小麥面條的流變性質(zhì)研究

0小麥面粉的性質(zhì)許多消費品與面粉的食用質(zhì)量密切相關，尤其是蛋白質(zhì)和明膠的影響。長期以來,許多學者對此作了較為廣泛的研究。研究方法多以統(tǒng)計分析為主,這種方法得出的結(jié)論除了受常規(guī)小麥的蛋白質(zhì)和淀粉含量范圍限制,而且還與選材是否具有科學性密切相關。還有些學者通過往小麥面粉中添加淀粉和谷朊粉而達到改變蛋白質(zhì)和淀粉含量的目的。但由于添加的淀粉和谷朊粉并非由原小麥面粉分離所得,性質(zhì)上和原面粉的蛋白質(zhì)和淀粉肯定有所差異,并且由于熱干燥等原因使得工業(yè)化生產(chǎn)的谷朊粉的活性也難以得到足夠的保證,這些因素都使得研究結(jié)果的可信度有所降低。另一種研究方法則是分離重組法,即在不破壞面粉中各成分功能性的前提下,將其分離出來,然后或改變某成分的量加入到指定的面粉中,或交換來源于不同小麥面粉中的某些成分,找出這些成分和面條品質(zhì)的關系。本研究通過往小麥面粉中添加由其自身分離所得的面筋、淀粉及面筋組分,配成蛋白質(zhì)含量和麥谷蛋白相對含量均超出常規(guī)小麥的系列混合粉,旨在以此來研究用現(xiàn)有小麥無法做到的試驗結(jié)果,從而更加準確地研究蛋白質(zhì)及其組分含量對面條品質(zhì)的影響規(guī)律。1材料和方法1.1粉不含添加劑小麥面粉:鄭州海嘉食品有限公司提供的普通面粉,不含任何添加劑。TA-XT2iTextureAnalyser:StableMicroSystemLtd,英國產(chǎn)。1.2實驗方法1.2.1水測試執(zhí)行GB5497-85。1.2.2測定蛋白質(zhì)含量執(zhí)行GB/T14771-93,微量蒸餾。1.2.3測定淀粉含量執(zhí)行GB5009.9-85。1.2.4面團的制備和研磨參照Oh等人(1985)所采用的方法,并稍加改動。稱取150g面粉(14%濕基)于不銹鋼和面盆中,加入80mL蒸餾水(不超過20℃),用手充分揉成面團后,放到盛有200mL蒸餾水的2L大燒杯中,靜置20min。然后用手輕輕揉洗,揉洗過程中盡量保持面團完整。再經(jīng)過一系列蒸餾水揉洗(2×150mL,4×100mL,4×75mL和6×50mL)將面筋組分分離出來。在每一步揉洗后,將乳狀液留存并通過32目的篩網(wǎng),收集小片的面團或面筋,加回到面團中。在揉洗完成后,將所有濾液離心(4000r/min)10min,得到水溶物和淀粉。將所有組分冷凍真空干燥。凍干后在研缽中磨碎,過80目篩。各部分得率如下:面筋,19g～21g;淀粉,108g～111g;水溶物,8g～10g。(均按14%濕基校正)。1.2.5面蛋白組分的分離和重組1.2.5.添加混合組分稱取30.0g(14%濕基)冷凍干燥后的面筋粉置于1000mL燒瓶中,加入600mL稀鹽酸(2×10-3mol/L)后中速攪拌5min,再離心10min(5000r/min),用0.1mol/LNaOH分別將上清液和沉淀的pH值調(diào)至5.8,將兩種組分冷凍真空干燥。凍干后在研缽中磨碎,過80目篩。各部分得率如下:酸溶蛋白(富含醇溶蛋白),10.1g～11.5g;酸不溶蛋白(富含麥谷蛋白),17.2g～18.4g。(均按14%濕基校正)。1.2.5.麥谷蛋白/醇溶蛋白配比對面條品質(zhì)的影響將酸溶蛋白、酸不溶蛋白及面筋粉與原小麥粉按一定比例混合,配成蛋白質(zhì)含量一定(均為原面粉蛋白質(zhì)含量的120%)但麥谷蛋白/醇溶蛋白比值不同的系列混合粉,以備制作面條。1.2.6不同模式試驗質(zhì)構(gòu)參照SB/T10137-93制作面條,每個樣品取100g面粉,加入35%的自來水。