茶叶粉对小麦面粉流变学及糊化特性的影响

冉隆贵，高 翔,3，肖 斌，陈良超，董 剑,3

(1.西北农林科技大学农学院，陕西杨凌 712100； 2.西北农林科技大学园艺学院，陕西杨凌 712100；3.陕西省小麦工程技术研究中心/陕西省小麦新品种培育研究中心，陕西杨凌 712100)



茶叶粉对小麦面粉流变学及糊化特性的影响

冉隆贵1，高 翔1,3，肖 斌2，陈良超2，董 剑1,3

(1.西北农林科技大学农学院，陕西杨凌 712100； 2.西北农林科技大学园艺学院，陕西杨凌 712100；3.陕西省小麦工程技术研究中心/陕西省小麦新品种培育研究中心，陕西杨凌 712100)

为进一步提高茶叶在食品工业中的应用范围，以小麦西农538(中筋)为供试材料，分别添加0、2%、4%、6%、8%和10%的绿茶、红茶和黑茶3类茶叶粉于面粉中，并对其进行面团流变学特性及糊化特性分析。结果表明，3类茶叶粉均可显著改善面团的流变学特性及糊化特性。随着茶叶粉添加量的增加，面团吸水率均显著增大；添加2%～10%的绿茶粉及6%～10%的黑茶粉，面团的形成时间和稳定时间均显著提高，弱化度均显著降低。添加6%的绿茶粉时，面团的拉伸能量和最大拉伸阻力增幅均达到最大值，延伸度出现小幅度升高的拐点；添加4%的红茶粉，面团的拉伸面积显著增大，继续增加添加量则变化不明显；黑茶和红茶粉添加量分别大于4%和6%时，面团延伸度均显著降低。面粉中添加适量的茶叶粉可改善面粉的品质，绿茶粉的添加对面团网络结构形成速度和面团筋力的改良效果大于红茶粉和黑茶粉。面粉糊化的峰值黏度、低谷黏度、最终黏度、峰值时间、回生值随着茶叶粉添加量的增大均呈不同幅度的降低趋势；3类茶叶粉对面粉糊化的热稳定性具有不同程度的改善作用。

茶叶粉；面粉；粉质特性；拉伸特性；糊化特性

生物化学和医学研究已证明，在茶叶的化学成分中，有机化合物约有450种以上，无机矿物质达到15种以上[1-2]。茶叶不仅具有很高的营养价值，也具有一定保健功能。为了养生需要，茶叶食品的消费呈现快速的上升势头。目前，国内外以茶叶为原辅料开发的营养食品非常多，如茶叶饮料、茶叶面包和茶叶饼干等。在众多类型的茶叶食品中，含茶面制食品是较大的一类[3]。添加茶叶到面制品中，不仅可以提升面制品的营养、保健功能，而且能赋予产品独特风味和色泽。在面制品生产过程中，添加茶叶会对面团的理化性质和成品的品质造成一定影响[4-5]。面团的流变学特性及面粉糊化特性与面制品质量密切相关。目前，有关茶叶在面制品中的应用多集中于绿茶粉添加对面团流变学特性的影响[4-6]，也有红茶和绿茶粉影响低筋面粉流变学特性的研究[7]。另外，还有较多关于茶叶提取物，如茶多酚[8]、茶叶蛋白质[3]、茶多糖[9]等对面粉流变学影响的报道。本试验选用人们日常最习惯饮用的绿茶、红茶和黑茶作为供试材料，将其粉碎成细末状添加到面粉里，进行面粉流变学及糊化特性的分析，探索不同种类茶叶粉对小麦面粉品质的影响，以期为茶叶功能面制品开发提供参考。

