外源添加食鹽、牛奶和蔗糖對小麥面筋力學特性的影響

◎賈 峰，柳甜甜，王震磊，周曉配，劉霄龍，王金水

（河南工業(yè)大學生物工程學院，河南 鄭州 450001）

外源添加食鹽、牛奶和蔗糖對小麥面筋力學特性的影響

◎賈 峰，柳甜甜，王震磊，周曉配，劉霄龍，王金水

（河南工業(yè)大學生物工程學院，河南 鄭州 450001）

以強筋、中筋和弱筋三種不同筋力的小麥面粉為材料，研究了添加食鹽、蔗糖和牛奶等外源物質(zhì)對小麥粉面筋力學特性的影響。結果表明：在面粉中添加少量的食鹽，可以提高面筋的硬度和面筋的黏彈性，有助于改善面團的力學特性；在面粉中添加一些蔗糖，對于面筋的硬度影響不大，但卻較大幅度降低面筋的黏彈性，弱化面筋的力學特性；在面粉中添加一定量的牛奶，可以提高面筋的硬度，尤其是低筋粉的面筋硬度，并有助于提高面筋的黏彈性，特別是面筋的黏性。

小麥面筋；筋力學特性；食鹽；牛奶；蔗糖

小麥面筋蛋白的動力學特性主要是指醇溶蛋白和麥谷蛋白吸水后，形成特有的網(wǎng)絡結構，使面筋蛋白和面團具有的硬度、延伸性、黏結性和彈性，可用來制作面包、饅頭等各類面制食品［1］。小麥面筋蛋白的動力學特性也會直接影響面包、面條和饅頭等最終產(chǎn)品的加工品質(zhì)［2-5］。同時，面筋蛋白的動力學特性可為小麥粉工業(yè)生產(chǎn)、配粉比例和面制品品質(zhì)預測提供簡便、直接、可靠的方法［6］。

越來越多的家庭開始自己制作一些面包、燴面、餅干等面制食品，但由于制作量少，希望利用常見的食品原料添加到一般的標準面粉中，達到強化面團或面筋的力學特性的目的。本文通過向小麥粉中添加一定量的食鹽、牛奶和蔗糖等常見的食品原料，研究其對小麥面筋力學特性的影響情況，探討不同的食品原料對小麥面筋力學特性影響的原因，旨在為利用添加食品原料改良面粉標準粉品質(zhì)、生產(chǎn)不同類型的面制食品提供應用的依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 實驗材料

以鄭州市售某的高筋小麥粉（H）、中筋小麥粉（M）和低筋小麥粉（L）等3個不同筋力小麥粉為材料，參試材料的主要品質(zhì)指標見表1；鄭州市售食用鹽（中鹽），蔗糖（桂花牌）和牛奶，營養(yǎng)成分表見表2。

表1 參試面粉的品質(zhì)特性表

表2 參試牛奶的營養(yǎng)成分表

1.2 面團的制備

分別稱取20 g的高筋粉、中筋粉和低筋粉各6份，放入潔凈的燒杯中，分別加入0.5%（w/w）食鹽、1%食鹽、3%蔗糖、5%蔗糖、牛奶∶水（1∶5）和牛奶∶水（2∶5）。然后，加入一定量的蒸餾水混合液攪和成光滑的面團，用手將面團充分搓揉成球狀，置于燒杯內(nèi)，靜置20 min。對照分別采用高筋粉、中筋粉和低筋粉直接加入蒸餾水制作的面團。實驗重復3次。

1.3 面筋的制備

參考《小麥和小麥粉 面筋含量 第一部分：手洗法測定濕面筋》（GB/T5006.1-2008）檢測方法，具體步驟為在燒杯內(nèi)加入15～20 ℃的適量清水，用手揉捏面團。在洗滌過程中換水3～4次，換水時要用細密的網(wǎng)篩過濾，并將留存在網(wǎng)篩上的面筋碎屑收集并入面團內(nèi)，將面筋內(nèi)殘留水用手擠出，擠出的水分用碘液（0.2 g碘化鉀和0.1 g碘溶于100 mL蒸餾水中）測試，直到測試溶液不顯藍色，然后將制好的面筋置于離心機中，離心30 s后，對其進行稱重，并計算面筋的含量。

1.4 小麥面筋力學特性的測定

利用Stable Micro Syetem（UK）公司生產(chǎn)的TA.XT. plus型質(zhì)構儀測定濕面筋力學特性，將處理好的面筋放入A/DSC黏著力測定裝置的模具中進行擠壓，擠出面筋厚度為2 mm。在測定時以此模具為平臺，探頭選擇直徑為25 mm的P25鋁制圓柱形TA探頭，參數(shù)設定如下。測試模式：壓縮；測定速度：1.00 mm/s；目標模式：應變位移；測試速度：2.00 mm/s；應變位移：50.00 %；測后速度：2.00 mm/s；引發(fā)模式：自動引發(fā)，最小引發(fā)力設定為5.0 g。每個樣品2個重復，測定時3次重復，即每個樣品測定6次。

