羧甲基化和乳化沙蒿膠對小麥粉的增筋作用

衛(wèi)曉怡，司曉晶，崔琳琳，張路遙，韓 梅，何艦杰，蘇婷婷

（上海商學(xué)院酒店管理學(xué)院食品系，上海 200235）

沙蒿膠（Artemisia sphaerocephalaKrasch gum，ASKG）是一種熱穩(wěn)定性極好的植物天然多糖，具有降血脂、抗肥胖和糖尿病等生理作用[1-2]，粘度是明膠的1800 倍、海藻酸鈉的12 倍，吸水性極強（可吸取自身重量30～50 倍的水）[3]，但水溶性差，且乳化性能較弱。ASKG 常被添加于小麥粉，因在水中呈有限的吸水溶脹狀態(tài)且不溶解，而在面筋網(wǎng)絡(luò)中起到膠粘劑的作用[4]。其多糖物質(zhì)具有極強的粘結(jié)絡(luò)合能力和纖維骨架強化作用，避免面筋蛋白分子形成的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)受影響而破裂，可以包裹住淀粉顆粒，進而通過吸水溶脹增強面團的持水性，可提高低筋小麥粉或無筋雜糧面粉的面團彈性與強度[3]。但由于ASKG水溶性差于其他常見食用膠[5]，導(dǎo)致其在強化面筋網(wǎng)絡(luò)的同時，面團延伸性下降。此外，ASKG 添加量過高，會使面筋網(wǎng)絡(luò)間的交聯(lián)程度大大提高從而束縛面筋蛋白的延伸，與面筋蛋白和淀粉競爭水分，阻礙面筋網(wǎng)絡(luò)的形成[6]，并影響口感[7-8]，如何降低ASKG 添加量以改善面團延伸性和產(chǎn)品口感亟待探討。

油脂是面團調(diào)制的常用原料，油脂中含有大量的疏水基團，導(dǎo)致面團吸水率減小，面筋生成量減少。油脂的種類及添加量也會影響面團特性[9-10]，固態(tài)脂（如棕櫚硬脂）比液態(tài)油（如小麥胚芽油）的表面張力小，常以薄膜狀、片狀和棒狀等形態(tài)分布在面團中，覆蓋面粉顆粒表面積大，對不同蛋白含量的小麥粉面團的彈性、粘性等有不同影響。然而，ASKG 對水油面團增筋效果的相關(guān)研究還較少。

ASKG 等天然多糖具有巨大的結(jié)構(gòu)修飾潛力，可加強親水性、乳化性、成膜性[11]、生物降解性和相容性[12]等特性，拓寬其在食品、生物醫(yī)藥、化工、環(huán)境和農(nóng)業(yè)等領(lǐng)域的應(yīng)用。ASKG 與其他膠體及離子復(fù)配[13]、高壓加工[14]等可用于提升其凝膠強度。有研究表明，通過NaOH 堿化和氯乙酸醚化[15]，可生成羧甲基沙蒿膠（carboxymethylArtemisia sphaerocephalaKrasch gum，C-ASKG），水溶性得到較好的提高。ASKG 與油脂通過高壓均質(zhì)[16]可制備乳化沙蒿膠（emulsiveArtemisia sphaerocephalaKrasch gum，E-ASKG），該乳狀液顯示出優(yōu)于阿拉伯膠的良好乳化活性，但貯存穩(wěn)定性一般，適用于即時制備使用。通過羧甲基化和乳化可獲得改性ASKG，可提高水溶性以及乳化性，但其對于小麥粉的增筋效果，特別是應(yīng)用于水油面團調(diào)制的研究還未見報道。

由此，本研究探討羧甲基化沙蒿膠對小麥粉面團濕面筋量、面筋指數(shù)以及吸水率、形成時間、穩(wěn)定時間、弱化度等粉質(zhì)特性的影響，并分析其在油脂添加小麥粉中的表現(xiàn)，進一步考察ASKG 與小麥胚芽油和棕櫚硬脂兩種油基的乳化液在小麥粉中的使用特點，為改性沙蒿膠在小麥粉加工中的應(yīng)用提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)和理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

