馬鈴薯-小麥混合粉面團(tuán)制備及品質(zhì)改良研究

劉 穎,張 丹,劉麗宅

(哈爾濱商業(yè)大學(xué)食品工程學(xué)院,黑龍江哈爾濱 150076)

馬鈴薯-小麥混合粉面團(tuán)制備及品質(zhì)改良研究

劉 穎,張 丹,劉麗宅

(哈爾濱商業(yè)大學(xué)食品工程學(xué)院,黑龍江哈爾濱 150076)

利用粉質(zhì)儀、拉伸儀、掃描電鏡研究了馬鈴薯全粉的添加對(duì)小麥粉面團(tuán)粉質(zhì)特性、拉伸特性、微觀結(jié)構(gòu)的影響，同時(shí)向混合粉中加入谷朊粉、木聚糖酶、葡萄糖氧化酶及阿拉伯膠進(jìn)行品質(zhì)改良研究。結(jié)果表明:與添加等量馬鈴薯全粉的中筋粉面團(tuán)相比,高筋粉面團(tuán)穩(wěn)定時(shí)間和最大拉伸阻力較大。馬鈴薯全粉與小麥粉混合后,混合粉面團(tuán)特性明顯變差,加工性能下降。谷朊粉的添加可使馬鈴薯粉含量40%的混合粉面團(tuán)的形成時(shí)間和穩(wěn)定時(shí)間增加,弱化度降低。添加谷朊粉和阿拉伯膠的面團(tuán)延伸度和最大拉伸比增大。添加阿拉伯膠和葡萄糖氧化酶的面團(tuán)結(jié)構(gòu)緊密,淀粉顆粒被牢牢包裹。添加木聚糖酶的面團(tuán)面筋網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)中的孔洞增多,面團(tuán)加工性能得到提高。

混合粉,面團(tuán)特性,品質(zhì)改良

馬鈴薯營(yíng)養(yǎng)豐富,除含有較高的碳水化合物外,還含有蛋白質(zhì)、維生素、磷等多種營(yíng)養(yǎng)成分[1-2]。馬鈴薯塊莖中含有豐富的粗纖維,能促進(jìn)腸胃蠕動(dòng),幫助消化,預(yù)防便秘。馬鈴薯中淀粉多為支鏈淀粉,糊化性能好,易于被人體消化吸收[3-4]，但由于馬鈴薯粉中不含面筋蛋白,粘度大,缺乏彈性,柔韌性、延伸性差,加入小麥粉中會(huì)弱化面團(tuán)的面筋網(wǎng)絡(luò),影響面團(tuán)的延展性和韌性,無(wú)法將馬鈴薯全粉和成延展性的面團(tuán),限制了馬鈴薯全粉在面制品中的應(yīng)用范圍。提高馬鈴薯全粉的延伸性可以通過(guò)添加天然面團(tuán)改良劑的方法來(lái)實(shí)現(xiàn)。郭祥想等[5]將不同比例的馬鈴薯全粉與小麥粉混合,結(jié)果表明隨混合粉中馬鈴薯全粉比例增大,面團(tuán)的形成時(shí)間、穩(wěn)定時(shí)間、回生值和衰減值均下降。陳代園[6]研究發(fā)現(xiàn)添加15%左右的馬鈴薯粉面團(tuán)可制得結(jié)構(gòu)均勻、口感純正的馬鈴薯面包,并對(duì)馬鈴薯面包冷凍面團(tuán)進(jìn)行品質(zhì)改良劑復(fù)配優(yōu)化,得到添加谷朊粉2.5%、硬脂酰乳酸鈉-硬脂酰乳酸鈣0.08%、單甘脂0.35%、卡拉膠0.20%的混合粉面團(tuán)，能夠有效抑制冷凍及冷藏過(guò)程中面團(tuán)的破壞作用。李園園[7]等人研究向燕麥-小麥混合粉面團(tuán)中加入谷氨酰胺轉(zhuǎn)氨酶與不同的外源蛋白(谷朊粉、花生蛋白)結(jié)合來(lái)提高混合粉面團(tuán)的流變特性,得到當(dāng)谷氨酰胺轉(zhuǎn)氨酶加入0.8%時(shí),面團(tuán)的形成時(shí)間和穩(wěn)定時(shí)間均有所增加。Suresh Chandra[8]等人將馬鈴薯粉、綠豆粉和大米粉分別加入小麥粉中制備復(fù)合粉餅干,測(cè)定了混合粉的功能性質(zhì),其中添加15%馬鈴薯粉的面團(tuán)和餅干成品質(zhì)量不受影響,同時(shí)提高了餅干的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值。

