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小麦胚乳结构中各部位淀粉的理化特性及其与面条品质的关系 摘要 在生产线上按系统取制粉样，这些粉样近似地代表取自小麦籽粒胚乳中不同部位的 小麦粉。以这些粉样为研究对象，分别研究各粉样淀粉的理化特性；研究损伤淀粉含量 对面团流变学特性的影响，以及损伤淀粉含量与糊化特性参数的关系；研究粉路中各系 统面条质构仪测定结果的差异以及淀粉糊化特性对面条质构仪测定结果的影响；通过添 加同种小麦粉制取的谷朊粉的方法，研究直链淀粉含量对面条品质的影响。 研究结果表明：小麦胚乳结构中，越接近皮层的部位，蛋白质含量越高；面团的吸 水率越高，形成时间和稳定时间越长，粉质质量指数越高，面筋筋力越强。 淀粉和直链淀粉在小麦籽粒胚乳中的分布是：越接近皮层的部分，淀粉和直链淀粉 含量越低；越接近麦心的部位，淀粉和直链淀粉含量越高。 小麦胚乳结构中不同部位淀粉的糊化特性不同，越接近皮层的部位，糊化峰值粘度 越低；越接近麦心的部位，峰值粘度越高。 小麦胚乳结构中，不同部位的淀粉在研磨过程中受损伤的程度不同，越接近皮层的 部位，损伤强度越大，损伤淀粉含量越高。损伤淀粉含量与面团的吸水率呈极显著的正 相关( r = o 9 3 5 9 ) ；与面团的拉伸曲线面积( 粉力) 、抗拉伸阻力、最大拉伸阻力、拉 伸比例均呈极显著负相关，相关系数r 分别为一0 9 2 2 0 、- - 0 8 8 6 4 、一0 8 9 6 2 、一0 9 3 5 1 ： 在皮磨系统和心磨系统中，损伤淀粉含量和峰值粘度都呈极显著负相关( 复相关系数r 2 = 0 9 1 6 0 、o 7 2 9 0 。) 面粉的峰值粘度和面条t p a 参数硬度、咀嚼性呈高度显著负相关( r = 一0 7 6 8 7 、 一0 8 1 0 0 ) ，和粘附性呈高度显著正相关( r = o 7 6 8 9 ) ；与最大剪切应力、最大剪切力和 拉断力都呈高度显著负相关( r = 一0 7 5 3 0 、- 0 8 2 5 0 、- 0 7 4 8 0 ) 。 直链淀粉含量对面条的蒸煮特性和质构仪t p a 指标有很大影响，与干物质吸水率呈 极显著负相关( r 2 = 0 8 3 2 5 ) ；与蛋白质损失率和干物质损失率均呈极显著正相关( r 2 = o 8 7 4 4 、0 9 2 2 7 ) 。与面条t p a 粘合性、硬度和咀嚼性呈显著负相关，r 分别为一o 9 1 3 1 ( r = o 0 1 ) 、- - 0 8 2 7 6 ( r = o 0 5 ) 和一0 8 0 6 5 ( r = o 0 5 ) ；与面条t p a 弹性、粘结性 和回复性相关性不显著。 小麦胚乳中直链淀粉含量的微小变化即可导致面条食用品质的明显不同。直链淀粉 含量与面条的表观状态、适口性、韧性、粘性、光滑性和食昧都呈极显著负相关，相关 系数分别为一0 8 8 9 3 、一0 9 2 4 5 、一0 9 2 6 6 、一0 8 5 9 9 , 一0 9 3 2 0 、一0 9 3 9 3 ；与面条感官总 评分也呈极显著负相关( r 一0 9 6 4 3 ) 。 关键词：小麦胚乳损伤淀粉峰值粘度直链淀粉含量面条品质 河南工业大学硕士学位论文 a b s t r a c t t h i sp a p e rs t u d i e dt h ep r o p e r t i e so f t h ef l o u rs a m p l e st a k e nf r o mt h ed i f f e r e n ts y s t e m so f t h ep r o d u c t i o nl i n e s t h ec o n t e n t so f p r o t e i n , s t a r c h , a m y l o s ea n dd a m a g e ds t a r c h ，p a s t i n ga n d t h e o l o g i c a lp r o p e r t i e so fd o u g hw e r ed e t e r m i n e d t h ei n f l u e n c eo fd a m a g e ds t a r c ho nt h e t h e o l o g i c a lp r o p e r t i e so fd o u g ha n dp e a kv i s c o s i t yw e r ea n a l y s i z e d t h ed i f f e r e n c eo f m e a s u r e m e n tp a r a m e t e r so ft e x t u r ea n a l y s e rw e r es t u d i e d ，a n dt h e nt h ee f f e c t so fp e a k v i s c o s i t yo nt h er e s u l t so ft e x t u r ea n a l y s e rw e r es t u d i e d a tt h es a m et i m e ，t h ei n f l u e n c