小麦醇溶蛋白对馒头比容及结构的影响

贾 峰 ，于国莉 ，刘长虹 ，王金水 *

（河南工业大学 1.生物工程学院；2.粮油食品学院，河南 郑州 450001）

小麦醇溶蛋白对馒头比容及结构的影响

贾 峰1，于国莉2，刘长虹2，王金水1*

（河南工业大学 1.生物工程学院；2.粮油食品学院，河南 郑州 450001）

在小麦特一粉中分别添加谷朊粉（Gluten）、扬麦15醇溶蛋白（Y15-gli）、扬麦16醇溶蛋白（Y16-gli）、醇溶蛋白分离组分11（Gli-11）和15（Gli-15），研究了这5种添加成分对馒头比容及结构等品质的影响。结果表明：Gluten和Gli-15能够显著增加馒头的比容，Y16-gli和Gli-11显著降低馒头的比容，而Y15-gli对馒头比容无显著影响；5种添加成分能够使馒头的径向方向增加，而高度方向变化不大，从而使馒头的高径比显著下降；添加谷朊粉、醇溶蛋白及醇溶蛋白组分能够使馒头表皮结构细密，改变馒头内瓤的气孔结构及气孔之间的物质厚度及薄膜状态。

小麦醇溶蛋白；馒头；比容；结构；硬度

0 引言

馒头（Chinese Steamed Bread，CSB）是深受我国人民喜爱的传统主食之一，具有鲜明的民族文化特色，是我国传统食品文化的宝贵遗产[1]，在人们的饮食文化和日常生活中占据重要的地位[2]。馒头比容也称比体积，是评定馒头质量的重要指标之一，直接反映了馒头的膨松度[3]，并能够在一定程度上反映馒头的外形、口感及组织结构特性。馒头硬度是馒头品质和老化度[4-5]的主要指标之一，也是冷却程度的重要指标[3]。在包装和运输过程中，合适硬度的馒头不容易出现破皮、皱皮和变形等现象，能够保持较好的外观[6]。研究表明，馒头粉中添加小麦胚芽粉[7]、非淀粉多糖[8]等能影响馒头的品质；添加醇溶蛋白可调节馒头的内部结构及感官品质[9]，使馒头形成光滑的表皮、内部结构明显松软[10]。因此探究醇溶蛋白对馒头表皮结构的影响，对解决馒头表皮出现的气泡、褶皱等问题具有重要的意义。

小麦醇溶蛋白根据液相色谱中的保留时间可以分为：α、β、γ、ω 4种组分，ω 醇溶蛋白对面团硬度、弹性等质构指标均具有负面作用，α和β醇溶蛋白对面团弹性、硬度具有促进作用，γ醇溶蛋白则主要形成黏聚性，对面团硬度、弹性的影响不大[11]。当醇溶蛋白与麦谷蛋白形成面筋网络时，能够降低麦谷蛋白的掺入量[12]，在饼干制作过程中，小麦醇溶蛋白与蛋清蛋白共同参与了面筋网络的形成，并在二硫键转换过程中起到重要作用[13]。有关醇溶蛋白对馒头品质影响的研究较少，故作者在馒头制作过程中，添加从小麦醇溶蛋白中分离出的组分11和组分15，分析了其对馒头比容、硬度及结构的影响，结果表明馒头的比容、硬度及组织结构不仅与醇溶蛋白的数量相关，而且与醇溶蛋白中特定组分相关。

1 材料与方法

1.1 材料

特一粉：郑州金苑面业有限公司，水分含量为12.78%，蛋白质（干基）含量为15.12%；酵母粉：安琪酵母股份有限公司；谷朊粉：封丘华丰粉业；扬麦15（弱筋）和扬麦16（强筋）研磨成面粉后，提取醇溶蛋白；矮抗58（中筋）籽粒研磨成面粉后，再从醇溶蛋白中分离出组分11和15。

