油莎豆粉对面团流变学特性及质构特性的影响

油莎豆粉对面团流变学特性及质构特性的影响

面粉是重要的食品原料之一。它用于制作不同类型的食品，如食品、馒头、豆饼等。近年来,随着人们生活水平不断提高,对功能性食品的需求不断增大,但却过度追求饮食精细化,粗纤维摄入量过低,致使高血脂、高血压等“富贵病”发生率不断增加。因此,需调整饮食结构,寻找一种新型物质加入面制品中,进而改善其品质特性。油莎豆(CyperusesculentusL.)又名油莎草、铁荸荠,是莎草科一种莎草属植物探究油莎豆粉对小麦面团粉质特性、拉伸特性的影响,以及油莎豆粉对面团质构的影响,为油莎豆粉在食品加工和功能性食品配料等方面的广泛应用提供理论依据。1材料和方法1.1试验材料小麦粉,河南金苑粮油有限公司;油莎豆,产自腾冲;去离子水。1.2farenogh-e粉质仪、brabnder拉伸仪JJ223BC型电子天平,常熟市双杰测试仪器公司;K5SS搅拌机,美国KitchenAid;Farinograph-E粉质仪(揉面钵300g)、Brabender拉伸仪,德国Brabender公司;TA-XTPlus物性分析仪,英国StableMicroSystems公司。1.3测试方法1.3.1油莎豆粉的配制油莎豆经清洗干燥后,用粉碎机粉碎,再经干燥后,过80目筛,得到的油莎豆粉放入自封袋中备用。将过80目筛的油莎豆粉按不同质量分数与小麦粉进行配粉,油莎豆粉所占的比例分别是0,5%,10%,15%,20%和25%。以不加油莎豆粉的小麦面粉作为对照。1.3.2面团的形成、搅拌和弱化1面团的粉质特性用微型粉质仪测定,参照国标GB/T14614—2006进行试验。称取300g样品(水分14%)置于和面钵中,加入一定量的水,在揉面钵中进行搅拌,使面团稠度达到500±20BU,面团依次经过形成、稳定和弱化3个主要阶段。面团的3个阶段是通过揉面钵内螺旋桨叶所受到的阻力变化来反映的,这种阻力变化由测力计进行检测,通过粉质仪中软件绘制粉质曲线,并计算配粉的吸水率、形成时间、稳定时间以及弱化度等指标,以评价面团的质量。1.3.3变学特性的测定根据小麦面粉粉质特性分析法的国标(GB/T14615—2006/ISO55302:1997小麦粉面团的物理特性吸水量和流变学特性的测定拉伸仪法)对面团拉伸特性进行测定。根据样品面粉水分称取相应质量的样品。将其置于和面钵中,加入含有NaCl溶液的蒸馏水中,搅拌5min后取出,准确称取2个150g的面团置于揉圆器中揉圆,再经过成型器滚成条状后,置于醒发室中醒发。测定得到面团分别在45,90和135min时的拉伸面积、拉伸阻力、延伸度、最大拉伸阻力、拉伸比例和最大拉伸比例。1.3.4面团物性测定按0,5%,10%,15%,20%和25%的比例向面粉中添加油莎豆粉,并混合均匀,备用。加入约一定量的温水,混合反复揉搓成面团,将面团制成高4cm,宽5cm的圆柱形,室温下静置10min,使用TA.XTPLUS物性测定仪对面团进行物性测定,探头型号为P/50铝制圆柱型探头,测前速度1mm/s,测试速度5mm/s,测后速度5mm/s,时间5s,距离10mm,触发5.0g,重复测定3次,取平均值。1.4处理数据采用SPSS软件和Origin8.5对数据进行处理和分析,结果采用平均值±标准差表示。p<0.05为显著性差异。2结果分析2.1油莎豆粉对小麦粉的形成特性有影响2.1.1面粉的吸水率粉质特性能反映面团在形成过程中的流变学特性。