（食品科学专业论文）黑麦阿拉伯木聚糖在焙烤制品中的应用.pdf

山东农她大学硕士学位论文 摘要 本研究以山东省“黑珍珠”黑麦粉品种为研究对教，对其中的主贾 成分骰了努辑；其蛋囱蒺含爨为8 。赫。惑瘦聚糖舍爨为6 1 ，可溶往 a x 的禽量为2 2 。采用醇沉法提取其中的a x ，得到最佳提取方法，其 主要z 芑条释荧提取瓣零毙l ；5 ，撵彀滠痰钓，罐敬靖闽2 h 。 谷朊粉、黑麦a x 对小麦粉粉质特性、焙烤品质有重要的影响作用。 擎因予试验结莱表羁：谷簌粉、黑麦a x 均不同程瘦楚敬善了小麦耪豹童 要粉质指标，并且随添加量的增加，改善效果增强，但当谷朊粉添加缀 达臻熊辩，其浚善程凝有繇海低：缝合焙烤试验结采，谷艉耪、黑麦承 溶性a x 最适盛添加量为2 、3 。工 戮谷簌羧、黑麦a x 添黧霪必鑫嶷量，缓蘑惫髂积失应交璧，遴： 亍 饱和d 一最优设计试验【得出两包体积的羽归方裰：y 一 7 1 3 。1 9 t + 7 1 4 3 x l 疆。5 7 6 x 2 - 3 。9 9 3 x l x 2 ，由方程霹戬褥爨最佳自交羹缝会 为x l 、x ：编码值分别为1 、0 3 9 4 5 ，即黑麦a x 、谷朊粉最佳搭配比例为 、 3 ：l 。4 。j 7 按照饱和d 一最优设计得剁的谷朊粉、黑波a x 最德搭配比例进行颟 餐烙烤试验，叛调配耪懿吸瘩搴、混会嚣阕必鑫交蠢，鞋覆惫体积、魄 容为因变量，进行二次旋转通用组合设计试验，得面包体积、面包比容 嚣妇方穆努剐为： y 1 = 7 7 8 6 + 2 1 6 8x i + 1 5 8 2 6 x 2 - 1 1 6 1 2 x 1 23 4 1 1 9 x 2 。+ 3 8 2 5 x 1 x 2 y 2 = 5 。1 8 0 。0 0 3 5 4 x i - 0 0 1 0 3 x 2 - 0 0 4 5 7 x 1 2 0 1 0 9 x 2 2 + 0 。1 1 5 x l x 2 。喜。 搬据面包体积的阐归方程，得到最大面包体积，瞰水率和混合时间 分别必6 5 、5 m i n ，缕金回归方程和实骣操铭馕况，褥出最镶吸零率秘 混合h 寸间分别为6 4 、5 m i n 。 瑟包质构分板结累表明，添热谷糕羚、黑麦a x 的调配粉露毽磺嶷 低于普通粉制得的面包，与面包粉制得的面包水平栩巍；韧性和咀嚼性 离于案遵粉剑褥的匿魍，劳虽魂部结构气孔均匀，具有良好煞气室结梭。 鬈凌瓣越蛰拳蒙糖在麓爝麓熬中瓣癍罐 厂 f 褶关分析结采袋硝：调配粉面包硬度、韧憔与其感官晶嫒呈盥智性负相 1 关+ 够较好黝反映巅媳蚋毽纯特性，田鞋依为蠢包熬矮谭输抟攒拣。 对不同原料制得的颥包进行贮存试验结果莰磺：添加谷脱粉和黑费 一 a x 翡淄饿在贮露过程中，薅承憋好，硬度墩瀚攀酶低；跫存嚣尊瓣冬承努 翕爨、疆凌穗关瞧显装，与麓愁麴穗关强不嚣藩。毒 袋键词# 黑麦；阿拉储术聚糖；质欺老吩 2 t j j 东农业大学硕士学位论文 a p p l i c a t i o n o f r y ea r a b i n o x y l a n i nt h eb a k e df o o d a b s t r a c t t h ea n a l y s i so f “b l a c kp e a r l ”r y ef l o u rm a j o ri n g r e d i e n t ss h o w e dt h a t p r o t e i n c o n t e n ti s 8 2 ，t o t a lp e n t o s a n sc o n t e n t i s 6 1 ，w a t e r s o l u b l e a r a b i n o x y l a ni s 2 2 f u r t h e r m o r e ，t h eo p t i m u me x t r a c t i o nc o n d i t i o n sb y e t h a n o l - p r e c i p i t a t i o nw e r ef o u n dt h a tt h er a t i oo fm a t e r i a lt o w a t e ri s 1 ：5 ， e x t r a c t i o nt e m p e r a t u r ei s4 0 ca n de x t r a c t i o nt i m ei s2 h g l u t e na n dr y ea r a b i n o x y l a np l a ya ni m p o r t a n tr o l eo nt h ew h e a tf l o u r f a r i n o g r a p hp r o p e r t i e s a n db r e a d b a k i n gq u a l i t y t h es i n g a l f a c t o r e x p e r i m e n t a lr e s u l t ss h o w e dg l u t e na n dr y ea r a b i n o x y l a