綠茶粉粒徑對(duì)小麥粉面團(tuán)流變學(xué)特性的影響

黃赟赟 王興國 張士康 金青哲 張海華 李大偉 朱躍進(jìn)

（江南大學(xué)食品學(xué)院1，無錫 214122）

（中華全國供銷合作總社杭州茶葉研究院2，杭州 310016）

綠茶粉是將茶葉鮮葉原料加工成工業(yè)原料茶，再通過研磨工藝制成綠茶粉末［1］，它保留了茶葉中絕大部分的茶多酚、咖啡堿、有機(jī)酸、芳香物質(zhì)、多種維生素、游離氨基酸、多糖、礦物質(zhì)和纖維素等營養(yǎng)成分和功效物質(zhì)。綠茶粉中咖啡堿具有良好的促消化作用，維生素類化合物能夠調(diào)節(jié)脂肪代謝，茶多酚可降血脂、清除人體自由基、延緩衰老，而茶氨酸則具有安神、抗疲勞、增強(qiáng)記憶的作用［2］。將綠色外觀和豐富內(nèi)質(zhì)兼具的綠茶粉應(yīng)用于焙烤產(chǎn)品，不僅可以在面團(tuán)中引入茶葉的營養(yǎng)成分和功效物質(zhì)，還可通過添加綠茶粉賦予小麥粉面團(tuán)新的流變學(xué)特性［3］。

目前國內(nèi)外關(guān)于茶在烘焙食品中應(yīng)用的研究報(bào)道主要集中在茶粉對(duì)焙烤食品加工工藝［4－5］、加工品質(zhì)［6－7］的影響以及茶葉提取物對(duì)焙烤產(chǎn)品保藏期的影響［8－9］等，然而要將茶與烘焙食品更好地結(jié)合首先需要研究含茶面團(tuán)的流變學(xué)性質(zhì)。面團(tuán)的粉質(zhì)拉伸特性可以有效地反映面團(tuán)的形成狀況以及面團(tuán)在醒發(fā)過程中的變化［10］。盡管王彬等［11－12］對(duì)添加不同濃度綠茶粉的面團(tuán)的粉質(zhì)拉伸特性進(jìn)行了研究，并初步分析了綠茶粉的添加對(duì)面團(tuán)流變學(xué)特性的影響原因，但其試驗(yàn)選擇的添加量較小，且粒徑對(duì)面團(tuán)流變特性的影響未有涉及。因此本試驗(yàn)選擇在小麥粉中添加不同粒度的綠茶粉，系統(tǒng)全面地探索綠茶粉粒徑對(duì)小麥粉面團(tuán)流變學(xué)特性的影響，為含茶焙烤產(chǎn)品的開發(fā)提供依據(jù)。

1　材料與方法

1.1　材料與儀器

小麥粉（濕面筋23%；干基蛋白質(zhì)8.2 g／100 g）：江蘇南順面粉有限公司；茶粉專用綠茶：中華全國供銷合作總社杭州茶葉研究院科研基地生產(chǎn)。

Farinograph－E型粉質(zhì)儀、Extensograph－E型拉伸儀、Glutograph－E電子式面筋測定儀：德國Brabender公司；S3500型粒度分析儀：美國microtrac公司；WK－800A高速藥物粉碎機(jī)：中國山東青州市精誠機(jī)械有限公司。

1.2　試驗(yàn)方法

1.2.1 綠茶粉制備

將綠茶原料過8目和10目篩，取中間篩留部分為A；綠茶原料在高效藥物粉碎機(jī)中進(jìn)行粉碎之后，過60目篩得B；綠茶原料經(jīng)石磨碾磨粉碎得C。

B、C樣品采用激光粒度分析儀測定體積粒徑MV（μm）。粒度分布 D10、D50、D90表征粉末的粒度狀態(tài)。D10表示粉末體細(xì)端的粒度指標(biāo)；D50表示粉末的中值粒徑；D90表示粉末粗端的粒度指標(biāo)。

1.2.2 綠茶粉主要成分測定

葉綠素含量的測定采用丙酮比色法；茶多酚含量的測定采用GB／T 8313—2008法；茶多糖含量的測定采用蒽酮－硫酸法；游離氨基酸總量的測定采用 GB／T 8314—2002法。

