南方饅頭加工工藝優化

鄧慧清，金 鑫，廖盧艷，吳衛國

（湖南農業大學食品科學技術學院，湖南 長沙 410128）

饅頭是我國特色傳統面食之一，受飲食習慣和地域文化的影響，饅頭一般被分為北方饅頭和南方饅頭兩類品系[1-2]。南方饅頭在基礎配方上除含有北方饅頭基本的面粉、水、酵母外，還加入了糖、泡打粉和起酥油等其他輔料[3]；在體積上，南方饅頭比北方饅頭小且多呈方形；與有嚼勁的北方饅頭相比，南方饅頭質地偏綿軟，甜味比較明顯，嚼勁小且不粘牙[4]。

南方饅頭的品質除了受小麥粉原料影響之外，其生產工藝流程中的和面、醒發、壓面等工藝參數都會影響饅頭的品質[5-6]。其中和面和壓面都影響面筋結構的形成，進而引起面團的拉伸阻力、延展性和水分活度改變，致使南方饅頭的品質發生變化[7-8]。醒發工藝參數不同會影響酵母菌等微生物的發酵成熟度，通過發酵產生的CO2改變饅頭內部氣孔結構的形成，最終影響饅頭的品質[9]。優化南方饅頭工藝條件，對產品品質有一定的提升。本試驗研究了醒發溫度、醒發時間、醒發濕度、和面時間、壓面次數、輥軸寬度對南方饅頭比容、色度L值、硬度、彈性、黏著性、綜合得分的影響，以南方饅頭品質綜合得分為評價指標，在單因素試驗基礎上進行正交試驗，優化得出南方饅頭加工最佳工藝條件，以期為進一步改善南方饅頭的品質提供數據參考。

1 材料與方法

1.1 材料與設備

1.1.1 材料與試劑

陳克明多用途家用粉：延津克明面業有限公司；無鋁雙效泡打粉：河南奧尼斯特食品有限公司；液態起酥油：廣州市澳之風食品有限公司；高活性干酵母：安琪酵母股份有限公司；白砂糖：太古糖業有限公司上海第一分公司。

1.1.2 儀器與設備

TA-XT2i Plus型質構儀，英國Stable Micro Systems公司；HNR-82型高精度分光測色儀，美國Hunterlab公司；SP-36D型醒發箱，江蘇三麥食品機械有限公司；RHH-60型壓面機，石家莊西美特炊事機械制造有限公司；HM740型廚師機，青島漢尚電器有限公司；MZ-SYS28-2B型中式電蒸鍋，廣東美的生活電器制造有限公司；TP-3000E型電子天平，湘儀天平儀器設備有限公司。

1.2 方法

1.2.1 制作配方

面粉400 g，酵母4 g，泡打粉4 g，起酥油4 g，白砂糖32 g，水200 g。

1.2.2 工藝流程

面粉、泡打粉、起酥油混合→酵母、白砂糖、水溶解→混合和面→壓面→成型（長35 mm、寬30 mm、高30 mm的面團）→醒發→汽蒸（25 min）

1.2.3 單因素試驗設計

在固定和面時間3 min、醒發時間30 min、醒發溫度35℃、醒發濕度75%、壓面9次、輥軸寬度5.5 mm的基礎上，相應改變某一因素的水平，即：和面時間3、7、11、15、19 min；醒發濕度55%、65%、75%、85%、90%；醒發時間10、20、30、40、50 min；醒發溫度25、30、35、40、45℃；壓面次數為3、6、9、12、15次；輥軸寬度1.5、3.5、5.5、7.5、9.5 mm?？疾旄饕蛩貙δ戏金z頭綜合品質的影響。

1.2.4 正交試驗設計

在單因素試驗基礎上，進行L18(37)正交試驗，確定制作南方饅頭的最佳工藝條件，試驗設計見表1。

表1 正交試驗方案的設計Table 1 Design of orthogonal experiment

1.2.5 測定項目與方法

1.2.5.1 比容

采取小米代替法[10]測定。測量3次，允許誤差不超過0.1 mL/g。

比容（mL/g）=V/m式中：V代表饅頭體積，mL；m代表饅頭質量，g。

1.2.5.2 色度值L

采用高精度分光測色儀測定饅頭的色度，借助L*a*b*色度系統反映饅頭色澤。其中色度L值表示黑-白（亮）度，L值越高表示饅頭越白（亮）。

1.2.5.3 硬度、彈性、黏著性

參照張國權等[11]的方法并適當修改，采用TAXT2i Plus質構儀進行饅頭質構測定。實驗室制備南方饅頭，冷卻1 h后，沿豎直方向將饅頭切成厚度為15 mm的均勻薄片，每個饅頭只取中間兩片，用P36R探頭進行質構測試。測定模式為TPA模式，測定參數為：測試前速率3.00 mm/s，測試速率1.00 mm/s，測試后速率1.00 mm/s，壓縮比50.00%，測試力0.05 N，2次壓縮時間間隔3.0 s。每個樣品平行測定6次，剔除最大值和最小值，結果取平均值。

