冷冻面团原料小麦粉的筛选及各指标的相关性分析

曲 敏，孙兆国，陈凤莲，任 敬，鲍 欢，李凌俐（哈尔滨商业大学食品工程学院，黑龙江省高等学校食品科学与工程重点实验室，黑龙江哈尔滨150076）

冷冻面团原料小麦粉的筛选及各指标的相关性分析

曲 敏，孙兆国，陈凤莲，任 敬，鲍 欢，李凌俐
（哈尔滨商业大学食品工程学院，黑龙江省高等学校食品科学与工程重点实验室，黑龙江哈尔滨150076）

本实验选取了六种不同商业高筋小麦粉，采用粉质仪、拉伸仪和糊化仪对其进行基础成分和流变学特性的测定，并对所得指标数据进行相关性分析，同时对应用各小麦粉制作的冷冻面团的质构特性进行测定分析，筛选出北大荒高筋小麦粉适于制作冷冻面团。各特性指标进行相关性分析结果显示，吸水率与水分含量、蛋白质含量、最大拉伸阻力呈显著正相关（p＜0.05），相关系数为0.849、0.789、0.828；形成时间与湿面筋含量、最大拉伸比例呈显著正相关（p＜0.05），相关系数为0.900、0.885；形成时间与拉伸阻力、最大拉伸阻力、拉伸比例呈极显著正相关（p＜0.01），相关系数为0.986、0.958、0.933；水分含量与最大拉伸阴力呈显著正相关（p＜0.05），相关系数达到0.828；蛋白质含量与拉伸阻力、最大拉伸阻力、拉伸比例呈显著正相关（p＜0.01），相关系数为0.986、0.958、0.933。

冷冻面团，小麦粉，流变特性，相关性分析

冷冻面团是20世纪50年代在国外发展起来的生产面包的新工艺，目前这种方法在国外己经广泛应用，在国内发展也较迅速，成为我国烘焙行业的一种新的发展趋势［1］。国内外对于影响冷冻面团品质的研究有很多，研究者从酵母［2］、起酥油［3］、加水量［4］、贮藏条件［5］等方面对其品质影响进行了广泛研究，但原料粉筛选的研究还很少见。面团冷冻后品质会下降［6］，小麦粉的品质直接影响了冷冻面团的品质，小麦面团品质可通过测定其流变学特性而获得，所以本文采用粉质仪、拉伸仪等对小麦粉从多个方面进行综合分析［7］，同时针对冷冻面团进行质构特性分析，从而筛选出适合制作冷冻面团的小麦粉，进而提高冷冻面团的品质。并进行基础成分和流变学特性指标数据进行相关性分析。

1 材料与方法

1.1 材料与仪器

特供高寒冬小麦粉（1号粉） 黑龙江通北林业局绿禾农场；俄罗斯小麦粉（2号粉） 俄罗斯雪兔小麦粉有限公司；上一道高筋面包粉（3号粉） 江苏上一道科技股份有限公司；上一道面包粉（4号粉） 江苏上一道科技股份有限公司；北大荒高筋面包粉（5号粉） 黑龙江北大荒有限公司；筋爽小麦粉（6号粉）青岛百乐麦食品有限公司。

FA2004型分析天平 上海恒平仪器仪表厂；Brabender粉质仪、Brabender拉伸仪、Brabender糊化仪 德国Brabender公司；DHG-9123A电热恒温鼓风干燥箱、DZA-6020型真空干燥箱 上海一恒科学仪器有限公司；KDN-F型自动凯式定氮仪 上海纤检仪器有限公司产品；温度计 德国testo公司；TA-XT2i型质构仪 英国Stable Micro System公司；WJ-DW-100冷冻柜 深圳长旭制冷设备有限公司；FJ-E发酵箱 北京腾威机械有限公司。

1.2 实验方法

1.2.1 原料小麦粉基础成分测定 水分：直接干燥法（GB/T 5009.3-2010）；蛋白质：凯氏定氮法（GB/T 5009.5-2010）；湿面筋含量：手洗法（GB/T 5506.1-2008）。

1.2.2 小麦粉流变学特性测定 小麦粉的流变学性质：粉质特性依据GB/T 14614-2006，运用Brabender粉质仪进行测定；拉伸特性依据GB/T 14615-2006，运用Brabender拉伸仪进行测定；糊化特性依据GB/T 14614.4-2005，运用Brabender糊化仪进行测定。

