小麥制粉過程中多酚氧化酶活性的分布情況

賈愛霞,王曉曦＊,王紹文,于中利,董秋晨,馮攀屹,劉亞楠,王羅云

(1.河南工業(yè)大學(xué)糧油食品學(xué)院,河南鄭州 450052;2.中糧面業(yè)漯河有限公司,河南漯河 462000)

小麥制粉過程中多酚氧化酶活性的分布情況

賈愛霞1,王曉曦1＊,王紹文1,于中利2,董秋晨1,馮攀屹1,劉亞楠1,王羅云1

(1.河南工業(yè)大學(xué)糧油食品學(xué)院,河南鄭州 450052;2.中糧面業(yè)漯河有限公司,河南漯河 462000)

選取兩個面粉廠的系統(tǒng)粉作為試驗(yàn)材料,采用分光光度法測定其多酚氧化酶活性值,用色差計測定樣品面片色澤.研究小麥制粉過程不同制粉工藝中,不同系統(tǒng)面粉中多酚氧化酶含量和活性的關(guān)系及變化,研究多酚氧化酶活性對面片色澤變化的影響.試驗(yàn)結(jié)果表明,各系統(tǒng)面粉中的多酚氧化酶活性值有越靠近后路系統(tǒng)活性值越高的趨勢,多酚氧化酶活性值大的樣品其面片的色澤褐變越明顯.

小麥系統(tǒng)面粉;多酚氧化酶;面片色澤

0 引言

面制食品是我國人民的傳統(tǒng)主食,在人們的膳食結(jié)構(gòu)中占有非常重要的地位.隨著人們生活節(jié)奏的加快,面條、水餃等面制半成品越來越受到人們的歡迎.在面制食品的加工制作和儲藏過程中經(jīng)常會出現(xiàn)顏色加深的現(xiàn)象即褐變.多酚氧化酶 (polyphenol oxidase,PPO)是造成面片褐變的主要原因之一[1],多酚氧化酶的作用是催化酚類物質(zhì)發(fā)生氧化還原反應(yīng)產(chǎn)生醌類物質(zhì),醌在植物體內(nèi)發(fā)生自身聚合或與細(xì)胞內(nèi)的蛋白質(zhì)發(fā)生反應(yīng),產(chǎn)生褐變或黑色的沉積物,導(dǎo)致面制食品褐變[2].褐變不僅影響面制食品的外觀品質(zhì),使白度降低,還影響其營養(yǎng)價值[1].小麥籽粒中的PPO主要分布在小麥籽粒的糊粉層和皮層中,面粉中混入的皮層特別是糊粉層的多少直接影響到PPO的活性.小麥加工過程中,不同系統(tǒng)的面粉中糊粉層及皮層的含量不同,因而其中 PPO含量有所不同,PPO活性也有所不同.小麥粉中 PPO的含量僅占籽?？?PPO含量的 3%左右,但它是引起面基制品顏色褐變的主要原因,可解釋面基制品顏色變異的 50%-70%[3].

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

中糧面業(yè)漯河有限公司生產(chǎn)車間各系統(tǒng)面粉;鄭州天地人面粉實(shí)業(yè)有限公司生產(chǎn)車間各系統(tǒng)面粉;pH=5.6的磷酸氫二鈉 -檸檬酸緩沖溶液;0.1 mol/L鄰苯二酚溶液.

1.2 儀器與設(shè)備

冷凍高速離心機(jī):上海力申科學(xué)儀器有限公司;722N型可見分光光度計:尤尼柯 (上海)儀器有限公司;MinoltaCR410型色彩色差計:美能達(dá)實(shí)驗(yàn)設(shè)備有限公司;HH—4數(shù)顯恒溫水浴鍋:國華電器有限公司;DMT—5型壓面機(jī):山東龍口復(fù)興機(jī)械制造廠.

1.3 試驗(yàn)方法

1.3.1 各系統(tǒng)粉多酚氧化酶活性的測定

1.3.1.1 小麥多酚氧化酶酶液的提取

準(zhǔn)確稱取 2.0 g面粉,加入 0.1 mol/L、pH=5.6的磷酸氫二鈉 -檸檬酸緩沖溶液 10 mL,間歇振蕩,放入冰箱 (4℃)提取 24 h,在 4℃條件下10 000 r/min下離心 20 min,上清液即為粗酶液,置于 4℃冰箱中保存[4].

1.3.1.2 小麥多酚氧化酶活性的測定

在 25 mL離心管加入 0.1 mol/L、pH=5.6Na2HPO4-檸檬酸緩沖液 8 mL和 0.1 mol/L鄰苯二酚溶液 2 mL,在 37℃水浴中預(yù)溫 3 min.加入0.2 mL粗酶液混勻后在 420 nm處測定其吸光度,之后在 37℃水浴中精確反應(yīng) 15 min測定其吸光度[4].

