真空和面過程中面團蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)的變化

劉 銳 張影全 武 亮 孔 雁 邢亞楠 魏益民*

（1中國農(nóng)業(yè)科學院農(nóng)產(chǎn)品加工研究所 北京 100193

2農(nóng)業(yè)農(nóng)村部食物與營養(yǎng)發(fā)展研究所 北京 100081

3河北金沙河食品產(chǎn)業(yè)技術(shù)研究院 北京 100071）

和面是面條加工的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，和面效果對后續(xù)加工和最終產(chǎn)品質(zhì)量有重要影響。和面時間是影響和面效果的重要因素。和面時間不足，小麥粉吸水不均勻，面筋形成不充分；而和面時間較長，會使面筋延展過度，成熟的面筋網(wǎng)絡(luò)受到破環(huán)，同時面團升溫引起蛋白質(zhì)變性[1]。研究和面過程中面團結(jié)構(gòu)特性的變化，對理解和面過程中的物理化學變化，確定最佳和面時間，改善和面效果有重要意義。

真空和面是一種新型和面方式，其攪拌過程在真空狀態(tài)下進行，水分可充分滲透至小麥粉顆粒內(nèi)部，促進蛋白質(zhì)、淀粉吸水的充足性和均勻性，保證面筋網(wǎng)絡(luò)在和面及壓延過程中充分形成[2-4]。Li等[5]和駱麗君等[6]研究表明，真空和面可以顯著提高面條質(zhì)量，改善生鮮面條的色澤，使其具有更加緊密、連續(xù)的面筋網(wǎng)絡(luò)，降低其烹調(diào)損失，提高煮后面條的硬度和拉伸強度。劉銳等[7]研究表明，適宜程度的真空和面可以顯著改善生鮮面條和冷藏面條的感官質(zhì)量和烹調(diào)特性。研究真空和面過程中面團理化結(jié)構(gòu)特性的變化，有助于揭示真空和面的作用機制，闡明和面時間影響面團質(zhì)量的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)和作用機制。作者前期分析了真空和面過程中面團物理結(jié)構(gòu)和水分結(jié)合狀態(tài)的變化，發(fā)現(xiàn)和面時間適宜（8 min）時，面團質(zhì)地緊實，微觀結(jié)構(gòu)致密、均勻，水分流動性較低[8-9]。然而，關(guān)于面團蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)的變化還需深入研究。

為明確真空和面過程中的低水分面條面團蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)的變化，以3個質(zhì)量類型小麥品種磨制的面粉為材料，采用真空和面制作面團 （含水率35%），設(shè)定不同的和面時間，采用尺寸排阻高效液相色譜 （SE-HPLC）、激光衍射粒度分析儀、SDS-PAGE凝膠電泳、傅里葉變換紅外光譜（FTIR）等技術(shù)手段分析蛋白質(zhì)的組分、分子質(zhì)量分布、亞基和二級結(jié)構(gòu)，并討論蛋白質(zhì)特性的變化與面團質(zhì)地的關(guān)系，以期為揭示低水分面團和面過程中的理化變化，分析真空和面改善面條質(zhì)量的作用機制，探討蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)與面團物理特性之間的關(guān)系提供參考。

1 材料與方法

1.1 材料

選用的3個小麥品種為鄭麥366、寧春4號、濟麥22。清理小麥樣品后，根據(jù)籽粒硬度確定潤麥加水量。硬麥加水量為16.5%，中硬為15.5%。潤麥24 h，采用Buhler MLU 202實驗磨制粉，出粉率約70%。

試驗用小麥粉的質(zhì)量性狀如表1所示。鄭麥366小麥粉的蛋白質(zhì)和濕面筋含量高，面團穩(wěn)定時間、最大拉伸阻力、延伸性均明顯大于其它2種小麥粉，屬于強筋小麥粉，其峰值黏度和崩解值也高于其它2種小麥粉。濟麥22的蛋白質(zhì)和濕面筋含量高于寧春4號，而面團穩(wěn)定時間和最大拉伸阻力小于寧春4號，兩者均屬于中筋小麥粉[9-10]。

