全麦粉的添加对油馕面团品质的影响

仇成功，丁帅杰，李仙爱，王晓芸，王德萍，马雪梅，刘晓璐，樊 星，袁宇涵，酆炳森，王 亮,*

（1.新疆大学生命科学与技术学院，新疆 乌鲁木齐 830046；2.新疆生物资源基因工程重点实验室，新疆 乌鲁木齐 830046；3.新疆阿尔曼食品有限责任公司，新疆 乌鲁木齐 830026）

馕饼简称馕，又称为“埃特买克”，源于新疆，兴于新疆，具有浓厚的民族特色。新疆馕饼历史悠久，最早可追溯到秦汉时期。馕饼品种多样，大小不一，已知的馕有50多种，既有大小像瓶口一样加工精细的小圆馕，又有半径可达25 cm的艾曼克馕。馕的起源至今没有确定，但大多数学者认为馕起源于我国新疆南部，在民族演变过程中逐步发扬光大，形成了新疆特色饮食。

馕作为区域性民族食品，目前国内外研究较少，主要集中在馕制品配方的优化、营养价值和馕的历史文化研究上。Farooq等将鹰嘴豆粉添加到馕面团中，发现添加10%的鹰嘴豆粉时馕的感官评分较好，添加15%～25%的鹰嘴豆粉后，馕饼的感官评分开始下降，添加15%鹰嘴豆粉和0.4%甘油单硬脂酸酯后，感官评分最好。丁俊豪则将油莎豆粉添加到馕饼中，发现当油莎豆粉添加量为10%时油莎豆粉馕口味丰富，软硬适宜。王文静研究了红枣粉对馕饼面团的粉质和质构特性的影响，并优化了红枣馕的配方。Zhao Xiaoyan等则研究不同包装方式和杀菌方法对馕保质期的影响，研究表明，馕饼采用真空包装和充气包装较好，包装前进行紫外照射和微波杀菌能够显著延长馕饼保质期。近年来，研究人员致力于开发全麦食品以提高产品的营养特性，与其他全麦食品相比，全麦馕制品缺乏精确的量化标准。随着消费思想的转变，消费者对馕制品的要求更高，因此开发全麦馕制品具有广大的消费空间。

全麦粉是指没有去除外皮和胚芽制成的一种面粉。与精制面粉相比，全麦粉含有更多的生物活性分子。食用全麦粉对健康有益，能够改善肠胃环境、降低相关疾病的发病风险，同时全麦粉中的膳食纤维能够提高饱腹感，有助利于维持健康水平。馕制品的辅料主要为水、油、糖，因此传统的馕制品也可称为油馕，本实验所提到的馕和油馕是同一种食物。目前，全麦粉在面包、饼干、馒头的应用较为广泛，但全麦粉油馕的研究鲜有报道。油馕历史悠久、民族气息浓厚，在家庭膳食结构中具有极其重要的位置。由于全麦粉中膳食纤维含量高，全麦粉的加入会改变面团的加工性质，使面团弱化度减小、稳定性下降、面团断裂等，对面团特性和油馕品质造成影响。因此，将一定比例的全麦粉添加到精粉中，制成油馕面团，利用专业面粉仪器设备研究全麦粉的添加量对油馕面团结构、粉质、拉伸以及糊化等特性的影响。为全麦粉油馕工业化生产提供一定的理论支持。

1 材料与方法

1.1 材料

精粉、全麦粉 新疆源森农业开发有限公司。

1.2 仪器与设备

RVA4500糊化仪、Farinograph-E粉质仪、Brabender拉伸仪 德国Brabender公司；LC-18N-50D型冷冻干燥机、JT3003D型分析天平 湖南力晨科技有限公司；KM-903和面机 康佳集团股份有限公司；LHGP-3傅里叶变换红外光谱仪 日本岛津公司。