表2 不同面粉面團(tuán)的拉伸特性

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

馬鈴薯雪花全粉 無(wú)錫欣捷福商貿(mào)有限公司,粉體為薄片狀,色白略呈淡黃經(jīng)粉碎機(jī)磨細(xì)(過(guò)100目篩)備用;高筋小麥粉 益海嘉里(哈爾濱)糧油食品工業(yè)有限公司;中筋小麥粉 黑龍江北大荒豐威食品有限公司;低筋小麥粉 江蘇江南上一道科技股份有限公司;鹽 中鹽榆林鹽化有限公司;木聚糖酶 江蘇銳陽(yáng)生物科技有限公司;阿拉伯膠 上?？颠_(dá)食品工程有限公司;葡萄糖氧化酶 江蘇銳陽(yáng)生物科技有限公司;谷朊粉 鄭州特正商貿(mào)有限公司。

BS-222S型電子天平 賽多利斯科學(xué)儀器有限公司;FW123型中草藥粉碎機(jī) 天津市泰斯特儀器有限公司產(chǎn)品;Farinograph-E粉質(zhì)儀(揉面缽300 g)、Brabender拉伸儀 德國(guó)Brabender公司;S-3400N掃描電鏡 日本HITACHI公司;TDZ4-WS臺(tái)式低速離心機(jī) 湖南湘儀實(shí)驗(yàn)室儀器開發(fā)有限公司;恒溫水浴鍋 天津市歐諾儀器儀表有限公司;恒溫水浴振蕩器 哈爾濱市東聯(lián)電子技術(shù)開發(fā)有限公司。

1.2 實(shí)驗(yàn)方法

1.2.1 面團(tuán)的制備 將馬鈴薯全粉與高筋小麥粉按4∶6混合,分別加入1%的谷朊粉、阿拉伯膠、葡萄糖氧化酶和木聚糖酶制備面團(tuán),以考察谷朊粉、阿拉伯膠、葡萄糖氧化酶、木聚糖酶對(duì)混合粉面團(tuán)粉質(zhì)特性和拉伸特性的影響。

1.2.2 粉質(zhì)特性測(cè)定 參照GB/T 14614-2006標(biāo)準(zhǔn)。以面粉計(jì)量,分別向面粉中加入10%、20%、30%、40%、50%的馬鈴薯全粉混合均勻,分別用粉質(zhì)儀和拉伸儀測(cè)定混合粉面團(tuán)的粉質(zhì)特性。

1.2.3 拉伸特性測(cè)定 參照GB/T 14615-2006標(biāo)準(zhǔn)。以面粉計(jì)量,分別向面粉中加入10%、20%、30%、40%、50%的馬鈴薯全粉混合均勻,分別用粉質(zhì)儀和拉伸儀測(cè)定混合粉面團(tuán)的拉伸特性。

1.2.4 混合粉蛋白質(zhì)組成測(cè)定 參照常志偉《蛋白組分對(duì)面包專用粉品質(zhì)的影響研究》中的方法[9]。

1.2.5 生面團(tuán)微觀結(jié)構(gòu)觀察 采用雙固定方法處理樣品,進(jìn)行掃描電鏡觀察。用小刀片取新鮮面團(tuán)的橫截面，立即用質(zhì)量分?jǐn)?shù)為2.5%、pH6.8的戊二醛固定,以pH7.2的磷酸緩沖液沖洗后,分別用質(zhì)量分?jǐn)?shù)為50%、70%、90%、100%的乙醇水溶液逐級(jí)脫水,再用混醇(乙醇∶叔丁醇=1∶1)、純叔丁醇置換,采用臨界點(diǎn)干燥法干燥,試樣經(jīng)離子濺射鍍金后,置于掃描電鏡下觀察、拍照。

1.3 數(shù)據(jù)處理

運(yùn)用Excel進(jìn)行數(shù)據(jù)處理。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同面粉面團(tuán)的粉質(zhì)特性

