一种具有提高耐力与缓解疲劳功能的马铃薯全粉主食馒头的制作方法

文档序号:13146084阅读:348来源:国知局
技术领域本发明涉及一种马铃薯馒头,特别涉及一种功能性马铃薯全粉主食馒头,属于食品技术领域。

背景技术:
马铃薯干物质中淀粉占50~80%,主要是支链淀粉,有优良的糊化特点,并易于人体吸收;其蛋白质生物价为71%,比谷物高,马铃薯中的蛋白质更接近于动物蛋白,含有人体的必需而又无法合成的8种氨基酸,其中赖氨酸和色氨酸含量较高,而这两种正是一般谷物所缺乏的,故将马铃薯全粉和小麦粉配合有利于提高蛋白质的效价。马铃薯的热量低于谷物和豆类,灰分比谷物高1~2倍。有研究发现马铃薯中含有丰富的粘体蛋白,它能预防心血管系统的脂肪沉积,保持动脉血管的弹性,防止动脉粥状硬化的过早发生。马铃薯全粉又称为马铃薯粉,是由其新鲜块茎经去皮、护色、切片、干燥、粉碎系列工艺制得的产品。由于其能够长期保存,便于储存和运输,几乎具有新鲜马铃薯的全部营养和风味,是制作各种食品不可多得的一种食材,作为马铃薯深加工的基础产品在国内外得到迅速发展。马铃薯全粉最大程度的保持了马铃薯中原有的高含量B族维生素、维生素C和矿物质钙、钾、铁等。马铃薯全粉中粗纤维含量比稻米、标准面粉都高,它能促进肠道的蠕动,助消化。马铃薯在我国种植历史悠久,种植范围广,具有丰富的马铃薯资源,种植面积为6000多万亩,年总产量550万吨左右,居世界第二位,但由于传统饮食习惯和生活方式的影响,我国人民还不习惯大量利用马铃薯作为主食,同时由于传统加工技术的局限性,马铃薯更多的是作为蔬菜食用,在主食方面的应用尚未普及。在这种情况下,合理开发利用马铃薯资源,研究马铃薯主食加工技术,提高其应用价值,显得尤为重要。当前我国马铃薯加工业却远远落后于先进国家,用于加工马铃薯占总产量的5%,而先进国家为40%。其原因是对马铃薯的认识不清及加工食用方法单调,因此合理开发利用马铃薯资源是当前一个重大课题。目前,在国内外的研究中,马铃薯全粉主要是作为添加剂或辅助原料,用以改善食品感官品质。目前,在国内的研究中,马铃薯全粉在主食中的应用研究逐渐受到重视,但多作为辅料添加到面粉以及其他原料中,以马铃薯全粉作为主要原料的应用研究较少。陈志成研究出具有浓郁马铃薯风味的马铃薯全粉面包,其配方为:马铃薯全粉与面粉的比例为8:92,加水量为面粉和马铃薯全粉总量的60%。周清贞等在饼干中添加30%的马铃薯全粉,改善了饼干成品的口感。游新勇等用20%马铃薯全粉、10%白砂糖、4%酵母、1%食盐研制出了马铃薯全粉面包。包鸿慧等以马铃薯全粉与低筋面粉为主要原料,辅以超微绿茶粉为风味改良助剂,研制出一种绿茶风味马铃薯全粉曲奇饼干:马铃薯全粉25%,绿茶粉3%,麦淇淋45%,白砂糖45%。朱新鹏等以面粉、马铃薯全粉为原料,研究开发马铃薯全粉桃酥,其优化配方为:面粉与马铃薯全粉比例为85g:15g,白砂糖用量35g,起酥油用量45g,泡打粉用量3g,生产的桃酥颜色金黄,香气浓郁,口感酥脆,组织均匀。杨鸉利用马铃薯雪花全粉(添加量≤3%)、玉米粉(添加量≤5%)、小麦粉(添加量≤1%),研制了马铃薯薯饼。王春香研究了马铃薯方便面和马铃薯面条的生产技术,马铃薯全粉的添加量分别达到35%和25%。赵文亚、郑捷和陈代园分别研究了马铃薯全粉对面包品质的影响,当马铃薯全粉的添加量在15%时,面包的感官品质得到提高。另外,马铃薯全粉在速溶奶茶、虾片、沙拉酱、膨化食品、复配米产品、老年营养粉等方面也有研究。在上述研究中,马铃薯全粉主要应用于面包、饼干、桃酥、薯饼、饮料、方便面等非主食食品中,马铃薯全粉的添加量均低于45%,远达不到马铃薯主粮化的要求和标准,马铃薯全粉主食食品的研究在国内较少。国外对马铃薯全粉的研究主要集中在于其理化性质与烹饪性质,研究发现添加2~4%的马铃薯全粉,对面包的外在特征无影响,但却能明显提升面包内在品质,如质地、气味和风味,在非麸质面包、小面包干的制备中广泛应用。BalunkeswarNAYAK等发现,马铃薯全粉食品具有降低血糖指数(GI)的作用,但受到烹调加工方式的影响。JaspreetSINGH等选用新西兰四种未糊化的干马铃薯粉制作膨化小吃,发现添加50%马铃薯全粉时,膨化食品的脆性明显增加,体积减少。