表1 3個品種小麥粉質(zhì)量性狀Table1 Flour quality properties of three wheat cultivars

1.2 主要儀器與設(shè)備

DA 7200型近紅外分析儀，瑞典Perten公司；粉質(zhì)儀，德國Brabender公司；拉伸儀，德國Brabender公司；MVAG803202型微量快速黏度儀，德國Brabender公司；真空和面機，河南東方面機集團有限公司；S3500 Bluewave型激光粒度分析儀，美國Microtrac公司；Kjeltec TM 2300凱式定氮儀，丹麥Foss公司；Ymnl-150Y超聲波細胞破碎儀，南京以馬內(nèi)利儀器設(shè)備有限公司；1200高效液相色譜儀，美國Agilent公司；TSK-gel G4000 SWxl排阻色譜柱，日本TOSOH公司；PROTEAN II xi Cell垂直電泳儀，美國Bio-Rad公司；Tensor 27傅里葉變換紅外光譜儀，德國Bruker公司；JMTD-168/140試驗面條機，北京東方孚德技術(shù)發(fā)展中心；ALPHA 1-2LD PLUS真空冷凍干燥機，德國CHRIST公司；ZM200超離心粉碎機，德國Retsch公司；ComfortTM恒溫混勻儀，德國Eppendorf公司；3-30K高速臺式冷凍離心機，德國SIGMA公司。

1.3 和面試驗設(shè)計

準確稱量2 000 g小麥粉于真空和面機中，加入適量蒸餾水，控制面團最終含水量為35%，啟動和面機；先低速攪拌 （85 r/min）1 min，然后高速（125 r/min）攪拌 3 min，再低速攪拌（85 r/min）；真空泵在低速攪拌1 min后啟動，真空度設(shè)置為0.06 MPa。低速和面時間分別設(shè)置為0，4，8 min，即真空和面總時間為 4，8，12 min。

每種小麥粉在3個和面時間下各重復和面2次，和面試驗共18次。

1.4 試驗方法

1.4.1 樣品處理方法 將和面后的絮狀面團取出，于液氮中快速冷凍，然后真空冷凍干燥24 h，絕對真空度為3.7×10-5MPa，冷凍阱溫度-40℃。對凍干后的樣品采用Retsch ZM200超離心粉碎機粉碎，選用0.50 mm篩圈，轉(zhuǎn)速10 000 r/min。

1.4.2 GMP含量及粒度分布分析 取50 mg凍干面團樣品中加入1 mL質(zhì)量分數(shù)1.5%的SDS溶液，漩渦振蕩混勻，30℃恒溫振蕩30 min，25℃15 500 g離心15 min，棄上清液，采用凱氏定氮法測定沉淀中的蛋白質(zhì)含量作為GMP的近似含量[11]。每個樣做2次重復，取平均值。

參照Don等[12]和曹麗等[13]的方法，略作修改。稱取1.5 g凍干樣品，置于50 mL離心管中，加1.5%SDS溶液30 mL，漩渦振蕩混勻，30℃恒溫振蕩30 min，25℃ 80 000 g離心30 min，棄上清液。將1 g上層蛋白質(zhì)凝膠轉(zhuǎn)移到10 mL離心管中，加入5 mL 1.5%SDS溶液，混勻。采用激光粒度分析儀分析。

1.4.3 體積排阻高效液相色譜（SE-PHLC） 蛋白質(zhì)的提取參照Hou等[14]的方法。將160 mg凍干面團樣品中加入20 mL 1%SDS-0.1 mol/L磷酸鈉緩沖液（pH 6.9），漩渦振蕩混勻。采用Ymnl-150Y超聲波細胞破碎儀，以5 W功率超聲破碎3 min，然后置于Thermomixer上，65℃恒溫振蕩 30 min，37 000 g離心30 min。將上清液過0.45 μm 濾膜。每種處理的樣品重復提取2次，每份提取液上樣測定2次。