小麦粉的加工性能主要取决于本身具有的蛋白质、淀粉等,在添加不同比例的的油莎豆粉后,会改变面团原有的组成平衡,进而对其品质造成影响。油莎豆粉的添加量对小麦粉面团吸水率的影响见图1。吸水率反映面粉的吸水能力,吸水率与面粉的淀粉颗粒完整度及颗粒大小有关。淀粉破坏程度越大,淀粉颗粒越细,吸水率越大。由图1可知,随着油莎豆粉添加量由5%增至25%,面团的吸水率由56.1%降至50.2%,明显低于未添加油莎豆粉的面团,这是由于向面团中添加油莎豆粉后,稀释了小麦粉中的面筋蛋白等大分子,面筋蛋白的网络结构遭到破坏,从而造成吸水率的下降。油莎豆粉的添加量对小麦面团形成时间、稳定时间的影响见图2。形成时间是面粉从开始加水到面团达到最大转矩的时间,这与面团中的面筋含量有关,能反映出食品加工过程中的和面时间;稳定时间表示面筋蛋白网络结构在机械力和热的作用下自身能维持的时间,表示面团耐受机械搅拌的能力,面团的稳定时间越长,说明面筋力越强2.1.3面团弱化度的变化油莎豆粉的添加量对小麦面团弱化度、粉质质量指数的影响见图3。弱化度是说明面团的耐破坏程度,也就是对机械搅拌的承受能力。弱化值大,说明该面粉筋力弱,面团容易流散,加工的成品不易成型,而且易塌陷。由图3可知,向面团中添加油莎豆粉后,其弱化度显著性提高,油莎豆粉添加量在15%时,弱化度最高,而后趋于稳定;随着油莎豆粉添加量的不断增大,粉质质量指数有所降低,这说明向面团中添加油莎豆粉降低了面团原有的品质。这可能是由于添加油莎豆粉稀释了小麦面团中面筋蛋白等大分子物质,破坏其内部稳定的空间网络结构,进而影响面团的品质。2.2油豆粉对发泡特性的影响2.2.1面团拉伸曲线面积不高油莎豆粉的添加量对面团拉伸曲线面积、拉伸阻力的影响见图4。添加油莎豆粉后,面团的拉伸曲线面积低于空白样品。油莎豆粉的添加量为25%时,拉伸曲线面积最小。面团的拉伸曲线面积是指拉伸面团时所需要的能量,面积越大,能量越大2.2.2延长序列和延长比例的变化油莎豆粉的添加量对面团延伸度、拉伸比例的影响见图5。延伸度表示面团的延展性和收缩性2.3面团硬度、黏度和弹性的变化质构分析是利用质构仪通过多种测试动作的设定来模拟人的触觉,其中包括拉伸、压缩、剪切以及扭转。将力学感应器的力学信号传递到计算机系统,用数据化的形式将样品在测试过程中的物性特点表示出来,能较好地反映食品物理性状的优劣,在食品行业中已得到广泛应用如表1所示,向面粉中添加油莎豆粉对面团的硬度、黏性、弹性、内聚性、咀嚼性和回复性均有显著性影响(p<0.05)。在试验范围内,添加油莎豆粉的面团的硬度远远小于零添加量面团的硬度,而随着油莎豆粉添加量的增加,硬度的整体趋势是先增加后减少,添加量在10%时,面团的硬度最大,但仍小于未添加油莎豆粉面团的硬度;这因为油莎豆粉中的油脂含量较高,能较好地维持面筋的网络结构,因此面团的硬度降低。油莎豆粉的添加能极大地提高面团的黏性,随着油莎豆粉添加量的增加,面团黏性不断增大,添加量在20%时黏性最大。面团的弹性随着油莎豆粉添加量的增加呈波浪趋势,且变化趋势不太显著。面团的内聚性是反映样品内部黏结紧密度和抵抗外界破坏能力,咀嚼性是指固体样品咀嚼成吞咽时的稳定状态所需的能量,在试验范围内,随着油莎豆粉添加量的增加,内聚性和咀嚼性呈降低趋势,差异较为显著。3面团拉伸特性的变化油莎豆粉能够显著改善面团的粉质特性,随着油莎豆粉添加量的增加,面团的吸水率降低,形成时间、稳定时间和粉质质量指数也不同程度地下降,即油莎豆粉对面团具有一定的弱化作用。油莎豆添加量的不断增大对面团的拉伸特性影响较为明显,油莎豆粉的添加对面团由弱化作用,但在同