KawaljitSinghSANDHU等对马铃薯粉丝和米线的物理化学性质进行比较,发现马铃薯粉丝的透明度、光滑性均比米线要高。UdemeJoshuaJosiahIJAH等在商业小麦粉中,添加0~10%的马铃薯粉制作面包,面包的营养价值有所提高。近年来由于西式快餐的推动,作为“配食”,快餐店里的土豆泥、薯片等深受消费者喜爱。因缺乏符合中国蒸煮饮食文化的主食产品以及马铃薯主食消费的社会环境条件,马铃薯仍未发展成主粮,要推进马铃薯主食的发展,需研制适于国人饮食习惯的马铃薯主食食品。采用马铃薯全粉为主要原料,研制其在中国传统主食馒头中的应用,既符合中国的传统消费习惯,又有利于促进马铃薯的主粮化发展。

技术实现要素:
本发明的目的是为克服上述不足,提供一种具有提高耐力与缓解疲劳功能的马铃薯全粉主食馒头,不仅节约面粉、适应马铃薯主粮化发展战略,还能满足人体所需的多种营养需求,特别是对耐力运动人员缓解疲劳、增强体力有着非常好的供给作用。本发明采取的技术方案为:一种具有提高耐力与缓解疲劳功能的马铃薯全粉主食馒头,由包括下列重量份比的原料制成:35-55份马铃薯全粉、10-30份马铃薯淀粉、10-30份谷朊粉、0.5-2.5份乳清蛋白、2-12份面粉、2-10份果葡糖浆、61-85份水、0.5-2份活性干酵母、0.1-0.8份大豆卵磷脂、0.1-0.3份红茶速溶粉、0.02-0.05份牛磺酸。所述的具有提高耐力与缓解疲劳功能的马铃薯全粉主食馒头,优选由包括下列重量份比的原料制成:45-50份马铃薯全粉、20-27.5份马铃薯淀粉、20-30份谷朊粉、1.5-2.5份乳清蛋白、6-12份面粉、4-7.5份的果葡糖浆、72-80份水、1-1.5份活性干酵母、0.4-0.5份大豆卵磷脂、0.1-0.2份红茶速溶粉、0.03-0.05份牛磺酸。所述的具有提高耐力与缓解疲劳功能的马铃薯全粉主食馒头,进一步优选由包括下列重量份比的原料制成:45.13份马铃薯全粉、22.65份马铃薯淀粉、22.49份谷朊粉、1.73份乳清蛋白、8份面粉、6份的果葡糖浆、78.57份水、1.5份活性干酵母、0.45份大豆卵磷脂、0.15份红茶速溶粉、0.03份牛磺酸。所述的果葡糖浆浓度范围为71%-75%(w/w)。上述具有提高耐力与缓解疲劳功能的马铃薯全粉主食馒头的制备方法,包括以下步骤:(1)将马铃薯全粉、马铃薯淀粉、乳清蛋白、面粉、果葡糖浆、谷朊粉、大豆卵磷脂、红茶速溶粉、牛磺酸混合,搅拌均匀,加入温水与活性干酵母的混合液,进行揉制;或者将大豆卵磷脂、乳清蛋白、红茶速溶粉、牛磺酸与果葡糖浆加水乳化、溶解,同时将马铃薯全粉、马铃薯淀粉、面粉、谷朊粉混合粉质原料搅拌均匀,将溶解的功能组分倒入混合均匀的粉质原料中,然后加入活化的酵母与水揉制;所述的温水在30-40℃;(2)将揉制好的面团放入培养箱中进行发酵,发酵条件为恒温培养箱35℃~37℃、相对湿度75%、发酵1h;(3)将发酵好的面团做成馒头手工成型,在恒温培养箱37℃,相对湿度80%,15min条件下进行醒发;(4)蒸制,冷却,成品。所述的蒸制是在沸水蒸制15min;待蒸制成熟停火5min后,室温冷却30min。步骤(1)优选将大豆卵磷脂、乳清蛋白、红茶速溶粉、牛磺酸与果葡糖浆加水乳化、溶解,同时将马铃薯全粉、马铃薯淀粉、面粉、谷朊粉混合粉质原料搅拌均匀,将溶解的功能组分倒入混合均匀的粉质原料中,然后加入活化的酵母与水揉制。本发明是利用马铃薯全粉为主要原料,添加谷朊粉、乳清蛋白等其他辅料做成的,适量的谷朊粉、马铃薯淀粉可使制作出来的馒头表皮光滑、无烫斑、比容较大,并且具有马铃薯特有的香甜等特点,乳清蛋白对馒头的感官品质有着非常重要的影响,适度添加乳清蛋白,有利于制作出优质的馒头。大豆卵磷脂、红茶速溶粉、牛磺酸等功能性成分添加适量,可使馒头功能与品质兼具,否则影响馒头的感官品质。本发明马铃薯全粉主食馒头可以维持血糖稳定,延缓疲劳的发生,提高耐力和抗疲劳能力;主要针对运动员、部队战士等特殊人群一日三餐主食的营养需要,可以在提高运动成绩和促进机体运动后的恢复等方面发挥独特作用,且所添加的乳清蛋白、牛磺酸等具有独特的保健功能与良好的加工品质,将其加入到中国居民的传统主食馒头中,可以研制出适应国人消费需求、符合国人饮食习惯、营养搭配科学合理的产品,对于缓解消费者日常饮食中部分营养素的缺乏将起到良好的促进作用。