豆粉对小麦粉粉质特性和糊化特性的影响

石晶红 郭淑文 李云玲 朱效兵

(河套学院农学系，内蒙古 巴彦淖尔 015000)

豆类是优质蛋白、膳食纤维、矿物质等营养素的重要来源，在人类饮食中占有重要地位[1]。将豆类中的蛋白、膳食纤维等营养成分添加到各类传统食品中[2]，可以改善传统食品的营养价值。豆类富含膳食纤维和抗性淀粉[3]，高纤维膳食可以阻碍人体对葡萄糖的吸收，不仅有助于糖尿病患者控制血糖，还可以降低心脑血管疾病、消化道疾病和糖尿病等慢性疾病的发病率[4-5]。

李俊华等[6-8]研究了大豆粉、黑豆粉、豌豆粉对小麦粉粉质特性的影响，但未系统研究其对小麦粉糊化特性的影响。姚红等[9]研究了不同配比红小豆小麦复合粉对挂面品质的影响，但未研究红小豆对小麦粉粉质特性和糊化特性的影响。而以5种豆粉为原料对比研究其对小麦粉粉质和糊化特性的影响尚未见报道。试验拟将5种豆粉分别添加到小麦粉中，分析对比不同豆粉添加量对小麦粉粉质特性及糊化特性的影响，以期了解不同原料对小麦粉特性的影响情况，为综合利用豆类资源研发和加工营养价值高的面制品提供依据。

1 材料与方法

1.1 试验材料

河套雪多用途小麦粉：内蒙古恒丰食品工业股份有限公司；

黑豆、黄豆、绿豆、红小豆和豌豆：当年收获的新鲜籽粒，黑豆、黄豆和红小豆的产地为内蒙古赤峰市，豌豆和绿豆的产地为内蒙古呼和浩特市。

1.2 仪器与设备

高速多功能食品粉碎机: JP-300B型，永康市久品工贸有限公司；

混合实验仪:Mixolab型，法国肖邦公司；

快速黏度分析仪:Tecmaster型,澳大利亚NewportScientific公司；

精密电子天平: ALC-110.4型，赛多利斯科学仪器(北京)有限公司；

热风循环烘箱: BD(E2)型，德国Binder公司。

1.3 试验方法

1.3.1 豆粉原粉的制备 将黑豆、黄豆、绿豆、红小豆和豌豆去除杂质，用多功能食品粉碎机粉碎并过80目筛，得豆粉。

1.3.2 基础营养成分测定

(1) 水分：按GB/T 5009.3—2016执行。

(2) 灰分：按GB 5009.4—2016执行。

(3) 蛋白质：按GB/T 5009.5—2016执行。

(4) 脂肪：按GB 5009.6—2016执行。

1.3.3 豆粉对小麦粉粉质特性的影响 将豆粉和小麦粉混合均匀，配成豆粉添加量分别为0%，10%，20%，30%，40%的混合粉，采用Mixolab混合实验仪测定小麦粉的各个指标[10]。

1.3.4 豆粉对小麦粉糊化特性的影响 将豆粉和小麦粉混合均匀，配成豆粉添加量分别为0%，10%，20%，30%，40%的混合粉，采用快速黏度分析仪，按AACC-76-21的方法测定。

1.3.5 数据处理 所有试验平行3次，采用Excel软件作图，利用 SPSS 13.0软件进行数据分析。

2 结果与分析

2.1 豆粉的营养成分

由表1可知，5种豆粉中蛋白含量均>20%，其中黄豆粉和黑豆粉中的蛋白质和脂肪含量高于其他3种豆粉。

表1 5种豆粉的基本营养成分

2.2 豆粉添加量对小麦粉粉质特性的影响

2.2.1 对面团吸水率的影响 由图1可知，添加黄豆粉和黑豆粉的面团吸水率随豆粉添加量的增大逐渐增加，与李俊华[6]、范亭亭等[7]的研究一致，是因为大豆蛋白吸水能力强于面筋蛋白，同时由于添加豆粉使面团中蛋白质含量提高，因而面团吸水率上升[11]，也可能是由于大豆淀粉水结合能力高于小麦淀粉。添加绿豆粉和豌豆粉的面团吸水率随豆粉添加量的增大先增加后降低，当豆粉添加量为10%时，吸水率达最大值，与庞慧敏等[12]、江洋[8]的研究一致，可能是绿豆粉和豌豆粉中淀粉破损率较高而使面团的吸水率增加；面筋蛋白含量随豆粉添加量的增加逐渐减少，从而使面团吸水率降低。添加红小豆粉的面团吸水率随豆粉添加量的增大逐渐降低，可能是红小豆蛋白吸水能力低于面筋蛋白所致。

