茶葉粉對小麥面粉流變學及糊化特性的影響

冉隆貴，高 翔,3，肖 斌，陳良超，董 劍,3

(1.西北農林科技大學農學院，陜西楊凌 712100； 2.西北農林科技大學園藝學院，陜西楊凌 712100；3.陜西省小麥工程技術研究中心/陜西省小麥新品種培育研究中心，陜西楊凌 712100)

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茶葉粉對小麥面粉流變學及糊化特性的影響

冉隆貴1，高 翔1,3，肖 斌2，陳良超2，董 劍1,3

(1.西北農林科技大學農學院，陜西楊凌 712100； 2.西北農林科技大學園藝學院，陜西楊凌 712100；3.陜西省小麥工程技術研究中心/陜西省小麥新品種培育研究中心，陜西楊凌 712100)

為進一步提高茶葉在食品工業(yè)中的應用范圍，以小麥西農538(中筋)為供試材料，分別添加0、2%、4%、6%、8%和10%的綠茶、紅茶和黑茶3類茶葉粉于面粉中，并對其進行面團流變學特性及糊化特性分析。結果表明，3類茶葉粉均可顯著改善面團的流變學特性及糊化特性。隨著茶葉粉添加量的增加，面團吸水率均顯著增大；添加2%～10%的綠茶粉及6%～10%的黑茶粉，面團的形成時間和穩(wěn)定時間均顯著提高，弱化度均顯著降低。添加6%的綠茶粉時，面團的拉伸能量和最大拉伸阻力增幅均達到最大值，延伸度出現小幅度升高的拐點；添加4%的紅茶粉，面團的拉伸面積顯著增大，繼續(xù)增加添加量則變化不明顯；黑茶和紅茶粉添加量分別大于4%和6%時，面團延伸度均顯著降低。面粉中添加適量的茶葉粉可改善面粉的品質，綠茶粉的添加對面團網絡結構形成速度和面團筋力的改良效果大于紅茶粉和黑茶粉。面粉糊化的峰值黏度、低谷黏度、最終黏度、峰值時間、回生值隨著茶葉粉添加量的增大均呈不同幅度的降低趨勢；3類茶葉粉對面粉糊化的熱穩(wěn)定性具有不同程度的改善作用。

茶葉粉；面粉；粉質特性；拉伸特性；糊化特性

生物化學和醫(yī)學研究已證明，在茶葉的化學成分中，有機化合物約有450種以上，無機礦物質達到15種以上[1-2]。茶葉不僅具有很高的營養(yǎng)價值，也具有一定保健功能。為了養(yǎng)生需要，茶葉食品的消費呈現快速的上升勢頭。目前，國內外以茶葉為原輔料開發(fā)的營養(yǎng)食品非常多，如茶葉飲料、茶葉面包和茶葉餅干等。在眾多類型的茶葉食品中，含茶面制食品是較大的一類[3]。添加茶葉到面制品中，不僅可以提升面制品的營養(yǎng)、保健功能，而且能賦予產品獨特風味和色澤。在面制品生產過程中，添加茶葉會對面團的理化性質和成品的品質造成一定影響[4-5]。面團的流變學特性及面粉糊化特性與面制品質量密切相關。目前，有關茶葉在面制品中的應用多集中于綠茶粉添加對面團流變學特性的影響[4-6]，也有紅茶和綠茶粉影響低筋面粉流變學特性的研究[7]。另外，還有較多關于茶葉提取物，如茶多酚[8]、茶葉蛋白質[3]、茶多糖[9]等對面粉流變學影響的報道。本試驗選用人們日常最習慣飲用的綠茶、紅茶和黑茶作為供試材料，將其粉碎成細末狀添加到面粉里，進行面粉流變學及糊化特性的分析，探索不同種類茶葉粉對小麥面粉品質的影響，以期為茶葉功能面制品開發(fā)提供參考。

