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馕饼简称馕,又称为“埃特买克”,源于新疆,兴于新疆,具有浓厚的民族特色。馕制品的辅料主要为水、油、糖,因此传统的馕制品也可称为油馕。目前,全麦粉在面包、饼干、馒头的应用较为广泛,但全麦粉油馕的研究鲜有报道。由于全麦粉中膳食纤维含量高,全麦粉的加入会改变面团的加工性质,使面团弱化度减小、稳定性下降、面团断裂等,对面团特性和油馕品质造成影响。因此,新疆大学生命科学与技术学院的仇成功、丁帅杰、王 亮*等人将一定比例的全麦粉添加到精粉中,制成油馕面团,利用专业面粉仪器设备研究全麦粉的添加量对油馕面团结构、粉质、拉伸以及糊化等特性的影响。为全麦粉油馕工业化生产提供一定的理论支持。
1、全麦粉的添加对面团粉质特性的影响
由表1可知,当全麦粉完全取代精粉时,油馕面团吸水率由65.18%增加到80.30%,吸水率增加15.12%,与精粉相比吸水率显著增大(P<0.05),吸水率的提高有利于面团在后期的加工。
另外,随着全麦粉添加量的增加,混合粉的形成时间显著上升,当全麦粉完全取代精粉时面团形成时间从4.13 min增加到5.34 min。由表1可知,面团稳定时间随着全麦粉的添加而降低,当全麦粉添加量大于20%,稳定时间显著下降,膳食纤维吸水膨胀镶嵌在面筋网状结构中,对面筋网络结构造成剪切,减弱其强度,进而稳定时间减小。弱化度和粉质指数随着全麦粉的添加而显著下降,说明面筋蛋白结构变得不稳定、耐搅拌性变弱,全麦粉的添加对面团造成负面影响。随着全麦粉的增多,加剧了其对面筋蛋白的破坏程度,使面团的加工性能变差。
面团的粉质特性与成品之间存在一定关系,其中面团吸水率的提高有利于后期加工及最终的产品品质,吸水率提高后,烘烤过程中有利于气泡的产生,成品的持水性提高使烤出后的馕更软,改善油馕普遍偏硬的特点,但是并非吸水率越高越好,吸水率过高,烤后成品更容易被微生物感染,导致油馕贮藏稳定性的下降,另外吸水率过高不利于手工揉捏馕饼的形状以及打孔工艺,导致面团形变严重,烤后的成品油馕外形品质下降。添加全麦粉会使面团的稳定时间减少,面团的稳定时间对最终的产品有明显的影响,稳定时间较高代表面筋有较强的筋力,持气能力会更好,在发酵过程中,可以更好的保持住二氧化碳等气体,使油馕形成良好的组织结构和纹理,反之如果稳定时间短,面筋筋力差,在操作过程中容易被破坏,面团起发慢,烤后的油馕结构粗糙,外观较差。弱化度和粉质指数随着全麦粉的添加而显著下降,说明面筋蛋白结构变得不稳定、耐搅拌性变弱,全麦粉的添加对面团造成负面影响,加工性能变差,导致油馕口感粗糙外观变差。
2、全麦粉的添加对面团糊化特性的影响
如表2所示,随着全麦粉的添加,峰值黏度、谷值黏度、回生值和衰减值呈下降趋势,而糊化温度则不断提高。全麦粉添加量为100%时,与精粉组相比峰值黏度降低了20.30%,峰值黏度越低淀粉颗粒溶胀性越低,峰值黏度的变化与全麦粉中的麸皮含量有关,麸皮在淀粉糊化时,阻碍面糊吸收水分,减弱淀粉颗粒间的摩擦程度,使部分淀粉颗粒保持完整性,从而导致表面的峰值黏度降低。当全麦粉完全取代精粉时,衰减值为544 cP与精粉组相比衰减值降低32.6%,与表1中全麦粉对面团吸水率的研究相符合。全麦粉完全取代精粉时,糊化温度为87.3 ℃,与精粉组相比糊化温度显著提高了27.8%。当全麦粉添加量达到60%时,糊化温度大幅上升,比精粉组提高了16.5 ℃,糊化温度高,淀粉不易吸水膨胀,全麦粉的膳食纤维含量较多,可能妨碍水分参与淀粉颗粒的重组,从而影响淀粉糊化特性。