图1 豆粉添加量对小麦粉吸水率的影响

2.2.2 对面团形成时间的影响 由图2可知，添加5种豆粉后面团形成的时间变化整体呈下降趋势，与范亭亭等[7]、汪周俊等[13]的研究一致，说明添加豆粉对面筋结构有破坏或稀释作用，导致面筋含量减少，故形成时间缩短。当豆粉添加量为10%时，添加黄豆粉和黑豆粉的面团形成时间均在5 min以上，多于其他3种豆粉，可能与这两种豆粉中含有的脂肪氧化酶可将面筋蛋白中的巯基氧化成二硫键，强化了面筋蛋白的三维结构有关[14-15]。

图2 豆粉添加量对小麦粉形成时间的影响

2.2.3 对稳定时间的影响 由图3可知，添加黄豆粉和黑豆粉的面团稳定时间随豆粉添加量的增大先增加后缩短，与范亭亭等[7]、李俊华[6]的研究结果一致；当豆粉添加量为10%时，面团稳定时间达最大值，可能是由于黄豆粉中脂肪氧化酶将面筋蛋白中的巯基转变为二硫键，增强了面团的筋力，使面团稳定时间增加，但这两种豆粉中不含面筋蛋白，添加量过大，豆粉中的蛋白质对面筋蛋白有稀释作用从而导致其筋力下降，面团稳定时间缩短[6]。其余3种豆粉面团的稳定时间变化整体呈下降趋势，与汪周俊等[13]、江洋[8]的研究结果一致，是因为这3种豆粉缺乏面筋蛋白，小麦粉中的面筋含量随豆粉的添加不断减小，使得面团的耐搅拌能力降低。

图3 豆粉添加量对小麦粉稳定时间的影响Figure 3 Effect of soybean powder addition on stability time of wheat powder

2.2.4 对面团蛋白弱化度的影响 由图4可知，5种豆粉的蛋白弱化度曲线均呈降低趋势，其中黄豆粉的下降幅度比较小，绿豆粉和红小豆粉的下降幅度较大。说明添加豆粉后面团的弱化度变大，与屈小燕[11]、汪周俊等[13]的研究一致，面筋越弱，面团越黏，其弹性也就越差，面团的加工性变差，可能是由于5种豆粉不含面筋蛋白，添加了豆粉不同程度地稀释了小麦粉面筋蛋白的网络结构。

图4 豆粉添加量对小麦粉蛋白弱化度的影响

2.2.5 与小麦粉粉质特性的相关性 由表2可知，蛋白弱化度与豆粉添加量显著负相关(P<0.05)；黑豆粉添加量与小麦粉的吸水率极显著正相关(P<0.01)；绿豆粉添加量与小麦粉的形成时间无显著相关性，黄豆粉添加量与小麦粉的稳定时间无显著相关性，其他豆粉添加量与小麦粉的形成时间和稳定时间均存在显著负相关(P<0.05)。说明豆粉的添加使面团筋力减弱，搅拌能力下降，耐揉性降低，与面团的面筋含量降低有关。5种豆粉中，黄豆粉和黑豆粉对小麦粉的粉质特性影响较小，绿豆粉对小麦粉的粉质特性影响较大。

表2 豆粉添加量与小麦粉粉质特性的相关性†

2.3 豆粉添加量对小麦粉糊化特性的影响

2.3.1 对峰值黏度的影响 由图5可知，添加5种豆粉均可降低小麦粉的峰值黏度；相同添加量下，豌豆粉的峰值黏度值最大，黑豆粉的峰值黏度值最小。峰值黏度与支链淀粉含量、淀粉颗粒大小有关[16-18]，添加豌豆粉具有较高的峰值黏度，可能是豌豆粉中直链淀粉含量较高[19]，也可能是豌豆淀粉颗粒在糊化过程中具有较大的膨胀程度。添加黄豆粉和黑豆粉的混合粉峰值黏度的急剧下降是由于黄豆粉和黑豆粉中含有大量蛋白质和纤维素，使混合粉淀粉含量相对减少导致的。

图5 豆粉添加量对小麦粉峰值黏度的影响Figure 5 Effect of soybean powder addition on peak viscosity ofwheat powder

