馬鈴薯淀粉—小麥蛋白共混體系的相互作用及對(duì)復(fù)合面條性質(zhì)的影響

屈展平 任廣躍,2 張迎敏 段 續(xù),2

(1. 河南科技大學(xué)食品與生物工程學(xué)院，河南 洛陽(yáng) 471000；2. 糧食儲(chǔ)藏安全河南省協(xié)同創(chuàng)新中心，河南 鄭州 450001)

馬鈴薯又名土豆，富含大量淀粉、膳食纖維、維生素等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，馬鈴薯中的優(yōu)質(zhì)全價(jià)蛋白可以彌補(bǔ)其他主糧在限制性氨基酸方面的缺失，同時(shí)馬鈴薯作為世界第四大糧食作物具有種植面積大、消費(fèi)量大等特點(diǎn)。馬鈴薯復(fù)合面條作為“馬鈴薯主糧化”的代表產(chǎn)品[1]與普通小麥面條相比仍有不足，馬鈴薯干物質(zhì)中含有的大量淀粉會(huì)影響面筋蛋白網(wǎng)絡(luò)的形成，使面條結(jié)構(gòu)疏松、筋力較差，煮食過程中易斷條、易混湯。

目前中國(guó)針對(duì)馬鈴薯復(fù)合面條的研究主要集中在馬鈴薯的添加形式[2]、馬鈴薯基質(zhì)特性[3-4]以及制作工藝[5]等方面，針對(duì)復(fù)合面條的成型機(jī)制及淀粉—蛋白的相互作用鮮見報(bào)道。對(duì)于淀粉—蛋白共混體系國(guó)內(nèi)外已有較多研究，國(guó)外大多將淀粉和蛋白混合體系用于開發(fā)嬰兒食品、休閑食品等新型食品[6-7]。多數(shù)研究表明蛋白與多糖結(jié)合時(shí)會(huì)有一定的相互作用[8-9]，馬鈴薯淀粉、大米淀粉等與鹽溶蛋白結(jié)合會(huì)表現(xiàn)出增強(qiáng)作用[10-11]，但玉米淀粉與大豆蛋白會(huì)產(chǎn)生拮抗作用[12]。陳建省等[13-14]對(duì)面筋蛋白與小麥淀粉的相互作用進(jìn)行研究，發(fā)現(xiàn)小麥淀粉的糊化會(huì)受到面筋蛋白種類及添加量的影響；湯曉智等[15]研究了乳清蛋白—大米淀粉體系的流變特性，發(fā)現(xiàn)淀粉和蛋白分子間的相互作用有利于增強(qiáng)凝膠網(wǎng)絡(luò)的形成；蘇笑芳等[16]對(duì)大豆分離蛋白—玉米淀粉—谷朊粉共混體系進(jìn)行研究，結(jié)果表明玉米淀粉和谷朊粉的添加可以降低大豆蛋白的熱轉(zhuǎn)變焓，而蛋白和谷朊粉能增加淀粉的熱轉(zhuǎn)變溫度。針對(duì)馬鈴薯淀粉的研究也有所報(bào)道，張篤芹等[17]發(fā)現(xiàn)與馬鈴薯蛋白相比，馬鈴薯淀粉及蛋白的共混物乳化活性指數(shù)、熱特性、黏度特性、流變特性均有改變。王效金等[18]研究馬鈴薯淀粉顆粒與牛血清蛋白的相互作用，發(fā)現(xiàn)其光譜上峰強(qiáng)及峰型有所改變。雖然淀粉—蛋白體系已有較多研究，但是對(duì)于復(fù)合面條成型過程中馬鈴薯淀粉—小麥蛋白的相互作用以及其造成面條品質(zhì)、結(jié)構(gòu)變化的相關(guān)研究鮮見報(bào)道。

試驗(yàn)擬通過提取馬鈴薯復(fù)合面條中的主要成分—馬鈴薯淀粉和小麥蛋白，通過研究馬鈴薯淀粉—小麥蛋白共混體系的熱特性、黏度特性、微觀特性等探究面條成型過程中的變化機(jī)理，并通過紅外光譜、XRD等對(duì)比馬鈴薯復(fù)合面條與普通小麥面條在性質(zhì)、組成等方面的差異，以此分析馬鈴薯淀粉—小麥蛋白共混物的相互作用及對(duì)復(fù)合面條的影響，為進(jìn)一步探究復(fù)合面條分子結(jié)構(gòu)的作用機(jī)理提供一定理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