eo f a m y l o s ec o n t e n t so nt h ec o o k i n gq u a l i t yo f n o o d l ew e r es t u d i e d t h er e s u l t ss h o wt h a t ：p r o t e i nc o n t e n t g r a d u a l l yi n c r e a s e sf r o mi n n e rp a r tt ot h e o u t e ro f w h e a te n d o s p e r m ，w h i l et h es t a r c ha n da m y l o s ec o n t e n tg r a d u a l l yd e c r e a s e t h em o r e a p p r o a c ht h eb a r k ，t h eh i g h e rt h ep e a kv i s c o s i t yo fs t a r c h ；t h em o r ea p p r o a c ht h ec e n t e r , t h e l o w e rt h ep e a kv i s c o s i t y t h ec o n t e n to f d sw a ss i g n i f i c a n t l yd i f f e r e n ti ne a c hm i l l i n gs y s t e m t h ed a m a g e dd e g r e eo f t h es t a r c hf r o mt h eb a r kw a sg r e a t e rt h a nt h a tf r o mt h ei n n e rp a r t t h e c o n t e n to fd so fa b o v es i f t e df l o u rw a sh i g h e rt h a nt h a to fd o w ns i r e df l o u ri nt h es a m e m i l l i n gs y s t e m t h es t u d yo nt h ei n f l u e n c eo fd a m a g e ds t a r c ho nt h er h e o l o g i c a lp r o p e r t i e so f d o u g ha n dp e a kv i s c o s i t ys h o w e dt h a t t h ec o n t e n to fd sw a ss i g n i f i c a n t l yp o s i t i v e l y c o r r e l a t e d 晰mt h ea b s o r p t i v i t yo fd o u g h ( r 2 o 9 3 5 9 ) ，w h i l e ，t h es t r e t c hc u r v ea r e a ( e n e r g y ) ， r e s i s t a n c et os t r e t c h i n g ，t h eb i g g e s ts t r e t c hr e s i s t a n c e ，p r o p o r t i o n a l i t yf i g u r ew e r en a g a t i v e l y c o r r e l a t e dw i t ht h ec o n t e n to f d s ( r 一0 9 2 2 0 ，- 0 8 8 6 4 ，0 9 4 6 2 ，一0 8 9 5 1 ) t h ec o n t e n to f d s w a sr e m a r k a b l e l yn e g a t i v e l yc o r r e l a t e dw i t hp e a kv i s c o s i t y rr 。= o 9 1 6 0a n do 7 2 9 0 ) o f b r e a k s y s t e ma n dm i d d l i n gs y s t e mr e s p e c t i v e l y t h ep e a kv i s c o s i t y w b s h i g h l ys i g n i f i c a n t l y c o r r e l a t e d 诵t l lt h ec o o k e dn o o d l e s g u m m i n e s s ，h a r d n e s s ，a n dc h e w i n e s so f t p a p a r a m e t e r s ， n e g a t i v e l yw i t hs h e a rp a r a m e t e r s a n dt e n s i l ef o r c e ，w h i l es i g n i f i c a n t l yp o s i t i v e l yw i t h a d h e s i v e n e s s a m y l o s ec