面粉蛋白质性状影响发酵包子面团品质的研究进展

阮雁春

(江苏省扬州商务高等职业学校，江苏 扬州 225009)

1 引言

小麦面粉的品质特性是小麦面粉的理化特性、面团物理特性、小麦面粉实用品质特性及其他特性的总和。［1］早在半个世纪以前，发达国家就对小麦品质方面开展了不同食品专用粉的研究，制定出一系列的专用粉的质量标准。据报道，日本各类食品专用粉有60多种，英国有70多种，美国有100多种，一些国家专用粉产量占总小麦面粉产量的90%以上，且品种繁多，分类精细。我国对专用粉的研究从20世纪80年代起步，有三十几年的历史，专用粉的品种类型还不多，正处于开发阶段，已有的大类专用粉品种有:面包专用粉、发酵包子专用粉、面条专用粉、沙琪玛专用粉、饺子专用粉等。

目前，我国发酵包子专用粉的生产还不十分规范，质量参差不齐，有些厂家产品质量根本达不到专用粉的标准。随着市场的不断规范化，质量的竞争已成为必然的趋势，发酵包子专用粉质量的最终评价标准应是它制作成包子后的品质状况，因此，研究发酵包子专用粉应从它与发酵包子面团品质的关系入手。

2 研究背景

发酵包子坯皮制作在中国具有悠久的历史。不过，以发酵包子面团品质为研究对象，对其基础理论的深度和广度进行系统的研究，我国与西方焙烤食品相比尚有很大的差距。我国虽然在发酵工业化方面作了一些研究，如工艺配方、工艺流程、工艺条件、工艺过程控制及工艺设备研究等，但在发酵包子坯皮的科学研究方面还有许多基础性领域尚需深入研究，如实验室制作方法、面团理化特性与发酵面团品质相关性等基础性研究尚无突破性进展。

发酵包子面团的特点与其所含蛋白质特性密不可分。形成发酵面团必须具备两个条件:产生气体的能力和保持气体的能力。面粉调制的发酵面团正是具备了这两个条件。一是活性强的淀粉酶把部分淀粉分解为单糖，为酵母繁殖提供养分，生成二氧化碳气体。二是蛋白质形成面筋网络，能包住气体。只要采取一些特殊方法，如掺入必要的辅料等，以增加酵母繁殖的养分和增强保持气体的能力，就可以调制成发酵面团。研究表明，要想制作出色香味形俱佳的发酵包子，就要了解面粉中蛋白质的含量、质量、结构等因素。

评价发酵包子面团质量的指标主要是理化指标及感官指标。理化指标可通过实验用仪器测定。除了理化指标以外，还应根据消费者的感受。因为人的感觉比仪器更敏锐，能够鉴别仪器不能分辨的微量成分差异，并能瞬时判断食物各种味道而进行综合评价。因此，依靠人的感觉对食品进行感官检验和评价，也是评定发酵包子面团的方法之一。目前，发酵包子面团的感官检验主要采用评分法。由于受地区、民族习惯、原辅料来源及质量、工艺配方、设备等方面的影响，各地区生产的发酵包子面团在质量上存在很大差异。因此，很难制订一个通用的质量标准，现多参照中华人民共和国行业标准SB/T110139－1993评定以小麦为原料制成的发酵包子面团，该方法采用百分制，评分包括外观和内质两部分。

3 研究现状和进展

Osborne于1907年提出关于谷物蛋白质分类，将各蛋白质组分按其在不同溶剂中溶解度的不同分为溶于水的清蛋白(Albumin)、溶于稀盐的球蛋白(Globulin)、溶于70%乙醇的麦醇溶蛋白(Glidian)，溶于稀酸和稀碱的麦谷蛋白(Glutenin)和剩余蛋白(Insoluble protein or Residue protein)。这就是传统的“Osborne蛋白分类系统”。

麦醇溶蛋白和麦谷蛋白为贮藏蛋白，是形成面筋的主要成分。醇溶蛋白为面团提供黏着性和延伸性。［2］面粉的面筋品质与醇溶蛋白片段的蛋白质成分有直接关系，由于醇溶蛋白成分较多，且基因有特定的成分组成，因此可以在实验中使用电泳分离醇溶蛋白，电泳谱带会出现蛋白质峰的特性，从而分析面粉蛋白质特性。麦谷蛋白约占小麦面粉蛋白质的38%～48%，蛋白质肽链间的二硫键和分子内的二硫键相互结合，加之其蛋白质多为极性氨基酸组成，极易形成具有一定刚性的大分子集合体，使面团具有一定的弹性。［3］小麦面粉的面筋蛋白(Payne等，1979)能使小麦面粉在发酵面团内形成有内聚力的面团。面粉制作成发酵面团后具有的特性来源于两个与蛋白质相关的流变学特性之间的平衡，即弹性和粘滞性。麦谷蛋白对发酵面团的作用通常大于麦醇溶蛋白，它对发酵面团品质的作用主要取决于它的结构、大小和亚基组成。［4］