1.2 方法

1.2.1 小麦面粉中醇溶蛋白及组分的提取条件

分别称取扬麦15和扬麦16小麦粉，按照面粉∶70%乙醇=1∶10（W/V）提取小麦醇溶蛋白；称取矮抗 58 小麦粉，按照面粉∶70%乙醇=1∶10（W/V）提取小麦醇溶蛋白，再将其醇溶蛋白按照贾峰等[14]方法进行韦恩分类分离，得到醇溶蛋白组分11和15。本试验中谷朊粉、醇溶蛋白、醇溶蛋白组分11和15分别按照小麦粉质量的0.8%（质量比）添加到对照面粉（特一粉）中，再制作面团，蒸制馒头。

1.2.2 馒头的制作

馒头制作采用酵母一次发酵法，参照何松等[15]的制作方法，稍作改进。称取面粉500.0 g、酵母4.0 g、水220 mL，在立式搅拌机中搅拌和面12 min，然后压面约20次，定量分块手工揉制成馒头坯，编号，置于38℃、相对湿度85%的醒发箱醒发40 min，最后放入已煮沸的蒸锅上汽蒸25 min。

1.2.3 馒头比容的测定

馒头比容的测定参照GB/T 21118—2007附录A。馒头冷却1 h后，取整个馒头称质量，精确到0.1 g；利用菜籽置换测量法测量馒头体积，精确到5 mL。

式中：λ 为馒头比容（mL/g）；V 为馒头体积（mL）；m为馒头质量（g）。

1.2.4 馒头硬度的测定

馒头硬度的测定参考自制硬度仪检测馒头硬度的方法，具体参照徐婧婷等[9]的步骤。

1.2.5 馒头高径比的测定

利用游标卡尺检测馒头的高度和直径，计算高径比。

1.2.6 馒头表皮显微结构的测定

用刀片切下馒头部分表皮（厚度3～4 mm，面积约10 mm2），放置在Nikon E200MV显微镜下观察并拍照。

1.2.7 统计分析

所有试验重复3次，结果求平均值。试验设计及计算分析采用Excel 2007及SPSS16.0软件处理，应用Excel 2007软件制图。

2 结果与分析

2.1 小麦醇溶蛋白对馒头比容的影响

图1是小麦醇溶蛋白对馒头比容的影响，添加谷朊粉和醇溶蛋白组分15的馒头的比容与对照相比显著增加（P＜0.05），分别增加了 0.10、0.11 倍；添加扬麦16醇溶蛋白和矮抗58醇溶蛋白组分11的馒头的比容显著降低（P＜0.05），其中，添加扬麦16醇溶蛋白的馒头有轻微的萎缩，添加矮抗58醇溶蛋白组分11的馒头有明显的萎缩；在对照面粉中添加扬麦15醇溶蛋白对馒头的比容没有显著影响。从图1可以看出，谷朊粉（醇溶蛋白和麦谷蛋白）能够有效提升馒头的比容，而全部醇溶蛋白不影响或者能够降低馒头比容；从矮抗58醇溶蛋白中分离出来的组分11显著减小馒头比容，而组分15显著增加馒头比容，说明不同的醇溶蛋白组分对馒头的比容产生了相反效果。因此，需要对醇溶蛋白的组分进行细化分离，分析其组分对馒头比容的影响。

图1 小麦醇溶蛋白对馒头比容的影响Fig.1 Effect of gliadin on the specific volume of CSB

2.2 小麦醇溶蛋白对馒头硬度的影响

图2为小麦醇溶蛋白对馒头硬度的影响，在对照面粉中添加谷朊粉、扬麦16的醇溶蛋白和矮抗58醇溶蛋白组分11能够显著提高馒头的硬度（P＜0.05）；在对照面粉中添加扬麦15醇溶蛋白也能够显著提高馒头的硬度（P＜0.05）；而在对照面粉中添加矮抗58醇溶蛋白组分15，其馒头的硬度与对照无差异（P＞0.05）。结果表明，馒头比容小的，其硬度一般较大，而比容大的，其硬度相对较小，但是添加谷朊粉不仅使馒头体积增加，而且馒头的硬度也增加。