中薯2號(hào)馬鈴薯、五得利小麥粉、食鹽：洛陽(yáng)市大張超市；

谷朊粉、檸檬酸、抗壞血酸：洛陽(yáng)奧科化玻公司。

1.2 儀器與設(shè)備

Brabender黏度儀：803302型，北京冠遠(yuǎn)科技有限公司；

傅立葉紅外光譜儀：IS10型，美國(guó)Nicolet公司；

X射線衍射儀：D2 PHASER型，德國(guó)布魯克AXS有限公司；

差示掃描量熱儀：DSC 823e型，梅特勒—托利多儀器上海有限公司；

日立臺(tái)式電鏡：TM3030型，日本電子株式會(huì)社；

熱泵干燥機(jī)：GHRH-20型，廣東省農(nóng)業(yè)機(jī)械研究所；

電熱鼓風(fēng)干燥箱：101型，北京科偉永興儀器有限公司；

壓面條機(jī)：FKM-20型，永康市炫林工貿(mào)有限公司；

電子分析天平：FA1004型，上海上平儀器公司；

高速多功能粉碎機(jī)：HC.200型，浙江省永康市金穗機(jī)械制造廠；

質(zhì)構(gòu)儀：TA.XT express型，英國(guó)SMS公司。

1.3 方法

1.3.1 馬鈴薯全粉的制備 選取外觀良好、無蟲眼、未發(fā)芽的馬鈴薯，將馬鈴薯洗凈并去皮切片放入護(hù)色液中浸泡10 min，護(hù)色液的濃度(質(zhì)量分?jǐn)?shù))為0.5%的檸檬酸和0.05%的抗壞血酸，將馬鈴薯預(yù)煮3 min進(jìn)行熟化，撈出瀝干置于50 ℃的熱泵干燥機(jī)中進(jìn)行干燥，待其干燥至含水率5%以下粉碎為100目備用。全粉的主要成分為馬鈴薯淀粉。

1.3.2 馬鈴薯復(fù)合面條的制備

(1) 和面：用電子天平稱取混合粉500 g，馬鈴薯全粉和小麥粉的添加質(zhì)量比例為1∶1，同時(shí)加入谷朊粉20 g進(jìn)行復(fù)配。將5 g食鹽溶解在325 mL蒸餾水中，溶解完全后將鹽水加入混合粉中，攪拌成面絮，和面5 min，保持面絮干濕得當(dāng)，用手緊握時(shí)可以成團(tuán)，松開手后面絮自動(dòng)散落。

(2) 熟化：將和好的面團(tuán)用保鮮膜密封放置于恒溫25 ℃環(huán)境放置20 min，使各組分充分相互作用形成面筋網(wǎng)絡(luò)。

(3) 成型：熟化結(jié)束后用壓面機(jī)進(jìn)行壓延，并根據(jù)面帶的情況逐漸調(diào)整壓轂的寬度，反復(fù)壓片，直到面帶表面光滑，色澤均勻，富有彈性為止。然后安裝壓面機(jī)的切刀進(jìn)行出面，所得鮮濕面條長(zhǎng)20 cm，寬0.3 cm，厚0.1 cm，根據(jù)GB 5009.3—2010測(cè)得面條初始干基含水率為0.6 g/g。

1.3.3 馬鈴薯淀粉的提取 采用水提取法[19]對(duì)馬鈴薯淀粉進(jìn)行提取，將新鮮、完好的馬鈴薯清洗去皮，切成小塊狀，用組織攪碎機(jī)加水將其攪碎，將漿液靜置2～3 h后過80目篩，淀粉沉降物留在水中，用蒸餾水洗滌4～5次并進(jìn)行離心，去除上清液，將沉淀物置于40 ℃干燥至含水率低于8%，制粉過80目篩備用。

1.3.4 小麥蛋白的提取 根據(jù)GB/T 5506.1—2008采用手洗法得到濕面筋，將其放入真空冷凍干燥機(jī)干燥至水分含量低于5%，制粉并過80目篩備用。

