辣椒/牛肉粉對小麥面團復(fù)合體系流變學(xué)特性的影響

錢鑫,連勝青,謝樂,李良怡,胡瀚,張家銘,趙野,周文化*

1(中南林業(yè)科技大學(xué) 食品科學(xué)與工程學(xué)院,湖南 長沙,410004) 2(稻谷及副產(chǎn)物深加工國家工程實驗室,湖南 長沙,410004)

小麥粉是人們主食(面條、饅頭)常用的原料之一,隨著人們生活水平的提高以及飲食觀念的變化,注重風(fēng)味口感的同時對營養(yǎng)價值的關(guān)注度也越來越高,因此對面制品類產(chǎn)品的多樣化和功能化有更高需求[1]。目前相關(guān)研究顯示,在面團中添加谷物類、果蔬類、中草藥類及香辛料等功能性食材,可以改善面團的色澤和口感,增強面制品的營養(yǎng)價值,同時提高其產(chǎn)品附加值,深受廣大消費者的喜愛[2-4]。調(diào)味粉是指食品加工或烹調(diào)中能夠調(diào)整或調(diào)和食物口味的一種粉狀的食品加工輔料,已被證實成分中有多種生物活性物質(zhì),包括黃酮類化合物、酚類化合物、皂苷和生物堿等,具有較高的藥用價值和保健價值[5]。目前關(guān)于調(diào)味粉在面團及面制品中的研究還相對較少,UTAMA-ANG等[6]研究發(fā)現(xiàn),用干蒜粉和干胡椒粉質(zhì)量比為4∶1,添加量為2%所制成的風(fēng)味米粉具有較好的物理、化學(xué)、質(zhì)構(gòu)和感官特性,可作為一種風(fēng)味和活性成分兼具的功能性食品。BALESTRA等[7]研究發(fā)現(xiàn),生姜粉添加為3%的面包具有較好的流變特性,感官接受度也最高。ISSAOUI等[8]研究發(fā)現(xiàn)肉桂和石榴皮粉的加入改變了面包的流變特性,提高了強化面團的營養(yǎng)價值,且這種新產(chǎn)品也更加得到消費者的青睞。

辣椒粉作為一種常見的調(diào)味粉,含有較多的不溶性膳食纖維,同時富含多種生物活性物質(zhì),如辣椒素、類胡蘿卜素、黃酮類化合物、維生素和礦物質(zhì)等[9-14]。牛肉粉經(jīng)高溫高壓烹飪、均質(zhì)研磨,噴霧干燥及包裝等工藝加工而成,具有獨特的牛肉風(fēng)味和營養(yǎng)價值,含有較高蛋白質(zhì)含量,具有人體所需要的多數(shù)必需氨基酸(蘇氨酸、賴氨酸)及微量元素,還具有低脂肪、低膽固醇等優(yōu)點,對增強人體抗病力、細胞活力和器官功能均有顯著作用[15-19]。國內(nèi)相關(guān)研究顯示,將肉粉加入到面制品中,可以改善面制品的品質(zhì)特性和營養(yǎng)特性[20-22]。添加辣椒粉制作成生鮮面可以有較好的感官特性,并延長了貯藏階段的保鮮期[23]。將辣椒粉和牛肉粉加入到小麥粉中可以改善面團的色澤和口感,增強人們的食欲,從口感和營養(yǎng)方面提升面制品產(chǎn)品,可以兼得營養(yǎng)、美味、健康的特點。而目前市面上所售賣的調(diào)味粉種類繁多,且大多是以復(fù)合調(diào)味粉(由多種單一調(diào)味粉及改良劑復(fù)合而成,如五香粉、雞精等)為主,在研究復(fù)合調(diào)味粉對面團及面制品的影響方面,由于成分較為復(fù)雜分析起來較為困難,所以受到了限制。為了促進今后調(diào)味粉對面制品行業(yè)的多樣化發(fā)展,研究單一調(diào)味粉及2種單一調(diào)味粉之間的交互作用對面團流變學(xué)特性的影響有很高的研究價值和意義。

