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小米粉对面团流变学特性的影响

时间:2018-01-11 12:59来源:《粮食与油脂》 , 2016 , 29 (4) 作者:杜文娟1,吕 静2,申 点击:
以小麦粉和11种小米粉为主要原料,将小米粉按照0~35%的比例添加到小麦粉中,对混合粉面团的流变性进行了研究。结果表明:随着小米粉含量的增加,面团粉质特性指标中的形成时间、稳定时间、吸水率、粉质质量指数总体有所下降,弱化度则呈先上升后下降趋势。其
杜文娟1,吕 静2,申瑞玲2,张喜文1
(1.山西农科院谷子研究所,长治 046011;
2.郑州轻工业学院,郑州 450002)
 
摘 要:以小麦粉和11种小米粉为主要原料,将小米粉按照0~35%的比例添加到小麦粉中,对混合粉面团的流变性进行了研究。结果表明:随着小米粉含量的增加,面团粉质特性指标中的形成时间、稳定时间、吸水率、粉质质量指数总体有所下降,弱化度则呈先上升后下降趋势。其中,白谷在面团粉质特性上优于其他品种,稳定时间一直高于6min;拉伸特性指标中的拉伸面积、延伸度、拉伸阻力和最大拉伸阻力随小米粉比例的增加而下降,拉伸比例则增大。但随着醒面时间的延长,拉伸特性有所好转。而不同品种间没有明显差异。
关键词:小米粉;小麦粉;面团;粉质特性;拉伸特性
粟俗称谷子,由谷壳、皮层、胚和胚乳组成,脱去谷壳剩余的部分(包括果皮、胚和胚乳)称为糙米,植物学称颖果。将糙米去掉果皮和胚,剩下的胚乳又叫精米,即目前常见的小米[1]。我国常见的小米为禾本科狗尾草属,起源于黄河流域,已有7300多年栽培史。它具有生育期短、适应性强、耐干旱、耐贫瘠、耐储存、价格低廉等优点。小米的营养成分包括碳水化合物、蛋白质及氨基酸、脂肪及脂肪酸、维生素、矿物质等,是良好的食品营养源。此外,小米是一种药食两用的优质食物,中医及民间素以小米制作滋补粥食,用来调养身体。近年来,国内外学者对小米品质特性及小米制品进行了大量研究和开发,马力等[2]对小米淀粉和玉米淀粉性质进行了详细的比较;霍权恭等[3]对我国北方具有代表性的几种小米的粗脂肪含量及油脂特性进行了测定;Anu等[4]研制了小米风味饼干并测定其营养价值;田晓红等[5]研究了小米粉对挂面制作的影响。
然而,目前对小米粉面团的流变性研究较少,而面团的流变学特性不仅决定了面制品加工过程中面团的操作性能,而且对最终产品的质量具有重要影响[6~7]。纯小米粉面团难以形成网络结构,在产品加工上不占优势,因此本研究将小米粉按不同比例添加到小麦粉中,既可丰富面制品的营养成分和提高食用价值,又可改善加工品质和口感。测定混合粉的面团流变学特性,旨在探究小米粉的添加对面团品质的影响,并为小米粉在传统面制品中的开发应用中提供理论依据。
 
1 材料与方法
1.1 主要实验材料和试剂
11个品种的小米粉(长农35、青谷、白谷、豫谷18、冀谷19、大同29、黄金苗、晋谷51、长生07、长农40、晋谷21):山西省农科院谷子研究所;小麦特一粉:中粮(郑州)粮油工业有限公司;总膳食纤维测定试剂盒(K~TDFR):爱尔兰Megazyme公司;氯化钠、正己烷、乙醇、浓硫酸等试剂为分析纯。
1.2 主要仪器与设备
Farinograph~AT粉质仪、Extensograph~E拉伸仪:德国Brabender公司;SX-4-10型箱式电阻炉(马弗炉):北京科伟永兴仪器有限公司;K9840型自动凯氏定氮仪:济南海能仪器股份有限公司;SZF~06A型脂肪测定仪:上海昕瑞仪器仪表有限公司;U-1810型紫外可见分光光度计:北京普析通用仪器有限责任公司;F3042010型膳食纤维测定仪:欧洲VELPSCIENTIFICA。
1.3 实验方法
1.3.1 基本营养成分的测定
依据国家标准及AOAC方法测定小麦粉和小米粉的基本营养成分含量,水分:GB/T5009.3-2003;灰分:GB/T5009.4-2003;蛋白质:GB/T55l1-2008;脂肪:GB/T14772-2008;淀粉:GB/T5009.9-2008;膳食纤维:AOAC985.29。
1.3.2 混合粉面团粉质拉伸特性的测定
1.3.2.1 混合粉的制备
将小米粉分别按照0%、5%、10%、15%、20%、25%、30%和35%的比例添加到小麦粉中,混合均匀。以纯小麦面粉作为对照。
1.3.2.2 混合粉粉质特性的测定
混合粉粉质特性的测定按照GB/T14614-2006进行,测得面团的形成时间、稳定时间、吸水率、弱化度和粉质质量指数。
1.3.2.3 混合粉拉伸特性的测定
混合粉拉伸特性的测定按照GB/T14615-2006进行,测得面团分别在45、90、135min时的拉伸面积、延伸度、拉伸阻力、最大拉伸阻力和拉伸比例。
1.3.3 统计分析
采用Origin7.5和SPSS20.0数据处理系统进行数据统计分析。
 