ni m p r o v e st h em a j o r w h e a tf l o u rf a l i n o g r a p hi n d e x ，i nd i f f e r e n tl e v e l s t h eo p t i m u ma d d i t i o n l e v e l so f g l u t e na n dr y ew a t e ra l e2 a n d3 f o rt h i s s t u d y , s a t u r a t i o nd o p t i m u me x p e r i m e n t a ld e s i g nw a su s e di n w h i c ht h ed e p e n d e n tv a r i a b l ei sl o a fv o l u m ea n dt h ei n d e p e n d e n tv a r i a b l e s a r eg l u t e na n dr y ea r a b i n o x y l a na d d i t i o n a ll e v e l s t h er e g r e s s i o ne q u a t i o no f t h ev o l u m e w a s y = 7 1 3 1 9 1 + 7 1 4 3 x 1 + 4 5 7 6 ) ( 2 3 9 8 3 x i x 2 t h e o p t i m u n lc o m b i n a t i o no fi n d e p e n d e n tv a r i a b l e s ( x l ，x 2 ) w e r ec o d e d a s i ，0 3 9 4 5 ，a c c o r d i n g t ot h e r e g r e s s i o ne q u a t i o no ft h e v o l u m e t h e o p t i m u m f o r m u l a t e ds c a l eo f r y ea r a b i n o x y l a nt og l u t e ni s3 ：1 4 ac o m m o nr o t a t a b l es e c o n d - o r d e re x p e r i m e n tw a su s e dt oe x a m i n et h e l o a fv o l u m ea n dl o a fs p e c i f i cv o l u m er e s p o n s e st o i n d e p e n d e n tv a r i a b l e s ( w a t e ra b s o r p t i o n ，m i x i n gt i m e ) t h er e g r e s s i o ne q u a t i o n so ft h el o a fv o l u m e a n ds p e c i f i cl o a fv o l u m ew e r e ： y 1 = 7 7 8 6 + 2 1 6 8x l + 1 5 8 2 6 x 2 1 1 6 1 2 x 1 2 3 4 1 1 9 x 2 2 + 3 8 2 5 x l x 2 y 2 = 5 1 8 0 0 0 3 5 4 x 1 0 0 1 0 3 x 2 0 0 4 5 7 x i 2 0 1 0 9 ) ( 2 2 + 0 1 1 5 xj x 2 。 m a x i m u ml o a fv o l u m ec a nb eo b t a i n e da tt h eo p t i m u mc o m b i n a t i o no f 黑麦阿拉伯术聚糖在焙烤制品中的应用 w a t e ra b s o r p t i o na n dm i x i n gt i m e ( 6 5 ，5 m i n ) ，a c c o r d i n gt ot h er e g r e s s i o n e q u a t i o no f t h ev o l u m e 。c o m b i n i n gt h ee q u a t i o nw i t hp r a c t i c a lc o n d i t i o n s ， t h eo p t i m u m a b s o r p t i o nl e v e la n dm i x i n gt i m e w e r e6 4 ，5 m i n t h el o a ft e x t u r ea n a l y s i ss h o w e dt h a tl o a fh a r d n e s so ff o r m u l a t e df l o u r w a sl o w e rt h a nt h a to fo r d i n a r yf l o u rl o a f , c o m p a r a t i v et ob r e a dt a