目前,關(guān)于調(diào)味粉(辣椒粉、牛肉粉)對小麥面團流變學(xué)特性的研究還未有涉及,流變學(xué)特性在很多食品的生產(chǎn)制作中是十分重要的,它關(guān)系到產(chǎn)品的機械加工特性、加工條件及最后成品的品質(zhì)[24-25]。從應(yīng)力或應(yīng)變的作用方式來看,食品流變學(xué)可分為動態(tài)流變學(xué)和靜態(tài)流變學(xué)[26]。由于儀器的限制,實際面團的形變過程較為復(fù)雜,對于無限大或無限小(零剪切)的面團的流動特性無法測出,這就需要用模型進行擬合計算。對于小麥面團而言,最為常用數(shù)學(xué)擬合模型為冪律模型[27-28]、Burgers模型[29-31]對面團流變特性進行分析。其中,面團的流變特征值(黏性、彈性、柔量及恢復(fù)率等)是面團的加工特性和品質(zhì)特征最好的表征手段[32]。

于是本研究旨在在前期的研究基礎(chǔ)上評價辣椒粉、牛肉粉及兩者不同質(zhì)量比對小麥面團加工特性的影響,從面團流變學(xué)特性的角度進行探究,以期為今后調(diào)味粉在面制品中的實際生產(chǎn)應(yīng)用和質(zhì)量控制,及調(diào)味面制品多樣化發(fā)展提供一定的理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

小麥粉(理化指標(biāo):水分含量為12.90%,碳水化合物含量為71.15%,蛋白質(zhì)含量為12.46%,脂肪含量為2.83%,灰分含量為0.62%,淀粉含量為62.18%,膳食纖維為1.34%),湖南南泥灣食品廠;牛肉粉、辣椒粉(辣椒粉的理化指標(biāo):水分含量為10.16%,碳水化合物含量為58.91%,蛋白質(zhì)含量為13.68%,脂肪含量為8.44%,灰分含量為8.81%,淀粉含量為2.92%,膳食纖維為47.57%。牛肉粉的理化指標(biāo):水分含量為6.87%,碳水化合物含量為4.31%,蛋白質(zhì)含量為63.54%,脂肪含量為21.92%,灰分含量為3.37%),湖南省嘉品嘉味生物科技有限公司。

1.2 儀器與設(shè)備

JH-HS型鹵素快速水分分析儀,泰州宜信得儀器儀表有限公司;Micro-doughLAB2800型全自動微型粉質(zhì)儀,瑞典Perten公司;DHR-2型流變儀,美國沃特斯公司。

1.3 實驗方法

1.3.1 混合面粉的制備

將調(diào)味粉(辣椒粉、牛肉粉)按照不同質(zhì)量比(1∶0、1∶1、1∶2、1∶3、1∶4、0∶1)進行混配,經(jīng)過前期預(yù)試驗,控制調(diào)味粉的添加量恒定為6%代替部分小麥粉,從而制備混合面粉樣品,并分別命名如表1所示。

表1 混合面粉樣品的配方Table 1 Formula of mixed flour sample

1.3.2 粉質(zhì)特性測定

按GB/T 14614—2019測定混合粉粉質(zhì)特性,共5個參數(shù)值:吸水率、形成時間、穩(wěn)定時間、公差指數(shù)以及帶寬。

1.3.3 流變學(xué)特性分析

在線性黏彈性區(qū)域內(nèi),用動態(tài)振蕩法測定了面團的基本流變特性。先確定面團樣品的最佳吸水率,以制備完全發(fā)育好的面團樣品,將面團樣品靜置5 min以允許松弛和溫度穩(wěn)定,然后將面團放在平板之間,探頭的直徑是40 mm,間距1 mm,當(dāng)探頭降下后修剪邊緣多余面團,立刻將密封蓋蓋上,防止測試過程中失去水分。在1 Hz的恒定振蕩頻率下,應(yīng)變從10-2%增加到102%,對面團樣品的線性黏彈性區(qū)域的極限進行測試[33],最終確定面團樣品最適應(yīng)變條件為0.1%,應(yīng)力和應(yīng)變之間存在線性關(guān)系。

1.3.3.1 面團的頻率掃描測定

在線性黏彈區(qū)域內(nèi)測定恒定壓力的預(yù)試驗條件下,頻率掃描測定在0～20 Hz進行,溫度恒定為25 ℃,選擇0.1%的恒定應(yīng)變幅度,將所獲得的實驗數(shù)據(jù)由冪律模型進行數(shù)據(jù)擬合[34],如公式(1)、公式(2)所示:

G′(ω)=K′·ωn′

(1)

G″(ω)=K″·ωn″

(2)

式中:G′為儲能模量;G″為損耗模量;ω為角頻率,rad/s;K′、K″、n′、n″為實驗常數(shù)。

1.3.3.2 面團的蠕變-恢復(fù)測定

采用流變儀測定蠕變-恢復(fù)特性,在50 Pa的恒定應(yīng)力下進行,蠕變階段持續(xù)時間為60 s,允許樣品在撤出外力后樣品恢復(fù)形變,恢復(fù)階段持續(xù)時間為180 s[35]。蠕變的結(jié)果通常用柔量的形式表示,柔量的計算如公式(3)所示:

J(t)=γ(t)/σ

(3)

式中,J為柔量,Pa-1;γ為應(yīng)變;σ為蠕變試驗中施加的恒定應(yīng)力,Pa-1。

采用柔量參數(shù)(J)隨時間(t)的變化關(guān)系對蠕變-恢復(fù)試驗數(shù)據(jù)進行了分析,并用蠕變階段方程[公式(4)]和恢復(fù)階段方程[公式(5)]進行了參數(shù)Burger模型的擬合[36-37]。其中,Burgers模型是由一個開爾文模型(Kevin)和一個麥克斯韋(Maxwell)模型串聯(lián)組成[38]。

J(t)=JCo+JCm[1-exp(-t/λC)]+t/μCo

(4)

J(t)=Jmax-JRo-JRm[1-exp(-t/λR)]

(5)

式中,J為蠕變過程的柔量,t;JCo、JRo為第一要素胡克體彈性柔量,即瞬時柔量,Pa-1;JCm、JRm為延緩柔量Pa-1;t為時間,s;λC、λR為延緩時間,s;μCo為阻尼體黏滯系數(shù),即零剪切黏度,Pa/s;Jmax為蠕變試驗結(jié)束時獲得的最大蠕變?nèi)崃?Pa-1。

當(dāng)面團恢復(fù)率達到平衡時,評價的恢復(fù)率柔度Jr(Pa-1)由JRo和JRm之和計算[39]。用百分比恢復(fù)率表示的最大蠕變?nèi)崃康南鄬椥圆糠质褂霉?6)確定:

(6)

式中:Jmax是60 s蠕變階段的最大蠕變?nèi)崃恐?對應(yīng)于最大變形;Jr是恢復(fù)階段結(jié)束時的柔量值。

1.4 數(shù)據(jù)處理

使用SPSS 22對得到的實驗數(shù)據(jù)進行單因素方差分析,試驗結(jié)果用平均值±標(biāo)準(zhǔn)差表示。采用Duncan檢驗(P<0.05)來確定平均值之間的顯著差異,相關(guān)系數(shù)(R2)來評估模型的擬合精度。采用Origin 2018軟件進行數(shù)據(jù)統(tǒng)計及圖表繪制。

