面团改良剂对玉米-小麦混合饺子粉面团稳定时间的影响

张钟宇，翟爱华

（黑龙江八一农垦大学食品学院，大庆163319）

我国玉米资源丰富，开发前景巨大，但由于玉米自身不含面筋蛋白，缺乏黏弹性，柔韧性差，玉米产品开发受到了极大制约，玉米在生产加工中存在无法将玉米粉和成有弹性的面团的问题，限制了玉米粉在面制品中的应用范围，因此解决玉米粉面团的弹性与筋性问题变得刻不容缓。饺子对小麦粉的要求是在中筋粉范围内[1]，一般要求稳定时间在4～5 min，湿面筋含量32%～35%，为了改善玉米粉在饺子粉中的应用效果，一般要提高玉米粉的黏弹性，以便提高其在饺子粉中的添加比例。提高玉米粉的黏弹性主要有两种方法，其一为利用微生物与酶法联合改性普通玉米粉，使普通玉米粉黏性增加；其二可以通过向普通玉米粉中添加天然面团改良剂的方法来实现。本试验在前期试验的基础上利用微生物（嗜热链球菌、保加利亚乳杆菌、植物乳杆菌、嗜酸乳杆菌）与酶法（纤维素酶、葡萄糖氧化酶）联合改性普通玉米粉，使普通玉米粉细胞结构发生改变，黏性增加，改性后的玉米粉安全可靠，但由于此方法增加的玉米粉黏度并不足以使改性后的玉米粉制成玉米面团，因此将改性玉米粉与小麦粉混合后，再通过添加天然面团改良剂的方法使混合饺子粉面团面筋含量增加，黏弹性增加。

由于饺子粉对筋性要求较高，将改性玉米粉添加到小麦粉中会降低面团的稳定时间。面团流变学指标中以面团稳定时间最为重要，添加面团改良剂是增加面团稳定时间最行之有效的方法，因此了解不同天然面团改良剂对混合玉米粉面团稳定时间的影响显得尤为重要，对天然面团改良剂进行复配、扩大玉米制品的种类、改善人们的饮食结构具有重要意义。人们可以通过不同方法来控制面筋生成率和面筋质量，调制出不同性质的面团，制作不同种类的面制品[3]。谷阮粉可使面粉中的面筋与淀粉颗粒紧密地结合起来，形成组织细密、黏弹性良好的面团[4]。田菁胶能降低面条蒸煮损失率，效果良好[5]。瓜尔豆胶能减少面团吸水率，延长形成时间，增加稳定时间，使混合饺子粉面团粉质特性指标和流变学特性显著改善[6]。海藻酸钠可改变燕麦面团的微观结构，提高面团结构致密度[7]。沙蒿籽胶在面团中具有很强的络合黏着力，大大改善面团的流变学特性[8，9]。本试验研究不同天然面团改良剂、不同的添加比例对玉米-小麦混合饺子粉面团稳定时间的影响，为今后合成面团改良剂提供参考，制备玉米饺子配方粉，使其面团的流变学指标达到饺子粉的各项指标要求。

1 材料与方法

1.1 材料

改性玉米粉黑龙江八一农垦大学食品工艺实验提供。

小麦粉，河北邯雪面粉集团有限公司生产。

谷朊粉，张家港恒丰淀粉制品有限公司生产。

瓜尔豆胶，广州博峰贸易有限公司提供生产。

田菁胶，佳源生物科技有限公司提供生产。

海藻酸钠，连云港华宇海藻助剂有限公司提供生产。

1.2 仪器设备

粉质仪，T150型，德国Brabender公司生产。

1.3 试验方法

1.3.1 谷朊粉对混合饺子粉面团稳定时间的影响

将谷朊粉按照1%、3%、5%、7%、9%的比例分别加入改性玉米粉与小麦粉的混合饺子粉（30∶70）中，充分混合均匀后将添加谷朊粉的混合饺子粉放入粉质仪的揉面钵中，加盖并启动揉面器，揉和1min后开盖，立即用滴定管自揉面钵右前方加蒸馏水，并在25 s内完成加水，加水量根据经验使粉质曲线峰值中线在500±20F.U.范围内。待揉面器停止搅拌，即完成揉和全过程，得粉质曲线及粉质曲线各指标值。