附图说明图1谷朊粉添加量对馒头感官评分的影响图;图2马铃薯淀粉添加量对馒头感官评分的影响图;图3乳清蛋白添加量对馒头感官评分的影响图;图4谷朊粉和马铃薯淀粉的响应曲面图;图5谷朊粉与乳清蛋白的响应曲面图;图6马铃薯淀粉与乳清蛋白的响应曲面图;图7大豆卵磷脂添加量对馒头品质的影响图;图8红茶速溶粉添加量对馒头品质的影响图;图9原料加工方式对馒头品质的影响图;图10大豆卵磷脂与红茶速溶粉的响应曲面图;图11大豆卵磷脂与牛磺酸的响应曲面图;图12红茶速溶粉与牛磺酸的响应曲面图;图13马铃薯全粉主食馒头对小鼠运动后血清尿素氮含量的影响图,A:马铃薯全粉功能性主食馒头;B:普通馒头;C:鼠粮。具体实施方式下面结合具体实施例和附图进一步说明。实施例所用的原料来源如表1。表1实施例1固定面团的基本原辅料量的配方,改变谷朊粉的添加量,称取37.5g马铃薯全粉、22.5g马铃薯淀粉、1.5g乳清蛋白、12.0g面粉,加入7.5g的果葡糖浆,先分别加入(占固定总干物质的质量百分比)10%、15%、20%、25%、30%的谷朊粉,再加入(占固定总干物质的质量百分比)78%的温水与1.50g活性干酵母的混合液进行揉制,将揉制好的每种面团平均分为三份放入培养箱中进行发酵,发酵条件为恒温培养箱35℃~37℃、相对湿度75%、发酵1h;将发酵好的面团做成馒头成型,在恒温培养箱37℃,相对湿度80%,15min条件下进行醒发,蒸制,在沸水蒸制15min;待蒸制成熟停火5min后,室温冷却30min。无特殊标注的情况下,所述固定总干物质均为马铃薯全粉、马铃薯淀粉、谷朊粉、乳清蛋白和面粉的总量,下同。实施例2将马铃薯淀粉的添加作为变量,称取37.5g马铃薯全粉、22.5g谷朊粉、1.5g乳清蛋白、12.0g面粉,加入7.5g的果葡糖浆,分别加入(占固定总干物质的质量百分比)10%、15%、20%、25%、30%的马铃薯淀粉,再加入(占固定总干物质的质量百分比)78%的温水与1.5g的活性干酵母混合液进行揉制,将揉制好的每种面团平均分为三份放入培养箱中进行发酵,发酵条件为恒温培养箱35℃~37℃、相对湿度75%、发酵1h;将发酵好的面团做成馒头成型,在恒温培养箱37℃,相对湿度80%,15min条件下进行醒发,蒸制,在沸水蒸制15min;待蒸制成熟停火5min后,室温冷却30min。实施例3固定面团的基本原辅料量的配方,改变乳清蛋白的添加量,37.5g马铃薯全粉、22.5g谷朊粉、1.5g乳清蛋白、12.g面粉,加入7.5g的果葡糖浆,分别加入(占固定总干物质的质量百分比)0.5%、1%、1.5%、2%、2.5%的乳清蛋白,再加入(占固定总干物质的质量百分比)78.6%的温水与1.5g的活性干酵母混合液进行揉制,将揉制好的每种面团平均分为三份放入培养箱中进行发酵,发酵条件为恒温培养箱35℃~37℃、相对湿度75%、发酵1h;将发酵好的面团做成馒头成型,在恒温培养箱37℃,相对湿度80%,15min条件下进行醒发,蒸制,在沸水蒸制15min;待蒸制成熟停火5min后,室温冷却30min。实施例4称取45.13g马铃薯全粉、22.65g马铃薯淀粉、1.73g乳清蛋白、8.00g面粉、6.00g果葡糖浆、22.49g谷朊粉、78.57g水、1.50g活性干酵母、0.15g红茶速溶粉、0.03g牛磺酸,改变大豆卵磷脂添加量,分别加入(占固定总干物质的质量百分比)0.1%、0.3%、0.5%、0.7%、0.9%的大豆卵磷脂,将马铃薯全粉、马铃薯淀粉、乳清蛋白、面粉、果葡糖浆、谷朊粉、大豆卵磷脂、红茶速溶粉、牛磺酸混合,搅拌均匀,加入温水与活性干酵母的混合液,进行揉制,将揉制好的每种面团平均分为三份放入培养箱中进行发酵,发酵条件为恒温培养箱35℃~37℃、相对湿度75%、发酵1h;将发酵好的面团做成馒头成型,在恒温培养箱37℃,相对湿度80%,15min条件下进行醒发,蒸制,在沸水蒸制15min;待蒸制成熟停火5min后,室温冷却30min。