2 結(jié)果與分析

2.1 辣椒/牛肉粉對小麥面團復(fù)合體系粉質(zhì)特性的影響

穩(wěn)定時間是衡量面團品質(zhì)的最重要指標(biāo)之一[40],穩(wěn)定時間越長,表明面團的韌性越好,面筋的強度越大,加工性質(zhì)越好[41]。辣椒粉、牛肉粉及兩者不同質(zhì)量比的面團樣品粉質(zhì)特性的測定結(jié)果見表2。根據(jù)實驗結(jié)果顯示,與CK組相比,CP、BP組的粉質(zhì)各指標(biāo)作用效果表現(xiàn)出差異性。BP組的形成時間、穩(wěn)定時間均比CK組長,CP組的形成時間、穩(wěn)定時間均比CK組短。研究顯示,添加適量膳食纖維的成分會改善面團的流變學(xué)特性,使其形成時間、穩(wěn)定時間延長,但過量與面筋蛋白競爭水分,反而會影響面團的結(jié)構(gòu)的形成、吸水性和延展性[42-43]。CP組可能是由于添加辣椒粉過量從而導(dǎo)致較多的膳食纖維影響了其結(jié)構(gòu)的形成。對于MSP-1、MSP-2、MSP-3、MSP-4組來說,由于面團的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的形成不僅受到辣椒粉成分的影響,還受到牛肉粉成分的影響,較多的蛋白質(zhì)也會與面團競爭性吸水,對面筋網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)進行填充和鑲嵌。隨著混合調(diào)味粉中辣椒粉的所占比例的逐漸減小,穩(wěn)定時間先延長后縮短,公差指數(shù)先減小后增大,并呈現(xiàn)顯著性的差異(P<0.05),而帶寬均無顯著差異。MSP-3組相比于MSP-1、MSP-2、MSP-4組來說,吸水率較高,形成時間、穩(wěn)定時間最長,分別為1.9 min、1.85 min。MSP-3組與CK組相比,吸水率提高了3.33%,形成時間和穩(wěn)定時間分別延長了3.6%、15.1%。除此之外,MSP-3的公差指數(shù)較小,表明面團筋力較強。由表2可知,MSP-3組的穩(wěn)定時間延長,也側(cè)面反映了該質(zhì)量比的混合調(diào)味粉對小麥面團的韌性較好。由此可見,控制辣椒/牛肉粉的質(zhì)量比可以對小麥面團的粉質(zhì)效果產(chǎn)生更積極的影響,2種單一調(diào)味粉的交互作用會使面筋網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)及淀粉凝膠結(jié)構(gòu)之間的耦合效果更強,從而使面團的耐剪切力增強,在加工過程中表現(xiàn)為可以抵抗一定的破壞,穩(wěn)定性較高。

表2 辣椒/牛肉粉-小麥面團復(fù)合體系粉質(zhì)參數(shù)Table 2 Farinograph parameters of chilli /beef powder-wheat dough compound system

2.2 辣椒/牛肉粉對小麥面團復(fù)合體系頻率掃描試驗的影響

動態(tài)流變是指在頻率掃描模式下的流變行為,通過對黏彈性體施以振動或者周期變動的應(yīng)力、應(yīng)變下,產(chǎn)生振蕩剪切特征的研究方法。小麥面團中面筋蛋白具有黏彈性的網(wǎng)絡(luò)孔狀結(jié)構(gòu),并賦予了面團一定的機械性能。辣椒粉、牛肉粉及兩者不同質(zhì)量比的面團樣品經(jīng)流變儀掃描后所得的G′、G″及損耗角正切(tanδ)的結(jié)果如圖1所示。從整體上來看,在0～20 Hz隨著振蕩頻率的增加,所有面團樣品在高頻率下均比低頻率具有更高的G′和G″值,這表明受壓面團網(wǎng)絡(luò)的恢復(fù)是一個緩慢的過程,因為面筋網(wǎng)絡(luò)具有不完全彈性的性質(zhì)。在整個頻率范圍內(nèi),對照組和所有混合面團樣品的G′均比G″大,表明面團配方具有類固體彈性的性質(zhì)[44]。面團的這種類固體彈性行為可能歸因于隨著頻率的增加,面團中的淀粉顆粒起到了填充物的作用,增強了面筋的強度,并產(chǎn)生了很強的結(jié)合力,淀粉顆粒之間的排斥力在混合面團樣品中占主導(dǎo)地位,從而獲得更高的模量。由圖1可以觀察到,與CK組相比,BP組的G′、G″值升高,而CP組的G′、G″值降低。添加牛肉粉使小麥面團復(fù)合體系模量值升高的原因可能與小麥蛋白與牛肉蛋白之間發(fā)生交互作用有關(guān),使得小麥面團復(fù)合體系內(nèi)部分子鏈段之間的纏繞點增多,凝膠結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)加強。計紅芳等[45]研究發(fā)現(xiàn)豌豆蛋白和牛肉鹽溶蛋白之間交互作用增強,形成了更為致密的三維網(wǎng)絡(luò)凝膠結(jié)構(gòu)。根據(jù)實驗結(jié)果表明,在相同頻率的條件下,MSP-3組的G′、G″值達到最大,即達到最大彈性和黏性的狀態(tài),且面團的tanδ處于最小,且對比發(fā)現(xiàn)MSP-3組比BP組的tanδ更小。這也證明了辣椒粉和牛肉粉兩者之間復(fù)配可以產(chǎn)生比單獨牛肉粉更強的三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu),體系表現(xiàn)出更為優(yōu)越的黏彈性,從而導(dǎo)致模量值達到更高,進而影響辣椒/牛肉粉-小麥面團的類固體行為。

a-G′、G″;b-tanδ圖1 辣椒/牛肉粉-小麥面團復(fù)合體系的G′、G″和tanδ關(guān)系圖Fig.1 Relationship diagram of G′, G″, and tanδ of chilli/beef powder-wheat dough composite system