o n t e n th a dag r e a t l ye f f e c to nt h ec o o k i n gq u a l i t ya n di n d e xo ft p a o f n o o d l e a m y l o s ec o n t e n tw a ss i g n i f i c a n t l yn e g a t i v e l yc o r r e l a t e dw i t lt h ea b s o r p t i o no f a r y m a t e r i a lo fn o o d l e ( r 2 = 0 8 3 2 5 ) ；w h i l es i g n i f i c a n t l yp o s i t i v e l yc o r r e l a t e dw i t ht h el o s s e so f d r yw e i g h ta n dp r o t e i n ( r z = 0 8 7 4 4a n do 9 2 2 7 ) a m y l o s ec o n t e n tw a sn e g a t i v e l yc o r r e l a t e d 诵mt h ec o o k e dn o o d l e s g u m m i n e s s ，h a r d n e s s ，a n dc h e w i n e s so ft p ap a r a m e t e r s s m a l l c h a n g eo fa m y l o s ec o n t e n ti nw h e a te n d o s p e r me f f e c t e dr e m a r k a b l l yt h eq u a l i t yo fn o o d l e a m y l o s ec o n t e n tw a sn e g a t i v e l yc o r r e l a t e d 、 r i t ht h ec o o k e dn o o d l ea p p e a r a n c e ，f i r m n e s s ， e t a s i t i c i t y , s t i c k n e s s ，s m o o t h n e s sa n df l a v o r ( 一0 8 8 9 3 、一o 9 2 4 5 、一0 9 2 6 6 、一0 8 5 9 9 、 i i 小麦胚乳结构中各部位淀粉的理化特性及其与面条品质的关系 一0 9 3 2 0 、一0 9 3 9 3r e s p e c t i v e l y 、a m y l o s ec o n t e n tw a sn e g a t i v e l yc o r r e l a t e d 、i t l lt h et o t a l s c o r eo fs e n s o r ye v a l u t i o nrr = o 9 6 4 3 ) k e yw o r d s ：w h e a te n d o s p e r m ，d a m a g e ds t a r c h ，p e a kv i s c o s i t y , a m y l o s ec o n t e n t ，q u a l i t yo f n o o d l e i n 独创性声明 本人声明所呈交的论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及 取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外， 论文中不包括其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得河 南工业大学或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我同工 作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表 示了谢意。 论文作者签名：墅垒坠墅二日期：竺笙! 兰 关于论文使用授权的说明 本人完全了解河南工业大学有关保留、使用学位论文的规定， 即：学校有权保留送交论文的复印件，允许论文被查阅和借阅；本 人授权河南工业大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数 据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编 学位论文。( 保密的论文在解密后应遵守此规定) 论文作者签名：焦坠坠日期 导师签名 驰牛魄 力炉占。r 易 小麦胚乳结构中各部位淀粉的理化特性及其与面条品质的关系 第一章前言 1 1 本课题研究的目的与意义 随着食品工业的发展，各类面制食品因加工工艺、产品质量等方面的要求差异，对 原料面粉的质量要求也备不相同，这就对制粉企业提出了更高的要求“3 。