堿提方法對(duì)小麥麩皮阿拉伯木聚糖結(jié)構(gòu)及面團(tuán)特性的影響

楊 莎 郭曉娜 朱科學(xué) 周惠明

(江南大學(xué)食品學(xué)院；江蘇省食品安全與質(zhì)量控制協(xié)同創(chuàng)新中心，無(wú)錫 214122)

堿提方法對(duì)小麥麩皮阿拉伯木聚糖結(jié)構(gòu)及面團(tuán)特性的影響

楊 莎 郭曉娜 朱科學(xué) 周惠明

(江南大學(xué)食品學(xué)院；江蘇省食品安全與質(zhì)量控制協(xié)同創(chuàng)新中心，無(wú)錫 214122)

通過(guò)采用氫氧化鈉和飽和氫氧化鋇溶液提取小麥麩皮中的阿拉伯木聚糖，比較所得堿提阿拉伯木聚糖(Alkline extracted arabinoxylans, AEAXs)的得率、純度、側(cè)鏈取代度和單糖組成以及相對(duì)分子質(zhì)量之間的差異，探討不同提取方法對(duì)AEAXs結(jié)構(gòu)的影響及不同結(jié)構(gòu)和添加量AEAXs對(duì)面團(tuán)熱機(jī)械學(xué)特性和流變學(xué)特性的作用。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，采用氫氧化鈉(含0.88%過(guò)氧化氫)所制備AEAXs純度較高，側(cè)鏈阿拉伯糖基取代度較低，而飽和氫氧化鋇所得AEAXs純度最高，側(cè)鏈阿拉伯糖基取代度和相對(duì)分子質(zhì)量也較大。面團(tuán)熱機(jī)械學(xué)特性測(cè)定結(jié)果表明，所有AEAXs的添加均會(huì)顯著提高面團(tuán)吸水率、降低面團(tuán)回生值，且降低面團(tuán)形成時(shí)間和穩(wěn)定時(shí)間，而采用氫氧化鈉(含0.88%過(guò)氧化氫)所制備AEAXs其添加對(duì)面團(tuán)穩(wěn)定時(shí)間負(fù)面影響最小。當(dāng)添加量從2%升高至3%時(shí)，效果更明顯。流變學(xué)試驗(yàn)結(jié)果發(fā)現(xiàn)，3%氫氧化鈉(含過(guò)氧化氫)所得AEAXs的加入可以增加面團(tuán)黏性模量G”，而其他提取劑所得AEAXs則會(huì)降低小麥面團(tuán)的G’和G”。

阿拉伯木聚糖 熱機(jī)械學(xué)特性 流變學(xué)特性 面團(tuán) 堿提

阿拉伯木聚糖(Arabinoxylan，AX)是小麥麩皮中一種重要的非淀粉多糖，因其具有增強(qiáng)人體免疫功能、降低膽固醇及調(diào)節(jié)血糖水平等重要生理功能而受到廣泛關(guān)注，其主要結(jié)構(gòu)是由以β-D-吡喃木糖殘基經(jīng)β-1,4-糖苷鍵連接而成的木聚糖為主鏈，α-L-呋喃阿拉伯糖為側(cè)鏈連接而成。根據(jù)其在水中的溶解性AX可分為水提阿拉伯木聚糖(water extracted arabinoxylan, WEAX)和堿提阿拉伯木聚糖(alkaline extracted arabinoxylans, AEAXs)， 二者的差異主要存在于側(cè)鏈取代程度和相對(duì)分子質(zhì)量的不同，后者的相對(duì)分子質(zhì)量和側(cè)鏈取代度(A/X, 阿拉伯糖基與木糖基的比值)均高于前者。麩皮中WEAX的質(zhì)量分?jǐn)?shù)約在2%～3%，而AEAXs的質(zhì)量分?jǐn)?shù)約占18%～25%[1-2]。AX由于自身的結(jié)構(gòu)特性，易與其他細(xì)胞壁物質(zhì)(如木質(zhì)素、纖維素分子)之間存在著物理纏繞或化學(xué)結(jié)合。在堿性條件下，這種纏繞和結(jié)合可以被氫氧根打破，促使多糖游離出來(lái)，因此對(duì)AEAXs的提取常采用堿提法[3]。

