单宁酸对小麦粉面筋改良效果的研究与优化

魏建林 左文杰 姚望

【摘要】本文研究了单宁酸对小麦粉面筋的改良效果，发现单宁酸在破坏面筋蛋白中二硫键的同时可以与面筋蛋白形成新的交联网，起到对面粉品质改良的效果，且面筋增强效果随着单宁酸含量的增加而增加。但实验发现单宁酸影响面团的气味、口感和内部颜色，因此对单宁酸添加剂进行改良，发现当添加0.1%魔芋精粉和0.2%单宁酸时，面团的烘焙性质达到最佳状态，评分最高为75.1分。

【关键词】单宁酸；魔芋精粉；面筋；烘烘品质

在我国，小麦是仅次于稻谷的第二大粮食品种，但我国大部分小麦品种的品质与国外优质小麦相比差距较大，主要表现在小麦的面筋强度差，属于低筋粉，不能满足生产优质方便面和优质面包的要求。因此，加强小麦品质改良，是我国粮食产业工作者的一项重要任务。合理运用添加剂可以起到调整和修补面粉品质的作用，是国产小麦粉改良的一种行之有效的方式。该方法不仅可以提高国产小麦粉品质，还可以减少面包粉进口，扩大国产小麦粉市场。目前小麦粉的添加剂主要有溴酸钾、维生素C、L一半胱氨酸、魔芋精粉、偶氮甲酰胺、抗坏血酸、过硫酸铵、碘酸钾、过氧化钙等。单宁酸广泛存在于植物体中，是人类膳食中的重要成分。基于单宁酸独特的化学和生物特性，将其作为小麦粉添加剂，具有可靠安全性。本研究把单宁酸加入小麦粉中，探究加入单宁酸后对小麦粉品质的改良效果，并对单宁酸与魔芋精粉进行了复合优化。

1材料与方法

1.1主要试剂

Tris-HCL缓冲液：0.25M，pH=8.3；三硝基苯磺酸（TNBS）；DTNB（5，5'-二硫代双（2-硝基苯甲酸））；硼酸一硼砂缓冲液；小麦粉：自制；魔芋精粉：市售，纯化粉；酵母：安琪酵母粉；氯化钠（分析纯）、蔗糖（分析纯）、SDS（十二烷基硫酸钠）：国药集团化学试剂有限公司。

1.2主要仪器

离心机：TDD6M，长沙易达仪器有限公司；酶标仪：MK3，热电（上海）仪器有限公司；磁力搅拌器：CH-1，金坛市大地自动化仪器厂；恒温水浴锅：SAP12，英国Grant公司。

1.3试验方法

1.3.1面团的制作和取样

试验所用试剂及取量如下：小麦粉30g，酵母0.6g，氯化钠0.4g，蔗糖2g。分别添加0mg、30mg、60mg、90mg的单宁酸。

搅拌混匀后加5g蒸馏水（面团与水3：1）揉成面团。分别取两份4.2g面团，一份置于室温下发酵，另一份加入25mL蒸馏水搅拌10min，再加入0.4gSDS，使其浓度为1.6%（w/v），再置于磁力搅拌器上搅拌1h。离心5分钟（4 000r/min、），取上清液再离心5分钟（2 000r/min），取上清液。面团发酵1h后，按相同步骤处理。

1.3.2 ELLMAN实验

离心后，取0.5mL上清液，加入0.2mLDTNB分析溶液，置于lmLEP管中，混匀，静置10min，立即置于酶标仪波长412nm处测吸光值。发酵与未发酵面团均按照以上处理方法操作，测定其吸光值。分别测定添加0mg、30mg、60mg、90mg单宁酸的发酵和未发酵面团的吸光值。

1.3.3面筋蛋白自由氨基含量的测定

取样品液0.5mL分别加到0.5mL的TNBS分析溶液和0.5mL硼酸缓冲液中，混匀，恒温水浴2h（温度40℃）。再置于酶标仪波长402nm下测定其吸光值。

1.3.4面包的烘焙及评分

按1.3.1方法，加入适量魔芋精粉和单宁酸，制成含不同比例单宁酸和魔芋精粉的面团，制成对照组，一组单独加入单宁酸（含量分别为0.1%、0.2%、0.3%），一组同时加入单宁酸和魔芋精粉（两组份的总含量为0_3%），一组空白对照。