1.3.5 試驗(yàn)方法 將馬鈴薯淀粉(PS)與小麥蛋白(WP)分別按照質(zhì)量比1∶9，2∶8，3∶7，4∶6，5∶5的比例進(jìn)行混合制備淀粉—蛋白共混體系，將純馬鈴薯淀粉和純小麥蛋白作為對(duì)照，按照試驗(yàn)條件分別對(duì)其熱特性、黏度特性、微觀特性等進(jìn)行測(cè)定。按照1.3.2制備馬鈴薯復(fù)合面條，測(cè)定其晶體結(jié)構(gòu)、紅外光譜、質(zhì)構(gòu)特性、蒸煮特性等特征，并與普通小麥面條進(jìn)行對(duì)比，以探究其結(jié)構(gòu)與性質(zhì)的不同。

1.4 指標(biāo)測(cè)定

1.4.1 熱力學(xué)特性分析 稱取5 mg共混樣品置于鋁坩堝中，加入10 μL去離子水，密封坩堝后置于室溫下平衡24 h。測(cè)量參數(shù)為：升溫速率5 ℃/min，升溫溫度25～95 ℃，氮?dú)饬魉?0 mL/min，以空坩堝作為對(duì)照，對(duì)樣品的熱力學(xué)特性進(jìn)行測(cè)定。

1.4.2 糊化特性分析 稱取400 g共混樣品水溶液(質(zhì)量分?jǐn)?shù)為6%)，將其放入測(cè)量缽中開始測(cè)量，測(cè)量參數(shù)為：起始溫度50 ℃，升溫速率3 ℃/min，最高溫度95 ℃。分別記錄其糊化段、恒溫段、冷卻段、最終恒溫階段的溫度及扭矩。

1.4.3 掃描電鏡分析 將淀粉—蛋白共混物加水制成面團(tuán)，淀粉及蛋白以粉末形式分別置于導(dǎo)電膠上，放入日立臺(tái)式電鏡TM3030中抽真空并進(jìn)行觀察，放大倍數(shù)為1 000倍，觀察共混物及樣品顆粒的微觀結(jié)構(gòu)。

1.4.4 晶體結(jié)構(gòu)分析 采用X-衍射對(duì)面條粉碎樣品的晶體特性進(jìn)行分析，將樣品粉末置于鋁片空中壓片，測(cè)試條件為：管壓36 kV，電流20 mA，測(cè)量角度為5°～40°，步長(zhǎng)為0.03°，掃描速率為4°/min，狹縫系統(tǒng)為DS/RS/SS=1°/0.16 mm/1°。

1.4.5 紅外光譜分析 將樣品和溴化鉀于105 ℃干燥至恒質(zhì)量，稱取1.0 mg樣品于研缽中并加入150 mg溴化鉀粉末，研磨均勻，壓成薄片。FTIR掃描和測(cè)定淀粉樣品的條件為：波長(zhǎng)400～4 000 cm-1，分辨率4 cm-1。

1.4.6 TPA質(zhì)構(gòu)特性的測(cè)定 質(zhì)構(gòu)特性在壓縮模式下進(jìn)行TPA(texture profile analysis)試驗(yàn)，質(zhì)構(gòu)儀的探頭為P/75，測(cè)試參數(shù)：測(cè)前速率1.0 mm/s，測(cè)中速率0.8 mm/s，測(cè)后速率0.8 mm/s，壓縮程度70%，停留時(shí)間5 s，觸發(fā)力5 g。每組進(jìn)行3次試驗(yàn)取平均值，得到彈性、硬度、咀嚼性及黏性等數(shù)值。取面條30根，放入1 000 mL 沸水中煮至最佳蒸煮時(shí)間，撈出后淋水1 min，立即用質(zhì)構(gòu)儀測(cè)定，每次試驗(yàn)將5根長(zhǎng)10 cm的面條平行放在平臺(tái)上進(jìn)行測(cè)定。

1.4.7 蒸煮特性測(cè)定 準(zhǔn)確稱量50 g干制面條(記為m1)，放入2 000 mL沸水中，煮至最佳蒸煮時(shí)間，撈出面條并放在濾紙上靜置，吸干表面水分進(jìn)行稱重，煮制后面條質(zhì)量記為m2。將面湯繼續(xù)煮制使其水分大部分蒸發(fā)后倒入培養(yǎng)皿中，將培養(yǎng)皿置于105 ℃烘箱中烘至質(zhì)量恒重，記錄恒重質(zhì)量為m3，煮制吸水率和煮制損失率分別按式(1)、(2)計(jì)算。取長(zhǎng)短一致的面條20根，放入1 000 mL 沸水中進(jìn)行煮制，煮至最佳蒸煮時(shí)間，記錄面條斷條的根數(shù)，按式(3)計(jì)算斷條率。