实施例5称取称取45.13g马铃薯全粉、22.65g马铃薯淀粉、1.73g乳清蛋白、8.00g面粉、6.00g果葡糖浆、22.49g谷朊粉、78.57g水、1.50g活性干酵母、0.45g大豆卵磷脂、0.03g牛磺酸,改变红茶速溶粉添加量,分别加入(占固定总干物质的质量百分比)0.1%、0.2%、0.3%、0.4%、0.5%的红茶速溶粉,将马铃薯全粉、马铃薯淀粉、乳清蛋白、面粉、果葡糖浆、谷朊粉、大豆卵磷脂、红茶速溶粉、牛磺酸混合,搅拌均匀,加入温水与活性干酵母的混合液,进行揉制,将揉制好的每种面团平均分为三份放入培养箱中进行发酵,发酵条件为恒温培养箱35℃~37℃、相对湿度75%、发酵1h;将发酵好的面团做成馒头成型,在恒温培养箱37℃,相对湿度80%,15min条件下进行醒发,蒸制,在沸水蒸制15min;待蒸制成熟停火5min后,室温冷却30min。实施例6称取45.13g马铃薯全粉、22.65g马铃薯淀粉、1.73g乳清蛋白、8.00g面粉、6.00g果葡糖浆、22.49g谷朊粉、78.57g水、1.50g活性干酵母、0.45g大豆卵磷脂、0.15g红茶速溶粉,改变牛磺酸添加量,分别加入(占固定总干物质的质量百分比)0.01%、0.02%、0.03%、0.04%、0.05%的牛磺酸,将马铃薯全粉、马铃薯淀粉、乳清蛋白、面粉、果葡糖浆、谷朊粉、大豆卵磷脂、红茶速溶粉、牛磺酸混合,搅拌均匀,加入温水与活性干酵母的混合液,进行揉制,将揉制好的每种面团平均分为三份放入培养箱中进行发酵,发酵条件为恒温培养箱35℃~37℃、相对湿度75%、发酵1h;将发酵好的面团做成馒头成型,在恒温培养箱37℃,相对湿度80%,15min条件下进行醒发,蒸制,在沸水蒸制15min;待蒸制成熟停火5min后,室温冷却30min。实施例7称取45.13g马铃薯全粉、22.65g马铃薯淀粉、1.73g乳清蛋白、8.00g面粉、6.00g果葡糖浆、22.49g谷朊粉、78.57g水、1.50g活性干酵母、0.45g大豆卵磷脂、0.15g红茶速溶粉,0.03g牛磺酸;将活化的酵母加到马铃薯全粉、马铃薯淀粉、乳清蛋白、面粉、果葡糖浆、谷朊粉、大豆卵磷脂、红茶速溶粉与牛磺酸混合原料中,原料不进行预搅拌处理,加水揉制;将揉制好的每种面团平均分为三份放入培养箱中进行发酵,发酵条件为恒温培养箱35℃~37℃、相对湿度75%、发酵1h;将发酵好的面团做成馒头成型,在恒温培养箱37℃,相对湿度80%,15min条件下进行醒发,蒸制,在沸水蒸制15min;待蒸制成熟停火5min后,室温冷却30min。实施例8称取同实施例7相同量的原料,将大豆卵磷脂、乳清蛋白、红茶速溶粉、牛磺酸与果葡糖浆加水乳化、溶解,同时将马铃薯全粉、马铃薯淀粉、面粉、谷朊粉混合粉质原料搅拌均匀,将溶解的功能组分倒入混合均匀的粉质原料中,然后加入活化的酵母与水揉制;将揉制好的每种面团平均分为三份放入培养箱中进行发酵,发酵条件为恒温培养箱35℃~37℃、相对湿度75%、发酵1h;将发酵好的面团做成馒头成型,在恒温培养箱37℃,相对湿度80%,15min条件下进行醒发,蒸制,在沸水蒸制15min;待蒸制成熟停火5min后,室温冷却30min。试验效果根据Box-Behnken的试验设计原理,在单因素试验的基础上,确定试验因素与水平,以馒头感官总分为响应值,对马铃薯全粉馒头的感官进行响应面优化。试验以谷朊粉的添加量、马铃薯淀粉的添加量和乳清蛋白的添加量分别对应3个独立变量A、B、C,按照Xi=(Zi-Z0)/ΔZ对自变量进行编码,Xi为自变量编码值,Zi为自变量真实值,Z0为试验中心点处自变量实值,ΔZ为自变量变化步长,试验因素水平及编码见表2。表2响应面试验因素水平及编码感官评分的项目和标准:表3马铃薯全粉主食馒头评分标准馒头评分标准参照GB/T21118-2007《小麦粉馒头》和SB/T10139-93《馒头用小麦粉》中的相关标准,结合马铃薯全粉主食馒头的特点,分别对比容、高周比、外观、滋味、香气等进行了调整,评分标准见表3。蒸制好的馒头要在室温放置30min后,方可经组织经过专业培训的馒头课题组的品评人员进行感官评价,男女各半,结果取10个人的平均值。1.