面筋蛋白對面條品質(zhì)的影響研究

王晶晶，陸啟玉，李 華

（河南工業(yè)大學(xué) 糧油食品學(xué)院，河南 鄭州 450001）

0 引言

國內(nèi)外研究表明，小麥中的蛋白質(zhì)、淀粉、脂類等對面條品質(zhì)都有很大的影響，其中以蛋白質(zhì)和淀粉對面條品質(zhì)的影響最大[1-2].小麥制粉后，保留在面粉中的蛋白質(zhì)主要有麥谷蛋白和麥醇溶蛋白，它們又被稱為面筋蛋白，約占小麥蛋白質(zhì)的80%[3].已有學(xué)者研究了面筋蛋白的數(shù)量與質(zhì)量對面條質(zhì)構(gòu)特性如硬度、咀嚼性、黏合性、黏附性、拉伸特性等的影響[4-8]，但這種研究還停留在宏觀階段，因此作者對面筋蛋白的側(cè)鏈基團進行兩種修飾:琥珀?；兔擋０芬愿淖兠娼畹鞍讉?cè)鏈氨基的數(shù)量，觀察其對最終產(chǎn)品質(zhì)量的影響，同時與未作修飾的原面筋蛋白對比，初步揭示面筋蛋白對面條品質(zhì)影響的機理.琥珀?；饕菍㈢牾；宦?lián)到肽鏈上的游離氨基上，用陰性的琥珀?；忾]了蛋白質(zhì)的陽性氨基，減少了游離氨基，同時增加了羧基的數(shù)量，加強了與水的相互作用[9].脫酰胺主要是借助于TG（谷氨酰胺轉(zhuǎn)胺酶）來完成，TG 能催化?；D(zhuǎn)移，它以肽鏈上的谷氨酰胺殘基的γ-酰胺基作為?；w來完成催化反應(yīng)，其中為了避免賴氨酸殘基與谷氨酰胺發(fā)生分子交聯(lián)，先通過美拉德反應(yīng)來掩蔽賴氨酸側(cè)鏈上的ε-NH2，讓水成為?；荏w，使反應(yīng)朝著谷氨酰胺脫去氨基生成谷氨酸的方向進行.已有研究表明采用琥珀酸酐改性小麥面筋蛋白能改善其溶解度、乳化能力和起泡性等功能特性[10].采用糖基化和谷氨酰胺轉(zhuǎn)氨酶對小麥面筋蛋白改性能提高面筋的疏水性和溶解性，并能較大程度地改善持水性和持油性[11].

1 材料與方法

1.1 試驗材料

面粉：金苑高筋粉，不含任何添加劑.

1.2 儀器設(shè)備

精密電子分析天平BS210S：北京賽多利斯天平有限公司；真空冷凍干燥機：美國Labconco 公司；TA-XT2i 質(zhì)構(gòu)儀：英國Stable Micro System 公司；DYY-6C 型電泳儀：北京市六一儀器廠；PHS-3C 精密pH 計：上海大浦儀器有限公司.

1.3 試驗方法

1.3.1 面粉面筋含量測定

執(zhí)行GB/T 14608—93 標準.

1.3.2 制備面筋蛋白

參見文獻[12].

1.3.3 制備琥珀?；娼畹鞍?/p>

[9]并有所改動.用1 mol/L NaOH 配制pH 8.0～8.5 的溶液，稱取一定量的面筋蛋白溶于此溶液中，配制成10%的溶液.于40 ℃水浴中磁力攪拌，分批加入琥珀酸酐（加入量為面筋蛋白質(zhì)量的15%），在此過程中用2 mol/L 的NaOH 調(diào)節(jié)溶液pH 為8.0～8.5.反應(yīng)結(jié)束后離心（4 000 r/min，10 min），將沉淀真空冷凍干燥，凍干后粉碎，過80 目篩.

1.3.4 制備脫酰胺面筋

參考文獻[11].

1.3.5 電泳分析

本試驗對原面粉、面筋、琥珀?；娼詈兔擋０访娼钸M行聚丙烯酰胺凝膠電泳（SDS-PAGE）[13]，通過比較進一步在分子層面探討經(jīng)過蛋白側(cè)鏈修飾后的面筋影響面條品質(zhì)方面的機理.

