擠壓膨化處理麥胚對面粉加工性能的影響

蔡易輝 (安徽科技學(xué)院 食品工程學(xué)院，安徽 鳳陽 233100)

麥胚是小麥制取小麥粉的副產(chǎn)物,蛋白質(zhì)含量高,氨基酸配比均衡,富含對人體有益的功能性因子,具有極高的營養(yǎng)價值和保健功能[1]。近年來許多學(xué)者對小麥胚中的營養(yǎng)成分進(jìn)行過研究,如小麥胚芽油[2]、麥胚蛋白[3]等。小麥胚中含有的功能性因子對促進(jìn)人體健康有重要作用,如小麥黃酮、活性肽等[4-7]。小麥胚中賴氨酸的含量比小麥粉高出6～7倍,把小麥胚添加到麥粉中,可以彌補(bǔ)小麥粉賴氨酸含量不足的缺陷,使小麥粉中氨基酸配比更加均衡,提高小麥粉的營養(yǎng)價值;然而小麥胚容易變質(zhì),限制了小麥胚在面制食品中的應(yīng)用[8]。研究表明經(jīng)擠壓膨化處理后,麥胚的儲藏穩(wěn)定性顯著提高[9-10]。本研究將擠壓膨化處理后的小麥胚粉碎,添加到中筋小麥粉中,研究其對面團(tuán)加工特性的影響,為小麥胚在面制品中的應(yīng)用提供參考。

1 材料與方法

1.1 供試材料

新鮮小麥胚,中糧面粉生產(chǎn)線收集(批次20161026);小麥粉,金苑中筋小麥粉。Perten1 500型降落數(shù)值測定儀,瑞典Perten公司;Brabender 810 111型粉質(zhì)儀,德國布拉班德公司;Brabender E810111型拉伸儀,德國布拉班德公司;LFS-30型粉篩,無錫糧機(jī)制造有限公司;JA12002型電子天平,上海精密天平制造有限公司;FW-200型萬能粉碎機(jī),北京中興偉業(yè)儀器有限公司;WGL-158B電熱風(fēng)干燥箱,天津市泰斯特儀器制造有限公司;Shimadzu電子分析天平,瑞典 Perten儀器公司;DS32-2型雙螺桿擠壓膨化機(jī),山東賽信膨化機(jī)械有限公司。

1.2 試驗(yàn)方法

1.2.1 原料處理 從小麥粉生產(chǎn)線上選取純度較高的新鮮小麥胚，用PE密封袋封存放置到4℃溫度的環(huán)境中儲藏待用，并在6 h內(nèi)進(jìn)行擠壓膨化處理。擠壓膨化工藝參數(shù)為：入料水分24%、工作區(qū)Ⅰ 區(qū)溫度不加熱，Ⅱ區(qū)溫度130℃，Ⅲ區(qū)溫度140℃。

1.2.2 麥胚混合粉的制備 把經(jīng)擠壓膨化穩(wěn)定化處理的小麥胚均勻攤放后置于烘箱中，105℃溫度下干燥8 min使其水分降低到10%以下，得到烘干的小麥胚。然后把烘干后的小麥胚用萬能粉碎機(jī)粉碎。粉碎后的麥胚粉篩理，把穿過9號篩的麥胚粉按不同比例添加到小麥粉中并混合均勻得到混合小麥粉。添加比例分別為 0%、2%、4%、6%、8%、10%。

1.3 測定項(xiàng)目及分析方法

1.3.1 混合粉基本理化指標(biāo)的測定 濕面筋含量:按照GB/T 5506.1-2008方法進(jìn)行測定,稱取10 g樣品置于燒杯中,加入氯化鈉溶液攪拌形成面團(tuán),用自來水沖洗至淀粉洗凈,稱取重量。濕面筋含量Gwet為:

式中:Gwet為試樣的濕面筋含量;m1為測試樣品質(zhì)量;m2為濕面筋的質(zhì)量。

沉降值:按照GB-T 21119-2007方法進(jìn)行測定,將小麥粉與溴酚藍(lán)和稀乳酸溶液混合震蕩后靜置,記錄沉淀物的體積即為沉降值。

1.3.2 粉質(zhì)特性的測定 粉質(zhì)特性測定:按照 GB/T 14614-2006(300 g)方法測定,將小麥粉移入粉質(zhì)儀的攪面缽中加水?dāng)嚢?通過測定面團(tuán)形成過程中攪拌阻力的變化來測定面團(tuán)的粉質(zhì)特性。

拉伸特性測定:按照 GB/T 14615-2006(300 g)方法測定,將面團(tuán)在成型器中一次揉搓成長條型,放在拉伸儀上啟動拉面鉤進(jìn)行拉伸直到面團(tuán)斷裂,通過測定拉伸過程中拉面鉤受到的力的變化反映面團(tuán)的拉伸特性。

2 結(jié)果與分析

2.1 麥胚添加對小麥粉濕面筋含量及面筋指數(shù)的影響

濕面筋含量是指面粉在形成面團(tuán)時,形成的面筋網(wǎng)絡(luò)的多少,濕面筋含量越多,面團(tuán)的延伸性和彈性越好。面筋指數(shù)是指在面筋測定儀的離心作用下留存于篩面上的濕面筋占總面筋質(zhì)量的比例,面筋指數(shù)越大則面粉筋力越強(qiáng),面團(tuán)加工性能越好。由圖1、2可知,麥胚粉的添加對小麥粉的面筋指數(shù)和濕面筋含量有顯著影響,少量的添加麥胚粉使混合粉的面筋指數(shù)和濕面筋含量均呈上升趨勢,當(dāng)麥胚添加比例超過4%時,混合粉面筋指數(shù)和濕面筋含量顯著下降,說明少量的添加麥胚粉有利于面團(tuán)中面筋網(wǎng)絡(luò)的形成使面團(tuán)筋力增強(qiáng);麥胚粉添加量超過4%時,會對面團(tuán)的面筋網(wǎng)絡(luò)起到一定的破壞作用。

圖1 麥胚對面筋指數(shù)的影響Fig.1 The effect of wheat germ on gluten index

圖2 麥胚對濕面筋含量的影響Fig.2 Effect of wheat germ on wet gluten content

2.2 麥胚添加對小麥粉沉降值的影響

沉降值是指一定時間內(nèi),小麥粉在弱酸性介質(zhì)中吸水膨脹形成絮狀沉淀的體積,沉淀體積的大小反映了面粉中面筋蛋白水合作用的強(qiáng)弱,沉降值越大說明面筋強(qiáng)度越大,烘培品質(zhì)越好。由圖3可知,少量的小麥胚對面粉沉降值的影響較小,當(dāng)添加量超過6%時沉降值迅速增大,這是由于小麥胚中含有的脂肪有顯著的憎水性,促使沉降體積增大,使沉降值升高。

圖3 麥胚對沉降值的影響Fig.3 Effect of wheat germ on sedimentation volumes

2.3 麥胚添加對吸水率的影響

吸水率表示單位質(zhì)量的面粉和水在揉面缽中揉制形成面團(tuán)(峰值500 BU)所需要的加水量,是反映加工面制食品加水量的一個重要指標(biāo)。面團(tuán)的黏性、塑性、彈性,受面筋網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)和淀粉顆粒表面自由水和結(jié)合水的含量影響較大,所以吸水率的大小是評價面粉品質(zhì)好壞的參考指標(biāo)之一。由圖4可知麥胚的添加使面粉的吸水率逐漸增大,這是由于麥胚中含有較高的蛋白質(zhì)和纖維素,這兩種物質(zhì)都能促進(jìn)面團(tuán)調(diào)制過程中吸水率的提高。此外麥胚中含有的脂類在面團(tuán)調(diào)制過程中起到乳化作用,導(dǎo)致面粉吸水率的增大。