基本原料单因素实验结果(1)谷朊粉添加量对馒头感官评分的影响如图1所示,在其他条件一定的情况下,随着谷朊粉添加量的增加,馒头的品质呈先增加后降低的趋势,当谷朊粉含量为25%时,馒头的感官品质达到最佳为85.03分。谷朊粉添加过量时,馒头持气性变差,而且面团过硬,揉制不均匀,馒头体积增加幅度变小,且馒头外皮边缘会出现许多深斑,使表皮不光滑,色泽不均匀。谷朊粉对马铃薯全粉主食馒头感官品质影响主要在于谷朊粉量的增大,使馒头中蛋白质含量增加,促进面团网络结构的形成,面条筋力增强,增强了馒头的口感,提高了馒头的感官评分。但在添加量超过一定比例后,蛋白质含量过高对馒头品质产生负面影响,主要是硬度太大,发酵过度,蒸制过程中先膨胀后皱缩,馒头的感官评分降低。(2)马铃薯淀粉对馒头感官评分的影响如图2所示,在其他条件一定的情况下,随着马铃薯淀粉含量的增加,馒头的品质呈逐渐上升的趋势,当马铃薯淀粉含量为25%时,制作出来的馒头表皮光滑、无烫斑、比容较大,并且具有马铃薯特有的香甜等特点,由实验的结果分析可看出,本实验的最佳马铃薯淀粉量25%,小于25%或大于25%的添加量,制作出来的馒头都具有不同程度的差距,感官评分较低。(3)乳清蛋白对馒头感官评分的影响如图3所示,因为小于2%的乳清蛋白添加量,在馒头中的占比太低,不能起到合适的乳化作用以及保水作用,而大于2%的添加量虽然可以使馒头的外部特征良好,但是按此比例制作出来的馒头口感太过甜腻,奶香味重,不但使感官品质降低,而且掩盖了马铃薯本身的清香。这主要是因为乳清蛋白的添加减少了加热膨胀时面筋的阻力,同时乳清蛋白改善了马铃薯面团的持气性,在揉制过程中有利于空气的进入,使馒头内部气体增加,在蒸制过程中使馒头中心形成较疏松的结构,从而增大馒头体积。2.响应面优化试验利用DesignExpert8.0.5设计三因素三水平试验,实验设计方案与结果见表4。利用该软件对表4的数据进行回归分析,分别得到回归模型方差分析表(表5)、回归方程系数显著性检验分析表(表6)和响应曲面图(图4、图5、图6)。表4实验设计与结果表5回归模型方差分析表表6回归方程系数的显著性检验分析表注:P<0.01,差异极显著;P>0.05,差异不显著;0.01<P<0.05,差异显著由表5可知,模型的F=77.68,P<0.0001,表明回归方程达到极其显著水平,该模型有效,实验方法可行。由表6可知,模型C、A2、B2、C2对试验结果影响显著,删除不显著因素,得到二次多元回归模型:Y=93.64-1.81C-4.97A2-5.87B2-10.71C2回归方程的R2=0.9901,说明拟合程度良好,实验误差较小。模型的校正决定系数R2Adj=0.9773,表明该模型能解释97.73%的响应值变化。精密度值(AdeqPrecision)测量的是信噪比,当信噪比大于4的时是可取的,AdeqPrecision=22.991>4,说明该模型具有很好的预测作用。响应曲面图的陡峭和平缓程度以及等高线的形状也可以反映出该因素对测定结果的影响大小。在等高线中,如果是较平缓的曲线,说明该因素对实验结果的影响较小;如果曲线陡峭,说明该因素对试验结果的影响较大。由Design-Expert软件对二次多元回归模型进行优化处理,得到最佳感官的工艺条件为:谷朊粉22.49%、马铃薯淀粉22.65%、乳清蛋白1.73%,预测感官总分为94.55分,为检验响应面分析法的可靠性,采用上述最优条件进行验证实验,实际测得的感官总分94±0.74,与预测值相差不大,说明采用响应面优化馒头的感官最佳条件具有实用价值。3.功能组分以及不同加工方式对馒头品质的影响(1)如图7所示,在其他条件一定的情况下,随着大豆卵磷脂添加量的增加,馒头的品质呈先增加后降低的趋势,当大豆卵磷脂含量为0.50%时,馒头的感官品质达到最佳为87.65分;大豆卵磷脂加入食品中主要起到改善湿润性、防止表皮失水、开裂、光泽好、改善内部纹理、促进酵母发酵、无皱纹、不黏连、防止组织硬化及裂变,增加面团的体积,便于加工成型,提高馒头的抗老化的作用。添加0.50%的大豆卵磷脂可以提高馒头的感官评分,改善馒头的感官品质,主要是因为大豆卵磷脂是一种天然优良表面活性剂,将其添加到馒头中,可以起乳化作用,有利于原料的搅拌混合均匀性和稳定性,并能增加面筋的弹性和柔韧性,改善面团持气性,而且大豆卵磷脂具有抗氧化作用,也可以防止馒头的老化,延长馒头的保鲜期。