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不同粒度区间面粉对鲜湿面品质的影响

2017-09-13吕莹果王远辉

关键词:二硫键面粉面条

齐 婧,吕莹果,王远辉

(河南工业大学 小麦和玉米深加工国家工程实验室,粮油食品学院,河南 郑州 450001)

不同粒度区间面粉对鲜湿面品质的影响

齐 婧,吕莹果,王远辉*

(河南工业大学 小麦和玉米深加工国家工程实验室,粮油食品学院,河南 郑州 450001)

通过筛分的方式将面粉筛分为140~160、160~180、180~200和200目以上4个不同粒度区间的面粉,并分析其对鲜湿面品质的影响。通过分析鲜湿面中二硫键和蛋白质二级结构,并分析面条的蒸煮品质、质构品质和感官品质,考察不同粒度面粉对鲜湿面品质的影响。结果表明,面粉粒度对鲜湿面品质存在较大影响,用180~200目粒度区间面粉制作的鲜湿面中二硫键含量最高,160~180目粒度区间面粉制作的鲜湿面中α-螺旋和β-折叠有序结构含量最高,占比超过65%,同时此区间鲜湿面的质构品质表现最好。此外,用180~200目粒度区间面粉制作的鲜湿面的最佳蒸煮时间最短,与原面粉一致;面条吸水率和蒸煮损失在不同区间的差异并不明显;而感官评价中180~200目粒度区间面粉制作的鲜湿面的评分最高。

面粉粒度;鲜湿面;蛋白质结构;蒸煮品质

0 引言

鲜湿面是一种水煮型面条,其原材料主要是小麦粉。小麦籽粒通过研磨的方式逐渐被研磨为颗粒度较小的小麦粉,但是研磨会造成淀粉颗粒结构的破坏[1],合适的面粉颗粒大小需要认真研究。小麦颗粒富含多种物质,其中淀粉和蛋白质是主要物质。选用不同面粉制作的鲜湿面的质地有很大的区别,决定鲜湿面的质地和口感的重要因素之一就是面粉的粒度。而面粉的粒度大小取决于它的加工精度,研究不同粒度区间面粉所制作而成的鲜湿面的质构品质、理化特性及感官特征,对面条专用粉的品质要求提供参考,并对鲜湿面的品质提升发挥较大作用。

鲜湿面中蛋白质结构和二硫键的含量会在一定程度上影响其食用品质[2]。质地剖面分析法(texture profile analysis,TPA)参数中的硬度值可以直观地反映面条蒸煮后的老化程度[3],剪切试验中的最大剪切力可反映面条蒸煮后的硬度[4]。郑刚等[5]发现面条的拉伸参数与面条的感官品质密切相关,面条的蒸煮特性会直接影响面条的感官品质。在国内外已有较多关于面条的研究,国外学者对面条的研究较系统,比如说煮熟面条的组织特性等[6]。但大量研究集中于油炸方便面和挂面的食用品质方面,近几年较多研究专注于鲜湿面保鲜技术[7]。而对于已经开展的研究来说,大部分关于面条的研究都集中在面条的感官风味,以及在达到工业化生产时所要求的工艺设备流程方面。一方面是比较关注于制作面条所用的面粉中蛋白质和淀粉的含量,另一方面是在工业化的生产下如何不影响到面条的质地。在研究面粉颗粒度大小对鲜湿面的影响方面尚不常见。不同粒度的面粉的品质有所不同,由于面粉颗粒的主要组分为胚乳颗粒、淀粉粒和蛋白质基质碎片[8],这3种成分的含量不同,即使是在同一颗粒度范围内的小麦粉,它们每一个单独的颗粒间的大小和形状也会有差异。作者通过研究不同粒度区间面粉制作的鲜湿面的质构特征、蒸煮品质、感官品质等,了解不同粒度面粉对鲜湿面品质的影响,并通过研究面团中蛋白质二级结构和二硫键含量进一步揭示其变化规律。