取濕面條20根,放入盛有600mL沸水(蒸餾水)的2000mL燒杯中,煮面4min,撈出后淋水1min,立即用質(zhì)構(gòu)儀測定。使用質(zhì)構(gòu)儀的兩種探頭:PastaFirmness/StickinessRig和Spaghetti/NoodleTensileRig,分別在壓縮模式(TPA試驗)和拉伸模式(拉伸試驗)下測定面條的流變性質(zhì)。實驗參數(shù)設定如下:測前速度,2.0mm/s;測量速度,0.8mm/s;測后速度,0.8mm/s;壓縮率為70%,兩次壓縮的時間間隔為1s。每次試驗將3根長10cm的面條平行放在底板上。從TPA試驗質(zhì)構(gòu)曲線上可得到七個參數(shù)值,即彈性(Springiness)、硬度(Hardness)、粘結(jié)性(Cohesiveness)、粘附性(Adhesiveness)、回復性(Resilience)、粘合性(Gumminess)、咀嚼性(Chewiness)。拉伸試驗的參數(shù)設定如下:探頭輪間距,5cm;測前速度,2.0mm/s;測量速度,2mm/s;測后速度,10mm/s;最大拉伸距離,80mm。從拉伸質(zhì)構(gòu)曲線上可得到兩個參數(shù):拉斷力和拉伸距離。每個樣品重復測定5次,試驗結(jié)果除去最大值和最小值后取平均值。2結(jié)果與討論2.1面團分離過程中面粉組分的活性實驗結(jié)果見表1。由表1可以看出,原面粉和重組面粉所制得面條的品質(zhì)相當接近。這說明在分離過程中面粉組分的活性沒有受到破壞或僅有輕微的破壞,不會明顯影響面條的品質(zhì)。但是在面條的制作過程中,仍可發(fā)現(xiàn)三種面條的表觀狀態(tài)和加工性能有一些差異,可能是分離過程破壞了原面粉中蛋白質(zhì)和淀粉天然存在的結(jié)合狀態(tài)所致。2.2蛋白質(zhì)及其組成對沖孔的質(zhì)量影響2.2.1蛋白質(zhì)含量對木材的質(zhì)量的影響參試混合粉的配制方案見表2。2.2.1.熟面條質(zhì)構(gòu)特性與淀粉含量的關系試驗結(jié)果見表3。在熟面條的質(zhì)構(gòu)儀TPA試驗中,由面條的粘附性測定結(jié)果發(fā)現(xiàn)其平行樣之間誤差、變異較大,這意味著熟面條質(zhì)構(gòu)儀TPA參數(shù)中的粘附性參數(shù)不宜采用,這與Baik的研究結(jié)果相一致,推測其可能與所測面條的表面水分殘留量,瀝干、等待測試時間及測試時的周邊環(huán)境有關。由表4可以看出,熟面條TPA參數(shù)中的彈性、粘合性、咀嚼性與蛋白質(zhì)含量呈顯著正相關;而硬度、粘結(jié)性、回復性與蛋白質(zhì)含量相關性均不顯著。這說明,隨著蛋白質(zhì)含量的增加,熟面條的彈性越好,粘合性和咀嚼性也隨之增大。由表3可以看出:①面條質(zhì)構(gòu)特性中的硬度隨著蛋白質(zhì)含量的下降逐漸降低,但當?shù)鞍踪|(zhì)含量下降到一定程度時,硬度卻有所回升。分析認為,當?shù)矸酆刻幱谳^低范圍時,熟面條硬度高低主要由變性的面筋網(wǎng)絡決定,面筋越多,其硬度越大;但當?shù)矸酆吭黾拥揭欢ǔ潭群?大量堆積的糊化淀粉顆粒將代替面條中少量的面筋結(jié)構(gòu)形成面條的硬度,這時即使面條中蛋白質(zhì)含量已很低,但面條硬度卻有上升的趨勢;②粘結(jié)性隨著蛋白質(zhì)含量的下降(淀粉含量的升高)先呈現(xiàn)出平緩的下降,但當?shù)鞍踪|(zhì)含量下降到非常低的程度時,卻有明顯的轉(zhuǎn)折,出現(xiàn)大幅下降,這說明面粉中一定的蛋白質(zhì)含量是保證面條質(zhì)構(gòu)特性的基礎;③當面粉中的蛋白質(zhì)和含量接近正常水平時(如原面粉中),面條的回復性最好。