曹颖妮,余大杰,赵光华,胡京枝,张可可,裴金花,郝学飞
(河南省农业科学院 农业质量标准与检测技术研究所/农业部农产品质量监督检验测试中心(郑州)/河南省粮食质量安全与检测重点实验室,河南 郑州 450002)
淀粉是小麦籽粒的重要组成部分,以淀粉颗粒的形态存在于胚乳中。根据颗粒大小可分为A型和B型2种:A型淀粉粒直径大于10 μm,占总淀粉粒质量的70%~80%,数量却不到总量的10%;B型淀粉粒直径小于10 μm,占总数量的90%以上,而质量却不到总淀粉质量的30%[1-2]。与A型淀粉粒相比,B型淀粉粒体积小,表面积相对较大,从而可以结合更多的蛋白质、脂类和水分,B型淀粉粒的比例大,面团吸水率提高,进而影响面团的揉混性和食品的烘培特性[3-5]。
面条是我国主要的传统食品,占我国小麦消费的80%,其加工品质、食用品质除受麦谷蛋白、醇溶蛋白等的影响外,很大程度上也取决于面粉的淀粉理化特性。A型淀粉粒中直链淀粉含量显著高于B型淀粉粒,而支链淀粉含量显著低于B型淀粉粒。B型淀粉粒RVA参数中峰值黏度、低谷黏度、稀懈值、最终黏度、反弹值、峰值时间和糊化温度均显著高于A型淀粉粒[6]。淀粉的峰值黏度、回生黏度、崩解值都与面条品质密切相关,对面条的硬度和口感特性起主要作用[7]。峰值黏度可能是决定面条品质优劣的最有效参数[8]。用不同比例的A、B型淀粉粒和谷元粉混合的重组面粉制作面包,结果表明,含有30% B型淀粉粒的面包质地较好[9]。钮力亚[10]通过研究淀粉粒大小及与面包加工品质的关系表明,淀粉粒大小与面包加工品质密切相关。在一定范围内,A型淀粉粒越大,面粉膨胀势越高,沉淀值越大,直链淀粉含量越低,支链淀粉含量越高,面包品质越好。因此,不同品种A、B型淀粉粒分布的差异将改变面团的流变学特性[5]。前人多以具有不同流变学特性的小麦品种进行配麦或配粉来改良小麦面粉品质[11-13]。目前,对不同类型小麦大、小淀粉粒的研究较少,尤其是将淀粉粒分离为大、小淀粉粒用于配粉改良小麦面粉品质在国内鲜有报道。因此,本研究以强筋小麦粉为基础面粉,从小麦面粉中分离纯化出A、B型淀粉粒,并分析由2种淀粉粒配比组成的重组面粉的理化性状及加工品质,以期进一步明确小麦籽粒淀粉的理化特性,为小麦面粉品质改良提供依据。
试验材料为强筋小麦品种新麦26(由新乡市农业科学院提供)。其品质参数测试如下:湿面筋含量为29.5%,水分含量为12.91%;粉质参数:形成时间为23.7 min,稳定时间为10.3 min,弱化度为68 FU;RVA特征值:最高黏度为2 495 cP,最低黏度为1 712 cP,衰减值为783 cP,最终黏度为3 020 cP,回生值为1 308 cP,峰值时间为6.20 min,糊化温度为67.10 ℃。
面粉的吸水量、面团形成时间、面团稳定时间测定参照GB/T 14614—2006 小麦粉 面团的物理特性 吸水量和流变学特性的测定 粉质仪法。
面粉中淀粉的RVA测定参照GB/T 24853—2010 小麦黑麦及其粉类和淀粉糊化特性测定 快速黏度仪法。
1.2.1 淀粉粒的分离纯化 本试验参照Park等[9]的方法并作相应的改进。采用静置沉淀离心总淀粉粒,在水溶液中自然静置2 h,沉淀为A型淀粉粒,上清液为B型淀粉粒,反复静置沉淀离心5次,经显微镜鉴定,得到纯净的A和B型淀粉粒,40 ℃烘箱恒温干燥淀粉,所得淀粉细度高,不黏结,松软。
1.2.2 重组面粉配方 结合小麦品种品质分类国家标准(GB/T 17320—2013)和强筋小麦粉的湿面筋含量,确定在176 g基础粉中加入40 g淀粉混匀,使湿面筋含量达到中筋小麦的最低要求。将基础面粉和A、B型淀粉粒进行不同比例的混合,共5个梯度的配方,见表1。
表1 重组面粉的配粉方法
1.2.3 面条制作及评分方法 称取200 g面粉于和面机中,启动和面机低速转动(132 r/min),在30 s内均匀加入计算好的水量[每百克面粉(以14%湿基计)水分含量(30±2)%],继续搅拌30 s,然后低速(290 r/min)搅拌2 min。把和好的颗粒粉团倒入保湿盒或保湿袋中,于室温醒面30 min。制面机(OHTAKE-150型)轧距为2 mm,直轧粉团1次,3折2次,对折1次;轧距为3.5 mm,对折直轧1次,轧距为3 mm、2.5 mm、2 mm和1.5 mm分别直轧1次,最后调节轧距,使切成的面条宽为2.0 mm,厚度(1.25±0.02)mm。称取一定量鲜切面条(一般100 g可满足5人的品尝量),放入沸水锅内,计时4 min,将面条捞出,冷水浸泡30 s捞出。面条评价由5位人员品尝打分,评分方法见表2。
表2 面条评分方法