市售面粉 濰坊風(fēng)箏面粉有限責(zé)任公司；酵母粉 安琪酵母股份公司；沙蒿膠（有效物質(zhì)含量98%，食品級） 河北百味生物科技有限公司；小麥胚芽油（亞油酸≥55%） 河北家豐植物油有限公司；棕櫚硬脂（熔點度52 ℃，水分及揮發(fā)物≤0.07%） 天津嘉里糧油工業(yè)有限公司；A.R 級乙醇、NaOH、氯乙酸、冰醋酸、石油醚等 國藥集團化學(xué)試劑有限公司。

2200 型面筋儀 波通瑞華科學(xué)儀器（北京）有限公司；GM2015 型離心機 波通瑞華科學(xué)儀器（北京）有限公司；HZF-150 型粉質(zhì)儀 托普云農(nóng)；5425 型臺式離心機 德國Eppendorf；MX-S 型旋渦式振蕩器

美國Scilogex；HG-6D 型滾軸混勻儀 上海滬析；HHWO-50L 型恒溫水浴鍋 瑞德儀器；GL-16 型高速臺式離心機 常州諾基；81-2 型磁力恒溫攪拌器

上海司樂儀器；101-3BS 型恒溫干燥箱 力辰科技；A25-Digital 型高剪切乳化分散機 上海歐河；Apreo 型SEM 掃描電子顯微鏡 賽默飛；TA-XT2i型質(zhì)構(gòu)儀 英國Stable Micro System 公司。

1.2 實驗方法

1.2.1 樣品制備與分析

1.2.1.1 C-ASKG 制備 參考文獻[15]的方法，稱取40.0 g（以干基計算）的沙蒿膠，加入75%乙醇1 L，配制成沙蒿膠-乙醇懸濁液，加入9.0 g NaOH，35 ℃下不斷攪拌1.5 h。堿化反應(yīng)結(jié)束后，將水浴溫度升高至60 ℃，加入 7.0 g NaOH 和6.0 g 氯乙酸，保持60 ℃攪拌3 h。醚化反應(yīng)結(jié)束后，冷卻至室溫，邊攪拌邊加入冰醋酸調(diào)節(jié)pH 至7，分離出固相產(chǎn)物并用無水乙醇洗滌，抽濾，將產(chǎn)物置于恒溫干燥箱內(nèi)，在80～90 ℃下干燥至恒重后碾磨成粉，即得到改性的羧甲基沙蒿膠。

1.2.1.2 E-ASKG 制備 參考已有文獻[16]，取100 mL離心管，加入1.0 g 沙蒿膠、44.0 g 蒸餾水，放置于滾軸混勻儀上混合過夜，充分分散。分別加入小麥胚芽油、棕櫚硬脂等5.0 g，高剪切乳化分散機20000 r/min乳化3 min，可間歇停頓以免物料溫度過高，獲得沙蒿膠乳狀液，現(xiàn)配現(xiàn)用。

1.2.1.3 含油脂小麥粉的制備 參考饅頭制品中3%～6%的一般油脂添加量[17]，選擇常用的液態(tài)油脂小麥胚芽油和固態(tài)油脂棕櫚硬脂，在小麥粉中分別添加5%的質(zhì)量溶于石油醚中，將石油醚和原小麥粉按1:1（v/w）混合，充分攪勻后放置空氣中干燥直至溶劑氣味消失，再將干燥后的面粉研磨過80 目篩[18]，制備成含油脂小麥粉，待測ASKG 和C-ASKG 添加后的增筋效果。

1.2.1.4 小麥粉和ASKG 基本成分的測定 分別參照GB 5009.3-2016、GB 5009.5-2016、GB 5009.6-2016測定ASKG 和小麥粉中的水分、蛋白質(zhì)、脂肪含量，參照GB/T 5009.4-2016 測定ASKG 的灰分含量，參照GB 5009.9-2016 測定小麥粉中的淀粉含量。

1.2.1.5 ASKG 和C-ASKG 水不溶物含量的測定通過水不溶物含量測定，比較ASKG 羧甲基化后水溶性提高程度。稱取ASKG 和C-ASKG 樣品，加入蒸餾水配成0.4%溶液，30 ℃磁力加熱攪拌30 min，靜置后3000 r/min 離心分離30 min，將不溶物轉(zhuǎn)移至稱量瓶烘干至恒重[19]，按如下公式計算水不溶物含量。