要生产高质量、 品种繁多的专用粉，制粉企业只有通过提高生产加工技术水平，或者以现有的生产工艺、 设备为基础，选择优质原粮，进行合适的原粮搭配，并在完全了解制粉过程粉路中各系 统面粉质量特性的前提条件下，掌握各系统面粉的理化特性，利用科学的配粉系统和设 施，根据专用粉的要求，优选不同粉路的面粉进行合理配粉，方可能生产出满足不同消 费者需要的产品。 长期的研究表明，小麦籽粒各层胚乳的理化特性是不同的，还会呈现一些规律性变 化。为了能生产出适用性更强的专用粉，现代制粉工艺普遍采用了逐道研磨出粉的工艺 形式，将不同部位小麦胚乳分离出来，致使粉路中各系统厦粉品质有一定的差异，而人 们对于各系统面粉品质特性的研究又较少，尚不足以指导各种专用粉的生产。1 。因此， 有必要研究小麦胚乳结构中各部位的理化特性，然后根据他们的理化特性和面制品的要 求进行最合理的在线配粉。 目前，关于小麦籽粒中各层胚乳理化特性的研究主要集中于蛋白质数量和质量的研 究，关于小麦胚乳结构中淀粉特性的研究却较少。近年来发现，淀粉特性与组成对面制 品，尤其是对面条等东方食品的影响极大。淀粉的直链淀粉与支链淀粉比例、糊化 温度、凝沉性、峰值粘度以及损伤淀粉含量等性状影响馒头、面条和面包等食品的外观 品质和食用品质。因此有必要对小麦淀粉的理化特性及其对面制品品质的影响进行研 究。 小麦胚乳中各部位淀粉的分布和特性不同，根据现代制粉工艺流程一般强调垂直流 向、轻研细分，各系统的面粉从小麦胚乳的不同部位而得，基本能体现胚乳内各部分的 组成及性质”3 。本研究即通过在生产线上的各系统取制粉样，进行淀粉的糊化特性、粘 度特性、直支链淀粉含量和损伤淀粉含量等理化特性的研究，进一步找出小麦胚乳结 构中各部位淀粉有关特性的分布趋势，以了解粉路中各系统小麦粉淀粉特性的差异和质 量特性；在此基础上，研究各粉样糊化特性、损伤淀粉和直链淀粉含量与面条品质的关 系，为生产中合理配置面粉，加工出更加适合食品制作的面粉提供理论依据。 河南工业大学硕士学位论文 1 2 有关本研究的国内外概况 多年来，小麦籽粒成分的研究多集中在蛋白质上，品质育种也多注重蛋白质改良。 随着研究的深入，研究者注意到淀粉的理化性质与面粉和食品品质有着重要关系”。小 麦淀粉研究已成为近年来国外小麦品质研究的重要课题。国内也已开始重视这一领域的 研究。 1 2 1 小麦淀粉糊化特性的研究现状 有关小麦淀粉特性的研究主要集中于淀粉的糊化、粘度特性。2 0 世纪3 0 年代，第 一台布拉班德糊化仪开始使用，现被改进为b r a b e n d e rv i s c o a m y l o g r a p h ( b v ) ，是世界上 测定淀粉糊化过程中粘度特性的标准仪器o 】。1 9 7 1 年，差异扫描热量计( d s c ) 首次 被用于测定淀粉糊化及老化过程中的动力学特性。此后，d s c 便成为了测定生淀粉和老 化淀粉中晶体含量、淀粉糊化所需热焓和确定老化动力学及研究影响老化因素的最有效 工具【i i j 。1 9 8 7 年，澳大利亚c s e r o 小麦研究机构与面包研究机构共同研制了快速粘度 分析仪( r v a ) ，1 9 8 8 年起该仪器在淀粉糊化特性中得到了应用。结果证明：用r v a 测 定的面粉和淀粉糊化时的峰值粘度与布拉班德糊化仪铡出的相应指标显著相关 9 】。自此 以后，小麦淀粉糊化特性的研究进入一个新阶段。 迄今为止，美国谷物化学家协会( h h c c ) 、国际谷物科与技术协会( i c e ) 、澳大利亚皇 家化学会( r a c i ) 的部分标准已经采用了r v a 。 国内关于淀粉糊化特性的研究也有不少。阎俊等【1 2 1 对我国黄淮麦区部分小麦品种的 淀粉糊化特性进行了研究，对基因型、环境及其互作对小麦淀粉糊化特性的影响做了初 步报道。 张勇等【”j 对我国春播小麦淀粉的糊化特性进行了研究，不同淀粉糊化形状间相关性 大小不同，其中峰值粘度与降落值、低谷粘度、最终粘度和反弹值间的相关系数均在0 9 5 以上，表明峰值粘度是衡量淀粉糊化特性的最重要指标。 姚大年【l8 】对我国4 1 个小麦品种在5 个试验点进行的面加工品质与r v a 粘度特性的 研究中指出：面条评分与r v a 峰值粘度、谷值粘度、粘度破损值、最终粘度、回冷值、 峰值时间等参数呈极显著正相关，与直链淀粉含量呈极显著负相关。 淀粉的糊化特性对面制品的品质有很大影响。国外研究表明：淀粉糊化峰值粘度与 曰本加盐白面( 乌冬面) 煮面品质密切相关。一般情况下，峰值粘度越高，面条品质越好 ( 光滑，有弹性，有咬劲) 1 4 , 1 5 , 1 6 。澳大利亚v i c t o f l 小麦项目要求面条小麦的峰值粘度最低 极限值为1 5 0 ( r v a 仪器单位) 。 2 小麦胚乳结构中各部位淀粉的理化特性及其与面条品质的关系 k o n i k 1 7 报道了r v a 与面条口感品质的关系。面条的硬度和口感质量与r v a 的峰 值粘度、谷值粘度和最终粘度极显著的相关。 p a n o z z o “ 利用r v a 进行粘度特性与面条加工品质的研究，结果显示：r v a 峰值粘 度与面条的质量评分结果里极著的正相关。 刘建军等1 9 1 研究结果也表明，面粉糊化特性与面条煮面品质密切相关，对面条品质 而言，峰值粘度是最重要的淀粉质量指标。并筛选出e r a d n 、s u n e c a 、9 5 5 1 5 9 等面条品质 优异的品种。 