郭兴凤 王瑞红 崔会娟 孙小红 陈复生
(河南工业大学粮油食品学院,郑州 450001)
大豆蛋白酶水解产物的水解度对小麦粉及面条品质的影响
郭兴凤 王瑞红 崔会娟 孙小红 陈复生
(河南工业大学粮油食品学院,郑州 450001)
探讨了不同水解度的大豆蛋白酶水解产物对小麦粉及面条品质的影响,结果表明,添加不同水解度的酶水解产物后,小麦粉糊化特性的峰值黏度、最终黏度和最低黏度均比原小麦粉明显降低;除水解度为4.19%的水解产物外,添加其他水解度的酶水解产物的面团稳定时间均有所降低,弱化度增大;与原面粉面条相比,添加大豆蛋白酶水解产物后,面条的粘附性明显降低;添加不同酶水解产物的面条质构特性无显著性差异,添加水解度4.19%和7.45%酶水解产物的面条的拉伸特性与原小麦粉面条无显著性差异;当水解度超过5.34%后,面条的干物质损失率和蛋白质损失率明显增大。综合评价小麦粉和面条的品质指标,作为面条用粉时,添加的大豆蛋白酶水解产物的水解度4.19%为宜。
大豆蛋白酶水解产物 小麦粉 粉质特性 糊化特性 面条 质构特性
面条占亚洲面制品的30%~45%[1-2]。作为日常膳食中蛋白质的主要来源之一,小麦蛋白中的赖氨酸含量相对不足,而大豆蛋白含有丰富的赖氨酸,大豆蛋白与小麦粉复配可实现氨基酸互补,增加面制品的营养价值。研究发现,适量添加大豆蛋白对小麦粉及面条品质有改良的作用[3],但会使制品颜色变暗、有豆腥味等,面条感官评分降低[4-5]。
大豆蛋白经过蛋白酶水解后得到的小分子肽比大豆蛋白本身更容易被人体消化吸收,豆腥味减少,同时具有降血脂、抗疲劳、提高免疫力等生理功能[6-7],是一种优良的食品营养强化剂。目前,大豆蛋白酶水解产物主要用于饮料制品、肉制品和发酵食品中[8],而在面制品中的应用鲜见报道。
本试验将不同水解度的大豆蛋白酶水解产物添加到小麦粉中,研究混合粉的糊化特性、粉质特性和面筋特性,以及混合粉面条的质构特性,探求大豆蛋白酶水解产物在面条中添加的可能性。
1.1 试验材料
1.1.1 主要试验材料
大豆分离蛋白:山东谷神生物科技集团有限公司(蛋白质质量分数94.2%,N×6.25);中性蛋白酶(Neutrase 0.8 L):诺维信(中国)生物技术有限公司;大豆蛋白酶水解产物:自制,中性蛋白酶水解,水解度分别为3.67%、4.19%、5.43%、6.17%和7.45%(茚三酮比色法测定);小麦粉:郑州金苑面业有限公司,特一粉。
1.1.2 主要仪器
RVA-4型快速黏度仪:澳大利亚Newport科学仪器公司;FARINOGRAPH-E粉质仪:德国Brabender公司;Gluten Index面筋指数仪:瑞典Perten公司;DMT-10A电动家用面条机:山东龙口市复兴机械有限公司;TA-XT Plus物性仪:英国Stable Miero System公司。
1.2 试验方法
1.2.1 小麦粉糊化特性的测定
称量3.5 g样品(小麦粉+大豆蛋白酶水解产物),测定方法参考GB/T 14490—2008。
1.2.2 小麦粉粉质特性的测定
粉质特性按照GB/T 14614—2006的方法进行测定。
1.2.3 小麦粉面筋特性的测定
参照GB/T 5506.2—2008仪器法测定湿面筋含量。将湿面筋轻轻压在离心机的筛盒上,启动离心机,在转速6 000 r/min条件下离心60 s,保留在筛板上面筋质量与全部面筋质量的百分率即为面筋指数;将湿面筋在105℃烘箱中烘干至恒重,计算得到干面筋含量。
1.2.4 面条的制作方法
称取100 g小麦粉,按照粉质仪测定的最佳吸水量的44%加水,搅拌和面5 min,使料坯手握成团,放置20 min。调整电动面条机压辊间距为2.0 mm,压片、合片成型后,从压辊间距3.5 mm至1.0 mm依次压片,共轧6道,切成2.0 mm宽的面条备用。
1.2.5 面条最佳烹煮时间的测定
取1 000 mL蒸馏水煮沸,放入20根面条,2 min开始每隔30 s取出1根面条,3 min后每隔10 s取出1根面条,用玻璃片轻轻挤压,观察到面条中间白芯消失时的蒸煮时间即为面条的最佳煮制时间。
将面条煮至最佳煮制时间,捞出用自来水冲淋30 s,沥干,进行质构分析和拉伸试验。
1.2.6 面条质构(TPA)测定
物性仪探头:HDP/PFS。测前速度2 mm/s;测试速度1 mm/s;测后速度1 mm/s;压缩应变70%;2次压缩之间的时间间隔1 s;触发力5 g。
取3根面条置于探头下对称位置上进行测定。
1.2.7 面条拉伸试验
物性仪探头:A/SPR。测前速度2 mm/s,测试速度2 mm/s,测后速度10 mm/s,触发力1 g;辊间距30 mm。
1.2.8 面条吸水率和烹煮损失的测定
参照章绍兵等[9]的方法,略有改动。取40根面条称重,置于400 mL沸水中煮至最佳烹煮时间捞出,置于漏水容器中用100 mL蒸馏水淋洗30 s(收集淋洗水),自然晾置5 min称重。面条吸水率按公式计算:
式中:面条干重是根据湿面条含水量计算得到。