阿拉伯木聚糖對(duì)面團(tuán)的形成過(guò)程和最終小麥產(chǎn)品的比容及質(zhì)構(gòu)特性具有重要的影響，但這些影響卻存在著分歧。Costas等[4]所制備阿拉伯木聚糖側(cè)鏈取代度為0.67，相對(duì)分子質(zhì)量約為134 600～201 600，將其加入至小麥面團(tuán)可以增加面團(tuán)吸水率，增大面包比容。鄭學(xué)玲等[5]采用氫氧化鈉提取AEAXs，測(cè)得其側(cè)鏈取代度為0.57，且相對(duì)分子質(zhì)量較小，將其添加至小麥粉發(fā)現(xiàn)其對(duì)小麥粉的品質(zhì)起著改善作用。而李雪等[3]采用氫氧化鋇提取AEAXs并測(cè)得其相對(duì)分子質(zhì)量為644 022～2 766 532，將其添加至饅頭中發(fā)現(xiàn)饅頭品質(zhì)產(chǎn)生劣化。由于所用AEAXs的提取方法不同，從而使其結(jié)構(gòu)存在差異，進(jìn)而可能導(dǎo)致其添加至小麥面團(tuán)中對(duì)面團(tuán)機(jī)械學(xué)和流變學(xué)等特性產(chǎn)生不同的作用。

因此，本研究通過(guò)采用不同的堿提方法對(duì)小麥麩皮中的阿拉伯木聚糖進(jìn)行提取，分析其結(jié)構(gòu)特性，并通過(guò)將之添加至面團(tuán)以研究所提AEAXs對(duì)面團(tuán)熱機(jī)械學(xué)和流變學(xué)特性的影響，從而進(jìn)一步探討不同提取方法對(duì)AEAXs結(jié)構(gòu)影響的差異，以及其添加至小麥面團(tuán)對(duì)面團(tuán)特性的影響。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器設(shè)備

香滿園小麥粉：益海嘉里(昆山)食品工業(yè)有限公司；小麥麩皮：泰興南新面粉廠；化學(xué)試劑：國(guó)藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司；Protamax復(fù)合蛋白酶：諾維信酶制劑公司；標(biāo)準(zhǔn)品右旋糖酐Dextran：中國(guó)食品藥品檢定研究院。

Free Zone 2.5型真空冷凍干燥機(jī)：澳大利亞波通公司；Mixolab混合實(shí)驗(yàn)儀：法國(guó)肖邦公司；DHR-3型旋轉(zhuǎn)流變儀：美國(guó)TA公司；Waters 1525高效液相系統(tǒng)(柱子Styragel HMw 300 mm×7.8 mmid×2)：美國(guó)沃特斯公司。

1.2 方法

1.2.1 麩皮預(yù)處理[6]

將小麥麩皮磨碎過(guò)篩置于70%的乙醇中攪拌30 min洗去乙醇，用10倍水洗麩皮，洗至上清液澄清為止。將水洗后的麩皮在60 ℃下用protamax復(fù)合蛋白酶水解30 min，于沸水浴中滅酶10 min，8 000r/min離心水洗至上清液澄清。將離心后的麩皮于60 ℃下烘干。

1.2.2 堿提阿拉伯木聚糖的制備[7-8]

0.67 mol/L氫氧化鈉：料液比為1：50，提取溫度60 ℃，提取時(shí)間為3 h。將溶液于8 000 r/min離心20 min后取上清液，加水洗滌并再次離心，合并上清液。用冰醋酸調(diào)pH至中性(如有沉淀應(yīng)再次離心)，加入乙醇使體系于65%乙醇濃度沉淀樣品，攪拌30 min后于4 ℃過(guò)夜。將上清液倒去，于8 000 r/min離心20 min后收集沉淀。將所得樣品冷凍干燥，即得AEAXN。

0.67 mol/L氫氧化鈉(含0.88% H2O2)：與氫氧化鈉作提取劑時(shí)提取條件和步驟相同，冷凍干燥后所得樣品為AEAXN+H。

飽和氫氧化鋇溶液：稱取一定量的麩皮于飽和氫氧化鋇溶液中，料液比為1：50，提取溫度60 ℃，提取時(shí)間為3 h。將溶液于8 000 r/min離心20 min后取上清液，加水洗滌并再次離心，合并上清液。用冰醋酸調(diào)pH至中性，將溶液于去離子水中透析。收集透析液，將所得樣品冷凍干燥，即得AEAXB。

