沙棘果粉和酸棗粉對面粉特性的影響

崔 勇，董 劍,2，楊明明,2,*，趙萬春,2，李建芳,2，高 翔,2,*（.西北農(nóng)林科技大學(xué)農(nóng)學(xué)院，陜西 楊凌 7200；2.陜西省小麥工程技術(shù)研究中心，陜西 楊凌 7200）

沙棘果粉和酸棗粉對面粉特性的影響

崔 勇1，董 劍1,2，楊明明1,2,*，趙萬春1,2，李建芳1,2，高 翔1,2,*
（1.西北農(nóng)林科技大學(xué)農(nóng)學(xué)院，陜西 楊凌 712100；2.陜西省小麥工程技術(shù)研究中心，陜西 楊凌 712100）

為了解沙棘果粉和酸棗粉對面粉特性的影響，將沙棘果粉和酸棗粉按不同比例分別與小麥粉混合，使用快速黏度分析儀、粉質(zhì)儀、物性測試儀分析2 種添加物的添加量對面粉糊化、粉質(zhì)和凝膠質(zhì)構(gòu)特性的影響，并使用掃描電子顯微鏡對面筋的超微結(jié)構(gòu)進(jìn)行觀察。結(jié)果表明：隨著酸棗粉含量的增加（0%、1%、3%、5%、7%、9%），混粉的峰值黏度、低谷黏度、最終黏度呈下降趨勢，而當(dāng)沙棘果粉添加量為5%～9%時，混粉的上述糊化指標(biāo)明顯高于對照組；吸水率、硬度、膠黏性、咀嚼性逐漸降低，而形成時間、穩(wěn)定時間和粉質(zhì)質(zhì)量指數(shù)則先降低，后基本不變；掃描電子顯微鏡觀察顯示，2 種添加物均阻礙了面筋網(wǎng)絡(luò)的形成。因此，沙棘果粉和酸棗粉的添加均改變了面粉的糊化、粉質(zhì)、凝膠質(zhì)構(gòu)特性及面筋超微結(jié)構(gòu)。

糊化特性；粉質(zhì)特性；質(zhì)構(gòu)特性

崔勇, 董劍, 楊明明, 等. 沙棘果粉和酸棗粉對面粉特性的影響[J]. 食品科學(xué), 2016, 37(11): 24-29. DOI:10.7506/ spkx1002-6630-201611005. http://www.spkx.net.cn

CUI Yong, DONG Jian, YANG Mingming, et al. Infl uence of incorporation of sea buckthorn fruit powder a nd sour jujube powder on wheat fl our properties[J]. Food Science, 2016, 37(11): 24-29. (in Chinese with English abstract) DOI:10.7506/ spkx1002-6630-201611005. http://www.spkx.net.cn

面粉是重要的食品原料之一，它被用來制作各種各樣的面制品，如面包、饅頭、面條等。近年來，隨著人們生活水平的提高和健康意識的加強(qiáng)，消費(fèi)者對功能性食品的需求量正不斷增加[1]。

沙棘（Hippophae rhamnoides L.）是胡頹子科植物，廣泛分布于亞洲和歐洲。其漿果富含維生素、類黃酮、類胡蘿卜素、甾醇類和酚類等[2]。在中國和中亞，沙棘被用于傳統(tǒng)醫(yī)藥中。田俊生等[3]采用懸尾和強(qiáng)迫游泳實(shí)驗(yàn)觀察沙棘籽油對小鼠不動時間的影響，并采用慢性溫和不可預(yù)知應(yīng)激程序復(fù)制大鼠抑郁模型，結(jié)果發(fā)現(xiàn)沙棘籽油具有明顯的抗抑郁作用。而李剛等[4]發(fā)現(xiàn)沙棘Vp粉能顯著增強(qiáng)小鼠免疫力。據(jù)報道，它還有抗菌[5]、抗氧化[6]、抗炎和抗癌的作用[7]。此外，沙棘果實(shí)對預(yù)防心血管疾病、糖尿病、癌癥也有一定的功效[8]。