1.2.5.4 綜合得分

基于前期研究得到南方饅頭主成分綜合得分公式為：Y=0.241X1+0.378X2-0.318X3+0.150X4+0.171X5（其中：X1為比容，X2為色度L值，X3為硬度，X4為彈性，X5為黏著性，均為標準化后的數據），計算南方饅頭的綜合得分[12]。

1.2.6 數據處理

本試驗除特殊說明外，所有指標測定均重復3次，結果為3次平行試驗的平均值。采用SPSS 20、Excel軟件進行數據處理分析，采用Origin軟件進行制圖。

2 結果與分析

2.1 單因素試驗結果

2.1.1 和面時間對南方饅頭品質的影響

由圖1可知，隨著和面時間的延長，南方饅頭的比容先增大后減少，其中比容在和面時間7 min和11 min時不存在顯著差異，分別為3.59 mL/g和3.52 mL/g。色度L值和黏著性呈現先增大后減小的趨勢，其中和面11 min時，色度L值最大，為89.16；和面時間為3 min時，黏著性最大，為19.76 g·s。圖1B顯示，彈性始終呈下降趨勢。當和面3～7 min時，饅頭硬度均比較小且變化不顯著，分別為626 g和614 g。當和面時間大于7 min時，饅頭硬度逐漸增大。和面時間過長或過短都會影響南方饅頭的品質。和面時間過長，形成的面筋網絡會被破壞，饅頭出現體積變小，外皮顏色明顯發暗，口感偏硬等現象。

圖1 和面時間對南方饅頭品質的影響Fig.1 Effect of mixing time of dough on the quality of southern-style steamed bread

當和面時間為3～7 min，隨著和面時間的延長，制作的南方饅頭綜合得分不斷增大，色度L值、比容呈增大趨勢，硬度、彈性呈減少趨勢；當和面時間在7～19 min時，饅頭的綜合得分不斷減小，色度L值、黏著性、彈性呈減少趨勢，硬度呈增大趨勢。因此，選取適宜的和面時間為7 min。

2.1.2 醒發濕度對南方饅頭品質的影響

由圖2A可知，隨著醒發濕度增大，色度L值無顯著差異，說明醒發濕度對南方饅頭色度L值的影響很小。比容呈現先增大后減小的趨勢，當醒發濕度為75%時，饅頭比容最大，為3.42 mL/g，且顯著高于其他濕度水平。

圖2 醒發濕度對南方饅頭品質的影響Fig.2 Effect of proofing relative humidity on the quality of southern-style steamed bread

圖2B與圖2C顯示，當醒發濕度由55%增加至75%時，饅頭硬度顯著減?。≒＜0.05），彈性、黏著性顯著增加（P＜0.05）。醒發濕度為75%時，饅頭的硬度最小，為626 g，彈性和黏著性最大，分別為0.946和19.76 g·s。當醒發濕度大于75%時，饅頭的彈性和黏著性顯著減?。≒＜0.05），硬度增大。醒發濕度過高或過低都會影響南方饅頭的品質。試驗發現，醒發濕度過低，制作的南方饅頭表皮比較干，口感比較硬，這可能是因為濕度會影響面團內部水分的流動，自由水和結合水比重會影響饅頭的挺立度[13]。

當醒發濕度由55%升高至75%時，南方饅頭的品質綜合得分不斷增大，彈性和比容呈上升趨勢，硬度呈下降趨勢。當醒發濕度在75%～95%變化時，隨著醒發濕度的增大，南方饅頭品質綜合得分不斷減少，硬度呈上升趨勢，彈性和比容呈下降趨勢。因此，綜合考慮選擇適宜的醒發濕度為75%。