1　材料与方法

1.1材 料

中筋小麦西农538由西北农林科技大学小麦育种中心提供；用紫阳群体品种生产加工的绿茶、红茶和黑茶由西北农林科技大学茶叶研究所提供。

1.2方 法

1.2.1茶叶粉与面粉的制备

茶叶粉：用高速电动研磨机粉碎成品茶叶8～10 min，过100目筛子。绿茶粉4 ℃密封干燥保存备用，红茶粉和黑茶粉常温密封干燥保存备用。

面粉：参照李硕碧等[10]的方法润麦24 h后，用专用实验磨粉机(德国Brabender公司)制粉。制备好的面粉在常温下熟化备用。

1.2.2茶叶主要成分的测定

茶叶粉中蛋白质按凯氏定氮法测定；游离氨基酸按照GB/T8314-2013法测定；茶多糖按照GB/T8313-2008法测定；咖啡碱按照GB/T8312-2013法测定；茶多酚按照GB/T8313-2008法测定；水分按照GB/T8304-2013法测定。

1.2.3面团粉质特性测定

将0、2%、4%、6%、8%、10%的茶叶粉添加到面粉里(面粉以300 g质量为基准，以14%湿基为标准校正其实际质量)，根据ICC标准NO.115/1方法，用Farinograph-E电子粉质仪(德国Brabender公司)进行面团粉质特性测定。

1.2.4面团拉伸特性测定

处理同1.2.3，根据国际标准(ICC标准NO.114/1)方法，用Farinograph-E电子粉质仪制备面团，用Extersograph-E电子拉伸仪(德国Brabender公司)进行面团拉伸特性测定(面团醒发室温度保持在30 ℃)。

1.2.5面粉糊化特性的测定

处理同1.2.3，用RVA-3D型快速黏度仪(澳大利亚 New sport Scientific公司)进行测定。选用RVA通用ICC标准方法：NO.162，STD 1，测定程序为起始温度为50 ℃，960 r·min-1混合10 s，测定速度为160 r·min-1。糊化阶段从50 ℃升至95 ℃，用时4 min 42 s；95 ℃恒温2 min 30 s；从95 ℃降温至50 ℃，耗时3 min 48 s，50 ℃恒温2 min，整个测定共计13 min。结果用Thermal Cycle for Windows配套软件进行分析。

1.3数据分析

试验重复3次。采用 Exce1 2003进行数据统计分析，利用SPSS 16.0进行相关性和差异显著性分析。

2　结果与分析

2.1供试茶叶粉基本成分

由表1可知，3种茶叶主要成分含量存在一定的差异，绿茶粉的蛋白质、游离氨基酸和茶多酚含量最高，分别达31.50%、5.00%和28.30%。黑茶粉的茶多糖含量(2.64%)最高。3类茶叶主要成分的差异可能与茶叶的加工方式和采摘季节有关系。

2.2茶叶粉对面粉流变学特性的影响

2.2.1茶叶粉对面团粉质特性的影响

由表2可见，3类茶叶粉均显著提高了面团的吸水率。随着绿茶粉添加量的增大，面团的形成时间和稳定时间均显著增大；弱化度显著降低；粉质质量指数显著提高。随着红茶粉和黑茶粉添加量的增大，面团的形成时间和稳定时间均先减小再增大；弱化度均先升高再降低；粉质质量指数均先降低再升高。添加2%～6%的红茶粉及2%的黑茶粉，面团的形成时间均低于对照；添加2%～4%红茶粉和黑茶粉，面团的稳定时间均低于对照，说明添加少量的红茶粉和黑茶粉，对面团的面筋蛋白网络结构具有破坏和稀释作用。添加2%～10%绿茶粉及添加6%～10%红茶粉和黑茶粉，面团的形成时间和稳定时间均明显提高，说明绿茶粉及适量的红茶粉和黑茶粉均对面团的形成时间和稳定时间具有促进作用。总体上，添加3类茶叶粉均能不同程度的延长面团形成时间和稳定时间、降低面团的弱化度、提高面团的粉质质量指数。

由表3可见，绿茶粉、红茶粉和黑茶粉的添加量与面团吸水率均呈极显著正相关。面团吸水率显著提高，有利于面制品出品率的提高。绿茶粉与面团的形成时间和稳定时间呈极显著正相关，说明添加绿茶粉可延长面团网络结构形成速度，增强面团筋力。红茶粉与面团的形成时间和稳定时间均呈正相关。黑茶粉与面团的形成时间和稳定时间显著正相关，说明红茶粉和黑茶粉添加对面团的筋力及韧性均有一定的改良效果。绿茶粉与面团弱化度呈极显著负相关，红茶粉和黑茶粉与面团的弱化度均呈负相关。

表1　茶叶的主要成分含量Table 1　Major components in tea 　%

表2　3类茶叶粉对面团粉质特性的影响Table 2　Effect of 3 tea powder on dough farinograph properties

CK：对照。同列同类型茶叶数据后不同字母表示不同添加量间差异达到5%显著水平。表4、6同。

CK：Control.Different letter following date at same column and tea type mean significant difference at 5% level among different addition.The same as table 4 and table 6.

