麦麸膳食纤维对小麦面团粉质特性的影响

王斌,赵吉顺,张自阳,霍云凤,姜小苓,刘明久

（河南科技学院河南省现代生物育种协同创新中心,河南新乡453003）

膳食纤维（DF）是不能被人体消化酶消化,由可食性的细胞壁残余物以及与其缔合的物质组成的一类化合物[1],根据溶解性分为可溶性膳食纤维和不溶性膳食纤维.膳食纤维具有预防肥胖症、结肠癌、糖尿病、高血压和心脏病等作用,被称为“第七大营养素”[2].此外,膳食纤维还可改善食品的风味与质构,影响产品的色泽、保水性和保油性,并可延长产品的货架期[3].

近年来,随着我国社会发展和生活水平的提高以及人们对面制食品的要求越来越精细,导致膳食纤维的摄入量相应减少.鉴于膳食纤维的保健功能,开发富含膳食纤维的功能性食品,日益受到人们的关注[4].小麦是我国的主要粮食作物,麸皮中约含40%的膳食纤维,是生产膳食纤维的优质资源[5].迄今,有关膳食纤维对小麦粉及其制品品质影响的研究报道较多[4,7-10],但不同研究者的结论尚存在一定差异,亟需进一步研究.

面团粉质特性是迄今国际上评价小麦粉品质的关键指标之一[11-13],其参数能够反映面团的弹性、黏性、耐揉性及强度等流变学特性,可为小麦品质的评价提供重要信息,一直是小麦育种及食品相关领域关注的重要内容.其中,面团稳定时间是判断小麦筋力最重要、最关键的指标之一,其与馒头、面包等面制食品的加工品质显著相关[14-15].Brabender 粉质仪是目前国内外学者用来分析评价小麦面团粉质特性的主要仪器,分析指标包括吸水率、形成时间、稳定时间、弱化度和粉质质量指数[16].本试验拟以2 种不同筋力的面粉为材料,分析探讨麦麸膳食纤维添加量对小麦面团粉质特性的影响,以期为小麦膳食纤维的应用以及小麦品质的改良提供参考.

1 材料与方法

1.1 试验材料

小麦粉A（强筋）和B（弱筋）由河南科技学院小麦中心提供.

1.2 试验方法

1.2.1 麦麸膳食纤维利用酶－化学法从麦麸中提取所得,具体提取方法见姜小苓等[17].提取的膳食纤维经干燥粉碎后,过100 目筛,4 ℃冷藏备用.

1.2.2 将麦麸膳食纤维分别按照质量分数2.5%、5.0%、7.5%、10.0%、12.5%和15.0%的比例加入小麦粉A 和B,搅拌均匀,制成配粉.

1.2.3 利用德国Brabender 810101 粉质仪测定面团粉质特性,方法参照GB/T14614-06.

1.3 数据分析

利用EXCEL2007 和DPS7.05 进行数据分析.

2 结果与分析

2.1 麦麸膳食纤维对面团吸水率的影响

图1 为麦麸膳食纤维对面团吸水率的影响.

图1 麦麸膳食纤维对面团吸水率的影响Fig.1 Effect of dietary fiber from wheat bran on water absorption of dough

由图1 可看出,随麦麸膳食纤维添加量的增加,参试面粉A 和B 的面团吸水率均呈升高趋势,且不同添加量间均存在显著差异（P＜0.05）,这与前人研究结果基本一致[17].原因主要是由于膳食纤维分子携带大量的亲水基团,具有很强的持水能力[18].但面粉A 和B 吸水率的增加幅度略有差异,添加15%的膳食纤维后,两者的吸水率分别升高了20.3%和16.1%,升高幅度相当于原面粉吸水率的31.6%和29.7%,说明吸水率的增加幅度与原面粉的筋力有关,添加膳食纤维更有利于强筋小麦粉吸水率的增加.

2.2 麦麸膳食纤维对面团形成时间的影响

图2 为麦麸膳食纤维对面团形成时间的影响.