目前，关于小麦淀粉糊化特性的研究较多，但小麦胚乳结构中各部位淀粉的糊化特 性及分布规律研究却较少。 1 2 2 损伤淀粉的研究现状 小麦在制粉过程中，淀粉颗粒受到磨辊的研磨，一部分会破损掉，部分破损了的淀 粉称为损伤淀粉。损伤淀粉由于淀粉颗粒暴露在外界环境中，所以较没有破碎的淀粉颗 粒更容易吸水，更容易受到淀粉酶的影响，因此会对面团及面类制品的质量产生一定的 影响。国外对损伤淀粉的研究主要集中在小麦粉中损伤淀粉含量的测定方法及方法间的 相关性研究。小麦粉中损伤淀粉含量对食用品质的影响，国外已有不少研究，但主要集 中于烘焙食品，诸如面包、蛋糕、饼干等，而对蒸煮食品的影响，国外尚未报道。国内 近年来对蒸煮食品的研究逐渐多了起来，但也多集中于小麦粉蛋白质及相关性能对蒸煮 食品的影响，损伤淀粉对蒸煮食品、尤其是对广泛食用的馒头、面条品质的影响研究甚 少。 e v e r s 等 2 0 1 ( 1 9 8 5 ) 研究指出，在制粉过程中淀粉破损是不可避免的，损伤淀粉比完整 颗粒淀粉有较高的吸水率，更易酶解。 g a i n e s 等。“( 1 9 8 5 ) 研究认为，损伤淀粉含量对软麦产品尤其是甜点糕点产品至关重 要。 o h ( 1 9 8 5 ) o ”研究认为，面条用面团的最佳吸水量随损伤淀粉含量的增大而增加。损 伤淀粉含量愈高，熟面条的内部和表面硬度越小；减小面粉粒度，可增大生面条的强度， 但不影响面条的颜色和硬度。 t o y o k a w a “”( 1 9 8 9 ) 研究发现，面粉的吸水能力( a b s o r p t i o n ) 与面条的粘弹性高度相 关，损伤淀粉影响面粉吸水率，从而影响面条的粘弹性。 r a n h o t r a 。”( 1 9 9 3 ) 研究指出，在面包制作过程中，一定量的损伤淀粉能为发酵提供 碳源，有利于发酵过程的顺利进行；过多的损伤淀粉会加速酶的作用使面团发粘，从而 使面包制作困难，面包塌陷。 河南工业大学硕士学位论文 h o s e n e y “4 。( 1 9 9 4 ) 研究指出，损伤淀粉随着加工度和小麦硬度的改变而改变。 小麦损伤淀粉含量会影响到面粉的很多性质，如面团流变学特性等。e h a r i d a s r a o 等。”曾研究并得出结论：损伤淀粉与面团流变学特性中抗延伸阻力及延伸性呈正相关， 而与面团形成时间负相关。陈洪金脚】贝4 报告淀粉破损与抗延伸阻力、粉力正相关，而与 延伸性负相关。 王晓曦【2 ”( 2 0 0 0 ) 研究了损伤淀粉与面粉吸水率之间的关系，认为小麦粉中的破损淀 含量是影响面粉吸水率的一个重要因素。 王晓曦1 2 8 j ( 2 0 0 1 ) 研究指出，损伤淀粉含量太高太低都不利于制作出优质的馒头。 王晓曦【2 8 】( 2 0 0 1 ) 研究了影响面粉损伤淀粉含量的因素，指出硬麦加工后淀粉破损 率高，而软麦则相对较低；面粉越细则淀粉破损率越高，研磨道数越多，研磨强度越大， 淀粉破损越严重；齿辊所造成的淀粉破损程度要比光辊重，但差距不是很大；撞击机在 正常生产时对淀粉破损影响较小，如反复撞击也会使损伤淀粉增加，但其影响程度较研 磨强度缓和。 测定损伤淀粉并用于指导生产实践，目前我国尚未起步，随着损伤淀粉对食用品质， 尤其是对中国传统食品品质的影响机理研究的逐步深化，损伤淀粉值也将成为我国面粉 行业的一项标准，相应的测定方法也应根据我国国情被确定并推广。 1 2 3 淀粉特性与面制品品质关系的研究现状 小麦胚乳中按重量计有7 5 是淀粉。作为一项品质决定因素，淀粉在小麦粒中所占 比例最大，但对淀粉在各种食品中的功能性的研究，比起蛋白质，特别是面筋蛋白质来 说，则还很不够。近年来发现，淀粉特性与组成对小麦面类制品，特别是对面条等东方 食品的影响极大。因此，研究小麦淀粉特性及其如何与小麦蛋白质相互作用对面条品质 产生影响，对深入了解面条品质差异形成的根本原因有重要意义。 1 9 7 7 年研究发现，加工优质加盐面条的澳洲白麦的面粉糊化温度低，峰值粘度高， 这提示人们，小麦淀粉的糊化特性与面条品质关系紧密相关。自此以后，小麦淀粉特性 与食品品质关系在国内外开始得到注意，但并没得到广泛研究。总之，在2 0 世纪8 0 年 代以前，国外关于小麦淀粉特性的研究主要集中于淀粉的糊化特性，国内的相关研究较 为少见。 8 0 年代后，小麦淀粉特性与食品品质的关系研究得到了快速发展，特别是淀粉特性 与面条品质间的关系得到了全面而深入的研究。 在小麦籽粒直链淀粉含量、直支比例、支链淀粉结构、颗粒性状、膨胀特性和淀 粉脂等性状对馒头、面条和面包品质影响方面的研究结果证明：直链淀粉含量过高的小 4 小麦胚乳结构中各部位淀粉的理化特性及其与面条品质的关系 麦面粉制成的馒头体积小、韧性差，制成的面条易断。而直链淀粉含量适中或偏低时， 制成的馒头和面条具有较好的韧性和食用品质；小粒淀粉和淀粉损伤对馒头和面条品质 有一定影响；凝沉性影响馒头和面包的保鲜期；粘度值和溶胀力与面条品质高度正相关； 淀粉脂含量与馒头和面包品质呈正相关趋势，其中非极性脂与极性脂的比例与馒头和面 包体积呈显著正相关。 1 2 3 1 淀粉含量对面条品质的影晌 面条是一个由蛋白质和淀粉以及一些微量组分形成的复杂体系，在制作面条的时候， 蛋白质首先吸水形成面筋网络，淀粉黏附在面筋网络上形成面团，蛋白质和淀粉要达到 最佳的配比才能得到高质量的面条。