添加辣木葉粉對(duì)小麥粉面團(tuán)品質(zhì)的影響

朱 宏，仇 菊，梁克紅，盧林綱，王 靖*

（農(nóng)業(yè)部食物與營(yíng)養(yǎng)發(fā)展研究所，北京 100081）

辣木又稱鼓槌樹，是多年生熱帶落葉喬木，原產(chǎn)印度北部[1]。辣木生長(zhǎng)迅速、適應(yīng)性強(qiáng)。辣木葉中含有豐富的營(yíng)養(yǎng)成分與功能成分。約25 g的辣木葉干粉就含有幼兒每日所需270%的VA，42%的蛋白質(zhì)，125%的鈣，70%的鐵及22%的VC。對(duì)懷孕和哺乳期婦女而言，辣木葉亦可維持哺乳期婦女、胎兒或嬰兒的健康，提供大量的鐵、蛋白質(zhì)、銅、硫和VB等[2]。辣木葉具有降血糖、保護(hù)心臟和肝臟、治療潰瘍、抗癌、抗菌消炎等作用[3-4]。由于豐富的營(yíng)養(yǎng)成分與功能性，辣木葉已經(jīng)成為一種健康食品和膳食補(bǔ)充劑，被添加在面包、餅干、酸奶和奶酪等食品中[5]。

目前，功能性小麥粉的研發(fā)逐漸興起，即在小麥粉中適量添加營(yíng)養(yǎng)強(qiáng)化成分，包括單一維生素或礦物質(zhì)，以及天然植物成分[6]。利用綠茶粉、野生水果粉等改善小麥粉的加工與營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)的研究已經(jīng)取得一些進(jìn)展。黃赟赟等[7]發(fā)現(xiàn)在小麥粉中添加6%的綠茶粉，有利于改善小麥面團(tuán)的面筋網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，優(yōu)化其加工性能。Barbara等[8]在全麥粉中分別添加5%接骨木、山楂、山梨等野生水果的凍干粉，不僅提高了全麥面包的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值、抗氧化活性，還減緩了全麥面包淀粉消化速度。此外，采用超微粉碎技術(shù)可以改善和減弱添加膳食補(bǔ)充成分對(duì)小麥粉面團(tuán)的影響[9]。超微粉碎技術(shù)是生產(chǎn)果蔬粉的新興技術(shù)，其利用機(jī)械或流體動(dòng)力將直徑在3 mm以上的物料顆粒粉碎至10～25 μm。果蔬粉經(jīng)過超微粉碎后，流動(dòng)性更好，粒度分布更均勻，其中的營(yíng)養(yǎng)成分也能更好地被人體吸收[10]。

本實(shí)驗(yàn)以辣木葉粉作為膳食補(bǔ)充劑，添加到小麥粉中，選取粉質(zhì)特性、面團(tuán)拉伸特性以及糊化特性等重要的面團(tuán)品質(zhì)參數(shù)作為指標(biāo)，評(píng)價(jià)添加不同粒徑辣木葉粉對(duì)小麥粉面團(tuán)的影響，同時(shí)研究超微粉碎辣木葉粉對(duì)小麥粉面團(tuán)流變性質(zhì)的改善程度，以明確辣木葉粉對(duì)小麥粉面團(tuán)品質(zhì)的影響，為辣木葉粉在面制品工業(yè)的應(yīng)用提供理論參考。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

多用途麥芯小麥粉，由河北金沙河面業(yè)有限責(zé)任公司提供。辣木葉粗粉由云南德宏森寶科技開發(fā)有限公司提供，記為“原粉”。將辣木葉原粉樣品分別通過60、80、100 目篩，備用。在面粉中以5%的比例，加入辣木葉粉，混合均勻。

XQM-2L行星球磨機(jī) 長(zhǎng)沙天創(chuàng)粉末技術(shù)有限公司；Mastersizer 3000激光粒度分析儀 英國(guó)Malvern公司；CM-700d分光測(cè)色計(jì) 日本Konica Minolta公司；Farinograph-E粉質(zhì)儀、Extensograph-E拉伸儀、MICRO Visco-Amylo-Graph糊化儀 德國(guó)Brabender有限公司。