1.2.3 冷冻面团的制作 称取300 g面粉放入搅拌器中，按照面团吸水率加入195 mL水，搅拌至面团有面筋网络结构产生，分割成50 g的小块，搓圆并整形，用保鲜膜包好后在-36℃条件下冷冻至面团中心温度-18℃左右，最后把面团放入-18℃的冰箱中冷藏备用。解冻时在恒温恒湿发酵箱内30℃、湿度75%条件下解冻至面团中心温度达到10℃［5，8］。

1.2.4 冷冻面团的质构特性测定 采用P50柱形探头，在TPA模式下分别设定下压前速度：3 mm/s，下压中速度：1.0 mm/s，下压后速度：1.0 mm/s，下压距离：40%，测定弹性、内聚性、粘附性、硬度等质构特性，分析确定制作冷冻面团的最佳面粉。

1.2.5 数据处理 实验数据均为三次平行实验的平均值，并采用SPSS 17.0数据处理软件进行分析，相关性分析采用pearson系数［9］。

2 结果与分析

2.1 小麦粉基础成分

由表1可知，6个品牌商业小麦粉水分含量、蛋白质含量、湿面筋含量存在一定差异，可能是原料小麦的品种不同和生产环境不同造成的。5、6号粉的水分含量较高，1、4号粉的水分含量较低。小麦粉的水分含量会根据储存条件及来源的不同而存在差异，在湿度较大的地方储存，小麦粉的水分含量会有所升高，而冷冻面团在冷冻时会出现因失水而导致的老化现象［10］。

表1 小麦粉基础成分指标Table1 The basic ingredient of flours

3、5号粉的蛋白质干基含量较高，1、4号粉的蛋白质含量较低，曾有研究者用不同筋力小麦粉面团进行长期冷冻储藏和反复解冻之后对面团流变学和烘焙特性进行研究，结果表明中强高筋粉适合做冷冻面团［11］。当蛋白质含量在11%～14%时为强力粉，在9%～11%时为中力粉，在8%～9%时为弱力粉［12］，从该角度出发这六种面粉均属于强力粉，都适宜制作冷冻面团。

3、4、5号粉的湿面筋含量较高，6号粉的湿面筋含量较低。从湿面筋含量角度分析，当湿面筋含量在30%～40%时为强力粉，26%～30%时为中力粉，在22% ～26%时为弱力粉［11］，综合蛋白质和湿面筋含量分析除6号粉属中力粉外其余五种均属强力粉且更适宜制作筋力较高、面筋质量较好的冷冻面团。

2.2 小麦粉流变学特性的测定

2.2.1 小麦粉粉质特性 由表2可知其粉质指标存在较大差异，主要因为构成小麦的蛋白质的数量和质量存在一定差异。由表1、表2可知，5号粉的蛋白质含量与吸水率均处于第一位，因为小麦粉的蛋白质含量与其吸水率呈正相关［13］，小麦粉吸水率大，其面筋蛋白含量高质量好。此外由于冷冻面团在冷冻时会导致面团筋力减弱并出现失水现象，影响食品的感官品质，而小麦粉的吸水率增大将有利于延缓其制品因失水而导致的老化现象［14］，对其制品的品质有保持作用。3、5号小麦粉的蛋白含量高，且面团的形成时间较长；2、4、5号稳定时间较长，说明面团加工稳定性较好；2、4号弱化度低，表明机械搅拌的承受能力好。综合对小麦粉粉质、理化特性的分析，以2、4、5号粉更为适宜加工成冷冻面团。

表2 小麦粉粉质特性Table2 The farinograph properties of the flour

2.2.2 面团拉伸特性 由表3可知，小麦面粉的拉伸特性均发生显著性变化，其中延伸度和最大拉伸阻力变化尤为显著。拉伸实验能够测试面团形成后的抗拉伸流变学特性，优质的小麦粉是由各项综合指标所评价，不是哪一单项指标所能决定的［15］。冷冻面团主要用于制作面包、馒头等对拉伸阻力的要求高、对延伸性要求较高的食品，面团的拉伸阻力在350～500 BU之间，延伸性在200～250 mm比较适宜［16］，2、5号粉更接近该标准。4、5号粉的拉伸面积数值较大，表明其面粉筋力较强。拉伸比例过大过小都会引起面团品质的变化［15］，1、5号数值比较适中。据对以上六种小麦粉拉伸特性的分析，其中以5号粉最为适宜制作冷冻面团。

2.2.3 小麦粉糊化特性 由表4可知糊化特性有显著差异性，可能是不同商业小麦粉所添加的α-淀粉酶量不同造成的。2、6号粉麦芽指数超过600 BU，表示小麦粉的α-淀粉酶活性过低［17］，制成的冷冻面团经加工后组织差、易老化、发酵性能与成品品质差；1、3、4、5号粉麦芽指数低于400 BU，则表示粘度值过低，小麦粉的α-淀粉酶的活性太强［18］，制成的冷冻面团发粘、不易醒发烘烤，制品组织粘、易变形。3、4、5号粉的麦芽指数更接近于400～600 BU的正常范围［17］。说明这三种小麦粉的α-淀粉酶活性相对较好，其加工特性也较好，制品品质较好。