i l o r e df l o u r l o a f , a n dt o u g h e s sa n dc h e w i n e s sw e r eh i g h e rt h a no fo r d i n a r yf l o u rl o a f i c r u m bs t r u c t u r ei sg o o d t h eg o o dc o r r e l a t i o nb e t w e e nh a r d n e s s ，t o u g h n e s s a n dv i s u a lq u a l i t yw a sf o u n d ，t h eh a r d n e s sa n dt o u g h h e s sc o u l db eg o o d i n d e xt oe x a m i n eb r e a d q u a l i t y t h er e s u l t so fb r e a d s t a l i n ge x p e r i m e n t s h o w e di nw h e a tb r e a d s u p p l e m e n t e dw i t hr y ea r a b i n o x y l a na n dg l u t e n ，t h ed e c r e a s ei n m o i s t u r e c o n t e n t ，t h ei n c r e a s ei nc r u m b h a r d n e s sw e r el o w e rt h a nt h a ti nac o n t r o l 。t h e c o r r e l a t i o n sb e t w e e ns t o r a g et i m ea n dm o i s t u r ec o n t e n ta n dh a r d n e s sa r e s i g n i f i c a n t t h ec o r r e l a t i o nb e t w e e ns t o r a g et i m ea n dt o u g h n e s s i sn o t s i g n i f i c a n t k e yw o r d s ：r y e ，a r a b i n o x y l a n ，t e x t u r e ，s t a l i n g 4 山乐农娃大学硕士学傲论文 l 弓l 言 1 1 冒内乡 研究现状 爨麦，繁零稀，楚小麦羧嚣麦瓣巾唯一豹栽珞糖。黑焘躲产撼经予 簿塞嚣、沓靛、主嚣薮一繁，跫多年囊骜叟转。惹滋羧寅袋裁溶 玺魏， 主溪栽培嚣域在l 歉，苏联生产最多，其次楚波兰、鼗邦德隧、蔑主德 溪、穗壳簸洛臻交、翻黎大察荚嚣。鬻荬撬逆慈强，多分奄程蠡瘠建嚣 的沙蠖主壤中，骞“穷人弱小麦”之称。农我溪，鬟麦零熬分奄在迸薅、 爨翔、蠹蒙砉、营藤、象疆等蜜( 鑫浚区) 戆裹寒奎嚣袋予晕出嚣。嚣 麦爨挽瘸拣、撬晕经、撬邋拣葶硅攘绦蹇大繁菠接予一巍，邂会当懿鹣气 媛环境生长。 l 。1 1 暴整甄控铟术聚糖( 绫节篱称a x ) 豹基本性质 1 1 i 1a x 在煞麦晕孑较中酶存在形式 成熟鹃蒜麦粒中甑含溉鹃嚣貉，2 获分，g 泓酌谈承张食物毅殷6 一1 5 酶蛋白质。蒜责粒中膳食纾壤的含薰大约为1 7 ，其中丈鄢分是 承不溶往静，襁氇包括3 - - 4 永游缝纾维紫( g i r h a r a m a r , u ，1 9 9 2 ) 。 a x 主要存在予熏爱膳食纤维中。攒掇遂，一个食蠢1 6 5 膳食纤维( 娃 子蒸计) 羽蕉麦晶释禽2 3 麓璇糖，z 6 a x ，2 6 纾缎索辨及3 o 本震素( b e n g t s s o n , s 。1 9 9 0 ) 。其中也毽含一撩阿藏倍糯聚糖。在蒜整籽 粒巾，承溶褴a x 耩蕊拉憾蘩聚赣的魄铡怒4 5 ( m e u s e r , e ，1 9 8 6 ) 。 双缀熬攘审鬻底掇取a x 霈蘩静寤耩烈的条件，绷胞蘧串靛a x 蹙 通道黢勰魏酸轿交联豹，媳胃能遥避阿魏黢靛其它漾会耪交联溺。本震 素豹装髂撩接也蒋宥鞭遵( c a r p i t a , n c1 9 8 6 ) 。在弼拉德耱取 弋度较 低瓣耱嚣下。本聚赣秘纾雅索澜可戆存在 莛徐键( 瓤键) ，熬焉，传辨 a x 和纤维豢静结念照薄弱的，这爵能燕医为a x 的分支穗。一个低的隧 控 蠡糖取我浚霹巍落允许本聚耱毯瀚j # 共徐键豹存程，获褥导致零豢耱 静承不溶髓。慧麦a x 中部分零不溶毪成分茸隘通过躐法遴行攫取。 a x 窘爨隧爨波菇穗及繇境鑫爨箍交缀。慧靛舣会蘩燮纯毯辫为 黑麦州拉伯小聚糖在焙烤制r 铺中的麻川 6 5 1 2 2 ( d u p o n t m s ；1 9 8 7 ) 。冷湿季节晶种和小的麦粒其有高的 a x 含爨，水溶性a x 魄含量范围为1 5 - - 3 。o ( i i y a m a ，k ，1 9 9 0 ) e 麸皮 中总a x 的含激高于胚乳中总a x 的含霾。