1 材料与方法

1.1 试验材料

小麦粉:金苑特一粉,郑州金苑面粉厂;无碘食盐:中盐皓龙盐化有限责任公司;溴化钾、盐酸、甘氨酸、乙二胺四乙酸、盐酸胍、脲均为分析纯药品;5,5-二硫代-2-2硝基苯甲酸:分析纯,阿拉丁试剂有限公司。

1.2 仪器与设备

JSY30×8圆形验粉筛:上海嘉定仪器有限公司;AL204分析天平:梅特勒-托利多仪器(上海市)有限公司;JHMZ200针式和面机:北京东孚久恒仪器技术有限公司;FD-1A-50冷冻干燥机:北京博医康实验仪器有限公司;TU1800-PC紫外分光光度仪:北京普析通用仪器有限公司;WQF-510傅里叶红外光谱仪:北京锐利分析仪器公司;TAXT plus质构仪:英国STABLE MICRO SYSTEM公司。

1.3 试验方法

1.3.1 样品面粉的筛选

使用圆型验粉筛将原料粉筛分成4个区间,分别为 140~160目、160~180目、180~200 目、200目以上。

1.3.2 鲜湿面的制作

称取1.3.1所筛面粉100 g于和面缸中,共加盐水 31 g(含1 g食盐),和面2 min,取出面絮醒发20 min,复合压延至面带厚度为1 mm后切条,将鲜湿面切成长为20 cm的条状,并放入密封塑料袋中防止水分蒸发。

1.3.3 鲜湿面中水分含量的测定

参照GB 5009.3—2010方法测定面条中水分含量。

1.3.4 鲜湿面中蛋白质二级结构分析[9]

1.3.5 鲜湿面中游离巯基和二硫键含量的测定[9]

1.3.6 面条质构评价

1.3.6.1 面条质构特性分析试验

每次取3根熟面条平行放置于测试板上,放置方向与探头刀口垂直,进行测试,每个试样做4次平行试验,数据处理采用去除异常值后,取其平均值。使用P/35型探头,测试类型设定为质构特性分析(TPA)模式,测前速度2.00 mm/s,测试速度0.80 mm/s,测后速度0.80 mm/s,应力形变70%,引发力5.0 g,2次压缩间的时间间隔5 s。

1.3.6.2 面条硬度试验

每次取3根熟面条平行放置在测试板上,放置方向与探头刀口垂直,进行测试。每次试验都会得到4个参数:面条90%的厚度,剪切面条90%厚度所需要的时间,剪切面条厚度达90%所达到的力和面积。对每个试样做3次平行试验,数据处理采用去除异常值后取其平均值。使用A/LKD型探头,测试类型设定为压缩模式,测前速度2.00 mm/s,测试速度0.80 mm/s,测后速度2.00 mm/s,应力形变90%,引发力5.0 g。

1.3.6.3 面条拉伸试验

每次将一根熟面条固定在载物台上,下端的拉勾挂载面条匀速向上拉伸面条,直至面条断裂,对每个试样做6次平行试验,数据处理采用去除异常值后取其平均值。采用Noodle Tensile Rig Code A型探头,测试类型设定为拉伸模式,测前速度2.00 mm/s,测试速度2.00 mm/s,测后速度10.00 mm/s,测试距离100.0 mm,引发力5.0 g。

1.3.7 鲜湿面最佳蒸煮时间的测定

称取800 mL蒸馏水,煮沸,放入20根1.3.2所制面条,开始计时。煮1.5 min后,迅速挑起一根放在两块毛玻璃片上挤压,观察面条中间生粉白芯,每隔10 s重复一次,直至面条内部白芯刚消失,此时即为最佳蒸煮时间。

1.3.8 鲜湿面蒸煮吸水率的测定

称取1.3.2所制面条15 g于800 mL的蒸馏水中,待水沸后放入面条,煮至最佳蒸煮时间捞出,放入冷水冷却1 min捞出置于滤纸上,沥干5 min,迅速移入已烘至恒质量的烧杯中,用分析天平称其质量。