1.2.3 粉質(zhì)及拉伸參數(shù)測定

在王彬等［11］、胡新中等［13］及本試驗(yàn)前期不同綠茶粉添加量試驗(yàn)的研究基礎(chǔ)上，選擇綠茶粉的添加量為 6 g／100 g，將粒徑分為別 2 000、200、20μm的綠茶粉添加到小麥粉中，分別按照GB／T 14614—2006和GB／T 14615—2006方法，采用300 g缽體，用布拉班德粉質(zhì)儀和拉伸儀測定面團(tuán)的粉質(zhì)特性。

1.2.4 面筋強(qiáng)度測定

布拉班德Glutograph－E電子式面筋測定儀可以測量面筋的強(qiáng)度。測定時(shí)試樣置于兩盤之間的間隙，樣品在恒定剪切應(yīng)力的作用下偏轉(zhuǎn)而產(chǎn)生形變，由于面筋強(qiáng)度的差異，樣品被恒定剪切應(yīng)力拉伸而產(chǎn)生形變的程度有大有小，即下盤相對(duì)上盤的偏轉(zhuǎn)速度快慢不一，偏轉(zhuǎn)量（剪切偏轉(zhuǎn)角度）作為時(shí)間的函數(shù)被記錄下來，面團(tuán)在扭力作用下的延伸程度反映面筋的強(qiáng)度。當(dāng)達(dá)到特定的偏轉(zhuǎn)程度時(shí)，撤消恒定外力，樣品由于自身的彈性而松弛回彈，記錄為回復(fù)值，反映面團(tuán)的彈性。

分別將 2 000、200、20μm的綠茶粉按 6 g／100 g的量添加到小麥粉中，測定面團(tuán)的面筋強(qiáng)度。

1.2.5 數(shù)據(jù)處理

采用SPSS 16.0軟件中ANOVA模塊的Duncan方法對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行差異顯著性分析。

2　結(jié)果與討論

2.1　綠茶粉主要成分及粒徑測定結(jié)果

2.1.1 綠茶粉主要成分

依據(jù)國標(biāo)測定綠茶粉中主要成分的含量，結(jié)果見表1。

表1　綠茶粉主要成分分析結(jié)果（干基，g／100 g）

茶葉蛋白中疏水性氨基酸能與小麥粉蛋白質(zhì)結(jié)合，一般茶葉蛋白含量為25%左右［2］，該綠茶粉中蛋白質(zhì)含量較高，能夠影響小麥粉面團(tuán)面筋的形成；綠茶粉中茶多酚、茶多糖、游離氨基酸都屬于親水性物質(zhì)，這些親水性物質(zhì)可影響小麥粉面團(tuán)的吸水率［14］；葉綠素含量為0.663 g／100 g，使綠茶粉具有翠綠的色澤。

2.1.2 綠茶粉粒徑測定結(jié)果

原料A、B、C粒徑見表2。

表2　綠茶粉粒徑測定結(jié)果／μm

由表2可以看到，綠茶粉A、B的粒徑大于小麥粉粒徑，綠茶粉C的粒徑比小麥粉粒徑小。綠茶粉粒徑不同，其與小麥粉混合形成面團(tuán)的過程中，其內(nèi)含成分的影響作用不同。

2.2　綠茶粉粒徑對(duì)小麥粉粉質(zhì)參數(shù)的影響

2.2.1 面團(tuán)吸水率的變化

小麥粉的加工性能主要取決于蛋白質(zhì)、淀粉等，綠茶粉的添加改變了小麥粉原有的組成平衡。綠茶粉的粒徑對(duì)小麥粉面團(tuán)吸水率的影響見圖1。

圖1　綠茶粉的粒徑對(duì)小麥粉面團(tuán)吸水率的影響

由圖1可見，隨著綠茶粉粒徑的減小，面團(tuán)的吸水率從59.7%增大到61.9%，比未添加全茶粉的面團(tuán)高出3%以上，有研究表明綠茶粉中的親水性物質(zhì)如茶多糖、茶蛋白能影響面團(tuán)吸水率［2，14］，結(jié)合試驗(yàn)結(jié)果可以推測茶多糖、茶蛋白可以增大面團(tuán)的吸水率。另外，隨著綠茶粉粒徑的減小，在替代一定量的小麥粉加入面團(tuán)后，在面輥的攪拌作用下茶多糖、茶蛋白更容易結(jié)合水分子，使面團(tuán)的吸水率增加。

