蛋清粉对小麦粉及挂面品质的影响
2015-12-20朱科学郭晓娜周惠明
罗 云,冯 鹏,朱科学,郭晓娜,彭 伟,周惠明
(江南大学食品学院,江苏 无锡 214122)
蛋清粉对小麦粉及挂面品质的影响
罗 云,冯 鹏,朱科学,郭晓娜,彭 伟,周惠明*
(江南大学食品学院,江苏 无锡 214122)
通过在小麦粉中添加不同比例的蛋清粉,测定其糊化、粉质特性及挂面的蒸煮、质构特性和进行感官评价来探讨蛋清粉对小麦粉及挂面品质的影响。结果表明:随着蛋清粉添加量的增加,小麦粉的峰值黏度、低谷黏度、最终黏度和崩解值逐渐增大,峰值时间呈现下降趋势而糊化温度无明显变化。面团吸水率随蛋清粉添加量的增加而明显减少,面团形成时间不随添加量的增加而显著变化,但明显低于对照组,当蛋清粉添加量为3%时,面团稳定时间最长,弱化度最低。挂面的吸水指数、最佳蒸煮时间随蛋清粉添加量的增加而显著增大,但蒸煮损失在添加量为3%时最少。挂面的折断力、拉断力和硬度随蛋清粉添加量的增加而增大。综合挂面蒸煮、质构特性与感官评价结果得出,当蛋清粉添加量接近3%时挂面综合品质最好。
小麦粉;蛋清粉;糊化特性;粉质特性;蒸煮特性;质构特性
蛋清粉采用新鲜鸡蛋为原料,经过抽检、验照、洗蛋、消毒、喷淋、吹干、打蛋、分离、过滤、巴氏杀菌、发酵、喷雾干燥等多道工序制成,是新鲜鸡蛋最为理想的替代品,具有较强的凝胶性且氨基酸种类丰富,为一种常用的食品添加剂。
挂面是中国最常见的食物,具有制作简单、烹煮方便、价格便宜的特点而被大众接受[1]。由于其食用需求量较大[2],不少学者仍致力于挂面的品质改良,其中有些学者选择蛋清粉来提高挂面品质。目前,国外学者的研究对象大多集中于蛋清蛋白对面包面团及面包品质的改良。Erem等[3]得出蛋清蛋白良好的起泡性可以改善面包质构,Bonet[4]和Wilderjans[5]等进一步研究得出,面包面团中存在蛋清蛋白与面筋蛋白的交联作用进而提高面包品质。国内学者研究了蛋清粉对其他小麦食品的影响,汪磊等[6]研究了蛋清粉对蛋糕预混合粉的影响,得出25%的蛋清粉添加量对蛋糕品质较好;赵殷勤等[7]研究了不同种蛋清粉对面条品质的影响,得出高胶蛋清粉对面条蒸煮品质和感官品质有一定改善作用。虽然国内外有不少关于蛋清蛋白及蛋清粉对小麦制品品质影响的研究,但蛋清粉对小麦粉及挂面品质的影响研究却少见报道。
本实验主要研究蛋清粉对小麦粉糊化特性包括峰值黏度、低谷黏度、最终黏度、崩解值、峰值时间和糊化温度,粉质特性如吸水率、稳定时间、面团形成时间、弱化度的影响。并通过挂面的蒸煮特性、折断力、拉断力及全质构、感官评价来探讨蛋清粉对挂面品质的影响,全面评价蛋清粉对小麦粉及其挂面品质的影响。
1 材料与方法
1.1 材料
特一粉(含蛋白质10.97%、灰分1.11%、水分13.02%) 新疆天山面粉(集团)北站有限责任公司;蛋清粉(含蛋白质87.35%、灰分5.84%、水分5.04%)江苏南通康德生物制品有限公司。
1.2 仪器与设备
PL203型电子分析天平 梅特勒-托利多仪器(上海)有限公司;RVA 4500快速黏度分析仪 澳大利亚波通公司;Farinograph-E型电子粉质仪、Extensograph-E型电子拉抻仪 德国布拉班德公司;Kitchen Aid小型和面机 英国Kitchen Aid公司;JMTD-168/140型实验面条机 北京东方孚德技术发展中心;TA.XT plus质构仪英国Stablele Microsystems公司。
1.3 方法
1.3.1 糊化特性测定
小麦粉中添加蛋清粉的质量分数分别为0%、1%、2%、3%、4%、5%。准确称取(3.5±0.1) g的不同添加量的小麦粉,与(25.0±0.1)g的水充分混匀,用快速黏度分析仪测定淀粉的糊化曲线。采用AACC标准温度模式,即50 ℃保温1 min,然后以12 ℃/min的速率升温至95 ℃,95 ℃保温2.5 min,再以12 ℃/min的速率降至50 ℃,50 ℃保温1 min。
1.3.2 粉质特性测定
参照GB/T 14614-2006《小麦粉面团的物理特性吸水量和流变学特性的测定粉质仪法》进行测定。
1.3.3 挂面制作工艺