2.3 運用冪律模型對頻率掃描試驗擬合結(jié)果的評價

采用了冪律模型對頻率掃描的結(jié)果進行擬合,討論G′、G″與頻率之間的非線性關(guān)系,所得到的模量與振蕩頻率依賴關(guān)系的參數(shù)如表3所示。在0～20 Hz的測試頻率范圍內(nèi),G′,G″與振蕩頻率的關(guān)系可用冪律模型模擬,相關(guān)系數(shù)R2分別大于0.99和0.96,這說明本次擬合具有較高精度。其中,K為稠度系數(shù),K的數(shù)值在表中呈現(xiàn)的越大,則表明辣椒/牛肉粉對小麥面團樣品面筋增強效果越好。根據(jù)表3中K′、K″、n′和n″參數(shù)的取值可知,所有試驗組與對照組相比均差異顯著(P<0.05)。與CK組相比,CP組的K′和K″值均比CK組大,BP組的K′和K″值均比CK組小,除MSP-1外,MSP-2、MSP-3、MSP-4組的K′和K″值也均比CK組大。另外,表3中所有組面團樣品的K′均大于K″,表明了彈性特征占主導(dǎo)。K′和K″值也與上述機械圖譜中G′和G′的曲線趨勢呈現(xiàn)出一致性,這也說明了流變特征指標(biāo)K可做為流變特性的代表性參數(shù)進行研究。同時,n′和n″可以表示G′和G″的斜率,所有混合面團樣品的n值均小于1,也說明添加調(diào)味粉并未改變小麥面團的流體性質(zhì),復(fù)合體系仍表現(xiàn)為假塑性流體,呈現(xiàn)剪切稀化特性[46]。表3中MSP-3組的K值和n值分別為5 147.716 8、1 773.103 0,遠高于所有試驗組的面團樣品,說明該配比下兩者復(fù)配對內(nèi)部結(jié)構(gòu)面筋增強效果最好。而MSP-4組的n′比n″的值高,即隨著頻率的逐漸增加,G′增加幅度比G″快,從而導(dǎo)致面團的tanδ值逐漸變小。MSP-4組的K值和n值有所降低,推測可能是因該質(zhì)量比的混合調(diào)味粉的成分在小麥面團復(fù)合體系的內(nèi)部結(jié)構(gòu)中分布較為松散,從而G′和G″又呈下降趨勢。

表3辣椒/牛肉粉-小麥面團復(fù)合體系冪律模型擬合的參數(shù)Table 3 Parameters of power law model fitting of chilli/beef powder-wheat dough compound system