2.2.2 面團(tuán)形成時(shí)間、穩(wěn)定時(shí)間的變化

綠茶粉的粒徑對(duì)小麥粉面團(tuán)形成時(shí)間、穩(wěn)定時(shí)間的影響見圖2。

圖2　綠茶粉的粒徑對(duì)小麥粉面團(tuán)形成時(shí)間、穩(wěn)定時(shí)間的影響

可以看出，添加綠茶粉的面團(tuán)的形成時(shí)間和穩(wěn)定時(shí)間顯著高于空白面團(tuán)樣品，且隨著綠茶粉粒徑的減小，小麥粉面團(tuán)的形成時(shí)間和穩(wěn)定時(shí)間逐漸增大，這可能是因?yàn)椴枞~中茶多酚與蛋白質(zhì)發(fā)生絡(luò)合反應(yīng)生成分子質(zhì)量較大的絡(luò)合物［15］。研究表明該絡(luò)合物可使茶面包產(chǎn)品的體積增大、結(jié)構(gòu)疏松［15］，這進(jìn)一步表明茶多酚與面筋蛋白的絡(luò)合物利于形成更大、結(jié)構(gòu)更強(qiáng)的面筋網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，表現(xiàn)為面團(tuán)的形成時(shí)間和穩(wěn)定時(shí)間增大。綠茶粉的粒徑越小，茶多酚越容易與小麥蛋白質(zhì)接觸而相互作用形成絡(luò)合物，從而改善小麥面筋網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)［16－17］，因此面團(tuán)形成時(shí)間及穩(wěn)定時(shí)間增加；另外，小麥粉粒徑一般在80μm左右，當(dāng)添加粒徑為2 000μm和200μm的綠茶粉時(shí)，在面團(tuán)攪拌過程中大粒徑的綠茶粉容易產(chǎn)生空間阻礙，影響面團(tuán)面筋網(wǎng)絡(luò)的形成和穩(wěn)定，而粒徑為20 μm的綠茶粉在面團(tuán)攪拌過程中很容易被包裹到面筋網(wǎng)絡(luò)空間中，對(duì)面筋網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的空間阻礙較小，因此添加粒徑為2 000、200μm綠茶粉的面團(tuán)穩(wěn)定時(shí)間較短，粒徑為20μm的綠茶粉更利于提高面團(tuán)的穩(wěn)定性。

2.3　綠茶粉粒徑對(duì)小麥粉面團(tuán)拉伸特性影響

2.3.1 面團(tuán)拉伸曲線面積、拉伸比例的變化

綠茶粉的粒徑對(duì)面團(tuán)拉伸曲線面積、拉伸比例的影響見圖3。

圖3　綠茶粉的粒徑對(duì)面團(tuán)拉伸曲線面積、拉伸比例的影響

添加綠茶粉后，面團(tuán)拉伸曲線面積大于空白面團(tuán)。綠茶粉粒徑為20μm時(shí)拉伸曲線面積在相同醒發(fā)時(shí)間時(shí)最大，綠茶粉粒徑為2 000μm時(shí)拉伸曲線面積最小。面團(tuán)拉伸曲線面積是指拉伸面團(tuán)時(shí)所需要的能量，面積越大，能量越大。從不同粒徑的綠茶粉面團(tuán)的粉質(zhì)參數(shù)分析中可以得到，粒徑越小，綠茶粉越容易均勻分布于面筋網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)中，綠茶粉中的茶多糖更容易與面筋蛋白作用進(jìn)而緊密結(jié)合在一起，由此可增強(qiáng)小麥粉面筋的結(jié)構(gòu)［18］，所以面團(tuán)拉伸曲線面積增加，因此粒徑為20μm的綠茶粉對(duì)小麥粉面團(tuán)加工性能的改善最大。