式中:M1为煮后面条的质量,g;M2为煮前面条的质量,g;W为煮前面条的水分含量,%。

1.3.9 鲜湿面蒸煮损失的测定

取1.3.2所制面条30根,称质量。按照1.3.5方法将面条煮至最佳蒸煮时间,然后迅速捞出,将面汤转移到500 mL容量瓶中,用少量蒸馏水洗涤铝锅(至少3次),并将其倒入容量瓶中定容,混匀。取200 mL已定容的面汤到已烘至恒质量的250 mL烧杯中,在电炉上小心烘至近干,然后放入到130℃烘箱内烘至恒质量,用分析天平测量其质量,然后计算面条的蒸煮损失。

式中:M为200 mL面汤中干物质的质量,g;G为煮前面条的质量,g;W为煮前面条的水分含量,%。

1.3.10 感官评价

感官评价参照行业标准SB/T10137—1993,色泽10分,表观状态10分,适口性20分,韧性25分,黏性25分,光滑性5分,食味5分。

1.3.11 数据分析

所有试验均平行测定3次,数据均是平行试验的平均值±标准偏差,采用SPSS 20软件对数据进行显著性分析(P< 0.05)。a、b、c、d、e为方差分析样品差异性结果,不同字母表示的各个区间样品之间存在显著差异(P<0.05)。本试验所涉及到的显著性差异只表示同一种类不同小麦粉区间样品间的差异,不能说明不同小麦粉种类差异情况。

2 结果与分析

2.1 不同粒度面粉制作鲜湿面蛋白质二级结构分析

蛋白质二级结构是指多肽链骨架的局部空间结构,不考虑侧链的构象及整个肽链的空间排列。主要包括 α-螺旋、β-折叠、β-转角、无规则卷曲等[10],不同粒度面粉制作的鲜湿面中蛋白质二级结构见表1。200目以上面粉制作的鲜湿面中α-螺旋含量最高,160~180目面粉制作的鲜湿面中β-折叠含量占比最高,达41.36%。已有研究证实α-螺旋和β-折叠是有序结构,有利于面条保持筋道;而β-转角和无规则卷曲被认为是无序结构,不利于面条的品质。160~180目面粉制作的鲜湿面中α-螺旋和β-折叠含量占比最高,达65.27%;同时此粒度区间中β-转角和无规则卷曲占比最少,说明此粒度区间有利于制作出拉伸性能较好的鲜湿面。

表1 不同粒度区间面粉制作的鲜湿面中蛋白质二级结构Table 1 Protein secondary structures of fresh wet noodles prepared by different particle size range of wheat flour %

2.2 不同粒度面粉制作鲜湿面游离巯基和二硫键分析

二硫键在面粉的蛋白质结构中有着非常重要的作用,尤其对蛋白质的稳定性影响非常大。二硫键在蛋白质中是连接半胱氨酸残基的键[11],它通过降低展开结构的熵从而稳定蛋白质的天然构象[12]。当蛋白质中的二硫键发生还原反应可生成游离巯基,从而导致游离巯基含量的增加,二硫键含量减少,会使得蛋白质的结构变得无序,也会影响面条的质构品质。由表2可知,鲜湿面中游离巯基和二硫键的含量都是先增加后减少。180~200目粒区间中二硫键的含量最高,说明180~200目的鲜湿面中蛋白质结构比较稳固,在鲜湿面制作过程中蛋白质网络结构被破坏较少。

2.3 不同粒度面粉制作鲜湿面质构特性分析

面条的质构特性作为其品质的客观评价,常常作为关键的评价结果去考量。不同粒度面粉制作面条的质构特性(TPA)的各个参数见表3。在内聚性和回复性方面,180~200目的各个数据都比其他粒度面粉所制鲜湿面要高。由于180~200目的面粉制作的鲜湿面中蛋白质二硫键含量比较高,蛋白质之间的结合更有效,面条的性质较稳定,所以面条的内聚性和回复性表现较好。与此同时,因为结构更稳定,所以面条的咀嚼性会受到很大的影响。160~180目面粉所制面条的α-螺旋和β-折叠占比最大,对应的面条咀嚼性、硬度和弹性数值较大,因为α-螺旋和β-折叠代表着面条中蛋白质网络有序结构,利于面条的塑性和延伸加工;从另一角度看,160~180目间面粉所制面条的二硫键含量较高,使面条的结构表现较稳定。