飽和氫氧化鋇溶液(含0.26 mol/L NaBH4)：與飽和氫氧化鋇溶液提取條件和步驟相同，冷凍干燥后所得樣品為AEAXB+N。

得率的計(jì)算：得率g/100 g=所得多糖的質(zhì)量×純度/麩皮的質(zhì)量

1.2.3 阿拉伯木聚糖純度測(cè)定

采用Douglas[9]的方法測(cè)定樣品中阿拉伯木聚糖的純度，分別在波長(zhǎng)552、510 nm處測(cè)定吸光度。

1.2.4 單糖組成分析

將所得多糖樣品進(jìn)行水解、中和、柱前衍生化，然后參考Englyst 等[10]的氣相法測(cè)定品中的多糖組成。

1.2.5 阿拉伯木聚糖相對(duì)分子質(zhì)量的測(cè)定

采用高效液相色譜法，流動(dòng)相和溶劑均為含有0.5% 質(zhì)量分?jǐn)?shù)溴化鋰的二甲亞砜[11]。流速為0.5 mL/min，柱溫40 ℃，以右旋糖酐Dextran作為標(biāo)準(zhǔn)品。

1.2.6 面團(tuán)熱機(jī)械學(xué)特性的測(cè)定[12]

利用Mixolab混合試驗(yàn)儀進(jìn)行測(cè)定，采用ICCNo.173,2008標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)方法。將凍干后的4種樣品分別以2%和3%的質(zhì)量分?jǐn)?shù)添加至小麥粉中，混合均勻，未添加任何樣品的小麥面團(tuán)為對(duì)照組。試驗(yàn)過(guò)程中面團(tuán)的質(zhì)量為75 g，其中加水的量應(yīng)使目標(biāo)扭矩C1的值穩(wěn)定在(1.10±0.05) N·m，其攪拌速度始終維持在80 r/min。運(yùn)行過(guò)程中溫度的設(shè)置為30 ℃恒溫8 min，而后以4 ℃/min升溫至90 ℃維持7 min，而后以4 ℃/min降溫至50 ℃并維持5 min。對(duì)2個(gè)“s”形攪拌刀間對(duì)面團(tuán)產(chǎn)生的力矩(以N·m為單位)進(jìn)行實(shí)時(shí)測(cè)定和記錄，由此繪制出時(shí)間以及溫度對(duì)力矩變化的混合曲線，分析面團(tuán)的流變學(xué)特性(如面團(tuán)的吸水率、穩(wěn)定時(shí)間和加熱過(guò)程中蛋白質(zhì)的弱化度)、酶活性以及淀粉糊化的參數(shù)。

1.2.7 面團(tuán)流變學(xué)特性的測(cè)定[13]

將凍干后的4種樣品分別以2%和3%的質(zhì)量分?jǐn)?shù)添加至小麥粉中，混合均勻，未添加任何樣品的小麥面團(tuán)為對(duì)照組。利用Mixolab混合試驗(yàn)儀所得吸水率加入相應(yīng)的水分并揉成面團(tuán)，靜置5 min。取3 g左右的面團(tuán)，在DHR-3型旋轉(zhuǎn)流變儀上用20 mm平板夾具2 mm的間隙進(jìn)行振蕩流變測(cè)定。在進(jìn)行頻率掃描試驗(yàn)之前應(yīng)對(duì)所有樣品進(jìn)行應(yīng)力掃描，以確保所有樣品的測(cè)試均在線性黏彈性范圍內(nèi)。頻率掃描的條件為：溫度25 ℃，應(yīng)力值為0.65%，掃描頻率為0.1～40 Hz。

1.3 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)與分析

所得數(shù)據(jù)均為試驗(yàn)重復(fù)3次所測(cè)定的平均值，采用SPSS 16.0 軟件，選擇Duncan測(cè)試，在P<0.05檢驗(yàn)水平下進(jìn)行顯著性分析。