(1)

式中：

S——煮制吸水率，%；

m1——煮制前復(fù)合面條的質(zhì)量，g；

m2——煮制后復(fù)合面條的質(zhì)量，g。

(2)

式中：

L——煮制損失率，%；

m1——煮制前復(fù)合面條的質(zhì)量，g；

m3——面湯烘干至恒重的質(zhì)量，g。

(3)

式中：

B——斷條率，%；

X——煮制過程中斷條根數(shù)；

N——面條總根數(shù)。

2 結(jié)果與分析

2.1 馬鈴薯淀粉—小麥蛋白共混體系相互作用

2.1.1 馬鈴薯淀粉—小麥蛋白共混體系熱力學(xué)作用 如表1所示，隨著馬鈴薯淀粉占比的升高，初始相變溫度T0和峰值溫度均呈現(xiàn)減小趨勢(shì)，純馬鈴薯淀粉體系的初始相變溫度和峰值溫度最低，該混合體系焓變呈現(xiàn)升高趨勢(shì)，說明在淀粉—蛋白體系加溫糊化過程中，由于小麥蛋白的作用，使得淀粉原本的相變峰向高溫移動(dòng)。淀粉含量50%時(shí)，該體系焓變?cè)酱?，說明此時(shí)混合體系的結(jié)構(gòu)更加致密和有序[20]。在水和熱作用下的糊化過程中，隨著溫度的升高，淀粉分子發(fā)生強(qiáng)烈振動(dòng)，氫鍵被破壞同時(shí)伴隨著能量的改變，對(duì)淀粉的結(jié)晶度造成影響。隨著蛋白含量的升高，糊化溫度越來越高，一方面可能是因?yàn)楣鹊鞍卓梢愿淖兊矸壑锌捎盟縖21]，在糊化過程中小麥蛋白分子的競(jìng)爭(zhēng)吸水作用使淀粉吸水減少，對(duì)其糊化有一定的阻礙作用，使其熱變性特性發(fā)生改變[22]；另一方面可能是因?yàn)榈鞍缀枯^多時(shí)其網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)比較完善，此時(shí)淀粉顆粒的分子較少且流動(dòng)性變強(qiáng)，淀粉鏈間相互作用較強(qiáng)，所需的糊化溫度升高[23]。在馬鈴薯淀粉—小麥蛋白體系中，淀粉分子的相互作用及淀粉分子與蛋白網(wǎng)絡(luò)間的相互作用均會(huì)對(duì)其熱變性造成影響。在復(fù)合面條成型過程中，淀粉與蛋白的相互作用表現(xiàn)為對(duì)其結(jié)晶度及結(jié)構(gòu)的影響。

表1 馬鈴薯淀粉—小麥蛋白體系熱力學(xué)參數(shù)?Table 1 Thermodynamic parameters of potato starch-wheat protein system

? 同列上標(biāo)字母不同表示差異顯著(P<0.05)。

2.1.2 馬鈴薯淀粉—小麥蛋白共混體系糊化特性 使用布拉班德黏度儀對(duì)馬鈴薯淀粉—小麥蛋白混合體系的黏度進(jìn)行測(cè)定，結(jié)果如圖1所示，隨著溫度的升高、恒定及降低過程，其黏度基本呈現(xiàn)升高—降低—升高—不變的變化趨勢(shì)。由表2可知，在混合體系中隨著馬鈴薯淀粉含量的增加，其峰值黏度、最終黏度、崩解值、回生值均呈現(xiàn)增大趨勢(shì)，峰值溫度呈現(xiàn)減小趨勢(shì)。淀粉對(duì)該體系的黏度起積極作用，而小麥蛋白則相反。在小麥蛋白和馬鈴薯淀粉相互作用過程中主要為靜電作用，淀粉的陰離子基團(tuán)與帶正電的蛋白質(zhì)基團(tuán)相互作用[24]，最終達(dá)到靜電平衡，兩相共溶狀態(tài)[25]下淀粉會(huì)對(duì)蛋白的結(jié)構(gòu)產(chǎn)生稀釋作用，同時(shí)蛋白對(duì)淀粉濃度產(chǎn)生稀釋作用，在此狀態(tài)下，小麥蛋白會(huì)對(duì)復(fù)合物的黏度產(chǎn)生削弱作用，使其黏度降低。