2结果与分析

2.1单宁酸对小麦粉面团-SH含量影响

通过ELLMAN实验法，发现随着单宁酸添加量的增加，面筋蛋白中的自由巯基含量逐渐升高，如图1所示。当单宁酸添加量为0.3%时，面团中自由巯基含量最高。当单宁酸添加量0.1%时，面粉蛋白中一SH-的含量增加了71.43%；当添加单宁酸012%时，一SH-的含量增加了1.1倍；当添加单宁酸0.3%时，一SH-的含量增加1.39倍。通过以上结果表明，单宁酸的添加使得原本形成的二硫键断裂，形成了自由巯基。

通过图1，还可以發现发酵面团自由巯基变化趋势与未发酵面团一致，但发酵面团的自由巯基略低于未发酵面团。究其原因，主要是在发酵过程中，暴露在空气中的面团自由巯基有部分重新形成了二硫键。

2.2单宁酸对小麦粉面团自由氨基含量影响

如图2所示，当添加0.3%单宁酸时，发酵面团中自由氨基含量最低。随着单宁酸添加量的增加，发酵面筋蛋白中的自由氨基含量呈逐渐减少趋势，由此推测，面筋蛋白中的自由氨基可能与单宁酸中的羟基发生了交联，重塑了面筋蛋白的网状结构。

综合图1、图2，可以发现虽然面团的二硫键在单宁酸的还原作用下被破坏，但面筋蛋白的自由氨基与单宁酸的酚羟基结合又形成了新的网状结构，从而增强了面团面筋强度。

2.3不同单宁酸添加量对面团的烘焙性质的影响

由表1可知，当单宁酸的添加量为0.3%时，评分为最高分71.2分，其次是0.1%的添加量，而未加任何添加剂的面团评分最低。通过对比发现，添加单宁酸的面团烘焙性质的总评分增大并不明显，主要是气味和口感、内部颜色这两项评分较低，拉低了整个评分。而未添加任何添加剂的面团，虽然比容、烘烤度、柔软度、组织结构均较差，但由于颜色和味道正宗，整体评分也不是很低。由此可见，单宁酸作为一种新型的面团改良剂，在改良面团品味和颜色上存在不足。

2.4改良剂评分结果

为了弥补单宁酸对面团品味和颜色上的负面影响，试验了单宁酸一魔芋精粉复合改良剂，评分结果见表2。

由表2可见，当添加0.1%魔芋精粉和0.2%单宁酸时，面团的评分为75.1分（最高），其次是只添加0.3%魔芋精粉时，面团的评分为73.3分，而只添加0.3%单宁酸时，面团评分为最低，为71.2分。通过评分发现，魔芋精粉的添加弥补了因单宁酸含量的减少而引起的比容、烘烤均匀度、柔软度、组织结构的下降，同时也改良了因单宁酸的苦涩而引起的气味和口感的变差，让内部颜色变得更正宗。究其原因，主要是因为它的黏结性能极强，能够使面团的淀粉颗粒、面筋网络以及其中的水溶性成分能够结合得更加紧密，起到辅助面筋的作用。同时，魔芋精粉是一种天然的多功能食品用添加剂，没有特殊异味，在空气中不易氧化，没有颜色，具有乳化性、成模性、保水性、增稠性以及可塑性等，可在提高面团筋力的同时改良面包的气味、口感和颜色。

3结论

单宁酸对小麦粉面筋具有增强作用，添加了单宁酸的面团，其比容、烘烤均匀度、柔软度、组织结构等烘焙性质有了一定的改善。但其固有的苦涩和特殊颜色，使面团烘焙后的气味和口感变差，颜色变深（由淡黄色变成红褐色）；而其与魔芋精粉组成复合改良剂（0.1%魔芋精粉和0.2%单宁酸），有效弥补了因单宁酸苦涩而引起的气味、口感的变差，让内部颜色变得更正宗。