2.4 麥胚對面團(tuán)形成時間和穩(wěn)定時間的影響

形成時間是指從面團(tuán)開始加水揉制,到面筋網(wǎng)絡(luò)充分形成所需要的攪拌時間。穩(wěn)定時間是指粉質(zhì)曲線穿過500 BU所占用的時間,它能夠反映面團(tuán)在揉制過程中的耐攪拌程度。形成時間、穩(wěn)定時間越長,則表明面粉的筋力越強(qiáng),面團(tuán)的加工性能越好。從圖5可以看出,隨著麥胚的添加比例增大,面團(tuán)的形成時間、穩(wěn)定時間總體呈下降趨勢;當(dāng)麥胚添加比例較小時,穩(wěn)定時間有增加的趨勢,當(dāng)麥胚比例增高時,穩(wěn)定時間又迅速降低。說明麥胚的添加可以減少面團(tuán)的揉制時間。少量的添加麥胚可以增強(qiáng)麥胚的耐攪拌性,當(dāng)添加比例較大時又使面團(tuán)的耐攪拌性迅速降低。這是由于麥胚中含有的脂類在比例較小時可以與麥谷蛋白形成少量復(fù)合體,使面筋網(wǎng)絡(luò)增強(qiáng);麥胚比例增大到一定程度,大量的脂類會消耗相當(dāng)量的麥谷蛋白、麥膠蛋白,從而使面筋網(wǎng)絡(luò)弱化。

圖4 麥胚添加對吸水率的影響Fig.4 The effect of wheat germ on absorption rate

圖5 麥胚添加對形成時間及穩(wěn)定時間的影響Fig.5 The influence of wheat germ on formation time and stability time

2.5 麥胚對粉質(zhì)指數(shù)的影響

粉質(zhì)指數(shù)是用來綜合地評價面團(tuán)的彈性、強(qiáng)性和抗機(jī)械操作性的指標(biāo)。粉質(zhì)質(zhì)量指數(shù)主要是估測小麥粉筋力的大小,其值越高,面團(tuán)筋力越大。由圖 6可以看出,隨著麥胚粉比例的增加,粉質(zhì)指數(shù)呈降低趨勢;當(dāng)添加比例小于2%時,面粉粉質(zhì)指數(shù)變化不明顯,當(dāng)添加比例大于2%時,粉質(zhì)指數(shù)迅速下降。這說明麥胚添加量小于2%時,小麥粉的粉質(zhì)質(zhì)量無明顯變化,隨后粉質(zhì)指數(shù)迅速降低,當(dāng)麥胚粉添加量超過10%時,粉質(zhì)指數(shù)降低到47,此時小麥粉呈現(xiàn)弱筋粉的性質(zhì)。

圖6 麥胚添加對粉質(zhì)指數(shù)的影響Fig.6 The effect of wheat germ on the quality index

2.6 麥胚對面團(tuán)延伸度的影響

面團(tuán)延伸度是指條狀面團(tuán)從開始拉伸到斷裂時延長的長度,延伸度數(shù)值越大則表明面團(tuán)的面筋網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)、延伸性和可塑性越好。由圖6可知麥胚的添加量小于4%時面團(tuán)的延伸度呈增大趨勢,隨后延伸度迅速下降。說明少量的麥胚可以增強(qiáng)面團(tuán)的延伸性和可塑性,大量的添加會使面團(tuán)的延伸性和可塑性變差,使面團(tuán)的加工性能變?nèi)酢?/p>

圖7 麥胚添加對延伸度的影響Fig.7 The effect of wheat germ on extension

3 結(jié)論與討論

麥胚粉的添加能夠明顯改變小麥粉的加工性能。隨著麥胚比例的增高,面粉的吸水率和沉降值呈升高趨勢;麥胚的添加對面團(tuán)的加工性能影響具有兩面性,在麥胚的比例小于4%時,面粉的濕面筋含量、面筋指數(shù)、拉伸度呈增加趨勢;當(dāng)比例超過4%時,面團(tuán)的濕面筋含量、面筋指數(shù)、拉伸度開始下降,面團(tuán)的加工品質(zhì)變差。麥胚的添加可以減少面團(tuán)形成的揉制時間;少量的添加可以增強(qiáng)麥胚的耐攪拌性,當(dāng)添加比例較大時又使面團(tuán)的耐攪拌性迅速降低。

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