以新麦26为基础面粉,与不同比例的A、B型淀粉粒混合,共5个配方,测定不同配方重组面粉的粉质参数。与基础粉的粉质曲线图谱相比,随着淀粉粒的增加,在2 min之前会出现1个小高峰;随着B型淀粉粒的增加,峰值时间逐渐前移,说明B型淀粉较A型淀粉粒吸水作用强,并且吸水时间在A型淀粉粒之前(图1、2)。
图1 基础粉的粉质图谱
图2 重组面粉的粉质图谱
从表3可以看出,随着淀粉粒的增加,重组面粉的稳定时间除了配方4之外,其余均较基础粉大,这是图谱前期淀粉吸水的小高峰引起的机器读数误差。
弱化度表示面团在搅拌过程中的破坏速率,即对机械搅拌的承受能力,其测定值越大,强度越小,面团越易流变,加工处理性越差。加入A型淀粉粒后,配方粉1和2的弱化度与基础粉相近,随着B型淀粉粒的增多,其弱化度增大并恒定,说明B型淀粉粒含量在一定的范围内影响面团的弱化度。
表3 不同配方重组面粉的粉质参数
基础粉和重组面粉RVA特征参数结果表明(表4),与基础粉相比,重组面粉的最高黏度、最低黏度、衰减值、最终黏度和回生值均增加,各配方之间有差异,这说明最高黏度、最低黏度、衰减值、最终黏度和回生值与淀粉类型和含量均相关;特征曲线上基础粉和重组淀粉的峰值时间几乎没有变化,这说明达到最高黏度的时间不受淀粉粒类型的影响,可能与淀粉粒含量有关。与配粉1(A型淀粉粒)相比,配方5中全部加入的是B型淀粉粒,其最高黏度、最低黏度、衰减值、最终黏度和回生值均减小,而糊化温度升高[14],这说明A型淀粉粒的最高黏度、最低黏度、衰减值、最终黏度和回生值较B型淀粉粒高,而糊化温度则相反,与前人研究结果一致[6]。比较配方1~4和配方5重组面粉的RVA各特征值,说明当添加面粉(40 g)中B型淀粉粒所占比例在0~75%时,面粉的最高黏度、最低黏度、衰减值和回生值随着B型淀粉粒的增加而减少,而当型淀粉粒所占达到100%时,各特征值略有回升,说明B/A型淀粉粒比值在一定范围内与最高黏度、最低黏度、衰减值和回生值呈线性关系。
表4 不同配方重组面粉的RVA特征值
以基础面粉作对照,将不同配方的面粉制作成鲜面条,沸水锅内煮4 min,再冷水浸泡30 s捞出,按照国家标准评分方法进行面条感官评分。
在基础面粉中加入不同比例的A、B型淀粉粒,制作成5个梯度不同的配方粉,按照蒸煮品质中面条的制作和评分方法,结果显示(表5),强筋基础面粉加工出来的面条综合评分较低,硬度过硬,黏弹性和光滑性较差,与前人研究结果相似[12];经过和A、B淀粉粒混合后,配方1的面条色泽最好,然后随着B淀粉粒的增加,重组面条的色泽逐渐变暗;而表面状况、硬度、黏弹性、光滑性和食味品质均优于基础粉,配方4面粉的煮后面条口感最好;在配方5时开始出现差异,硬度、黏弹性和光滑性略微下降,黏度稍有增加,略微黏牙。可见,在强筋小麦品种中加入淀粉粒,可以提高面条的表面状况和适口性,降低面条的硬度,使面条软硬度适中。
表5 不同配方重组面粉制作的面条评分结果 分
稳定时间主要用来表示面粉形成面团时耐受机械搅拌的能力。本研究表明,在基础粉中加入淀粉后,面团的稳定时间提高,其实是由于淀粉粒在蛋白质之前吸水造成的机器误读,这个结果可以解释部分双峰面粉稳定时间长,品质却不高的原因,可以为品质评价提供参考依据。
糊化特性是反映淀粉品质的重要指标。A、B 型淀粉粒的理化特性存在显著不同,与基础粉相比,加入A型淀粉粒后,除峰值时间变化不大外,混合粉的峰值黏度、低谷黏度、衰减值、最终黏度、回生值和糊化温度均升高,而加入B型淀粉粒后,RVA各项指标均下降,这与Peterson等[15]的研究结果不一致,与田益华等[6]、Sahlström等[16]的研究结果一致。王玮等[17]研究表明,A型淀粉粒达到峰值黏度的时间长,B型淀粉粒的峰值时间短。然而,本研究结果表明,峰值时间不受A型和B型淀粉粒含量的影响,其中原因还需要进一步研究。
淀粉RVA糊化特性和淀粉膨胀势与煮后面条的光滑性和软化度相关。品质好的面条要求色泽光亮,表面结构细腻光滑,面条软硬适中,适口性好[18]。有研究表明,淀粉的高峰黏度和稀释值、反弹值和峰值时间分别与面条评分呈极显著正相关、显著正相关,糊化温度与面条评分呈显著负相关[19]。而本试验结果表明,在加入A型淀粉粒和B型淀粉粒后,面条评分均显著高于原基础粉,尤其是在B型淀粉粒含量较高时,面条评分较高,可能是因为材料选择不同导致的。
A型淀粉粒影响面条的黏弹性,B型淀粉粒增加面条的黏附性。因此,A型淀粉粒和B型淀粉粒含量不同,做出的面条质量也会有差异[20]。本研究在面筋含量达到中筋面粉的要求下添加A和B型淀粉粒,明显改善了强筋小麦的面条品质,尤其是B型淀粉粒在改善面条的黏弹性、表面状况和食味品质方面较好。
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