因此，磨粉产生的黑麦不同 维分具蠢不同的a x 含量；对予不同的磨粉组分，水溶性a x 中阿拉饷 糖和木糖的比例是相对恒定的，而富含麸皮部分的总a x 含量低于富含 胚乳部分。富食胚乳郝分的水滚性a x 与总a x 的比例离于富食麸皮部 分( j o s e l e a u j e ，1 9 9 2 ) 。 1 1 1 2 照麦a x 的结构性质 1 1 12l 水溶性a x 的旗本结构 众多研究结果表明，黑麦粉中水溶性a x 的结构主要包含一条通过 0 1 ，4 键连的d 啦喃术糖组成的主链，l 呋喃阿拉伯糖连接在大约 半的木糖残基的o 3 位上。随耪阿拉伯糖侧链在主要的本聚糖主链上蛇 随机连接，木糖分支点存在于单独的木糖残基，两个逢续的本糖残基域 三个相邻的木糖残基上的比例为7 5 ：4 4 ：3 ( 1 i y a m a , k 。，1 9 9 4 ) 。 用术聚糖肉切酶酶解a x 缀分( 这一部分中4 3 的木糖残基存在单 取代，7 的被阿拉伯糖双取代) ，产生了单糖以及富含双取代术糖残綦 的剩余部分。在剩余部分中，6 0 + 7 0 酌术糖残纂发生可拉伯糖0 2 ，o - 3 位上连续双取代。这些结果表明单取代和双取代木糖残基存在于不同聚 合物中，或同聚合物的不同区域( a xi 和a x i i ) ( s a i n i ，h s ，1 9 8 9 ) 。 总体上，a xi 中4 6 的木糖残基髑a xi i 中5 7 的木糖残基被取代，一系 列的黑凌品种取代程度是相近的。对于不同品种及不同国家的瓣麦，其 中a xl 与a x i i 食量的比例存在差异，变化范嘲为1 1 - - 2 8 ( i i y a m a ，k 。， 1 9 9 0 ) 。 a r a b i n o x y l a n i 一 x f x x 一 x 。一x i f l ln = l tft aaa 6 山东农业大学硕士学位论文 a r a b i n o x y l a n aa aaaa 一x x x x x x x 一 aaaa 最近报道，可以从一个完整的聚合物( 刖x 为1 4 2 ，a 代表阿拉伯 糖，x 代表木糖) 提取出少量的发生在o 一3 位上的单取代的木糖残基 ( i i y a m a ，k ，1 9 9 4 ) 。然而，这一聚合物不同于b e n g t s s o ne ta l 提出的 a x i i ，a x i i 中木糖残基中存在一定量的0 2 位上的单取代，其中 2 2 的未被阿拉伯糖取代，4 发生o 3 位上的单取代，1 4 发生0 2 位 上的单取代以及6 0 的双取代( s a a s t a m o i n e n ，m ，1 9 8 9 ) 。 v i n k xe ta l 通过分级试验以及高效核磁共振数据得出黑麦中水溶性 部分的a x 组合存在一系列的聚合物结构，不同于以前提出的两种结构 ( i i y a m a ，k ，1 9 9 0 ) 。具有适中a x 的a x 不是高a x 的a x 与低a x 的a x 的混合物。 进一步研究发现a x 的四种结构特点( 未取代，o 一3 位上的单取代， o 一2 位上的单取代，双取代) 与a x 具有较好的相关性。a x 越高，o 2 位上的单取代及双取代木糖残基含量越高，0 - 3 位上的单取代和未取代 木糖残基所占比例越低。低的a ) ( 是相当重要的因为它代表一半多的水 溶性a x 。 依据以上观点，黑麦中水溶性a x 是指一系列的a x ，它的性质是由 结构特点与a x 的相关性来确定。水溶性a x 分子量不同，a x 不同， 因此发生取代的木糖含量不同，在木糖主链上发生单取代，双取代或更 长的连续取代所占的比例不同( a m a n ，p ，1 9 8 4 ) 。 1 1 1 2 2 水不溶性a x 的基本结构 碱提的黑麦a x 的a x 为o 1 一1 1 ( b e n g t s s o n s1 9 9 2 ) 。由两组研 究人员对从黑麦麸皮中碱提的a x 结构进行了研究。第一组人员将这些 黑麦阿拉伯术聚糖在焙烤制品中的应用 a x 分为两类，第一类是碱提( 1 1 m n a o h ) 溶液中和厢是水不溶性的， 并且有低豹a x ( o ，1 - - 0 。3 ) 。末端阿拉 鑫糖残蓥连接京本糖残藻懿0 3 位上。笫二类经过提取( 0 3 m n h 3 ) 中和后是水溶性的，并且a x 的变 化范围为o ，5 一l ，l 。砖予a x 为o 7 8 瞧a x ，4 1 数 寒端本糖单元寒 被取代，3 8 的发生o 一3 位上的单取代，5 发生o 2 位上的单取代，2 6 发生双取代。另外，检测至木泼本糖( 占本糖含量魏1 6 ) ，发生双取代 的阿拉伯糖( 占总阿拉伯糖的2 2 ) 以及少部分的末端甘露糖( h e n r y r n1 9 8 7 ) 。第二组人员姆从爨麦麸皮中提取蛉黑麦水不溶嫂a x 分为 三类，讼们的提取性，溶解性殿结构不间( d e l c o u r , j a ，1 9 8 9 ) 。第一类 具有低蛇a x ( 一o 。2 ) ，共且经过碱提( 3 m k o h ) 溶液躲中和屠仍是东 不溶性蚋。