由表1可以看出,高筋粉面團(tuán)的吸水率高于中筋粉和低筋粉,高筋粉面團(tuán)的形成時(shí)間和穩(wěn)定時(shí)間較長(zhǎng),弱化度低,說(shuō)明高筋粉粉質(zhì)質(zhì)量好,面團(tuán)的穩(wěn)定性、韌性較好,適于生產(chǎn)加工饅頭、面包等面團(tuán)筋性大的食品。低筋粉面團(tuán)的吸水率較低,面團(tuán)的形成時(shí)間為1.8 min,面團(tuán)的穩(wěn)定時(shí)間1.3 min,相比高筋粉和中筋粉面團(tuán)最短,說(shuō)明面團(tuán)的穩(wěn)定性不好,而弱化度達(dá)到193 FU說(shuō)明面團(tuán)的筋性不足,這類面粉適合生產(chǎn)面團(tuán)筋性要求較低的餅干。中筋粉的各項(xiàng)指標(biāo)居中。面團(tuán)的弱化度越低、穩(wěn)定時(shí)間越長(zhǎng),其烘焙的產(chǎn)品品質(zhì)越好,采用高筋粉烘焙品質(zhì)最優(yōu)。

表1 不同面粉面團(tuán)的粉質(zhì)特性

2.2 不同面粉面團(tuán)的拉伸特性

由表2可以看出,高筋粉面團(tuán)的最大拉伸阻力、拉伸面積、最大拉伸比例均高于中筋粉和低筋粉面團(tuán),說(shuō)明高筋粉面團(tuán)的拉伸性能高于中筋粉和低筋粉,中筋粉面團(tuán)其次,低筋粉面團(tuán)的拉伸性能最差。

2.3 馬鈴薯全粉對(duì)不同筋性面粉面團(tuán)粉質(zhì)特性和拉伸特性的影響

2.3.1 不同馬鈴薯全粉添加量對(duì)高筋粉和中筋粉面團(tuán)粉質(zhì)特性的影響 從表3、表4可以看出,隨著馬鈴薯全粉添加量的增加,高筋粉和中筋粉面團(tuán)的吸水率均呈上升趨勢(shì),混合粉面團(tuán)的形成時(shí)間和穩(wěn)定時(shí)間減少,弱化度明顯增加,原因在于面團(tuán)的吸水量取決于面筋蛋白質(zhì)和淀粉結(jié)合水的能力,馬鈴薯全粉中含有大量淀粉,而淀粉分子吸水速率高于面筋蛋白,當(dāng)馬鈴薯全粉與面粉混合后,馬鈴薯淀粉結(jié)合水的能力明顯高于小麥淀粉,從而吸收大量水分而使面團(tuán)的吸水率增加,導(dǎo)致面筋過(guò)度吸水,另外,馬鈴薯全粉含有大量的膳食纖維,膳食纖維具有良好的持水性[10],因而使面團(tuán)的吸水率上升[11],使混合面團(tuán)的穩(wěn)定性下降。說(shuō)明馬鈴薯全粉添加量增加,而面團(tuán)的穩(wěn)定性下降,面粉的烘焙加工性能下降。添加馬鈴薯全粉后,高筋粉面團(tuán)的吸水率略大于低筋粉面團(tuán),其面團(tuán)的形成時(shí)間和穩(wěn)定時(shí)間較中筋粉面團(tuán)長(zhǎng)(馬鈴薯全粉添加量50%除外),弱化度明顯低于中筋混合粉,因而高筋混合粉的烘焙品質(zhì)較好。

表5 馬鈴薯全粉添加量對(duì)高筋粉面團(tuán)拉伸特性的影響

表4 馬鈴薯全粉添加量對(duì)中筋粉面團(tuán)粉質(zhì)特性的影響

2.3.2 馬鈴薯全粉添加量對(duì)高筋粉和中筋粉面團(tuán)拉伸特性的影響 由表5、表6可知,隨著馬鈴薯全粉添加量的增加,高筋粉和中筋粉面團(tuán)的拉伸面積呈降低趨勢(shì),說(shuō)明馬鈴薯全粉的加入會(huì)降低面團(tuán)的拉伸性能。高筋粉與中筋粉面團(tuán)相比,高筋混合粉面團(tuán)的拉伸阻力、最大拉伸阻力、拉伸面積均大于中筋混合粉面團(tuán)。主要是由于馬鈴薯全粉中不含面筋蛋白,馬鈴薯全粉添加量增加,面團(tuán)筋性降低,混合粉面團(tuán)的延展性和彈性變差,最大拉伸阻力也逐漸減少,最大拉伸比例逐漸降低。從馬鈴薯產(chǎn)品制作來(lái)看,為體現(xiàn)產(chǎn)品中馬鈴薯風(fēng)味,需添加較多的馬鈴薯全粉,考慮到面團(tuán)調(diào)制過(guò)程中面團(tuán)特性較好,馬鈴薯全粉添加量選擇40%,因此從面團(tuán)粉質(zhì)特性和拉伸特性來(lái)看,選擇高筋粉制作面團(tuán),可緩解由于馬鈴薯全粉的加入面團(tuán)性能下降等問(wèn)題,從而使面團(tuán)加工性能得到提高。