1.3 方法

1.3.1 面团的制备

将全麦粉过100 目筛，按0%、20%、40%、60%、80%、100%质量分数与精粉进行配粉，混均后装袋备用。取100.00 g混合粉倒入和面机中，倒入相应比例的蒸馏水，揉搓15 min制成面团。

1.3.2 面团粉质特性的测定

参考GB/T 14614—2019《粮油检验 小麦粉面团流变学特性测试 粉质仪法》。准确称取300.00 g混合粉加入粉质仪揉混器中并搅拌1 min，加入一定量的水搅拌，使粉质曲线在480～520 FU，测试完成后根据粉质曲线得出相关数据。

1.3.3 面团拉伸特性大的测定

参考GB/T 14615—2019《粮油检验 小麦粉面团流变学特性测试 拉伸仪法》。准确称取300.00 g混合粉加入粉质仪揉混器中并搅拌1 min，加入一定量盐水搅拌5 min，使曲线中心稠度接近500 FU，取出分成2 个面团，每个面团质量为（150±0.5） g，经揉团器、搓条器揉团搓条后放入醒发室（30 ℃）醒发，取出醒发好的面团放入测力台进行测定。

1.3.4 面团糊化特性的测定

精确称取3.00 g样品置于样品桶，加入25 mL蒸馏水上下混匀，将测量桶放入旋转塔设定程序开始测定。根据RVA的曲线获得相关数据。

1.3.5 混合粉溶剂保留率

配制5 g/100 mL乳酸溶液、5 g/100 mL碳酸钠溶液和50 g/100 mL蔗糖溶液，称量空离心管记为m，精确称取5.00 g油馕混合粉于离心管（m）称质量，记为m，向m中加入25 g相应溶液，混合20 min，经充分振荡、离心（2 500 r/min）后去上清液，将m倒放静置10 min，称质量记为m。

1.3.6 混合粉面筋蛋白质制备

称取适量混合粉于和面机中，添加相应比例的蒸馏水，揉搓15 min之后室温静置30 min，用蒸馏水不断洗涤面团直到洗涤液遇碘液不变蓝，称量湿面筋质量。面筋经冷冻（-80 ℃）之后放入进行真空冷冻干燥，研磨过筛（过100 目），真空包装备用。

1.3.7 混合粉面筋蛋白二级结构的测定

采用傅里叶变换红外光谱测定面筋蛋白结构，取1.3.6节制备的样品与KBr混合并用压片机进行压片处理，参考Nabet等的方法进行红外测定，参考曹新蕾的方法使用Peakfit 4.12软件进行分析计算。

1.3.8 面粉水分分布测定

参考邓璐璐的方法，取0.50 g面团搓成长条推入核磁试管底部，启动软件进行测试，记录相应数据。每个面团平行测定3 次，取平均值。

1.4 数据处理

2 结果与分析

2.1 全麦粉的添加对面团粉质特性的影响

表1 全麦粉对油馕混合粉粉质性质的影响Table 1 Effect of whole wheat flour on farinographic properties of dough

粉质特性可以反映面团的加工性质。面粉吸水率是指粉质曲线在480～520 FU时加水量所占总体积的比例。面粉中成分不同吸水率也不同。由表1可知，当全麦粉完全取代精粉时，油馕面团吸水率由65.18%增加到80.30%，吸水率增加15.12%，与精粉相比吸水率显著增大（P＜0.05），吸水率的提高有利于面团在后期的加工。

