李向阳 董海洲 刘传富 郭玉秋 刘 潇
(山东农业大学食品科学与工程学院,泰安 271018)
大豆是中国重要的植物蛋白资源,大豆蛋白不仅不含胆固醇,而且氨基酸比例平衡,属于完全蛋白[1]。大豆还含有对人体生理机能有特殊作用的功能性成分,如大豆异黄酮、皂苷、低聚糖、膳食纤维、大豆多肽等[2-5]。油脂工业的副产物豆粕是我国大豆蛋白的重要来源,位居其他植物蛋白资源之首。然而豆粕大多作为饲料用于畜产养殖业[6],只有少量低温压榨生产大豆油脱脂后的豆粕用于食品配料。因此,在中国优质蛋白质资源十分紧缺的情况下,开展大豆蛋白在食品工业的应用研究,拓展大豆蛋白质资源的用途,提高大豆蛋白的利用效率,是食品从业者及食品行业急需解决的重大难题。
挂面具有制作简单、烹调快捷、使用方便、经济实惠的特点,深受城乡居民的喜爱[7-9]。但是,挂面的最大缺点在于蛋白质含量很低,营养价值不高。随着人们生活水平的提高,膳食结构、饮食观念的转变,食品的多样化、优质化、方便化已成为一种趋势,同样对挂面营养要求也越来越高,功能型、保健型挂面越来越受到人们的欢迎[10]。因此,在面制品中添加大豆蛋白,对于提高人们膳食健康水平具有十分重要的意义。
目前,国内虽有学者对大豆蛋白粉在面制品中的应用进行过研究,但添加量受到一定限制[11],这主要是由于大豆蛋白粉的加工性能与食品加工密切相关,影响其在食品加工中的用量、产品质量及生产功效。而溶解性是加工性能中的先决条件,溶解性的变化对产品的功能特性产生重大影响[12]。因此,本试验采用改性低温脱脂豆粕(高溶解性)为原料,研究了不同添加量对面团粉质特性、拉伸特性和挂面蒸煮特性、折断性能、质构、感官品质的影响,以期对实际生产提供技术支持,为大豆油脂企业副产物的综合利用提供理论指导。
1.1 材料
改性低温脱脂豆粕:山东万得福实业集团有限公司,含水率7.89%、灰分质量分数6.24%(干基)、脂肪质量分数0.48%(干基)、粗纤维质量分数2.35%(干基)、粗蛋白质量分数52.51%(干基)、氮溶解指数79.23%;小麦粉:特一粉,山东泰安面粉厂,粗蛋白质量分数11.9%、含水率12.1%、灰分质量分数0.61%。
1.2 主要仪器和设备
JFID型粉质仪、JMLD150型拉伸仪:北京东孚久恒仪器有限公司;DMT-5型电动家用面条机:龙口市复兴机械有限公司;TA-XT2i型质构仪:英国SMS公司;CR-300型色差计:日本美能达公司。
1.3 试验方法
1.3.1 挂面制作及色泽测定
根据预备试验,选定制作挂面的面团含水率为37.5%,根据含水率计算出该样品的加水率,采用水温为25℃水和面,压延5遍。取压延至10 cm×4 mm×1 mm的面条,自然干燥后测定干面片色泽,以L*、a*、b*表示。挂面加水率计算公式[16]:
式中:改性大豆蛋白含水率为7.89%。
以小麦粉为基数,添加改性脱脂大豆蛋白粉的质量分数分别为0%、4%、6%、8%、10%替代小麦粉的用量,用以制作含不同添加量的改性脱脂大豆蛋白粉的挂面。改性大豆蛋白粉的添加采用干粉混合法,即将改性大豆蛋白粉与小麦粉在揉面钵中用粉质仪搅拌2 min,使其混合均匀。
1.3.2 面团粉质特性的测定
采用GB/T 14614—2006的方法,测定添加改性大豆蛋白粉的小麦粉粉质曲线。
1.3.3 面团拉伸特性的测定
在粉质特性测定结束后对得到的面团按照GB/T 14615—2006的方法进行拉伸特性的测定。
1.3.4 挂面烹煮特性的测定
挂面的最佳蒸煮时间测定:取20根长22 cm挂面,放入1 000 mL沸腾的蒸馏水中煮2 min后开始挑起1根挂面,用2块透明玻璃板压挤,随后每隔10 s 1次,观察挂面中间的白芯,并在接近挂面中间的白芯消失时随时进行试验,直至挂面中间的白芯消失为止,记录此时的时间,即为挂面的最佳蒸煮时间。
干物质吸水率:取20根长22 cm的挂面,称量(m1),然后置于500 mL沸水中煮至最佳蒸煮时间,捞出挂面,放在筛网上,沥干7 min再称量(m2),计算干物质吸水率,计算公式为:
式中:w为煮前挂面含水率。