添加适当的大豆卵磷脂能使面团忍受较大的机械耐力,不但改善内部的组织结构,而且面团具备更好、更均匀的贮气能力,增大面团体积;馒头蒸制期间,淀粉颗粒膨润,部分直链淀粉从淀粉颗粒中溶出,与面筋蛋白之间发生一定交联作用,使焙烤产品获得更大的体积。但是添加量过多则会造成馒头的品质会快速下降,如造成馒头味道、色泽、口感等感官分数的降低,也会导致面粉蛋白间的交联增加,使面团的面筋网络结构过强,延伸性降低,面团干而发硬;制品质地过于紧实,结构变差,比容减小,出品率低,各项品质不高。(2)如图8所示,在其他条件一定的情况下,随着红茶速溶粉添加量的不断增加,馒头的品质呈逐渐上升的趋势,当红茶速溶粉含量为0.2%时,馒头的感官品质达到最佳;添加红茶速溶粉在很大程度上改善了馒头的感官品质,红茶速溶粉使馒头保水性增强,随着红茶速溶粉添加量的增加,馒头的颜色逐渐加深且不均匀,并且香气越发浓郁,但口味却由茶味变为苦涩味,过量红茶速溶粉则会使馒头出现比容小、发酵程度差、黏度大、表皮不光滑、烫斑、颜色太深、红茶味重等现象。红茶中的茶红素和茶黄素是红茶品质形成的关键物质,是主要的呈色色素,且滋味辛辣,具有强烈的收敛性,是重要的滋味因子之一,估计这是导致上述结果的主要原因。(3)在其他条件一定的情况下,原料的不同加工方式对馒头的感官品质有着非常显著的影响。其中A方法是将活化的酵母加到马铃薯全粉功能性主食馒头原料中,原料不进行预搅拌处理,加水揉制成型。B方法是将所有原料搅拌均匀,然后加入活化的酵母和水揉制成型。C方法是将大豆卵磷脂、乳清蛋白、红茶速溶粉、牛磺酸、果葡糖浆加水乳化、溶解,同时将马铃薯全粉、马铃薯淀粉、谷朊粉等粉质原料搅拌均匀,将溶解的功能组分倒入混合均匀的粉质原料中,然后加入活化的酵母和水,再进行馒头的揉制和成型。由图9不难看出,将大豆卵磷脂、乳清蛋白、红茶速溶粉等乳化、溶解加入到混合均匀的马铃薯全粉、马铃薯淀粉和谷朊粉中,馒头的感官评分最高,达到了88.15分;将所有原料搅拌均匀,然后加入活化的酵母和水进行揉制成型的方式次之,感官评分79.55分;而没有混合均匀的原料加工出来的馒头品质最差,感官分数仅为74.03分。马铃薯全粉功能性主食馒头的原料配方多样,若加水揉制前混合不均匀,一些吸水性较强的原料首先与水结合,导致各原料难以充分结合,严重影响制品的感官品质。如谷朊粉容易吸水形成面筋网络结构,淀粉吸水均匀填充在面筋网络结构中需要一定的时间。若一起加水搅拌,会造成部分原料无法与谷朊粉完全结合,在此条件下制作出来的馒头表皮不光滑、严重烫斑、瓤孔不均匀,感官性状差。此外,大豆卵磷脂容易吸水并与之结合,阻碍了其他原料与大豆卵磷脂的结合能力,容易造成大豆卵磷脂单独吸水成小球状,无法与其他原料融合。4.功能组分响应面优化试验参照Box-Behnken的试验设计原理,在单因素试验的基础上,确定试验因素与水平,以馒头感官总分为响应值,对马铃薯全粉馒头的感官进行响应面优化。试验分别以大豆卵磷脂添加量、红茶速溶粉添加量以及牛磺酸添加量对应3个独立变量A、B、C,按照Xi=(Zi-Z0)/ΔZ对自变量进行编码,Xi为自变量编码值,Zi为自变量真实值,Z0为试验中心点处自变量实值,ΔZ为自变量变化步长,试验因素水平及编码见表7。表7响应面试验因素水平及编码表8试验设计与结果利用DesignExpert8.0.5设计三因素三水平试验,试验设计方案与结果见表8。利用该软件对表8的数据进行回归分析,分别得到回归模型方差分析表(表9)、回归方程系数显著性检验分析表(表10)和响应曲面图(图10、图11、图12)。表9回归模型方差分析表表10回归方程系数的显著性检验分析表注:P<0.01,差异极显著;P>0.05,差异不显著;0.01<P<0.05,差异显著由表9可知,模型的F=31.91,P<0.0001,表明回归方程达到极其显著水平,该模型有效,实验方法可行。由表10可知,模型C、A2、B2、C2对试验结果影响显著,删除不显著因素,得到二次多元回归模型:Y=88.34-5.71C-7.87A2-10.15B2-18.92C2回归方程的R2=0.9762,说明拟合程度良好,实验误差较小。