小麥多酚氧化酶活性計算:

式中:Appo——小麥多酚氧化酶活性,值越高活性

越大,g-1·min-1;

ΔA——15 min溶液吸光度增加值.

1.3.2 各系統(tǒng)面粉濕面片色澤的測定

1.3.2.1 濕面片的制作

參照 LS/T3202-936,稍作修改:稱取 100 g面粉,加水量按照公式:加水量 =100×樣品粉質(zhì)儀吸水率 ×60%而定.水溫約為 30℃,用筷子快速反復(fù)炒動成絮狀,時間控制在 5 min以內(nèi),使料坯手握成團(tuán),經(jīng)輕輕搓揉仍能成為松散的顆粒面團(tuán)狀,然后用 4層紗布封盆口,對料坯保濕熟化 5 min之后,進(jìn)行壓片.壓片過程:選 3個擋:1,3,5.間距從 1到 3最后到 5.1擋處壓片 -合片 -合片,3擋壓片 -合片,5擋壓片 -合片,共 7道.壓過最后一道后,為了讓面片中的水分分布更為均勻,將面片用濕紗布保濕,熟化 5 min后,用刀切下一部分面片,再用鋁盒切成片狀,每個樣品要切12個面片,進(jìn)行面片色澤測定[5].

1.3.2.2 濕面片色澤測定

用Minolta CR410型色彩色差計測定,測定時間間隔為 0、12、24 h.每次測定面片色澤位置保持不變.計算時間差內(nèi)面片色澤變化量即為色差值.L＊值代表面片的白亮度,L＊值越大表明面片越白亮,ΔL＊表示濕面片不同時間段的 L＊變化值,ΔL＊為負(fù)值說明面片顏色是逐漸變暗,變深的,絕對值越大說明變暗變深的程度越大.

2 結(jié)果與分析

2.1 多酚氧化酶活性

按 1.3.1的方法測定各樣品多酚氧化酶活性,結(jié)果見表1、表2.

表1 天地人各系統(tǒng)粉 PPO活性及面片色澤變化

表2 中糧漯河各系統(tǒng)粉 PPO活性及面片色澤變化

從表1、表2可以看出,各系統(tǒng)面粉中,尾磨系統(tǒng)和吸風(fēng)打麩粉的 PPO活性值在這幾個系統(tǒng)中最高,其次是皮磨、渣磨和重篩.這是因?yàn)樾←淧PO主要分布在小麥籽粒的糊粉層[3],這幾個系統(tǒng)的面粉中混入的皮層和糊粉層較多,所以 PPO含量相對較高,PPO活性值也相對較高[3].

從同一系統(tǒng)內(nèi)的各樣品進(jìn)行比較可以看出,各個系統(tǒng)粉樣從前路到后路,PPO活性都有逐步升高的趨勢.

皮磨系統(tǒng):天地人的整個皮磨系統(tǒng)中,從前路到后路 PPO活性值有明顯的升高趨勢.1B到 3B的各系統(tǒng)粉中的 PPO活性值保持在一個較低的水平,3B2相對較高,整個 4B系統(tǒng)的 PPO活性值都處于相對較高的水平,皮磨的 PPO活性值最高點(diǎn)出現(xiàn)在 4B1,4B2有所下降,4B3又有所回升;中糧漯河的整個皮磨系統(tǒng)中,1B～3B的 PPO活性值都處于一個相對較低的水平,沒有明顯的差別,4B的 PPO活性值明顯高出前路皮磨很多.這是因?yàn)?1B～3B的各系統(tǒng)面粉中混入的皮層和糊粉層較少,而 4B的面粉為最后一道皮磨,皮層和糊粉層混入較多.

心磨系統(tǒng):天地人和漯河中糧的整個心磨系統(tǒng)的 PPO活性值變化有極其相似的規(guī)律,從前路到后路的 PPO活性值有明顯逐道增高的趨勢,5M之前處于一個相對較低的水平,沒有太大的區(qū)別,從 5M開始到 8M的 PPO活性值逐道遞增的趨勢很明顯,8M達(dá)到心磨系統(tǒng)的 PPO活性最高值.中糧漯河的心磨分上下,5M到 8M中 PPO活性值基本是下交粉高于上交粉,8M下達(dá)到最高值.這是因?yàn)?4M前的心磨出的面粉以小麥的胚乳為主,皮層和糊粉層混入較少.事實(shí)上,5M后的心磨面粉來源較為復(fù)雜,不僅僅是上道心磨的物料.比如說 5M的物料也來自于 4B、DF1、XF1,這些系統(tǒng)的物料中都會有大量的皮層和糊粉層,因而出現(xiàn)了以上現(xiàn)象.

從整個制粉系統(tǒng)的物料來看,PPO活性值最高點(diǎn)出現(xiàn)在麩皮、胚芽、次粉和 8M中.