1.3.6 配粉

對制備得到的面筋蛋白、琥珀?；娼畹鞍?、脫酰胺面筋蛋白進行粗蛋白含量測定.配制成以下樣品：原面粉-a、添加未作處理的面筋至面粉中使面筋含量為11.5%、13.5%、15.5%的面粉，分別用原面筋-b、原面筋-c、原面筋-d 表示；添加琥珀酰化面筋至面粉中使面筋總含量為11.5%、13.5%、15.5%的面粉，分別用琥珀?；娼?b、琥珀?；娼?c、琥珀?；娼?d 表示；添加脫酰胺面筋至面粉中使面筋總含量為11.5%、13.5%、15.5%的面粉，分別用脫酰胺面筋-b、脫酰胺面筋-c、脫酰胺面筋-d 表示.

1.3.7 面條的制作

參考LS/T 3202—1993《面條專用粉》附錄的方法，將重組后的一系列重組粉制成面條.具體操作如下：準確稱取100 g 重組面粉于面缽中，加入35%（W/W）的水（水溫為30 ℃左右），慢速和面5 min，之后快速和面2 min，將攪拌均勻的料坯熟化20 min 并保濕.然后進行壓片、切條：在壓輥間距為2 mm 處壓成片并和片一次.然后，把壓輥間距調(diào)至3.5 mm，從3.5 mm 開始，和片一次后，將面片逐漸壓薄至1.0 mm，共壓片6 道.壓片完成后保濕，熟化20 min，最后用2.0 mm 寬的面刀切條.

1.3.8 面條TPA 特性的測定

每次挑出3 根鮮濕面條，置于載物臺中央，每根面條之間要有一定的間隔，并且確保面條表面平整，然后進行測定.每組樣品重復(fù)測試6 次，去掉最大值、最小值后求平均值.TPA 試驗所使用探頭型號為：Pasta firmness/Stickiness rig code HDP/PFS，試驗參數(shù)見表1.

1.3.9 面條拉伸特性的測定

將一根生面條纏繞在兩根探測棒上，操作質(zhì)構(gòu)儀，讓探頭拉伸面條，直到面條被拉斷為止.在樣品拉伸期間，不得觸碰樣品及探測棒.試驗使用的拉伸探頭型號為：Spaghetti/Noodle tensile rig code A/SPR[i].參數(shù)設(shè)定見表2.

表1 面條TPA參數(shù)設(shè)定

表2 面條拉伸試驗參數(shù)設(shè)定

1.4 數(shù)據(jù)統(tǒng)計與處理

在SPSS 17.0，EXCEL 軟件中進行數(shù)據(jù)的處理和分析.

2 結(jié)果與分析

2.1 原面粉、面筋、琥珀?；娼罴懊擋０访娼畹碾娪緢D（圖1）

圖1 原面粉、面筋、琥珀?；娼罴懊擋０访娼畹碾娪緢D

從圖1 可以看出，經(jīng)過琥珀?；拿娼钆c原面筋條帶基本一致，說明在琥珀?；^程中，大分子質(zhì)量小麥面筋蛋白沒有被顯著水解，而是以不解離松散的狀態(tài)存在，其網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)得到較好的保持，進而說明添加此面筋蛋白對面條品質(zhì)的影響是由琥珀?；鸬?而脫酰胺面筋電泳圖譜中某些亞基條帶不明顯，說明脫酰胺除去了蛋白質(zhì)中的酰胺基，也可由此推斷出脫酰胺面筋蛋白對面條品質(zhì)的影響是由于酰胺基的減少造成的.

2.2 由原面筋、琥珀?；娼詈兔擋０访娼钪谱鞯纳鏃l的質(zhì)構(gòu)特性比較（表3）

由表3 可以看出，添加少量的原面筋蛋白后，生面條的硬度先上升后下降，這說明一定的面筋蛋白含量對生面條硬度產(chǎn)生了促進作用，而當(dāng)面筋含量相對過高時硬度卻有所下降，這可能是由于所形成的面筋網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)中缺少淀粉顆粒的支撐而導(dǎo)致硬度下降；而添加琥珀酰化面筋和脫酰胺面筋的生面條硬度均低于原面條，隨著添加量的增大，添加琥珀?；娼畹拿鏃l硬度先略微降低后增大，而添加脫酰胺面筋的面條硬度呈不明顯下降趨勢，但都低于原面條，這可能是由于對側(cè)鏈基團的修飾作用使面筋蛋白親水作用增強而導(dǎo)致硬度低于原面條，尤其是脫酰胺中糖的親水性對面筋的功能性也有所改善.

