枣粉与枣浆添加形式对白麦与彩色全麦馒头品质及抗氧化特性的影响

《Foods》：Effects of Wheat Matrix and Jujube Incorporation Form on the Quality and Antioxidant Properties of Whole-Wheat Steamed Bread

　　

摘要 水果来源配料的添加形式可能影响全麦馒头的品质及抗氧化响应。研究人员将红枣以干粉（dry powder）或预水化枣浆（prehydrated pulp）两种形式，按5%、10%和15%的干基比例分别添加到白麦和彩色小麦的全麦粉中，所有配方中总加水量保持恒定。研究评价了产品几何形状、表面色泽、质构特性（texture）、截面外观、花青素（anthocyanin）含量及ABTS自由基清除活性（ABTS radical scavenging activity）。比容（specific volume）在各试验配方中变化相对有限，白麦枣粉系列的范围为1.59–1.67 mL/g。彩色小麦粉的花青素含量为4.24 mg/100 g，而白麦粉仅为0.99 mg/100 g，馒头中花青素含量主要受小麦基质控制。ABTS活性受小麦基质、枣添加形式、添加水平及其两两交互作用的影响，含15%枣浆的彩色小麦馒头ABTS活性达到66.15%。在所测试的配方中，彩色小麦体系中添加10%枣浆在产品形状和抗氧化活性方面提供了更为均衡的响应，而将添加水平提高至15%虽进一步增强了ABTS活性，但降低了若干仪器质构指标。

全麦基质与红枣添加形式对全麦馒头品质及抗氧化特性的影响——论文深度解读

一、研究背景与问题提出

全麦制品保留了精制面粉加工过程中大量去除的麸皮和胚芽来源的膳食纤维、矿物质及植物化学物质，具有更高的营养价值。然而，全麦在馒头中的应用面临显著的技术挑战：麸皮与面筋蛋白和淀粉竞争水分，并在物理上干扰面筋网络的连续性，进而影响面团发育，导致馒头比容降低、质构变硬、瓤心结构均匀性下降。近年研究进一步表明，全麦馒头对添加配料的响应往往取决于配料类型和添加水平，而非遵循简单的线性规律。

水果来源配料同时向这一复杂基质中引入膳食纤维和多酚类物质。膳食纤维可重新分配水分并物理干扰面筋发育，而多酚类物质主要通过氢键和疏水相互作用与面筋蛋白结合，在氧化条件下还可能参与共价反应。在发酵和醒发过程中，这些效应与面筋的持续发育和水分的重新分配同时发生；在蒸制过程中，热加工固定了蛋白质-淀粉基质，并可能改变热敏性酚类化合物的稳定性。这些过程为理解水果来源配料效应随其组成、物理状态和添加水平而变化提供了基础。

彩色小麦与传统白麦的主要区别在于其植物化学特征。色素小麦品种含有显著更高水平的花青素和其他酚类化合物，这些化合物对加工条件敏感，其在馒头加工过程中的保留也可能受到与蛋白质及小麦基质其他组分相互作用的影响。因此，彩色全麦粉代表了一种组成上独特的加工基质，而非仅仅是常规全麦的不同颜色对应物。

红枣含有糖类、膳食纤维、矿物质、酚类化合物及其他具有抗氧化活性的成分，将其添加到小麦制品中可能同时影响产品品质和抗氧化相关特性。近期关于红枣强化馒头的研究也显示了添加水平依赖性的质构和抗氧化活性变化。然而，以往大多数研究仅考察单一红枣形式或单一小麦基质，关于同一红枣原料以干粉或预水化枣浆形式分别添加到白麦和彩色小麦全麦体系时是否产生可比响应，目前信息十分有限。

基于此，本研究系统考察了小麦类型、红枣添加形式和添加水平对全麦馒头的单独及联合效应，旨在明确红枣添加形式的响应是否依赖于小麦基质和添加水平，并阐明物理品质与抗氧化性能之间的权衡关系。

二、主要技术方法

研究人员采用2×2×3全因子试验设计，以小麦类型（白麦与彩色小麦）、红枣形式（干粉与预水化枣浆）和添加水平（5%、10%、15%）为三因素。全麦粉经锤式旋风磨研磨过80目筛制备；枣粉过60目筛；枣浆以配方水与干枣经破壁机打成均质浆体。馒头制备采用标准化工艺：面团混合10 min，35°C、85%相对湿度发酵1 h，分割、压片八次、成型，醒发30 min后沸水蒸制15 min。品质评价涵盖：比容（种子置换法）、高径比（游标卡尺测量）、表面色泽（色差仪L*、a*、b*）、质构剖面分析（texture profile analysis, TPA）、截面扫描成像、总花青素含量（酸化甲醇提取-紫外分光光度法）、ABTS自由基清除活性。面粉基础特性测定包括淀粉、蛋白质、总膳食纤维、粗脂肪、灰分、湿面筋含量及Fe、Zn、Se矿物质元素（电感耦合等离子体质谱法，ICP-MS）。统计分析采用三因素方差分析（ANOVA）、单因素ANOVA（Duncan多重比较）、主成分分析（PCA）和Pearson相关分析。彩色小麦（豫州黑麦2号）和白麦（济麦22）由河南农业大学农学院提供，新疆灰枣购自郑州本地市场。