2.4 辣椒/牛肉粉對小麥面團復(fù)合體系蠕變-恢復(fù)試驗的影響

蠕變-恢復(fù)試驗是一種最典型的靜態(tài)黏彈性行為的體現(xiàn)的方法,可以通過對試驗樣品施加恒定應(yīng)力,從而測量隨時間相應(yīng)的變形,表征試驗樣品在一段時間內(nèi)的黏彈性行為[47]。當(dāng)受到恒定的應(yīng)力時,黏彈性材料,如面團,由于其部分恢復(fù)其初始結(jié)構(gòu)的能力,會呈現(xiàn)出對變形的非線性響應(yīng)[48],當(dāng)撤去應(yīng)力后,彈性材料隨著時間的延長會逐漸恢復(fù)其初始的結(jié)構(gòu)[49]。圖2顯示了辣椒/牛肉粉對小麥面團復(fù)合體系蠕變-恢復(fù)曲線結(jié)果。在蠕變試驗中,隨著時間的延長,面團結(jié)構(gòu)強度增加,應(yīng)變抗力變大,所有面團樣品柔量均出現(xiàn)上升的趨勢。而在卸載應(yīng)力后,所有面團樣品柔量均出現(xiàn)逐漸下降并呈現(xiàn)逐漸持平的狀態(tài)。由圖中可以觀察到,相對于CK組而言,CP組、MSP-1組的整個彈性柔量曲線均高于CK組,而BP組、MSP-2組、MSP-3組、MSP-4組的柔量曲線均比CK組較低。其中MSP-3組的柔量曲線達到最低,也表明MSP-3組所產(chǎn)生的應(yīng)變較小,面團結(jié)構(gòu)的基質(zhì)較強。研究表明,蛋白質(zhì)比例和分布會影響面團的強度和延展性[50]。圖2中通過控制牛肉粉和辣椒粉兩者之間的質(zhì)量比改變混合調(diào)味粉中蛋白質(zhì)和膳食纖維在復(fù)合體系的三維結(jié)構(gòu)的比例和分布,影響面團的蠕變-恢復(fù)特性,該結(jié)果也與頻率掃描的實驗結(jié)果保持一致。

圖2 辣椒/牛肉粉-小麥面團復(fù)合體系的蠕變-恢復(fù)曲線Fig.2 Creep-recovery curve of chilli/beef powder-wheat dough compound system

2.5 運用Burgers模型對蠕變-恢復(fù)試驗擬合結(jié)果的評價

將蠕變-恢復(fù)試驗結(jié)果進行Burgers模型擬合,描述了柔量與時間函數(shù)的變化趨勢,得到結(jié)果如表4所示。研究顯示,當(dāng)小麥面團在受到應(yīng)力時,面團中淀粉分子鏈內(nèi)的鍵長和鍵角發(fā)生變化,形成可以恢復(fù)的瞬時柔量(JCo),該柔量與時間沒有關(guān)系。而隨著時間的延長,面團中淀粉單個分子的鏈段開始發(fā)生運動,由卷曲狀向直鏈狀拉伸,面團發(fā)生延緩形變,相對應(yīng)的柔量為延緩柔量(JCm)[51]。延緩柔量對時間(應(yīng)力施加時間t以及延緩時間λ)有依賴性性。延緩時間λ值越小,表明面團的回復(fù)時間越短、彈性越好[52]。零剪切黏度(μco)可以用來表征面團在應(yīng)力消失時的流動情況,μco越大越難維持其原有形狀[53]。最大蠕變?nèi)崃?Jmax)被認(rèn)為是面團變形抗力的一個指標(biāo),用來表征面團結(jié)構(gòu)單元之間的結(jié)合強度,該值越小表示面團的內(nèi)部能量較高,結(jié)構(gòu)變強,抗形變能力越好[32]。

表4 辣椒/牛肉粉-小麥面團復(fù)合體系的蠕變-恢復(fù)曲線Burgers模型擬合的參數(shù)Table 4 Parameters of burgers model fitting for creep-recovery curve of chilli/beef powder-wheat dough compound system