表3　3类茶叶粉与粉质参数的相关系数Table 3　Correlation coefficients between 3 tea power and farinograph parameters

*:P<0.05；**:P<0.01;表5和表7同The same as table 5,7.

表4　3类茶叶粉对面团拉伸特性的影响Table 4　Effect of tea powder additions on dough extensograph properties

2.2.2茶叶粉对面团拉伸特性的影响

由表4可知，随着3类茶叶粉添加量的增加，总体上，面团的拉伸面积、拉伸阻力和最大拉伸阻力均有不同幅度的增大，最大拉伸比显著增大，面团的延伸度明显减小。添加6%绿茶粉时，面团的拉伸面积和最大拉伸阻力达到最大；面团的延伸度为127 mm，后随着添加量的增大而减小。面团的最大拉伸比随绿茶增加量的增加而显著提高，但在4%、6%和8%的添加量间差异不显著。所以，4%～8%的绿茶粉添加量是对面团的拉伸性能改良效果较优。添加4%红茶粉时，面团的拉伸面积显著增大，后随着添加量的增大差异不显著。添加4%以上黑茶粉、6%以上红茶粉，面团延伸度均显著降低。说明添加4%以上黑茶粉和6%红茶粉时，面团的筋力明显增强。

由表5可知，绿茶与面团的拉伸面积呈正相关，与面团的拉伸阻力呈极显著正相关，与面团的最大拉伸阻力呈显著正相关，与面团的延伸度呈显著负相关。红茶粉和黑茶粉与面团的拉伸面积、拉伸阻力、最大拉伸阻力、最大拉伸比例均呈极显著正相关，与面团的延伸度均呈极显著负相关。由此可知，3类茶叶粉对面团拉伸特性的影响有一定差异，在食品生产中选择合适的添加类型和添加量非常重要。

表5　3类茶叶粉与面团拉伸参数的相关性Table 5　Correlation coefficients between tea powder additions and extensograph properties

表6　3类茶叶粉对面粉糊化特性的影响Table 6　 Effect of tea powder on flour pasting properties

2.3茶叶粉对面粉糊化特性的影响

由表6可见，面粉的峰值黏度、低谷黏度、最终黏度、回生值、糊化时间均随着3类茶叶粉添加量的增加呈不同程度的降低趋势。由表7可知，3类茶叶粉与崩解值呈负相关，与回生值和糊化时间均呈极显著负相关。绿茶粉与面粉的峰值黏度、低谷黏度和最终黏度均呈极显著负相关；红茶粉和黑茶粉与面粉的峰值黏度、低谷黏度、最终黏度均呈显著负相关。3类茶叶粉与面粉糊化温度相关性较低。总体上，面粉中添加3类茶叶粉，除了对糊化温度影响很小外，对其他糊化参数均有明显影响，3类茶叶粉对面粉糊化特性的影响趋势一致，但不同种类的茶叶粉对其影响幅度有差异。

表7　3类茶叶粉与面粉糊化参数的相关性Table 7　Correlation coefficients between tea powder with flour pasting properties