另外，随着全麦粉添加量的增加，混合粉的形成时间显著上升，当全麦粉完全取代精粉时面团形成时间从4.13 min增加到5.34 min。膳食纤维能够影响面团形成时间，膳食纤维的亲水性大于面筋蛋白，因此先于面筋蛋白吸水膨胀，当膳食纤维吸水完全后，面筋蛋白才开始进行水合，从而导致面团形成时间延长。另外，蛋白质含量越多，面筋蛋白完全形成的时间越长。这与虞桠芳等在研究石梅盘香饼时具有相同的现象。由表1可知，面团稳定时间随着全麦粉的添加而降低，当全麦粉添加量大于20%，稳定时间显著下降，膳食纤维吸水膨胀镶嵌在面筋网状结构中，对面筋网络结构造成剪切，减弱其强度，进而稳定时间减小。这与Al-Attabi等在研究大麦粉对面团粉质特性时具有相同的变化趋势。弱化度和粉质指数随着全麦粉的添加而显著下降，说明面筋蛋白结构变得不稳定、耐搅拌性变弱，全麦粉的添加对面团造成负面影响。随着全麦粉的增多，加剧了其对面筋蛋白的破坏程度，使面团的加工性能变差。

面团的粉质特性与成品之间存在一定关系，其中面团吸水率的提高有利于后期加工及最终的产品品质，吸水率提高后，烘烤过程中有利于气泡的产生，成品的持水性提高使烤出后的馕更软，改善油馕普遍偏硬的特点，但是并非吸水率越高越好，吸水率过高，烤后成品更容易被微生物感染，导致油馕贮藏稳定性的下降，另外吸水率过高不利于手工揉捏馕饼的形状以及打孔工艺，导致面团形变严重，烤后的成品油馕外形品质下降。添加全麦粉会使面团的稳定时间减少，面团的稳定时间对最终的产品有明显的影响，稳定时间较高代表面筋有较强的筋力，持气能力会更好，在发酵过程中，可以更好的保持住二氧化碳等气体，使油馕形成良好的组织结构和纹理，反之如果稳定时间短，面筋筋力差，在操作过程中容易被破坏，面团起发慢，烤后的油馕结构粗糙，外观较差。弱化度和粉质指数随着全麦粉的添加而显著下降，说明面筋蛋白结构变得不稳定、耐搅拌性变弱，全麦粉的添加对面团造成负面影响，加工性能变差，导致油馕口感粗糙外观变差。

2.2 全麦粉的添加对面团糊化特性的影响

表2 全麦粉对油馕面团糊化性质的影响Table 2 Effect of whole wheat flour on pasting properties of dough

面粉中含有大量的淀粉，淀粉的糊化特性能够影响面制品的加工品质。如表2所示，随着全麦粉的添加，峰值黏度、谷值黏度、回生值和衰减值呈下降趋势，而糊化温度则不断提高。全麦粉添加量为100%时，与精粉组相比峰值黏度降低了20.30%，峰值黏度越低淀粉颗粒溶胀性越低，峰值黏度的变化与全麦粉中的麸皮含量有关，麸皮在淀粉糊化时，阻碍面糊吸收水分，减弱淀粉颗粒间的摩擦程度，使部分淀粉颗粒保持完整性，从而导致表面的峰值黏度降低。这与Wang Sunan等的研究现象一致。衰减值是反映淀粉耐搅拌能力的指标，衰减值的大小和其与水结合能力的大小具有负相关性关系，当全麦粉完全取代精粉时，衰减值为544 cP与精粉组相比衰减值降低32.6%，与表1中全麦粉对面团吸水率的研究相符合。全麦粉完全取代精粉时，糊化温度为87.3 ℃，与精粉组相比糊化温度显著提高了27.8%。当全麦粉添加量达到60%时，糊化温度大幅上升，比精粉组提高了16.5 ℃，糊化温度高，淀粉不易吸水膨胀，全麦粉的膳食纤维含量较多，可能妨碍水分参与淀粉颗粒的重组，从而影响淀粉糊化特性。

随着全麦粉添加量的增多，峰值时间整体呈下降趋势，当全麦粉取代率为100%时，与精粉相比糊化时间下降了0.24 min，分析原因可能为全麦粉中的膳食纤维对面筋蛋白进行剪切稀释，破坏面筋蛋白的网络结构，使面筋蛋白不易包裹表面的淀粉颗粒，淀粉糊化速率加快，峰值时间减小。回生值反映混合粉中淀粉冷却之后的回生程度，回生值越大，面制品老化速度越快。随着全麦粉的添加淀粉回生值呈下降趋势，说明全麦粉能够影响淀粉颗粒的重新组合，影响淀粉的回生程度，缓解淀粉的老化程度，进而延长产品的保质期。