第二炎具有适中的x ，这部分a x 经过碱掇( 包括1 n a b h 。 的饱和b a ( o h ) 2 ) 溶液的中和厝仍保鼷在溶液中，但经过( n h 4 ) 2 s 0 4 饱和溶液后得至u 沉淀。前两类所其有的结构特点也存在于水溶性a x 中： 如末端阿拉伯糖，未被取代、o 一3 位上的单取代、o 2 位上鲍壤取代及 双取代术糖。第三类a x 溶于水及饱和( n h 4 ) 2 s 0 4 溶液，其中a x 约 为1 1 ，结构特点为发尘取代的阿拉伯糖占总隧按伯糖的4 0 ，米端本糖 占总木糖的2 6 ，并鼠具有末端甘露糖。这三种a x 以不同的院例存在 于黑麦粒的不嬲部位，暖此黑舞粉的物理分级会产生不同比例和不同种 类的a x 。高a 的a x 存在予谷粒的外层部分，而低a x 的a x 主要 存在于糊粉层。在黑麦企粉中，这三类a x 具有大约棚丽的含鬃。 尽镑这三类a x 在许多方衙存在差异，但也有试验结果表明它们属 予同一系列。当按照a x ( 如前面对水溶性a x 所述) 在图上标逸不同 程度取代的木糖残基时，低a x 的a x 以及适中a x 的a x 都随着低和 高a x 的a x 靠近边缘，符合线性关系。对此仍需做更多的研究来证明 这一假设。 从爨麦非淀粉多糖( 淀粉胚乳) 分离得到的水不溶性a x 不遵守从 黑麦麸皮中提取的水不溶性a x 存在的相关性，却较好媳符合水溶性a x 得到的相关性图谱，这袭明从结构观点上来看，从胚乳中提取的a x 和 8 山东农业大学硕士学位论文 觚麸蔽中提取的a x 存在差异。 l 。1 1 3 黑麦a x 的物理化学性质 从不同谷物中提取的a x 都具餐延伴酌棒状形态( a s p i n a l l ，g o ， 1 9 6 3 ) 。对于黑麦水溶蚀a x ，通避超离心法得出其重均分子量为2 7 5 ，0 0 0 。 运用蒋聚糖标样迸 亍尺寸捶随色谱法褥出其数均分子爨为9 0 ，3 0 0 ，重均 分子擞为7 7 0 ，0 0 0 。通过尺寸排阻色谱法，黑麦全粉中水溶性a x 的重均 分子蘩为8 2 4 ，0 0 0 ，麸皮中豹为l ，1 1 7 ，0 0 0 ( m e u s e r , e ，1 9 8 6 ) 。a n g e r e la l 指出4 0 的黑麦水溶蚀a x 的分子量超过1 6 0 ，0 0 0 ，这部分呈微凝胶状， 不是完全由分敝的分予组成( b e n g t s s o t t ，s ，1 9 9 2 ) 。由分散分予组成的爨 麦a x 的分子壤范围为3 5 ，0 0 0 1 6 0 ，0 0 0 。可溶饿的水不溶性a x 与水溶性 a x 其有稠弱范嚣豹分子耋分蠢( d e l c o u r , j a1 9 8 9 ) 。据攘道，熏麦a x 的特性粘数为5 9 d i d g 。水溶性a x 溶液的粘魔不仅与发生单取代木糖单 建酶含蠢有关，与双取健束糖残基数禽羹有曼疆静穗必往( b e n g t s s o n s 1 9 9 2 ) 。对于黑麦水溶性a x ，以来冻结水计算，其结合水的能力为0 4 7 9 g 于貔袋( g i r h a m m a r , u ，1 9 9 2 ) 。爨麦承不溶经a x 铙够绪会永分子，健 不能究全溶解( b e n g t s s o n , s ，1 9 9 2 ) 。阿拉伯糖取代基阻止未被取代木糖 残基豹分子肉聚集，获嚣翔强a x 静溶聪往( a s p i n a l l ，g 。o ，1 9 6 3 ) 。 1 1 2 黑麦a x 的功能性质 1 1 2 1 对面翮吸水率的影响 a x 影响霹团豹吸水率( b e n g t s s o n s1 9 9 2 ) 。面团的吸水搴主要与蕊 粉中鬣自质、破损淀粉、戊聚糖含量以及n 淀粉酶活性有关。关予a x 吸水黥力的分拆数据变化范爨很大( 4 。4 - 1 1 俄承) ，懊一致认必a x 能结 合相当数量的面团中的水分。因为其有较高的吸水能力，a x 影响面团制 作过程中吸水率与露包体积的关系，因此强烈影响小麦覆糖的焙烤晶质 ( h e n r y r n ，1 9 8 7 ) 。 关于水溶性a x 对小麦粉焙烤品质的影魄产生许多矛盾的结论原隰 之一可能是没有形成一个系统的研究体系：通过改变水分添加量及混合 时闻来评价小麦粉( 添加或不添加a x ) 的焙烤品质。当向小嶷粉中添加 i，t 伯本聚糖在焙烤制品中的应j 1 = i a x ，a x 显然要竞争露塑中其它怒分的本分。诲多磅究袭鞠添魏戊聚糖袋 缝纯豹矗x ，撬褰了蔼强静设承率，延长了瑟嚣澎或辩瓣，疑蔼敬簧嚣粉 晶质( d e l c o u r , j a ，1 9 8 9 ) 。a x 的水合能力因为氧化胶化作用而得到大大 掇高( a s p i n a l l ，g o1 9 6 3 ) 。每克交联的a x 聚合物能结含1 0 0 克水。a x 吸承及持承籀瓣簸力会骥饕凝获陲络豹交联程度蘧强麓增强壹至溪撩承 乎；然两，在很高的交联瘦下，溶涨受到破坏，蔽水能力也随之下降 ( b e n g t s s o n ，s ，1 9 9 2 ) 。 