凝膠化大豆蛋白在面條品質(zhì)的影響

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1、凝膠化大豆蛋白在面條品質(zhì)的影響凝膠化大豆蛋白在面條品質(zhì)的影響 2018/08/11 摘要：利用凝膠化大豆蛋白作為面條營養(yǎng)強(qiáng)化劑，研究了其添加量及面團(tuán)制備條件對面條蒸煮品質(zhì)和質(zhì)構(gòu)特性的影響。結(jié)果表明，在16g的添加量范圍內(nèi)，隨著凝膠化大豆蛋白添加量的增加，面條吸水率和蛋白質(zhì)損失率的變化均無顯著性差異，但干物質(zhì)損失率逐漸增大；面條的硬度、咀嚼性、凝聚性、回復(fù)性和粘附性逐漸降低。適宜的面條制備條件是凝膠化大豆蛋白3.0g、1%NaOH溶液2.0mL、加水量35.0mL、醒發(fā)時(shí)間30.0min。與原面粉面條相比，此條件下制備的面條的干物質(zhì)損失率增大；硬度、咀嚼性、凝聚性、回復(fù)性和粘附性均降低。關(guān)鍵詞：

2、凝膠化大豆蛋白；制作條件；蒸煮品質(zhì)；質(zhì)構(gòu)特性面條是一種傳統(tǒng)的谷物食品，根據(jù)面條的形狀、調(diào)味料和烹飪工藝等的不同，面條種類可達(dá)幾千種，且往往具有地方特色1。作為一種傳統(tǒng)主食，面條的營養(yǎng)強(qiáng)化有很大的發(fā)展空間2-3。面條的質(zhì)構(gòu)特性、蒸煮品質(zhì)很大程度上取決于制粉工藝、面粉中蛋白質(zhì)和淀粉的含量及組成、面團(tuán)改良劑等2,4,5，因此可以通過改變這些因素來提高面條產(chǎn)品質(zhì)量。添加蛋白是改善面條營養(yǎng)價(jià)值的常見做法6-7，目前已開展的研究主要有在面條中添加植物蛋白及蛋白水解產(chǎn)物7-11、動物蛋白12-14等。大豆蛋白的營養(yǎng)價(jià)值很高，是首選的可添加蛋白。研究發(fā)現(xiàn)未改性的大豆蛋白對面條品質(zhì)有不良影響，如使用后出現(xiàn)面條彈

3、性下降的情況等7。本實(shí)驗(yàn)將凝膠化大豆蛋白添加到面粉中，在控制的條件下制備面條，研究面條質(zhì)構(gòu)特性和蒸煮品質(zhì)的變化，以期優(yōu)化得到營養(yǎng)強(qiáng)化、品質(zhì)良好的大豆蛋白面條。1材料與設(shè)備小麥粉：鄭州金苑面業(yè)有限公司，特一粉，水分含量（13.710.42）%，蛋白質(zhì)含量（11.360.51）%；凝膠化大豆蛋原料為老豆腐，水分含量（76.043.01）%，蛋白質(zhì)含量（14.360.56）%；質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1%的NaOH溶液。DMT-10A電動家用面條機(jī)，SHP-250生化培養(yǎng)箱，KJELTEC2300FOSS全自動凱氏定氮儀，AY120分析天平，DT1000/0.1g天孚牌系列電子天平，101-2EBS電熱鼓風(fēng)干燥箱

4、，TA-XTPLUS型物性測定儀。2實(shí)驗(yàn)方法2.1原料基本成分的測定粗蛋白含量參照GB5009.5-2016中凱氏定氮儀方法進(jìn)行測定；水分含量參照GB5009.3-2016中烘箱法進(jìn)行測定。2.2面條的制作將新鮮豆腐去除表皮后，取適量切片研磨至豆腐細(xì)膩無顆粒,放置燒杯中,用保鮮膜密封保存水分。面條制作參考郭興鳳等10的方法略有改動。準(zhǔn)確稱取豆腐、蒸餾水和面粉，混勻和面5min，25下面絮用濕紗布保濕醒發(fā)規(guī)定時(shí)間。之后進(jìn)行壓片和切條：壓片過程是先2.0mm輥間距處壓片成型，然后調(diào)整到3.5mm，在3.5mm處進(jìn)行一次合片，之后不再合片；依次經(jīng)過3.0、2.5、2.0、1.5、1.0mm，共壓6道