1.2 方法

1.2.1 超微粉碎

使用行星球磨機(jī)對(duì)辣木葉原粉樣品進(jìn)行處理。將樣品與氧化鋯球按體積比1∶2混合，碾磨5 h。形成超微粉碎樣品。

1.2.2 辣木葉粉粒徑測(cè)定

通過激光粒度分析儀測(cè)量由不同制備方法得到的辣木葉粉末的粒度分布。粒度分布由D0.1、D0.5和D0.9值表征。D0.1、D0.5和D0.9值分別是樣品累積粒度分布百分比為10%、50%和90%所對(duì)應(yīng)的粒徑。粒徑分布的寬度可以用粒徑的均一度表征。均一度可通過以下式計(jì)算：

1.2.3 辣木葉粉及混合面粉的顏色測(cè)定

采用分光測(cè)色計(jì)測(cè)定辣木葉粉樣品與混合面粉樣品的顏色。使用CIE顏色參數(shù)：L*從黑（0）到白（100）；a*從綠色（-）到紅色（+）；b*從藍(lán)色（-）到黃色（+）。

1.2.4 水分與粉質(zhì)特性的測(cè)定

水分測(cè)定參照GB 5497—1985《糧食油料檢驗(yàn) 水分測(cè)定》。粉質(zhì)特性測(cè)定參照GB/T 14614—2006《小麥粉 面團(tuán)的物理特性-吸水量和流變學(xué)特性的測(cè)定粉質(zhì)儀法》。采用粉質(zhì)儀測(cè)量和記錄小麥粉在加水后面團(tuán)形成以及擴(kuò)展過程中的稠度隨時(shí)間變化的曲線，得到該曲線的各特征值，包括吸水率、面團(tuán)形成時(shí)間、穩(wěn)定時(shí)間、弱化度等。粉質(zhì)儀轉(zhuǎn)速63.0 r/min，預(yù)混1 min后加入蒸餾水使面團(tuán)最大稠度接近500 FU。

1.2.5 面團(tuán)拉伸特性的測(cè)定

拉伸特性測(cè)定參照GB/T 14615—2006《小麥粉 面團(tuán)的物理特性流變學(xué)特性的測(cè)定 拉伸儀法》。稱取150 g預(yù)混粉在粉質(zhì)儀中調(diào)制得到面團(tuán)，和面1 min、停止5 min、繼續(xù)和面2 min的程序于粉質(zhì)儀上揉混面團(tuán)，準(zhǔn)確稱取150 g面團(tuán)連續(xù)放入揉圓器、成型器搓揉形成面棍，放置在醒發(fā)室中醒發(fā)，在45 min時(shí)取出，拉伸測(cè)試面塊直至斷裂并記錄所需的拉伸阻力。拉伸圖譜在顯示了所施加的拉伸力相對(duì)于拉伸長(zhǎng)度的函數(shù)關(guān)系，分析指標(biāo)包括：面團(tuán)延伸性、面團(tuán)最大抗延伸阻力。

1.2.6 糊化特性的測(cè)定

采用糊化儀測(cè)定小麥粉的糊化特性。測(cè)定條件為從30 ℃開始以7.5 ℃/min的升溫速率加熱至92 ℃，在92 ℃保持5 min，然后以同樣速率降溫至50 ℃，保持5 min，按恒定速率250 r/min上升或下降，量程300 mg，在加熱狀態(tài)下，測(cè)定糊化溫度、峰值黏度、衰減值和回生值。

1.3 數(shù)據(jù)處理

采用SPSS 19.0軟件中ANOVA模塊的Duncan方法對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行差異顯著性分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 辣木粉粒徑分布

表1 辣木葉粉末的粒徑大小Table 1 Average particle size of MOLPs

如表1所示，超微粉碎粉末和60 目樣品的中位粒徑D0.5分別為148.1 μm和22.1 μm。結(jié)果表明經(jīng)過超微粉碎處理后平均粒徑大幅降低，且中位粒徑低于25 μm，成功制得超微粉[11]。均一度表征粒度分布的寬度，小的均一度表示粉末粒徑集中在相對(duì)較窄的范圍內(nèi)[12]。60 目樣品的均一度較低，超微粉碎樣品的均一度較高，說明60 目樣品的均一度較好。這是因?yàn)樵诔⒎鬯榈倪^程中，一部分顆粒被粉碎到了很小的粒徑，如超微粉碎樣品的D0.1僅為5.0 μm，這使得想要獲得均一度較低的超微粉難度增加。與其他研究制備的超微粉相比（甜菜渣粉末，均一度為2.9[13]），本實(shí)驗(yàn)制備的超微辣木葉粉具有相似的均一度。