分别称取不同的小麦粉300 g,加入适量的去离子水,采用和面机先慢速混合5 min,再快速混合2 min,室温熟化30 min;采用面条机1.2 mm轧距压面4 次,1 mm轧距压面4 次,0.8 m轧距压面4 次后切条;45 ℃烘干,使挂面最终水分含量达到13%左右。
1.3.4 挂面的蒸煮特性测定
1.3.4.1 最佳蒸煮时间测定
取长度为10 cm的面条30 根,放入750 mL沸水中并开始计时。煮面过程中使水始终保持微沸状态,从8 min开始,每隔15 s取出1 根面条于两块透明玻璃板中挤压,观察面条中间有无明显白芯,白芯刚好消失的时间即为最佳蒸煮时间。
1.3.4.2 蒸煮损失测定
取30 根长10 cm的面条,称质量(精确到0.001 g)放入750 mL的沸水中,在微沸水中煮至最佳蒸煮时间,用筛网滤除面条,将面汤蒸发至小于400 mL后冷却至室温,面汤转至500 mL容量瓶中定容,吸100 mL面汤于恒质量的烧杯中再于电炉上加热,当面汤少于10 mL时,放入105 ℃烘箱中烘至恒质量。
式中:P为蒸煮损失/%;m为100 mL面汤中干物质含量/g;m1为挂面质量/g;W为挂面水分含量/%。
1.3.4.3 水分含量测定
参照GB 5009.3-2010《食品中水分的测定》,采用直接干燥法进行测定。
1.3.4.4 蛋白质溶出率测定
吸取上述步骤中所得的面汤100 mL浓缩至小于20 mL,参照GB 5009.5-2010《食品中蛋白质的测定》中凯氏定氮法测其中蛋白质含量,其中定氮系数为6.25。蛋白质含量占面汤中干物质的百分比即为蛋白质溶出率。
1.3.4.5 吸水指数测定
取30 根长10 cm的面条,称质量(精确到0.001 g)放入750 mL的沸水中,在微沸水中煮至最佳蒸煮时间,捞出湿面条,用吸水纸吸干面条表面水分,准确称质量并记录。
式中:A为吸水指数;m为湿面条质量/g;m1为干面条质量/g。
1.3.5 挂面的折断力测试
采用干面条进行测试,质构仪采用A/SFR型号探头,起始间距10 cm,下压速率2 mm/s,感应力为8 g。
1.3.6 挂面的拉断力测试
面条煮至最佳蒸煮时间,质构仪采用A/SPR型号探头,起始间距30 mm,拉伸速率2 mm/s,感应力为5 g。
1.3.7 挂面的全质构测试
面条煮至最佳蒸煮时间,质构仪采用HDP/PFS型号探头,测试前、中、后速率分别为0.8、0.8、0.8 mm/s,形变量为70%,感应力为5 g,两次压缩间隔时间为1 s。
1.3.8 挂面的感官评价
参照商业行业推荐标准SB/T 10137-1993《面条用小麦粉》中面条质量评分方法进行,品尝小组由5 位事先经过训练对品尝有经验的人员组成。
1.4 数据分析
所得数据均为3 次测定的平均值,采用SPSS 16.0对各组数据进行显著性分析。
2 结果与分析
2.1 蛋清粉对小麦粉糊化特性的影响
表1 蛋清粉对小麦粉糊化特性的影响(x±s,n=3)Table 1 Effect of egg white powder on gelatinization characteristics of wheat flour(x±s,n=3)
由表1可知,小麦粉的峰值黏度、低谷黏度、最终黏度和崩解值随着蛋清粉添加量的增加而逐渐增大。国外学者研究得出,添加蛋白酶或二硫苏糖醇(dithiothreitol,DTT)于不同品种的大米粉中时,大米粉的峰值黏度、低谷黏度、最终黏度及崩解值都呈现出降低趋势[8-9]。Xie Lihong等[8]进一步研究得出,这些糊化值变化的主要原因是蛋白水解而不是淀粉水解。Lagrain 等[10]研究得出,在高温条件下(≥90 ℃),面筋蛋白之间能通过二硫键形成交联而提高糊化黏度,同时,Bruneel等[11]的研究表明,当用DTT破坏蛋白网络结构中的二硫键后,会降低小麦粉的糊化黏度。由此可知,当添加蛋清粉于小麦粉中时,一方面增加了小麦粉中蛋白质的含量,另一方面,蛋清蛋白中含有大量自由巯基[12],当加热至90 ℃时,蛋清蛋白与面筋蛋白之间形成的二硫键交联增多,故糊化黏度逐渐增加。崩解值反映淀粉热糊的稳定性,即抗剪切和耐热性能[13]。由此可知,随着蛋清粉添加量的增大,外源蛋白的增多,小麦粉的抗剪切能力越弱。峰值时间减小表明蛋清粉的添加使小麦粉更易糊化。蛋清粉中大部分蛋白质的变性温度为84℃[14],当淀粉开始糊化时,蛋清粉中大部分蛋白质无变化,所以对面粉的糊化温度无影响。