各种面粉的蛋白质和淀粉的性质不同，蛋白质和淀 粉应该各占多少才是最好很难有定论，但是可以肯定的是有一个最佳的范围。蛋白质含 量相对较高时，面团强度增大，煮面时间明显延长，面条表面被水侵蚀的强度也随之加 重，造成表面粗糙，亮度降低。淀粉含量相对较高时，面筋不足以形成充分的网络，会 出现浑汤、断条、表面不光滑、咀嚼性差等不良影响。师俊玲等8 ”通过试验调节蛋白质 和淀粉的比例得出结论：只有在蛋白质和淀粉比例合适时才能使面条品质最佳，过高或 过低都会给面条的品质带来不利影响。 1 2 3 2 直链淀粉含量对面条品质的影响 直链淀粉在面粉中所占的比例较小，但是它对面条品质的影响却是很大，直链淀粉 对于面条品质的影响是负面的。即直链淀粉含量高，面条的总体评分会降低。直链淀粉 由于呈线形结构，空间阻碍小，容易在淀粉分子间形成氢键结合，发生凝沉、回生。另 外直链淀粉和淀粉的溶胀力及溶胀体积、淀粉的糊化特性也有极大的负相关性，直链淀 粉含量增大会使淀粉的溶胀力减小，糊化峰值降低，溶胀体积减小，从而间接影响到面 条的品质。当然直链淀粉含量也不是越少越好，g g o u 等研究了直链淀粉的含量对亚 洲盐面条质量的影响，得出最佳直链淀粉含量为2 1 2 4 。 小麦胚乳中直链淀粉含量的微小变化即可导致面条品质的明显不同。直链淀粉含量 低的面粉制作的面条在软度、口感、溶胀力和总和评分等品质参数上有较好的表现；过 多的直链淀粉含量导致面条的色泽、表观形状、适口性等下降，蒸制时间延长，制作的 馒头体积小、韧性差。支链淀粉含量较高时面条的光滑性好，品尝时交爽口、下咽顺利。 因此优质面条品种要求较低的直链淀粉含量和适宜的直支链淀粉比例；王宪泽等【3 8 l 通 过山东推广的2 4 个小麦品种淀粉含量及组成的聚类分析，认为在选择加工面条的小麦 品种时，应注意对总淀粉含量及其组成含量的要求。 t o y o k a w a 等“”用组分分离、重组法研究发现，制作优质面条的小麦品种应具有一 河南工业大学硕士学位论文 个合适的直链淀粉与支链淀粉比率。直链淀粉含量高的小麦粉制成的面条，食用品质差， 韧性差，粘；而直链淀粉含量偏低或中等的小麦粉制成的面条品质好，有韧性，不粘。 t o y o k a w a “”发现，面粉的吸水能力( a b s o r p t i o n ) 与面条的粘弹性高度相关。直链淀 粉增多，面条的吸水力减小，同时，面条的硬度和弹性减小。他们还用直链支链比例与 小麦不同的纯玉米淀粉代替原淀粉( p r i m a r ys t a r c h e s ) ，证实了直链淀粉含量与面条粘 弹性的关系。 1 2 3 3 淀粉的溶胀力和溶胀体积对面条品质的影响 溶胀力是反映淀粉吸水能力的一个指标，具体指每克干淀粉在一定的温度下吸水的 质量数。溶胀力可以作为面条质量的一个评价指标。淀粉的溶胀体积是淀粉与水混合， 然后加热到一定温度，最后所得的淀粉胶的体积。淀粉的溶胀体积和面条的柔软性、表 面光滑性呈正相关，而与弹性的关系各个研究者所得出的结论不是太一致。 国内外大量研究表明，溶胀力和面条评分呈正相关，淀粉的溶胀力大，面条软度、光 滑度、食味、适口性好。 姚大年等 3 1 对小麦品种主要淀粉性状及面条进行了研究，表明溶胀力和面条评分呈 显著正相关。 m c c o r m i c k ，k m 等【2 0 1 研究结果表明，溶胀力、r v a 高峰粘度、面条食用品质三者 间呈极显著正相关。 g r o s b i e 1 6 1 建议，淀粉溶胀力可以作为预测日本面条品质的主要指标。淀粉的溶胀体 积( s w e l l i n gv o l u m e ) 和淀粉溶胀力( s w e l l i n gp o w e r ) 可用于对从不同小麦品种中分离出的 淀粉品质进行定性测定。 1 2 3 4 淀粉的糊化特性对面条品质的影响 糊化特性是淀粉最主要的性质，一般小麦粉在制成食品对，淀粉都要发生糊化，所 以对于食品品质的影响也是非常显著的。现在研究淀粉糊化通用的仪器是布拉班德粘度 仪( b v ) 和澳大利亚c g i r o 的快速粘度分析仪( r v a ) 。一般要生产出好的面条要求淀粉糊 化达到峰值的温度要低，这可能是面条煮制过程中蛋白质的变性和淀粉糊化能更好地协 调，更好地平衡，使面筋网络更好地包容膨胀的淀粉颗粒，形成具有良好弹性、筋性的 面条。如果糊化峰值温度较高，蛋白质在这时已经变性，淀粉的继续糊化膨胀可能会破 坏蛋白质的网络，不利于面条品质的提高。同时要求淀粉的峰值糊化黏度要高，这样会 使面条光滑、有弹性、有咬劲。糊化峰值与面条的评分呈显著的正相关。 各国对于生产面条用面粉的糊化峰值都有明确的规定，澳大利亚v i c t o r i a n 小麦项目 要求面条用小麦的峰值黏度最低极限值为1 5 0 r v a ；在日本和朝鲜，乌东面和其他加盐白 6 小麦胚乳结构中各部位淀粉的理化特性及其与面条品质的关系 面条要求最低峰值黏度为7 0 0 b u ；刘建军【1 9 】( 2 0 0 0 年) 认为优质( 中国) 面条要求淀粉糊 化峰值黏度一 2 9 0 0 c p 。 稀懈值与面条品质的关系也非常密切，对面条的外观、质地( 主要是粘弹性) 和口感 均有显著的正向作用，在这几个方面国内外的学者通过研究都得出了比较一致的结论。 