随着全麦粉添加量的增多,峰值时间整体呈下降趋势,当全麦粉取代率为100%时,与精粉相比糊化时间下降了0.24 min,分析原因可能为全麦粉中的膳食纤维对面筋蛋白进行剪切稀释,破坏面筋蛋白的网络结构,使面筋蛋白不易包裹表面的淀粉颗粒,淀粉糊化速率加快,峰值时间减小。随着全麦粉的添加淀粉回生值呈下降趋势,说明全麦粉能够影响淀粉颗粒的重新组合,影响淀粉的回生程度,缓解淀粉的老化程度,进而延长产品的保质期。
3、全麦粉的添加对面团拉伸特性的影响
由表3~5可知,面团的拉伸能量和延伸度均随着全麦粉的增多而显著降低,面团发酵45、90 min和135 min时,全麦粉添加量为100%的面团拉伸能量分别为30、40、42 cm 2 ,与精粉组相比分别下降了65.5%、60.4%、63.8%,延展度为92、94、80 mm,分别下降了41.1%、39.7%、49.3%。面筋蛋白能够影响油馕面团拉伸能量和延展度,面筋蛋白中麦醇蛋白延展性好,麦谷蛋白弹性强,拉伸能量与烘培质量呈正相关,由于全麦粉中麦醇蛋白和麦谷蛋白含量相对减少,同时全麦粉中的膳食纤维对面筋结构的破坏,因拉伸能量降低,延伸度变差。同一添加水平下,醒发时间越长拉伸能量越高、拉伸阻力越大,醒发时间与面团拉伸阻力呈正相关,分析原因可能是混合粉中的蛋白质能够充分水合,形成更牢固稳定的结构,面团的拉伸阻力也增大。当全麦粉完全取代精粉,发酵45、90 min和135 min时面团拉伸阻力分别降低了19.9%、11.6%、18.4%,全麦粉中的膳食纤维较多,能够阻碍并破坏面筋网络,从而使拉伸阻力下降。拉伸比例越大说明阻力越大,醒发时面团体积受阻,反之面团在醒发时质地较软且易流散。烘焙食品需要合适的拉伸比,在同一醒发条件下,随着全麦粉的增多,面筋蛋白被破坏稀释,拉伸比例升高,面团流动性降低,性质变差。
4、全麦粉的添加对混合粉溶剂保留特性的影响
如图1所示,碳酸钠、蔗糖和水溶剂保留率随着全麦粉的增加而升高,当全麦粉完全取代精粉时与精粉组相比(全麦粉取代率为0%),混合粉的碳酸钠、蔗糖和水的溶剂保留率分别增加了20.56%、18.69%和34.94%,而乳酸的溶剂保留率则降低23.47%。
碳酸钠溶剂保留率反映全麦粉中的破损淀粉水平,由于全麦粉麸皮中纤维含量较多,在加工过程中使部分淀粉破碎,从而导致碳酸钠的溶剂保留率随着全麦粉的增加而增大。蔗糖溶剂保留率的增加主要与小麦中的麸皮有关,麸皮中含有丰富的戊聚糖,因此蔗糖的溶剂保留率随着全麦粉的增多而增大。水的溶剂保留率提高主要因为全麦粉中吸水性强的物质较多,导致全麦粉吸水率升高,乳酸的溶剂保留率的下降说明麦谷蛋白的吸水性减弱,虽然全麦粉中蛋白含量较多,但麦谷蛋白比例可能小于精粉,另外膳食纤维的亲水强,阻碍蛋白吸水。
5、全麦粉的添加对面团水分分布的影响
图2A中出现3 个波峰,分别代表不同形态的水,根据弛豫时间(T2)的长短可分为强结合水、结合水和自由水,对应的T2分别为T21、T22和T23,T2的长短与水分的流动呈正相关。由图2A显示随着全麦粉的增加,T22、T23向左移动,T21变化不明显。