1.3.2 瓜尔豆胶对混合饺子粉面团稳定时间的影响

将瓜尔豆胶按照0、0.2%、0.5%、0.8%、1.1%的比例分别加入改性玉米粉与小麦粉的混合饺子粉中，测定方法参照1.3.1。

1.3.3 田菁胶对混合饺子粉面团稳定时间的影响

在混合饺子粉中加入田菁胶，分别使田菁胶所占比例是玉米-小麦混合饺子粉的0、0.1%、0.3%、0.5%和0.7%，测定方法参照1.3.1。

1.3.4 海藻酸钠对混合饺子粉面团稳定时间的影响

在混合饺子粉中加入海藻酸钠，分别使海藻酸钠所占比例是玉米-小麦混合饺子粉的0、0.1%、0.2%、0.3%和0.4%，测定方法参照1.3.1。

1.3.5 对比试验

参考谷朊粉、瓜尔豆胶、田菁胶及海藻酸钠添加的单因素实验结果及文献资料，将四种改良剂按照玉米-小麦混合饺子粉质量的8%、0.6%、0.5%及0.2%的比例进行混合，得复配面团改良剂，将复配面团改良剂加入混合饺子粉中，充分混合均匀，将加入复配面团改良剂的混合饺子粉、未加入面团改良剂的混合饺子粉和小麦粉三者进行对比。分别将其放入粉质仪的揉面钵中进行粉质曲线的绘制。

1.3.6 混粉粉质特性测定

采用德国 Brabender公司生产的粉质仪（Farinograph），参照小麦面粉粉质特性分析法（GB/T14614-93、ISO5530-1-1988）对混粉粉质特性进行测定[10]。

1.4 数据处理及分析方法

采用EXCEL软件中的绘图工具处理试验数据。

2 结果与分析

2.1 谷朊粉对混合饺子粉面团稳定时间的影响

由图1可知：谷朊粉添加量为0（空白）时：即改性玉米粉与小麦粉比例为30∶70时，混合饺子粉面团稳定时间为3.6min。混合饺子粉中谷朊粉含量从0增加至3%的过程中，面团稳定时间变化较小；谷朊粉含量继续增加至9%，面团稳定时间呈不断增加趋势，且增加幅度明显高于谷朊粉添加量小于3%时面团稳定时间的增加幅度。

谷朊粉又称活性面筋粉、小麦面筋蛋白，由麦胶蛋白和麦谷蛋白组成，是从小麦粉中提取出来的天然蛋白质，其蛋白质含量在80%左右，蛋白质吸水膨胀后，蛋白质的空间结构发生变化，水分与蛋白质分子表面的亲水基相结合，随着吸收水分的不断延续，蛋白质分子内部的疏水基外翻，水化了的极性基团内聚，体积膨胀，蛋白质分子间形成稳定的次级键，从而形成具有高黏弹性的蛋白质空间网络结构。

改性玉米粉与小麦粉以30∶70的比例混合后降低了面团中蛋白质含量，由于玉米粉中淀粉含量较高，改性玉米粉的加入使得面团淀粉含量增加。将谷朊粉加入玉米-小麦混合饺子粉中，提高混合饺子粉面团的蛋白质含量，混合饺子粉吸水后，在大量的面筋蛋白作用下，散在的淀粉颗粒被包裹在蛋白质所形成的三维空间网络结构中。谷朊粉添加越大，蛋白质网络结构越坚固，使得面团搅拌耐力增加，面团不易流变，且稳定时间延长。谷朊粉添加量大于5%时，玉米-小麦混合饺子粉面团稳定时间大于4.0 min，符合饺子专用粉（中筋粉）的要求。当谷朊粉添加量达到9%时，混合饺子粉面团过硬，弹性较差，综合考虑，确定谷朊粉添加量最适范围为5%～7%。