2 結(jié)果與討論

2.1 4種堿提方法對(duì)阿拉伯木聚糖的理化性質(zhì)影響

2.1.1 單糖組成分析

從表1可以看出，NaOH作為提取劑時(shí)所得AEAXN和AEAXN+H得率(分別為13.50%和20.52%)均高于Ba(OH)2為提取劑時(shí)所得AEAXB和AEAXB+N的得率，但后者提取劑所得樣品純度均高于前者，此結(jié)論與Gruppen等[14]一致。堿提原理是在提取過(guò)程中，氫氧根可以破壞阿拉伯木聚糖與細(xì)胞壁物質(zhì)連接的共價(jià)酯鍵，從而釋放部分與阿拉伯木聚糖，使其產(chǎn)生溶脹從而溶解于堿液中[15]。從該試驗(yàn)結(jié)果可推測(cè)出，單一的NaOH作為提取劑時(shí)，只能無(wú)選擇性地對(duì)多糖和細(xì)胞壁物質(zhì)進(jìn)行粗略水解，而無(wú)法高選擇性專一水解阿拉伯木聚糖，因此得率雖高但純度較低。過(guò)氧化氫的加入會(huì)加劇多糖的釋放，提高多糖的溶出程度，因此所得樣品的提取率和得率都最高，純度也略高于單一NaOH作為提取劑時(shí)所提的樣品[16]。而Ba2+的存在使得堿提的特異選擇性變高，因此純度均高于NaOH所得阿拉伯木聚糖AEAXN。

表1 不同提取方法對(duì)堿提阿拉伯木聚糖得率、純度和單糖組成的影響

注：數(shù)據(jù)均為試驗(yàn)重復(fù)3次所測(cè)定的平均值±標(biāo)準(zhǔn)差，不同小寫字母代表差異顯著(P<0.05)，余同。

通過(guò)單糖分析的結(jié)果發(fā)現(xiàn)，AEAXN和AEAXN+H中葡萄糖的質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別為15.65%和7.93%，而AEAXB和AEAXB+N中葡萄糖的含量明顯降低，這表明Ba2+的存在可以降低堿液對(duì)葡聚糖的提取率。當(dāng)溶液中存在硼氫化鈉時(shí)，AEAXB+N中葡萄糖的質(zhì)量分?jǐn)?shù)降低至2.57%，這說(shuō)明硼氫化鈉也對(duì)提高阿拉伯木聚糖的純度存在積極的影響。當(dāng)對(duì)不同提取方法所得阿拉伯木聚糖樣品進(jìn)行側(cè)鏈取代度A/X分析時(shí)發(fā)現(xiàn)，不同提取劑對(duì)于A/X值也有一定的影響。AEAXN的A/X為0.701但純度僅有66.04%，可能是由于所提樣品中其他物質(zhì)(如纖維素、葡聚糖等，還有含有較多阿拉伯糖基的多糖)含量較高，因此在單糖組成的測(cè)定中呈現(xiàn)A/X比例偏高的趨勢(shì)。AE-

AXN+H的A/X值最低，僅為0.603。有文獻(xiàn)指出，細(xì)胞壁中的阿拉伯木聚糖主鏈?zhǔn)悄揪厶?，阿拉伯糖基?cè)鏈和其上的阿魏酸酯均可與其他物質(zhì)如纖維素、木質(zhì)素等以氫鍵或共價(jià)鍵的形式連接，因此堿液對(duì)其進(jìn)行提取時(shí)可能同時(shí)分別切斷阿拉伯糖基和阿魏酸酯所連物質(zhì)[3]。所以當(dāng)加入H2O2時(shí)，其還原性加劇了多糖糖苷鍵的斷裂，側(cè)鏈連接的阿拉伯糖基被破壞。AEAXB和AEAXB+N的A/X值相似，分別為0.753和0.755。這表明，Ba2+不僅對(duì)與細(xì)胞壁相連的阿拉伯木聚糖具有高度選擇性，而且能較少地破壞側(cè)鏈阿拉伯糖基與木糖的連接，由此較為完整地保持了阿拉伯木聚糖在細(xì)胞壁中的狀態(tài)。