1　材料與方法

1.1材 料

中筋小麥西農538由西北農林科技大學小麥育種中心提供；用紫陽群體品種生產加工的綠茶、紅茶和黑茶由西北農林科技大學茶葉研究所提供。

1.2方 法

1.2.1茶葉粉與面粉的制備

茶葉粉：用高速電動研磨機粉碎成品茶葉8～10 min，過100目篩子。綠茶粉4 ℃密封干燥保存?zhèn)溆?，紅茶粉和黑茶粉常溫密封干燥保存?zhèn)溆谩?/p>

面粉：參照李碩碧等[10]的方法潤麥24 h后，用專用實驗磨粉機(德國Brabender公司)制粉。制備好的面粉在常溫下熟化備用。

1.2.2茶葉主要成分的測定

茶葉粉中蛋白質按凱氏定氮法測定；游離氨基酸按照GB/T8314-2013法測定；茶多糖按照GB/T8313-2008法測定；咖啡堿按照GB/T8312-2013法測定；茶多酚按照GB/T8313-2008法測定；水分按照GB/T8304-2013法測定。

1.2.3面團粉質特性測定

將0、2%、4%、6%、8%、10%的茶葉粉添加到面粉里(面粉以300 g質量為基準，以14%濕基為標準校正其實際質量)，根據ICC標準NO.115/1方法，用Farinograph-E電子粉質儀(德國Brabender公司)進行面團粉質特性測定。

1.2.4面團拉伸特性測定

處理同1.2.3，根據國際標準(ICC標準NO.114/1)方法，用Farinograph-E電子粉質儀制備面團，用Extersograph-E電子拉伸儀(德國Brabender公司)進行面團拉伸特性測定(面團醒發(fā)室溫度保持在30 ℃)。

1.2.5面粉糊化特性的測定

處理同1.2.3，用RVA-3D型快速黏度儀(澳大利亞 New sport Scientific公司)進行測定。選用RVA通用ICC標準方法：NO.162，STD 1，測定程序為起始溫度為50 ℃，960 r·min-1混合10 s，測定速度為160 r·min-1。糊化階段從50 ℃升至95 ℃，用時4 min 42 s；95 ℃恒溫2 min 30 s；從95 ℃降溫至50 ℃，耗時3 min 48 s，50 ℃恒溫2 min，整個測定共計13 min。結果用Thermal Cycle for Windows配套軟件進行分析。

1.3數據分析

試驗重復3次。采用 Exce1 2003進行數據統(tǒng)計分析，利用SPSS 16.0進行相關性和差異顯著性分析。

2　結果與分析

2.1供試茶葉粉基本成分

由表1可知，3種茶葉主要成分含量存在一定的差異，綠茶粉的蛋白質、游離氨基酸和茶多酚含量最高，分別達31.50%、5.00%和28.30%。黑茶粉的茶多糖含量(2.64%)最高。3類茶葉主要成分的差異可能與茶葉的加工方式和采摘季節(jié)有關系。

2.2茶葉粉對面粉流變學特性的影響

2.2.1茶葉粉對面團粉質特性的影響

由表2可見，3類茶葉粉均顯著提高了面團的吸水率。隨著綠茶粉添加量的增大，面團的形成時間和穩(wěn)定時間均顯著增大；弱化度顯著降低；粉質質量指數顯著提高。隨著紅茶粉和黑茶粉添加量的增大，面團的形成時間和穩(wěn)定時間均先減小再增大；弱化度均先升高再降低；粉質質量指數均先降低再升高。添加2%～6%的紅茶粉及2%的黑茶粉，面團的形成時間均低于對照；添加2%～4%紅茶粉和黑茶粉，面團的穩(wěn)定時間均低于對照，說明添加少量的紅茶粉和黑茶粉，對面團的面筋蛋白網絡結構具有破壞和稀釋作用。添加2%～10%綠茶粉及添加6%～10%紅茶粉和黑茶粉，面團的形成時間和穩(wěn)定時間均明顯提高，說明綠茶粉及適量的紅茶粉和黑茶粉均對面團的形成時間和穩(wěn)定時間具有促進作用?？傮w上，添加3類茶葉粉均能不同程度的延長面團形成時間和穩(wěn)定時間、降低面團的弱化度、提高面團的粉質質量指數。