酸棗（Ziziphus jujuba Mill. var. spinosa (Bunge) Hu ex H. F. Chou）原產(chǎn)中國，是兼具生態(tài)和經(jīng)濟(jì)價值的重要野生物種[9]。近年來，俄羅斯、韓國等一些周邊國家也開始種植酸棗。酸棗具有很高的營養(yǎng)價值和藥用價值[9]。張惠芳等[10]發(fā)現(xiàn)酸棗多糖對小鼠急性CCl4性肝損傷具有明顯的治療作用。張舜波等[11]研究表明酸棗仁總皂苷對失眠有一定療效。研究人員發(fā)現(xiàn)酸棗果實(shí)具有抗病毒[12]、抗氧化[13]、抗癌、消炎的作用[14]。

沙棘和酸棗均具有重要的營養(yǎng)和藥用價值，然而有關(guān)2 種添加物對面粉品質(zhì)特性影響方面的研究較少。為了豐富沙棘和酸棗制品的多樣性，本實(shí)驗(yàn)將沙棘果粉和酸棗粉分別按不同的比例加入面粉中，使用黏度分析儀、物性測試儀、粉質(zhì)儀等儀器研究沙棘果粉和酸棗粉對面粉品質(zhì)的影響，為沙棘果粉和酸棗粉的合理利用提供一定的理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

“陜627”面粉（特一粉） 楊凌繁育中心國家小麥工程技術(shù)研究中心；沙棘果粉 陜西艾康沙棘制藥有限公司；酸棗粉 晉香齋食品專營店；安琪酵母 安琪酵母股份有限公司。

去離子水 陜西省小麥工程技術(shù)研究中心。

1.2 儀器與設(shè)備

RVA-Super3型快速黏度分析儀 澳大利亞Newport Scientific儀器公司；TA.XT Plus型物性測試儀 英國Stable Micro Systems公司；Farinograph-E電子型粉質(zhì)儀德國Brabender儀器公司；JSM-6360LV型掃描電子顯微鏡日本電子株式會社。

1.3 方法

1.3.1 小麥粉、沙棘果粉和酸棗粉成分分析

[15]為標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行成分測定。樣品的水分、灰分、粗纖維、粗脂肪和粗蛋白含量的測定分別依據(jù)44-15A Moisture：Air-Oven Methods、08-01 Ash：Basic Method、32-10 Crude Fiber in Flours, Feeds, and Feedstuffs、30-25 Crude Fat in Wheat, Corn, and Soy Flour, Feeds, and Mixed Feeds和46-13 Crude Protein：Micro-Kjeldahl Method方法進(jìn)行。

1.3.2 混粉制備

小麥粉、沙棘果粉、酸棗粉過80 目篩，然后按質(zhì)量分?jǐn)?shù)與小麥粉進(jìn)行配粉，沙棘果粉或酸棗粉所占的比例分別是0%、1%、3%、5%、7%、9%，配粉后充分混勻。

1.3.3 糊化特性

樣品的峰值黏度、低谷黏度、稀懈值、最終黏度和反彈值等指標(biāo)通過快速黏度分析儀進(jìn)行檢測。檢測前，取3.5 g樣品（14%濕基）與25.0 g去離子水充分混合，再經(jīng)過程序化的加熱和冷卻循環(huán)，得到樣品的糊化指標(biāo)。

1.3.4 凝膠質(zhì)構(gòu)特性

將快速黏度分析儀（rapid visco analyzer，RVA）檢測后的樣品在4 ℃條件下放置24 h，用于測定凝膠的質(zhì)構(gòu)特性。采用TA.XT Plus型物性測試儀進(jìn)行質(zhì)構(gòu)特性分析，主要參數(shù)為：探頭：P/0.5R，測前速率：1 mm/s，測試速率：0.5 mm/s，測后速率：1 mm/s，觸發(fā)力：5.0 g，測定高度：5 mm，中間停留時間：5 s。

