小麦制粉过程中多酚氧化酶活性的分布情况

贾爱霞,王晓曦＊,王绍文,于中利,董秋晨,冯攀屹,刘亚楠,王罗云

(1.河南工业大学粮油食品学院,河南郑州 450052;2.中粮面业漯河有限公司,河南漯河 462000)

小麦制粉过程中多酚氧化酶活性的分布情况

贾爱霞1,王晓曦1＊,王绍文1,于中利2,董秋晨1,冯攀屹1,刘亚楠1,王罗云1

(1.河南工业大学粮油食品学院,河南郑州 450052;2.中粮面业漯河有限公司,河南漯河 462000)

选取两个面粉厂的系统粉作为试验材料,采用分光光度法测定其多酚氧化酶活性值,用色差计测定样品面片色泽.研究小麦制粉过程不同制粉工艺中,不同系统面粉中多酚氧化酶含量和活性的关系及变化,研究多酚氧化酶活性对面片色泽变化的影响.试验结果表明,各系统面粉中的多酚氧化酶活性值有越靠近后路系统活性值越高的趋势,多酚氧化酶活性值大的样品其面片的色泽褐变越明显.

小麦系统面粉;多酚氧化酶;面片色泽

0 引言

面制食品是我国人民的传统主食,在人们的膳食结构中占有非常重要的地位.随着人们生活节奏的加快,面条、水饺等面制半成品越来越受到人们的欢迎.在面制食品的加工制作和储藏过程中经常会出现颜色加深的现象即褐变.多酚氧化酶 (polyphenol oxidase,PPO)是造成面片褐变的主要原因之一[1],多酚氧化酶的作用是催化酚类物质发生氧化还原反应产生醌类物质,醌在植物体内发生自身聚合或与细胞内的蛋白质发生反应,产生褐变或黑色的沉积物,导致面制食品褐变[2].褐变不仅影响面制食品的外观品质,使白度降低,还影响其营养价值[1].小麦籽粒中的PPO主要分布在小麦籽粒的糊粉层和皮层中,面粉中混入的皮层特别是糊粉层的多少直接影响到PPO的活性.小麦加工过程中,不同系统的面粉中糊粉层及皮层的含量不同,因而其中 PPO含量有所不同,PPO活性也有所不同.小麦粉中 PPO的含量仅占籽粒总 PPO含量的 3%左右,但它是引起面基制品颜色褐变的主要原因,可解释面基制品颜色变异的 50%-70%[3].

1 材料与方法

1.1 试验材料

中粮面业漯河有限公司生产车间各系统面粉;郑州天地人面粉实业有限公司生产车间各系统面粉;pH=5.6的磷酸氢二钠 -柠檬酸缓冲溶液;0.1 mol/L邻苯二酚溶液.

1.2 仪器与设备

冷冻高速离心机:上海力申科学仪器有限公司;722N型可见分光光度计:尤尼柯 (上海)仪器有限公司;MinoltaCR410型色彩色差计:美能达实验设备有限公司;HH—4数显恒温水浴锅:国华电器有限公司;DMT—5型压面机:山东龙口复兴机械制造厂.

1.3 试验方法

1.3.1 各系统粉多酚氧化酶活性的测定

1.3.1.1 小麦多酚氧化酶酶液的提取

准确称取 2.0 g面粉,加入 0.1 mol/L、pH=5.6的磷酸氢二钠 -柠檬酸缓冲溶液 10 mL,间歇振荡,放入冰箱 (4℃)提取 24 h,在 4℃条件下10 000 r/min下离心 20 min,上清液即为粗酶液,置于 4℃冰箱中保存[4].

1.3.1.2 小麦多酚氧化酶活性的测定

在 25 mL离心管加入 0.1 mol/L、pH=5.6Na2HPO4-柠檬酸缓冲液 8 mL和 0.1 mol/L邻苯二酚溶液 2 mL,在 37℃水浴中预温 3 min.加入0.2 mL粗酶液混匀后在 420 nm处测定其吸光度,之后在 37℃水浴中精确反应 15 min测定其吸光度[4].