色譜系統(tǒng)：Agilent 1200高效液相色譜儀。色譜柱：TOSOH TSK-gel G4000 SWxl。色譜條件參照 Hou等[14]和 Mujoo等[15]。流動相 0.1%SDS-0.1 mol/L磷酸鹽緩沖液 （pH 6.9），流速0.7 mL/min，進樣量20 μL。采用1200二級管陣列檢測器，檢測波長210 nm。采用Sigma排阻色譜蛋白質(zhì)標準品：甲狀腺球蛋白（670 000）、γ-球蛋白（150 000）、清蛋白（44 300）、核糖核酸酶 A（13 700）。

參照 Johansson 等[16]、Mujoo 等[15]、Kuktaite 等[17]和Hussain等[18]的方法，根據(jù)洗脫蛋白的分子質(zhì)量將色譜圖分為4個部分，用Agilent ChemStation software計算吸收峰面積和面積百分比。

1.4.4 SDS-PAGE凝膠電泳 樣品的制備：稱取50 mg（干基）凍干面團，加入1 mL樣品溶解液（0.05 mol/LTris-HCl緩沖液，pH 6.8，其中含有 2%SDS，5%（體積分數(shù)）2-巰基乙醇，10%（體積分數(shù)）甘油，0.1%溴酚藍，混勻后室溫振蕩30 min，100℃加熱5 min，然后8 000 g離心5 min。每種處理的樣品重復提取2次，每份提取液上樣測定2次。低分子質(zhì)量標準蛋白 （北京索萊寶科技有限公司）：磷酸化酶b 97.4 ku、牛血清白蛋白66.2 ku、肌動蛋白43.0 ku、碳酸酐酶31.0 ku、胰蛋白酶抑制劑20.1 ku、溶菌酶14.4 ku。

電泳條件：采用Bio-RadPROTEAN II xi Cell凝膠電泳系統(tǒng)，膠厚度1.0 mm，寬20 cm，長20 cm。 使用5%濃縮膠（pH6.8）和10%分離膠（pH 8.8），每道上樣30 μL。電流恒定在10 mA，溴酚藍指示劑遷移至膠底時停止電泳。用考馬斯亮藍染色，脫色液 （V醋酸∶V乙醇∶V蒸餾水=1∶0.5∶8.5，體積比）脫色。

1.4.5 蛋白質(zhì)二級結(jié)構(gòu)分析 圖譜掃描：稱取凍干面團約2 mg，加入優(yōu)級純溴化鉀作為稀釋劑，在瑪瑙研缽中充分研磨后壓片，14 kg壓力保持1 min，然后將制得的均勻透明薄片放入傅里葉變換紅外光譜儀中測定。光譜掃描范圍400～4 000 cm-1，分辨率4 cm-1，信號掃描累加64次。每種處理的樣品重復測定4次。

圖譜處理：采用儀器自帶的紅外光譜軟件OPUS 5.5和Peak Fit 4.12對圖譜進行分析處理。首先對所得原始吸收圖譜進行背景扣除和水分、CO2氣氛補償，然后對位于酰胺I帶（1 600～1 700 cm-1）的吸收峰進行二階導數(shù)、傅里葉自退去卷積分析，使得疊加的各子峰得以分辨。1 600～1 625和1 625～1 640 cm-1所對應的譜峰是分子間和分子內(nèi) β-折疊[19]，1 644～1 652 cm-1是無規(guī)則卷曲，1 652～1 660 cm-1是 α-螺旋，1 660～1 685 cm-1是 β-轉(zhuǎn)角[20-21]。

1.5 統(tǒng)計分析

采用Excel 2007進行數(shù)據(jù)整理和圖表繪制。采用SPSS 16.0中的One-Way ANOVA程序?qū)Σ煌幚項l件下得到的試驗數(shù)據(jù)進行方差分析，用LSD法進行多重比較。用Bivariate Correlations程序進行相關(guān)分析，用Pearson相關(guān)系數(shù)、Two-tailed顯著性檢驗。

2 結(jié)果與分析

2.1 谷蛋白大聚體（GMP）含量及粒度分布

谷蛋白大聚體（GMP）是小麥籽粒中最重要的蛋白質(zhì)聚合體，其含量和粒度分布與面團特性和面制食品加工品質(zhì)密切相關(guān)[12，22-24]。