表6 馬鈴薯全粉添加量對(duì)中筋粉面團(tuán)拉伸特性的影響

表7 添加劑對(duì)混合粉面團(tuán)粉質(zhì)特性的影響

表8 添加劑對(duì)混合粉面團(tuán)拉伸特性的影響

2.4 其它添加劑對(duì)混合粉面團(tuán)粉質(zhì)特性和拉伸特性的影響

由表7、表8可以看出,馬鈴薯-小麥混合粉面團(tuán)加入改良劑后,面團(tuán)的吸水率下降,形成時(shí)間有所增加,穩(wěn)定時(shí)間下降,同未加入改良劑的含40%馬鈴薯全粉面團(tuán)相比,谷朊粉和阿拉伯膠的加入提高了混合粉面團(tuán)的形成時(shí)間、弱化度,粉質(zhì)評(píng)價(jià)值得到提高,而穩(wěn)定時(shí)間下降,面團(tuán)較未加入谷朊粉相比易攪拌成團(tuán)、碾壓成片、不粘模具,不易變形,葡萄糖氧化酶的加入使混合粉面團(tuán)的形成時(shí)間和穩(wěn)定時(shí)間下降,弱化度提高,使面團(tuán)質(zhì)量降低。同未加入改良劑面團(tuán)相比,混合粉面團(tuán)的拉伸特性得到一定提高,面團(tuán)的最大拉伸比例增大,拉伸面積、延伸度增加,可塑性提高。從面團(tuán)品質(zhì)來(lái)看,添加阿拉伯膠面團(tuán)性能較好,其次是谷朊粉、木聚糖酶,最后是葡萄糖氧化酶。

2.5 其它添加劑對(duì)混合粉面團(tuán)蛋白含量的影響

表9 添加劑對(duì)混合粉面團(tuán)蛋白含量影響

面筋蛋白主要由醇溶蛋白和谷蛋白相互作用而形成,其兩者的含量、配比與面筋蛋白的形成及品質(zhì)有關(guān)[12]。清蛋白和球蛋白為主要參與代謝活動(dòng)且可溶性較強(qiáng)的生理活性蛋白質(zhì),對(duì)面制品加工品質(zhì)的貢獻(xiàn)不大。面粉的加工品質(zhì)與其中谷蛋白和醇溶蛋白的數(shù)量及品質(zhì)有很大的關(guān)系[13-14]。由于谷蛋白與醇溶蛋白要以一定的比例和方式相結(jié)合才能賦予面團(tuán)特有的性質(zhì),面粉中麥谷蛋白與醇溶蛋白的含量比值決定小麥粉面團(tuán)的加工品質(zhì),若醇溶蛋白的含量相對(duì)谷蛋白較少時(shí),難以形成粘彈性面團(tuán),加工性能較差[15-16]。由表9可知,谷朊粉和阿拉伯膠的加入有效提高了醇溶蛋白的含量,木聚糖酶的加入提高了谷蛋白含量,從而使加工性能差的面團(tuán)得到很好改善。

圖1 添加劑對(duì)混合粉面團(tuán)微觀結(jié)構(gòu)的影響(500×)Fig.1 Effects of additives on the microstructure of mixing flour dough(500×)注:圖中分別為a 高筋小麥粉面團(tuán);b 混合粉面團(tuán)(40%馬鈴薯全粉+60%高筋小麥粉);c 添加1%谷朊粉混合粉面團(tuán);d 添加1%木聚糖酶混合粉面團(tuán);e 添加1%阿拉伯膠混合粉面團(tuán);f 添加1%葡萄糖氧化酶混合粉面團(tuán)。

