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银杏果(俗称白果)具有丰富的营养价值,据测定其成分主要包括淀粉、蛋白质、葡萄糖,多种矿物质以及微量元素等成分。此外,银杏果可作为一种药食同源的食物,内含多种生物活性成分如内酯类和黄酮类等,具有抗炎、抗氧化、抗癌的作用。将银杏粉添加到小麦粉中,不仅可以改善小麦粉的口感和味道,而且可以起到营养增强的作用,满足广大消费者需求。
为了丰富银杏果制品的多样性,将银杏粉添加到小麦粉中制作成混合粉,不仅可以提升银杏果的附加值,还可以增加面粉的种类、提高面粉的营养价值。中南林业科技大学食品科学与工程学院,稻米及副产物深加工国家工程研究中心,湖南省特医食品加工重点实验室的钱 鑫、李良怡、周文化*等以银杏粉和小麦粉为原料,主要探究了不同添加量的银杏粉对小麦面团流变学特性和水分分布及迁移特性的影响,为银杏粉-小麦混合粉的面制品的工业化生产和合理利用提供了一定理论参考。
1、面粉的理化性质
纯小麦粉(0%)和纯银杏粉(100%)各营养成分的测定结果如表1所示。可以明显看出两者成分的差异,银杏粉的水分含量明显低于小麦粉,而淀粉和总糖含量高于小麦粉。此外,根据湿面筋含量结果可得推断出,银杏粉中不含有面筋蛋白,无法形成面筋网络结构。
2、银杏粉-小麦粉面团的粉质特性
从表2可以看出,在银杏粉添加量范围为0%~30%时,面团的公差指数、宽带和吸水率均随添加量的增大而逐渐增大。其中,面团的吸水率从54.70%显著增加到58.00%(P<0.05),推测其原因可能是由于银杏粉中含有的淀粉颗粒较大,其表面积较大能快速吸收大量的水分;而公差指数和带宽的增大,可能是因为混合粉体系中的面筋蛋白浓度下降,面筋网络结构的形成受到影响,从而导致筋力下降;而银杏粉中的水不溶性多糖如纤维素和淀粉等物质与小麦粉中的面筋蛋白之间相互交联,形成了多糖-蛋白质网状结构,具有良好的凝胶性,从而导致面团弹性增大。
由表2可以看出,面团稳定时间呈现出逐渐降低的趋势,则说明纯小麦粉面团的稳定性最好,而纯银杏粉无法形成面团稳定性较差,因此随着银杏粉添加量的增加,混合面团稳定性逐渐变差。这种现象发生可能由于面团中的面筋蛋白所占的比例太小,无法形成良好的空间网络结构,面团的结构变得松散,韧性较差难以揉搓成型,从而使面团的稳定性变差,面团的加工性能也变差。面团的形成时间反映了面团面筋网络形成的速率。当银杏粉添加量范围为0%~12%时,形成时间逐渐缩短降至0.8 min,随着添加量由12%增加到30%时,形成时间反而有所延长,整体呈现出先减少后增加的趋势。
3、银杏粉-小麦粉面团的糊化特性
从表3可知,银杏粉-小麦混合面团的黏度极显著降低(P<0.01),峰值黏度的降低范围在2 587.67~252.33 cP之间,最低黏度的降低范围在3 091.66~300.00 cP之间,最终黏度降低范围在1 943.33~237.67 cP之间。这与熬自华等的研究结果一致,银杏淀粉具有较低的膨润力,降低的膨润力往往对应较低的峰值黏度。随着银杏粉的比例增加,混合粉体系中银杏淀粉含量增多,淀粉吸水溶胀程度小,导致淀粉凝胶程度小,黏度逐渐降低,淀粉糊化时间缩短。
4、银杏粉-小麦粉面团的流变学特性