1.3.5 粉質(zhì)特性

利用德國Farinograph-E電子型粉質(zhì)儀中的揉面缽（規(guī)格是50 g）按照參考文獻(xiàn)[15]標(biāo)準(zhǔn)中的54-21 Farinograph Method for Flour方法測定。稱取50 g樣品（14%濕基），啟動揉面器揉和面粉1 min后，立即用滴定管自揉面缽右前角加入適宜水量，并用刮片將黏在內(nèi)壁的碎面刮入面團(tuán)，隨后粉質(zhì)儀程序化運(yùn)行，測試結(jié)束后，得到面團(tuán)吸水率、形成時間、穩(wěn)定時間、粉質(zhì)質(zhì)量指數(shù)等粉質(zhì)參數(shù)。

1.3.6 面團(tuán)掃描電子顯微鏡觀察

每100 g小麥面粉中分別添0、1、3 g沙棘果粉或酸棗粉，混合均勻后和成面團(tuán)，面團(tuán)醒發(fā)時間為90 min，然后拉伸搓圓。從面團(tuán)中取出3～5 mm3的小面團(tuán)作為測試樣品，按照Mei Caiying等[16]的方法對用于掃描電鏡觀察的樣品進(jìn)行處理，并用JSM-6360LV型掃描電子顯微鏡觀察，加速電壓為15 kV，放大倍數(shù)為1 200 倍。

1.4 數(shù)據(jù)分析

各測試均3 次重復(fù)，使用Statistix 8.0軟件對實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，顯著性水平為P＜0.05。

2 結(jié)果與分析

2.1 成分分析

小麥粉、沙棘果粉和酸棗粉的水分、灰分、粗纖維、粗脂肪和粗蛋白的檢測結(jié)果如表1所示，小麥粉含有10.03%的水分、0.36%的灰分、0.32%的粗纖維、1.33%的脂肪和11.80%的蛋白質(zhì)。與小麥粉相比，沙棘果粉和酸棗粉的灰分含量明顯偏高（1.56%和5.64%），而蛋白質(zhì)含量卻顯著偏低（1.96%和5.98%）。因此，添加沙棘果粉和酸棗粉能提高面制品中灰分的含量。當(dāng)小麥粉中添加香蕉粉[17]時，也可以提高混粉中上述成分的含量。沙棘[18]和酸棗[19]中還有高含量的碳水化合物，因此沙棘果粉和酸棗粉有較高的熱量。

表1 小麥粉、沙棘果粉和酸棗粉化學(xué)成分分析Table 1 Chemical compositions of wheat flfl our, sea buckthorn fruit powder and sour jujube powder

2.2 糊化特性

淀粉糊化是烹煮食品過程中重要的環(huán)節(jié)，而糊化特性則是反應(yīng)淀粉品質(zhì)的重要指標(biāo)。其中峰值黏度是充分吸水膨脹后的淀粉?；ハ嗄Σ翉亩箻悠佛ざ壬咚拢从沉说矸鄣呐蛎浤芰?，也顯示了樣品結(jié)合水的能力。而最終黏度則可以反映待測樣品在冷卻過程中的回生情況。

表2 添加沙棘果粉和酸棗粉對面粉糊化特性的影響Table 2 Pasting properties of wheat fl our replaced with increasing quantities of SBFP or SJPP

由表2可知，隨著酸棗粉添加量的增加，混粉的峰值黏度、低谷黏度、稀懈值、最終黏度分別從2 513.3、1 531.3、982.0、2 615.3 cP降為2 157.0、1 235.3、921.7、2 247.0 cP。然而，添加沙棘果粉時，混粉峰值黏度、低谷黏度、最終黏度一開始隨添加量的增大而降低或基本不變（0%～3%），繼續(xù)添加，混粉糊化指標(biāo)卻明顯高于對照面粉（5%～9%）。混粉糊化特性的改變可能與樣品中直、支鏈淀粉含量的變化、添加物的吸水能力、添加物與淀粉顆粒的互作等因素有關(guān)。