3　讨 论

面团的流变学特性是面团物理性能的表现，是评价面团品质特性的主要指标。本研究发现，添加3类茶叶粉均显著提高了面团的吸水率。这可能是因为茶叶的主要成分茶多酚、茶多糖、游离氨基酸等都是亲水物质，这些亲水物质能够增强面团的持水力[6-7]；也可能是因为茶叶中的糖类和蛋白质等物质与面粉的蛋白质相互作用，进一步完善了面筋的形成结构，使面筋网络结构形成所需要的饱和水分有所增加。黄赟赟等[7]研究认为，在相同添加量下，添加绿茶粉面团的吸水率增幅大于添加红茶粉，而本研究中3类茶叶粉在相同添加量下，面团的吸水率差异并不明显。本研究发现，3类茶叶粉均可使面团形成时间和稳定时间增大，绿茶粉对面团的筋力改善效果明显大于红茶粉和黑茶粉，与黄赟赟等[7]研究结果一致。这可能是因为茶叶粉中的蛋白质、茶多糖等物质对面筋网络的形成具有促进作用。已有研究表明，小麦粉中面筋含量和蛋白质含量越高，小麦面团的耐揉能力越强[11]；陆 晨等[3]研究发现，添加少量的茶叶蛋白质会对面团流变学起到改良作用；汪文明等[9]研究发现，茶多糖中的多糖与蛋白质呈紧密结合态。

本研究中，在相同添加量下，绿茶粉使面团的拉伸面积、拉伸阻力和最大拉伸阻力增大幅度大于红茶粉和黑茶粉；面团延伸度降低幅度大于红茶粉和黑茶粉。面团的拉伸面积越大，表明面筋越强；面团的拉伸阻力越大，面团的韧性越好；面团的延伸度体现面团的流散性和面筋网络的膨胀能力，延伸性小，表示面团筋力强，不易流变[12]。说明添加绿茶粉使面团筋力和韧性增强幅度大于红茶粉和黑茶粉，这与黄赟赟等[6]研究结论一致。适量的茶叶粉，会对面团的筋力、弹性和延展性起到促进作用，过量添加茶叶粉，反而会阻塞面筋的空间网络结构，会使面团变硬，流散性变差，导致拉伸阻力增大，延伸度减小。在食品加工中，不仅参考拉伸特性参数的合理性，还要考虑到食品的口感和色泽。

面粉的糊化特性是影响其加工品质的一个重要特性。面粉的峰值黏度、低谷黏度和最终黏度主要和淀粉的浓度有关[13]。把茶叶粉添加到面粉里，由于茶叶中淀粉含量甚微，造成面粉(混合粉)的淀粉浓度降低；另外，随着茶叶粉添加量的增大混合粉里的茶多糖、茶多酚、氨基酸等亲水物质随之增大，亲水物质增强了面粉糊化时混合物结合水的能力，使得糊化的峰值黏度、低谷黏度和最终黏度降低。崩解值反映淀粉颗粒在加热过程中的稳定性，崩解值越小，面粉糊的热稳定越好，面粉糊化的抗剪切力和耐搅拌力越强[14]。本研究中，3类茶叶粉添加量与崩解值均呈负相关，表明添加一定量的茶叶粉均能使面粉糊化的抗剪切力和耐搅拌力改善。面粉糊化的回生值与测试产品的质地密切相关，反映面粉糊化后，冷糊的稳定性及老化能力[14]，回生值降低，说明冷糊的稳定性增强、淀粉的老化速度降低。茶叶抑制淀粉老化可能与茶叶中的茶多酚、茶多糖等有关。研究证明，茶多酚具有很强氧化性能和消除自由基的能力，可以作为抗氧化剂延长食品的货架期[15-16]；张春媛等[17]研究发现，茶多糖有延缓小麦淀粉回生的能力；周裔彬等[18]研究发现，面包粉里添加1%～2%的茶多糖可以抑制其老化速度；陈金娥等[19]研究证实，添加茶叶粉能有效延长食品保鲜期。目前关于黑茶粉和红茶粉对面粉糊化的影响少有报道，Ahmad等[4]和Li等[5]有关绿茶粉对面粉糊化影响的研究结果与本研究结果相吻合。

综上所述，添加3类茶叶粉对面粉的品质均有一定的改良效果，本研究可以为茶叶功能面制品的开发提供理论参考。

[1]李 娟,活 泼,杨海燕.茶叶功效成分研究进展 [J].浙江科技学院学报,2005,17(4):285-289.