2.1.3 醒發時間對南方饅頭品質的影響

由圖3A可知，隨著醒發時間的延長，饅頭的色度L值隨著醒發時間的延長始終呈現降低趨勢，并且當醒發時間大于30 min時，降低幅度明顯增大。南方饅頭的比容隨著醒發時間的延長先增大后減小。當醒發時間為30 min時，饅頭的比容最大，為3.42 mL/g。結合圖1B和圖1C來看，南方饅頭的彈性呈先上升后下降的趨勢、硬度和黏著性呈先下降后上升的趨勢。醒發30 min時，南方饅頭的硬度和黏著性最小，分別為626 g和19.76 g·s，彈性最大，為0.946。由此可見，醒發時間過長或過短都會影響南方饅頭的品質。過度醒發會產生大量的CO2，超出了面團的持氣能力，導致饅頭內部結構塌陷，饅頭品質變差；醒發不足，酵母菌等產生的CO2不足，面筋網絡結構形成不好，饅頭內部氣孔特別小，口感會比較硬[4]。

由圖3C可知，當醒發時間在10～30 min范圍內增加時，制得的南方饅頭綜合得分不斷增大。當醒發時間為30 min時，南方饅頭品質綜合得分為1.57。當醒發時間在30～50 min范圍內增加時，南方饅頭的綜合得分不斷減小。這是因為當醒發時間在30 min以下，隨著醒發時間的延長，南方饅頭的比容和彈性增大，而黏著性和硬度減少，醒發時間超過30 min時，硬度與黏著性增大，比容與彈性減小。因此，選取30 min為最佳醒發時間。

圖3 醒發時間對南方饅頭品質的影響Fig.3 Effect of proofing time on the quality of southern-style steamed bread

2.1.4 醒發溫度對南方饅頭品質的影響

由圖4可知，當醒發溫度在25～35℃范圍內，隨著溫度的上升，南方饅頭的色度L值、彈性、黏著性整體呈上升趨勢，硬度呈下降趨勢。醒發溫度為35℃時，色度L值、彈性、黏著性和硬度分別為87.85、0.946、19.76 g·s和626 g。當醒發溫度大于35℃時，色度L值、彈性、黏著性呈明顯下降趨勢，硬度呈現上升趨勢。醒發溫度為25～45℃時，隨著醒發溫度的升高，饅頭的比容呈增大的趨勢，醒發溫度為35℃和40℃時，比容分別為3.42 mL/g和3.53 mL/g，差異很小。醒發溫度會影響酵母的繁殖和產氣性能，醒發溫度過高或過低都不利于酵母菌發揮作用，影響饅頭的品質[14]。

由圖4C可知，當發酵溫度在25～35℃內升溫時，南方饅頭的綜合品質得分不斷升高。醒發溫度為35℃時，饅頭的品質綜合得分為1.47。當發酵溫度大于35℃時，南方饅頭品質綜合得分不斷減少。這是因為當醒發溫度在35℃以下，隨醒發溫度升高，色度L值、彈性和黏著性逐漸上升，硬度逐漸降低，超過35℃后，色度L值、彈性、黏著性降低，硬度增大，因而南方饅頭品質綜合得分在35℃時最高。因此，選擇最佳發酵溫度為35℃。

圖4 醒發溫度對南方饅頭品質的影響Fig.4 Effect of proofing temperature on the quality of southern-style steamed bread

2.1.5 壓面次數對南方饅頭品質的影響

綜合圖5A和圖5C來看，隨著壓面次數的增多，色度L值和黏著性呈平緩上升趨勢，其中色度L值的變化范圍為87.13～89.26，黏著性的變化范圍為16.37～34.32 g·s。圖5A與圖5B顯示了當壓面次數在6～12次內增加時，南方饅頭比容呈上升趨勢，硬度和彈性無顯著變化，硬度變化范圍為626～677 g，彈性變化范圍為0.94～0.946。但當壓面次數大于12次時，隨著壓面次數的增加，饅頭的比容和彈性顯著降低（P＜0.05），硬度顯著增大（P＜0.05）。壓面次數過多或過少都會影響南方饅頭的品質。壓面次數過少，面團自由水多，結合水少，面筋形成不好，面團比較硬，饅頭的內部結構會比較緊密，外表顏色發暗。壓面次數過多時，面筋的網絡結構被破壞，面團流動性增大，所制作的饅頭內部結構不均勻，且有大的氣孔[15]。