崩解值表示峰值黏度與谷值黏度之差，隨著馬鈴薯淀粉的增加，其崩解值越大，即該混合體系的耐剪切性越差，說明小麥蛋白的加入可以增大其穩(wěn)定性，并且可以對(duì)淀粉的崩解起一定的掩蔽作用。回生值[26]指最終黏度與保持黏度之間的差值，表示淀粉老化過程中直鏈分子重結(jié)晶帶來的黏度改變。小麥蛋白的增加導(dǎo)致了回生值降低，因此小麥蛋白的加入在一定程度上可以抑制淀粉的凝沉，影響直鏈淀粉的重結(jié)晶，從而延緩淀粉的回生，同時(shí)淀粉與谷蛋白之間存在的氫鍵相互作用可以防止淀粉的老化[27]。隨著小麥蛋白的增加，混合體系的起糊溫度及峰值溫度升高，說明小麥蛋白對(duì)淀粉的糊化有抑制作用，兩種聚合物間的可用水競(jìng)爭(zhēng)導(dǎo)致水分重新分布，延遲了淀粉的糊化。

2.1.3 馬鈴薯淀粉—小麥蛋白共混體系微觀結(jié)構(gòu)特性

由圖2可知，馬鈴薯淀粉顆粒為橢圓體，表面光滑，大小不一，小麥蛋白形態(tài)主要呈塊狀，部分小塊呈不規(guī)則形狀。隨著馬鈴薯淀粉含量的增加，其淀粉顆粒越來越多，蛋白結(jié)構(gòu)越來越少。在淀粉含量10%時(shí)混合體系電鏡圖中可見小麥蛋白的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)形成較完善，在混合體系中小麥蛋白中的麥醇溶蛋白和麥谷蛋白等通過分子間作用形成三維的面筋網(wǎng)絡(luò)，淀粉顆粒分子嵌入面筋網(wǎng)絡(luò)中，形成較為穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)。隨著馬鈴薯淀粉含量的增加，面筋網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)越來越少，淀粉顆粒更多的暴露出來，對(duì)面筋網(wǎng)絡(luò)起到一定的稀釋作用。當(dāng)?shù)矸酆繛?0%時(shí)，面筋結(jié)構(gòu)幾乎沒有，表明當(dāng)?shù)矸酆窟^高會(huì)阻礙甚至破壞面筋網(wǎng)絡(luò)的形成，表現(xiàn)在復(fù)合面條中即為面條結(jié)構(gòu)粗糙、孔隙較大、容易斷裂。同時(shí)，小麥蛋白較多時(shí)其形成的較完善的面筋結(jié)構(gòu)對(duì)淀粉顆粒有一定的包裹作用，同時(shí)對(duì)其糊化過程中淀粉的吸水作用及凝膠形成造成一定影響，此結(jié)果與DSC及黏度試驗(yàn)的結(jié)果一致。

圖1 不同馬鈴薯淀粉—小麥蛋白共混體系糊化特性Figure 1 Viscosity characteristics of different potato starch-wheat protein blends

表2 不同馬鈴薯淀粉—小麥蛋白共混體系黏度參數(shù)Table 2 Viscosity parameters of different potato starch-wheat protein blends

A. 馬鈴薯淀粉 B. 小麥蛋白 C～G. 分別為馬鈴薯淀粉含量為10%，20%，30%，40%，50%的共混體系

2.2 馬鈴薯小麥粉復(fù)合面條性質(zhì)變化

2.2.1 馬鈴薯小麥粉復(fù)合面條淀粉晶型結(jié)構(gòu) 淀粉顆粒為多晶體系，直鏈淀粉和支鏈淀粉以一定形式排列、堆積，形成交替存在的結(jié)晶區(qū)與無定形區(qū)。經(jīng)過XRD衍射，尖峰為結(jié)晶區(qū)特征，而彌散峰為無定形區(qū)[28]。根據(jù)X射線衍射圖譜的差異可將淀粉的結(jié)晶結(jié)構(gòu)分為A型、B型、C型和V型4大類，A型主要來自谷物類淀粉；B型主要來自塊莖類淀粉；C型為A型和B型的混合晶型；V型是由直鏈淀粉與非極性或弱極性的物質(zhì)絡(luò)合形成。A型淀粉分別在15°，17°，18°，23°處有4個(gè)強(qiáng)峰；B型淀粉其衍射圖在5.6°，17°，22°，24°有較強(qiáng)的衍射峰出現(xiàn)[29]。