2.2 蛋清粉对小麦粉粉质特性的影响
由表2可知,随着蛋清粉添加量的增加,面团的吸水率逐渐降低。一方面,蛋清蛋白吸水率小于面筋蛋白[15];另一方面,蛋清蛋白具有较高的持水性[16],蛋清蛋白与水结合后使水分固定在蛋清蛋白内以至于淀粉不能吸收多余的水分进而降低吸水率。蛋清蛋白具有良好的凝胶性[17],能增加面团的凝胶性与硬度,减弱面团弹性性质,故面团形时间减少。根据纪莹等[18]的研究,面团形成时间与小麦粉吸水速率有关,小麦粉吸水快则形成时间短,由此得出蛋清蛋白的吸水速率大于面筋蛋白,蛋清粉的加入可以使面团快速达到吸水平衡。蛋清粉添加量为3%时,面团稳定时间最长,弱化度最低。蛋清蛋白中含有大量大分子质量蛋白质[17],可以增大面团对外部机械力的抵抗能力,但添加量过大,会降低面筋蛋白之间的相互作用进而使面团弱化。面团的稳定时间反映面团的稳定性与耐揉程度,稳定时间越长,面筋的强度越大,面团的加工性质越好。弱化度表示面团对机械搅拌的承受能力[19],弱化度越大,小麦粉面筋越弱,面团越容易流变,不易加工成型。
表2 蛋清粉对小麦粉粉质特性的影响(x±s,n=3)Table 2 Effect of egg white powder on farinograph properties of wheat flour ((x± s,, n = 3)
2.3 蛋清粉对挂面蒸煮特性的影响
表3 蛋清粉对挂面蒸煮特性的影响(x±s,n=33)Table 3 Effect of egg white powder on cooking characteristics of nodles (x± s, n=3)
由表3可知,随着蛋清粉添加量的增加,挂面的最佳蒸煮时间逐渐延长,添加量为3%时,最佳蒸煮时间达到最大且不随添加量的增加而明显增大。随着蛋清粉的加入,挂面中蛋白质含量增大,蛋白网络结构增强,面条越紧实进而延长其最佳蒸煮时间[20],但当蛋清粉添加量达到3%时,蛋清蛋白与面筋蛋白的结合达到平衡,故最佳蒸煮时间不随添加量的增大而明显增加。从蒸煮损失结果可以看出,添加量为3%时,蒸煮损失最少,添加量>3%时,蒸煮损失反而增大。根据Wilderjans等[5]的研究,蛋清蛋白中含有大量自由巯基,在加热条件下,自由巯基会与面筋蛋白交联。添加少量蛋清粉时,两种蛋白质之间的交联,使面条内部结构更紧密进而减少蒸煮损失;随着添加量的增大,蛋清蛋白嵌入面筋网络增多,反而破坏面筋网络结构,故蒸煮损失增大。蛋清粉添加量为2%、3%时,蛋白质溶出率最少,蛋清蛋白与面筋蛋白或淀粉结合更紧密,这也与蒸煮损失结果相符合。蛋清粉的添加导致面条体系中蛋白质含量增加,蛋白质热变性所吸收的水分增加,面条的吸水指数增大,这也与赵殷勤等[7]的研究结果相似。
2.4 蛋清粉对挂面折断力的影响
图1 蛋清粉对挂面折断力的影响Fig.1 Effect of egg white powder on breaking force of noodles
由图1可知,蛋清粉添加量<3%时,挂面的折断力随着蛋清粉添加量的增大而明显增大,当蛋清粉添加量>3%时,折断力随着添加量增加变化不显著。根据Wilderjans等[5]的研究结果,在面团中,淀粉颗粒像“砖”被蛋清蛋白固定起来,所以蛋清蛋白有固定淀粉颗粒的作用,使面条结构更紧密;蛋清粉添加量增大时,会减轻面筋蛋白之间的相互作用,故折断力增加不明显。挂面的折断力反映挂面抗机械压力的能力,挂面的折断力越大,说明挂面在贮藏过程中不易断裂[21],更有利于挂面的长久贮藏。
2.5 蛋清粉对挂面拉断力的影响
图2 蛋清粉对挂面拉断力的影响Fig.2 Effect of egg white powder on tensile force of noodles