由表3可見，綠茶粉、紅茶粉和黑茶粉的添加量與面團吸水率均呈極顯著正相關。面團吸水率顯著提高，有利于面制品出品率的提高。綠茶粉與面團的形成時間和穩(wěn)定時間呈極顯著正相關，說明添加綠茶粉可延長面團網絡結構形成速度，增強面團筋力。紅茶粉與面團的形成時間和穩(wěn)定時間均呈正相關。黑茶粉與面團的形成時間和穩(wěn)定時間顯著正相關，說明紅茶粉和黑茶粉添加對面團的筋力及韌性均有一定的改良效果。綠茶粉與面團弱化度呈極顯著負相關，紅茶粉和黑茶粉與面團的弱化度均呈負相關。

表1　茶葉的主要成分含量Table 1　Major components in tea 　%

表2　3類茶葉粉對面團粉質特性的影響Table 2　Effect of 3 tea powder on dough farinograph properties

CK：對照。同列同類型茶葉數據后不同字母表示不同添加量間差異達到5%顯著水平。表4、6同。

CK：Control.Different letter following date at same column and tea type mean significant difference at 5% level among different addition.The same as table 4 and table 6.

表3　3類茶葉粉與粉質參數的相關系數Table 3　Correlation coefficients between 3 tea power and farinograph parameters

*:P<0.05；**:P<0.01;表5和表7同The same as table 5,7.

表4　3類茶葉粉對面團拉伸特性的影響Table 4　Effect of tea powder additions on dough extensograph properties

2.2.2茶葉粉對面團拉伸特性的影響

由表4可知，隨著3類茶葉粉添加量的增加，總體上，面團的拉伸面積、拉伸阻力和最大拉伸阻力均有不同幅度的增大，最大拉伸比顯著增大，面團的延伸度明顯減小。添加6%綠茶粉時，面團的拉伸面積和最大拉伸阻力達到最大；面團的延伸度為127 mm，后隨著添加量的增大而減小。面團的最大拉伸比隨綠茶增加量的增加而顯著提高，但在4%、6%和8%的添加量間差異不顯著。所以，4%～8%的綠茶粉添加量是對面團的拉伸性能改良效果較優(yōu)。添加4%紅茶粉時，面團的拉伸面積顯著增大，后隨著添加量的增大差異不顯著。添加4%以上黑茶粉、6%以上紅茶粉，面團延伸度均顯著降低。說明添加4%以上黑茶粉和6%紅茶粉時，面團的筋力明顯增強。

由表5可知，綠茶與面團的拉伸面積呈正相關，與面團的拉伸阻力呈極顯著正相關，與面團的最大拉伸阻力呈顯著正相關，與面團的延伸度呈顯著負相關。紅茶粉和黑茶粉與面團的拉伸面積、拉伸阻力、最大拉伸阻力、最大拉伸比例均呈極顯著正相關，與面團的延伸度均呈極顯著負相關。由此可知，3類茶葉粉對面團拉伸特性的影響有一定差異，在食品生產中選擇合適的添加類型和添加量非常重要。

表5　3類茶葉粉與面團拉伸參數的相關性Table 5　Correlation coefficients between tea powder additions and extensograph properties