对四类蛋白质进行进一步生物化学研究表明:小麦面粉的清蛋白和球蛋白为代谢活性蛋白，是由单链组成的低分子量蛋白质。醇溶蛋白和谷蛋白为储藏蛋白，醇溶蛋白是由单肽链通过分子内二硫键连接而成的，而后者是由多条肽链彼此通过分子间二硫键连接而成的大分子组成。其中麦谷蛋白和球蛋白为主要成分，各自占80%和12%，醇溶蛋白占3%(小麦面粉因含量较高而形成粘弹的面团，在饧发和蒸制过程中能保存气体，与未发酵面团相比体积略大)。

众多研究认为，蛋白质的含量是决定发酵面团加工品质的重要因素。蛋白质的其他特性如蛋白质质量，即蛋白质各组分的类型、含量及比例也同样重要。有关蛋白质含量和质量的研究一直受到各国学者的重视，激发了许多谷物化学方面的研究。研究表明，对同一品种而言，蛋白质含量与发酵面团体积之间存在着极强的线性关系。Zhu·J等认为，构成面筋蛋白的麦醇溶蛋白和麦谷蛋白组成上的差异影响着不同品种的面团特性。［5］如果麦谷蛋白含量过多会造成弹性、韧性太强致使发酵时面团阻力大，延缓发酵时间。只有麦谷蛋白在面粉蛋白质中的含量适当，才能使面团体积增大，内部膨松，口感良好。

小麦面粉中蛋白质的含量比淀粉低得多，但蛋白质吸水形成的面筋赋予面团独特的流变特性，它的组分构成对食品加工品质有着非常重要的影响。小麦面粉蛋白质中清蛋白、球蛋白成分较多，则面团黏性增加，而面团强度、搅拌耐受性下降，面团形成时间、拉伸阻力和延伸性下降;发酵面团体积增大与蛋白质的组分有关。麦醇溶蛋白、麦谷蛋白是形成面筋蛋白的主要成分，对面团加工特性起主要作用。麦谷蛋白含量与面团揉合时间和稳定性呈正相关。［6］

国外对中国发酵面团品质的研究起于20世纪80年代，重点在制作发酵面团品质的适应性方面，其主要目的是为本国小麦提供更多的商业机会，研究的课题不多，研究成果数量有限，主要集中在发酵面团品质的感官品质评价指标与方法研究、发酵面团的贮存品质评价研究、发酵面团的实验室制作方法研究和小麦面粉化学特性与发酵面团品质相关性研究等方面。

虽然有学者开展了小麦面粉蛋白质性状与发酵面团品质关系的研究，但还不太系统。L·Hou指出小麦面粉蛋白质含量与发酵制品体积相关不显著(r=0.25)。［7］Lukou等人研究了中国西北春小麦和加拿大小麦后，指出蛋白质含量和筋力是决定发酵面团品质的最重要的因素。［8］奥地利等国家制定了利用面筋溶涨实验检测发酵小麦品质的标准，认为面筋溶涨值与面筋指数密切相关，可以表达蛋白质的品质。［9］但是专家在对小麦面粉蛋白质的研究中发现，对某些品质的参数(如发酵面团的延展性)与品质性状有着恒定的相关关系，并指出用相关性结果预测小麦面粉品质还存在很大的局限性。［10］国内从20世纪80年代起进行发酵面团的研究，90年代取得初步进展。

国内外众多的研究表明，小麦面粉品质性状是决定发酵面团品质的重要因素，较高的蛋白质含量常常具有较好的发酵面团加工品质。蛋白质的其他因素，如蛋白质各组分的类型、含量、比例也很重要。自1907年Osborne提出关于小麦蛋白质分类研究报告以来，有关蛋白质含量和质量的研究一直受到各国学者重视。各国学者根据这一分类方法，开展了蛋白质特性与发酵面团品质关系的研究。研究表明，就同一品种而言，蛋白质含量与发酵面团体积之间存在极强的线性关系，不同品种之间的线性关系的斜率存在很大差异，说明发酵面团随着不同的小麦面粉的蛋白质含量变化而变化，其变化幅度可能来源于蛋白质的组成成分及其比例的不同。［11］小麦面粉中的醇溶蛋白和麦谷蛋白在组成上的差异影响着发酵面团的特性和加工品质。［5］

