速凍饅頭復蒸收縮物化指標的變化分析

黃忠民，王艷娜，潘治利，艾志錄（河南農業大學食品科學技術學院，河南鄭州　450002）

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速凍饅頭復蒸收縮物化指標的變化分析

黃忠民，王艷娜，潘治利，*艾志錄
（河南農業大學食品科學技術學院，河南鄭州450002）

摘要：以速凍饅頭復蒸后產生收縮現象的饅頭為研究對象，以速凍饅頭復蒸后正常饅頭為對照，采用質構儀、差式量熱掃描儀（DSC）、快速黏度儀（RVA）、SDS-PAGE等對收縮饅頭的質構特性、熱特性、淀粉、蛋白質等理化指標檢測分析，研究速凍饅頭復蒸收縮物化指標的變化。結果表明，隨著饅頭收縮程度的加重，饅頭的彈性、內聚性、回復性及黏度特性與收縮程度呈負相關性，均低于正常饅頭；硬度、膠著性及咀嚼性與收縮程度呈正相關性，均高于正常饅頭。饅頭收縮過程中，蛋白質及亞基含量無顯著變化，亦沒有發生蛋白質的聚集和分解；可溶性直鏈淀粉含量呈逐步增大的趨勢，淀粉的老化現象不明顯。

關鍵詞：速凍饅頭；復蒸收縮；物化指標變化

0　引言

饅頭是我國的傳統主食，在我國膳食結構中占有十分重要的地位。隨著人們生活水平的提高和生活節奏的加快，速凍饅頭以其方便性和耐貯藏性備受國人青睞。蒸汽加熱因能最大程度還原饅頭的原始品質和口感，方便實用，成為最常用的速凍饅頭復蒸方式。然而，速凍饅頭在復蒸時收縮現象時有發生，嚴重影響饅頭的食用品質[1-2]，是行業長期存在的技術性難題。許多學者對于饅頭收縮現象進行了研究探討，并得出了一定的研究結果，但對于收縮饅頭與正常饅頭物化指標變化規律的研究，少見報道。

本文通過對速凍饅頭復蒸后發生收縮的饅頭為研究對象，對饅頭的TPA質構特性、黏度特性、熱特性、可溶性直鏈淀粉含量、持水力、蛋白質含量及亞基變化等進行對比分析，已找出收縮饅頭物化指標的變化規律，為速凍饅頭收縮機理的探索奠定一定的基礎。

1　材料與方法

1.1試驗材料與試劑

饅頭粉，秦皇島中糧鵬泰面粉有限公司提供；即發干酵母，梅山-馬利酵母有限公司提供；直鏈淀粉標品，Sigma公司產品。

丙烯酰胺、N,N-甲叉雙丙烯酰胺、SDS（十二烷基硫酸鈉）、甘氨酸、Tris堿、過硫酸銨（AP）、四甲基乙二胺（TEMED）、β-巰基乙醇、考馬斯亮藍（R250）、溴酚藍、甘油，以及乙醇、甲醇、乙酸、氯化鈉、硼酸、硫酸鉀、NaOH等均為分析純試劑。

1.2儀器和設備

B10-B型食品攪拌機，江蘇如東恒宇食品機械有限公司產品；PC-30型壓面條機，佛山市偉基業五金機械廠產品；新高飛12型恒溫醒發箱，江蘇萬寶機械有限公司產品；YW-D8型電熱、蒸汽兩用蒸飯柜，廣東東莞市永尚節能科技有限公司產品；雙螺旋速凍裝置，南通四方冷熱機械設備有限公司產品；BD/BC-518A型星星牌變溫商用食品冷柜，江蘇星星家電科技有限公司產品；TA-XA PLUS型物性測試儀，英國Stable micro systems公司產品；RVASTACHV 3.0型快速黏度分析儀（RVA），澳大利亞Newport Scientific Tyl公司產品；Q20型差式掃描量熱儀，美國TA儀器公司產品；TU-1901型雙光束紫外可見分光光度計，北京普析通用儀器有限責任公司產品；DYY-5型穩壓穩流電泳儀、DYCZ-24D型雙垂直電泳槽，北京六一儀器廠產品；電泳凝膠成像系統，英國Syngene Gbox公司產品；Kjeltec 8400型全自動凱氏定氮儀，丹麥FOSS有限公司產品。