2.1.1 GMP含量 圖1顯示真空和面過程中GMP含量的變化，和面時間0 min代表小麥粉。強筋小麥鄭麥366制作的小麥粉、面團、面片，其GMP含量均明顯高于其它2種小麥粉，這與前人[22-25]研究結(jié)論一致。GMP含量高的小麥品種，面筋含量高，強度和彈性大。對于3種小麥粉，在和面的初始階段（0～4 min），GMP 含量顯著下降（P＜0.05），這與 Skerrit等[26]和 Don 等[12]的研究結(jié)果一致。Skerrit等[26]認為，GMP含量的降低是由于和面時谷蛋白聚合體發(fā)生化學降解，而Don等[12]認為和面時的物理機械作用是GMP解聚的主要原因。從圖1可以看出，4～8 min，GMP含量無顯著變化。進一步延長和面時間至12 min，GMP含量顯著下降（P＜0.05），表明過度攪拌導致GMP的進一步解聚。這可能是由于在過度攪拌的面團中，所提取的GMP的平均分子質(zhì)量降低[26]。這與Kuktaite等[17]的研究結(jié)果一致，即面筋質(zhì)中的大分子不溶性谷蛋白聚合體（large UPP）和總的不溶性谷蛋白聚合體（total UPP）從最低攪拌時間到最佳攪拌時間無顯著變化，而在過度攪拌之后會顯著下降。

圖1 真空和面過程中面團GMP含量的變化Fig.1 Change of GMP content in noodle dough during vacuum mixing

2.1.2 GMP粒度分布 小麥胚乳中GMP以球形顆粒形式存在，粒徑范圍1～300 μm；其粒度分布反映其聚合程度，與面團特性和烘焙品質(zhì)密切相關(guān)[12，24，27]。 采用激光衍射法分析小麥粉、面團、面片中提取的GMP的粒度分布。3種小麥粉中的GMP粒度分布如圖2所示。以體積百分比表示GMP粒度分布，呈3峰曲線，粒徑從1～148 μm。第1個峰值出現(xiàn)在5 μm左右，第2個峰值出現(xiàn)在26～31 μm之間，第3個峰值出現(xiàn)在80～88 μm之間。

和面過程中GMP粒度分布呈顯著變化 （表2）。對于濟麥22，從小麥粉到4 min面團，大粒徑（d＞100 μm）GMP 的體積百分比略有降低；從 4～8 min，大粒徑 GMP體積百分比顯著增高（P＜0.05）；延長和面時間至12 min，復合成面片，這一過程中，大粒徑 GMP 和中粒徑（10≤d≤100 μm）GMP的體積百分比持續(xù)降低，而小粒徑（d＜10 μm）GMP顯著增高（P＜0.05）。對于寧春4號，從小麥粉到4 min面團，中粒徑GMP體積百分比顯著降低，而小粒徑 GMP 顯著增多（P＜0.05）；從 4～8 min，中粒徑GMP的體積百分比相對增加；過度和面（12 min）會導致中粒徑GMP體積百分比顯著降低（P＜0.05），而小粒徑GMP增多。面團復合壓延成面片后，GMP粒度分布無顯著變化。對于鄭麥366，從小麥粉到4 min面團，中粒徑GMP體積百分比顯著降低，小粒徑 GMP 顯著增多（P＜0.05）；和面時間為12 min時，中粒徑GMP體積百分比較低。面團進一步復合成面片，大粒徑GMP體積百分比降低，顯著低于4 min面團，而中粒徑GMP增多。

圖2 3種小麥粉中GMP粒度分布Fig.2 Distribution of GMP particle size in three kinds of wheat flour

3種小麥粉，從小麥粉到和面4 min，GMP粒度分布減小，其中寧春4號和鄭麥366的變化較為顯著；和面時間由4 min延長至8 min，面團中的GMP粒度增大，濟麥22的變化達到顯著水平；延長和面時間至12 min，GMP粒徑分布變小，以濟麥22的變化最為顯著；濟麥22面團復合形成面片后，GMP粒度分布顯著降低，鄭麥366降低，而寧春4號的變化不顯著。與寧春4號和鄭麥366相比，濟麥22的GMP粒度分布在和面過程中的變化更為明顯。