图1 谷朊粉添加量对面团稳定时间的影响Fig.1 The effect ofwheatgluten on paste stability

2.2 瓜尔豆胶对混合饺子粉面团稳定时间的影响

由图2可知：瓜尔豆胶添加量为0（空白）时，混合饺子粉面团稳定时间为3.6min。混合饺子粉面团稳定时间随瓜尔豆胶添加量的增加呈波动式变化，即先减小后增加。瓜尔豆胶添加量增加至0.2%时，面团稳定时间最小为2.7min；瓜尔豆胶添加量继续增加，面团稳定时间增加，且均大于空白样品面团的稳定时间。

瓜尔豆胶成分是以5～80万的配糖键结合的半乳甘露聚糖，即由甘露糖和半乳糖（2∶1）组成，它具有很高亲水性，含有大量亲水基团，它能迅速与水结合形成氢键，是一种能溶于水的氢化水解多糖类胶体。可以在低浓度下形成高黏度溶液。这种溶胶多糖可通过主链间氢键等非共价键的作用力形成具有黏弹性的连续的三维空间凝胶网络结构。瓜尔豆胶添加量小于0.2%时，瓜尔豆胶形成的网络结构没能将面团中散在的淀粉颗粒充分的包裹在一起，使面团结构松散易流变，最终导致面团稳定时间下降；当瓜尔豆胶添加量大于0.2%时，随着添加量的增加，复合粉面团稳定时间出现先快速上升后平缓增加的趋势。这是由于散在的淀粉颗粒被完全包裹在瓜尔豆胶溶液形成的网络结构中，面团结构致密，耐搅拌能力强，在粉质曲线上形成二次峰，面团稳定时间增加。瓜尔豆胶添加量大于0.5%时，混合粉面团稳定时间大于4.0min，符合饺子专用粉（中筋粉）的要求。由于植物胶类物质添加较多时，混合粉面团胶味过重，因此瓜尔豆胶不易添加过多，其最适添加范围为0.5%～0.8%。

图2 瓜尔豆胶添加量对面团稳定时间的影响Fig.2 The effect of guar gum on paste stability

2.3 田菁胶对混合饺子粉面团稳定时间的影响

由图3可知：田菁胶添加量为0（空白）时，混合饺子粉面团稳定时间为3.6min。混合饺子粉面团稳定时间随田菁胶添加量的增加呈波动趋势，即先减小后增加。田菁胶添加量增加至0.3%的过程中，面团稳定时间从3.6min减少至2.5min；田菁胶添加量继续增加，面团稳定时间大幅增加，且均大于空白样品面团的稳定时间。

田菁胶是一种半乳甘露聚糖胶，它具有较好的亲水性，与瓜尔豆胶类似，能在较低浓度的溶液中形成高黏性胶体，同时田菁胶又具有交联性能，它可与周围体系中存在的金属离子发生络合，增加混合饺子粉面团的空间框架结构。田菁胶添加量小于0.3%时，田菁胶形成的网络结构没能将玉米-小麦混合饺子粉中散在的淀粉颗粒充分的包裹在一起，导致面团结构松散易流变；田菁胶添加量大于0.3%时，高黏度的溶液将淀粉颗粒完全包裹，在粉质曲线上也形成了二次峰，使面团稳定时间增加。由于瓜尔豆胶较田菁胶贵，为降低成本，后续试验将瓜尔豆胶与田菁胶配合使用。当田菁胶添加量达到0.5%时，复合面团的稳定时间达到4.1 min；田菁胶添加量大于0.7%时，复合面团胶味过重，稳定时间增加缓慢。因此田菁胶的最适添加范围为0.5%～0.7%。

