穩(wěn)定化全麥粉面團的粉質(zhì)和拉伸特性研究

汪麗萍，劉艷香，田曉紅，劉 明，譚 斌

（國家糧食局科學(xué)研究院，北京 100037）

近年來，國內(nèi)外對全谷物食品的關(guān)注度越來越高，其市場占有額迅速增長，我國全谷物食品呈現(xiàn)極大的發(fā)展前景。全麥粉是我國市場上一種重要的全谷物食品，但是由于麩皮和胚芽的存在，全麥粉粉色灰暗、口感粗糙，同時，在全麥粉加工過程中，由于麩皮和胚芽含有多種酶類，如過氧化物酶、多酚氧化酶、淀粉酶，以及胚芽的高脂肪含量，加工過程會造成抗氧化劑被破壞，脂類得不到保護，所以全麥粉中的脂類物質(zhì)更容易被氧化，脂肪酸值增加明顯，不利于全麥粉的儲存穩(wěn)定性，從而影響了消費者的接受度及市場銷售。為了改善全麥粉的缺陷，穩(wěn)定化加工是全麥粉生產(chǎn)的一種重要工藝，能有效改善其適口性和穩(wěn)定性[1-2]。但是，其中的麩皮和胚芽會對面粉和面過程中面筋的形成和性質(zhì)產(chǎn)生影響，使面團的性質(zhì)發(fā)生改變，從而引起產(chǎn)品質(zhì)量的變化[3]。傳統(tǒng)的面團測試儀——粉質(zhì)儀和拉伸儀能有效提供面團的可操作性信息，并預(yù)測出最終產(chǎn)品的感官品質(zhì)，為小麥粉的加工和利用提供準確可靠的參數(shù)[4-5]。目前，由于全麥粉的研究與開發(fā)在我國還處于起步階段[6-7]，對于全麥粉面團的粉質(zhì)和拉伸等流變學(xué)特性研究還未見報道。本文對課題組已研制出的穩(wěn)定化全麥粉的面團的粉質(zhì)和拉伸特性進行了研究，旨在為全麥粉的加工應(yīng)用提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料與設(shè)備

小麥原料 采自中央儲備糧承德直屬庫熱河面粉廠；穩(wěn)定化全麥粉 由實驗室自制。

SLG30-IV雙螺桿擠壓實驗機 濟南賽百諾科技開發(fā)有限公司；LHC-3氣旋式氣流粉碎機 正遠粉體工程設(shè)備有限公司；S3500激光粒度分析儀 美國Microtrac公司；電子分析天平 梅特勒托利多公司；電熱恒溫鼓風(fēng)干燥箱 上海森信實驗儀器有限公司；JFZD電子式粉質(zhì)儀、JMLD150面團拉伸儀 北京東方孚德技術(shù)發(fā)展中心。

1.2 實驗方法

1.2.1 穩(wěn)定化全麥粉的制作方法 將從面粉廠采集得到的粗麩、細麩、胚芽和次粉按各自出粉比例混合后進行擠壓膨化處理，所得膨化料經(jīng)超微粉碎或普通粉碎后與心粉按相應(yīng)比例混合即得穩(wěn)定化超微全麥粉和穩(wěn)定化普通全麥粉，簡稱超微全麥粉和普通全麥粉。超微粉碎、普通粉碎后的膨化料顆粒粒徑均值分別為100.6、289.5μm。

1.2.2 粉質(zhì)實驗 參照GB/T 14614－2006[8]方法測定，分別測定了普通小麥粉、超微全麥粉、普通全麥粉，不同溫度處理的普通全麥粉，以及在普通小麥粉中分別添加51%和80%超微或普通全麥粉所得的不同含量全麥粉的粉質(zhì)特性（美國FDA規(guī)定：如果一個產(chǎn)品在包裝上標(biāo)明：“富含全谷物膳食，低總脂肪、低飽和脂與膽固醇，可以降低心臟疾病與一些癌癥的危險”這樣的健康聲稱，產(chǎn)品總重量的至少51%及以上為全谷物[9]）。

1.2.3 拉伸實驗 試樣同上，參照GB/T 14615－2006[10]方法測定。

1.2.4 數(shù)據(jù)處理 實驗數(shù)據(jù)采用SPSS軟件進行統(tǒng)計分析處理，除非特別說明，所有數(shù)據(jù)都是三次測試的平均值。

2 結(jié)果與分析

2.1 穩(wěn)定化全麥粉面團的粉質(zhì)特性

2.1.1 不同含量普通全麥粉面團的粉質(zhì)特性 從表1和表2中可以看出，普通全麥粉含量從0%～100%，吸水量增加了10mL/100g左右，面團吸水量與普通全麥粉含量呈高度顯著正相關(guān)（p＜0.05），相關(guān)系數(shù)為0.971；面團的形成時間與含量無明顯相關(guān)性（p＞0.05）；當(dāng)含量為51%，與普通小麥粉相比，面團穩(wěn)定時間下降了2min左右。當(dāng)含量增加到80%時，穩(wěn)定時間又下降了1min，面團穩(wěn)定時間與普通全麥粉含量高度顯著負相關(guān)（p＜0.05），相關(guān)系數(shù)為0.977；軟化度和粉質(zhì)指數(shù)與普通全麥粉含量無明顯相關(guān)性（p＞0.05）。綜上所述，隨著全麥粉含量的增加，普通全麥粉中麩皮含量增加，面團吸水量增加，面粉筋力減弱，面團穩(wěn)定時間下降。