Wu等[20]分別將0.1%、0.2%和0.5%的磷酸鹽加入米粉時發(fā)現(xiàn)，隨著磷酸鹽含量的增加，混粉的峰值黏度、低谷黏度、稀懈值、最終黏度逐漸降低。當(dāng)面粉中添加不同比例的啤酒糟（0%、15%、25%、35%）時，混粉的上述指標(biāo)也呈現(xiàn)下降的趨勢[21]。此外，Li Wenhao[22]和Alviola[23]等也有相似的報道。研究人員的上述研究與本實(shí)驗(yàn)中添加酸棗粉時混粉糊化參數(shù)的變化趨勢相一致。然而，Sun Qingjie等[24]發(fā)現(xiàn)隨著木糖醇含量的增高（0%～20%），小麥-木糖醇混粉的峰值黏度、低谷黏度、最終黏度和稀懈值則呈上升的趨勢。

2.3 凝膠質(zhì)構(gòu)特性

凝膠硬度、黏附性、彈性、凝聚性、膠黏性、咀嚼性的檢測結(jié)果列于表3。硬度指物性測試儀第1次壓縮時的最大峰值，小麥-沙棘果粉及小麥-酸棗粉混粉凝膠的硬度均隨各自添加物含量的提高而降低。小麥-沙棘果粉的硬度從125.84 g降為56.33 g，小麥-酸棗粉的硬度則從125.84 g降為91.90 g?；旆勰z硬度的下降可能與添加物的添加導(dǎo)致淀粉含量的下降，尤其是直鏈淀粉含量有關(guān)[25]。黏附性指第1次壓縮曲線到達(dá)零點(diǎn)至第2次壓縮曲線開始間曲線的負(fù)面積。小麥-沙棘果粉凝膠的黏附性剛開始隨沙棘果粉的添加而顯著下降，當(dāng)沙棘果粉的添加量超過3%時，混粉凝膠的黏附性幾乎不變。然而，小麥-酸棗粉凝膠的黏附性卻隨著酸棗粉的添加而呈下降趨勢。

表3 添加沙棘果粉和酸棗粉對面粉凝膠質(zhì)構(gòu)特性的影響Table 3 Texture properties of wheat fl our gel with different levels of SBFP or SJP addeedd

凝膠彈性為變形樣品在去掉壓力后恢復(fù)到變形前的高度比例，而凝聚性則反映出樣品承受2 次形變的能力。由表3可知，添加1%沙棘果粉和1%酸棗粉對凝膠彈性影響不大，當(dāng)添加量超過3%時，小麥-沙棘果粉與小麥-酸棗粉混粉凝膠的彈性和凝聚性均明顯高于對照組（0%添加量）。這說明，較高含量的沙棘果粉/酸棗粉可以顯著改變混粉凝膠的彈性和凝聚性，有助于增強(qiáng)凝膠內(nèi)部的結(jié)合，提高凝膠恢復(fù)形變的能力。Alamri等[26]將秋葵膠加入土耳其豆淀粉時，上述指標(biāo)也出現(xiàn)增高的現(xiàn)象。此外，凝膠的膠黏性和咀嚼性隨著沙棘果粉或酸棗粉添加量的增大而降低。

2.4 粉質(zhì)特性

粉質(zhì)參數(shù)是評價面粉內(nèi)在品質(zhì)的重要指標(biāo)。添加其他物質(zhì)對面團(tuán)特性的改變可以通過粉質(zhì)指標(biāo)的變化體現(xiàn)出來。如表4所示，在0%～9%的添加量范圍內(nèi)，面團(tuán)吸水率隨沙棘果粉或酸棗粉的添加而顯著降低。小麥-沙棘果粉面團(tuán)的吸水率從68.70%降為59.43%，小麥-酸棗粉面團(tuán)的吸水率也從68.70%降到65.43%。而且相同添加量時，小麥-酸棗粉面團(tuán)的吸水率高于小麥-沙棘果粉面團(tuán)。面團(tuán)吸水率的變化可能與混粉蛋白質(zhì)含量的變化、添加物的吸水能力等有關(guān)。Nata?a[27]和呂俊麗[28]等分別向面粉中添加蕎麥粉和水蘇糖時也發(fā)現(xiàn)相似的下降趨勢。