2.1.2 阿拉伯木聚糖相對(duì)分子質(zhì)量分布的測(cè)定

由于阿拉伯木聚糖的結(jié)構(gòu)是以吡喃木糖殘基經(jīng)β-1,4-糖苷鍵連接而成的木聚糖為主鏈，α-L-呋喃阿拉伯糖為側(cè)鏈連接而成。因此，提取方法和提取方式對(duì)提取出的阿拉伯木聚糖鏈長(zhǎng)和相對(duì)分子質(zhì)量具有較大的影響，且所得阿拉伯木聚糖的相對(duì)分子質(zhì)量約在103～106[17]。由于多糖聚合物結(jié)構(gòu)的多分支化，Dervilly等[17-18]曾指出，多糖的分子質(zhì)量分布不能僅僅通過(guò)單一的分子量數(shù)值來(lái)表示。因此，本研究從3個(gè)不同的相對(duì)分子質(zhì)量段對(duì)多糖的分子量分布進(jìn)行討論和比較。

由表2可以看出，AEAXN峰1的平均重均分子質(zhì)量最大，為118.19×105，且其占比15.71%也最高。結(jié)合單糖組成的結(jié)果分析，這可能是由于NaOH作為提取劑時(shí)所得AEAXN含有大量纖維素或其他葡聚糖，導(dǎo)致分子鏈長(zhǎng)較長(zhǎng)且側(cè)鏈取代基也比其他3種方法所得堿提阿拉伯木聚糖多，因此相對(duì)分子質(zhì)量最高。AEAXN+H峰1的峰面積占比最小，且峰3的峰面積占比超過(guò)50%。結(jié)合AEAXN+H側(cè)鏈取代度A/X較小這一結(jié)論，可以推測(cè)AEAXN+H樣品中91.53%的多糖分子在提取時(shí)都被氫氧化鈉和過(guò)氧化氫降解為小于9×105的部分，使得其平均重均分子質(zhì)量較小，側(cè)鏈上的阿拉伯糖基等也被部分降解。AEAXB與AEAXB+N在不同相對(duì)分子質(zhì)量段的峰面積占比相似，但后者在高相對(duì)分子質(zhì)量段的峰1和峰2

表2 不同提取方法所得堿提阿拉伯木聚糖的相對(duì)分子質(zhì)量分布

注：峰1代表相對(duì)分子質(zhì)量段大于9×105的部分，峰2代表相對(duì)分子質(zhì)量段為1×105～9×105的部分，峰3代表相對(duì)分子質(zhì)量段小于1×105的部分。

處所呈現(xiàn)的平均重均分子質(zhì)量更高，這表明NaBH4的存在可以保護(hù)木糖主鏈或側(cè)鏈不被氫氧根過(guò)度降解，從而呈現(xiàn)更高的平均重均分子質(zhì)量。有文獻(xiàn)指出，NaBH4能夠阻止由碳鏈末端羰基引起的降解反應(yīng)，使得羰基降解為穩(wěn)定的羥基[19]。根據(jù)AEAXB+N純度和單糖組成分析的結(jié)果，也可以判斷出AEAXB+N具有更長(zhǎng)的木糖鏈和更多被取代的側(cè)鏈阿拉伯糖基，表明該提取方法對(duì)阿拉伯木聚糖的阿拉伯糖基側(cè)鏈有一定的保護(hù)作用。

2.2 面團(tuán)的熱機(jī)械學(xué)特性

在面團(tuán)進(jìn)行混合的過(guò)程中，面團(tuán)將經(jīng)過(guò)不同的五個(gè)階段：面團(tuán)形成階段、加熱過(guò)程中蛋白質(zhì)弱化階段、淀粉糊化階段、酶活測(cè)定階段和淀粉凝膠階段。將參數(shù)C1的數(shù)值控制(1.10±0.05) N·m，通過(guò)吸水率可以比較加入AEAXs后對(duì)面團(tuán)吸水率的影響。C2可反映出在機(jī)械力和溫度的共同作用下蛋白質(zhì)的弱化度，C3可反映出淀粉糊化特性，C4代表淀粉糊化過(guò)程中的酶活，C5代表冷卻過(guò)程中淀粉糊化膠的回生性。