5、，得到厚度為1.0mm的面片，隨即用2.0mm寬的模具切條。2.3面條蒸煮品質(zhì)評價(jià)面條的蒸煮品質(zhì)評價(jià)參考陳海峰等15的方法有改動。取長度為200mm的面條40根，稱重，于400mL蒸餾沸水中煮至面條無白芯，撈出浸水冷卻30s，用濾紙吸水5min后再次稱重。剩余面湯冷卻至室溫后和面條冷卻用水一同移入容量瓶中，定容至500mL并混勻。取100mL面湯96水浴加熱到水分蒸發(fā)近無，放入105干燥箱內(nèi)烘至恒重，記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，計(jì)算干物質(zhì)損失率。在剩余的面湯中準(zhǔn)確量取25mL用全自動凱氏定氮儀測定面湯中的含氮量，記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，計(jì)算蛋白質(zhì)損失率。2.4面條的質(zhì)構(gòu)特性評價(jià)面條的蒸煮品質(zhì)評價(jià)參考王瑞紅等9的方法有

6、改動。取20根質(zhì)地均勻長度為200mm的面條于1000mL沸水中煮至面條無白芯，撈出浸水冷卻30s，挑選外形無損傷的面條進(jìn)行質(zhì)構(gòu)分析。質(zhì)構(gòu)儀觸發(fā)力的參數(shù)設(shè)置為10g。2.5數(shù)據(jù)處理每個(gè)樣品至少重復(fù)測定3次，試驗(yàn)結(jié)果用平均值標(biāo)準(zhǔn)偏差表示。實(shí)驗(yàn)得到的數(shù)據(jù)采用MicrosoftExcel、SPSS20.0進(jìn)行統(tǒng)計(jì)和處理，差異顯著水平P0.05。3結(jié)果與分析3.1面條最佳蒸煮時(shí)間的確定蒸煮時(shí)間對面條蒸煮品質(zhì)的影響隨著蒸煮時(shí)間的延長，面條斷條率和吸水率增大。張艷等16在對鮮面條耐煮特性的研究與評價(jià)中也指出，隨著煮面時(shí)間延長，面條蒸煮后的重量增大，面條吸水率增加。因此，從蒸煮時(shí)間2.5min起每隔10s撈

7、起面條用玻璃片輕輕擠壓，觀察到面條中間白芯剛剛消失時(shí)的蒸煮時(shí)間即為面條的最佳煮制時(shí)間，實(shí)驗(yàn)測得最佳煮制時(shí)間為3.5min。3.2制備條件對面條蒸煮品質(zhì)的影響隨著面團(tuán)中凝膠化大豆蛋白添加量的增加，面條的吸水率和蛋白質(zhì)損失率的變化均無顯著性差異，而干物質(zhì)損失率逐漸升高；跟原面粉面條相比，添加凝膠化大豆蛋白的面條蛋白質(zhì)損失率減小，干物質(zhì)損失率增大。面條的吸水率在一定程度上反映了面條的水合程度，直接關(guān)系到面條的口感，吸水不足時(shí)面條干硬，出品率下降；面條吸水率過高則軟爛發(fā)黏9。李俊華等17在大豆粉對面粉特性及掛面品質(zhì)的影響研究中提到，淀粉受熱糊化吸水是面條煮后吸水的主要原因。面條的蒸煮品質(zhì)主要體現(xiàn)在吸水

8、率和干物質(zhì)損失率兩個(gè)指標(biāo)18。蛋白質(zhì)含量和面筋強(qiáng)度是影響面條耐煮品質(zhì)的主要因素，蒸煮損失大，說明蒸煮過程中落入面湯中和附著在面條表面的物質(zhì)多16，面湯渾濁。加入外來蛋白后，蛋白網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)變差，蒸煮過程中蛋白網(wǎng)絡(luò)與淀粉顆粒的相互作用力減弱，淀粉顆粒缺少束縛的情況下更多的轉(zhuǎn)移到面湯中，導(dǎo)致干物質(zhì)損失增大。圖中還可以看出面條中添加不同含量的凝膠化大豆蛋白后，跟原面粉面條相比，蛋白質(zhì)損失明顯減小。在添加量為3g時(shí)蛋白質(zhì)損失率降到最低值3.38%。之后，繼續(xù)增大面條中凝膠化大豆蛋白的比例，蛋白質(zhì)損失率變化無顯著差異。綜上所述，凝膠化大豆蛋白添加量在16g范圍內(nèi)對面條的干物質(zhì)損失率有顯著影響，適量添加可改善