小麦多酚氧化酶活性计算:

式中:Appo——小麦多酚氧化酶活性,值越高活性

越大,g-1·min-1;

ΔA——15 min溶液吸光度增加值.

1.3.2 各系统面粉湿面片色泽的测定

1.3.2.1 湿面片的制作

参照 LS/T3202-936,稍作修改:称取 100 g面粉,加水量按照公式:加水量 =100×样品粉质仪吸水率 ×60%而定.水温约为 30℃,用筷子快速反复炒动成絮状,时间控制在 5 min以内,使料坯手握成团,经轻轻搓揉仍能成为松散的颗粒面团状,然后用 4层纱布封盆口,对料坯保湿熟化 5 min之后,进行压片.压片过程:选 3个挡:1,3,5.间距从 1到 3最后到 5.1挡处压片 -合片 -合片,3挡压片 -合片,5挡压片 -合片,共 7道.压过最后一道后,为了让面片中的水分分布更为均匀,将面片用湿纱布保湿,熟化 5 min后,用刀切下一部分面片,再用铝盒切成片状,每个样品要切12个面片,进行面片色泽测定[5].

1.3.2.2 湿面片色泽测定

用Minolta CR410型色彩色差计测定,测定时间间隔为 0、12、24 h.每次测定面片色泽位置保持不变.计算时间差内面片色泽变化量即为色差值.L＊值代表面片的白亮度,L＊值越大表明面片越白亮,ΔL＊表示湿面片不同时间段的 L＊变化值,ΔL＊为负值说明面片颜色是逐渐变暗,变深的,绝对值越大说明变暗变深的程度越大.

2 结果与分析

2.1 多酚氧化酶活性

按 1.3.1的方法测定各样品多酚氧化酶活性,结果见表1、表2.

表1 天地人各系统粉 PPO活性及面片色泽变化

表2 中粮漯河各系统粉 PPO活性及面片色泽变化

从表1、表2可以看出,各系统面粉中,尾磨系统和吸风打麸粉的 PPO活性值在这几个系统中最高,其次是皮磨、渣磨和重筛.这是因为小麦PPO主要分布在小麦籽粒的糊粉层[3],这几个系统的面粉中混入的皮层和糊粉层较多,所以 PPO含量相对较高,PPO活性值也相对较高[3].

从同一系统内的各样品进行比较可以看出,各个系统粉样从前路到后路,PPO活性都有逐步升高的趋势.

皮磨系统:天地人的整个皮磨系统中,从前路到后路 PPO活性值有明显的升高趋势.1B到 3B的各系统粉中的 PPO活性值保持在一个较低的水平,3B2相对较高,整个 4B系统的 PPO活性值都处于相对较高的水平,皮磨的 PPO活性值最高点出现在 4B1,4B2有所下降,4B3又有所回升;中粮漯河的整个皮磨系统中,1B～3B的 PPO活性值都处于一个相对较低的水平,没有明显的差别,4B的 PPO活性值明显高出前路皮磨很多.这是因为 1B～3B的各系统面粉中混入的皮层和糊粉层较少,而 4B的面粉为最后一道皮磨,皮层和糊粉层混入较多.

心磨系统:天地人和漯河中粮的整个心磨系统的 PPO活性值变化有极其相似的规律,从前路到后路的 PPO活性值有明显逐道增高的趋势,5M之前处于一个相对较低的水平,没有太大的区别,从 5M开始到 8M的 PPO活性值逐道递增的趋势很明显,8M达到心磨系统的 PPO活性最高值.中粮漯河的心磨分上下,5M到 8M中 PPO活性值基本是下交粉高于上交粉,8M下达到最高值.这是因为 4M前的心磨出的面粉以小麦的胚乳为主,皮层和糊粉层混入较少.事实上,5M后的心磨面粉来源较为复杂,不仅仅是上道心磨的物料.比如说 5M的物料也来自于 4B、DF1、XF1,这些系统的物料中都会有大量的皮层和糊粉层,因而出现了以上现象.

从整个制粉系统的物料来看,PPO活性值最高点出现在麸皮、胚芽、次粉和 8M中.

2.2 面片色泽变化

按 1.3.2的方法测定各样品的面片色泽变化,结果见表1、表2.

