绿茶粉粒径对小麦粉面团流变学特性的影响

黄赟赟 王兴国 张士康 金青哲 张海华 李大伟 朱跃进

（江南大学食品学院1，无锡 214122）

（中华全国供销合作总社杭州茶叶研究院2，杭州 310016）

绿茶粉是将茶叶鲜叶原料加工成工业原料茶，再通过研磨工艺制成绿茶粉末［1］，它保留了茶叶中绝大部分的茶多酚、咖啡碱、有机酸、芳香物质、多种维生素、游离氨基酸、多糖、矿物质和纤维素等营养成分和功效物质。绿茶粉中咖啡碱具有良好的促消化作用，维生素类化合物能够调节脂肪代谢，茶多酚可降血脂、清除人体自由基、延缓衰老，而茶氨酸则具有安神、抗疲劳、增强记忆的作用［2］。将绿色外观和丰富内质兼具的绿茶粉应用于焙烤产品，不仅可以在面团中引入茶叶的营养成分和功效物质，还可通过添加绿茶粉赋予小麦粉面团新的流变学特性［3］。

目前国内外关于茶在烘焙食品中应用的研究报道主要集中在茶粉对焙烤食品加工工艺［4－5］、加工品质［6－7］的影响以及茶叶提取物对焙烤产品保藏期的影响［8－9］等，然而要将茶与烘焙食品更好地结合首先需要研究含茶面团的流变学性质。面团的粉质拉伸特性可以有效地反映面团的形成状况以及面团在醒发过程中的变化［10］。尽管王彬等［11－12］对添加不同浓度绿茶粉的面团的粉质拉伸特性进行了研究，并初步分析了绿茶粉的添加对面团流变学特性的影响原因，但其试验选择的添加量较小，且粒径对面团流变特性的影响未有涉及。因此本试验选择在小麦粉中添加不同粒度的绿茶粉，系统全面地探索绿茶粉粒径对小麦粉面团流变学特性的影响，为含茶焙烤产品的开发提供依据。

1　材料与方法

1.1　材料与仪器

小麦粉（湿面筋23%；干基蛋白质8.2 g／100 g）：江苏南顺面粉有限公司；茶粉专用绿茶：中华全国供销合作总社杭州茶叶研究院科研基地生产。

Farinograph－E型粉质仪、Extensograph－E型拉伸仪、Glutograph－E电子式面筋测定仪：德国Brabender公司；S3500型粒度分析仪：美国microtrac公司；WK－800A高速药物粉碎机：中国山东青州市精诚机械有限公司。

1.2　试验方法

1.2.1 绿茶粉制备

将绿茶原料过8目和10目筛，取中间筛留部分为A；绿茶原料在高效药物粉碎机中进行粉碎之后，过60目筛得B；绿茶原料经石磨碾磨粉碎得C。

B、C样品采用激光粒度分析仪测定体积粒径MV（μm）。粒度分布 D10、D50、D90表征粉末的粒度状态。D10表示粉末体细端的粒度指标；D50表示粉末的中值粒径；D90表示粉末粗端的粒度指标。

1.2.2 绿茶粉主要成分测定

叶绿素含量的测定采用丙酮比色法；茶多酚含量的测定采用GB／T 8313—2008法；茶多糖含量的测定采用蒽酮－硫酸法；游离氨基酸总量的测定采用 GB／T 8314—2002法。

1.2.3 粉质及拉伸参数测定

在王彬等［11］、胡新中等［13］及本试验前期不同绿茶粉添加量试验的研究基础上，选择绿茶粉的添加量为 6 g／100 g，将粒径分为别 2 000、200、20μm的绿茶粉添加到小麦粉中，分别按照GB／T 14614—2006和GB／T 14615—2006方法，采用300 g钵体，用布拉班德粉质仪和拉伸仪测定面团的粉质特性。

1.2.4 面筋强度测定

布拉班德Glutograph－E电子式面筋测定仪可以测量面筋的强度。测定时试样置于两盘之间的间隙，样品在恒定剪切应力的作用下偏转而产生形变，由于面筋强度的差异，样品被恒定剪切应力拉伸而产生形变的程度有大有小，即下盘相对上盘的偏转速度快慢不一，偏转量（剪切偏转角度）作为时间的函数被记录下来，面团在扭力作用下的延伸程度反映面筋的强度。当达到特定的偏转程度时，撤消恒定外力，样品由于自身的弹性而松弛回弹，记录为回复值，反映面团的弹性。