表4 添加沙棘果粉和酸棗粉對面團(tuán)粉質(zhì)特性的影響Table 4 Farinograph properties of wheat fl our paste with different levels of SBFP or SJP added

形成時間是面粉從開始加水到面團(tuán)達(dá)到最大轉(zhuǎn)矩的時間，這反映了食品加工過程中的和面時間。此指標(biāo)受面粉蛋白質(zhì)含量及其質(zhì)量的影響[29]。由表4可知，在0%～5%范圍內(nèi)，隨著沙棘果粉的添加，面團(tuán)形成時間顯著降低，當(dāng)繼續(xù)增加添加物的含量（5%～9%）時，面團(tuán)形成時間基本不變。添加酸棗粉時，面團(tuán)形成時間一開始也隨添加量的增加而顯著下降（0%～3%），當(dāng)添加量超過3%后，面團(tuán)形成時間趨于一致。上述結(jié)果表明，添加沙棘果粉和酸棗粉均能縮短面團(tuán)形成時間，這利于節(jié)省時間，提高面制品制作效率。當(dāng)Ahmad等[30]將綠茶粉加入面粉時，面團(tuán)形成時間則呈現(xiàn)上升的趨勢。

面團(tuán)穩(wěn)定時間是粉質(zhì)曲線從到達(dá)500 FU標(biāo)線到離開500 FU標(biāo)線的時間。穩(wěn)定時間越長，則面團(tuán)的強(qiáng)度越大、耐揉性越好。由表4可知，當(dāng)添加量在0%～3%時，小麥-沙棘果粉面團(tuán)的穩(wěn)定時間隨添加物的增加而顯著降低，此后面團(tuán)穩(wěn)定時間變化不大。而小麥-酸棗粉面團(tuán)的穩(wěn)定時間開始時也隨酸棗粉的添加而降低，當(dāng)添加量超過3%時，面團(tuán)穩(wěn)定時間基本不變。Xu Yingying[31]和Ahluwalia[32]等分別將亞麻籽粉、萬壽菊粉混入面粉時，面團(tuán)穩(wěn)定時間也出現(xiàn)下降的趨勢。粉質(zhì)質(zhì)量指數(shù)是決定面團(tuán)質(zhì)量的重要指標(biāo)[33]。隨著沙棘果粉、酸棗粉的添加，面團(tuán)粉質(zhì)質(zhì)量指數(shù)從90.33降為51.33和54.00。弱化度是粉質(zhì)曲線到達(dá)峰值后12 min 時，譜帶中心線從500 FU 標(biāo)線下降的距離。弱化度越高，則面團(tuán)的面筋網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)越差，對機(jī)械攪拌的承受性越低。在0%～7%范圍內(nèi)，小麥-沙棘果粉及小麥-酸棗粉的弱化度均隨添加量的增加而增大。

本實(shí)驗(yàn)中上述參數(shù)的降低可能與果粉的添加稀釋了蛋白質(zhì)的含量，進(jìn)而影響到面筋網(wǎng)絡(luò)的形成與擴(kuò)展有關(guān)。當(dāng)沙棘果粉、酸棗粉添加量較大時，面團(tuán)形成時間、穩(wěn)定時間、粉質(zhì)質(zhì)量指數(shù)變化不大，這可能是添加物中的多糖分子間交聯(lián)形成網(wǎng)絡(luò)，并與面筋蛋白相互作用引起的。同樣，Teng Yuefei[34]、T?m?s k?zi[35]和Onyango[36]等的研究中也發(fā)現(xiàn)了隨添加物含量的增加，面團(tuán)穩(wěn)定時間、粉質(zhì)質(zhì)量指數(shù)降低，而弱化度升高的現(xiàn)象。

2.5 掃描電子顯微鏡分析

面團(tuán)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)如圖1所示，對照面團(tuán)（圖1a）中淀粉顆粒多浸沒在蛋白質(zhì)中，面筋網(wǎng)絡(luò)連續(xù)。當(dāng)添加1%沙棘果粉（圖1b）時，面筋網(wǎng)絡(luò)開始斷裂，更多淀粉顆粒無法被蛋白質(zhì)包裹。添加3%沙棘果粉（圖1c）時，淀粉顆粒與面筋網(wǎng)絡(luò)的分離更加明顯。當(dāng)0%、1%和3%的酸棗粉混入面粉時，面團(tuán)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)也出現(xiàn)相似的變化。Dhinda等[37]同樣有添加物阻礙面筋網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)形成的報道。