1.3饅頭樣品的制備

試驗采用一次發酵法制作饅頭，具體制作方法如下：先將16 g酵母用38℃溫水混合并保持3min，再與2 000g面粉一并倒入食品攪拌機中，先低速（60r/min）攪拌3min至面粉呈絮狀，再用中速（60r/min）攪拌9min至面團表面光滑。將面團在壓面機上順著一個方向反復壓延12次，將壓好的面片卷起，搓揉成直徑約為3 cm的圓柱形，刀切成長度為3cm的方枕型饅頭坯，放入溫度為32℃，相對濕度為80％的醒發箱中，醒發約50min。將醒發好的饅頭坯放入沸水蒸柜中，蒸汽汽蒸10min，關火后在蒸柜內滯留1min后打開蒸柜門，室溫冷卻至饅頭中心溫度15℃以下，通過-35℃雙螺旋速凍裝置速凍。將速凍好的饅頭立即置入-18℃冷柜中冷藏48 h后，蒸汽復蒸10min，挑選出發生收縮現象的饅頭和未發生收縮現象的正常饅頭，冷卻后待測。

1.4不同收縮程度饅頭的分類

根據饅頭收縮程度的不同，將收縮饅頭分為3個等級，即I級收縮、II級收縮、III級收縮，不同收縮級別饅頭的比容范圍如下：

I級收縮：結構致密無孔，顏色為棕黃色，似膠體，縮死為一團的饅頭，比容<1.2mL/g。

II級收縮：表皮有很深的褶皺，顏色比正常饅頭稍深，結構緊密，氣孔較小，整體內瓤收縮程度嚴重的饅頭，比容范圍為1.2～2.0mL/g。

III級收縮：表皮或局部表皮有輕微褶皺，表皮下內瓤收縮，中下部內瓤無收縮跡象的饅頭，比容2.0～2.8mL/g[3]。

1.5參數指標測定

1.5.1饅頭比容的測定

饅頭比容的測定參照GB/T 21118—2007。

1.5.2饅頭TPA質構特性的測定

將測過比容的饅頭切割成厚度為12 mm的均勻薄片，并用直徑為25 mm的圓筒取樣器制成均勻一致的待測樣品，使用P50型探頭進行TPA測試，取3次測試的平均值作為結果。TPA參數設置：探頭測試前下降速度為1 mm/s，測試速度1 mm/s，測后速度2 mm/s，壓縮程度50％，觸發力5 g。

1.5.3饅頭糊化特性的測定

將測過比容和電鏡取樣的饅頭置于40℃下烘干，用萬能粉碎機處理成饅頭粉，然后過80目的篩子，用RVA測定饅頭烘干粉的糊化特性[1]。

1.5.4饅頭持水力及可溶性直鏈淀粉含量的測定

參照文獻中Sha.K等人[4]的方法測定。

1.5.5饅頭熱特性的測定

從不同收縮程度的饅頭中心區取樣，稱量10 mg左右的饅頭樣品放入密封鋁坩鍋中，使用差示掃描量熱儀對樣品進行測定，儀器用標準銦進行溫度熱焓校正，測定參數設定掃描溫度為20～200℃，升溫速率為5℃/min。測定時以空鋁坩堝作為參比，載氣為氮氣，流速為50 mL/min。

1.5.6饅頭中蛋白質分子量的測定

利用SDS-PAGE分析收縮饅頭中蛋白質分子量的變化，樣品的處理及電泳分析采用文獻[4]的方法，分離膠的濃度為7.5％，濃縮膠的濃度為4％[5]。

1.5.7饅頭粗蛋白含量的測定

粗蛋白含量測定參考GB/T 5009.5—2003中的凱氏定氮法測定。

1.5.8數據處理

采用Origin 7.5、SPSS軟件對結果進行分析。

2　結果與討論

2.1不同收縮程度饅頭TPA質構特性的變化

質構儀能夠準確、客觀地評價饅頭的品質，且重復性好，TPA指標也可以替代一部分感官指標。

不同收縮程度的饅頭TPA質構特性變化見表1。

由表1可知，隨著收縮程度的加重，饅頭的硬度、膠著性和咀嚼性呈現逐漸增加的趨勢，彈性、內聚性和回復性逐漸降低。與正常饅頭相比，收縮饅頭的硬度、膠著性、咀嚼性、內聚性和回復性均有顯著性的差異（p<0.05）。這可能是由于隨著饅頭收縮程度的增大，饅頭的比容減小，蛋白質網絡結構劣化，孔隙變小，收縮饅頭的外觀和結構發生了很大的變化。I級收縮饅頭的硬度、膠著性和咀嚼性遠高于其他收縮程度的饅頭和正常饅頭，彈性、內聚性和回復性降低，饅頭的品質變差。