国外学者采用中国华东地区实验室制作发酵面团的方法，利用万能试验机(Instron Universal Test Machine)和色彩色差计(Minolta CR 310)进行发酵面团品质评定的探讨。研究表明，仪器测试与制品的感官评价有明显的相关性，［12］指出影响发酵面团质量的不光是蛋白质含量，还与面筋强度有关，小麦面粉蛋白质含量对发酵制品的品质有明显的影响，黏性是劣化发酵面团品质的主要因素。

国内学者研究了不同面团pH值、和面时间、轧面次数、饧发时间的发酵面团品质，经过正交实验，得出一次发酵法生产工艺特点。［13］研究面粉品质性状与发酵制品品质关系的结果表明，面粉蛋白质含量、面团的形成时间与感官评分呈极显著性正相关，弱化度与感官评分呈显著性负相关，［14］影响面团发酵的主要因素有:小麦面粉质量、酵母质量及用量、小麦面粉改良剂等，［15］小麦面团黏度与面粉主要品质指标相关性的研究表明，小麦的蛋白质含量越高，面筋的筋力和质量越好，面团的黏度越低，［16］麦谷蛋白含量的多少是决定面团强度的主要因素。研究小麦面粉各项指标与发酵包子的比容和食用品质之间的相关性结果表明，影响包子食用品质的因素为小麦面粉的沉淀值、弱化度、最低黏度和面团的稳定时间，发酵面团的质量与沉淀值无显著相关性。这种关于沉淀值与发酵面团品质相关性的不同结论，说明沉淀值不是影响发酵面团质量的单项因子，而是与其他性状综合作用的结果。［17］

目前测定小麦面粉蛋白质的质量指标有:粉质曲线稳定时间、面筋溶涨值和面筋指数。稳定时间的长短反映了面团的耐揉性，时间越长，面团的韧性越好、面筋强度越大。研究表明，蛋白质质量是影响发酵包子面团品质的重要因素之一，其中的麦谷蛋白起着主要决定作用。麦谷蛋白中的蛋白质分子间形成较多的二硫键，结合成大分子聚合体，具有较强的弹性和膨胀能力，在发酵和蒸制过程中阻止面团过分延伸和坍塌。当小麦面粉中蛋白质含量增加时，小麦面粉的面筋蛋白质含量也会增加，即小麦面粉的蛋白质含量和小麦面粉的面筋含量之间处于正相关。

拉伸曲线的质量指标主要是抗拉伸阻力、延伸性、面团能量和面团的最大拉伸比，即抗拉伸阻力与延伸性的比值(Rmax/E)。面团的韧性一般用抗拉伸阻力表示出面筋网络结构的牢固性和持气能力;延伸性表示面筋的膨胀能力，只有韧性和延伸性平衡，才能得到理想的体积、形状和良好内质的发酵包子产品。根据发酵包子面团制作原理，小麦面粉的筋力(韧性)不是越大越好，而是必须适中，即Rmax/E值必须保持适当的平衡，符合发酵包子的制作。吹泡示功仪能比较直观地测定小麦面粉的弹性和延伸性，可以较全面地评价和确定小麦面粉的品质和适用范围，它的主要指标为:面团的韧性(P)值;面团的延伸性(L)值;面团的筋力(W)值。结果表明，小麦面粉品质指标均与发酵包子面团拉伸曲线的指标呈极显著相关，这就为制作食品所使用的小麦面粉的品质提供了一个综合、快捷的测定方法。

国内外对发酵包子坯皮品质的研究工作目前还未进行科学、系统的调查和整理。以上研究文献较多集中在四个方面，但有些结论差异很大，甚至互为矛盾。大量文献阐述了面筋含量越高，面粉的质量越好;有的实验结果却说明面筋含量过高，不利于某些面点品种的制作。因此，研究小麦面粉品质特性与发酵面团品质的相关性研究显得尤为重要，特别是重点研究它们对发酵面团加工品质的影响。

4 结论

以发酵包子面团为研究对象，以现代食品科学技术理论、方法和技术为手段，开展小麦面粉品质与发酵包子坯皮品质关系的研究，为深入开展发酵包子的科学研究提供了有益的探索，为发酵包子的生产标准化、产业化提供了一定的理论基础，为发酵包子的加工工艺开发和工艺参数的优化提供了相应的理论依据。

为了更好地探索小麦面粉品质性状对发酵包子面团品质的影响，在全面分析蛋白质特性与食品品质性状的密切程度，把握预测指标的可靠性的基础上，可在实验中深入研究小麦面粉与加工品质参数之间的关系，如实验测量蛋白质含量与比容评分之间的对应关系;通过对不同小麦面粉蛋白质组分的实验，研究蛋白质组分与发酵面团特性的关系;麦谷蛋白大聚合体(GMP)与发酵包子面团品质的关系等等，从而为开发发酵包子专用粉提供一定的理论依据。

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