分别将 2 000、200、20μm的绿茶粉按 6 g／100 g的量添加到小麦粉中，测定面团的面筋强度。

1.2.5 数据处理

采用SPSS 16.0软件中ANOVA模块的Duncan方法对数据进行差异显著性分析。

2　结果与讨论

2.1　绿茶粉主要成分及粒径测定结果

2.1.1 绿茶粉主要成分

依据国标测定绿茶粉中主要成分的含量，结果见表1。

表1　绿茶粉主要成分分析结果（干基，g／100 g）

茶叶蛋白中疏水性氨基酸能与小麦粉蛋白质结合，一般茶叶蛋白含量为25%左右［2］，该绿茶粉中蛋白质含量较高，能够影响小麦粉面团面筋的形成；绿茶粉中茶多酚、茶多糖、游离氨基酸都属于亲水性物质，这些亲水性物质可影响小麦粉面团的吸水率［14］；叶绿素含量为0.663 g／100 g，使绿茶粉具有翠绿的色泽。

2.1.2 绿茶粉粒径测定结果

原料A、B、C粒径见表2。

表2　绿茶粉粒径测定结果／μm

由表2可以看到，绿茶粉A、B的粒径大于小麦粉粒径，绿茶粉C的粒径比小麦粉粒径小。绿茶粉粒径不同，其与小麦粉混合形成面团的过程中，其内含成分的影响作用不同。

2.2　绿茶粉粒径对小麦粉粉质参数的影响

2.2.1 面团吸水率的变化

小麦粉的加工性能主要取决于蛋白质、淀粉等，绿茶粉的添加改变了小麦粉原有的组成平衡。绿茶粉的粒径对小麦粉面团吸水率的影响见图1。

图1　绿茶粉的粒径对小麦粉面团吸水率的影响

由图1可见，随着绿茶粉粒径的减小，面团的吸水率从59.7%增大到61.9%，比未添加全茶粉的面团高出3%以上，有研究表明绿茶粉中的亲水性物质如茶多糖、茶蛋白能影响面团吸水率［2，14］，结合试验结果可以推测茶多糖、茶蛋白可以增大面团的吸水率。另外，随着绿茶粉粒径的减小，在替代一定量的小麦粉加入面团后，在面辊的搅拌作用下茶多糖、茶蛋白更容易结合水分子，使面团的吸水率增加。

2.2.2 面团形成时间、稳定时间的变化

绿茶粉的粒径对小麦粉面团形成时间、稳定时间的影响见图2。

图2　绿茶粉的粒径对小麦粉面团形成时间、稳定时间的影响

可以看出，添加绿茶粉的面团的形成时间和稳定时间显著高于空白面团样品，且随着绿茶粉粒径的减小，小麦粉面团的形成时间和稳定时间逐渐增大，这可能是因为茶叶中茶多酚与蛋白质发生络合反应生成分子质量较大的络合物［15］。研究表明该络合物可使茶面包产品的体积增大、结构疏松［15］，这进一步表明茶多酚与面筋蛋白的络合物利于形成更大、结构更强的面筋网络结构，表现为面团的形成时间和稳定时间增大。绿茶粉的粒径越小，茶多酚越容易与小麦蛋白质接触而相互作用形成络合物，从而改善小麦面筋网络结构［16－17］，因此面团形成时间及稳定时间增加；另外，小麦粉粒径一般在80μm左右，当添加粒径为2 000μm和200μm的绿茶粉时，在面团搅拌过程中大粒径的绿茶粉容易产生空间阻碍，影响面团面筋网络的形成和稳定，而粒径为20 μm的绿茶粉在面团搅拌过程中很容易被包裹到面筋网络空间中，对面筋网络结构的空间阻碍较小，因此添加粒径为2 000、200μm绿茶粉的面团稳定时间较短，粒径为20μm的绿茶粉更利于提高面团的稳定性。