面筋的硬度 即物性儀壓縮時的最大峰值，單位為克（g）；面筋的彈性用曲線與X軸正方向的面積值表示，單位為克·秒（g·s）；面筋的黏性利用曲線與 X軸負方向的面積值表示，單位為克·秒（g·s）。

1.5 統(tǒng)計分析

實驗設計及計算分析采用Excel 2007和SPSS16.0軟件處理和分析，應用Excel 2007軟件進行作圖，每個處理重復3次取平均值，不同處理（三個水平）之間用Duncan's 測驗作P＜0.05水平的顯著性分析。

2 結果與分析

2.1 食鹽、蔗糖和牛奶對小麥面筋硬度的影響

食鹽、蔗糖和牛奶對小麥面筋硬度影響如圖1所示。

圖1 食鹽、蔗糖和牛奶對小麥面筋硬度的影響圖

由圖1可以看出，面粉中添加食鹽量在1%以內(nèi)，與對照相比可使高筋和中筋粉面筋硬度等比例提高，而低筋面粉面筋高濃度時提高的比例稍低；當添加1%食鹽時，高筋面粉面筋硬度提高7.9%，中筋粉面筋硬度提高5.3%，低筋粉面筋的硬度提高了8.4%。

面粉中添加蔗糖量在0%～5%范圍內(nèi)，對于高筋和中筋面粉來說，在加入3%蔗糖時面筋硬度達到最大值，分別為315 g和269 g，而加入5%蔗糖時，高筋和中筋面粉的面筋硬度卻比對照處理分別低10 g 和4 g；對于低筋面粉的面筋硬度隨著蔗糖添加的增加，其面筋硬度一直在升高，當添加量為5%時，能夠提升22 g，提高了10.1%。然而添加蔗糖對高筋、中筋和低筋面粉的面筋硬度的作用不一致，其內(nèi)在機制需進一步探究。

面粉面筋硬度隨著牛奶添加量的增加，其硬度也不斷提高，總體上牛奶對面粉的面筋硬度影響順序是：低筋粉＞中筋粉＞高筋粉；其中當牛奶添加量大時，低筋粉面筋硬度能夠提升28.7%，中筋粉面筋硬度增加19.2%，而高筋粉面筋硬度 提升10.4%。

2.2 食鹽、蔗糖和牛奶對小麥面筋彈性的影響

食鹽、蔗糖和牛奶對小麥面筋彈性的影響如圖2所示。

圖2 食鹽、蔗糖和牛奶對小麥面筋彈性的影響圖

由圖2看出，隨著食鹽含量的增加，小麥粉面筋彈性的強度也不斷提高，與對照相比當食鹽的加入量為1%時，高筋粉面筋彈性提高7.6%，達到472 g·s；中筋粉面筋的彈性到達322 g·s，提高了7.9%；低筋粉面筋的彈性提高的比例最高為8.8%，達到273 g·s。

蔗糖的添加能夠降低小麥粉面筋的彈性。當蔗糖添加量為5%時，高筋粉面筋彈性由對照的439 g·s降到371 g·s，下降15.5%，中筋粉和低筋粉的面筋變化趨勢與高筋粉面筋變化趨勢相似，隨著蔗糖添加量的增大，面筋的彈性不斷下降，但下降的比例分別為13.1%和7.4%。表明蔗糖對弱筋面粉面筋的彈性影響較小。

隨著牛奶添加量的增加，對于中筋粉和低筋粉面筋的彈性與對照相比有較大幅度的提高，當牛奶的添加量大時，高筋粉的面筋彈性由439 g·s提高到485 g·s，提高了10.7%；中筋粉添加牛奶后，其面筋的彈性達到385 g·s，提高了29.2%；低筋粉添加牛奶之后，其面筋彈性從251 g·s增加到361 g·s，提高了43.8%，超過了中筋面粉面筋的彈性；牛奶對小麥粉面筋彈性的影響順序為：低筋＞中筋＞高筋。

2.3 食鹽、蔗糖和牛奶對小麥面筋黏性的影響

食鹽、蔗糖和牛奶對小麥面筋黏性的影響如圖3所示。

圖3 食鹽、蔗糖和牛奶對小麥面筋黏性的影響圖

由圖3可以看出，高筋、中筋和低筋粉面筋的黏性差異不大，添加食鹽能夠增加小麥粉面筋的黏性；當食鹽含量到達1%時，與對照相比，高筋粉面筋黏性提高了16.9%，增加了24 g·s；中筋粉面筋黏性增加了16 g.s，提高了11.8%；低筋粉面筋的黏性增加了約8 g·s，提高了5.8%。