图2 小麦醇溶蛋白对馒头硬度的影响Fig.2 Effect of gliadin on the hardness of CSB

2.3 小麦醇溶蛋白对馒头高径比的影响

小麦醇溶蛋白对馒头高径比的影响如图3所示，在对照面粉中添加扬麦16的醇溶蛋白和矮抗58醇溶蛋白组分15后，馒头高径比显著下降（P＜0.05）；在对照面粉中添加谷朊粉、扬麦15醇溶蛋白和矮抗58醇溶蛋白组分11，馒头的高径比进一步显著下降。实际测量结果表明，馒头高径比的下降主要是由于馒头径向方向增加，而高度方向变化不大造成的。

图3 小麦醇溶蛋白对馒头高径比的影响Fig.3 Effect of gliadin on height to diameter ratio of CSB

2.4 小麦醇溶蛋白对馒头表皮显微结构的影响

对照及添加谷朊粉、醇溶蛋白及醇溶蛋白组分的馒头表皮的显微结构如图4所示，对照（CK）馒头表皮颗粒状物质直径相差2～3倍，颗粒物分布以小颗粒物为主；对照添加谷朊粉（Gluten）的馒头表皮颗粒物直径相差5～7倍，以较大的颗粒为主；添加扬麦15醇溶蛋白（Yangmai15-gliadin）的馒头表皮颗粒状物质直径相差2～3倍，颗粒物大小较均衡；添加扬麦16醇溶蛋白（Yangmai16-gliadin）的馒头表皮颗粒状物质直径相差1～2倍，颗粒物以小颗粒物为主；添加醇溶蛋白组分15（Gliadin-15）的馒头表皮颗粒状物质直径相差2～3倍，颗粒物以大颗粒物为主；添加醇溶蛋白组分11（Gliadin-11）的馒头表皮未见明显的颗粒状物质，表皮形成胶状类似物。

2.5 小麦醇溶蛋白对馒头内瓤显微结构的影响

对照及添加谷朊粉、醇溶蛋白及醇溶蛋白组分的馒头内瓤的显微结构如图5所示，对照馒头内瓤的气孔结构明显，气孔之间的物质毛边明显；添加谷朊粉（Gluten）后气孔变大，且气孔之间的物质相互连接增多；添加扬麦15醇溶蛋白（Yangmai15-gliadin）、扬麦 16醇溶蛋白（Yangmai16-gliadin）和醇溶蛋白组分15（Gliadin-15）气孔变小，气孔之间的物质增加，且呈薄膜状，其中添加扬麦15醇溶蛋白馒头的薄膜较厚；添加扬麦16醇溶蛋白馒头的薄膜较薄且无断裂；添加醇溶蛋白组分15馒头的薄膜较薄但有断裂；添加醇溶蛋白组分11馒头气孔变小，气孔间物质增加，且成颗粒状。

图4 小麦醇溶蛋白对馒头表皮外侧显微结构的影响Fig.4 Effect of gliadin on the epidermal microstructure of CSB

3 结论

本研究在对照面粉（特一粉）中分别添加0.8%的谷朊粉、扬麦16小麦醇溶蛋白、扬麦15小麦醇溶蛋白及中筋小麦醇溶蛋白组分11和组分15，蒸制馒头并检测其比容、硬度、高径比及馒头表皮和内瓤显微结构，结果表明：5种添加成分对馒头的比容、硬度及高径比影响显著，谷朊粉和醇溶蛋白组分15能够显著增加馒头的比容，扬麦16小麦醇溶蛋白和醇溶蛋白组分11显著减少馒头的比容，而扬麦15小麦醇溶蛋白对馒头比容无显著影响；添加醇溶蛋白能够增加馒头的径向长度，而对其高度方向变化不大；添加谷朊粉、醇溶蛋白及醇溶蛋白组分能够使馒头表皮结构细密，改变馒头内瓤的气孔结构及气孔之间的物质厚度及薄膜状态。总之，醇溶蛋白中的组分对馒头比容、硬度及结构等品质的影响存在着一定的差异。

图5 小麦醇溶蛋白对馒头内瓤显微结构的影响Fig.5 Effect of gliadin on the interior microstructure of CSB

［1］苏东民.馒头的起源与历史发展探析［J］.河南工业大学学报（社会科学版），2009，5（2）:14-18.

［2］沙坤.中国主食馒头老化及其抑制的研究［D］.北京：中国农业大学，2007.