将面汤和淋洗水合并,定容至500 mL,取100 mL加热蒸发至近干,105℃烘箱内烘至恒重;另取25 mL测定蛋白质含量。干物质损失率表示为面汤中干物质的重量占生面条干重的百分比,蛋白质损失率表示为面汤中蛋白质质量占生面条中的蛋白质质量的百分比[10]。
1.2.9 数据处理
每个样品至少重复测定3次,结果表示为:平均值±标准偏差。
采用SPSS 16.0对试验数据进行One-Way ANOVA,均值的多重比较采用Duncan法,p<0.05表示差异显著;采用SPSS 16.0对试验数据进行相关性分析,选择Pearson相关系数,Two-tailed双尾检验。
将水解度为3.67%、4.19%、5.43%、6.17%和7.45%的大豆蛋白酶水解产物按照2%的比例添加到小麦粉中,测定小麦粉和制备的面条的品质,同时与添加大豆分离蛋白的小麦粉及原小麦粉进行对比。
2.1 大豆蛋白酶水解产物的水解度对小麦粉糊化特性的影响
添加不同水解度的大豆蛋白酶水解产物的小麦粉糊化特性测定结果如表1所示。从表1可知,添加不同水解度的大豆蛋白酶水解产物后,小麦粉的峰值黏度、最低黏度和最终黏度均比原小麦粉明显降低,此结果与孙旸等[11]的研究结果一致。峰值黏度值低,会使面条发黏、混汤、易断,为保证面条品质,小麦粉的糊化峰值黏度的最低值应在2 000 cP为宜[12]。从表1可以看出,添加酶水解产物的小麦粉峰值黏度均在2 000 cP以上,因此,添加水解度在3.67%~7.45%范围内的大豆蛋白酶水解产物的小麦粉,可用于制作面条。添加大豆蛋白酶水解产物的小麦粉的衰减值和回生值与添加大豆蛋白的小麦粉无显著性差异;水解度为4.19%的酶水解产物对小麦粉的衰减值和回生值影响显著。
表1 大豆蛋白酶水解产物水解度对小麦粉糊化特性的影响
2.2 大豆蛋白酶水解产物的水解度对小麦粉粉质特性的影响
添加不同水解度的大豆蛋白酶水解产物的小麦粉的粉质特性如表2所示。从表2可以看出,添加大豆蛋白的小麦粉的吸水率和面团形成时间均高于原小麦粉,与李向阳等[3]研究结果一致;而添加酶水解产物的小麦粉的吸水率和面团形成时间与原小麦粉均无显著性差异。添加酶水解产物的面团的稳定时间与原小麦粉面团相比明显降低,弱化度显著增大。当添加水解度为6.17%的大豆蛋白酶水解产物时,面团的稳定时间最短,弱化度最大,面团筋力减弱。
表2 大豆蛋白酶水解产物的水解度对小麦粉粉质特性的影响
有研究认为,添加非面筋蛋白后面团筋力的减弱是由于面筋蛋白被稀释了[13-14];而Lorimer等[15]则认为添加豆类非面筋蛋白使面团弱化主要是因为豆类蛋白与面筋蛋白竞争吸水,淀粉-蛋白质复合体被外源蛋白破坏,S-S被非面筋蛋白打断。Lamacchia等[16]研究也发现,将脱脂大豆粉与小麦粉混合制作意大利面条,面条的巯基含量增加,二硫键含量下降,球蛋白对面筋蛋白中二硫键有破坏作用。Ryan等[17]认为大豆粉中的巯基可能通过S-S/SH相互转换,参与了面团的形成,由于大豆蛋白和面筋蛋白之间缺乏相互作用,导致面筋强度减弱。
2.3 大豆蛋白酶水解产物的水解度对小麦粉面筋特性的影响
表3为添加大豆蛋白酶水解产物后小麦粉的面筋特性的变化。可以看出,添加的酶水解产物的水解度在3.67%~6.17%之间时,小麦粉的湿面筋含量无显著差异,但均低于原小麦粉的湿面筋含量,这可能是因为加入等量的酶水解产物后,面筋蛋白含量无显著性差异;添加大豆分离蛋白的小麦粉的湿面筋含量与原小麦粉之间无显著差异,是因为部分不溶于水的大豆蛋白滞留其中[18]。添加不同水解度的大豆蛋白酶水解产物的小麦粉干面筋含量和面筋指数均无明显的规律性,有待于进一步研究。
表3 大豆蛋白酶水解产物的水解度对小麦粉面筋特性的影响
2.4 大豆蛋白酶水解产物的水解度对面条质构特性的影响
大豆蛋白酶水解产物水解度对面条质构特性影响结果如表4所示。与原小麦粉面条相比,添加酶水解产物后的面条黏附性降低,弹性、内聚性、咀嚼性和回复性无显著差异;而添加不同水解度的大豆蛋白酶水解产物的面条硬度、内聚性之间无显著性差异;添加大豆蛋白后,面条的弹性、内聚性和回复性与原小麦粉面条无显著性差异,但硬度和咀嚼性增加。适当的降低面条的硬度和咀嚼性,增大其弹性、内聚性和回复性有利于面条品质的改善[19]。
2.5 大豆蛋白酶水解产物的水解度对面条拉伸特性的影响
从表5可看出,除添加水解度为5.43%的酶水解产物的面条拉断力降低外,添加其他酶水解产物的面条拉断力与原小麦粉面条无显著差异,且添加所有酶水解产物的面条的拉伸距离与原小麦粉均无显著性差异,说明添加2%水解度为3.67%~7.45%
之间的大豆蛋白酶水解产物后,并未对面条的拉伸性能产生不利影响。
表4 大豆蛋白酶水解产物的水解度对面条质构特性的影响
表5 大豆蛋白酶水解产物的水解度对面条拉伸特性的影响
2.6 大豆蛋白酶水解产物的水解度对面条烹煮品质的影响