式中：m1-樣品的質(zhì)量，g；m2-稱量瓶的質(zhì)量，g；m3-烘干后的總質(zhì)量，g。

1.2.2 C-ASKG 對小麥粉和含油脂小麥粉特性的影響

1.2.2.1 濕面筋量和面筋指數(shù)測定 在100 g 小麥粉和含油脂小麥粉中分別加入0%、0.2%、0.4%、0.6%、0.8%、1.0%、1.2%、1.4%的C-ASKG（以小麥粉質(zhì)量計），混勻，以未添加空白和ASKG 添加為對比。稱取各處理組小麥粉10.00±0.01 g。濕面筋含量的測定按照 GB/T 5506-2008 進行，面筋指數(shù)的測定按照 LS/T6102-1995 進行。

1.2.2.2 吸水率、形成時間、穩(wěn)定時間、弱化度的測定 根據(jù)1.2.2.1 結(jié)果，C-ASKG 不適用于含油脂小麥粉，因此僅測定其最佳添加量條件下的小麥粉。參考AACC54—40A 采用粉質(zhì)儀測定面團粉質(zhì)特性。使用50 g 揉面缽，準確稱取50 g 含水量相當(dāng)于14%的小麥粉樣品，分別添加0.4%的C-ASKG、1.0%的ASKG，并以無添加空白和0.4%的ASKG 為對比，加入攪拌器，稱重與蒸餾水體積分別精確至0.01 g與0.01 mL，保持水溫和缽溫在30±0.2 ℃，開始和面，儀器自動得到揉混曲線圖譜，記錄相應(yīng)的試驗參數(shù)，分析最佳添加量條件下的吸水率、形成時間、穩(wěn)定時間、弱化度。

1.2.3 面團的調(diào)制 稱取原小麥粉或含油脂小麥粉（以小麥粉質(zhì)量計）200 g，根據(jù)1.2.2.1 獲得的最佳添加量，加入0.4%、1.0%的C-ASKG、ASKG，添加100 g 蒸餾水。以小麥粉與蒸餾水為2:1 的質(zhì)量比調(diào)制面團，待質(zhì)構(gòu)分析和饅頭制作。

1.2.4 添加E-ASKG 面團的調(diào)制 稱取200 g 小麥粉，加入100 g 不同E-ASKG 乳化液（含2 g ASKG，10 g 油脂，88 g 蒸餾水），再添加12 g 蒸餾水，即該面團ASKG 添加量為1%，油脂為5%（以占小麥粉質(zhì)量計），待質(zhì)構(gòu)分析和饅頭制作。

1.2.5 面團的質(zhì)構(gòu)儀分析 參考已有研究方法[20]，采用質(zhì)構(gòu)儀測定面團的延展性，質(zhì)構(gòu)探頭選擇 A/KIE，測試速度 1.5 mm/s；目標(biāo)距離10.0 mm；循環(huán)次數(shù)2 次；數(shù)據(jù)采集頻率10 次/s；返回速度0.5 mm/s；觸發(fā)力 5.0 g。

1.2.6 饅頭的制作 按1.2.3 和1.2.4 方法調(diào)制面團，加入1% 酵母粉，用和面機和面10 min，在溫度30 ℃，相對濕度70 %的醒發(fā)箱中發(fā)酵30 min，取出發(fā)酵面團切成70 g，手工搓揉成饅頭胚型后繼續(xù)醒發(fā)20 min，放入冷水鍋內(nèi)，水沸后計時蒸制20 min，取出饅頭冷卻30 min 待測。

1.2.7 饅頭的SEM 分析 將饅頭樣品切成薄片冷凍干燥，離子濺射儀噴金后，以掃描電鏡SEM 放大600×/5000×成像面筋三維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)[20]。

1.3 數(shù)據(jù)處理

采用SPSS 18.0 中的Duncan’s 進行數(shù)據(jù)的差異性分析，P＜0.05 表示顯著性差異。結(jié)果以平均值±標(biāo)準差表示。

2 結(jié)果與分析

2.1 原料成分的分析

2.1.1 小麥粉和ASKG 基本化學(xué)組成 小麥粉和ASKG的基本化學(xué)組成如表1 所示，小麥蛋白質(zhì)含量是影響面團特性的關(guān)鍵因素，ASKG 因沙蒿籽產(chǎn)地、品種不同以及不同分離提取過程中的損失，其ASKG的蛋白質(zhì)含量有波動，含量偏低則乳化性較弱。