表6　3類茶葉粉對面粉糊化特性的影響Table 6　 Effect of tea powder on flour pasting properties

2.3茶葉粉對面粉糊化特性的影響

由表6可見，面粉的峰值黏度、低谷黏度、最終黏度、回生值、糊化時間均隨著3類茶葉粉添加量的增加呈不同程度的降低趨勢。由表7可知，3類茶葉粉與崩解值呈負相關，與回生值和糊化時間均呈極顯著負相關。綠茶粉與面粉的峰值黏度、低谷黏度和最終黏度均呈極顯著負相關；紅茶粉和黑茶粉與面粉的峰值黏度、低谷黏度、最終黏度均呈顯著負相關。3類茶葉粉與面粉糊化溫度相關性較低。總體上，面粉中添加3類茶葉粉，除了對糊化溫度影響很小外，對其他糊化參數均有明顯影響，3類茶葉粉對面粉糊化特性的影響趨勢一致，但不同種類的茶葉粉對其影響幅度有差異。

表7　3類茶葉粉與面粉糊化參數的相關性Table 7　Correlation coefficients between tea powder with flour pasting properties

3　討 論

面團的流變學特性是面團物理性能的表現，是評價面團品質特性的主要指標。本研究發(fā)現，添加3類茶葉粉均顯著提高了面團的吸水率。這可能是因為茶葉的主要成分茶多酚、茶多糖、游離氨基酸等都是親水物質，這些親水物質能夠增強面團的持水力[6-7]；也可能是因為茶葉中的糖類和蛋白質等物質與面粉的蛋白質相互作用，進一步完善了面筋的形成結構，使面筋網絡結構形成所需要的飽和水分有所增加。黃赟赟等[7]研究認為，在相同添加量下，添加綠茶粉面團的吸水率增幅大于添加紅茶粉，而本研究中3類茶葉粉在相同添加量下，面團的吸水率差異并不明顯。本研究發(fā)現，3類茶葉粉均可使面團形成時間和穩(wěn)定時間增大，綠茶粉對面團的筋力改善效果明顯大于紅茶粉和黑茶粉，與黃赟赟等[7]研究結果一致。這可能是因為茶葉粉中的蛋白質、茶多糖等物質對面筋網絡的形成具有促進作用。已有研究表明，小麥粉中面筋含量和蛋白質含量越高，小麥面團的耐揉能力越強[11]；陸 晨等[3]研究發(fā)現，添加少量的茶葉蛋白質會對面團流變學起到改良作用；汪文明等[9]研究發(fā)現，茶多糖中的多糖與蛋白質呈緊密結合態(tài)。

本研究中，在相同添加量下，綠茶粉使面團的拉伸面積、拉伸阻力和最大拉伸阻力增大幅度大于紅茶粉和黑茶粉；面團延伸度降低幅度大于紅茶粉和黑茶粉。面團的拉伸面積越大，表明面筋越強；面團的拉伸阻力越大，面團的韌性越好；面團的延伸度體現面團的流散性和面筋網絡的膨脹能力，延伸性小，表示面團筋力強，不易流變[12]。說明添加綠茶粉使面團筋力和韌性增強幅度大于紅茶粉和黑茶粉，這與黃赟赟等[6]研究結論一致。適量的茶葉粉，會對面團的筋力、彈性和延展性起到促進作用，過量添加茶葉粉，反而會阻塞面筋的空間網絡結構，會使面團變硬，流散性變差，導致拉伸阻力增大，延伸度減小。在食品加工中，不僅參考拉伸特性參數的合理性，還要考慮到食品的口感和色澤。