2.3 全麦粉的添加对面团拉伸特性的影响

表3 全麦粉对油馕面团拉伸性质的影响（发酵45 min）Table 3 Effect of whole wheat flour on tensile properties of dough(fermented for 45 min)

表4 全麦粉对油馕面团拉伸性质的影响（发酵90 min）Table 4 Effect of whole wheat flour on tensile properties of dough(fermented for 90 min)

表5 全麦粉对油馕面团拉伸性质的影响（发酵135 min）Table 5 Effect of whole wheat flour on tensile properties of dough(fermented for 135 min)

由表3～5可知，面团的拉伸能量和延伸度均随着全麦粉的增多而显著降低，这与邓利等研究藜麦粉具有相同的现象，面团发酵45、90 min和135 min时，全麦粉添加量为100%的面团拉伸能量分别为30、40、42 cm，与精粉组相比分别下降了65.5%、60.4%、63.8%，延展度为92、94、80 mm，分别下降了41.1%、39.7%、49.3%。面筋蛋白能够影响油馕面团拉伸能量和延展度，面筋蛋白中麦醇蛋白延展性好，麦谷蛋白弹性强，拉伸能量与烘培质量呈正相关，由于全麦粉中麦醇蛋白和麦谷蛋白含量相对减少，同时全麦粉中的膳食纤维对面筋结构的破坏，因拉伸能量降低，延伸度变差。同一添加水平下，醒发时间越长拉伸能量越高、拉伸阻力越大，醒发时间与面团拉伸阻力呈正相关，分析原因可能是混合粉中的蛋白质能够充分水合，形成更牢固稳定的结构，面团的拉伸阻力也增大。当全麦粉完全取代精粉，发酵45、90 min和135 min时面团拉伸阻力分别降低了19.9%、11.6%、18.4%，全麦粉中的膳食纤维较多，能够阻碍并破坏面筋网络，从而使拉伸阻力下降。拉伸比例越大说明阻力越大，醒发时面团体积受阻，反之面团在醒发时质地较软且易流散。烘焙食品需要合适的拉伸比，在同一醒发条件下，随着全麦粉的增多，面筋蛋白被破坏稀释，拉伸比例升高，面团流动性降低，性质变差。

2.4 全麦粉的添加对混合粉溶剂保留特性的影响

图1 全麦粉对油馕混合粉溶剂保留率的影响Fig. 1 Effect of whole wheat flour on SRC of mixed flour

面粉的溶剂保留率能够简单快速反映面粉特性，5 g/100 mL乳酸、5 g/100 mL碳酸钠溶液、50 g/100 mL蔗糖溶液分别反映面粉中麦谷蛋白、破损淀粉、戊聚糖的水平。如图1所示，碳酸钠、蔗糖和水溶剂保留率随着全麦粉的增加而升高，当全麦粉完全取代精粉时与精粉组相比（全麦粉取代率为0%），混合粉的碳酸钠、蔗糖和水的溶剂保留率分别增加了20.56%、18.69%和34.94%，而乳酸的溶剂保留率则降低23.47%。

碳酸钠溶剂保留率反映全麦粉中的破损淀粉水平，由于全麦粉麸皮中纤维含量较多，在加工过程中使部分淀粉破碎，从而导致碳酸钠的溶剂保留率随着全麦粉的增加而增大。蔗糖溶剂保留率的增加主要与小麦中的麸皮有关，麸皮中含有丰富的戊聚糖，因此蔗糖的溶剂保留率随着全麦粉的增多而增大。水的溶剂保留率提高主要因为全麦粉中吸水性强的物质较多，导致全麦粉吸水率升高，乳酸的溶剂保留率的下降说明麦谷蛋白的吸水性减弱，虽然全麦粉中蛋白含量较多，但麦谷蛋白比例可能小于精粉，另外膳食纤维的亲水强，阻碍蛋白吸水。