與對照相比，添加的蔗糖含量0%～5%時，除高筋粉面筋在3%時黏性稍微增加了4 g·s外，其余面粉面筋的黏性不同程度的下降；對于低筋面粉面筋黏性下降最大，達到16 g·s，降低12.3%，中筋粉面筋黏性降低8 g·s，降低比例為6.2%；高筋粉的面筋黏性下降5 g·s，降低3.5%；表明添加蔗糖能夠在一定程度上降低小麥粉面筋的黏性。

牛奶添加量對小麥面筋黏性的影響如圖3所示，隨著牛奶添加量的增加小麥粉面筋的黏性也不斷提高，且牛奶對面粉面筋黏性的影響順序為：中筋＞高筋＞低筋；與對照相比，當牛奶添加量大時，高筋粉面筋黏性增加68 g·s，增長49.1%；中筋粉面筋黏性增加68 g·s，提高了51.3%；低筋粉面筋的黏性增加了58 g·s，提高44.0%；表明面粉中添加牛奶能較大幅度提高面筋的黏性。

3 結論

在小麥面粉中添加少量的食鹽，可以提高面筋的硬度和黏彈性，有助于改善面團的力學特性。在面粉中添加一些蔗糖，對于面筋的硬度影響不大，但卻較大幅度降低面筋的黏彈性，弱化面筋的力學特性。在面粉中添加一定量的牛奶，可以提高面筋（尤其是低筋粉面筋）的硬度，同時，有助于提高面筋的黏性和彈性。

［1］Pe?a E，Bernardo A，Soler C，et al. Relationship between common wheat （Triticum aestivum L.） gluten proteins and dough rheological properties［J］.Euphytica，2004，143（1-2）：169-177.

［2］姚大年，劉廣田，朱金寶，等.小麥品種面粉黏度性狀及其與面條品質(zhì)的相關性研究［J］.中國農(nóng)業(yè)大學學報，1997（3）：52..

［3］王光瑞，周桂英，王瑞.焙烤品質(zhì)與面團形成和穩(wěn)定時間相關分析［J］.中國糧油學報，1997（3）：1-6.

［4］J Zhu，S Huang，K Khan，et al. Relationship of Protein Quantity， Quality and Dough Properties with Chinese Steamed Bread Quality［J］.Journal of Cereal Science，2001，33（2）：205-212.

［5］司學芝，周長智，王金水.麥谷蛋白和醇溶蛋白對小麥粉面團流變學特性影響的研究［J］.河南工業(yè)大學學報（自然科學版），2006，27（5）：22-25.

［6］吳偉都，王雅瓊，朱 慧，等.小麥粉面筋蛋白質(zhì)流變學特性的研究［J］.糧食與食品工業(yè)，2015，22（1）：16-18.

Effect of Addition of Salt， Milk and Sucrose on Mechanical Property of Wheat Gluten

Jia Feng， Liu Tiantian， Wang Zhenlei， Zhou Xiaopei， Liu Xiaolong， Wang Jinshui
（College of Bioengineering， Henan University of Technology， Zhengzhou 450001， China）

This article studied the effects of adding salt， milk or sugar on mechanical properties of wheat gluten in weak， medium and strong gluten wheat flour， respectively. The results showed that it could improve the hardness of gluten and gluten viscoelasticity in the dough to add a small amount of salt， and improve the mechanical properties of the flour. It had little effect on the hardness of gluten to add some sugar in the dough. However， it had greatly reduced the gluten viscoelasticity and weakened the mechanical properties of gluten. It could improve the hardness of gluten in the dough to add a certain amount of milk， especially the gluten hardness of low gluten flour， and improve gluten viscoelasticity， especially the viscous properties of gluten.

Wheat gluten； Mechanical property of gluten； Salt； Milk； Sucrose

TS211

10.16736/j.cnki.cn41-1434/ts.2016.14.026

鄭州市普通科技攻關計劃項目（編號：N2013G0077，小麥產(chǎn)后品質(zhì)劣變的分子機理研究）；河南省教育廳科學技術研究重點項目（編號 ：13A550166）；河南工業(yè)大學博士基金項目（編號 ：2012BS013）；河南工業(yè)大學?；A研究重點培育基金（編號 ：2013JCYJ05）。

賈峰（1974- ），男，河南禹州人，博士；主要研究方向為食品生物技術。

王金水。