图2 麦麸膳食纤维对面团形成时间的影响Fig 2 Effects of dietary fiber from wheat bran on dough formation time

由图2 可知,随麦麸膳食纤维添加量的增加,参试面粉A 和B 面团形成时间的变化趋势略有不同.其中,面粉A 是先降低后升高,添加7.5%和10.0%膳食纤维降到最低,添加0%时最高；面粉B 的形成时间呈降低- 升高- 降低- 升高的趋势,添加2.5%膳食纤维降到最低,添加15%时最高.添加膳食纤维后,面粉B 的形成时间呈升高趋势,原因可能是麦麸膳食纤维的强吸水能力,使整个面团体系的吸水时间延长,最终导致面筋蛋白网络结构的形成时间延长；而面粉A 可能是由于其面团本身蛋白质含量高,吸水能力较强,加入膳食纤维后,整个面团体系的吸水速度主要还是依赖于蛋白亲水胶体.

2.3 麦麸膳食纤维对面团稳定时间的影响

图3 为麦麸膳食纤维对面团稳定时间的影响.

图3 麦麸膳食纤维对面团稳定时间的影响Fig.3 Effects of dietary fiber from wheat bran on dough stabilization time

由图3 可知,随麦麸膳食纤维添加量的增加,参试面粉A 和B 面团稳定时间的变化趋势不同,面粉A 呈下降趋势,而面粉B 则呈升高趋势.其中添加15%的膳食纤维后,面粉A 的稳定时间下降了10.4 min,下降幅度相当于原面粉稳定时间的73.8%；面粉B 的稳定时间则升高了1.0 min,升高幅度相当于原面粉稳定时间的52.6%.说明面团稳定时间的变化趋势也与原面粉的筋力有关,膳食纤维可能会破坏强筋小麦粉的面筋网络结构,但有可能会改良弱筋小麦粉的网络结构,增加其面团筋力.

2.4 麦麸膳食纤维对弱化度的影响

图4 为麦麸膳食纤维对弱化度的影响.

图4 麦麸膳食纤维对弱化度的影响Fig.4 The effect of dietary fiber from wheat bran on the degree of weakening

由图4 可知,随麦麸膳食纤维添加量的增加,参试面粉A 和B 弱化度的变化趋势不同,面粉A 呈下降趋势,而面粉B 则呈升高趋势.其中,添加15%的膳食纤维后,面粉A 的弱化度升高了97.5 BU,下降幅度相当于原面粉稳定时间的750%；面粉B 的弱化度则降低了25.5 BU,下降幅度相当于原面粉稳定时间的25.8%.由此看出,添加膳食纤维后,不同筋力小麦粉的变化趋势不同,其与面团稳定时间的变化趋势正好相反,说明添加膳食纤维会削弱强筋小麦面团对机械搅拌的承受能力,反而会提高弱筋小麦面团的承受能力.

2.5 麦麸膳食纤维对粉质质量指数的影响

图5 为麦麸膳食纤维对粉质质量指数的影响.

图5 麦麸膳食纤维对粉质质量指数的影响Fig.5 Effect of dietary fiber from wheat bran on silty quality index

由图5 可知,随麦麸膳食纤维添加量的增加,参试面粉A 和B 粉质质量指数的变化趋势也不同,面粉A 呈下降趋势,而面粉B 则呈升高趋势.其中,添加15%的膳食纤维后,面粉A 的粉质质量指数下降了110.5,下降幅度相当于原面粉粉质质量指数的的54.0%；面粉B 的粉质质量指数则升高了17.5,升高幅度相当于原面粉的59.3%.添加膳食纤维后,粉质质量指数的变化趋势与稳定时间基本一致,与弱化度则相反,这与粉质质量指数与稳定时间呈正相关,而与弱化度呈负相关的研究结果一致[19-20].

3 结论

麦麸膳食纤维对不同筋力小麦面团粉质特性的影响不同,但均能增加两者的吸水率；膳食纤维对强筋小麦粉的面筋网络结构具有负向作用,会降低稳定时间和粉质质量指数,增加弱化度；相反,膳食纤维会改良弱筋小麦粉的面团筋力,增加其稳定时间和粉质质量指数,降低弱化度.