2.1.2 不同含量超微全麥粉面團的粉質(zhì)特性 從表1和表2可以看出，全麥粉含量從0%～100%，吸水量增加了12mL/100g左右，面團吸水量與超微全麥粉含量呈高度顯著正相關(guān)（p＜0.01），相關(guān)系數(shù)為0.997；面團的形成時間與超微全麥粉含量無明顯相關(guān)性（p＞0.05）；從0%～100%，面團穩(wěn)定時間下降了3.1min，與超微全麥粉含量呈高度顯著負相關(guān)（p＜0.05），相關(guān)系數(shù)為0.982；軟化度與超微全麥粉含量高度顯著正相關(guān)（p＜0.01），相關(guān)系數(shù)為0.999；粉質(zhì)指數(shù)與含量高度顯著負相關(guān)（p＜0.05），相關(guān)系數(shù)為0.979。綜上所述，隨著含量的增加，超微全麥粉中麩皮含量增加，面團吸水量增加，面粉筋力減弱，面團穩(wěn)定時間下降，軟化度增加，粉質(zhì)指數(shù)降低。

2.1.3 磨粉粒度對全麥粉面團粉質(zhì)特性的影響 從表1和表2可以看出，兩種粒度的全麥粉隨著含量的增加，面團粉質(zhì)特性均有顯著改變，尤其是吸水量和穩(wěn)定時間均與含量具有明顯相關(guān)性。但由于超微粉碎的粒度小，含量逐漸增大時，吸水量較普通全麥粉要高，當(dāng)超微全麥粉含量達到100%時，吸水量高于普通全麥粉2mL/100g左右。同時，受粒度的影響，超微全麥粉配粉時混粉易均勻，穩(wěn)定時間、軟化度和粉質(zhì)指數(shù)的變化較規(guī)律，均與超微全麥粉含量呈顯著相關(guān)性。綜上所述，磨粉顆粒細度小，有利于提高全麥粉粉質(zhì)的均勻性，保證后期食品加工性質(zhì)的穩(wěn)定性。

2.1.4 不同穩(wěn)定化溫度處理的普通全麥粉面團的粉質(zhì)特性 從表3和表4可以看出，面團吸水量與穩(wěn)定化溫度呈顯著正相關(guān)，隨著處理溫度的升高，面團吸水量有所增加，增加量約為0.9mL/100g左右，這主要是因為升高溫度降低了麩皮中的含水量；形成時間、穩(wěn)定時間、軟化度和粉質(zhì)指數(shù)與穩(wěn)定化處理溫度無明顯相關(guān)性（p＞0.05）。

表1 普通全麥粉和超微全麥粉面團的粉質(zhì)特性Table 1 Farinograph quality of ordinary whole wheat flour dough and superfine whole wheat flour dough

表2 普通或超微全麥粉含量與粉質(zhì)參數(shù)的相關(guān)性Table 2 Correlation between content of ordinary whole wheat flour or superfine whole wheat flour and farinograph parameters

綜上，總體而言，隨著全麥粉含量的增加，面團的吸水量增大，形成時間和穩(wěn)定時間降低，軟化度增加，粉質(zhì)指數(shù)下降。處理溫度僅對面團的吸水量有顯著影響，對其他參數(shù)無明顯影響（p＞0.05）。

2.2 穩(wěn)定化全麥粉面團的拉伸特性

2.2.1 不同含量普通全麥粉面團的拉伸特性 從表5和表6可以看出，對于普通全麥粉，當(dāng)保溫45、90、135min時，與普通小麥粉相比，當(dāng)全麥粉含量達到51%時，面團的能量值下降24～33左右，下降幅度較大；隨著含量的繼續(xù)增加，能量值僅下降2～9左右，下降趨勢不再明顯。能量值與普通全麥粉含量呈高度顯著負相關(guān)（p＜0.05），相關(guān)系數(shù)分別為0.958、0.953、0.985；面團的延伸度與含量高度顯著負相關(guān)（p＜0.01），相關(guān)系數(shù)分別為0.998、0.996、0.998；面團最大拉伸阻力與含量無明顯相關(guān)性（p＞0.05）。綜上，普通全麥粉較普通小麥粉面團的拉伸能力顯著降低，但隨著含量的增加，普通全麥粉面團的拉伸能力下降趨勢不明顯。