通過(guò)表3的結(jié)果發(fā)現(xiàn)，AEAXs的加入使得面團(tuán)吸水率升高，且隨著AEAXs添加質(zhì)量分?jǐn)?shù)的增大，面團(tuán)的吸水率也明顯增加。其中AEAXN的加入對(duì)面團(tuán)吸水率影響最高，為63.8%，而另外3種堿提方法所得AEAXs加入面團(tuán)后對(duì)面團(tuán)吸水率的影響相當(dāng)。吸水率的升高可能是由于AEAXs自身的凝膠特性所造成。

通過(guò)比較不同堿提方法和添加量的AEAXs加入面團(tuán)后對(duì)面團(tuán)形成時(shí)間和穩(wěn)定時(shí)間的影響發(fā)現(xiàn)，4種方法所得AEAXs的加入均會(huì)降低面團(tuán)形成時(shí)間和穩(wěn)定時(shí)間，且隨著AEAXs添加質(zhì)量分?jǐn)?shù)的增大，面團(tuán)形成時(shí)間和穩(wěn)定時(shí)間均有一定程度的減小。其中AEAXB+N對(duì)面團(tuán)形成和穩(wěn)定時(shí)間降低的最多，分別為1.92、2.43 min，而添加AEAXN+H面團(tuán)在面團(tuán)穩(wěn)定時(shí)間上所呈現(xiàn)的負(fù)面作用最小，基本與對(duì)照面團(tuán)相當(dāng)，為4.7 min。一方面可能是由于加入多糖后，在面團(tuán)形成階段AEAXs與面筋蛋白競(jìng)爭(zhēng)水分，且參與到面筋蛋白網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的形成中，故其面團(tuán)形成時(shí)間降低。另一方面也可能是因?yàn)閭?cè)鏈取代多糖較多，且相對(duì)分子質(zhì)量較大的多糖吸水后與面筋蛋白形成的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)不夠牢固，較為嚴(yán)重阻隔面筋蛋白之間以及面筋蛋白與淀粉顆粒之間的交聯(lián)與結(jié)合，面團(tuán)中的面筋網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)沒(méi)有充分形成，因此其穩(wěn)定時(shí)間下降[20]。而AEAXN+H相對(duì)分子質(zhì)量較小，側(cè)鏈取代度也偏小，側(cè)鏈多糖分子對(duì)于面筋蛋白和淀粉結(jié)合的阻礙作用較小，能夠較為均勻地分布在面筋體系中，從而使面筋弱化程度沒(méi)有AEAXB和AEAXB+N高。因此可以推斷，相對(duì)分子質(zhì)量較高的AEAXs的加入對(duì)于面團(tuán)有著明顯的弱化作用，而相對(duì)分子質(zhì)量較低的AEAXs如AEAXN+H則對(duì)面團(tuán)的弱化作用較弱。

通過(guò)C5-C4的值可以看出，4種方法所得AEAXs對(duì)其回生值均有降低，AEAXs添加量為3%的面團(tuán)比添加量為2%的面團(tuán)具有更低的回生值，這表明其對(duì)面團(tuán)的回生均有抑制作用，且3%AEAXs對(duì)淀粉回生的抑制作用更明顯。這可能是因?yàn)锳EAXs可以在淀粉回生時(shí)影響直鏈淀粉分子的重新排列，阻礙其有序結(jié)晶區(qū)的再次形成，從而減緩其回生速度[21]。

2.3 面團(tuán)動(dòng)態(tài)流變學(xué)特性的測(cè)定

從圖1面團(tuán)動(dòng)態(tài)流變學(xué)特性可以看出，對(duì)照和樣品面團(tuán)的彈性模量G’和黏性模量G”均隨頻率增大而增大，且G’均大于G”，表現(xiàn)為典型的弱凝膠動(dòng)態(tài)流變學(xué)譜圖。