干物质损失率:将干物质吸水率测定后剩余的面汤冷却至常温后,转入500 mL容量瓶中定容,混匀,量取10 mL面汤,倒入已恒质量的铝盒(m3)中,将铝盒放入105℃烘箱内烘至恒质量(m4),计算干物质损失率。该试验重复3次,取平均值,计算公式为:
式中:50为取样前面汤容积与取样面汤容积的比值。
1.3.5 挂面折断性能的测定
采用物性测试仪对生挂面进行折断性能的测定。探头A/STR,下压速度0.5mm/s,两探头的起始间距10 cm。记录挂面折断时的折断力和下降距离。每个样品测定10次,取平均值。
1.3.6 挂面的质构测定
称取10 g挂面,放入盛有400 mL沸水的烧杯中,在电磁炉上煮至最佳蒸煮时间,捞出沥干后用物性测试仪测定,每个样品测定10次,取平均值。
熟挂面硬度和咀嚼度的测定:采用物性测试仪对熟挂面进行切割试验,最大剪切力反映烹煮后挂面的硬度,切割能量反映烹煮后挂面的咀嚼度。探头 A/LKB,切割速度0.1 mm/s,形变90%。
熟挂面拉伸特性的测定:采用物性测试仪对熟挂面进行拉伸测试试验,最大拉力反映烹煮后挂面的拉伸性能,拉伸距离反映烹煮后挂面的弹性。探头A/SPR,两辊的起始间距4 cm,拉伸速度5 mm/s。
1.3.7 挂面感官评价
量取500 mL去离子水,煮沸,加入50 g挂面样品。煮到最佳蒸煮时间,立即将挂面捞出,以流动的自来水冲淋约10 s分置于碗中,由5位事先经过培训并有经验的人员进行感官评定。挂面感官评分根据商业部标准LS/T 3212—1992制定。挂面感官评分见表1。
表1 挂面评分标准
1.4 数据处理方法
采用Excel和SPSS13.0进行统计分析,每次试验重复3次。
2.1 改性脱脂大豆蛋白粉对面团粉质特性的影响
改性脱脂大豆蛋白粉对面团粉质特性的影响见表2所示。从表2可以看出,改性大豆蛋白粉对面团粉质特性有一定的影响,随改性大豆蛋白粉添加量的增加,面团的吸水率逐渐增大,这是由于改性大豆蛋白粉的吸水率高于小麦粉。面团形成时间在添加量8%时达到最大值,添加量超过8%时面团的形成时间显著下降(P<0.05)。面团的稳定时间随添加量的增加而增加,弱化度随添加量的增加而减少。添加量在0%~6%范围内,评价值随添加量的增加而增加,超过6%时,评价值开始降低,在添加量10%时评价值降到43,但仍高于对照。改性大豆蛋白粉的加入,即增加了面团的蛋白含量,又有效改善了面团的粉质特性。
表2 改性大豆蛋白粉对面团粉质特性的影响
2.2 改性大豆蛋白粉对面团拉伸特性的影响
将混合粉的面团经90 min醒发后对其拉伸特性进行测定,结果见表3。
表3 改性大豆蛋白粉对面团拉伸特性的影响
从表3可以看出,改性大豆蛋白粉的添加对面团拉伸特性存在显著影响(P<0.05)。随改性大豆蛋白粉添加量的增加,面团的延伸度显著降低(P<0.05)、拉伸比例显著增大(P<0.05),面团的拉伸能量和拉伸阻力随添加量的增加,在添加量8%分别达到最大值,添加量超过8%拉伸能量和拉伸阻力随添加量的增加反而有所下降,但拉伸能量和拉伸阻力在添加量10%时仍高于对照。说明添加改性大豆蛋白粉可以强化面团的筋力,降低面团延伸度[17]。添加量在8%时对面团的拉伸特性改良效果较好。
2.3 改性大豆蛋白粉对挂面特性的影响
2.3.1 改性大豆蛋白粉对挂面蒸煮品质的影响
从表4可以看出,随着改性大豆蛋白粉添加量的增加,挂面的最佳蒸煮时间和蒸煮吸水率不断增大,不同添加量差异显著(P<0.05);挂面的蒸煮损失率随添加量的增加而降低。说明改性大豆蛋白粉可提高挂面的耐煮性、适量添加能有效改善挂面的蒸煮品质。
表4 改性大豆蛋白粉对挂面蒸煮品质的影响
2.3.2 改性大豆蛋白粉对生挂面折断性能的影响
从图1可见,改性大豆蛋白粉添加量在0%~8%范围内,随添加量的不断增加,挂面的折断力和下降距离显著增加(P<0.05),添加量超过8%时,随添加量的增加而开始降低。说明添加适量的改性大豆蛋白粉能增加挂面的韧性,降低挂面的折断率,利于储藏运输。
图1 改性大豆蛋白粉对生挂面折断性能的影响
2.3.3 改性大豆蛋白粉对熟挂面质构特性的影响