o d a 等“”人发现，淀粉糊化粘度曲线测定值( a m y l o g r a mv a l u e s ) 及面粉中直链淀粉 含量与面条食用品质评价值有很好的相关性。 m i s k e l l y 等也指出，含低粘度淀粉的面团生产出的面条比含高粘度淀粉的面团生产 出的面条好吃。一般来说，支链淀粉比例高一些，糊化温度低一些的面条口感较好。 c h u n g 发现在同样的煮面时间内，煮熟面条的重量和体积与粉质仪和拉伸仪所测值 及面粉中蛋白质含量表现出极大的负相关性，但是与淀粉糊化粘度参数( a m y l o g r a m ) 呈 正相关，而在北方冬麦和西方白麦的混合麦中未发现这种相关性。 郑建仙等研究发现，淀粉糊化温度高，不易糊化的小麦粉制成的通心面品质较好。 1 ，2 35 损伤淀粉含量对面条品质的影响 小麦粉损伤淀粉含量对食用品质的影响，国外已有不少研究，但主要集中于烘焙食 品，诸如面包、蛋糕、饼干等，而对蒸煮食品的影响，国外尚未报道。国内近年来对蒸 煮食品的研究逐渐多了起来，但也多集中于小麦粉蛋白质及相关性能对蒸煮食品的影 响，损伤淀粉对蒸煮食品、尤其是对广大群众广泛食用的馒头、面条品质的影响研究甚 少。 一般认为面包和馒头损伤淀粉的含量应该在一定范围之内比较好，含量太高或者太 低都会有不利的影响。太高会在面团形成的过程中与蛋白质竞争水分，影响面筋的形成， 如果还原糖剩余过多还会使面包和馒头的内部结构发黏；含量太低则不利于酵母菌发酵 产气，使面包和馒头体积小。对于面条，过多的损伤淀粉会导致面条容易浑汤，面条的 结构、弹性和光滑度也要受到影响。kg h i a s l 等研究了面粉的组分和面团成分对淀粉 糊化的作用，指出对于面条而言，损伤淀粉含量为5 0 左右较好。 o h 。发现，面条用面团的最佳吸水量随损伤淀粉数和颗粒细度的增大而增加。损伤 淀粉粒越多，煮熟面条的内部和表面硬度越小；减小面粉粒度，可增大生面条的强度， 但不影响面条的颜色和硬度。 1 3 目前研究中主要存在的问题 ( 1 ) 关于小麦淀粉的理化特性已有大量研究， 化特性的分布规律却未见研究。 ( 2 ) 小麦淀粉特性与面制品品质的关系研究， 7 但小麦胚乳结构中不同部位淀粉理 国内外主要集中在不同小麦品种问 河南工业大学硕士学位论文 的研究，但关于小麦胚乳结构中各部位淀粉对面条品质影响的研究却甚少，有待进一步 研究。 1 4 本研究的内容与目标 ( 1 ) 从生产线上各系统取制粉样，研究各粉样中淀粉的粘度、糊化特性等理化特 性，从而研究小麦胚乳结构中各部位淀粉有关特性的分布规律； ( 2 ) 研究小麦淀粉的糊化特性、损伤淀粉含量与面条品质的关系； ( 3 ) 研究直链淀粉含量对面条品质的影响时，采用添加同种粉制取的谷朊粉，使 蛋白质含量和性质接近的情况下，研究直支链淀粉含量对面条品质的影响。 小麦胚乳结构中各部位淀粉的理化特性及其与面条品质的关系 2 1 实验材料 第二章材料和方法 2 1 1 主要实验原料 小麦：河南许昌当地麦，等级三级。 粉样：许昌华龙面粉有限公司制粉在线取样，其粉路采用四皮八心工艺，一次性集 中时间在粉路中各系统取得5 1 个样品，其中皮磨粉6 个，心磨粉2 3 个，渣磨粉3 个， 重筛粉6 个，打麸粉2 个，吸风粉2 个。 谷朊粉：通过实验室洗面筋，冷冻于燥制取。 标准直链淀粉：s i g m a 公司 标准支链淀粉：s i g m a 公司 2 1 2 主要试剂 硫酸、硫酸铜、硫酸钾、氢氧化钠、硼酸、盐酸、甲基红、次甲基蓝、无水碳酸钠、 溴甲酚绿、碘、碘化钾、溴酚蓝、三氯甲烷、无水乙醇、硫代硫酸钠、硫酸锌、亚铁氰 化钾、氢氧化钾、氯化钙、乙酸以上均为分析纯。 2 1 3 主要实验仪器设备 1 0 1 a - - 3 e 型电热鼓风于燥箱 h h 一4 数显恒温水浴锅 岛津a y l 2 0 托盘电子分析天平 p h 一2 5 型p h 计 h j 3 l 数字恒温磁力搅拌器 b c d 2 4 1 冷藏冷冻箱 t g l 一1 6 g 台式高速离心机 n d j 5 s 型数字式粘度计 s d m a t i c 损伤淀粉测定仪 上海实验仪器厂有限公司 国华电器有限公司 中国航天科技集团公司第一计量测试研究所 上海雷磁仪器公司 国华电器有限公司 河南新飞电器有限公司 湖南星科科学仪器有限公司 上海精密科学仪器有限公司 法国特里白特一雷诺公司 河南工业大学硕士学位论文 降落数值仪 2 1 0 0 型自动面筋洗涤仪 布拉班德粉质仪 布拉班德拉伸仪 w z z - - 2 b 自动旋光仪 u v 一2 0 0 0 型紫外可见分光光度计 7 2 2 n 型可见分光光度计 b r a b e n d e r 糊化仪 d m _ t 一5 型压面机 真空冷冻干燥机 b c d - - 2 8 6 e 型低温冰箱 t a x t 2 it e x t u r ea n a l y s e r 2 2 实验方法 2 2 1 基本试验方法 瑞典f a l l i n gn u m b e r 公司 p a r t o n 公司 德国布拉班德公司 德国布拉班德公司 上海精密科学仪器有限公司 尤尼柯( 上海) 仪器有限公司 上海精密科学仪器有限公司 德国b r a b e n d e r 公司 山东龙口复兴机械制造厂 l a b c o n c oc o r p o r a t i o n ，u s 中国海尔集团公司 s t a b l em i c r os y s t e ml t d ，u k 221 1 水分的测定 执行g b t 1 4 7 6 9 9 3 ，定温定时法。 