表2 真空和面過程中GMP粒度分布的變化Table2 Change in volume distribution of GMP during vacuum mixing

2.2 蛋白質(zhì)分子質(zhì)量分布

如圖3所示，面條面團樣品中蛋白質(zhì)的排阻高效液相色譜圖分成4個部分，這與Johansson等[16]、 Mujoo 等[15]、Kuktaite 等[17]、Hussain 等[18]關(guān)于小麥蛋白的排阻色譜圖結(jié)果相似。峰1（6.0～7.5 min）和峰 2（7.5～10.8 min）分別對應大分子質(zhì)量聚合體蛋白（LPP）和小分子質(zhì)量聚合體蛋白（SPP），主要為谷蛋白；峰 3（10.8～13.2 min）對應大分子質(zhì)量單體蛋白（LMP），主要為醇溶蛋白；峰 4（＞13.2 min）對應小分子質(zhì)量單體蛋白（SMP），主要為清蛋白和球蛋白[15-16]。

圖3 某一面條面團中小麥蛋白的排阻高效液相色譜圖Fig.3 Size-exclusion HPLC chromatogram of wheat proteins in a noodle dough sample

如表3所示，真空和面過程中蛋白質(zhì)組分發(fā)生顯著性變化。濟麥22，從小麥粉到4 min面團，SPP百分比顯著降低，SMP百分比顯著增加（P＜0.05）；從4～8 min，SPP和LMP百分比顯著增高，而SMP百分比顯著降低（P＜0.05）；延長和面時間至12 min，SPP和LMP百分比顯著降低，而SMP百分比顯著增高 （P＜0.05）；復合壓延成面片后，LMP顯著增多，而SMP顯著減少（P＜0.05）。寧春4號，從小麥粉到4 min面團，LPP百分比增加，其它組分無顯著變化；和面時間從4 min延到8 min，蛋白質(zhì)組分無顯著變化；和面時間為12 min時，面團蛋白中LMP顯著增多，SMP顯著減少 （P＜0.05）；面團壓制后，SMP百分比顯著增加（P＜0.05），LPP和SPP百分比相對降低。對于鄭麥366，從小麥粉到4 min面團，SPP百分比顯著降低（P＜0.05），而 LMP 和 SMP 百分比略有增加；從 4～8 min，LPP百分比顯著增高，而SPP百分比顯著降低（P＜0.05）；和面時間過長（12 min）導致面團中LPP 顯著減少，而 SPP 顯著增多（P＜0.05）；面團復合成面片后，LMP顯著增多，而SMP顯著減少（P＜0.05）。

對于濟麥22和鄭麥366，小麥粉加水和面4 min，所含聚合體蛋白比例減少，單體蛋白增多，表明谷蛋白聚合體發(fā)生解聚，蛋白質(zhì)分子質(zhì)量分布降低；4～8 min，面團中的蛋白質(zhì)聚合度增加，分子質(zhì)量分布增大；而寧春4號在這一過程中變化不顯著。和面時間為12 min時，3種小麥粉面團的蛋白質(zhì)聚合程度顯著降低，分子質(zhì)量分布變小。對于濟麥22和鄭麥366，面團復合形成面片后，小分子質(zhì)量單體蛋白減少，蛋白質(zhì)聚合度有所增加；而對于寧春4號，蛋白質(zhì)聚合度降低。在復合壓延過程中，可能同時存在兩種相反的變化，一是大分子聚合體蛋白在機械作用下發(fā)生解聚；二是在軋輥的擠壓作用下，蛋白質(zhì)分子間的距離降低，小分子單體蛋白通過二硫鍵或是非共價鍵聚合。蛋白質(zhì)特性不同的面團在復合過程中發(fā)生的主要變化可能存在差異，從而導致不同結(jié)果，這還需進一步的研究其中的規(guī)律。