9、面條蒸煮品質(zhì)，適宜添加量范圍在34g，在后續(xù)試驗(yàn)中凝膠化大豆蛋白添加量取3.5g。在添加3.5g凝膠化大豆蛋白的基礎(chǔ)上分析堿對面條蒸煮品質(zhì)的影響，依次添加010mLNaOH溶液后，吸水率數(shù)據(jù)之間沒有顯著性差異，堿液體積為4mL時(shí)面條的吸水率最低，達(dá)到128.3%。增大NaOH溶液添加量后，面條的干物質(zhì)損失率先下降、后上升，在24mL添加量范圍內(nèi)，面條干物質(zhì)損失低于無堿添加時(shí)的面條，在610mL添加量范圍內(nèi)，則高于無堿添加時(shí)的面條干物質(zhì)損失。申倩等19的在鹽、堿的添加對面條品質(zhì)的影響中指出：適量的食用堿促使面團(tuán)中二硫鍵的數(shù)量增加，但堿過量會導(dǎo)致面團(tuán)環(huán)境pH變大，阻礙二硫鍵的形成，面團(tuán)結(jié)構(gòu)變得松散

10、，蒸煮損失隨之增大?？梢钥闯黾尤隢aOH溶液的面條蛋白質(zhì)損失與不加堿時(shí)相比整體增大。研究發(fā)現(xiàn)當(dāng)攝入過多的食用堿時(shí)，會引起體內(nèi)酸堿平衡的紊亂20。因此在面制品生產(chǎn)時(shí)，堿的使用量要根據(jù)提高面制品工藝和保障人體健康的兩方面來考量。綜合考慮面條吸水率、干物質(zhì)損失率和蛋白質(zhì)損失率發(fā)現(xiàn)加堿量的最適范圍在24mL。在后續(xù)單因素試驗(yàn)中NaOH溶液添加量為2mL。加水量是面條制作過程中的一個(gè)非常重要技術(shù)參數(shù)，直接影響面團(tuán)的加工特性和面條質(zhì)量，在一定范圍內(nèi)適當(dāng)提高加水量可顯著改善面條品質(zhì)21-23。從圖2(C)可見，在加水量為2937mL的范圍內(nèi)，面條干物質(zhì)損失率逐漸降低，可能是因?yàn)榧铀坑绊懨娼罹W(wǎng)絡(luò)的形成，加水

11、量偏低導(dǎo)致面筋網(wǎng)絡(luò)形成量小，部分暴露在面筋網(wǎng)絡(luò)之外的淀粉顆粒在蒸煮過程中脫落于面湯中，面條干物質(zhì)損失增大22-23。改變面條加水量，面條吸水率和蛋白質(zhì)損失率沒有顯著性差異，后續(xù)試驗(yàn)中加水量取35mL。在以上實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上探究面條制備條件中的最佳醒發(fā)時(shí)間。醒面是面條制作的重要步驟，有面帶醒面和面絮醒面兩種方式24，本實(shí)驗(yàn)在面條制作過程中采用的是面絮醒面法。從圖2(D)分析醒面時(shí)間對面條蒸煮品質(zhì)的影響，在實(shí)驗(yàn)范圍內(nèi)，隨著醒發(fā)時(shí)間的延長，面條干物質(zhì)損失率呈增大趨勢，面條吸水率和蛋白質(zhì)損失率均無顯著性差異。有研究表明，隨著醒發(fā)時(shí)間的延長，面團(tuán)拉伸性能逐漸下降，淀粉顆粒表面坑洞增加，醒發(fā)初期面團(tuán)蛋白質(zhì)發(fā)生解