當(dāng)AEAXN+H的添加量為2%時(shí)，在低剪切頻率下其G”大于對(duì)照G”，且當(dāng)添加量提高至3%時(shí)，AEAXN+H面團(tuán)的黏性模量G”大于對(duì)照的G”，這表明AEAXN+H的加入使得面團(tuán)體系黏性更大。這可能是由于AEAXN+H相對(duì)分子質(zhì)量較小，側(cè)鏈取代度較低，從而能夠更均勻地參與到面筋網(wǎng)絡(luò)形成過(guò)程中。而其他堿提阿拉伯木聚糖的加入會(huì)不同程度地影響小麥面團(tuán)的黏彈性，降低小麥面團(tuán)的G’和G”，這可能是因?yàn)閴A提阿拉伯木聚糖存在與面筋蛋白競(jìng)爭(zhēng)水的關(guān)系，導(dǎo)致對(duì)面筋網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)產(chǎn)生弱化作用。流變學(xué)結(jié)果與混合實(shí)驗(yàn)儀結(jié)果基本一致，加入2%AEAXN+H后小麥面團(tuán)G’大于其他3種樣品的G’且小于空白小麥面團(tuán)，這可能是由于AEAXN+H相對(duì)分子質(zhì)量較低且側(cè)鏈取代度較小，因此可以明顯減弱高聚物多糖對(duì)面筋蛋白的負(fù)面影響。

表3 AEAXs添加量為2%和3%時(shí)不同方法提取的AEAXs對(duì)面團(tuán)熱機(jī)械學(xué)的影響

圖1 不同AEAXs的加入對(duì)小麥面團(tuán)流變學(xué)特性的影響

3 結(jié)論

本試驗(yàn)采用不同堿提劑提取小麥麩皮中的AEAX，比較其結(jié)構(gòu)差異，并將其加入小麥面團(tuán)中研究對(duì)面團(tuán)熱機(jī)械學(xué)和流變學(xué)特性的影響。結(jié)果表明，以飽和氫氧化鋇溶液為提取劑所得AEAX的純度和側(cè)鏈取代度最高，且平均重均分子質(zhì)量較大。將AEAX加入至小麥面團(tuán)會(huì)顯著提高面團(tuán)吸水率，降低面團(tuán)回生值、形成時(shí)間和穩(wěn)定時(shí)間。當(dāng)添加量從2%升高至3%時(shí)，AEAX可以顯著提高面團(tuán)吸水率并降低回生值。流變學(xué)結(jié)果表明3%氫氧化鈉(含過(guò)氧化氫)所得AEAX的加入可以增加面團(tuán)黏性模量，而其他提取劑所得AEAX則會(huì)降低小麥面團(tuán)的彈性模量和黏性模量。

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Effect of Arabinoxylan Extracted by Different Methods on the Dough Thermo-Mechanical and Rheological Properties

Yang Sha Guo Xiaona Zhu Kexue Zhou Huiming

(School of Food Science and Technology；Collaborative Innovation Center for Food Safety and Quality Control, Jiangnan University, Wuxi 214122)

This study was aimed to compare the yield rate, purity, substituted ratio of side chain, monosaccharide composition and difference of relative molecular mass of alkaline extracted arabinoxylans (AEAXs) extracted from wheat bran by different sodium hydroxide and barium hydroxide solutions, and explore the effect of these AEAXs on the thermo-mechanical and rheological properties of wheat dough.

The results showed that AEAXs prepared by sodium hydroxide (containing 0.88% hydrogen peroxide) had higher purity and low substituted ratio of side chain arabinoxylan, while AEAXs prepared by barium hydroxide had high purity and high substituted ratio of side chain arabinoxylan and relative molecular mass.

The thermal mechanical properties determination of wheat dough showed that the presence of AEAXs increased water absorption and decreased the dough setback value, which also decreased dough development and stability. And the addition of AEAX extracted by sodium hydroxide (0.88% hydrogen peroxide) produced the least negative effect on dough stability. When the addition was increased from 2% to 3%, a significant effect showed. The rheological results showed that with the addition of AEAXs prepared by 3% sodium hydroxide (0.88% hydrogen peroxide) increased the dough viscosity modulus, while other AEAXs would decrease G’ and G” of wheat dough.

arabinoxylan, thermo-mechanical property, rheological property, wheat dough, alkaline extraction

TS210.4

A

1003-0174(2017)11-0008-07

國(guó)家自然科學(xué)基金(31571871)

2016-11-15

楊莎，女，1992年出生，碩士，食品科學(xué)與工程

郭曉娜，女，1978年出生，副教授，主食及方便食品