2.3.2 对低谷黏度的影响 由图 6可知，添加5种豆粉均可降低小麦粉的低谷黏度，说明小麦淀粉在高温下的耐剪切能力随豆粉添加量的增大而降低。相同添加量下，豌豆粉的低谷黏度值最大，黑豆粉的最小，说明5种豆粉中豌豆粉的耐剪切力最强，黑豆粉的最弱。

图6 豆粉添加量对小麦粉低谷黏度的影响Figure 6 Effect of soybean powder addition on trough viscosity of wheat powder

2.3.3 对崩解值的影响 由图7可知，小麦粉的崩解值随绿豆粉和豌豆粉添加量的增加先升高后降低，随其他3种豆粉添加量的增加呈下降趋势。5种豆粉中绿豆粉的崩解值最大，黄豆粉和黑豆粉的崩解值最小。崩解值降低，表明添加豆粉可增强小麦淀粉抗机械剪切的能力，使小麦淀粉颗粒不易破裂，具有较好的热稳定性。

图7 豆粉添加量对小麦粉崩解值的影响Figure 7 Effect of soybean powder addition on breakdown value of wheat powder

2.3.4 对最终黏度的影响 由图8可知，添加5种豆粉均可降低小麦粉的最终黏度。添加黄豆粉和黑豆粉的小麦粉淀粉最终黏度下降趋势陡峭，添加豌豆粉和红小豆粉的小麦粉淀粉最终黏度下降比较平缓，说明添加豌豆粉和红小豆粉后小麦粉淀粉糊在室温条件下硬度较大。

图8 豆粉添加量对小麦粉最终黏度的影响Figure 8 Effect of soybean powder addition on final viscosity of wheat powder

2.3.5 对回生值的影响 由图9可知，添加5种豆粉均可降低小麦粉的回生值，说明豆粉对淀粉回生有抑制作用。添加黄豆粉和黑豆粉的小麦粉淀粉回生值下降趋势陡峭，添加豌豆粉和红小豆粉的小麦粉淀粉回生值下降趋势比较平缓，说明添加豌豆粉和红小豆粉的小麦淀粉更容易回生，与李兆丰等[19]、杜双奎等[20]的研究一致，可能是红小豆粉和豌豆粉中直链淀粉含量较高，颗粒结晶度高，淀粉易老化，冷糊稳定性差。

图9 豆粉添加量对小麦粉回生值的影响Figure 9 Effect of soybean powder addition on setback of wheat powder

2.3.6 对糊化温度的影响 由图10可知，添加黄豆粉、豌豆粉和黑豆粉的小麦粉糊化温度上升，添加绿豆粉和红小豆粉的小麦粉糊化温度下降。添加豌豆粉的糊化温度高可能是豌豆淀粉颗粒之间堆积得比较紧密，糊化较困难，糊化温度随之升高。添加红小豆粉的淀粉糊化温度最低，与其直链淀粉含量高有关，糊化温度值越低淀粉越易吸水、膨胀、糊化[21]。随着绿豆粉添加量的增加，小麦粉糊化温度不断降低，与汪周俊等[13]的研究不一致，可能与绿豆品种不同有关。研究[22]表明，糊化温度越低，绿豆中的淀粉越易吸水、膨胀、糊化。

图10 豆粉添加量对小麦粉糊化温度的影响

2.3.7 与小麦粉糊化特性的相关性 由表3可知，峰值黏度、低谷黏度、最终黏度、糊化温度和糊化时间与豆粉添加量均显著负相关；绿豆粉添加量与崩解值、回生值无显著相关性，豌豆粉添加量与崩解值无显著相关性。说明豆粉的添加影响小麦粉的糊化特性，使小麦粉的加工品质变差，但可以改善小麦粉的抗老化性能。

表3 豆粉添加量与小麦粉糊化特性的相关性†

3 结论

通过研究5种豆麦混和粉的粉质特性和糊化特性，发现不同的豆粉存在一定的差异。随着豆粉添加量的增加，面团的稳定时间和形成时间缩短，面团蛋白弱化度增大，峰值黏度、低谷黏度、最终黏度、回生值不断减小。蛋白弱化度、峰值黏度、低谷黏度、最终黏度、糊化温度和糊化时间与5种豆粉的添加量均存在显著负相关。其中绿豆粉对小麦粉的粉质特性影响较大，黄豆粉和黑豆粉对小麦粉的糊化特性影响较大。此外，还可进一步研究不同豆粉对发酵面团黏弹性、水分特性及微观结构的影响。