度先减小后增大。发芽小麦粉添加量在4%以内馒头内部组织的较为细腻,没有太多孔洞产生,光泽度也比较好。
参考文献(略)