表1 小麥粉和ASKG 的基本成分Table 1 The basic components of wheat flour and ASKG

2.1.2 羧甲基化對ASKG 水溶性的影響 實驗結(jié)果顯示，經(jīng)羧甲基化反應(yīng)生成C-ASKG，水不溶物含量從原先的57.11%±0.41%減少至17.76%±0.23%，水溶性明顯提高。ASKG 分子連接親水性羧甲基，可使水不溶物部分轉(zhuǎn)化為可溶，已有報道顯示，ASKG羧甲基化后的水不溶物含量可從56.0%降至15.1%[21]，與本實驗結(jié)果較一致；但侯曉暉等[19]將ASKG 羧甲基化后其水不溶物含量可降至5%，這可能與實驗反應(yīng)條件不同有關(guān)。

2.2 C-ASKG 對小麥粉和含油脂小麥粉特性的影響

2.2.1 C-ASKG 對小麥粉濕面筋量、面筋指數(shù)的影響 研究結(jié)果（圖1、圖2）表明，隨著C-ASKG 添加量的增加，小麥粉濕面筋量、面筋指數(shù)均呈上升趨勢。C-ASKG 添加量大于0.4%時，濕面筋量緩慢上升而面筋指數(shù)保持穩(wěn)定，說明此時面團已達到較合適的含水量，面筋蛋白溶脹和淀粉糊化[22]后已較好地形成面筋網(wǎng)絡(luò)，繼續(xù)添加C-ASKG 可增加面團含水量而提高濕面筋量，但其高粘性無助于繼續(xù)加強面筋筋力。與此相同，在ASKG 添加量大于1.0%時，也有類似表現(xiàn)（圖1、圖2）。與ASKG 添加相比，CASKG 在0.4%時即達到1.0 % ASKG 的添加效果，濕面筋量為33.4%±0.4%（圖1），面筋指數(shù)為81.4%±1.4%（圖2）。上述結(jié)果表明，羧甲基化改性后的ASKG 因具備更高的水溶性，可將最佳使用劑量從1.0%降至0.4%。

圖1 ASGK 和C-ASKG 不同添加量對面團濕面筋量的影響Fig.1 Effects of different addition amounts of ASKG and CASKG on the wet gluten content in dough

圖2 ASGK 和C-ASKG 不同添加量對面團面筋指數(shù)的影響Fig.2 Effects of different addition amounts of ASKG and C-ASKG on the gluten index in dough

2.2.2 C-ASKG 對含油脂小麥粉濕面筋量、面筋指數(shù)的影響 面團調(diào)制常添加油脂，油脂可改善面團的操作性能，潤滑攪拌以降低摩擦溫度，提高延展性、持氣能力，減少水分揮發(fā)，但會降低小麥粉吸水性，主要是由于油脂附著于蛋白和淀粉顆粒形成不透性油膜，限制面團的吸水性，濕面筋量減少[9-10]。本研究以小麥胚芽油和棕櫚硬脂添加入小麥粉，分析C-ASKG對含油脂小麥粉濕面筋量、面筋指數(shù)的影響。

研究結(jié)果（圖3）表明，C-ASKG 添加可以提高含油脂小麥粉的濕面筋量。在含5%小麥胚芽油的小麥粉中，0.8% C-ASKG 為最佳添加量，濕面筋量為28.9%±0.3%；在含5%棕櫚硬脂的小麥粉中，0.6%C-ASKG 為最佳添加量，濕面筋量為30.4%±0.32%，超過最佳添加量則濕面筋量幾乎不增加。對比ASKG，在含5%小麥胚芽油和棕櫚硬脂的小麥粉中，隨著ASKG 添加的增加，濕面筋量先增加后減小，在1.0%ASKG 時均達到最高，濕面筋量分別為29.9%±0.2%（小麥胚芽油）和30.2%±0.2%（棕櫚硬脂），無顯著性差異（P＞0.05）。雖然在0.2%～0.8%的劑量范圍內(nèi)，C-ASKG 較ASKG 對濕面筋量有更大的增加速率，但從圖3 可知，在0.6%～0.8% C-ASKG 和1.0% ASKG的最佳添加量條件下，兩者提高含油脂小麥粉的濕面筋量的作用近似。