2 2 1 2 面粉灰分的测定 执行g b t 5 5 0 5 8 5 。 2 2 1 3 粗蛋白含量的测定 执行t e c t o r 凯式定氮仪器法。 2 2 1 4 面粉湿面筋含量和面筋指数的测定 执行g b t1 4 6 0 8 - - 9 3 ，机械洗法。 2 21 5 面粉沉淀值的测定 执行a a c cm e t h o d5 6 6 0 。 2 2 1 6 面团粉质特性的测定 执行g b t1 4 6 1 4 - - 9 3 ，i s o5 5 3 0 1 1 9 8 8 。 1 0 ! ：耋垦! ! 笙塑! 墨塑垡鎏塑堕望些壁丝垄基兰亘墨曼堕塑差墨 22 1 7 面团拉伸特性的测定 执行g b ，吓1 4 6 1 5 9 3 ，i s o5 5 3 0 2 1 9 8 8 。 2 2 2 淀粉糊化特性的测定 表2 1 重量校正表( 1 0 0 9 样品重，1 4 水分基准) 2 2 2 1 仪器准备 检查仪器各部位是否连接妥当与可否正常运转。接通电源预热3 0 m i n ，设定温度为 9 5 ，时间为4 5 m i n 。 2 2 2 2 称样 按3 2 中所测得的水分含量，以1 4 为基准水分，查重量校正表( 表1 ) ，按表中 数据称取样品重量。 2 2 23 试样悬浮液制备 将称取试样( o 1 9 ) 倒入烧杯，同时，用量筒量取应加入的蒸馏水量( 4 5 0 m 1 ) ， 先倒出约2 0 0 m l 于烧杯中，用搅棒将试样搅拌2 0 s 左右，使成均匀无结块的悬浮液，并 将其转移至测量钵中，再用量筒中剩余的水分三次洗涤烧杯中残留试样，并全部转移至 测量钵中。 河南工业大学硕士学位论文 2 2 2 4 测量 将测量探头放入测量钵并使测量探头缺口对准仪器前方，转动升降手柄缓慢放下机 身，将测量探头插入传感竖轴销子使其紧密相连。 依次打开电源开关、温度控制器开关，糊化仪开关，在3 0 。c 时开始升温，( 记下纪 录笔此时的位置) 升温速率是1 5 。c r a i n ，随着温度升高到某一温度时，记录笔开始偏 移记录纸基线，记下此时的温度即糊化初始温度( t o ) 。随后粘度迅速增高。当温度升 高至一定温度时，记录曲线达到峰值并有下降趋势，记下此时温度即糊化峰值温度、此 时粘度即峰值粘度。依次关闭计时开关，糊化仪开关，电源开关。将测量探头与传感竖 轴卸开，然后压下升降手柄抬起仪器上部并使向有转动9 0 。擦净温度计、取出测量钵 及测量探头并洗净备用。 2 2 3 损伤淀粉含量的测定 2 2 3 1 实验准备 ( 1 ) 溶液准备：准备一个塑料瓶，精确量取1 2 0 m l 蒸馏水( o 1 m 1 ) ，称量3 9 硼 酸，3 9 碘化钾，加入1 滴硫代硫酸钠( 0 i m o l 1 ) 。晃动塑料瓶一会，使试剂溶解，然 后把试剂液倒入反应杯中，把反应杯放入s d m a t i c 仪器，放下上臂。 ( 2 ) 面粉的准备：精确称重1 9 面粉( o 1 9 ) ，把面粉样品倒入小匙，并将小匙 放入s d m a t i c 仪器。 2 - 2 3 2 测试 从主菜单点击实验( t e s t ) 图标开始测试，然后点击面粉“f l o u r ”，用笔在数字键 盘输入面粉重量，点击确认键。输入另外两个数值水分和蛋白质含量。点击实验( t e s t ) 图标开始测试。测试分为6 个阶段： ( 1 ) ：h e a t i n g 加热 ( 2 ) ：m e a s u r e m e n to f0 零点测量 ( 3 ) ：i o d i n ep r o d u c t i o n 碘的生成 ( 4 ) ：p l a t e a u 高平稳区 ( 5 ) ：f l o u ri n t r o d u c t i o nf i n i s h e d 面粉倒入 ( 6 ) ：m e a s u r e m e n t 测试 实验完成后，屏幕上显示损伤淀粉和其他两个标度单位值。 2 2 4 淀粉含量和直链淀粉含量的测定 1 2 小麦胚乳结构中各部位淀粉的理化特性及其与面条品质的关系 2 2 4 1 索氏抽提法脱脂 ( 1 ) 试样准备：每份样品称取3 0 0 5 0 0 9 ，装入滤纸筒内，然后用脱脂棉塞入筒 的上部，压住试样。 ( 2 ) 抽提：将滤纸筒放入干燥的浸提管内，纸筒的高度不超过虹吸管顶部，浸提 管上部连接冷凝管，下部接已烘干至恒重的抽提瓶。瓶内装入约瓶体1 2 的无水乙醚， 用一小块脱脂棉轻轻塞入冷凝管上口，打开冷却水，开始加热抽提。加热的水浴锅温度 设定为4 8 c ，抽提6 8 h 至浸提管内乙醚滴在滤纸上不显油迹为止。抽提完毕，取出滤 纸筒，再连接好抽提器，在水浴锅上蒸馏回收乙醚。将回收的乙醚倒入棕色试剂瓶内以 备后用。 ( 3 ) 抽提后样品处理：将抽提后样品暴露于空气中1 2 d ，使其恢复空气中平衡水 分。 2 2 4 2 粗