由圖5C可知，當壓面次數為6～12次時，南方饅頭的綜合得分呈顯著上升趨勢（P＜0.05）；壓面12次時綜合評分最高，為1.799；當壓面次數大于12次且持續增加時，產品的綜合得分也顯著降低（P＜0.05）。這主要是因為壓面次數在6～12次之間，南方饅頭的色度L值、比容及黏著性呈現上升的趨勢，彈性無顯著性變化；當壓面次數大于12次且持續增加時，比容、彈性和黏著性顯著降低（P＜0.05），硬度顯著增加（P＜0.05）。因此，確定最佳壓面次數為12次。

圖5 壓面次數對南方饅頭品質的影響Fig.5 Effect of pressing times on the quality of southern-style steamed bread

2.1.6 輥軸寬度對南方饅頭品質的影響

由圖6A可知，隨著壓面輥軸寬度的增大，南方饅頭的比容和色度L值先增加后減少，變化范圍分別為2.45～3.42 mL/g和86.46～87.85，輥軸寬度5.5 cm時南方饅頭的色度L值及比容最大；圖6B和圖6C顯示南方饅頭的彈性先顯著增大后減少，其變化范圍為0.867～0.946，黏著性呈下降趨勢，變化范圍為17.94～33.58，硬度先減小后增大，變化范圍為626～1 129 g。輥軸寬度為5.5 cm時南方饅頭硬度最低且彈性最高。壓面輥軸寬度過大或過小都會影響南方饅頭的品質。輥軸寬度過大，面團會比較硬，制作的南方饅頭外表顏色稍暗，內部結構特別緊實，口感較差；輥軸寬度過小，不利于面團中面筋結構的形成，面團特別黏軟，所制成的南方饅頭外部形狀不佳[16]。

由圖6C可知，壓面輥軸寬度在1.5～5.5 cm時，南方饅頭的品質綜合得分顯著上升（P＜0.05），輥軸寬度為5.5 cm時綜合得分最高，為1.57；當輥軸寬度大于5.5 cm時，寬度增大，綜合得分顯著下降（P＜0.05）。這主要是因為輥軸寬度為1.5～5.5 cm時，南方饅頭的色度L值、比容、彈性及黏著性隨壓面輥軸寬度的增加呈現上升的趨勢，綜合得分增加；當輥軸寬度大于5.5 cm時，比容、彈性、黏著性降低，硬度增加，色度L值無顯著變化，導致綜合得分降低。因此，適宜的壓面輥軸寬度為5.5 cm。

圖6 輥軸寬度對南方饅頭品質的影響Fig.6 Effect of roller width on the quality of southern-style steamed bread

2.2 正交試驗結果

在單因素試驗結果的基礎上，以和面時間、醒發濕度、醒發時間、醒發溫度、壓面次數、輥軸寬度為考察因素，分別選擇3個水平進行L18(37)的正交試驗，探索南方饅頭最佳加工工藝。試驗結果與分析見表2～3。

表2 正交試驗結果與分析Table 2 Results and analysis of orthogonal experiment

由表2可知，7個因素對南方饅頭綜合品質影響的順序為：E（壓面次數）＞C（醒發時間）＞D（醒發溫度）＞B（醒發濕度）＞A（和面時間）＞F（輥軸寬度）；最佳加工參數組合為A1B3C2D3E2F2。由表3可知，壓面次數對南方饅頭綜合品質得分的影響達到顯著水平（P＜0.05），而其他指標對南方饅頭綜合得分的影響不顯著。結合表2和3結果分析得出南方饅頭的最佳工藝參數組合為A1B3C2D3E2F2，即和面時間3 min、醒發濕度80%、醒發時間30 min、醒發溫度40℃、壓面12次、輥軸寬度5.5 cm。在此加工工藝參數下進行驗證試驗，重復3次，得到南方饅頭品質綜合得分為3.18、3.29、3.32，平均值為3.26，高于正交試驗表中的最優組合（2.99），說明此加工工藝條件能夠明顯提高南方饅頭的品質。

表3 方差分析Table 3 Variance analysis of orthogonal experiment

3 結論

根據試驗結果確定了6個因素對南方饅頭品質影響的順序為：E（壓面次數）＞C（醒發時間）＞D（醒發溫度）＞B（醒發濕度）＞A（和面時間）＞F（輥軸寬度）。其中壓面次數對南方饅頭品質的影響達顯著水平。正交試驗優化得出南方饅頭最佳加工工藝為：和面時間3 min，醒發濕度80%，醒發時間30 min，醒發溫度40℃，壓面12次，輥軸寬度5.5 cm。在此條件下，南方饅頭的品質綜合得分可達3.26。