表3 真空和面過程中蛋白質(zhì)組分的變化Table3 Change in protein composition during vacuum mixing

2.3 蛋白質(zhì)亞基

SDS-PAGE電泳分析中，在還原條件下未檢測到大分子質(zhì)量蛋白質(zhì)聚合體，這是由于蛋白質(zhì)提取液中含有還原劑β-巰基乙醇。圖4為小麥粉、面團、面片中蛋白質(zhì)的SDS-PAGE電泳圖。參照An等[28]和Hou等[14]的方法，根據(jù)分子質(zhì)量大小將蛋白亞基分為3部分，包括高分子質(zhì)量谷蛋白亞基（＞84 ku）、低分子質(zhì)量谷蛋白亞基和醇溶蛋白（84～29 ku）、清蛋白和球蛋白（＜29 ku）。不同試驗處理的蛋白質(zhì)電泳條帶間無顯著差異，表明蛋白質(zhì)亞基組成在真空和面過程中無顯著變化。這一結(jié)果與SE-HPLC分析結(jié)果（表3）的差異，證實蛋白質(zhì)的聚合主要是通過二硫鍵的作用。

2.4 蛋白質(zhì)二級結(jié)構(gòu)

如圖5所示，3種小麥粉的蛋白質(zhì)二級結(jié)構(gòu)中，β-折疊所占百分比最高，其次為β-轉(zhuǎn)角或α-螺旋；而面條面團的蛋白質(zhì)二級結(jié)構(gòu)中，β-轉(zhuǎn)角所占百分比最高，其次為β-折疊、無規(guī)則卷曲和α-螺旋。這表明小麥粉中的蛋白質(zhì)水合后，二級結(jié)構(gòu)組成改變，β-折疊和α-螺旋減少，而β-轉(zhuǎn)角和無規(guī)則卷曲增多。Bock等[20-21]認為，面筋水合程度增大會導致β-折疊減少和β-轉(zhuǎn)角增多。Bock等[20]研究顯示，在含水率35%的模型面團中，二級結(jié)構(gòu)中大約55%為β-轉(zhuǎn)角，4種二級結(jié)構(gòu)的排序為β-轉(zhuǎn)角＞β-折疊＞無規(guī)則卷曲＞α-螺旋。這與本研究結(jié)果一致。

圖4 真空和面過程中蛋白質(zhì)的SDS-PAGE電泳圖Fig.4 SDS-PAGE patterns of total protein in noodle dough samples during vacuum mixing for three wheat flours

和面時間不同的面團，其蛋白質(zhì)二級結(jié)構(gòu)差異顯著（圖5）。濟麥22，和面時間從4 min增到8 min，β-轉(zhuǎn)角百分比顯著提高，而β-折疊和無規(guī)則卷曲百分比顯著降低（P＜0.05）；較長的和面時間（12 min）導致β-轉(zhuǎn)角百分比顯著降低和β-折疊、無規(guī)則卷曲、α-螺旋百分比顯著增加（P＜0.05）。寧春4號，與4 min和12 min的面團相比，8 min面團中的α-螺旋百分比顯著較高，而β-轉(zhuǎn)角百分比顯著較低（P＜0.05）。 鄭麥 366，和面時間從 4 min增到8 min，β-轉(zhuǎn)角結(jié)構(gòu)顯著增多 （P＜0.05）；從8 min增到12 min，α-螺旋結(jié)構(gòu)顯著增加，而β-轉(zhuǎn)角顯著減少（P＜0.05）。

整體來看，濟麥22面團在8 min時，β-轉(zhuǎn)角較多而β-折疊和無規(guī)則卷曲較少。Bock等[20-21]提出，面筋水合程度增大會導致β-折疊的減少和β-轉(zhuǎn)角的增多。Jazaeri等[29]認為β-折疊少而β-轉(zhuǎn)角多時，面團強度較大。據(jù)此推斷，和面時間為8 min時，面筋蛋白的水合程度最大，面筋網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)形成最充分。這與作者前期采用NMR和DSC技術(shù)分析面團中水分狀態(tài)的結(jié)果相對應[8]。不同小麥粉的蛋白質(zhì)特性不同，其二級結(jié)構(gòu)在和面過程中的變化規(guī)律也不盡相同。寧春4號，和面8 min時，α-螺旋百分比顯著較高。 Li等[3]認為，α-螺旋的增加可使整個蛋白結(jié)構(gòu)變得更為有序。鄭麥366，和面過程中，初期隨著攪拌時間延長，β-轉(zhuǎn)角結(jié)構(gòu)顯著增多，表明面筋蛋白水合變得更充分；繼續(xù)攪拌，β-轉(zhuǎn)角減少而α-螺旋結(jié)構(gòu)顯著增多，表明較長時間的和面使結(jié)構(gòu)變得更加有序。關(guān)于低水分面團中α-螺旋和β-轉(zhuǎn)角結(jié)構(gòu)間的轉(zhuǎn)化對面筋和面團特性的影響還需進一步的研究。