2.5 全麦粉的添加对面团水分分布的影响

图2 全麦粉对油馕面团水分弛豫时间的影响Fig. 2 Effect of whole wheat flour on T2 relaxation time of dough

核磁反演图中不同形态的水分对应不同的波峰，某个峰的面积与整个峰面积的比值代表该形态水的相对含量，图2A中出现3 个波峰，分别代表不同形态的水，根据弛豫时间（T）的长短可分为强结合水、结合水和自由水，对应的T分别为T、T和T，T的长短与水分的流动呈正相关。由图2A显示随着全麦粉的增加，T、T向左移动，T变化不明显。

由图2B显示，随着全麦粉的增多，A/A升高，A/A和A/A则降低，T反映面团中淀粉和多糖结合的水，全麦粉中含有的木聚糖亲水性较强，随着全麦粉的增多，木聚糖能够结合更多的水分，使面团体系中的水分向木聚糖迁移，导致A/A的升高。T和T则分别反映与蛋白-淀粉、面筋网络相结合的水，A/A和A/A的降低，原因可能是因为油馕面团中淀粉含量下降，面筋蛋白减少，与其结合的水分减少。

2.6 全麦粉的添加对面团面筋蛋白二级结构的影响

图3 不同全麦粉添加量的面团拟合光谱图Fig. 3 Curve-fitting FTIR spectra of dough supplemented with whole wheat flour at different levels

表6 不同全麦粉添加量对蛋白质二级结构的影响Table 6 Effect of whole wheat flour supplementation on gluten secondary structure

利用傅里叶变换红外光谱对面筋进行全波段扫描（图3），并通过去卷积、二阶导数拟合可以得出各吸收峰峰面积与酰胺I带总面积之比，从而得出各个二级结构的相对含量。全麦粉的加入会对面筋骨架造成破坏，使蛋白由稳定的空间状态变为无序的空间状态。

α-螺旋、β-折叠、β-转角和无规卷曲是构成面筋蛋白二级结构的主要部分，分别对应的峰为1 646～1 665 cm；1 600～1 640、1 682～1 700 cm；1 640～1 650 cm；1 660～1 681 cm，不同的特征峰对应不同的二级结构。α-螺旋和β-折叠空间结构有序，稳定性较高，而β-转角和无规卷曲则相反，由表6可知，随着全麦粉的增加面筋蛋白α-螺旋相对含量下降而无规卷曲相对含量的变化则相反。当全麦粉完全取代精粉时无规卷曲相对含量相比于精粉组（全麦粉取代率为0%）增加了31.5%。α-螺旋和β-折叠的总相对含量由68.57%下降为50.89%，因此随着全麦粉的添加，油馕面团结构变的不稳定，另外，全麦粉中含有丰富的膳食纤维，这些膳食纤维会对面筋蛋白造成破坏，并且与面筋蛋白竞争吸收，导致面团的烘焙效果变差。

3 讨论与结论

研究全麦粉添加量对油馕面团特性的影响，由于全麦粉与精粉成分含量不同，造成了油馕面团加工性质的差异。全麦粉的添加能够显著降低油馕面团吸水率、形成时间、稳定时间、弱化度和质量指数、伸能量、延展度和拉伸阻力，面团加工性质变差；随着全麦粉添加量的增加，面团峰值黏度、谷值黏度、衰减值、回升值呈下降趋势，全麦粉比例超过60%糊化温度大幅上升；全麦粉的添加造成油馕面团面筋蛋白二级结构发生改变，稳定的二级结构下降、不稳定的二级结构含量上升，面筋蛋白结构变差。