由图2B显示,随着全麦粉的增多,A 21 /A2升高,A22/A2和A23/A2则降低,T21反映面团中淀粉和多糖结合的水,全麦粉中含有的木聚糖亲水性较强,随着全麦粉的增多,木聚糖能够结合更多的水分,使面团体系中的水分向木聚糖迁移,导致A21/A2的升高。T22和T23则分别反映与蛋白-淀粉、面筋网络相结合的水,A22/A2和A23/A2的降低,原因可能是因为油馕面团中淀粉含量下降,面筋蛋白减少,与其结合的水分减少。
6、全麦粉的添加对面团面筋蛋白二级结构的影响
利用傅里叶变换红外光谱对面筋进行全波段扫描(图3),并通过去卷积、二阶导数拟合可以得出各吸收峰峰面积与酰胺I带总面积之比,从而得出各个二级结构的相对含量。全麦粉的加入会对面筋骨架造成破坏,使蛋白由稳定的空间状态变为无序的空间状态。
α-螺旋和 β-折叠空间结构有序,稳定性较高,而 β-转角和无规卷曲则相反,由表6可知,随着全麦粉的增加面筋蛋白 α-螺旋相对含量下降而无规卷曲相对含量的变化则相反。当全麦粉完全取代精粉时无规卷曲相对含量相比于精粉组(全麦粉取代率为0%)增加了31.5%。 α-螺旋和 β-折叠的总相对含量由68.57%下降为50.89%,因此随着全麦粉的添加,油馕面团结构变的不稳定,另外,全麦粉中含有丰富的膳食纤维,这些膳食纤维会对面筋蛋白造成破坏,并且与面筋蛋白竞争吸收,导致面团的烘焙效果变差。
讨论与结论
研究全麦粉添加量对油馕面团特性的影响,由于全麦粉与精粉成分含量不同,造成了油馕面团加工性质的差异。全麦粉的添加能够显著降低油馕面团吸水率、形成时间、稳定时间、弱化度和质量指数、伸能量、延展度和拉伸阻力,面团加工性质变差;随着全麦粉添加量的增加,面团峰值黏度、谷值黏度、衰减值、回升值呈下降趋势,全麦粉比例超过60%糊化温度大幅上升;全麦粉的添加造成油馕面团面筋蛋白二级结构发生改变,稳定的二级结构下降、不稳定的二级结构含量上升,面筋蛋白结构变差。
本文《全麦粉的添加对油馕面团品质的影响》2022年43卷18期55-61页,作者:仇成功,丁帅杰,李仙爱,王晓芸,王德萍,马雪梅,刘晓璐,樊 星,袁宇涵,酆炳森,王 亮*。DOI:10.7506/spkx1002-6630-20211112-155。点击下方阅读原文即可查看文章相关信息。
修改/编辑/责任编辑:张睿梅
图片来源于文章原文及摄图网。
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Food Science of Animal Products(ISSN: 2958-4124, e-ISSN : 2958-3780)是一本国际同行评议、开放获取的期刊,由北京食品科学研究院、中国肉类食品综合研究中心主办,中国食品杂志社《食品科学》编辑团队运营,属于食品科学与技术学科,旨在报道动物源食品领域最新研究成果,涉及肉、水产、乳、蛋、动物内脏、食用昆虫等原料,研究内容包括食物原料品质、加工特性,营养成分、活性物质与人类健康的关系,产品风味及感官特性,加工或烹饪中有害物质的控制,产品保鲜、贮藏与包装,微生物及发酵,非法药物残留及食品安全检测,真实性鉴别,细胞培育肉,法规标准等。
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