2.2.1.面團的拉伸性能熟面條的質(zhì)構(gòu)儀拉伸試驗測定結(jié)果見表5。由表6可以看出,面條的拉伸距離與面粉中的蛋白質(zhì)含量呈極顯著正相關;拉斷力與蛋白質(zhì)含量呈極顯著正相關。黃東印(1990)也曾指出,面筋和面團強度與煮熟面條的韌性呈極顯著正相關。郭大存(1997)通過往面粉中添加谷朊粉和淀粉改變蛋白質(zhì)和淀粉含量的試驗結(jié)果也表明,谷朊粉添加量增大,面條的最大拉伸強度增大,延伸性變好;淀粉添加量增大,最大拉伸強度減少,延伸性變差。分析結(jié)果表明,減少淀粉含量,相對增加蛋白質(zhì)的含量可以使面條中的面筋網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)更多更牢靠,使面條的筋力與韌性增強。2.2.2質(zhì)含量測定原小麥粉及由其分離所得面筋和各面筋組分的蛋白質(zhì)含量(按14%濕基校正)見表7。其中麥谷蛋白和醇溶蛋白含量的測定采用obsborne(1895)定義方法。參試混合粉的配制方案見表8。2.2.2.麥谷蛋白對熟面條質(zhì)構(gòu)的影響表9顯示,熟面條的粘合性和咀嚼性與麥谷蛋白/醇溶蛋白的比值顯著正相關,而其它試驗參數(shù)與麥谷蛋白/醇溶蛋白比值的相關性都達不到顯著水平。這說明,蛋白質(zhì)含量一定的情況下,面筋蛋白中的麥谷蛋白份額增大,面條的粘合性和咀嚼性都會隨之提高。圖1～4表明:隨著麥谷蛋白的增加,面條的硬度有明顯升高的趨勢;面條的彈性在麥谷蛋白相對含量占絕對優(yōu)勢的情況下才有較明顯的提高;面條的回復性和粘結(jié)性的變化比較平緩,這說明熟面條的這兩項參數(shù)受麥谷蛋白含量改變的影響較小。分析結(jié)果認為,麥谷蛋白各亞基之間通過分子間二硫鍵和次生鍵(如氫鍵和疏水作用)聚集成較大的麥谷蛋白聚合物,進而形成具有剛性和彈性的網(wǎng)絡結(jié)構(gòu),這種結(jié)構(gòu)是產(chǎn)生面條硬度和彈性的主要原因,因此,麥谷蛋白含量越高,面條的粘合性、咀嚼性、硬度和彈性都會變好,即面條越筋道。Feillet的綜述中也指出:低分子量麥谷蛋白受熱時的強烈聚合是形成通心粉硬度和彈性的主要因素。2.2.2.醇溶蛋白和麥谷蛋白對面條拉伸強度的影響實驗結(jié)果見表10。由表11知,面條的拉斷力和拉伸距離與麥谷蛋白/醇溶蛋白比值的相關性都達不到顯著水平。麥谷蛋白相對含量越高,面條越難以拉斷。前面提過,麥谷蛋白聚合物是形成面條硬度和彈性的主要原因,同樣,這種網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)也賦予面條良好的抗拉伸強度。顯示的面條的拉伸距離變化規(guī)律為:當兩種面筋蛋白組分中的任何一種組分相對含量占絕對優(yōu)勢時,面條的延伸性較強;當兩者的比例適中時,面條的延伸性較差。師俊玲(2002)提出,麥谷蛋白賦予面條硬度和抗拉伸強度,醇溶蛋白賦予面條延伸性。但本研究發(fā)現(xiàn),不只有醇溶蛋白賦予面條良好的延伸性,麥谷蛋白含量過高時,面條的延伸性也會顯著增強。分析認為,麥谷蛋白含量少時,醇溶蛋白通過形成分子內(nèi)二硫鍵和疏水作用填充在少量的麥谷蛋白聚合物之間,直接賦予面條粘性和延伸性,此時,雖然面條較軟但延伸性好;麥谷蛋白含量多時,其形成的大量具有粘彈性的網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)也能代替醇溶蛋白的作用而使面條具備較好的延伸性,此時,面條硬且延伸性好。3蛋白質(zhì)含量的影響3.1熟面條TPA參數(shù)中的彈性