表2 不同粒度面粉制作鲜湿面中游离巯基和二硫键含量Table 2 Free sulfhydryl group and disulfide bond contents of fresh wet noodles prepared by different particle size range of wheat flour μmol/mg

2.4 不同粒度面粉制作鲜湿面剪切特性分析

面条剪切特性是反映面条品质的一个重要指标,经过研究发现不同粒度面粉对制作的面条的剪切力存在较大影响。由图1可知,180~200目面粉所制面条的剪切力最大,高于原面粉。前文已表明180~200目面粉所制面条中二硫键含量最高,使得蛋白质的网络结构更加稳定,不容易受外界力的作用。与此同时发现面条的剪切特性好,但面条的咀嚼性和硬度变差。已有研究发现面条中二硫键含量过高使面条过硬,含量过低使面条容易断裂,因此在选择适用于制作面条的面粉原料时,面粉的粒度可以作为参照依据,但仍要考虑综合指标。

表3 不同粒度区间面粉制作面条的质构特性分析Table 3 Texture profile analyses(TPA) of noodles prepared by different particle size range of wheat flour

图1 不同粒度区间面粉制作面条的剪切力测定Fig.1 Shearing-stress of noodles prepared by different particle size ranges of wheat flour

2.5 不同粒度面粉制作鲜湿面拉伸特性分析

拉伸性能是表现面条弹性和咀嚼性的指标,不同粒度面粉所制面条的拉断力和拉伸距离见表4。随着面粉粒度减小,面条拉伸力逐渐增加,180~200目面粉所制面条的拉断力达最大,而200目以上粒度的拉断力突然下降;拉伸距离则表现为先降低后升高,而在200目以上粒度的拉伸距离又下降。180~200目面粉所制面条的α-螺旋和β-折叠含量较高,面条的蛋白质网络结构较稳定;同时,此粒度区间面条的二硫键含量最高,有利于面条保持较好的延伸性,所以在拉伸距离上优于其他粒度区间。

表4 不同粒度区间面粉制作面条的拉伸特性Table 4 Tensile properties of noodles prepared by different particle size range of wheat flour

2.6 不同粒度面粉制作鲜湿面蒸煮品质分析

蒸煮的恰当与否会直接影响面条的品质,面条的最佳蒸煮时间反映的是其在沸水中煮至淀粉完全糊化所需要的时间。通过对不同粒度面粉制作的鲜湿面进行蒸煮品质(表5)分析,可以看出除了原面粉的最佳蒸煮时间比较居中之外,颗粒度在140~160目面粉制作的鲜湿面的最佳蒸煮时间最长,粒度200目以上的鲜湿面样品最佳蒸煮时间最短,面条的最佳蒸煮时间和面粉的颗粒度大小成相反的趋势。随着面粉粒度的减小,鲜湿面的吸水率逐渐减小。在160~180目与180~200目时两者数据基本相同,总体趋势保持下降。

面条在蒸煮时,水分先与面条的外部接触,随着蒸煮时间增加,再向面条内部扩散。当面条的内部开始与水结合到一定程度的时候,外层的颗粒便开始脱落,分散在面汤之中,形成浊液,即为面条的蒸煮损失。由表5可知,原面粉的蒸煮损失最大,其他颗粒度的变化基本不大,可以看出蒸煮损失和面粉粒度大小没有明显的相关性。影响面条蒸煮损失的原因有很多方面,如面粉吸水率、面筋含量及质量、直链淀粉含量及淀粉的糊化特性及面条的比表面积等。不同粒度的面粉也在面粉吸水率、面筋含量及质量等方面存在明显差异[13],会对鲜湿面的品质造成不同影响。