圖3 ASGK 和C-ASKG 不同添加量對含小麥胚芽油和棕櫚硬脂小麥粉濕面筋量的影響Fig.3 Effects of different addition amounts of ASKG and CASKG on the wet gluten content of wheat germ oil and palm stearin added flour

對于面筋指數(shù)來說，隨小麥胚芽油小麥粉中CASKG 的增加而增加，添加量1.4% 時面筋指數(shù)為80.5%±1.6%，在棕櫚硬脂小麥粉中0.8% C-ASKG 為最佳添加量，面筋指數(shù)為80.3%±1.7%，兩者無顯著性差異（P＞0.05）。而C-ASKG 與ASKG 相比，無明顯優(yōu)勢，其隨添加量的變化面筋指數(shù)曲線趨于重疊（圖4）。

圖4 ASGK 和C-ASKG 不同添加量對含小麥胚芽油和棕櫚硬脂小麥粉面筋指數(shù)的影響Fig.4 Effects of different addition amounts of ASKG and C-ASKG on the gluten index of wheat germ oil and palm stearin added flour

綜合上述結(jié)果，C-ASKG 在小麥粉和含油脂小麥粉中的表現(xiàn)不同，ASKG 羧甲基化后可大幅降低在小麥粉中的使用劑量，然而，在含油脂小麥粉中無此表現(xiàn)，提示C-ASKG 對于面團筋力的提升受限于小麥粉添加油脂的影響。也就是說，ASKG 羧甲基化與否，并不影響其在含油脂小麥粉中的增筋作用，水油面團調(diào)制中采用C-ASKG 無益于增筋效果提升。鑒于其濕面筋量和面筋指數(shù)二項指標(biāo)接近于直接添加ASKG，不再進一步探討C-ASKG 應(yīng)用于含油脂小麥粉的粉質(zhì)特性和饅頭微觀結(jié)構(gòu)。

2.2.3 C-ASKG 對小麥粉粉質(zhì)特性的影響 上述結(jié)果表明，0.4% C-ASKG 是小麥粉中的最佳添加劑量，本研究進一步分析其粉質(zhì)特性，探討C-ASKG 對小麥粉加工的影響，并以無添加空白、0.4%和1.0%ASKG 添加樣作對照。

粉質(zhì)特性結(jié)果（表2）表明，與無添加空白組對比，0.4% C-ASKG 可增加面團吸水率、形成時間和穩(wěn)定時間，降低弱化度。0.4% C-ASKG 吸水率和穩(wěn)定時間顯著優(yōu)于0.4%和1.0% ASKG（P＜0.05），弱化度顯著優(yōu)于0.4% ASKG（P＜0.05），但與1.0% ASKG相比無顯著差異（P＞0.05）。相比無添加空白組，添加0.4% C-ASKG 的面團形成時間增大，但在添加0.4% ASKG 時不變而1.0% ASKG 時變小，其原因有待進一步探討。綜合分析，添加0.4% C-ASKG 的粉質(zhì)特性各項指標(biāo)優(yōu)于0.4%以及1.0% ASKG，吸水率為65.8%±0.2%，形成時間為4.1±0.1 min，穩(wěn)定時間為9.3±0.2 min，弱化度為11.0±1.0 BU。

表2 ASKG 和C-ASKG 對小麥粉粉質(zhì)特性的影響Table 2 Effects of ASKG and C-ASKG on farinograph qualities of flour

2.2.4 C-ASKG 對小麥粉饅頭微觀結(jié)構(gòu)的影響 已有研究表明，ASKG 破壞面筋蛋白網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的形成和連續(xù)性，然而其具有高粘性，仍可將散碎的面筋蛋白粘合，為饅頭提供結(jié)構(gòu)良好的支撐[20]。因此，通過電鏡考察面團中面筋蛋白的聯(lián)結(jié)并不能反映ASKG在小麥粉中的應(yīng)用特性，而其面制品如饅頭等微觀結(jié)構(gòu)則有較好說服力。為此，本研究通過電鏡分析最佳添加量0.4% C-ASKG 對饅頭微觀結(jié)構(gòu)的影響，無添加空白和0.4% ASGK 為對比組。