表3 由原面筋、琥珀?；娼詈兔擋０访娼钪谱鞯纳鏃l的質(zhì)構(gòu)特性比較

隨著面筋蛋白添加量的增加，生面條的彈性呈下降趨勢，這可能與本研究選取制作面條的水分含量有關(guān).當(dāng)面筋添加量增大，而加水量的增加與之不能相匹配時，就不能形成良好的面筋網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，進而導(dǎo)致彈性下降；而隨著琥珀酰化面筋和脫酰胺面筋添加量的增多，面條彈性逐漸增大，當(dāng)面筋蛋白總量達到15.5%時，這兩種面筋的彈性基本相同，且比添加未作處理面筋的面條彈性大，這是因為琥珀?；肓绥牾；℉OOCCH2CH2-CO），封閉了蛋白質(zhì)氨基陽離子，增加了親水性極強的羧基和凈負電荷數(shù)量，加強了與水的相互作用.脫酰胺使酰胺鍵變?yōu)橛H水的羧基，與此同時，部分未參加脫酰胺的面筋蛋白發(fā)生了分子交聯(lián)，改變了蛋白質(zhì)質(zhì)構(gòu)，在加水量與原面條一致時，有助于形成良好的面筋網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu).

隨著面筋蛋白添加量的增大，生面條黏結(jié)性呈下降趨勢；而添加琥珀酰化面筋和脫酰胺面筋對生面條的黏結(jié)性幾乎沒有影響，這說明生面條的黏結(jié)性與面筋蛋白側(cè)鏈的氨基及羧基數(shù)量無關(guān).

隨著面筋添加量的增大，3 種生面條的拉斷力都有不同程度的增大，其中以添加琥珀?；娼畹纳鏃l拉斷力增大得最顯著.隨著面筋添加量的增大，3 種生面條的拉伸距離都在增大；其中添加原面筋的面條增大較明顯，而添加少量的琥珀?；娼詈兔擋０访娼罹忻黠@效果，但增大的幅度沒有添加原面筋制作的面條明顯.這說明面筋含量是影響面條拉伸特性的主要因素.

2.3 由原面筋、琥珀?；娼詈兔擋０访娼钪谱鞯氖烀鏃l的質(zhì)構(gòu)特性比較（表4）

由表4 可以看出，隨著面筋添加量的增大，添加原面筋的面條與添加琥珀?；娼畹拿鏃l硬度、咀嚼性都逐漸增大；而添加脫酰胺面筋的面條硬度、咀嚼性先上升后下降.

表4 由原面筋、琥珀?；娼詈兔擋０访娼钪谱鞯氖烀鏃l的質(zhì)構(gòu)特性比較

隨著面筋添加量的增大，原面條的彈性逐漸增大；而添加琥珀酰化和脫酰胺面筋的面條彈性均呈現(xiàn)先增大后減小的趨勢，且都在含量為13.5%時達到最大值，這說明面筋蛋白含量在一定范圍內(nèi)有助于提高熟面條的彈性，當(dāng)含量過高時，由于兩種方法都明顯改善了面筋蛋白的持水性，當(dāng)添加較多的改性面筋時，熟面條的蛋白網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)結(jié)實性變差.

隨著面筋添加量的增大，添加原面筋的面條與添加琥珀?；娼畹拿鏃l拉斷力、拉伸距離都逐漸增大；而添加脫酰胺面筋的面條拉斷力、拉伸距離上升趨勢不明顯.

3 結(jié)論

綜上所述，對于生面條而言，添加少量經(jīng)過修飾的面筋即能對面條的拉斷力和拉伸距離產(chǎn)生影響，而對其他特性的影響均不如添加原面筋.對于熟面條而言，添加少量經(jīng)過修飾的面筋對熟面條的彈性、硬度、咀嚼性、拉斷力、拉伸距離均產(chǎn)生顯著的影響；其中，添加琥珀?；娼钪饕绊懨鏃l的拉斷力和彈性，添加脫酰胺面筋對熟面條硬度和咀嚼性影響效果顯著.

面筋蛋白對于面條及其他面制品的品質(zhì)有著重要影響，因此從微觀結(jié)構(gòu)和分子層面研究面筋蛋白組分對面條品質(zhì)的影響規(guī)律，面筋蛋白與淀粉、脂質(zhì)等的相互作用，探究面筋蛋白側(cè)鏈基團之間的作用、二級結(jié)構(gòu)變化與面條品質(zhì)之間的關(guān)系，為提高面條質(zhì)量和優(yōu)質(zhì)面條專用小麥育種提供理論依據(jù)，對增加我國面條在國際市場上的競爭能力具有重要意義.

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