表5 不同粒度区间面粉制作的鲜湿面蒸煮品质Table 5 Cooking properties of fresh wet noodles prepared by different particle size range of wheat flour

2.7 感官评价

评价面条的好坏,要从面条本身色泽、蒸煮后所达成的品质以及口感等来评价[14]。感官评价作为面条品质评判的一项重要参考,常常作为人对面条的直接感受的评价。由表6可知,随着面粉粒度的减小,面条的感官品质评分逐渐增加,160~180目和180~200目面粉制作面条的感官评价最好,从面条质构特性分析看两个区间都表现较好。综合分析感官评价结果,与文中前面的鲜湿面二硫键、蛋白质二级结构和煮熟后面条的质构特征的结果相印证,160~180目和180~200目面粉制作面条的品质较好。

表6 不同粒度面粉制作面条的感官评价Table 6 Sensory scores of noodles prepared by different particle size range of wheat flour

3 结论

研究不同粒度区间面粉对鲜湿面品质的影响,并从面粉中巯基、二硫键、蛋白质二级结构方面解释鲜湿面品质的变化。180~200目颗粒区间面粉制作鲜湿面中二硫键的含量最高,160~180目的鲜湿面中α-螺旋和β-折叠含量占比最高,此两颗粒区间面粉所制鲜湿面中蛋白质有序结构比较稳固,而且其所制面条的内聚性、回复性、弹性、胶着性均处于高水平,表现出较好的质构品质。180~200目粒度区间面条具有最大剪切力、拉断力和较好的拉伸距离,拉伸性能良好;而且此区间面条具有与原面粉一样的蒸煮时间和蒸煮品质;经过感官评价发现此区间面条获得更高的评分。综上所述,不同粒度面粉对面条的品质具有较大影响,粒度过大过小都不合适,160~200目粒度区间的面粉所制面条的各项品质均较好。

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THE QUALITY OF FRESH WET NOODLE PREPARED BY DIFFERENT PARTICLE SIZE RANGE OF FLOUR

QI Jing,LV Yingguo,WANG Yuanhui
(National Engineering Laboratory of Wheat&Corn Further Processing,School of Food Science and Technology,Henan University of Technology,Zhengzhou 450001,China)

The flour was sieved into four different particle size ranges of 140 ~ 160,160 ~ 180,180 ~ 200 and above 200 meshes.The quality of the fresh wet noodle prepared by the corresponding flour was analyzed.Through analysis of disulfide bonds and protein secondary structural type,cooking quality,texture quality and sensory evaluation,the influence of particle size of flour on the quality of fresh noodle was assessed.The results showed that fresh wet noodle made of 180 ~ 200 mesh flour had the highest disulfide bond content;while the fresh wet noodle made of 160 ~ 180 mesh flour had the highest α-Helix and β-Sheet structure content(more than 65%),which also had the best texture quality.In addition,the best cooking time of fresh wet noodle made of 180 ~ 200 mesh flour was the shortest,which was the same as the original flour.The water absorption and cooking loss of fresh wet noodle were not obvious in different sections of particle size.The fresh wet noodle made with 180~200 mesh particle size range had the highest sensory evaluation score.It was concluded that flour particle size was an important index to evaluate the quality of flour,and it had great influence on the quality of fresh wet noodle,which could be used as a reference index in noodle production.

particle size;fresh wet noodle;protein structures;cooking property

TS213.2

:B

1673-2383(2017)04-0024-05

http://kns.cnki.net/kcms/detail/41.1378.N.20170828.0857.010.html

网络出版时间:2017-8-28 8:57:14

2016-12-29

公益性行业(农业)科研专项(201303070);小麦和玉米深加工国家工程实验室开放课题(2015001247);河南工业大学高层次人才基金(2015BS009)

齐婧(1994—),女,河南周口人,硕士研究生,研究方向为东方食品加工原理与技术。

*通信作者

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