模型的校正决定系数R2Adj=0.9456,表明该模型能解释94.56%的响应值变化。精密度值(AdeqPrecision)测量的是信噪比,当信噪比大于4的时是可取的,AdeqPrecision=15.593>4,说明该模型具有很好的预测作用。模型的响应面及其等高线如图10、图11、图12所示,等高线图的形状可以反映出交互效应的强弱,圆形表示两因素的交互作用不显著,椭圆形则相反。试验结果表明,等高线沿着自变量的轴走向密度较小、曲线不陡,表明大豆卵磷脂、红茶速溶粉和牛磺酸之间的两两交互作用不显著,与统计结果相符的显著程度越高。由Design-Expert软件对二次多元回归模型进行优化处理,得到马铃薯全粉功能性主食馒头的最佳工艺条件为:大豆卵磷脂的添加量为0.45%、红茶速溶粉的添加量为0.15%、牛磺酸的添加量为0.03%,此条件下馒头的感官评分为88.72分,与模型预测值无显著差异性,说明该方程与实际情况拟合较好,结果可靠,具有参考价值。验证实验:根据Design-Expert软件优化结果,在此条件下进行三次独立实验得到感官评分为87.56分,与预测值相差小于5.00%,说明采用响应面优化馒头的感官最佳条件具有实用价值。5.本发明马铃薯全粉主食馒头的提高耐力、抗疲劳作用试验5.1受试动物成年健康昆明种雄性小白鼠,由山东省实验动物中心提供,体重20±3g。饲养环境要求:温度22-24℃,相对湿度为40%~70%RH,光照条件充足,群笼饲养,10只/笼,适应性喂养7d,每天换一次水、一次垫料。5.2实验试剂和仪器表11实验试剂表12实验仪器5.3实验及分析方法5.3.1不同种类主食的制备表13不同种类主食的制备方法5.3.2小鼠游泳实验取成年健康昆明种雄性小白鼠30只,按体重随机分为3组:马铃薯全粉功能性主食馒头组、小麦面粉馒头对照组和鼠粮对照组。末次喂食30min后,将小鼠放入游泳槽内游泳,水深约30cm,水温(25±0.5)℃,不时搅动水,使小鼠四肢保持运动,记录每只小鼠游泳持续时间,并由专人负责,以准确记录运动时间并避免各小鼠之间的相互影响,记录小鼠自游泳开始至死亡的时间,即刻计时为小鼠耐力运动时间。若马铃薯全粉功能性主食馒头组小鼠游泳时间显著多于对照组,则可认为该样品可以增强小鼠耐力运动能力。5.3.3血清尿素测定取小鼠30只,分组同“5.3.2”项下,末次喂食30min后,置小鼠于30℃的水中自由游泳90min,不时搅动水,使小鼠四肢保持运动,休息60min后立即内眦采血0.50mL。于4℃冰箱静置3h,血凝固后2000r/min离心15min,取血清备用,按试剂盒使用步骤测小鼠血清中尿素氮含量。若马铃薯全粉功能性主食馒头组尿素氮含量显著低于对照组,则可认为该样品可以减少疲劳小鼠体内尿素的产生。5.3.4肌/肝糖原测定取小鼠30只,分组同“5.3.2”项下,末次喂食30min后,立即处死,取肝脏、肌肉样本经0.9%氯化钠注射液漂洗后用滤纸吸干,精确称取肝脏75.00mg、肌肉85.00mg,用肌糖原及肝糖原测定试剂盒测定肝糖原含量。若马铃薯全粉功能性主食馒头组肝糖原含量显著高于对照组,则可判定该样品可以增加小鼠肝糖原储备。5.3.5血乳酸测定取小鼠30只,分组同“5.3.2”项下,末次喂食30min后,置小鼠于30℃水中自由游泳10min,分别在游泳前、游泳后即时及休息20min后从内眦采血0.05mL立即加入蛋白沉降剂0.30ml,振荡均匀,3500~4000转/分,离心10分钟,取上清液进行测定。每次用毛细管从内眦静脉丛采血后,都用棉球压迫止血,用全血乳酸测试盒测定上述3个时间点的乳酸含量,根据公式计算小鼠血乳酸曲线下面积:血乳酸曲线下面积=5×(游泳前血乳酸含量值+3×游泳后10min的血乳酸含量值+2×游泳后休息20min的血乳酸含量值)若马铃薯全粉功能性主食馒头组血乳酸曲线下面积显著小于对照组,则可判定该样品可以减少小鼠运动后的血乳酸堆积。5.3.6数据处理所有数据由MicrosoftExcel建立原始数据库,数据处理均由IBMSPSSStatistics19统计软件包完成,数据以表示,两组间比较采用t检验,显著性水平P<0.05。