［3］刘长虹.馒头的品质评价体系及方法［J］.粮食与食品工业，2008，15（1）:4-9.

［4］吕萍，王凤成，邬大江，等.不同种类馒头的软硬度及其测试研究［J］.现代面粉工业，2011，25（4）:30-35.

［5］ZHU F.Staling of Chinese steamed bread:Quantification and control［J］.Trends in Food Science&Technology，2016，55:118-127.

［6］韩俊俊，刘长虹，何学勇，等.冷却过程馒头硬度变化研究［J］.粮食加工，2014（2）:46-48.

［7］SUN R， ZHANG Z，HU X， etal.Effect of wheatgerm flouraddition on wheatflour，dough and Chinese steamed bread properties［J］.Journal of Cereal Science，2015，64:153-158.

［8］SIM S Y，AZIAH A A N，CHENG L H.Quality and functionality of Chinese steamed bread and dough added with selected non-starch polysaccharides［J］.Journal of Food Science and Technology，2015，52（1）:1-8.

［9］徐婧婷，刘长虹，杨兆明，等.馒头内部结构与感官指标相关性研究［J］.粮油食品科技，2008，16（3）:9-12.

［10］ 刘燕，李俊超，刘钟栋，等.糯质小麦淀粉对馒头表皮及内部结构影响的探讨［J］.粮油加工，2009（4）:84-86.

［11］ 潘治利，罗元奇，艾志录，等.不同小麦品种醇溶蛋白的组成与速冻水饺面皮质构特性的关系 ［J］. 农业工程学报，2016，32（4）:242-248.

［12］WANG P，TAO H，JIN Z，et al.The final established physicochemical properties of steamed bread made from frozen dough:Study of the combined effects of gluten polymerization，water content and starch crystallinity on bread firmness［J］.Journal of Cereal Science，2015，63:116-121.

［13］ DELEU L J，WILDERJANS E，HAESENDONCK I V，et al.Protein network formation during pound cake making:The role of egg white proteins and wheat flour gliadins ［J］.Food Hydrocolloids，2016，61:409-414.

［14］ 贾峰，刘效谦，王震磊，等.小麦粉蛋白质溶解性差异的韦恩分类研究［J］.河南工业大学学报（自然科学版），2017，38（1）:1-4.

［15］ 何松，刘长虹，左锦静.一次发酵法馒头生产工艺研究［J］.粮食加工，2004，29（4）:47-52.

EFFECT OF WHEAT GLIADIN ON SPECIFIC VOLUME AND STRUCTURE OF CHINESE STEAMED BREAD

JIA Feng1，YU Guoli2，LIU Changhong2，WANG Jinshui1
（1.College of Biological Engineering；2.School of Food Science and Technology，Henan University of Technology，Zhengzhou 450001，China）

Five kinds of ingredients（Gluten，Y15-gli and Y16-gli prepared from wheat flour，while Gli-11 and Gli-15 prepared from gliadin）were added into the wheat flour，respectively. The effects of these five kinds of ingredients on the specific volume，structure and other qualities of Chinese steamed bread （CSB） were investigated in this work. The results showed that gluten and Gli-15 could significantly improve the specific volume of CSB，but Y16-gli and Gli-11 had the opposite effect，while Y15-gli had no significant on the specific volume of CSB. The five additional components could significantly reduce the height to diameter ratio of CSB，which ascribing to the increase of the radial direction and little change of height direction of the steamed bread.Furthermore，the addition of gluten，gliadin and gliadin components made the epidermis structure of CSB become fine，and the stomatal structure，the film state，and the thickness of CSB changed.

wheat gliadin；Chinese steamed bread；specific volume；structure；hardness

TS 213.2 文献标志码：B

1673-2383(2017)05-0017-05

http://kns.cnki.net/kcms/detail/41.1378.N.20171030.0936.008.html

网络出版时间：2017-10-30 9:36:33

2017-02-12

国家重点研究和发展计划项目（2016YFD0400200）；国家自然科学基金项目（31571780）；河南工业大学校基础研究重点培育基金项目(2013JCYJ05)

贾峰(1974—)，男，河南禹州人，讲师，博士，研究方向为食品生物技术。

*通信作者