由圖3可知，小麥粉是典型的A型晶體，馬鈴薯淀粉為B型晶體結(jié)構(gòu)，且在20°有一個(gè)衍射峰，是直鏈淀粉與脂質(zhì)形成的單螺旋峰。復(fù)合面條的結(jié)構(gòu)接近C型，由A型和B型混合而成。在15.3°附近的峰與小麥面條比，峰高降低，峰面積減小，且峰稍右移，表明復(fù)合面條晶相含量低，晶格的有序化程度降低，結(jié)晶度變差。在17°和23°時(shí)，復(fù)合面條的峰均比小麥面條低，馬鈴薯淀粉的加入改變了淀粉顆粒的內(nèi)部堆積狀態(tài)，無定形區(qū)直鏈淀粉的重結(jié)晶遭到影響，內(nèi)部重排致使其結(jié)晶度降低。故馬鈴薯小麥粉復(fù)合面條與純小麥面條相比其晶格有序化程度變低，結(jié)晶度降低。

圖3 馬鈴薯小麥粉復(fù)合面條X衍射圖譜Figure 3 X-ray diffraction pattern of potato wheat flour compound noodles

2.2.2 馬鈴薯小麥粉復(fù)合面條紅外光譜 由圖4可知，3 400 cm-1附近的吸收峰主要是由O—H鍵的伸縮振動(dòng)引起，形成了一個(gè)較強(qiáng)且寬的峰，2 930 cm-1附近CH2的不對(duì)稱伸縮振動(dòng)吸收峰，1 650 cm-1附近的吸收峰為無定型區(qū)域吸附的水分子。在600～1 300 cm-1的指紋區(qū)范圍內(nèi)，有3個(gè)稍強(qiáng)的吸收峰，1 157 cm-1附近的吸收峰歸屬為C—O，C—C伸縮振動(dòng)，1 080 cm-1附近的吸收峰歸屬為C—H鍵的彎曲振動(dòng)，1 022 cm-1附近的吸收峰歸屬于非結(jié)晶區(qū)的結(jié)構(gòu)特征，1 045/1 022 cm-1可以表示淀粉分子結(jié)構(gòu)中有序結(jié)構(gòu)與無定型結(jié)構(gòu)的相對(duì)大小，1 022 cm-1處的峰強(qiáng)較大表示結(jié)構(gòu)中存在無定型的淀粉構(gòu)象而不是結(jié)晶構(gòu)象[30]。由圖4還可知，復(fù)合面條在1 022 cm-1處峰強(qiáng)大于小麥面條，表明復(fù)合面條的結(jié)晶度較差，與X-衍射的結(jié)果一致。這可能是因?yàn)榧尤腭R鈴薯粉后，復(fù)合面條直鏈淀粉上的磷酸基使其具有更好的糊化特性，在成型干燥等過程中，其更易糊化，有助于維持淀粉螺旋結(jié)構(gòu)的親水及疏水相互作用不被破壞，使其結(jié)晶度較差[31]。復(fù)合面條在3 400 cm-1附近峰強(qiáng)較強(qiáng)，說明其游離羥基發(fā)生締合，形成強(qiáng)度更高的氫鍵，對(duì)其力學(xué)特性和持水力均有影響。

圖4 馬鈴薯小麥粉復(fù)合面條紅外光譜分析Figure 4 Infrared spectrum analysis of potato and wheat flour compound noodles