2 结果与分析
2.1 小麦粉和小米粉主要营养成分测定
小麦粉和各品种小米粉中基本营养成分含量见表1。 
由表1可知,小米营养丰富,各种营养素比例适宜。与小麦相比,小米中灰分含量较高,意味着小米粉含有较高的矿物质;小米蛋白质含量尽管和小麦粉差别不大,但小米蛋白质组成与小麦蛋白不同,小米中蛋白质消化率为83.4%,生物价为57,高于大米和小麦[8];脂肪含量因品种和产地的不同略有差异,但都是优质脂肪;膳食纤维含量丰富,高于小麦粉,是大米的2.5倍[9]。另外,小米中维生素B1的含量位居所有粮食之首[10]。因此,小米还具有一定的食疗食补作用,随着人们生活水平不断提高,健康意识也不断增强,小米这种传统杂粮的深入研究和开发应用显得尤为重要。
2.2 小米粉对小麦粉面团粉质特性影响
图1~5为不同品种小米粉的含量对面团粉质特性的影响。随着小米粉含量的添加,面团形成时间总体呈下降趋势,且在小米粉添加量为5~20%时下降显著,在20~35%时趋于平缓,其中白谷的形成时间一直高于其他品种。面团的稳定时间随着小米粉含量的增加而下降,但部分样品的稳定时间(如白谷、冀谷19、长生07、青谷、晋谷21)在小米粉添加量为25~35%时略有上升,可能是因为不同品种小米粉内部某些非共价键的相互作用掩盖了小米粉对面筋蛋白的稀释作用。此外,白谷的稳定时间高于其他品种,并且一直在6min以上。面团吸水率则与淀粉和面筋蛋白结合水的能力有关,蛋白质比淀粉的持水性更好,吸水又多又快[11]。随着小米粉含量的增加,各个样品的吸水率都呈下降趋势,主要是因为添加小米粉稀释了面筋蛋白的缘故,并推测小米粉的添加破坏了小麦粉在和面过程中形成的蛋白质~淀粉复合体,从而导致面团结合力的下降[12]。另外,白谷的吸水率一直低于其他品种,可能是因为白谷中的醇溶谷蛋白含量较高,疏水性强,使得吸水量较低[13]。随着小米粉含量的增加,各个样品的弱化度先上升后下降。其中白谷混合面团的弱化度一直低于其他样品,说明添加白谷对面团的面筋网络结构破坏较少。粉质质量指数反映面团的筋力和耐揉性[14],混合粉面团的粉质质量指数先下降后上升,如冀谷19、长生07、青谷、黄金苗、晋谷21、晋谷51在添加量为25~35%时略有上升。而掺有白谷的混合粉面团粉质质量指数也一直高于其他品种,说明含白谷的混合粉面团筋性更强,但仍然比纯小麦粉面团的筋性弱。
总体来说,形成时间、稳定时间、吸水率、粉质质量指数随着小米粉含量升高而下降,弱化度则升高,说明面团韧性变差,面筋强度变弱,容易流变,不利于加工。但白谷对面团粉质特性的损坏程度相对较低,可考虑作为合适的面制品加工原料。
2.3 小米粉对小麦粉面团拉伸特性影响
分别测得11个品种的混合粉面团拉伸特性后发现各品种间拉伸特性变化规律相同,表2为11个品种的小米粉按不同比例掺入小麦粉中测得面团拉伸参数的平均值,表3为不同含量的白谷对面团拉伸特性的影响。混合粉面团在45、90、135min时的拉伸面积、延伸度、拉伸阻力、最大拉伸阻力随着小米粉比例增加而下降,但拉伸比有所增加,白谷对面团拉伸的影响趋势与之一致。其中混合粉面团的拉伸面积呈下降趋势,是因为小米粉对面筋结构的松散作用使得面团筋力变弱。延伸度表示面团的可塑性,总体来看延伸度在70~200mm的范围,即添加小米粉后面团品质属于弱筋粉的范畴:延伸度小于155mm[15]。拉伸阻力则表示面团的强度和筋力,面团有一定的拉伸阻力才能保持住气体从而维持其体积[16]。而最大拉伸阻力代表面团韧性的好坏,其变化趋势与拉伸阻力相似,均随小米粉含量的增加而下降,说明小米粉的添加恶化了面团筋力和韧性。拉伸比是面团的最大拉伸阻力与延伸度的比值,拉伸比过大表明面团的筋力过强,延伸性太差,反之则筋力太弱而无法保持气体而难以醒发[17]。拉伸比随着小米粉比例的升高有所增大,这是因为拉伸阻力的增大速率比延伸度增加得更快。此外,白谷的拉伸阻力、最大拉伸阻力和拉伸比均高于平均值,说明其筋力和韧性相对较强。
总体而言,随着小米粉含量的增加,面团的拉伸性能有所减弱。但各个拉伸参数随着面团醒发时间的延长均呈增大趋势,可能是因为随着醒面时间的延长,面筋生成量有所增加且网络结构更加稳定。因此,在实际生产中若想增加小米、小麦混合粉面团的拉伸阻力和延伸度,可以适当延长面团的醒发时间。
3 结论
混合粉面团的粉质特性随着小米粉含量升高而变弱,从而使加工性能减弱。但白谷对面团粉质特性的损坏程度相对较低,可选择合适的添加比例作为面制品加工原料。
随着小米粉添加量的增加,面团的拉伸参数均呈下降趋势,即拉伸性能减弱。虽然品种之间看不出明显差异,但可以看出添加白谷的面团筋力和韧性相对较强。此外,随着面团醒发时间的延长,各个样品的拉伸参数都逐渐增大,面团的可塑性和韧性增强。
 
参考文献
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(责任编辑:lsgy100)
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