2.2.4 冷冻面团质构测定 表5所示的是在同一质构测定条件下六种商业面粉所制作冷冻面团的质构特性，选取了硬度、黏附性、弹性、内聚性作为参考指标。5、6号粉硬度、内聚性数值较大，内聚性大表明其内部结合较充分，因而使面团达到最大变形所需的力较大，所以硬度就越大。黏附性数值的绝对值大多在一千以上，表示探头与样品接触时用以克服两样品表面间黏结所用的力较大，而其中5号粉的黏附性最大。弹性数值均较高［8］，表明压缩后面团恢复原有体积的能力很强，冷冻面团作为黏弹性食品，5号粉黏附性、弹性两个数值较大，直接决定了面团的品质，赋予了面团更好的弹性和黏性。1、2、3、4、6号都出现了变异系数较大的情况，表明该面粉制作的冷冻面团的解冻后性质不稳定。综合考虑各个特征参数的变化情况，可以看出5号粉，各参数值大小适宜，变化趋势较平缓，并且大多数特征参数值在此时变异系数较小，在测定时能较真实地反映面团的情况。因此，选择5号粉为佳。

2.2.5 原料小麦粉的确定 综合对小麦粉的基础成分测定及流变学特性以及冷冻面团质构的测定结果来看，5号粉的各项指标最为符合制作冷冻面团，因此选择5号粉（北大荒高筋粉）作为制作冷冻面团的小麦粉。

2.3 各特性指标相关性

2.3.1 原料小麦粉基础成分与粉质特性的相关性分析 表6显示的是原料小麦粉基础成分与面团粉质特性相关性分析结果，结果表明吸水率与水分含量呈显著正相关（p＜0.05），相关系数为0.849，分析其原因可能是由于水分含量和吸水率都是由该小麦粉对水分的吸收和保持能力决定的。蛋白质含量与吸水率呈显著正相关（p＜0.05），相关系数达到0.789，研究表明蛋白质含量越大吸水率越大［19］。吸水率指的是面粉制备成面团时的最大加水量，主要是麦谷蛋白膨胀吸水，生成网状结构，麦谷蛋白含量越高，面团特性越好［20］。因此，吸水率的高低可能主要与面筋蛋白有关［21］。面团蛋白质含量和形成时间相关系数为0.464，一般蛋白质含量高，面团形成时间就会长［22］。湿面筋含量与形成时间呈显著（p＜0.05）正相关，相关系数达到0.900，形成时间与面筋含量和强度有关，形成时间过短，则面粉韧性差，其筋力不够，制品品质较差，这与要燕杰［23］的研究结果相同。湿面筋含量和综合评价值的相关系数为0.556，说明是湿面筋含量也在一定程度上影响着综合评价值。

表3 面团拉伸特性Table3 The extensigtaph properties of the dough

表4 小麦粉糊化特性Table4 The pasting properties of flour

表5 冷冻面团TPA测定结果Table5 TPA of frozen dough

表6 原料小麦粉基础成分与粉质特性相关性分析结果Table6 The correlation between the basic ingredient of flour and the farinograph properties

2.3.2 原料小麦粉基础成分与拉伸特性相关性分析表7显示的原料小麦粉基础成分与面团拉伸特性相关性分析结果，结果表明蛋白质含量与拉伸阻力、最大拉伸阻力、拉伸比例呈极显著正相关（p＜0.01），相关系数分别为0.986、0.958、0.933，蛋白质组成是影响拉伸特性的主要因素，亲水性蛋白会增强面筋的网络结构来改善面团的拉伸特性，进而对面团的流变学特性起到改良作用［24］。水分含量与最大拉伸阻力、蛋白质含量与最大拉伸比例呈显著正相关（p＜0.05），相关系数达到0.828、0.885。

表7 原料小麦粉基础成分与拉伸特性相关性分析结果Table7 The correlation between the basic ingredient of flour and the extensigtaph properties