2.2.3 馬鈴薯小麥粉復(fù)合面條TPA質(zhì)構(gòu)特性 由表3可知，馬鈴薯小麥粉復(fù)合面條的硬度及黏性明顯低于小麥面條，其膠著性、咀嚼性略低于小麥面條，然而馬鈴薯小麥粉復(fù)合面條的彈性及回復(fù)性稍大于小麥面條。復(fù)合面條中添加馬鈴薯粉使其淀粉含量過高，與小麥面條相比其蛋白含量較低且面筋網(wǎng)絡(luò)形成不夠充分，淀粉顆粒較多的暴露于表面易在成型過程中發(fā)生糊化，表現(xiàn)在面條上為筋力不足，口感軟糯，即馬鈴薯復(fù)合面條的硬度較小、咀嚼性較差。但馬鈴薯復(fù)合面條因其較多的馬鈴薯淀粉含量使其在水熱作用下凝膠性質(zhì)更強(qiáng)，所以其彈性及回復(fù)性稍大于小麥面條。在TPA壓縮試驗(yàn)中，馬鈴薯復(fù)合面條表現(xiàn)出的質(zhì)構(gòu)特性與上文X衍射試驗(yàn)結(jié)果吻合，說明在面條成型的濕熱作用下，馬鈴薯淀粉的加入有利于面條的糊化使其硬度及咀嚼性較低，這也是由于復(fù)合面條的結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，其結(jié)晶度對(duì)結(jié)構(gòu)特性造成了一定的影響。

表3 不同種類面條TPA質(zhì)構(gòu)特性Table 3 TPA texture characteristics of different kinds of noodles

2.2.4 馬鈴薯小麥粉復(fù)合面條煮制特性 由圖5可知，復(fù)合面條的煮制吸水率、損失率和斷條率均大于小麥面條。煮制過程中的吸水主要是淀粉的糊化作用，復(fù)合面條中加入更多的馬鈴薯淀粉，淀粉含量的增加會(huì)使其吸水率增大，此結(jié)果驗(yàn)證了DSC的糊化特性結(jié)果。煮制損失率表征了面條的品質(zhì)，其損失主要指面湯中的固形物含量，在蒸煮過程中，直鏈淀粉的結(jié)構(gòu)及一些水溶性蛋白溶出混入面湯中造成溶出損失。小麥面條的煮制損失率較低是因?yàn)槠涿娼罹W(wǎng)絡(luò)形成的較為完善，淀粉顆粒嵌入面筋網(wǎng)絡(luò)中被包裹，此時(shí)，完整的面筋網(wǎng)會(huì)阻礙淀粉的糊化及溶出，表現(xiàn)為煮制損失較少；而復(fù)合面條較多的淀粉會(huì)稀釋面筋網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)，使更多的淀粉溶出，同時(shí)，面筋網(wǎng)絡(luò)的不完善會(huì)導(dǎo)致蛋白在熱作用下變性，其蛋白結(jié)構(gòu)也更易被破壞，蛋白溶出增加。斷條率可以表征面條的耐煮性和筋力，小麥面條具有更加完善的面筋網(wǎng)絡(luò)，面筋含量更高，其斷條率更低；復(fù)合面條在熱作用下淀粉吸水溶脹，其淀粉分子鏈?zhǔn)嬲共⒂兴廒厔?shì)，所以在煮制過程中，其結(jié)構(gòu)疏松容易斷條。

圖5 馬鈴薯小麥粉復(fù)合面條煮制特性Figure 5 Cooking characteristics of potato and wheat flour composite noodles

3 結(jié)論

試驗(yàn)探究了馬鈴薯淀粉—小麥蛋白共混體系在面條成型過程中的相互作用及其對(duì)馬鈴薯小麥粉復(fù)合面條結(jié)構(gòu)及性質(zhì)產(chǎn)生的影響，結(jié)果表明：在馬鈴薯淀粉—小麥蛋白共混體系中，小麥蛋白會(huì)對(duì)馬鈴薯淀粉糊化產(chǎn)生抑制作用并改變其熱特性，同時(shí)，小麥蛋白會(huì)對(duì)共混體系的黏度產(chǎn)生削弱作用，并對(duì)該體系的崩解起到掩蔽作用、抑制淀粉凝沉；馬鈴薯淀粉的加入會(huì)稀釋面筋網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)，使其結(jié)晶度降低。馬鈴薯小麥粉復(fù)合面條為C型晶體結(jié)構(gòu)，晶格有序化程度降低，其無定型淀粉構(gòu)象較多，氫鍵強(qiáng)度增強(qiáng)，持水率增大；復(fù)合面條的硬度、咀嚼性低于小麥面條，但其彈性、回復(fù)性、吸水率高于普通小麥面條。