5.4结果与分析5.4.1对小鼠游泳时间的影响表14马铃薯全粉功能性主食馒头对小鼠耐力运动的影响(n=10)注:与普通馒头对照组比较,bP<0.001,与鼠粮组比较,cP<0.001。运动耐力的提高是抗疲劳能力加强最直接的表现,力竭游泳时间是运动耐力的直接体现,其时间的长短直接反应抗疲劳的能力。与普通馒头对照组相比,马铃薯全粉功能性主食馒头组的小鼠游泳时间均有所延长,这说明马铃薯全粉功能性主食馒头能明显延长小鼠的游泳力竭时间,提高小鼠的耐力和抗疲劳能力,此时t(12.460)=6.052,P<0.001,具有极为显著的统计学意义。游泳是强迫性全身消耗性运动,剧烈的运动消耗大量的能量,游泳时间的长短是机体生理活力的综合反映,它是衡量疲劳的一个指标,间接反映机体组织、脏器的健康状况和疲劳程度。与鼠粮对照组相比,马铃薯全粉功能性主食馒头组的小鼠游泳时间也明显大于对照组,说明马铃薯全粉功能性主食馒头具有良好的抗疲劳功能,此时t(11.186)=6.694,p<0.001,具有极为显著的统计学意义。5.4.2对小鼠肝糖原、肌糖原含量的影响表15马铃薯全粉主食馒头对小鼠肝糖原、肌糖原含量的影响(n=10)注:与普通馒头对照组比较,bP<0.001,与鼠粮组比较,cP<0.001。由表15可以看出,与普通馒头组相比,马铃薯全粉功能性主食馒头组小鼠的肝糖原和肌糖原储备显著高于对照组,两组间有极显著性差异(P<0.001)。与鼠粮组相比,马铃薯全粉功能性主食馒头组肝糖原和肌糖原含量显著高于鼠粮组,两组间也存在非常显著的差异(P<0.001)。说明马铃薯全粉功能性主食馒头可以提高小鼠的肌糖原、肝糖原储备。糖是肌肉活动时的重要能源,糖代谢供能在机体运动时的能量供给中占有重要地位。有研究表明,大强度运动时机体的衰竭总是和糖原的耗竭同时发生。因此,糖原的含量能说明疲劳发生的快慢和程度。实验中马铃薯全粉功能性主食馒头糖原储备与对照组有显著差异,说明制品可以维持血糖稳定,延缓疲劳的发生。5.4.3对小鼠运动后血清尿素氮含量的影响由图13实验结果可知,与普通馒头对照组和普通馒头对照组相比,马铃薯全粉主食馒头组血清尿素氮含量均低于对照组,存在着显著性差异(bP<0.001、cP<0.001)。血尿素氮是反映整体蛋白质的代谢情况,运动时,蛋白质及氨基酸的分解代谢加强,尿素生成增多,使尿素氮含量升高。本实验结果表明,马铃薯全粉功能性主食馒头组小鼠血尿素氮浓度与对照组相比有显著差异(P<0.001),这表明马铃薯全粉功能性主食馒头可能通过减少运动后血清尿素氮的生成,延缓疲劳的产生。5.4.4对小鼠运动后血乳酸含量的影响马铃薯全粉主食馒头组能明显降低小白鼠血乳酸曲线下面积(P<0.01)结果见表16。表16马铃薯全粉主食馒头对小鼠运动后血乳酸含量的影响(n=10)注:与鼠粮对照组比较,aP<0.01,cP<0.001,与普通馒头对照组比较,bP<0.001,dP<0.01。血乳酸水平反映机体疲劳程度的一个重要指标,其浓度升高时可使肌肉中H+浓度上升,pH值下降,使机体能量代谢水平降低,运动能力下降。实验结果显示,马铃薯全粉功能性主食馒头血乳酸曲线下面积显著低于鼠粮和普通馒头对照组,表明制品对小鼠运动后乳酸堆积有明显的抑制作用,有助于提高小鼠抗疲劳能力。综上可得:(1)与普通馒头和鼠粮对照组相比,本发明马铃薯全粉功能性主食馒头能明显延长小鼠的游泳力竭时间,提高小鼠的耐力和抗疲劳能力。(2)本发明马铃薯全粉功能性主食馒头组小鼠的肝糖原和肌糖原储备显著高于对照组,两组间有极显著性差异(P<0.001);表明马铃薯全粉功能性主食馒头说明制品可以维持血糖稳定,延缓疲劳的发生。(3)本发明马铃薯全粉功能性主食馒头组小鼠血尿素氮浓度与对照组相比有显著差异(P<0.001),这表明马铃薯全粉功能性主食馒头可能通过减少运动后血清尿素氮的生成,延缓疲劳的产生。(4)本发明马铃薯全粉功能性主食馒头血乳酸曲线下面积显著低于鼠粮对照组和普通馒头对照组,表明制品对小鼠运动后乳酸堆积有明显的抑制作用,有助于提高小鼠抗疲劳能力。以上是结合具体实施例对本发明的详细介绍,本发明的保护范围不限于此。
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