2.2 不同粒徑辣木粉以及添加辣木葉粉對(duì)小麥粉顏色的影響

表2 辣木葉粉末的顏色差異Table 2 Color difference of MOLPs

由于辣木葉富含蛋白質(zhì)、維生素、礦物質(zhì)，可以作為功能食品的原料，添加到其他食品中。此時(shí)，顏色就成為辣木葉粉末的重要品質(zhì)，會(huì)直接影響食品的感官品質(zhì)。不同粒徑的辣木葉粉末的顏色值如表2所示。由表2可知，L*值和隨著辣木葉粉末顆粒粒徑的減小而增加，超微粉碎顯著增加了粉末的亮度。超微粉碎可以增加辣木粉亮度的原因是，顆粒粒徑的減小使其表面積增加，使得纖維素、半纖維素、蛋白質(zhì)等的內(nèi)部結(jié)構(gòu)暴露，增加了光線的反射，提高了亮度[14-15]。通常情況下，物料經(jīng)過超微粉碎后亮度均會(huì)增加，例如綠茶粉、姜粉[10,16]。

表3 添加辣木葉粉末的小麥粉的顏色差異Table 3 Color difference of wheat flour with added MOLPs

本實(shí)驗(yàn)同時(shí)分析了不同粒徑辣木葉粉與小麥粉混合后，對(duì)小麥粉顏色影響的差異。如表3所示，添加普通粉碎過篩后辣木葉粉的小麥粉樣品，亮度都有一定程度的下降。雖然添加原粉的樣品，亮度沒有顯著變化，但是由于粉末粗糙，肉眼可以觀察到面粉中有黑點(diǎn)分布，影響整體感官品質(zhì)。加入超微粉碎辣木葉粉末的樣品，亮度不僅沒有下降，還有所升高。此外，a*、b*值也最和小麥面粉相近。說明添加超微辣木葉粉，不僅不會(huì)影響小麥粉的色澤，由于超微辣木粉本身亮度較高，還可以增加小麥粉的亮度。

2.3 添加辣木葉粉對(duì)小麥粉粉質(zhì)特性的影響

表4 添加辣木葉粉對(duì)小麥粉水分以及吸水率的影響Table 4 Effect of MOLPs on water content and absorption of wheat flour%

如表4所示，與小麥粉樣品相比，添加辣木葉粉的樣品的吸水率并沒有顯著性差異，表明僅添加5%辣木葉粉不會(huì)影響小麥粉的吸水率。添加不同物質(zhì)，會(huì)使面粉吸水率增加、下降或不變，取決于添加物質(zhì)本身吸水率的大小[17]。

圖1 辣木葉粉粒徑對(duì)小麥粉面團(tuán)形成時(shí)間、穩(wěn)定時(shí)間的影響Fig. 1 Effect of MOLPs on dough development time and stability time