2.6 混合粉面團(tuán)微觀結(jié)構(gòu)分析

由圖1可以看出,不添加馬鈴薯全粉的高筋粉面團(tuán)橫截面平整緊密,含有大量的淀粉球,且均勻分布在面團(tuán)的表面;添加40%馬鈴薯全粉面團(tuán)面筋斷裂,面筋膜不連續(xù),不規(guī)則空洞數(shù)量變多,孔隙變大,面筋結(jié)構(gòu)受到嚴(yán)重破壞。添加谷朊粉的混合粉面團(tuán)能看到連續(xù)的面筋膜,淀粉顆粒分布均勻,面團(tuán)結(jié)構(gòu)緊密。添加木聚糖酶的面團(tuán)表面孔洞增多,淀粉粒子周圍有許多膠狀網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),說(shuō)明木聚糖酶的加入提升了面團(tuán)的延展性。加入阿拉伯膠的混合粉面團(tuán)面筋網(wǎng)絡(luò)周圍有許多膠狀物質(zhì)將淀粉粒子聚集在一起,面團(tuán)結(jié)構(gòu)密,加入葡萄糖氧化酶的混合粉面團(tuán)結(jié)構(gòu)緊密,淀粉粒子被牢牢包裹在面筋網(wǎng)絡(luò)中,原因是葡萄糖氧化酶還可作用于面團(tuán)中的水溶性物質(zhì)戊聚糖,生成的H2O2在過(guò)氧化物酶的作用下,產(chǎn)生自由基,促進(jìn)水溶性戊聚糖與蛋白質(zhì)、氨基酸殘基發(fā)生交聯(lián),形成蛋白多糖復(fù)合大分子,使水溶性部分相對(duì)粘度增大,促進(jìn)水溶性戊聚糖氧化膠凝[17-18],從而改善了面團(tuán)特性和提高面制品的質(zhì)量。

3 結(jié)論

添加等量馬鈴薯全粉之后,與中筋粉相比較,高筋粉面團(tuán)穩(wěn)定時(shí)間和最大拉伸阻力較大。馬鈴薯全粉與小麥粉混合后,混合粉面團(tuán)特性明顯變差。馬鈴薯全粉添加量為40%時(shí),面團(tuán)能夠基本成型,碾壓成片,面團(tuán)的穩(wěn)定時(shí)間下降,弱化度增加,穩(wěn)定性下降。當(dāng)醒面時(shí)間為135 min時(shí),面團(tuán)最大拉伸比下降到0.8。添加谷朊粉和阿拉伯膠的面團(tuán),其醇溶蛋白含量增加,添加木聚糖酶的混合粉面團(tuán)谷蛋白含量增加。添加馬鈴薯全粉面團(tuán)表面變得松散,面筋網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的連續(xù)性變差,網(wǎng)絡(luò)發(fā)生斷裂。加入谷朊粉后,面筋含量增大結(jié)構(gòu)更加緊密,加入木聚糖酶后面團(tuán)的延伸性能增大,面團(tuán)性質(zhì)得到提高。

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Effect of potato flour on properties of wheat flour dough and its quality improvement

LIU Ying,ZHANG Dan,LIU Li-zhai

(College of Food Engineering,Harbin University of Commerce,Harbin 150076,China)

The farinose properties,tensile properties and microstructure of mixed flour adding potato flour to wheat flour was studied by farinograph,extensograph and scanning electron microscopy. Meanwhile the quality improvement of mixed flour was studied with the addition wheat gluten,xylanase,glucose oxidase and acacia to mixed flour. The results showed that the dough stability time and largest tensile resistence of high-gluten flour of adding potato powder was bigger than the plain flour of adding the equal amount potato powder. The properties and processing performance of mixed dough adding potato flour to wheat flour gradually decreased with the increasing of the addition amount of potato flour. The stability time and development time of mixed dough with 40 percent potato powder were prolonged and the weakening degree of mixed dough was decreased with the addition of gluten to mixed flour. The extensibility parameters were reduced and maximum draw ratio of mixed dough was increased by adding gluten and acacia to mixed flour. The mixed dough structure became compacted and the starch granules was tightly wrapped by the addition acacia and glucose oxidase to the mixed flour. A bit of holes occured and processing performance of mixed dough was enhanced adding xylanase to mixed flour.

mixed flour;dough properties;quality improvement

2016-07-25

劉穎(1968-)，女，博士，教授，研究方向：糧食加工，E-mail：liuysh@hrbcu.edu.cn。

TS215

A

1002-0306(2017)06-0137-06

10.13386/j.issn1002-0306.2017.06.018