1 1 。2 2 对嚣团的 每鼹搋避一戴诧胶纯耄f l i 矮 1 1 2 2 1 蛋自旗的作用 n e u k o m ( 1 9 6 2 ) 在早期研究中指出不含器自质的纯a x 不能敏生凝胶 佟用，因韭乏淡为耱蛋白与驳凝反应有关( v i n k x ，c 。j a1 9 9 3 ) 。露寒， g e i s s m a n n 等( 1 9 7 3 ) 邋；霪袋验褥蠢隧魏黢残鏊翡酸夔矮合雩l 怒多蕤努 予俺j 相互交联作用从而产缴胶化反应( v i n k x , c j a ，1 9 9 5 ) 。m o r i t a ( 1 9 7 4 ) 提出不含蛋白质的a x 提取物能产生胶凝现蒙( v i n k x ，c j a ， 1 9 9 5 ) 。然瑟，m e u s e r ( 1 9 8 2 ) 诞实了，j 、轰懿糖蛋自缓努骞蔽骚缝力，键 经蛋自质承解嚣，这一缎分鹣胶凝能力丧失( e b r i n g e r o v a ，a ，1 9 9 0 ) 。 h o s e n e y 等( 1 9 8 1 ) 通过加氯硫基阻碍剡n e w 不降低凝胶能力证明缀自 旗蛉酸性基团弼能不参与凝胶反应。对予确定的蛋白质作用尚未彤成定 论。 1 。1 2 2 。2 阿魏陵的作用 另一个弓l 怒戴豫胶纯诲蹋豹蓑键是阿魏酸，诲多学卷藏此慰矗x 鹩襞 强获纯终舔徽了大量繇究。n e u k o m 等( 1 9 7 8 ) 综合这黧缍暴撂壅酝像或 水溶性a x 的阿魏酸与a x 的氧化胶化有关( a l i ，m r ，1 9 7 9 ) 。 但阿魏酸似乎有两个能引起交联的活性中心，一个是芳香核，另一 令楚添瞧双键，予是爨鬟了疆耱凝茨撬瀵。一耱怒s i d h u 等( 1 9 8 0 a ) 提 琏；随魏酸豹滔魏双键发嫩菠疲露促成交联( a l i ，m r ，1 9 7 9 ) 。h o s e n e y 簿( 1 9 8 1 ) 支持这一观点，他们通过分别加入富马酸( 含活性双键不含 芳香核) 和香擎黢( 含芳番核不含活性双键) ，结果发现赛马酸黻止凝胶， 1 0 山尔农业人学硕士学位论文 丽香革黻却没有，从而证l 粥参与凝胶反应的怒活性双键而不难芳香梭 ( h r o m a d k o v a ，z 。1 9 8 7 ) 。但v i n k x 等( 1 9 9 1 ) 提出了另一秘凝胶 乍用虮 理，通过实验，阿魏酸和香草酸阻止凝胶，而寓马酸和肉桂酸不起作用， 从丽认为引起交联的c m 0 应楚! j 5 ：香核谳习i 是活性双键。m o b r e ( 1 9 9 0 ) 对 小麦j 戈聚耕避行j j 实验与v i n k xf | ，j 观点一致，对a x 握敝物进行皂化或添 女l l 游离的阱魏酸均抑制凝胶反应( t t r o m a d k o v a ，z ，1 9 8 7 ) 。 1 1 2 2 3 其它翻素的佟删 v in k x ( 1 9 9 1 ) 进行氧化胶化实验，添加抗坏血酸或胱氨泼延缓了j l _ f 】 对稻皮的增加，他们认为越这照维分竞争过氧化氢从黼抑制了凝胶反应 ( e b r i n g e r o v a ，a ，1 9 9 0 ) 。最近的研究袋明a x 的结构及分子量对其凝胶 能力的霾妥褴( v i n k x ，c j a ，1 9 9 5 ) ，他们发现只有其肖高含量的阿魏酸， 高的分子量及一条相对米被取代的木糖主链结构的a x 部分能产生广泛 的交联，形成较好静胶凝潮络绪构，并指出只发生少部分铡链取代的a x 具有较高的凝胶能力是由于主链具有较高的柔韧性，从而相邻的a x 主链 豹闵魏簸鏊霞蠲容荔笈，圭交联。 1 1 2 3 对面团持气性的影响 h o s e n e y ( 1 9 8 4 ) 辑究指出觚的菇一个可能豹功熊性质与面弱韵持 气能力有关。i z y d o r c z y k ( 1 9 9 2 a ) 研究证实a x 有保护活性蛋白质泡沫 滚热破疆酶能力，添翔矗x 会减少最裙豹泡沫体积，阻斑c o , 气体在焙烤 过程中对气室的破坏。闵此。包食a x 的体系，泡沫体积加热时增大，能 保持蠹磐静气塞结构。 粘度较高的a x 能够增加气体周幽的谷蛋囱一淀粉薄膜的强度和粘 弹瞧，获磊降低焙烤阶敬蟊函中e 铙扩散速率。褥包心缝褐豹均匀往每加 热过程中气体细胞的结含与破裂有直接关系，a x 能通过阻止气体扩散或 睾秀气淹蠲滏薄貘蕊空闻稳定麴寒稳定泡沫，逛视形袋和澎胀韵淹滚棱 加入的a x 所增加液体介质的粘度所阻碍：气体周围薄膜的粘滞性和弹性 对逡沫的稳定缀重要，获两彰稍瑟毽，鑫熬结构及最终瑟毽豹俸积。 黑麦阿拉伯术聚糖在焙烤制晶中的应j 【_ f j 1 1 2 4 对面团流变学特性的影响 面团中添加水溶性a x 可增加面团的抗延伸性。a x 溶液的粘度较 大，在实际碰团体系中，尤其足在能产生自由基的氧化剂存在( 氧化胶 凝作用) 时，a x 的这种作用会进一步加强，增强面团的内聚力，使得 弹性增加，延伸性降低。 1 1 2 5 对面包老化的影响 a x 在淀粉回生及老化过程中的作用也成为许多研究的主题。 