面粉的糊化特性是影響其加工品質的一個重要特性。面粉的峰值黏度、低谷黏度和最終黏度主要和淀粉的濃度有關[13]。把茶葉粉添加到面粉里，由于茶葉中淀粉含量甚微，造成面粉(混合粉)的淀粉濃度降低；另外，隨著茶葉粉添加量的增大混合粉里的茶多糖、茶多酚、氨基酸等親水物質隨之增大，親水物質增強了面粉糊化時混合物結合水的能力，使得糊化的峰值黏度、低谷黏度和最終黏度降低。崩解值反映淀粉顆粒在加熱過程中的穩(wěn)定性，崩解值越小，面粉糊的熱穩(wěn)定越好，面粉糊化的抗剪切力和耐攪拌力越強[14]。本研究中，3類茶葉粉添加量與崩解值均呈負相關，表明添加一定量的茶葉粉均能使面粉糊化的抗剪切力和耐攪拌力改善。面粉糊化的回生值與測試產品的質地密切相關，反映面粉糊化后，冷糊的穩(wěn)定性及老化能力[14]，回生值降低，說明冷糊的穩(wěn)定性增強、淀粉的老化速度降低。茶葉抑制淀粉老化可能與茶葉中的茶多酚、茶多糖等有關。研究證明，茶多酚具有很強氧化性能和消除自由基的能力，可以作為抗氧化劑延長食品的貨架期[15-16]；張春媛等[17]研究發(fā)現，茶多糖有延緩小麥淀粉回生的能力；周裔彬等[18]研究發(fā)現，面包粉里添加1%～2%的茶多糖可以抑制其老化速度；陳金娥等[19]研究證實，添加茶葉粉能有效延長食品保鮮期。目前關于黑茶粉和紅茶粉對面粉糊化的影響少有報道，Ahmad等[4]和Li等[5]有關綠茶粉對面粉糊化影響的研究結果與本研究結果相吻合。

綜上所述，添加3類茶葉粉對面粉的品質均有一定的改良效果，本研究可以為茶葉功能面制品的開發(fā)提供理論參考。

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Effect of Tea Powder on Rheological and Pasting Properties of Wheat Flour

RAN Longgui1,GAO Xiang1,3,XIAO Bin2,CHEN Liangchao2，DONG Jian1,3

(1.College of Agronomy,Northwest A&F University,Yangling,Shaanxi 712100,China; 2.College of Horticulture,Northwest A&F University,Yangling,Shaanxi 712100,China; 3.Wheat Engineering Research Center of Shaanxi Province/New Varieties Cultivation of Wheat Engineering Research Center of Shaanxi Province,Yangling,Shaanxi 712100,China)

In order to provide reference for the further application of tea powder in food development and processing,rheological and pasting properties of common wheat flour Xinong 538 were investigated by adding different proportion(0,2%,4%,6%,8% and 10%) of tea powders. The results show that three kinds of tea powder improve wheat flour dough rheological and pasting properties obviously.Dough water absorption capacity is increased significantly with increasing proportion of tea powder gradually. 2%-10% green tea and 6%-10% black tea powder increase dough development and stability time obviously but decrease degree of softening. Tensile energy and maximum tensile resistance of dough reach a peak and extensibility reaches a turn point of raise by adding 6% green tea powder. With the proportion of black tea powder increased to 4%,extensibility of dough reaches a platform. In contrast,dough extensibility was reduced significantly,when the addition more than 4% black tea powder and 6% red tea powder,respectively. Adding the right amount of tea powder can improve flour quality,but adding green tea powder had better effect on the formation of dough network structure and dough strength than those of red and black tea powder. Peak viscosity,trough viscosity,final viscosity,peak times and setback of wheat flour were decreased gradually with increasing proportions of three tea powders. Three kinds of tea powder,as additive agents,enhance heat stability of dough pasting with various degrees. In the pasting properties analysis,the reduction of the setback is meaningful to prolong shelf life of food.

Tea powder; Wheat flour; Farinograph properties; Extensograph properties; Pasting properties

2016-04-19

2016-05-20

陜西省科技統(tǒng)籌創(chuàng)新重點難題指標項目(KTZB02-01); 國家現代農業(yè)產業(yè)技術體系研究項目(CARS-3-2-47)

E-mail： rlg@nwsuaf.edu.cn

S512.1；S312

A

1009-1041(2016)09-1234-07

網絡出版時間：2016-08-31

網絡出版地址：http://www.cnki.net/kcms/detail/61.1359.S.20160831.1651.030.html