2.3.3 粉质特性与拉伸特性的相关性分析 由表8可知，吸水率与最大拉伸阻力、形成时间与最大拉伸比例呈显著正相关（p＜0.05），相关系数为0.828、0.885，拉伸阻力大其面团弹性大，吸水率大表明其蛋白质含量大，说明赋予面团弹性的麦谷蛋白的含量影响了拉伸阻力。形成时间与拉伸阻力、最大拉伸阻力、拉伸比例都呈极显著正相关（p＜0.01），相关系数分别为0.986、0.958、0.933，因为形成时间与湿面筋含量呈正相关，组成湿面筋的蛋白质含量和质量影响了面团的拉伸特性，这都与要燕杰［23］的研究结果一致。弱化度与拉伸阻力、最大拉伸阻力呈显著正相关（p＜0.05），通常认为弱化度越大面团筋力越弱［25］，拉伸阻力也应该越小，而本实验结果与预期的相反，分析其原因，粉质仪测定得到的弱化度反应的是经过一段时间的搅拌，面筋的破坏程度，面筋的数量多，结构好，抗机械搅拌能力越强，弱化度就越小。而拉伸仪测定的拉伸阻力是通过拉伸的动作测定面筋对外力的抵抗能力，这种能力虽然也和蛋白质的数量和质量有关，但并不是耐机械搅拌的面团就一定有较大的抗拉伸阻力。本实验得到弱化度与拉伸阻力、最大拉伸阻力呈正相关，说明面筋的抵抗能力越强，抗搅拌能力越弱。

表8 粉质特性与拉伸特性相关性分析结果Table8 The correlation between pasting properties and the the extensigtaph properties

3 结论

综合对小麦粉的基础成分测定、流变学特性及冷冻面团质构的测定结果来看，5号粉的各项指标最为适合制作冷冻面团，吸水率为65.4%±0.3%，形成时间为（7.4±0.1）min，稳定时间为（7.8±0.1）min，弱化度为（95±0）BU，综合评价值84±2；延伸度为（185±2）mm，拉伸阻力（360±5）BU；麦芽指数为（325±14）BU；各参数都符合制作冷冻面团的标准。质构各参数数值大小适宜，变化趋势较平缓，并且大多数特征参数值在此时变异系数较小，在测定时能较真实地反映面团的情况。因此选择5号粉（北大荒高筋粉）作为制作冷冻面团的小麦粉。

相关性分析结果，吸水率与水分含量、蛋白质含量、最大拉伸阻力呈显著正相关（p＜0.05），相关系数为0.849、0.789、0.828，形成时间与湿面筋含量、最大拉伸比例呈显著正相关（p＜0.05），相关系数为0.900、0.885，形成时间与拉伸阻力、最大拉伸阻力、拉伸比例呈极显著正相关（p＜0.01），相关系数为0.986、0.958、0.933，水分含量与最大拉伸阻力呈显著正相关（p＜0.05），相关系数达到0.828。结果表明蛋白质含量与拉伸阻力、最大拉伸阻力、拉伸比例呈显著正相关（p＜0.01），相关系数为0.986、0.958、0.933。

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Screening of wheat flour for frozen dough and correlation analysis of each indicators

QU Min，SUN Zhao-guo，CHEN Feng-lian，REN Jing，BAO Huan，LI Ling-li
（Key Laboratory for Food Science and Engineering，College of Food Engineering，Harbin University of Commerce，Harbin 150076，China）

After determination of the basic ingredient and the rheological properties of the six kinds of commercial wheat flour，and analysis the correlation of each indicators，texture properties analyzer was used to measure the characteristics of frozen dough，finally Beidahuang high gluten wheat flour was chosen to product frozen dough.The correlation analysis results showed that the water absorption was positive correlation with water conten and protein content and maximum tensile resistance（p＜0.05）and correlation coefficient respectively was 0.849，0.789，0.828.Formation time was positive correlation with wet gluten and maximum tensile ratio （p＜0.05）and correlation coefficient respectively was 0.900，0.885.Formation time was extremely positive correlation with tensile resistance and maximum tensile resistance and tensile ratio（p＜0.01），correlation coefficient was 0.986，0.958，0.933.Water content was positive correlation with maximum tensile resistance（p＜0.05）and correlation coefficient was 0.828.Protein content was extremely positive correlation with tensile resistance and maximum tensile resistance and tensile ratio（p＜0.01）and correlation coefficient was 0.986，0.958，0.933.

frozen dough；wheat flour；rheological properties；correlation analysis

TS201.1

A

1002-0306（2016）06-0137-05

10.13386/j.issn1002-0306.2016.06.019

2015－08－14

曲敏（1966-），女，博士，教授，研究方向：生物技术在粮油食品精深加工中的应用，E-mail：qumin777@126.com。

哈尔滨商业大学研究生创新科研项目（YJSC2014-334HSD）；黑龙江省自然科学基金项目（C2011-24）；黑龙江省教育厅科学技术研究项目（12511128）；黑龙江省博士后科研启动基金项目（LBH-Q13098）。