LI J,HUO P,YANG H Y.Research advances in functional compositions of tea [J].JournalofZhejiangUniversityofScienceandTechnology,2005,17(4):285-289.

[2]刘 萍.红茶和绿茶中茶多酚提取工艺研究 [J].天津农学院学报,2010,17(4):39-43.

LIU P.Studies on extraction technologies of tea polyphenols from different types of tea [J].JournalofTianjinAgriculturalUniversity,2010,17(4):39-43.

[3]陆 晨,张士康,朱科学,等.茶叶蛋白质对面团流变学特性的影响 [J].食品工业科技,2012,33(8):146-149.

LU C,ZHANG S K,ZHU K X,etal.Effect of tea protein on the rheological properties of wheat dough [J].ScienceandTechnologyofFoodIndustry,2012,33(8):146-149.

[4]AHMAD M,BABA W N,WANI T A,etal.Effect of green tea powder on thermal,rheological & functional properties of wheat flour and physical,nutraceutical & sensory analysis of cookies [J].JournalofFoodScienceandTechnology,2015,52:5799-5807.

[5]LI M,ZHANG J H,ZHU K X,etal.Effect of superfine green tea powder on the thermodynamic,rheological and fresh noodle making properties of wheat flour [J].FoodScienceandTechnology,2012,46:23-28.

[6]黄赟赟,朱跃进,王兴国,等.超绿活性茶粉对不同筋度小麦粉面团流变学特性的影响 [J].茶叶科学,2013,33(2):185-191.

HUANG Y Y,ZHU Y J,WANG X G,etal.Farinograph and extensograph characteristics of wheat dough added with UGA-TP [J].JournalofTeaScience,2013,33(2):185-191.

[7]黄赟赟,张士康,朱跃进,等.红茶和绿茶全茶粉对小麦粉面团流变学特性的影响 [J].中国茶叶加工,2015(4):31-34,76.

HUANG Y Y,ZHANG S K,ZHU Y J,etal.Impact of black tea-powder and green tea-powder on wheat dough rheological characteristics [J].ChineseTeaProcessing,2015(4):31-34,76.

[8]胡建辉,沈建霞,张 蕾,等.茶多酚对两种类型面团流变特性的影响 [J].食品工业科技,2015,36(3):285-288.

HU J H,SHEN J X,ZHANG L,etal.Effect of tea polyphenols on the rheological properties of two kinds of dough [J].ScienceandTechnologyofFoodIndustry,2015,36(3):285-288.

[9]汪文明,周裔彬.茶多糖对小麦粉流变性的影响 [J].食品与发酵工业,2007,33(3):27-31.

WANG W M,ZHOU Y B.Effect of tea polysaccharide on rheology of wheat flours [J].FoodandFermentationIndustries,2007,33(3):27-31.

[10]李硕碧,高 翔,单明珠,等.小麦高分子量谷蛋白亚基与加工品质 [M].北京:中国农业出版社,2001:8.

LI S B,GAO X,SHAN M Z,etal.The High Molecular Weight Glutenin Subunits and Industrial Quality of Wheat [M].Beijing:China Agriculture Press,2001:8.

[11]LANG C E,NEISES E K,WALKER C E,etal.Effect of additives on flour water dough mixograms [J].CerealChemistry,1992,69(6):587-591.

[12]李宁波,王晓曦,于 磊,等.面团流变学特性及其在食品加工中的应用[J].食品科技,2008(8):35-38.

LI N B,WANG X X,YU L,etal.Dough rheology properties and its application in the food processing industry[J].FoodScienceandTechnology,2008(8):35-38.

[13]姜小苓,李小军,冯素伟,等.蛋白质和淀粉对面团流变学特性和淀粉糊化特性的影响 [J].食品科学,2014,35(1):44-49.

JIANG X L,LI X J,FENG S W,etal.Effects of addition of different amounts of gluten and starch on wheat dough rheological properties and starch pasting characteristics [J].FoodScience,2014,35(1):44-49.

[14]刘 瑞,冯佰利,晁桂梅,等.苦荞淀粉颗粒及淀粉糊性质研究 [J].中国粮油学报,2014,29(12):31-36.