2.3　绿茶粉粒径对小麦粉面团拉伸特性影响

2.3.1 面团拉伸曲线面积、拉伸比例的变化

绿茶粉的粒径对面团拉伸曲线面积、拉伸比例的影响见图3。

图3　绿茶粉的粒径对面团拉伸曲线面积、拉伸比例的影响

添加绿茶粉后，面团拉伸曲线面积大于空白面团。绿茶粉粒径为20μm时拉伸曲线面积在相同醒发时间时最大，绿茶粉粒径为2 000μm时拉伸曲线面积最小。面团拉伸曲线面积是指拉伸面团时所需要的能量，面积越大，能量越大。从不同粒径的绿茶粉面团的粉质参数分析中可以得到，粒径越小，绿茶粉越容易均匀分布于面筋网络结构中，绿茶粉中的茶多糖更容易与面筋蛋白作用进而紧密结合在一起，由此可增强小麦粉面筋的结构［18］，所以面团拉伸曲线面积增加，因此粒径为20μm的绿茶粉对小麦粉面团加工性能的改善最大。

小麦粉中添加绿茶粉后面团拉伸比例增大，粒径为20μm时拉伸比例在4～12左右，粒径2 000 μm时拉伸比例在5～10左右。拉伸比例是拉伸阻力与延伸度的比值，是衡量面团拉伸阻力和延伸度之间平衡关系的一个指标，拉伸比例一般不超过5，添加不同粒径绿茶粉的面团在醒发超过90 min时，拉伸比例都过大，此时的面团较硬，延伸性小，脆性大［19］。

2.3.2 面团拉伸阻力R50、延伸度的变化

绿茶粉粒径对小麦粉面团拉伸阻力R50、延伸度的影响见图4。

图4　绿茶粉粒径对小麦粉面团拉伸阻力R50、延伸度的影响

可见，添加绿茶粉的面团在不同醒发时间时拉伸阻力R50大于空白样品，延伸度小于空白样品。添加绿茶粉的面团中，经过不同醒发时间，粒径为20 μm时面团拉伸阻力最大；随着绿茶粉粒径的减小，醒发45 min时，面团拉伸阻力从482 BU增大到645 BU，延伸度从95 mm增大到131 mm，醒发90 min时，面团拉伸阻力从701 BU增大到999 BU，延伸度从74 mm增大到96 mm，醒发135 min时，面团拉伸阻力从792 BU增大到978 BU，延伸度几乎不变化；可见随着醒发时间的增加，含绿茶粉的面团拉伸阻力R50及延伸度变化幅度减小。拉伸阻力R50表示面团的强度和筋度，粒径为20μm时面团拉伸阻力R50大说明粒径为20μm的绿茶粉对面筋有增效作用；延伸度表示面团的延展性和收缩性［19］，分析数据可以看出添加绿茶粉后面团延伸度略有下降，面团的弹性减小。

2.4　绿茶粉粒径对小麦粉面筋强度的影响

测得面团的面筋曲线图如图5。

图5　绿茶粉粒径对小麦粉面团面筋强度的影响

由图5可以看出，在小麦粉中添加不同粒径的绿茶粉的面团与空白样品相比抗扭力增大，筋度增强。绿茶粉粒径为20μm时，面团抗扭阻力增幅最大，绿茶粉粒径为2 000μm时，面团抗扭阻力较小，延伸性好；具体表现为用相同的力扭转面团，未添加绿茶粉的面团最容易断裂，而添加粒径为20μm绿茶粉的面团可扭转的幅度最大，这说明绿茶粉粒径越小对面团筋力的增强效果越大。

3　结论

绿茶粉以6 g／100 g添加到小麦粉中会一定程度上影响面团的流变学特性，整体表现为各粒径绿茶粉添加到小麦粉中得到的面团，其吸水率增大，面团形成时间≥4.7 min，面团稳定时间≥17.8 min；面团醒发过程中，面团拉伸曲线面积、拉伸比例、拉伸阻力增大，延伸度下降；各粒径绿茶粉面团面筋强度显著增大。这些结果说明绿茶粉有利于改善小麦粉面团的面筋网络结构，这样的面团筋力强、韧性好，适合于生产对筋力要求较高的面包类产品。

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