由图2可知,挂面的拉断力随着蛋清粉添加量的增加而明显增大。在热处理条件下,蛋白质变性,蛋白质与蛋白质之间形成大的聚合体,将淀粉牢牢“锁住”;另一方面,淀粉吸水糊化,淀粉分子结构展开,更容易与蛋白质结合,使得面条内部结构稳定。大蛋白聚合体赋予面条弹性性能,随着蛋清粉添加量的增大,未溶出的蛋清蛋白使面条内部大蛋白聚合体增多,拉断力增大。挂面拉断力主要表现面条筋力,筋力越大,拉断力越大[22]。
2.6 蛋清粉对挂面全质构特性的影响
表4 蛋清粉对挂面全质构特性的影响(x±s,n=33)Table 4 Effect of egg white powder on texture characteristics of nodles(x± s,n=3)
由表4可知,蛋清粉添加量<3%时,挂面的硬度随着蛋清粉添加量的增大而显著增大,蛋清粉添加量>3%,挂面硬度增大趋势减小。蛋清粉添加量(≤3%)较少时,在热处理条件下,蛋白质变性展开,蛋白质之间作用力增强,形成更牢固的蛋白质凝胶网络结构;随着蛋清粉含量的进一步增大,蒸煮损失变大,蛋白质溶出率增大,故硬度并不随着添加量的增大而显著增大。根据孙彩玲等[23]的研究结果,硬度与面团稳定时间成极显著正相关,这也与粉质测定结果相符合。胶着性与咀嚼度与硬度有很大相关性[21],故产生与硬度相似的趋势。从黏着性结果可以得出,黏着性随着蛋清粉添加量增大总体上呈现出下降的趋势。一方面,由于蛋清蛋白的强凝胶性[17];另一方面,蛋清蛋白分散于淀粉周围,在加热与水存在的环境下,蛋清蛋白与淀粉作用加强,故使黏着性降低。蛋清粉添加量≥3%时,熟面的回复性最好,蛋清粉添加量为2%和3%时,熟面的弹性最差。
2.7 蛋清粉对挂面感官品质的影响
表5 蛋清粉对挂面感官评分的影响(x±s,n=33)Table 5 Effect of egg white powder on sensory quality of noodles (x± s,n=3)
由表5可知,蛋清粉添加量为3%时,挂面感官品质得分最高。从总体来说,添加蛋清粉的挂面得分高于对照组,但添加量较大时,得分较低。蛋白质添加量太多导致面条颜色变暗[24]、硬度太大且有少量蛋腥味故而得分偏低。
3 结 论
随着蛋清粉添加量的增大,小麦粉的峰值黏度、低谷黏度、最终黏度和崩解值逐渐增大,然而,对糊化温度无明显影响;蛋清粉能显著降低小麦粉的峰值时间但添加量大小对其影响较小。面团吸水率随着蛋清粉添加量的增大而显著降低;蛋清粉添加量为3%时,面团稳定时间最长,弱化度最低;蛋清粉能显著降低面团形成时间,但添加量的大小对面团形成时间影响不明显。
挂面最佳蒸煮时间随蛋清粉添加量增大而延长;蛋清粉添加量为2%和3%时,挂面蒸煮损失和蛋白质溶出率最少;挂面的吸水指数随着蛋清粉添加量的增加而呈现上升的趋势。
蛋清粉添加量<3%时,挂面折断力随着添加量的增加而显著增大,添加量≥3%,折断力变化不明显;挂面拉断力随着添加量的增加而显著增加。挂面硬度随着添加量的增加而增大,但添加量≥3%时,硬度增加不明显;挂面黏着性随着添加量的增加而减小;添加量为2%、3%时,弹性相对较小,然而,添加量为3%时,回复性达到最大;挂面胶着性与咀嚼性都随蛋清粉添加量的增加而显著增大。综合质构特性结果可以得出,当蛋清粉添加量为3%时,面条质构已达到最佳。从感官评价结果得出,蛋清粉添加量为3%时挂面的感官得分最高。
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Effect of Egg White Powder on the Quality of Wheat Flour and Noodle
LUO Yun, FENG Peng, ZHU Kexue, GUO Xiaona, PENG Wei, ZHOU Huiming*
(School of Food Science and Technology, Jiangnan University, Wuxi 214122, China)