2.2.2 不同含量超微全麥粉面團的拉伸特性 從表5和表6可以看出，對于超微全麥粉，當(dāng)保溫45、90、135min時，與普通小麥粉相比，當(dāng)超微全麥粉含量達到51%時，面團的能量值下降22～28左右，下降幅度較大；隨著含量的繼續(xù)增加，能量值僅下降0～12左右，下降趨勢不再明顯。能量值與超微全麥粉含量高度顯著負相關(guān)（p＜0.05），相關(guān)系數(shù)分別為0.965、0.972、0.994；面團的延伸度與含量高度顯著負相關(guān)（p＜0.01），相關(guān)系數(shù)分別為0.996、0.994、0.995；面團最大拉伸阻力與含量無明顯相關(guān)性（p＞0.05）。綜上，與普通小麥粉相比較，超微全麥粉面團的拉伸能力顯著降低，但隨著含量的增加，超微全麥粉面團的拉伸能力下降趨勢不明顯。

表3 不同穩(wěn)定化溫度處理的普通全麥粉的面團粉質(zhì)特性Table 3 Farinograph quality of ordinary whole wheat flour dough by different stabilizing treatment temperature

表4 不同的穩(wěn)定化處理溫度與粉質(zhì)參數(shù)的相關(guān)性Table 4 Correlation between different stabilizing treatment temperature and farinograph parameters

表5 普通全麥粉和超微全麥粉面團的拉伸特性Table 5 Extensograph quality of ordinary whole wheat flour dough and superfine whole wheat flour dough

表6 普通或超微全麥粉含量與拉伸參數(shù)的相關(guān)性Table 6 Correlation between content of ordinary whole wheat flour or superfine whole wheat flour and extensograph parameters

表7 不同穩(wěn)定化溫度處理的普通全麥粉的面團拉伸特性Table 7 Extensograph quality of ordinary whole wheat flour dough by different stabilizing treatment temperature

表8 不同的穩(wěn)定化處理溫度與拉伸參數(shù)的相關(guān)性Table 8 Correlation between different stabilizing treatment temperature and extensograph parameters

2.2.3 磨粉粒度對全麥粉面團拉伸特性的影響 從表5和表6可以看出，較普通小麥粉，兩種粒度全麥粉面團的拉伸能力均顯著降低了，隨著含量的繼續(xù)增加，面團拉伸能力降低趨勢不再明顯。在保溫45、90、135min時，隨著含量的增加，兩種粒度全麥粉面團的能量值均呈下降趨勢，差異不明顯，延伸度值也呈下降趨勢，但是，超微全麥粉面團延伸度值稍高于普通全麥粉，最大拉伸阻力值稍低于普通全麥粉。兩種粒度全麥粉面團的能量值與延伸度值均與含量呈高度顯著負相關(guān)，最大拉伸阻力與含量無明顯相關(guān)性。綜上所述，粒度對兩種全麥粉面團的強度影響無差異，但由于超微全麥粉粉質(zhì)均勻性好于普通全麥粉，有利于面筋網(wǎng)絡(luò)的形成，使得面團的延伸性大于普通全麥粉，抗拉伸阻力小。

2.2.4 不同穩(wěn)定化溫度處理的普通全麥粉面團的拉伸特性 從表7和表8可以看出，穩(wěn)定化處理溫度對普通全麥粉面團的拉伸特性影響不明顯（p＞0.05）。

總體而言，隨著全麥粉含量的增加，面團的拉伸能力降低；穩(wěn)定化處理溫度對面團的拉伸能力無明顯影響（p＞0.05）。

3 結(jié)論

3.1 與普通小麥粉相比，穩(wěn)定化全麥粉的面團粉質(zhì)和拉伸特性發(fā)生了顯著變化（p＜0.05）。隨著全麥粉含量的增加，全麥粉中麩皮含量增加，面團吸水量增加，面粉筋力減弱，面團穩(wěn)定時間下降。添加全麥粉顯著降低了面團的拉伸能力，但隨著含量的增加，面團的拉伸能力下降趨勢不明顯。

3.2 超微全麥粉由于粒度較小，同樣比例條件下，吸水量要稍高于普通全麥粉。超微全麥粉粉質(zhì)均勻，穩(wěn)定時間、軟化度和粉質(zhì)指數(shù)的變化較規(guī)律，均與含量呈顯著相關(guān)性（p＜0.05），有利于保證后期食品加工工藝的穩(wěn)定性。

3.3 普通與超微兩種粒度全麥粉面團的強度無明顯差異，但由于超微全麥粉粉質(zhì)均勻性好于普通全麥粉，有利于面筋網(wǎng)絡(luò)的形成，使得面團的延伸性大于普通全麥粉，抗拉伸阻力小。

3.4 穩(wěn)定化處理溫度僅對全麥粉面團的吸水量有顯著影響（p＜0.05），對于粉質(zhì)特性其他參數(shù)及拉伸特性參數(shù)無明顯影響。

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[8]GB/T 14614－2006.小麥粉面團的物理特性吸水量和流變學(xué)特性的測定——粉質(zhì)儀法[S].

[9]FDA.Health claim notification for whole grain foods；Center for Food Safety and Applied Nutrition，College Park，MD，1999[OL].http：//www.cfsan.fda.gov/～dms/flgrain.

[10]GB/T 14615－2006.小麥粉面團的物理特性流變學(xué)特性的測定——拉伸儀法[S].