从表1、表2可以看出,新压的面片到放置12 h和从 12 h放置到 24 h的面片L＊值无一例外是逐渐减小的,L＊值越小表明面片越暗,ΔL＊的绝对值越大就说明面片中褐变越明显;各个系统的前路面粉相对来说面片色泽褐变程度比较小,后路的面粉褐变较严重.

天地人各系统粉的褐变最高值出现 4B、7M、8M、2T、XF和全麦.褐变较低的系统是前路皮磨和心磨、撞击磨等,在 1M和 2M粉样中面片褐变程度是最小的.中粮漯河各系统粉的褐变最高值出现在 4B、8M、D4、2T、次粉和全麦 ,褐变较低的系统是前路皮磨、前路心磨、撞击磨,前路的尾磨渣磨和重筛等.

从整个试验数据可以看出,随着 PPO活性值的增大,面片的褐变有逐步严重的趋势.天地人共测 54个系统面粉样品,用 SPSS分析可得 PPO活性值与面片放置 12 h时色泽褐变呈显著性正相关,相关系数是为 0.673,与面片放置 24 h时色泽褐变的相关系数为 0.550,呈显著性正相关;中粮漯河共测 47个系统面粉样品,用 SPSS分析可得PPO活性值与面片放置 12 h时色泽褐变呈显著性正相关,相关系数是为 0.744,与面片放置 24 h时色泽褐变呈显著性正相关,相关系数为 0.706.所以 PPO活性值与面片色泽的褐变呈显著性正相关.

3 结论

在小麦加工过程中,皮层和糊粉层混入较多的系统,面粉的 PPO活性较高;在相同的系统中,从前路到后路,多酚氧化酶的活性有逐步增高的趋势;面粉中多酚氧化酶活性与面片色泽的褐变呈显著正相关;随着面片放置时间的增长,面片色泽褐变程度加重;在相同的制粉系统中,越往后路的面粉的面片色泽越深,在相同的时间内褐变也较前路面粉更明显.

[1] 蔡华,王世清,乔玉强.小麦多酚氧化酶研究进展 [J].安徽科技学院学报,2007,21(2):19-23.

[2] 张晓.小麦面粉和制品色泽影响因素及多酚氧化酶活性研究[D].泰安:山东农业大学,2007.

[3] Svihus B,Uhlen A K,Harstad O M.Effect of starch granule structure associated components and processing on nutritive value of cereal starch[J].Animal Feed Science and Technology,2005,122:303-320.

[4] 李军红,蔡静平,黄淑霞,等.影响面团褐变因素的研究[J].中国粮油学报,2000(6):19-23.

[5] 张杰,孙卫政,林艳华.不同系统面粉面条制作品质研究 [J].粮食流通技术,2008(4):36-38.

D ISTR IBUTION OF POLYPHENOL OXIDASE ACTIV ITY DUR ING WHEATM ILL ING

J IA Ai-xia1,WANG Xiao-xi1,WANG Shao-wen1,YU Zhong-li2,DONGQiu-chen1,FENG Pan-yi1,L IU Ya-nan1,WANGLuo-yu1
(1.School of Food Science and Technology,Henan University of Technology,Zhengzhou450052,China;2.COFCO(Luohe)Co.,L td.,Luohe462000,China)

We determined the activity value of polyphenol oxidase(PPO)ofwheat flour streams from two flour mills by spectrophotography,and determined the color of the dough sheet samples by a colormeter.We studied the relationship between and the change of the content and the activity of PPO in different wheat flour streams during different flourmilling processes,and studied the influence of the PPO activity on the color of the dough sheet.The results showed that the PPO activity of each wheat flour stream sample had a trend that the activity value was higher if the wheat flour stream sample was closer to a rear system;and the dough sheet of the sample with high PPO activitywas obvious in browning.

wheat flour streams;polyphenol oxidase;color of dough sheet

TS210.1

B

1673-2383(2010)06-0029-04

2010-08-25

现代小麦产业技术体系建设项目

贾爱霞 (1983-),女,河北邢台人,硕士研究生,研究方向为粮食品质与加工.

＊通信作者