12、聚，深度醒發(fā)后蛋白質(zhì)重新聚合25。研究表明醒發(fā)時(shí)間太短面條不易成型，醒發(fā)時(shí)間過長面條會產(chǎn)生酸味24。綜合考慮醒發(fā)時(shí)間30min為宜。3.3制備條件對面條質(zhì)構(gòu)特性的影響凝膠化大豆蛋白添加量對面條質(zhì)構(gòu)特性的影響，在面粉中添加凝膠化大豆蛋白后，隨著蛋白添加量的增加，面條的硬度、咀嚼度和粘附性跟原面粉面條相比都先增大、后減小，面條的凝聚性和回復(fù)性逐漸降低并且低于原面粉面條相應(yīng)指標(biāo)，面條彈性變化無顯著性差異。面條硬度和彈性的變化主要來源是麥谷蛋白的作用，麥谷蛋白通過分子內(nèi)和分子間二硫鍵及次生鍵可以形成的具有剛性和彈性的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)26，面條的咀嚼性和粘附性也受麥谷蛋白的影響27。綜合來看，在凝膠化大豆蛋白添

13、加3g時(shí)，面條質(zhì)構(gòu)特性最好，具體表現(xiàn)為跟原面粉面條相比，面條彈性和咀嚼性有所提高，粘附性、凝聚性和回復(fù)性略有下降。有研究發(fā)現(xiàn)面條中加堿可以促使面筋蛋白網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)更加穩(wěn)定19，可以看出，加堿量對面條粘附性影響顯著。在加堿量為2mL時(shí)粘附性大于不加堿面條粘附性，之后隨著加堿量的增大，面條粘附性均低于不加堿面條的粘附性，在后續(xù)試驗(yàn)中加堿量取2mL。將蒸餾水、凝膠化大豆蛋白和對應(yīng)的NaOH溶液混勻，在4000r/min條件下離心20min，取其上清液用酸度計(jì)測定pH，堿液添加量2mL時(shí)pH對應(yīng)值7.58。有實(shí)驗(yàn)表明添加堿促進(jìn)了蕎麥面中蛋白質(zhì)聚合的程度，使蕎麥面產(chǎn)生了緊密連續(xù)的蛋白質(zhì)網(wǎng)絡(luò)，由堿誘導(dǎo)的蛋白質(zhì)

14、交聯(lián)可以改善蕎麥面團(tuán)的流變性質(zhì)和蕎麥面條質(zhì)構(gòu)特性28。在以上實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上探究加水量和醒發(fā)時(shí)間對面條質(zhì)構(gòu)特性的影響?？梢钥闯鲈谝欢ǚ秶鷥?nèi)增大加水量，面條的硬度、粘附性和咀嚼度均降低；而彈性、凝聚性和回復(fù)性則略有升高，綜合評價(jià)，加水量在35mL時(shí)為宜。有研究指出面條獲得理想品質(zhì)的加水量范圍是最適加水量2%29。加水量低會導(dǎo)致面團(tuán)偏硬，增大壓延難度，壓出的面條表面粗糙；加水量高則面團(tuán)偏軟易粘輥22。醒發(fā)時(shí)間對面條質(zhì)構(gòu)特性的影響發(fā)現(xiàn)，在實(shí)驗(yàn)范圍內(nèi)面條的粘附性、彈性、凝聚性、咀嚼性和回復(fù)性都隨著醒發(fā)時(shí)間的延長而增大，已有實(shí)驗(yàn)表明醒發(fā)時(shí)間對面條彈性影響顯著23,30。綜合評價(jià)，在醒發(fā)30min時(shí)質(zhì)構(gòu)特性最

15、好。醒發(fā)（熟化）是制作面條重要的工序，面團(tuán)中的水在醒發(fā)之前大部分呈游離狀態(tài)吸附在蛋白質(zhì)膠粒表面，醒發(fā)之后面團(tuán)中的水分子逐漸滲透到蛋白質(zhì)膠粒內(nèi)部，形成完善面筋網(wǎng)絡(luò)，起到調(diào)整面團(tuán)內(nèi)部結(jié)構(gòu)、提高面條的品質(zhì)的作用25,31。4結(jié)論凝膠化大豆蛋白在16g的添加量范圍內(nèi)，面條吸水率和蛋白質(zhì)損失率的變化均無顯著性差異，但干物質(zhì)損失率隨著添加量的增大而逐漸升高；面條的硬度、咀嚼性、凝聚性、回復(fù)性和粘附性逐漸降低。適宜的面條制備條件是凝膠化大豆蛋白3.0g、1%NaOH溶液2.0mL、加水量35.0mL、醒發(fā)時(shí)間30.0min。與原面粉面條相比，此條件下面條的干物質(zhì)損失率增大；硬度、咀嚼性、凝聚性、回復(fù)性和粘附性降低。