在整個蠕變-恢復(fù)階段的過程中,由于牛肉粉和辣椒粉成分的差異,對小麥面團混合體系抵抗壓力的行為也表現(xiàn)各異。根據(jù)整個蠕變恢復(fù)試驗階段過程中的數(shù)據(jù)結(jié)果可以看出,在蠕變階段,BP組的瞬時柔量(JCo)和延緩柔量(JCm)與CK組相比顯著降低了50.26%和58.21%,在恢復(fù)階段,瞬時柔量(JRo)和延緩柔量(JRm)與CK組相比顯著降低了48.61%和56.27%。BP組的μco與CK組相比增大,CP組的μCo與CK組相比減小,這也說明了BP組在打破流動時所需要的能量較大,抵抗流動能力增強。且在同一時間的相同應(yīng)力的條件下,CP組與CK組相比Jmax增大,BP組與CK組相比Jmax減小,說明了BP組的抗形變較小,且BP組的Jr/Jmax為38.970 6%,說明了其恢復(fù)能力較好。這可能是當(dāng)面團承受恒定應(yīng)力時,添加牛肉粉可能對面筋網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)進行填充,結(jié)構(gòu)較為緊密,內(nèi)部分子鏈段相對較為困難,表現(xiàn)為抗變形能力較好,具有更低的瞬時變形和延緩變形,且當(dāng)消除應(yīng)力時具有較高的恢復(fù)能力。而辣椒粉由于具有較多的膳食纖維在面筋網(wǎng)絡(luò)中的鑲嵌不均,表現(xiàn)為結(jié)構(gòu)較為松弛,當(dāng)體系受到應(yīng)力時可能會影響該體系的流變特性。對于辣椒粉和牛肉粉兩者進行復(fù)配添加的面團樣品(MSP-1、MSP-2、MSP-3、MSP-4組)的數(shù)據(jù)結(jié)果來看,MSP-3組的瞬時柔量(Jo)和延緩柔量(Jm)均達到最小,λ值達到最小,從而證實了MSP-3組具有較高的彈性,這也與上述頻率掃描的結(jié)果也保持一致。除此之外,MSP-3組的μCo達到了最大為7.542 1,這一特性也表明MSP-3組在加工時有一定優(yōu)勢,在打破流動時需要的能量較大,可以維持其原有形狀不易發(fā)生流動,抗變形能力較強。另外,隨著牛肉粉的質(zhì)量比占比增大,Jmax呈現(xiàn)先變小后變大的趨勢。其中,MSP-3組的Jmax達到最小,與CK組相比額外降低了84.71%。研究顯示,呈現(xiàn)較低的柔量值和較高的零剪切黏度的面團往往表現(xiàn)出高彈性的恢復(fù)值[35]。MSP-3組的恢復(fù)階段的總彈性柔量(JRo+JRm)占面團最大蠕變?nèi)崃康?9.767 8%,Jr/Jmax達到最大,與CK組相比恢復(fù)率升高了35.39%,也驗證了這一觀點。綜上,辣椒粉和牛肉粉質(zhì)量比為1∶3時,2種單一調(diào)味粉成分之間的交互作用對小麥面團復(fù)合體系的面筋網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的鑲嵌和填充效果較好,因此MSP-3組表現(xiàn)出面團抗形變能力較好(較高的Jmax),不易黏彈性變形(較低的Jo和Jm),較難發(fā)生流動(較高的μco),彈性較好(較低的λC)和較強的恢復(fù)能力(較高的Jr/Jmax)。

3 結(jié)論

辣椒粉、牛肉粉以及兩者之間的質(zhì)量比對小麥面團的流變學(xué)特性均有較大的影響,經(jīng)過辣椒粉和牛肉粉合理質(zhì)量比可以改善小麥面團的黏彈性,使其品質(zhì)特性和加工適應(yīng)性達到更好。從獲得的實驗數(shù)據(jù)的結(jié)果來看,辣椒/牛肉粉對小麥面團復(fù)合體系的作用效果表現(xiàn)出差異性,辣椒粉由于含有較多的膳食纖維一定程度上會增加小麥面團的混合阻力,使得面團的形成時間、穩(wěn)定時間縮短,筋力減小,黏彈性表現(xiàn)較差,在受到應(yīng)力時表現(xiàn)為抗變形能力較差,易發(fā)生流動,且恢復(fù)力較差;而牛肉粉的加入對小麥面團產(chǎn)生了填充和軟化的作用,使面團的結(jié)構(gòu)彈性增強,表現(xiàn)為面團的形成時間、穩(wěn)定時間延長,筋力增強,黏彈性表現(xiàn)較好,抗變形能力增強。辣椒粉、牛肉粉兩者進行復(fù)配可以表現(xiàn)出較為堅實的彈性行為,面團模量值升高,恢復(fù)能力和抗變形能力較好。由此可以推斷出,辣椒/牛肉粉在質(zhì)量比為1∶3的條件下可以作為一種面筋增強劑,通過兩者之間相互作用使小麥面團內(nèi)部的三維面筋網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的分布和鑲嵌達到最佳,導(dǎo)致S—S共價交聯(lián)鏈增強,表現(xiàn)為面團基質(zhì)增強,在應(yīng)力條件下提供了抗變形能力,面團的可加工性較好。本實驗通過研究調(diào)味粉對小麥面團的流變學(xué)特性的影響,有助于進一步了解探究其對面制品(如鮮濕面、干掛面等)的加工特性的影響,為今后調(diào)味面制品奠定了一定的理論基礎(chǔ)。