三、研究结果

3.1 面粉基质特征

两种全麦粉淀粉含量相近，但组成差异显著。彩色小麦粉的蛋白质、脂肪、灰分和湿面筋含量均高于白麦粉，而白麦粉的膳食纤维含量更高。白麦粉Fe和Zn含量较高，彩色小麦粉Se和花青素含量较高，其中彩色小麦粉花青素含量为白麦粉的4倍以上。这些差异表明两种面粉应被视为不同的加工基质。

3.2 比容与高径比

在5%–15%添加范围内，比容变化相对有限（白麦枣粉系列为1.59–1.67 mL/g），添加水平并非影响比容的主导因素。高径比对配方响应更为敏感：白麦枣粉系列在10%时达峰值后于15%下降；彩色小麦枣浆系列在10%出现峰值，15%下降。三因素方差分析表明，比容受小麦类型、红枣形式及其交互作用显著影响，但不受添加水平影响；高径比受小麦类型、红枣形式、添加水平、小麦类型×红枣形式交互及三因素交互的显著影响。

3.3 表面色泽

两种小麦体系中，增加红枣添加量普遍降低L*并升高a*，产品变暗且红棕色调增强，枣浆处理的颜色响应更为强烈，可能与其预水化状态促进色素释放和分散有关。彩色小麦体系底色明显更暗，枣浆系列L*在各添加水平均保持较低值，a*稳定在10–11，呈现稳定而强烈的红棕色外观。方差分析显示L*受所有主效应和交互项显著影响，a*受三个主效应和所有两两交互影响，b*存在显著的小麦类型×红枣形式及三因素交互。

3.4 质构剖面分析与瓤心结构

白麦枣粉系列硬度从5%的1494.25 g降至15%的950.98 g，弹性和回复性在10%时最高；彩色小麦枣粉系列硬度高于对应白麦样品，弹性和内聚性普遍较低。白麦枣浆系列硬度、胶粘性和咀嚼性在10%最高，15%时弹性和回复性最高；彩色小麦枣浆系列硬度从5%的2259.20 g降至15%的1713.80 g，弹性、内聚性和回复性随添加水平增加而降低。这些相反趋势直接体现了三因素方差分析所识别的显著交互效应：增加枣浆在两种小麦基质中未产生相同的质构响应。

3.5 花青素含量与ABTS自由基清除活性

花青素含量主要受小麦基质控制，彩色小麦样品在各添加水平均远高于对应白麦样品，而同一系列内5%、10%、15%之间的差异较小。枣浆处理的彩色小麦样品花青素含量略高于对应枣粉处理，尤其在15%添加时。ABTS活性呈现更清晰的配方响应：白麦枣粉系列从5%的31.19%升至15%的42.28%，白麦枣浆系列从25.69%升至43.12%；彩色小麦枣粉系列从43.01%升至10%的54.81%后于15%略降至51.32%；彩色小麦枣浆系列从44.72%持续升至15%的66.15%，为所有处理中最高值。花青素含量与ABTS活性呈正相关（r = 0.82，p < 0.01），但两者变化并不完全平行，表明ABTS响应是小麦-红枣体系的综合抗氧化响应。

3.6 多变量分析

主成分分析中PC1和PC2分别解释42.72%和29.32%的总方差，累计贡献72.04%。得分图显示样品按小麦基质和红枣形式明显分离。硬度、胶粘性和咀嚼性载荷方向相近，弹性、内聚性和回复性形成另一相关组。Pearson相关分析显示ABTS活性与L*呈负相关（r = ?0.82，p < 0.01），即抗氧化活性较高的样品趋于色泽更暗。

四、讨论与结论

研究表明，小麦类型、红枣添加形式和添加水平共同影响全麦馒头的品质和抗氧化相关特性。彩色小麦粉提供了显著更高的花青素背景和更高的ABTS自由基清除活性，但也伴随更深的色泽和独特的质构响应。红枣添加形式进一步修饰了这些响应，显著的交互效应表明枣粉和枣浆的效应依赖于小麦基质和添加水平。在彩色小麦枣浆系列中，10%处理具有最高的平均高径比并伴随ABTS活性的显著增强，而15%处理产生最高的ABTS活性但弹性和回复性较低。因此，没有任何配方在所有指标上均最优，研究结果根据期望的产品目标识别了不同的配方选项。在所测试的加工条件下，综合考虑产品形状和抗氧化活性时，10%枣浆提供了更均衡的响应，而将枣浆增至15%以牺牲若干仪器质构指标为代价进一步增强了抗氧化活性。这些发现应在所测试的5%–15%红枣添加范围和固定加工条件下理解，未来需开展感官评价以评估这些配方的可接受性并支持其在彩色全麦馒头中的实际应用。