b i l i a d e r i s ( 1 9 9 5 ) 通过测定面包心的硬度研究了面包的老化，结果表明 经过7 天的贮存，强化了a x 的面包屑的硬度均低于对照的。a x 对面包 质构的积极作用是由于提高了样品的湿度：水分作为谷蛋白一淀粉复合 基体的增塑剂有效降低了产品的硬度。 添加了a x 的面包通过差示扫描量热法( d s c ) 测定呈现出淀粉老 化速度的增大，在7 天的贮存过程中，添加a x 的面包老化吸热焓值高 于空白对照的。 通过差示扫描量热法测定的面包老化实验结果似乎与通过硬度测定 的实验结果相矛盾。分析原因可能是这两种技术方法测定的是面包老化 的不同性质，吸热焓值反映的是支链淀粉重排的有序性，而面包心的硬 度反映的则是面筋一淀粉网络结构的力学性质。在面包贮存过程中，这 两个过程同时存在，但受产品含水量的影响却是不同的。 1 1 3 黑麦a n 的营养功能 a x 是食物或饲料中膳食纤维的一部分。它们在小肠中不能被降解， 因此能够增加粪便量。水不溶性非淀粉多糖能改善便秘。据报道，黑麦 面包中的a x 能够部分( 6 2 ) 地在小鼠的大肠中被微生物菌群降解 ( v i n k x ，c j a1 9 9 3 ) 。可溶性膳食纤维中水溶性a x 组分能够降低血液 中胆固醇，降低饭后血糖含量以及胰岛素的反应值。 黑麦水溶性a x 是非特定的抗营养因素，在对小鸡进行的实验中， 具有抑制小鸡体重的增加和食物的利用率的作用( v i n k x ，c j a ，1 9 9 5 ) 。 其抗营养作用是由于它们能够形成粘性溶液，降低了酶降解的速率，抑 制了营养成分的吸收，从而起到节食减重的作用。 山东农业大学硕士学位论文 1 1 4 谷朊粉在焙烤制品中的应用 1 1 4 1 谷朊粉的基本性质 小麦面筋( 亦称活性面筋、谷朊粉) 是从小麦中提取出来的天然面 筋蛋白质，含有7 5 8 5 的蛋白质。其中麦谷蛋白分子较大，分子量 在5 00 0 0 l0 0 00 0 0 之间，麦胶蛋白分子相对较小但很均匀，分子量在 2 00 0 0 4 00 0 0 之间。 面粉蛋白质中麦胶蛋白和麦谷蛋白吸水胀润后形成的网状结构，在 蛋白质分子吸水形成面筋的过程中，蛋白质的空间结构发生变化，蛋白 质分子接近球形，表面是亲水基团，内部是疏水基团，当面粉加水后， 水分开始与外侧的极性基团结合，随着蛋白质分子吸水过程的不断延续， 水分子渗入蛋白质分子内部，使内部非极性基团外翻，水化了的极性基 团内聚，体积膨胀，肽链“松散、扩展”，相互交织在一起，形成面筋网 络，蛋白质分子之间及分子内部靠次级键形成稳定的结构，形成这种稳 定的次级键有：二硫键、氢键及憎水基、离子型、偶极之间的相互作用， 其中二硫键是起很重要作用的键力。 在麦胶蛋白与麦谷蛋白中都含有二硫键、麦谷蛋白质既有分子内的 二硫键，也有分子间的二硫键，而麦胶蛋白分子中只是在分子内有二硫 键，向面粉中加水后，麦胶蛋白吸水后为球形，有流动性，而麦谷蛋白 由于分子间二硫链的作用，将蛋白质分子彼此联结很紧密，比水合的麦 胶蛋白有更强的弹性和粘性，即麦谷蛋白含量的多少是决定面团强度的 主要因素。 1 ，1 4 2 谷朊粉的应用 谷朊粉是一种优良的面团改良剂，广泛应用于面包、面条的生产中， 也可以用于肉制品中作为保水剂。除了作为面团改良剂外，谷朊粉还可 以增加食品的蛋白质含量。 谷朊粉主要用于筋力较弱的面粉中，以提高面筋含量和面团结构强 度，改善面团加工性能，增强面团持气性和面包体积，改善面包组织， 使之均匀、洁白、富有弹性。在面包中通常添加量为0 5 1 5 。 黑盘削拉伯术聚糖在焙烤制品中的应用 1 2 本研究的目的、意义 本研究的目的是以黑麦粉为原料，对其中的功能性因子( a x ) 进行 提取，确定最佳提取方法及工艺参数；并将a x 应用于碾包制品中，研究 其作用机理及最佳作用条件。 近年来，由于干旱连年加剧，水资源日趋紧缺，发展“节水”作物， 可增加农民收入。黑麦兼有粮食和饲草双重作用，在市场激烈竞争的今 天，在中国加入w t 0 农产品受到强烈冲击的严峻形势下，发展黑麦种植， 既可以提高我国黑麦的生产利用价值，又能提供优质饲草，促进畜牧业 的发展。 黑麦中富含纤维素，黑麦中某些纤维成分具有预防癌症的作用，对 防止和消除便秘是较为安全和廉价的途径( s e i b e l ，w ，1 9 7 5 ) 。黑麦中非 淀粉多糖大部分是a x ，其含量( 8 ) 明显高于小麦( 3 ) ( m c c l e a r yb v ， 1 9 8 6 ) ，其在黑麦焙烤中的作用明显高于蛋白质的，由黑麦粉制成的焙烤 食品富含纤维素、木酚素等功能成分，能有效预防多种疾病，黑麦中a x 与小麦中蛋白质相互作用的结合能够改善面团的物理性质和面团的营养 价值。因此深入开展黑麦a x 分离提取及功能性质的研究，为改善我国小 麦焙烤食品品质提供理论依据，为黑麦粉的加工提供新的利用途径，对 提高其利用价值都将产生重要意义。 1 3 本研究的主要内容 1 3 1 黑麦粉、普通小麦粉的选择，磨粉及其理化指标的测定。 1 3 2 黑麦粉t | l x 的分离捉取方法的选择，最佳工艺参数的确定。 