600 倍電鏡結(jié)果顯示，無添加組（圖5a）有較多淀粉顆粒和少量蛋白散落于面筋網(wǎng)絡(luò)外；0.4% ASKG添加組（圖5c）中顆粒與面筋網(wǎng)絡(luò)的聯(lián)結(jié)略粗糙但較完整；0.4% C-ASKG 添加組（圖5e）的蛋白和淀粉顆粒緊密結(jié)合形成較平整的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。以5000 倍放大圖像觀察，無添加組（圖5b）蛋白和淀粉顆粒連接疏松，存在空洞；0.4% ASKG 添加組（圖5d）的面筋網(wǎng)絡(luò)增強，大顆粒淀粉由面筋蛋白網(wǎng)絡(luò)連接，但稍顯疏松；0.4% C-ASKG 添加組（圖5f）的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)進一步增強，顆粒緊密連接融為連續(xù)相。由此可見，羧甲基化改性后的ASKG 可提升面團交聯(lián)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。

圖5 ASGK 和C-ASKG 對饅頭微觀組織結(jié)構(gòu)的影響Fig.5 Effects of ASKG and C-ASKG on the microstructure of steamed bread

2.3 E-ASKG 對含油小麥粉面團加工特性的影響

上述結(jié)果表明，C-ASKG 與ASKG 比較，未顯著提高含油脂小麥粉的濕面筋含量和面筋指數(shù)，增筋效果不佳。由此，本研究進一步探討以乳化ASKG（含不同種類油脂）方式形成含油面團的增筋效果。不同油脂對面團加工的影響不同，主要表現(xiàn)在質(zhì)構(gòu)特性方面[23-24]，本研究采用常用的液態(tài)和固態(tài)油脂，將5%小麥胚芽油和棕櫚硬脂通過均質(zhì)乳化方式，與1.0%ASKG、蒸餾水一起形成乳濁液（E-ASKG），添加入小麥粉，以無添加空白和1.0% C-ASKG 添加入含5%油脂小麥粉為對照，通過質(zhì)構(gòu)儀和電鏡微觀分析E-ASKG 在含油小麥粉面團中的應(yīng)用特性。

2.3.1 E-ASKG 對小麥粉面團質(zhì)構(gòu)特性的影響 一般認為，油脂可降低面團的彈性和粘性[23]，質(zhì)構(gòu)分析結(jié)果顯示，ASKG 可使水油面團彈性和粘性不下降或提高（表3），改善加工特性。有研究顯示，固態(tài)脂面團的硬度、膠著性、咀嚼性、內(nèi)聚性等特性比液態(tài)油面團高[24]，本研究結(jié)果顯示，ASKG 添加入含油脂小麥粉，C-ASKG+W（小麥胚芽油，液態(tài)）和C-ASKG+S（棕櫚硬脂，固態(tài)）實驗組也因其含有不同形態(tài)油脂而與上述結(jié)論有一致的對應(yīng)表現(xiàn)（表3），C-ASKG 不能消除液態(tài)或固態(tài)油脂應(yīng)用于小麥粉產(chǎn)生的質(zhì)構(gòu)特性差異。

E-ASKG 對小麥粉面團粘力、拉絲長度、硬度、膠著性、內(nèi)聚性等質(zhì)構(gòu)特性的改善，優(yōu)于C-ASKG添加入含油脂小麥粉（表3）。值得注意的是，對比小麥胚芽油和棕櫚硬脂乳化的二種E-ASKG，除膠著性以外，兩者對面團各特性參數(shù)影響無顯著性差異（P＞0.05）（表3），表明ASKG 乳化改性用油脂的不同形態(tài)，基本不影響其對面團的作用，E-ASKG 可以等效促進小麥胚芽油和棕櫚硬脂這二種不同形態(tài)油脂形成水油面團。

表3 C-ASKG 和E-ASKG 對小麥粉面團質(zhì)構(gòu)特性的影響Table 3 Effects C-ASKG and E-ASKG on texture characteristics of wheat flour dough

2.3.2 E-ASKG 對小麥粉饅頭微觀結(jié)構(gòu)的影響 觀察600 倍電鏡結(jié)果，E-ASKG 對面筋網(wǎng)絡(luò)有較好提升，同樣添加量條件下，C-ASKG 形成的面筋結(jié)構(gòu)不均勻，油脂膜使蛋白和淀粉顆粒分散，存在較粗糙部分，緊實度略差（圖6 a、b）；而E-ASKG 添加可以克服油脂膜的隔離作用，將顆粒緊密連接為整體，小麥胚芽油和棕櫚硬脂兩種不同乳化油相的效果相當(dāng)（圖6 c、d），結(jié)論與質(zhì)構(gòu)分析結(jié)果一致。