LIU R,FENG B L,GAO G M,etal.The properties of tartary buckwheat starch granules and starch paste [J].JournaloftheChineseCerealsandOilsAssociation,2014,29(12):31-36.

[15]LU T,LEE C,MAU J,etal.Quality and antioxidant property of green tea sponge cake [J].FoodChemistry,2010,119(3):1090-1095.

[16]胡 思,李 华,陆启玉.茶多酚在食品工业中的应用研究进展 [J].粮食与油脂,2015,28(7):1-4.

HU S,LI H,LU Q Y,Application progress of tea polyphenols in the field of food Industry [J].GrainandOil,2015,28(7):1-4.

[17]张春媛,张海华,张士康,等.茶多糖对小麦淀粉老化影响研究 [J].食品工业,2014,35(10):1-4.

ZHANG C Y,ZHANG H H,ZHANG S K,etal.Effect of tea polysaccharides on retrogradation of wheat starch [J].TheFoodIndustry,2014,35(10):1-4

[18]周裔彬,汪东风,宛晓春,等.茶多糖对面包粉及其淀粉糊化和老化特性的影响 [J].农业工程学报,2009,25(Z1):228-232.

ZHOU Y B,WANG D F,WAN X C,etal.Effects of tea polysaccharide on gelatinization and aging properties of bread flour and its starch [J].TransactionsoftheCSAE,2009,25(Z1):228-232.

[19]陈金娥,丰慧君,张海容.红茶、绿茶、乌龙茶活性成分抗氧化性研究 [J].食品科学,2009,30(3):62-66.

CHEN J E,FENG H J,ZHANG H R.Effects of actlve ingredients in black tea,green tea and oolong tea on antioxidant capability [J].FoodScience,2009,30(3):62-66.

Effect of Tea Powder on Rheological and Pasting Properties of Wheat Flour

RAN Longgui1,GAO Xiang1,3,XIAO Bin2,CHEN Liangchao2，DONG Jian1,3

(1.College of Agronomy,Northwest A&F University,Yangling,Shaanxi 712100,China; 2.College of Horticulture,Northwest A&F University,Yangling,Shaanxi 712100,China; 3.Wheat Engineering Research Center of Shaanxi Province/New Varieties Cultivation of Wheat Engineering Research Center of Shaanxi Province,Yangling,Shaanxi 712100,China)

In order to provide reference for the further application of tea powder in food development and processing,rheological and pasting properties of common wheat flour Xinong 538 were investigated by adding different proportion(0,2%,4%,6%,8% and 10%) of tea powders. The results show that three kinds of tea powder improve wheat flour dough rheological and pasting properties obviously.Dough water absorption capacity is increased significantly with increasing proportion of tea powder gradually. 2%-10% green tea and 6%-10% black tea powder increase dough development and stability time obviously but decrease degree of softening. Tensile energy and maximum tensile resistance of dough reach a peak and extensibility reaches a turn point of raise by adding 6% green tea powder. With the proportion of black tea powder increased to 4%,extensibility of dough reaches a platform. In contrast,dough extensibility was reduced significantly,when the addition more than 4% black tea powder and 6% red tea powder,respectively. Adding the right amount of tea powder can improve flour quality,but adding green tea powder had better effect on the formation of dough network structure and dough strength than those of red and black tea powder. Peak viscosity,trough viscosity,final viscosity,peak times and setback of wheat flour were decreased gradually with increasing proportions of three tea powders. Three kinds of tea powder,as additive agents,enhance heat stability of dough pasting with various degrees. In the pasting properties analysis,the reduction of the setback is meaningful to prolong shelf life of food.

Tea powder; Wheat flour; Farinograph properties; Extensograph properties; Pasting properties

2016-04-19

2016-05-20

陕西省科技统筹创新重点难题指标项目(KTZB02-01); 国家现代农业产业技术体系研究项目(CARS-3-2-47)

E-mail： rlg@nwsuaf.edu.cn

S512.1；S312

A

1009-1041(2016)09-1234-07

网络出版时间：2016-08-31

网络出版地址：http://www.cnki.net/kcms/detail/61.1359.S.20160831.1651.030.html