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：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)面條彈性下降的情況等7。本實驗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，TA-XTPLUS型物性測定儀。2實驗方法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，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)評價面條的蒸煮品質(zhì)評價參考陳海峰等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，記錄實驗數(shù)據(jù)，計算干物質(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，記錄實驗數(shù)據(jù)，計算蛋白質(zhì)損失率。2.4面條的質(zhì)構(gòu)特性評價面條的蒸煮品質(zhì)評價參考王瑞紅等9的方法有改動。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)處理每個樣品至少重復(fù)測定3次，試驗結(jié)果用平均值標(biāo)準(zhǔn)偏差表示。實驗得到的數(shù)據(jù)采用MicrosoftExcel、SPSS20.0進(jìn)行統(tǒng)計和處理，差異顯著水平P0.05。3結(jié)果與分析3.1面條最佳蒸煮時間的確定蒸煮時間對面條蒸煮品質(zhì)的影響隨著蒸煮時間的延長，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中也指出，隨著煮面時間延長，面條蒸煮后的重量增大，面條吸水率增加。因此，從蒸煮時間2.5min起每隔10s撈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的蒸煮時間即為面條的最佳煮制時間，實驗測得最佳煮制時間為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)在吸水率和干物質(zhì)損失率兩個指標(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，適量添加可改善面條蒸煮品質(zhì)，適宜添加量范圍在34g，在后續(xù)試驗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的面條，在610mL添加量范圍內(nèi)，則高于無堿添加時的面條干物質(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，蒸煮損失隨之增大。可以看出加入NaOH溶液的面條蛋白質(zhì)損失與不加堿時相比整體增大。研究發(fā)現(xiàn)當(dāng)攝入過多的食用堿時，會引起體內(nèi)酸堿平衡的紊亂20。因此在面制品生產(chǎn)時，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)單因素試驗中NaOH溶液添加量為2mL。加水量是面條制作過程中的一個非常重要技術(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，可能是因為加水量影響面筋網(wǎng)絡(luò)的形成，加水量偏低導(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)試驗中加水量取35mL。在以上實驗基礎(chǔ)上探究面條制備條件中的最佳醒發(fā)時間。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，本實驗在面條制作過程中采用的是面絮醒面法。從圖2(D)分析醒面時間對面條蒸煮品質(zhì)的影響，在實驗范圍內(nèi)，隨著醒發(fā)時間的延長，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)生解聚，深度醒發(fā)后蛋白質(zhì)重新聚合25。研究表明醒發(fā)時間太短面條不易成型，醒發(fā)時間過長面條會產(chǎn)生酸味24。綜合考慮醒發(fā)時間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加3g時，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測定pH，堿液添加量2mL時pH對應(yīng)值7.58。有實驗表明添加堿促進(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)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。在以上實驗的基礎(chǔ)上探究加水量和醒發(fā)時間對面條質(zhì)構(gòu)特性的影響。可以看出在一定范圍內(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，加水量在35mL時為宜。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)時間對面條質(zhì)構(gòu)特性的影響發(fā)現(xiàn)，在實驗范圍內(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)時間的延長而增大，已有實驗表明醒發(fā)時間對面條彈性影響顯著23,30。綜合評價，在醒發(fā)30min時質(zhì)構(gòu)特性最好。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。