By adding egg white powder with different mass ratios in wheat flour, the gelatinization characteristics, farinograph properties, cooking characteristics, texture characteristics and sensory quality of noodles were measured to evaluate the effect of egg white powder on the quality of wheat fl our and noodle. The results showed that peak viscosity, low viscosity, fi nal viscosity and breakdown increased gradually with the addition of egg white powder. Peak time presented a descending trend and pasting temperature showed no signifi cant changes. Water-absorbing capacity of dough decreased greatly with increasing addition of egg white powder. The dough development time was apparently lower than that of the control group although it exhibited no obvious change with increasing addition of egg white powder. When 3% egg white powders was added, the strongest dough stability and the lowestsoftening degree of dough were achieved simultaneously. The water absorption index and best cooking time were obviously increased by the addition of egg white powder. When the addition amount was 3%, the smallest cooking loss of noodles was observed. The breaking force, tensile force and hardness of noodles increased with increasing amount of egg white powder. Taking into consideration cooking characteristics, texture characteristics and sensory evolution of noodles, the comprehensive quality of noodles added with 3% egg white powder was the best.
wheat fl our; egg white powder; gelatinization characteristics; farinograph properties; cooking characteristics; texture characteristics
TS201.7
A
1002-6630(2015)19-0039-05
10.7506/spkx1002-6630-201519007
2014-10-24
“十二五”国家科技支撑计划项目(2012BAD37B04)
罗云(1989-),女,硕士研究生,研究方向为食品科学与工程。E-mail:luoyunjiangnanuniversity@gmail.com
*通信作者:周惠明(1957-),男,教授,博士,研究方向为主食与方便食品。E-mail:hmzhou@jiangnan.edu.cn