由圖1可知，添加辣木葉粉后，面團(tuán)形成時(shí)間和穩(wěn)定時(shí)間均顯著下降。隨著辣木葉粉粒徑減小，形成時(shí)間和穩(wěn)定時(shí)間下降的幅度減小。面團(tuán)的形成時(shí)間指以從加水點(diǎn)起至粉質(zhì)曲線到達(dá)最大稠度時(shí)刻的時(shí)間間隔，反應(yīng)面團(tuán)面筋強(qiáng)度與質(zhì)量。面團(tuán)形成時(shí)間越長(zhǎng)，表明面粉的筋力越強(qiáng)，在制作面團(tuán)制品時(shí)所需的和面時(shí)間也越長(zhǎng)。本實(shí)驗(yàn)中，未添加辣木葉粉的小麥粉面團(tuán)形成時(shí)間為4 min，添加5%的辣木葉粉后，形成時(shí)間均下降到3 min左右。粒徑差異對(duì)面團(tuán)形成時(shí)間的影響并沒有顯著性差異，這可能由于辣木粉的添加僅降低了面筋的含量比例。穩(wěn)定時(shí)間指以粉質(zhì)曲線的上邊緣首次與500 FU標(biāo)線相交至下降離開500 FU標(biāo)線兩點(diǎn)之間的時(shí)間差值，反應(yīng)和面過程中機(jī)械攪拌對(duì)面團(tuán)固有操作性能的破壞速度，表征小麥粉的耐攪拌性能。一般高筋面粉的穩(wěn)定時(shí)間在8 min以上，適合制作面包等發(fā)酵食品；中筋面粉的穩(wěn)定時(shí)間在3～5 min之間，適合制作饅頭、面條等制品；低筋面粉的穩(wěn)定時(shí)間在2.5 min以下，適合制作糕點(diǎn)類食品[18]。添加辣木葉粉后，面團(tuán)的穩(wěn)定時(shí)間從5.3 min顯著下降至2 min左右，說明面筋強(qiáng)度下降。這是由于面筋濃度被辣木葉粉稀釋。弱化度以面團(tuán)到達(dá)形成時(shí)間點(diǎn)時(shí)曲線帶寬的中間值和此點(diǎn)后12 min出曲線帶寬的中間值之間高度的差值表示，也表征小麥粉的耐攪拌性能。弱化度越大，面筋越弱，面團(tuán)越易流變，可操作性變差。添加辣木葉粉后，小麥面粉的弱化度值均顯著增加，也說面粉面筋強(qiáng)度降低，韌性減弱。有研究指出將糙米粉添加到小麥粉中也會(huì)造成類似的現(xiàn)象，糙米粉的加入稀釋了面粉中的面筋蛋白，破壞了面團(tuán)的連續(xù)性，不易形成穩(wěn)定的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，從而導(dǎo)致面團(tuán)形成時(shí)間和穩(wěn)定時(shí)間下降, 并且面團(tuán)在機(jī)械力和加熱的雙重作用下蛋白質(zhì)的弱化度不斷增加[19]。形成時(shí)間、穩(wěn)定時(shí)間以及弱化度3 個(gè)指標(biāo)從不同角度表征了面筋強(qiáng)度的大小。添加辣木葉粉后，這3 個(gè)指標(biāo)均說明面筋強(qiáng)度被弱化了。這是因?yàn)?，一方面辣木葉粉中不含有面筋蛋白，5%的添加量足以稀釋小麥粉原有的面筋含量；另一方面辣木葉粉中含有阻礙面筋形成的成分，如纖維素等。

2.4 添加辣木葉粉對(duì)小麥粉面團(tuán)拉伸特性的影響

圖2 辣木葉粉粒徑對(duì)小麥面團(tuán)拉伸阻力、延伸度的影響Fig. 2 Effect of MOLPs on maximum tensile resistance and extensibility of dough

如圖2所示，添加辣木葉粉后，面團(tuán)的最大拉伸阻力、延伸度都呈顯著下降的趨勢(shì)。最大拉伸阻力由234.9 BU下降至130 BU左右，尤其是添加粒徑較大的辣木葉粉后，最大拉伸阻力下降至114.7 BU。延伸度從143.1 mm下降至120～130 mm。這可能是由于添加辣木葉粉后，不僅稀釋了面筋含量，還阻礙了面筋蛋白分子的相互纏繞，從而使得醒發(fā)后的面筋筋力弱化，彈性減弱。但是降低辣木葉粉的粒徑，可以減弱辣木葉粉對(duì)面筋蛋白形成的影響。拉伸性能一定程度減弱后，面粉不再適合制作發(fā)酵面制品，但是適合制作面條制品，尤其是拉面。很多情況下，在小麥粉中添加營(yíng)養(yǎng)強(qiáng)化成分會(huì)降低其拉伸性能。例如，在小麥粉中添加5%的魔芋精粉，會(huì)顯著降低其拉伸性能，表現(xiàn)為面團(tuán)的拉伸阻力、最大拉伸阻力、拉伸曲線面積的指標(biāo)顯著降低[20]。該研究認(rèn)為：魔芋精粉中的多糖改變了面團(tuán)的水分分布，面筋蛋白結(jié)合的水分子向吸濕性更強(qiáng)的魔芋葡甘露聚糖轉(zhuǎn)移，形成了具有流動(dòng)性和潤(rùn)滑作用的凝膠，阻礙了面筋蛋白的相互纏繞，從而使醒發(fā)過后的面筋筋力變?nèi)?，彈性減弱[21]。辣木葉粉中也含有多糖類成分[22]，可能也通過此機(jī)制影響面團(tuán)的拉伸性能。少數(shù)情況下，添加營(yíng)養(yǎng)強(qiáng)化成分，如綠茶粉，可顯著提升小麥面團(tuán)的拉伸性能，不過原因仍不明確[7]。在實(shí)際生產(chǎn)中，可以通過添加無機(jī)鹽或親水膠體等面團(tuán)性質(zhì)改良劑，來彌補(bǔ)因?yàn)樘砑永蹦救~粉等膳食補(bǔ)充成分而造成的拉伸性能下降[23-24]。