面条烹煮过程中,面筋蛋白吸收水分,赋予面条弹性,阻止水分和淀粉从面条中溶出[20]。面条吸水率影响面条的口感,吸水不足导致面条干硬,而吸水过量则会使得面条太软,黏性太大[21]。蒸煮时,面条中可溶性固形物溶出的多少与面条结构的紧密度有关,固形物溶出的越少,面条品质越高[22]。
大豆蛋白酶水解产物的水解度对面条烹煮品质的影响见表6。与原小麦粉面条相比,添加酶水解产物后面条的吸水率均显著增大,而添加不同水解度的大豆蛋白酶水解产物的面条之间吸水率无显著性差异;水解度超过5.43%后,面条的干物质损失率和蛋白质损失率显著增大;添加大豆蛋白的面条,其吸水率、干物质损失率及蛋白质损失率与原小麦粉面条之间均无显著差异。
表6 大豆蛋白酶水解产物水解度对面条烹煮品质的影响
由于添加的大豆蛋白酶水解产物的溶解性较好,加之其影响面筋网络结构,使面筋网络束缚淀粉颗粒的能力下降,面条的干物质损失率和蛋白质损失率增大。
添加2%不同水解度的酶水解产物后,小麦粉糊化特性的峰值黏度、最终黏度和最低黏度均比原小麦粉明显降低,当添加的酶水解产物的水解度为4.19%时,衰减值和回生值与原小麦粉相比均明显下降,粉质特性与原小麦粉无明显差异;添加水解度为7.45%的酶水解产物后,小麦粉的面筋含量与原小麦粉之间无显著性差异。
与原小麦粉面条相比,添加大豆蛋白酶水解产物的面条黏附性降低,而添加水解度3.67%~7.45%的水解产物的面条的质构特性无显著性差异;添加酶水解产物后,面条的拉断力和拉伸距离略有降低;当添加的大豆蛋白酶水解产物的水解度超过5.34%后,面条的干物质损失率和蛋白质损失率明显增大。
当添加量为2%时,水解度为4.19%的大豆蛋白酶水解产物,可以添加到面粉中改善面条的品质。
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Effects of DH of Soy Protein Hydrolyzates on the Qualities of Wheat Flour and Noodles
Guo Xingfeng Wang Ruihong Cui Huijuan Sun Xiaohong Chen Fusheng
(School of Food Science and Technology,Henan University of Technology,Zhengzhou 450001)
Effects of hydrolysis degree(DH)of soy protein hydrolyzates on properties of wheat flour and texture properties of noodles were discussed.Results showed that peak viscosity,final viscosity and trough viscosity of flouradded soy protein hydrolyzates(FSPH)were significantly lower than wheat flour(control,WF).FSPH-dough stability decreases and softening degree increases except the FSPH-DH 4.19%.Compared with WF-noodles,the adhesion of FSPH-noodles reduces.There was no significant difference between the texture properties of FSPH-noodles.No significant difference was found between the tensile properties of WF-noodles and the FSPH-noodles adding DH 4.19%or 7.45%hydrolyzates;When DH of soy protein hydrolyzates was more than 5.43%,dry material loss and protein loss of FSPH-noodles increased obviously.Comprehensive evaluating the qualities of flour and noodles,the suitable DH of soy protein hydrolyzates added to wheat flour to prepare noodles was 4.19%.
soy protein hydrolyzates,wheat flour,farinograph characteristics,pasting properties,noodles,texture properties
TS211
A
1003-0174(2017)01-0012-06
863计划(2013AA102208)
2015-04-27
郭兴凤,女,1965年出生,教授,蛋白质资源的开发和应用