小麥粉中添加綠茶粉后面團(tuán)拉伸比例增大，粒徑為20μm時(shí)拉伸比例在4～12左右，粒徑2 000 μm時(shí)拉伸比例在5～10左右。拉伸比例是拉伸阻力與延伸度的比值，是衡量面團(tuán)拉伸阻力和延伸度之間平衡關(guān)系的一個(gè)指標(biāo)，拉伸比例一般不超過5，添加不同粒徑綠茶粉的面團(tuán)在醒發(fā)超過90 min時(shí)，拉伸比例都過大，此時(shí)的面團(tuán)較硬，延伸性小，脆性大［19］。

2.3.2 面團(tuán)拉伸阻力R50、延伸度的變化

綠茶粉粒徑對(duì)小麥粉面團(tuán)拉伸阻力R50、延伸度的影響見圖4。

圖4　綠茶粉粒徑對(duì)小麥粉面團(tuán)拉伸阻力R50、延伸度的影響

可見，添加綠茶粉的面團(tuán)在不同醒發(fā)時(shí)間時(shí)拉伸阻力R50大于空白樣品，延伸度小于空白樣品。添加綠茶粉的面團(tuán)中，經(jīng)過不同醒發(fā)時(shí)間，粒徑為20 μm時(shí)面團(tuán)拉伸阻力最大；隨著綠茶粉粒徑的減小，醒發(fā)45 min時(shí)，面團(tuán)拉伸阻力從482 BU增大到645 BU，延伸度從95 mm增大到131 mm，醒發(fā)90 min時(shí)，面團(tuán)拉伸阻力從701 BU增大到999 BU，延伸度從74 mm增大到96 mm，醒發(fā)135 min時(shí)，面團(tuán)拉伸阻力從792 BU增大到978 BU，延伸度幾乎不變化；可見隨著醒發(fā)時(shí)間的增加，含綠茶粉的面團(tuán)拉伸阻力R50及延伸度變化幅度減小。拉伸阻力R50表示面團(tuán)的強(qiáng)度和筋度，粒徑為20μm時(shí)面團(tuán)拉伸阻力R50大說明粒徑為20μm的綠茶粉對(duì)面筋有增效作用；延伸度表示面團(tuán)的延展性和收縮性［19］，分析數(shù)據(jù)可以看出添加綠茶粉后面團(tuán)延伸度略有下降，面團(tuán)的彈性減小。

2.4　綠茶粉粒徑對(duì)小麥粉面筋強(qiáng)度的影響

測得面團(tuán)的面筋曲線圖如圖5。

圖5　綠茶粉粒徑對(duì)小麥粉面團(tuán)面筋強(qiáng)度的影響

由圖5可以看出，在小麥粉中添加不同粒徑的綠茶粉的面團(tuán)與空白樣品相比抗扭力增大，筋度增強(qiáng)。綠茶粉粒徑為20μm時(shí)，面團(tuán)抗扭阻力增幅最大，綠茶粉粒徑為2 000μm時(shí)，面團(tuán)抗扭阻力較小，延伸性好；具體表現(xiàn)為用相同的力扭轉(zhuǎn)面團(tuán)，未添加綠茶粉的面團(tuán)最容易斷裂，而添加粒徑為20μm綠茶粉的面團(tuán)可扭轉(zhuǎn)的幅度最大，這說明綠茶粉粒徑越小對(duì)面團(tuán)筋力的增強(qiáng)效果越大。

3　結(jié)論

綠茶粉以6 g／100 g添加到小麥粉中會(huì)一定程度上影響面團(tuán)的流變學(xué)特性，整體表現(xiàn)為各粒徑綠茶粉添加到小麥粉中得到的面團(tuán)，其吸水率增大，面團(tuán)形成時(shí)間≥4.7 min，面團(tuán)穩(wěn)定時(shí)間≥17.8 min；面團(tuán)醒發(fā)過程中，面團(tuán)拉伸曲線面積、拉伸比例、拉伸阻力增大，延伸度下降；各粒徑綠茶粉面團(tuán)面筋強(qiáng)度顯著增大。這些結(jié)果說明綠茶粉有利于改善小麥粉面團(tuán)的面筋網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，這樣的面團(tuán)筋力強(qiáng)、韌性好，適合于生產(chǎn)對(duì)筋力要求較高的面包類產(chǎn)品。

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