图1表示银杏粉-小麦粉面团动态流变测试中的储能模量(G’)、损耗模量(G″)和损耗角正切(tanδ)随频率变化的关系图。在频率0~20 Hz范围内,随着银杏粉添加量的增加,模量变化范围幅度发生显著改变,混合面团的G’、G″均随着频率的增加呈上升趋势,这说明混合面团中分子间产生了强烈的交联作用。其中,以30%银杏粉添加量面团的G’和G″增大最为明显,上升趋势幅度最大,其次为24%和18%银杏粉添加量面团,反之,0%的纯小麦面团上升趋势幅度最小,G’和G″最小。
5、银杏粉-小麦粉面团的热力学特性
从表4可以看出,随着银杏粉的添加,混合面团总含水量相差很少,均在39%~41%之间,但银杏粉对混合面团的可冻结水和非冻结水含量存在极显著差异(P<0.01),随着银杏粉的添加,可冻结水逐渐减少,非冻结水逐渐增大。可冻结水含量降低的原因可能是由于银杏粉内的亲水性基团可促进面团中水分的结合方式,形成较稳定的结合水状态,减缓面团中水分的散失,减少淀粉的回生作用,从而提高保水性。另外,随着银杏粉的添加,混合面团的焓变值逐渐降低。
6、银杏粉-小麦粉面团的水分分布及迁移规律
表5为通过利用低场核磁共振技术中的CPMG序列所反演并计算出的银杏粉-小麦混合面团各水分状态的峰面积,其中A21为深层结合水的峰面积比,A22为弱结合水的峰面积比,A23为自由水的峰面积比。分析可知,随着银杏粉添加量的增大,混合面团A22和A23的峰面积比均相应地减小,而深层结合水在银杏粉添加量为18%~30%时才开始呈现出并逐渐增大。这种现象发生的原因可能是由于银杏粉-小麦混合面团中亲水基团有氢键位点,可以与水分子形成氢键,从而引起氢键结构的变化影响水分的迁移,使面团对弱结合水的束缚力增强。纯银杏粉面团中深层结合水峰面积比达到96.88%,这也证实了银杏粉较强的持水能力。
7、银杏粉-小麦粉面团的相关性分析
从表6可见,吸水性与非可冻结水比,深层结合水峰面积比呈正相关并存在极显著差异(R=0.789,R=0.893,P<0.01)。这可能是由于银杏粉的吸水性较强,吸收的水分转移为结合水,牢牢的通过化学键与溶质分子紧密结合,并呈现出很低的流动性,不易结冰。另外,形成时间与深层结合水的峰面积比呈正相关且存在极显著差异(R=0.472,P<0.01),与糊化时间呈显著差异(R=0.407,P<0.05)。则说明了面团的淀粉糊化速度可能与面筋蛋白形成的速度有一定的关联性,随着银杏粉的添加,体系中亲水物质的吸水性,使混合体系中可利用的水变少,糊化经过较短的时间就能够形成凝胶结构,一定程度上对蛋白质面筋网络结构进行填充或相互影响,从而使面团性质发生了改变。
结论
综上所述,当银杏粉添加量为12%~18%时,对小麦面团的流变学特性和面团中分布状况均具有显著影响(P<0.05),且面团品质较好,可为后续银杏粉-小麦混合粉进一步的深加工提供了一定的理论依据。但在本实验的研究中也存在一些缺陷,如银杏粉加工精度、添加量梯度有限,在今后的研究中可将这一部分的原因考虑在内进行进一步的探索,以充分阐明银杏粉对小麦粉面团及面条品质的影响。
本文《银杏粉对小麦面团流变学特性和水分分布及迁移规律的影响》来源于《食品科学》2022年43卷12期74-80页,作者:钱鑫,李良怡,周文化,谭玉珩,马妍,赵培瑞。DOI:10.7506/spkx1002-6630-20210507-065。点击下方阅读原文即可查看文章相关信息。
修改/编辑:袁艺;责任编辑:张睿梅
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