从表5可以看出,添加改性大豆蛋白粉对熟挂面质地的影响差异显著(P<0.05),随着改性大豆蛋白粉添加量的不断增加,挂面的硬度和咀嚼性显著增加(P<0.05),在添加量8%时弹性达到最大值,而拉伸性在添加量6%时达到最大值,超过此值挂面的弹性和拉伸性反而有所减小,并且减少幅度较大。说明添加一定量的改性大豆蛋白粉可提高挂面的耐煮性,改善蒸煮后挂面的弹性和拉伸性能。
表5 改性大豆蛋白粉对熟挂面质构的影响
2.3.4 改性大豆蛋白粉对挂面色泽的影响
改性大豆蛋白粉对挂面色泽的影响见表6。从表6可以看出,大豆蛋白粉的添加会对挂面的色泽造成一定程度的影响。随着大豆蛋白粉添加量的增加,产品的色泽逐渐变暗,亮度(L*)逐渐下降,红度(a*)和黄度(b*)逐渐增加。
表6 改性大豆蛋白粉对挂面色泽的影响
2.3.5 改性大豆蛋白挂面感官评价
挂面的感官评价见表7。从表7可以看出,添加改性大豆蛋白粉可改善挂面的感官品质,随添加量的增加挂面的感官评定在添加量8%时达到最大值,添加量超过8%时挂面的感官评价有所降低。这是由于添加过量的改性大豆蛋白粉会导致面筋的功能特性遭到破坏,影响挂面粘性、表观状态、光滑度、风味以及挂面的色泽和适口性等,使得挂面的质量受到影响。
表7 改性大豆蛋白粉对挂面感官评分的影响
3.1 随改性大豆蛋白添加量的增加,面团的吸水率和稳定时间逐渐增大,弱化度逐渐降低;添加量在6%~8%范围内对面团的粉质特性改善效果较好,在添加量8%时对面团的拉伸特性改良作用最大。
3.2 随改性大豆添加量的增加,挂面的最佳蒸煮时间、蒸煮吸水率、硬度和咀嚼性不断增加,挂面的色泽逐渐加深,挂面的蒸煮损失率逐渐降低,挂面的折断率、下降距离和熟挂面的硬度、咀嚼性随添加量的不断增加在添加量8%时分别达到最大值,而拉伸性在添加量6%时达到最大值。
3.3 综合分析混合粉的粉质、拉伸特性,并通过测试生、熟挂面的品质以及对挂面的感官评定,确定改性大豆蛋白粉的最佳添加量为质量分数8%。
[1]刘志胜,李里特,辰巳英三.大豆蛋白营养品质和生理功能研究进展[J].大豆科学,2000,19(3):263-268
[2]毛峻琴,宓鹤鸣.大豆异黄酮的研究进展[J].中草药,2000,31(1):61-64
[3]唐传核,杨晓泉,彭志英.大豆皂甙最新研究概况[J].大豆科学,2001,20(1):60-65
[4]聂凌鸿,宁正祥.大豆膳食纤维研究开发与应用[J].粮食与油脂,2001,12:38-40
[5]张智,孙凌雪.大豆蛋白活性肽在相关行业中的应用[J].中国调味品,2003(5):11-13
[6]王新.中国的大豆市场和豆粕市场[J].中国油脂,2005,30(12):69-71
[7]刘传富,董海洲,张绪霞.绿茶营养保健挂面的研制[J].中国粮油学报,2008,23(2):39-41
[8]葛秀秀.中国面条颜色及其影响因素研究[D].北京:中国农业科学院,2003
[9]付蕾,田纪春,盛锋,等.变性淀粉对面条加工品质的影响[J].中国粮油学报,2010,26(1):20-24
[10]杜连起,赵永光,刘玉灵.甘薯茎尖粉在挂面生产中的应用[J].农业工程学报,2008,24(8):275-278
[11]朱克瑞.添加大豆蛋白粉的面粉国内外研究进展(上)[J].农业机械,2011(23):42-46
[12]刘传富,王兆升,董海洲,等.挤压膨化对豆渣加工特性影响的研究[J].食品与发酵工业,2008,34(12):102-105
[13]郑慧,王敏,吴丹.超微处理对苦荞麸理化及功能特性影响的研究[J].食品与发酵工业,2006,32(8):5-9
[14]王金水,张长付,郭录峰.绿豆分离蛋白功能特性研究[J].中国粮油学报,1998,13(2):36-39
[15]朴金苗,都凤华,齐斌.马铃薯分离蛋白的溶解性和乳化性研究[J].食品科学,2009,30(17):91-94
[16]李向阳,刘传富,刁恩杰,等.大豆分离蛋白对面团特性及挂面品质的研究影响[J].中国粮油学报,2009,24(9):19-23
[17]卢蕊,董海洲,刘传富,等.挤压对低温脱脂花生粕氮溶指数的影响[J].食品工业科技,2012,33(1):119-121,124.