圖1 添加沙棘果粉和酸棗粉對面團(tuán)微觀結(jié)構(gòu)的影響Fig. 1 Effect of adding sea buckthorn fruit powder or sour jujube powder on the microstructure of dough

3 結(jié) 論

隨著酸棗粉含量的增加，混粉的峰值黏度、低谷黏度、最終黏度呈現(xiàn)下降趨勢，而當(dāng)添加沙棘果粉時，上述3 個糊化參數(shù)一開始隨添加量的增大而降低或基本不變（0%～3%），之后混粉的糊化指標(biāo)則明顯高于對照（5%～9%）?；旆畚省⒂捕?、膠黏性、咀嚼性隨沙棘果粉和酸棗粉的添加而降低，面團(tuán)形成時間、穩(wěn)定時間和粉質(zhì)質(zhì)量指數(shù)則先降低之后變化不大。相同添加量條件下，小麥-酸棗粉混粉的吸水率、穩(wěn)定時間、粉質(zhì)質(zhì)量指數(shù)、硬度、黏附性、膠黏性、咀嚼性均高于小麥-沙棘果粉混粉。同時，掃描電子顯微鏡觀察顯示，沙棘果粉和酸棗粉的添加均會阻礙面筋網(wǎng)絡(luò)的形成。

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Infl uence of Incorporation of Sea Buckthorn Fruit Powder and Sour Jujube Powder on Wheat Flour Properties

CUI Yong1, DONG Jian1,2, YANG Mingming1,2,*, ZHAO Wanchun1,2, LI Jianfang1,2, GAO Xiang1,2,*
(1. College of Agronomy, Northwest A&F University, Yangling 712100, China; 2. Wheat Engineering Research Center of Shaanxi Province, Yangling 712100, China)

Sea buckthorn and sour jujube, both rich in nutritional and bioactive substances, have important medicinal values. The aim of this study was to investigate the effect of different incorporation levels (0%, 1%, 3%, 5%, 7%, and 9%) of sea buckthorn or sour jujube powder on the properties of wheat fl our. The pasting, farinograph and gel texture properties of blends were measured by rapid visco analyzer, farinograph and texture analyzer, respectively. Thereafter, the ultrastructure of gluten was determined by scanning electron microscopy. The results of the present study showed that the peak, trough and fi nal viscosity of samples decreased with increasing addition of sour jujube powder (SJP), while sea buckthorn fruit powder (SBFP) at high levels (5%–9%) could increase the values of pasting parameters. With increasing sea buckthorn fruit powder or sour jujube powder content, water-absorbing capacity, hardness, gumminess and chewiness decreased, whereas dough development time, stability time and farinograph quality number decreased at first, and then tended to remain constant. Scanning electron microscopy images also showed that SJP and SBFP weaken the gluten-starch network of dough. Therefore, the addition of SJP and SBFP can lead to changes in pasting properties, farinograph properties, gel texture properties of blends and gluten ultrastructure.

pasting properties; farinograph properties; texture properties

10.7506/spkx1002-6630-201611005

TS213.2

A

2015-09-10

“十二五”農(nóng)村領(lǐng)域國家科技計(jì)劃項(xiàng)目（2011AA100501）；國家現(xiàn)代農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系建設(shè)專項(xiàng)（CARS-3-2-47）作者簡介：崔勇（1986—），男，博士研究生，主要從事小麥品質(zhì)研究。E-mail：cuiyong30@163.com

*通信作者：楊明明（1984—），男，講師，博士，主要從事小麥品質(zhì)研究。E-mail：myang@nwsuaf.edu.cn

高翔（1960—），男，教授，博士，主要從事小麥品質(zhì)研究。E-mail：gx@nwsuaf.edu.cn