3 討論

作者前期研究了和面時間對面條面團質(zhì)地和內(nèi)部水分狀態(tài)的影響，結(jié)果表明，和面時間適宜（8 min）時，面團質(zhì)地緊實，微觀結(jié)構(gòu)致密、均勻，水分流動性較低[8-9]。本研究結(jié)果表明，和面時間8 min時，GMP含量較高，粒度較大，蛋白質(zhì)聚合度增加，α-螺旋或β-轉(zhuǎn)角增多。通過對比分析、推斷，低水分面團物理特性改善可能與面筋蛋白水合程度提高，蛋白質(zhì)聚合度和分子質(zhì)量增加，二級結(jié)構(gòu)β-轉(zhuǎn)角或α-螺旋增多有關(guān)。這與作者前期的研究結(jié)論相對應，面團質(zhì)地的改善與谷蛋白大聚合體（GMP）增多和二硫鍵交聯(lián)有關(guān)[2，9]。

圖5 真空和面過程中蛋白質(zhì)二級結(jié)構(gòu)的變化Fig.5 Change in protein secondary structures during vacuum mixing

不同質(zhì)量特性的小麥粉，蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)在和面和軋制過程中的變化不盡相同。這與作者前期的研究結(jié)果一致。原料小麥粉特性與和面方式存在互作，蛋白質(zhì)含量高、面筋筋力強的小麥粉在和面過程中較為穩(wěn)定，真空度、和面時間對其面團理化特性的影響較小[2，9]。蛋白質(zhì)特性不同的小麥粉，其蛋白質(zhì)組成、分子質(zhì)量分布、化學交聯(lián)程度、二級結(jié)構(gòu)均存在差異，這些化學結(jié)構(gòu)的不同會導致其在和面過程中的變化規(guī)律不同，其機理及小麥粉與加工工藝的適用性等問題還需進一步研究。

4 結(jié)論

1） 和面初始階段（0～4 min），單體蛋白增多，聚合體蛋白比例減少，GMP含量顯著下降，粒度分布減小，蛋白質(zhì)分子質(zhì)量分布降低。和面時間由4延至8 min，GMP粒度增大，蛋白質(zhì)聚合度增加，相對分子質(zhì)量增大。過度和面導致GMP含量下降，粒徑分布變小，游離巰基含量增加，蛋白質(zhì)聚合度降低。面團質(zhì)量可能與蛋白質(zhì)聚合度和分子質(zhì)量的增加、分子內(nèi)二硫鍵的交聯(lián)有關(guān)。和面過程中蛋白質(zhì)亞基組成無顯著變化。

2）小麥粉中蛋白質(zhì)水合后，二級結(jié)構(gòu)發(fā)生改變，β-折疊和α-螺旋減少，而β-轉(zhuǎn)角和無規(guī)則卷曲增多。濟麥22面團8 min時，二級結(jié)構(gòu)中的β-轉(zhuǎn)角較多而β-折疊和無規(guī)則卷曲較少。寧春4號，和面8 min時，α-螺旋百分比顯著較高。鄭麥366，和面初期隨著時間的延長，β-轉(zhuǎn)角結(jié)構(gòu)顯著增多；繼續(xù)攪拌，β-轉(zhuǎn)角減少而α-螺旋結(jié)構(gòu)顯著增多。α-螺旋或β-轉(zhuǎn)角增多可能與面筋蛋白水合程度提高和低水分面團物理特性改善有關(guān)。