2.2不同收縮程度饅頭熱特性的變化

對收縮饅頭的熱特性進行測定。

不同收縮程度的饅頭DSC掃描曲線參數變化見表2。

由表2可知，不同收縮程度饅頭及正常饅頭的熱焓值基本一致，樣品的熱特性無顯著差異性（p< 0.05），說明收縮饅頭中沒有出現支鏈淀粉的回生、相態的轉變以及分子構象變化的現象，收縮對饅頭的熱特性無影響。

2.3饅頭黏度特性、持水力及可溶性直鏈淀粉變化

饅頭的糊化黏度曲線更多的是評價饅頭復蒸時的黏度特性。

不同收縮程度的饅頭黏度特性變化見表3。

由表3可知，同等條件下，收縮饅頭的峰值黏度、谷值黏度、最終黏度隨著收縮程度的加重，呈逐漸降低的趨勢，并且均低于正常饅頭。收縮最嚴重饅頭（I級收縮）的峰值黏度、谷值黏度、最終黏度與正常饅頭相比，有顯著性的差異。

回生值為最終黏度與谷值黏度之差值，隨著饅頭收縮程度的加重，回生值逐漸降低，有顯著性差異，且同正常饅頭的老化度越高回生值越高呈現負相關現象。饅頭中糊化淀粉在回生過程中，直鏈淀粉之間沿鏈排列的大量羥基與相鄰鏈上的羥基靠得很緊，羥基通過鏈間的氫鍵相結合，形成有序的膠凝和結晶束，該過程一般在糊化后較短的時間（幾小時或十幾小時）內完成[6-7]。饅頭的收縮是在一分鐘或幾秒鐘內瞬時發生的，此處測得的回生值不能表達饅頭的回生現象，即此時的回生值不能代表β-化淀粉含量的多少?？赡苁且驗轲z頭在瞬時收縮時，饅頭的結構塌陷，氣體被瞬時擠壓排出，組織變得緊密，淀粉分子瞬時被擠壓固定，分子形成疊加緊密的狀態，但沒有形成結晶束，即β-化現象。在使用RVA檢測回生值時，水分不能充分進入淀粉分子之間使分子溶脹。饅頭收縮越嚴重，分子擠壓疊加越緊密，水分子越不容易進入直鏈淀粉分子之間，所以回生值逐漸降低。

表1　不同收縮程度的饅頭TPA質構特性變化

表2　不同收縮程度的饅頭DSC掃描曲線參數變化

表3　不同收縮程度的饅頭黏度特性變化

不同收縮程度饅頭的持水力見表4。

表4　不同收縮程度饅頭的持水力

由表4可知，正常饅頭及不同收縮程度饅頭的持水力并未呈現有規律的變化，數值無顯著性差異，且基本一致。這說明收縮饅頭黏度值的下降與持水力關系不大，可能是由于饅頭在發生收縮后，蛋白質網絡結構受到擠壓變形，比容減小，饅頭密度增大，蛋白質與淀粉顆粒、淀粉顆粒之間結合緊密，分子間通過氫鍵形成絡合物的可能性和程度就會變小，分子間的氫鍵不易遭到破壞，故速凍饅頭在二次糊化過程中，未瓦解的淀粉顆粒重新吸水溶脹時，微粒不易從淀粉顆粒上被溶解下來，所以隨著收縮程度的加重，黏度值逐漸降低（表3結果）。

不同收縮程度的饅頭中可溶性直鏈淀粉含量變化見圖1。

由圖1可知，與正常饅頭相比，收縮饅頭中可溶性直鏈淀粉的含量均高于正常饅頭，隨著饅頭收縮程度的加重呈現逐漸增加的趨勢?？赡茉蚴请S著饅頭收縮程度的加重，結構也更加緊密，直鏈淀粉分子疊加更加致密，直鏈淀粉不易回生結晶，從其中滲濾出的可溶性直鏈淀粉逐漸升高。