3 討論

已有研究顯示，高劑量添加引起的過高硬度降低產(chǎn)品口感，ASKG 添加量超過1.3 %時蕎麥面包比容和感官評價下降[7]，大于1.5%時，小麥粉面包感官評分呈下降趨勢[8]。本研究結(jié)果表明，通過羧甲基化提高ASKG 水溶性，可將ASKG 在小麥粉中的使用量從1.0%下降到0.4%，在有效增筋改善加工性能的同時，避免因高劑量影響產(chǎn)品口感。在水煮面制品的相關(guān)研究中，面條中ASKG 的添加量為1%～1.5%[25-27]，而在餃子皮中添加0.2%～0.25%的C-ASKG即可提高餃皮彈性和耐煮性，凍裂率下降42.85%[4]，顯示C-ASKG 的使用劑量低于ASKG，與本研究結(jié)果一致。

粉質(zhì)分析指標(biāo)主要包括吸水率、形成時間、穩(wěn)定時間、弱化度等。形成時間和穩(wěn)定時間長的面團韌性好，粘彈性大，面筋的強度大。弱化度表明面團的耐破壞程度，也就是對機械攪拌的承受能力，弱化度越小表明小麥粉面筋越強。面筋強度高的面團加工性質(zhì)較好，耐醒發(fā)不易流變[28]。0.4% C-ASKG 可增加面團吸水率、形成時間和穩(wěn)定時間，降低弱化度，總體效果優(yōu)于同劑量ASKG，甚至優(yōu)于1.0% ASKG。

以面團制作的饅頭微觀結(jié)構(gòu)進一步顯示，CASKG 的水溶性提高，能促進水分向蛋白質(zhì)分子和淀粉顆粒的滲透，蛋白溶脹以及淀粉糊化、吸附和粘結(jié)充分，分散空間減小以利于顆粒接觸，加強網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。

本研究顯示，C-ASKG 應(yīng)用于小麥胚芽油和棕櫚硬脂兩種油脂5%添加小麥粉中，應(yīng)根據(jù)油脂不同形態(tài)特性，提高使用劑量達0.8%～1.4%，但C-ASKG在含油脂小麥粉中的增筋效果與ASKG 近似，說明C-ASKG 不適用于水油面團調(diào)制的增筋應(yīng)用。

ASKG 分子結(jié)構(gòu)中含一定量的甲氧基、乙?；扔H油基團[29]，但乳化性相對于阿拉伯膠、印度樹膠等公認的天然多糖乳化劑還有較大差距。已有報道顯示，ASKG 通過與油相均質(zhì)[16]、酶水解[30]和乙酰化處理[31]等可提高乳化性。本研究采用ASKG 與小麥胚芽油和棕櫚硬脂兩種不同形態(tài)的油相均質(zhì)乳化，質(zhì)構(gòu)和電鏡結(jié)果表明，以1.0% ASKG 和5%油脂均質(zhì)乳化，此不同形態(tài)（固、液）油脂制備的兩種EASKG 乳化液，對面團的增筋效果有較一致的良好表現(xiàn)，優(yōu)于以C-ASKG 添加入含油脂小麥粉，E-ASKG更適用于含油脂面團的調(diào)制。

4 結(jié)論

本研究結(jié)果表明，羧甲基化可提高ASKG 水溶性，促進水分滲透以利于小麥粉蛋白溶脹和淀粉糊化，顆粒分散度減小有助于形成面團網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，羧基化處理可使ASKG 在小麥粉中的最佳添加量可從1.0%降至0.4%，有效提高了小麥粉的濕面筋量、面筋指數(shù)、吸水率、形成時間和穩(wěn)定時間，降低弱化度，改善了面團的加工特性，但在含油脂面團中性能表現(xiàn)較弱，經(jīng)液態(tài)或固態(tài)油相乳化處理的ASKG 則更適用于含油脂面團的調(diào)制，1.0%沙蒿膠和5%油脂以乳化方式添加，可降低不同類型油脂在面團應(yīng)用中的差異，有效改善面團各項特性。