2.2 面片色澤變化

按 1.3.2的方法測定各樣品的面片色澤變化,結(jié)果見表1、表2.

從表1、表2可以看出,新壓的面片到放置12 h和從 12 h放置到 24 h的面片L＊值無一例外是逐漸減小的,L＊值越小表明面片越暗,ΔL＊的絕對值越大就說明面片中褐變越明顯;各個系統(tǒng)的前路面粉相對來說面片色澤褐變程度比較小,后路的面粉褐變較嚴(yán)重.

天地人各系統(tǒng)粉的褐變最高值出現(xiàn) 4B、7M、8M、2T、XF和全麥.褐變較低的系統(tǒng)是前路皮磨和心磨、撞擊磨等,在 1M和 2M粉樣中面片褐變程度是最小的.中糧漯河各系統(tǒng)粉的褐變最高值出現(xiàn)在 4B、8M、D4、2T、次粉和全麥 ,褐變較低的系統(tǒng)是前路皮磨、前路心磨、撞擊磨,前路的尾磨渣磨和重篩等.

從整個試驗(yàn)數(shù)據(jù)可以看出,隨著 PPO活性值的增大,面片的褐變有逐步嚴(yán)重的趨勢.天地人共測 54個系統(tǒng)面粉樣品,用 SPSS分析可得 PPO活性值與面片放置 12 h時色澤褐變呈顯著性正相關(guān),相關(guān)系數(shù)是為 0.673,與面片放置 24 h時色澤褐變的相關(guān)系數(shù)為 0.550,呈顯著性正相關(guān);中糧漯河共測 47個系統(tǒng)面粉樣品,用 SPSS分析可得PPO活性值與面片放置 12 h時色澤褐變呈顯著性正相關(guān),相關(guān)系數(shù)是為 0.744,與面片放置 24 h時色澤褐變呈顯著性正相關(guān),相關(guān)系數(shù)為 0.706.所以 PPO活性值與面片色澤的褐變呈顯著性正相關(guān).

3 結(jié)論

在小麥加工過程中,皮層和糊粉層混入較多的系統(tǒng),面粉的 PPO活性較高;在相同的系統(tǒng)中,從前路到后路,多酚氧化酶的活性有逐步增高的趨勢;面粉中多酚氧化酶活性與面片色澤的褐變呈顯著正相關(guān);隨著面片放置時間的增長,面片色澤褐變程度加重;在相同的制粉系統(tǒng)中,越往后路的面粉的面片色澤越深,在相同的時間內(nèi)褐變也較前路面粉更明顯.

[1] 蔡華,王世清,喬玉強(qiáng).小麥多酚氧化酶研究進(jìn)展 [J].安徽科技學(xué)院學(xué)報,2007,21(2):19-23.

[2] 張曉.小麥面粉和制品色澤影響因素及多酚氧化酶活性研究[D].泰安:山東農(nóng)業(yè)大學(xué),2007.

[3] Svihus B,Uhlen A K,Harstad O M.Effect of starch granule structure associated components and processing on nutritive value of cereal starch[J].Animal Feed Science and Technology,2005,122:303-320.

[4] 李軍紅,蔡靜平,黃淑霞,等.影響面團(tuán)褐變因素的研究[J].中國糧油學(xué)報,2000(6):19-23.

[5] 張杰,孫衛(wèi)政,林艷華.不同系統(tǒng)面粉面條制作品質(zhì)研究 [J].糧食流通技術(shù),2008(4):36-38.

D ISTR IBUTION OF POLYPHENOL OXIDASE ACTIV ITY DUR ING WHEATM ILL ING

J IA Ai-xia1,WANG Xiao-xi1,WANG Shao-wen1,YU Zhong-li2,DONGQiu-chen1,FENG Pan-yi1,L IU Ya-nan1,WANGLuo-yu1
(1.School of Food Science and Technology,Henan University of Technology,Zhengzhou450052,China;2.COFCO(Luohe)Co.,L td.,Luohe462000,China)

We determined the activity value of polyphenol oxidase(PPO)ofwheat flour streams from two flour mills by spectrophotography,and determined the color of the dough sheet samples by a colormeter.We studied the relationship between and the change of the content and the activity of PPO in different wheat flour streams during different flourmilling processes,and studied the influence of the PPO activity on the color of the dough sheet.The results showed that the PPO activity of each wheat flour stream sample had a trend that the activity value was higher if the wheat flour stream sample was closer to a rear system;and the dough sheet of the sample with high PPO activitywas obvious in browning.

wheat flour streams;polyphenol oxidase;color of dough sheet

TS210.1

B

1673-2383(2010)06-0029-04

2010-08-25

現(xiàn)代小麥產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系建設(shè)項(xiàng)目

賈愛霞 (1983-),女,河北邢臺人,碩士研究生,研究方向?yàn)榧Z食品質(zhì)與加工.

＊通信作者