從收縮饅頭的RVA結果和可溶性直鏈淀粉含量看，與Sha K等人[4]和趙仁勇等人[8]關于饅頭老化的研究是相反的，這說明收縮現象與饅頭老化沒有關聯，瞬時收縮可能是由于組織結構的瞬時崩塌，氣體被擠出，組織及分子被擠壓緊密疊加而致。

2.4不同收縮程度饅頭蛋白質組分的變化

收縮饅頭中蛋白質的SDS-PAGE電泳圖譜見圖2。

圖1　不同收縮程度的饅頭中可溶性直鏈淀粉含量的變化

圖2　收縮饅頭中蛋白質的SDS-PAGE電泳圖譜

圖2中各亞基條帶對應的分子量分別為112，96，81，69，65，52，41，35，25 ku。饅頭中的主要面筋蛋白亞基為HMW-GS和LMW-GS以及醇溶蛋白的各個亞基，其中112，96，81 ku條帶歸屬于HMW-GS，分子量低于81 ku的條帶歸屬于LMWGS及醇溶蛋白。

不同收縮程度的饅頭中蛋白質變化見表5。

表5　不同收縮程度的饅頭中蛋白質變化

由圖2與表5可知，不同收縮程度的饅頭及正常饅頭中面筋蛋白電泳條帶數目、相對遷移率等都沒有明顯變化；不同收縮程度的饅頭及正常饅頭中的蛋白質干基含量沒有顯著差異，數值一致，蛋白總量也沒有發生變化。較多研究者認為新的二硫鍵交聯是蛋白質聚集的主要作用力，二硫鍵斷裂生成分子量更小的亞基單位[9-10]。這說明收縮現象對饅頭蛋白質中的二硫鍵沒有產生影響，四級結構沒有發生交聯，未能聚集生成分子量更大的蛋白質，也沒有裂解成分子量更小的亞基單位。從而表明，饅頭在收縮過程中，蛋白質并沒有發生變化；而收縮作用對饅頭中蛋白質的二級結構影響，還需進一步的研究和驗證。

3　結論

研究結果表明，隨著收縮程度的加重，饅頭的彈性、內聚性、回復性和黏度特性逐步降低，與饅頭收縮程度呈正相關性，均低于正常饅頭；硬度、膠著性及咀嚼性均高于正常饅頭，呈負相關性；而饅頭的熱特性、持水力無顯著差異；饅頭收縮過程中，可溶性直鏈淀粉含量呈逐步增大的趨勢，且高于正常饅頭，而沒有發生淀粉的老化；蛋白質及亞基含量無顯著變化，亦沒有發生蛋白質的聚集和分解。

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The Changes of the Shrinkage Properties of Quick-frozen Steamed Buns after Steaming

HUANG Zhongmin，WANG Yanna，PAN Zhili，*AI Zhilu
（Food Science and Technology College，He'nan Agricaltrual University，Zhengzhou，He'nan 450002，China）

Abstract：In this paper，the shrinkable steamed buns are selected as research objects to study the shrinkable phenomenon of quick-frozen steamed buns after steaming，according to texture analyzer，differential scanning calorimetry（DSC），rapid viscosity analyzer（RVA）and SDS-PAGE to analyze the texture properties，thermal properties，starch and protein changes of the steamed buns.The results show that：with the aggravation of shrinkage level，the steamed bun's elastic，cohesiveness，

resilience and viscosity characteristics are gradually decreased，which are lower than the normal steamed buns，and the shrinkage level with the test index of steamed buns are into a negative correlation.The hardness，gumminess and chewiness are higher than normal steamed buns，and becoming a positive correlation.In the shrinkable process of steamed buns，the protein and subunit content had no significant differences，and also having no protein aggregation and decomposition.The content of soluble amylase show a trend of gradually increasing，and there is no phenomenon of starch aging.

Key words：quick-frozen steamed buns；shrinkage after steaming；changes of properties

*通訊作者：艾志錄（1965—），男，博士，教授，研究方向為速凍食品。

基金項目：“十二五”科技支撐計劃“饅頭專用小麥品種及品質研究”項目（2012BAD37B04-03）。

作者簡介：黃忠民（1963—），男，博士，教授，研究方向為速凍食品。

收稿日期：2015-12-02

文章編號：1671-9646（2016）02a-0046-04

中圖分類號：TS213.2

文獻標志碼：A

doi：10.16693/j.cnki.1671-9646（X）.2016.02.014