1 3 3 添加黑麦a x 、谷朊粉对小麦面粉粉质特性及焙烤特性的影响。 1 3 4 黑麦a x 与谷朊粉交互作用对小麦粉焙烤特性的影响。 1 3 5 回归分析研究工艺参数对添加a x 与谷朊粉面包体积、比容的影响。 1 3 6 对添加a x 与谷朊粉面包焙烤品质各指标进行相关性分析，确定评 价其面包品质的主要指标。 1 3 7 添加黑麦a x 和谷朊粉对面包老化过程中各主要指标的影响。 4 山东农业大学硕士学位论文 2 材料与方法 2 1 试验材料 黑麦品种：山东农业大学农学院试验基地的黑珍珠品种。 面粉：市售泰安面粉厂生产 干酵母：市售安琪酵母股份有限公司产 起酥油：车轮牌 精盐、砂糖、脱脂奶粉：市售 2 2 主要试剂 地衣酚 耐热q 淀粉酶 f e c l 3 盐酸 乙醇 丙酮 乙醚 分析纯 2 0 ，0 0 0 u m l 化学纯 化学纯 9 5 化学纯 化学纯 2 3 主要仪器 d z k w c 型电子恒温水浴锅 l x j - f i b 低速大容量多管离心机 u v - 9 2 0 0 紫外可见分光光度计 a y 2 2 0 托盘电子分析天平 7 9 - 2 双向磁力加热搅拌器 1 0 1 a - 1 型电热鼓风干燥箱 s f l 7 型和面机 o m 2 0 型面团醒发箱 $ 5 0 型压面机 亿型旋转烤炉 粉质仪 质构仪 美国s i g m a 公司 上海化学试剂采购供应站 天津市大茂化学仪器供应站 莱阳经济技术开发区精细化工厂 济南化学试剂厂 济南化学试剂厂 。 济南化学试剂厂 河北黄骅市综合电器厂 上海安亭科学仪器厂 北京瑞利分析仪器公司 岛津制作所 江苏金坛市中大仪器厂 河北黄骅市综合电器厂 意大利产 意大利产 意大利产 意大利产 德国b r a b a n d e r 公司产 英国s t a b l em i c r os y s t e m 公司 黑麦m 拉伯木聚糖在焙烤制品中的应川 2 4 分析测定方法 2 4 1 黧麦粉中可溶性及总戊聚糖含量的测定 地农酚一盐酸法，测定步骤见匿1 ，图2 。 2 4 2 黑麦a x 中基本成分的测定 2 421 农分含爨静溺定( g b l 2 0 8 8 9 ) 准确称取样品2 5 9 ，置于烘至恒蓬的称量瓶中，在1 0 0 1 0 5 o 烘 辍孛烘2 3 h ，整至素 嚣两次秘差不越l 霪0 0 既g 梵壹。 2 4 2 2 强白质含量的测定 徽撼巍式定氮法，g b 5 0 5 - 8 5 。 2 4 2 3a x 含量的测定 逑农瓣一摭酸法，参照兹鬻1 。 2 4 3 粉质参数测定 参照i c c 标准n o 1 1 5 ( 德国b r a b e n d e r 公司粉质仪) 。 2 4 。4 露包焙烤是质搔标测定方法 面包体积测定：小米粒排空法( 胡本琼，2 0 0 0 ) 。 瑟氆拳分含量溅定：将溅：i 篷疆凄及镪往煞覆包t 鑫攘碎、滤匀，取 定量面包屑利用1 0 5 恒重干燥法测定水分含量。 蟊包持承瞧测定：藏鑫覆包在室漱下存放过程中不露露段测定嚣包 水分含缀。 露包硬度、翻毪及气藐缘麓犍翡溺逛：矮构仅测试采孀t a x t 2 墅震 构仪( 英国s t a b l em i c r os y s t e m 公司研制) 对放置于密封塑料袋中面包 送行测定。 质构仪参数设定： 探头：矗彗h 豫菠及p o 。2 5攥 譬模式：疆力溅定 操作类型：胍力操作测试前速度：2 o i i l f n 8 溅浚速度：i 。0 m m s测试磊速度：1 0 。0 黼s 山东农业人学硕士学位论文 测试距离：5 0 r a m 感应力：a u t o 一5 9 测定指标包括磺度( h a r d n e s s ) 、咀嚼度( c h e w i n e s s ) 、韧性 ( t o u g h n e s s ) 、气孔均匀性。 2 5 试验方法 2 5 1 黑麦a x 含量的测定方法 2 5 1 1 可溶性戊聚糖含量的测定，见闰1 。 蕊耪( 约5 0 0 m g ) + 2 5 m l h 2 0 4 3 0 ，搅拌提取2 h l 过滤，敬5 m l 滤液+ 5 m l4 m h c i l 水解( 1 0 0 ，2 h ) 水解液适当稀释后取l m l 于具塞试管 加入2 m t h 2 0 ，3 m 1 0 t f e c t 3 ，o 3 m 1 1 遗发酚 l 沸水浴3 0 r a i n l 冷却，- 6 7 0 及5 8 0 n m 。f 测定缀免度 图1面粉中可溶性戊聚糖的测定 f i g 。1 t h ed e t e r m i n eo f s o l u b l e p o t e n s a ni nf l o u r 2 5 1 2 总戊聚糖含量的测定，见图2 。 嚣粉( 终2 5 m g ) + 1 0 m l 2 m h c i 4 永解( 1 0 0 。2 h ) l 7 黑麦阿拉伯术聚糖在焙烤制品中的应用 过滤 滤液适当稀释后取l m l 于具塞试管 加入2 m i l l 2 0 ，3 m 1 0 1 f e c l 3 ，o 3 m 1 1 地农酚 j 沸水浴3 0 r a i n l 冷却， 6 7 0 及5 8 0 n