2.5 添加辣木葉粉對(duì)小麥粉糊化特性的影響

表5 辣木葉粉粒徑對(duì)小麥面粉糊化特性的影響Table 5 Effect of MOLPs on gelatinization properties of wheat starch

如表5所示，添加辣木葉粉對(duì)小麥面粉的糊化溫度影響并不明顯。添加辣木葉粉后，小麥粉的峰值黏度由531 BU顯著下降至303～355 BU的水平，并且添加辣木葉粉粒徑越小，峰值黏度下降的幅度越大。陳建省等[25]在小麥粉中添加不同粒徑的麥麩也得到類似結(jié)果。辣木葉粉中也含有一定含量的膳食纖維[26]，與麥麩相似，這些成分使得峰值黏度下降。小麥粉中淀粉的組成、粒度、淀粉破損程度以及小麥粉中蛋白質(zhì)都是影響小麥粉糊化特性的重要因素[27-28]。此外，小麥粉中的水分子的移動(dòng)與水合作用也會(huì)影響糊化特性[28]。添加辣木葉粉不會(huì)改變淀粉的組成、粒度以及破損程度。所以，糊化特性改變的原因可能是添加辣木葉粉改變了小麥粉中蛋白的組成，也影響了水分子的移動(dòng)和水合作用。峰值黏度是反映糊化特性的重要參數(shù)，同時(shí)也是決定面條品質(zhì)優(yōu)劣的有效指標(biāo)。一般來說，峰值黏度越高，面條更加順滑[29]。因此，在小麥粉中添加辣木葉粉，將會(huì)使得其制作的面條順滑程度下降。添加辣木葉粉后，小麥粉的衰減值上升，且添加的粒徑越大，衰減值上升的幅度越大。相對(duì)峰值黏度，衰減值對(duì)蘭州拉面的感官品質(zhì)影響更大，相對(duì)較低的衰減值可以制得感官品質(zhì)更好的拉面[30]。因此，添加超微辣木粉可以減少其對(duì)面條感官品質(zhì)的影響程度。值得注意的是，添加辣木葉粉后，回生值顯著下降，說明辣木葉粉可以一定程度的阻止面制品的回生。

3 結(jié) 論

本實(shí)驗(yàn)明確了不同粒徑辣木葉粉對(duì)小麥面團(tuán)重要品質(zhì)指標(biāo)的影響趨勢(shì)。添加5%的辣木葉粉后，小麥面團(tuán)的吸水率、糊化溫度沒有顯著變化，但形成時(shí)間、穩(wěn)定時(shí)間、最大拉伸阻力、延伸度、峰值黏度、回生值均有顯著下降，衰減值顯著上升。這些指標(biāo)中，辣木葉粉的粒徑對(duì)小麥面團(tuán)的形成時(shí)間、穩(wěn)定時(shí)間的影響程度沒有顯著差異，但對(duì)最大拉伸阻力和延伸度影響的差異較大。辣木葉粉的粒徑越小，對(duì)最大拉伸阻力的影響越小，對(duì)延伸度、峰值黏度、回生值的影響越大。此外，研究還發(fā)現(xiàn)經(jīng)過超微粉碎過后的辣木葉粉亮度得到提升，其對(duì)小麥粉品質(zhì)的負(fù)面影響也相對(duì)較小。通過以上研究可知，如果要在面制品當(dāng)中添加辣木葉粉作為營(yíng)養(yǎng)強(qiáng)化成分，應(yīng)當(dāng)根據(jù)面制品的類型，選取不同型號(hào)的小麥粉，以達(dá)到添加辣木葉粉后的混合面粉的品質(zhì)符合產(chǎn)品的要求。