图3 田菁胶添加量对面团稳定时间的影响Fig.3 The effectof sesbania gum on paste stability

2.4 海藻酸钠对混合饺子粉面团稳定时间的影响

由图4可知：海藻酸钠添加量为0（空白）时，混合饺子粉面团稳定时间为3.6min。随海藻酸钠含量的增加，混合饺子粉面团稳定时间增加。海藻酸钠添加量为0.1%时，面团稳定时间为4.0min；当海藻酸钠添加量增加至0.4%时，面团稳定时间达到6.9min。海藻酸钠添加量的增加，大幅度的增加了混合饺子粉面团稳定时间。

将海藻酸钠添加到玉米-小麦混合饺子粉中，在水的作用下，能与淀粉、蛋白质等物共溶，海藻酸钠网络结构加固了面筋蛋白的网络结构，淀粉颗粒被很好的包裹在海藻酸钠和面筋蛋白形成的网络结构中，因而使面团网络结构致密程度增加，面团稳定时间增加。海藻酸钠添加量大于0.1%，使玉米-小麦混合饺子粉面团稳定时间大于4.0min，符合饺子专用粉（中筋粉）的要求。当海藻酸钠添加过多时，混合粉面团黏性过大，面团表面光滑程度下降，因此海藻酸钠最适添加量范围是0.1%～0.3%。

图4 海藻酸钠添加量对面团稳定时间的影响Fig.4 The effectof algin on paste stability

2.5 对比试验

在单因素试验及参考文献的基础上，确定两种复合改良剂配方组合分别为，第1种为单因素选定的最佳影响值，谷朊粉7%、瓜尔豆胶0.6%、田菁胶0.5%和海藻酸钠0.2%；第2种为实测稳定时间较佳的配比，谷朊粉8%、瓜尔豆胶0.6%、田菁胶0.5%和海藻酸钠0.2%。分别将这两种复合改良剂加入混合饺子粉中，混合均匀，测定面团稳定时间，得到加入第二种复合改良剂的混合饺子粉面团稳定时间较长为5.2min，而加入第1种复配改良剂的混合饺子粉面团稳定时间为4.5min，最终确定复配改良剂的优化配方组合为谷朊粉8%、瓜尔豆胶0.6%、田菁胶0.5%和海藻酸钠0.2%。将加入最优复合改良剂的混合饺子粉面团稳定时间，与未添加复配改良剂的玉米-小麦混合饺子粉和小麦粉的稳定时间作对比，考察三种面粉改良方式对面团稳定时间的影响，结果如图5所示。

图5 面团稳定时间对比试验Fig.5 Comparison of paste stability

由图5可见，添加最优复配面团改良剂的混合饺子粉的面团稳定时间达到了5.2 min，远远高于不加改良剂的混合饺子粉面团稳定时间（2.4 min）以及小麦粉面团稳定时间（4.1 min），达到了国家标准中饺子专用型小麦中筋粉面团稳定时间的要求（4～5 min）[1]。这是由于改性玉米粉的加入使面团中面筋蛋白含量降低，面筋网络结构不牢固，面团稳定时间降低。但复配面团改良剂的添加，增加了面筋蛋白的含量，增强了空间面筋网络结构，增强了面团致密结构，延长了面团稳定时间，达到饺子专用粉的要求。

3 结论

3.1 谷朊粉、瓜尔豆胶、田菁胶、海藻酸钠四种面团改良剂对改性玉米粉-小麦粉复合粉面团稳定时间具有显著地改良作用。

3.2 当复合面团改良剂优化组合分别为谷朊粉8%、瓜尔豆胶0.6%、田菁胶0.5%和海藻酸钠0.2%时，添加复配面团改良剂的混合饺子粉的面团稳定时间达到了5.2min，远远高于不加改良剂的混合饺子粉面团稳定时间（2.4 min）以及小麦粉面团稳定时间（4.1min），达到了国家标准中饺子专用型小麦中筋粉面团稳定时间的要求（4～5min）。

3.3 复配面团改良剂可使面团稳定时间增加，提高混合饺子粉粉质特性，为玉米饺子专用粉的调配提供基础性数据。

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