添加辣木叶粉对小麦粉面团品质的影响

朱 宏，仇 菊，梁克红，卢林纲，王 靖*

（农业部食物与营养发展研究所，北京 100081）

辣木又称鼓槌树，是多年生热带落叶乔木，原产印度北部[1]。辣木生长迅速、适应性强。辣木叶中含有丰富的营养成分与功能成分。约25 g的辣木叶干粉就含有幼儿每日所需270%的VA，42%的蛋白质，125%的钙，70%的铁及22%的VC。对怀孕和哺乳期妇女而言，辣木叶亦可维持哺乳期妇女、胎儿或婴儿的健康，提供大量的铁、蛋白质、铜、硫和VB等[2]。辣木叶具有降血糖、保护心脏和肝脏、治疗溃疡、抗癌、抗菌消炎等作用[3-4]。由于丰富的营养成分与功能性，辣木叶已经成为一种健康食品和膳食补充剂，被添加在面包、饼干、酸奶和奶酪等食品中[5]。

目前，功能性小麦粉的研发逐渐兴起，即在小麦粉中适量添加营养强化成分，包括单一维生素或矿物质，以及天然植物成分[6]。利用绿茶粉、野生水果粉等改善小麦粉的加工与营养品质的研究已经取得一些进展。黄赟赟等[7]发现在小麦粉中添加6%的绿茶粉，有利于改善小麦面团的面筋网络结构，优化其加工性能。Barbara等[8]在全麦粉中分别添加5%接骨木、山楂、山梨等野生水果的冻干粉，不仅提高了全麦面包的营养价值、抗氧化活性，还减缓了全麦面包淀粉消化速度。此外，采用超微粉碎技术可以改善和减弱添加膳食补充成分对小麦粉面团的影响[9]。超微粉碎技术是生产果蔬粉的新兴技术，其利用机械或流体动力将直径在3 mm以上的物料颗粒粉碎至10～25 μm。果蔬粉经过超微粉碎后，流动性更好，粒度分布更均匀，其中的营养成分也能更好地被人体吸收[10]。

本实验以辣木叶粉作为膳食补充剂，添加到小麦粉中，选取粉质特性、面团拉伸特性以及糊化特性等重要的面团品质参数作为指标，评价添加不同粒径辣木叶粉对小麦粉面团的影响，同时研究超微粉碎辣木叶粉对小麦粉面团流变性质的改善程度，以明确辣木叶粉对小麦粉面团品质的影响，为辣木叶粉在面制品工业的应用提供理论参考。

1 材料与方法

1.1 材料与仪器

多用途麦芯小麦粉，由河北金沙河面业有限责任公司提供。辣木叶粗粉由云南德宏森宝科技开发有限公司提供，记为“原粉”。将辣木叶原粉样品分别通过60、80、100 目筛，备用。在面粉中以5%的比例，加入辣木叶粉，混合均匀。

XQM-2L行星球磨机 长沙天创粉末技术有限公司；Mastersizer 3000激光粒度分析仪 英国Malvern公司；CM-700d分光测色计 日本Konica Minolta公司；Farinograph-E粉质仪、Extensograph-E拉伸仪、MICRO Visco-Amylo-Graph糊化仪 德国Brabender有限公司。

1.2 方法

1.2.1 超微粉碎

使用行星球磨机对辣木叶原粉样品进行处理。将样品与氧化锆球按体积比1∶2混合，碾磨5 h。形成超微粉碎样品。

1.2.2 辣木叶粉粒径测定

通过激光粒度分析仪测量由不同制备方法得到的辣木叶粉末的粒度分布。粒度分布由D0.1、D0.5和D0.9值表征。D0.1、D0.5和D0.9值分别是样品累积粒度分布百分比为10%、50%和90%所对应的粒径。粒径分布的宽度可以用粒径的均一度表征。均一度可通过以下式计算：

1.2.3 辣木叶粉及混合面粉的颜色测定

采用分光测色计测定辣木叶粉样品与混合面粉样品的颜色。使用CIE颜色参数：L*从黑（0）到白（100）；a*从绿色（-）到红色（+）；b*从蓝色（-）到黄色（+）。

1.2.4 水分与粉质特性的测定

水分测定参照GB 5497—1985《粮食油料检验 水分测定》。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》。采用粉质仪测量和记录小麦粉在加水后面团形成以及扩展过程中的稠度随时间变化的曲线，得到该曲线的各特征值，包括吸水率、面团形成时间、稳定时间、弱化度等。粉质仪转速63.0 r/min，预混1 min后加入蒸馏水使面团最大稠度接近500 FU。

1.2.5 面团拉伸特性的测定

拉伸特性测定参照GB/T 14615—2006《小麦粉 面团的物理特性流变学特性的测定 拉伸仪法》。称取150 g预混粉在粉质仪中调制得到面团，和面1 min、停止5 min、继续和面2 min的程序于粉质仪上揉混面团，准确称取150 g面团连续放入揉圆器、成型器搓揉形成面棍，放置在醒发室中醒发，在45 min时取出，拉伸测试面块直至断裂并记录所需的拉伸阻力。拉伸图谱在显示了所施加的拉伸力相对于拉伸长度的函数关系，分析指标包括：面团延伸性、面团最大抗延伸阻力。

1.2.6 糊化特性的测定

采用糊化仪测定小麦粉的糊化特性。测定条件为从30 ℃开始以7.5 ℃/min的升温速率加热至92 ℃，在92 ℃保持5 min，然后以同样速率降温至50 ℃，保持5 min，按恒定速率250 r/min上升或下降，量程300 mg，在加热状态下，测定糊化温度、峰值黏度、衰减值和回生值。

1.3 数据处理

采用SPSS 19.0软件中ANOVA模块的Duncan方法对数据进行差异显著性分析。

2 结果与分析

2.1 辣木粉粒径分布

表1 辣木叶粉末的粒径大小Table 1 Average particle size of MOLPs

如表1所示，超微粉碎粉末和60 目样品的中位粒径D0.5分别为148.1 μm和22.1 μm。结果表明经过超微粉碎处理后平均粒径大幅降低，且中位粒径低于25 μm，成功制得超微粉[11]。均一度表征粒度分布的宽度，小的均一度表示粉末粒径集中在相对较窄的范围内[12]。60 目样品的均一度较低，超微粉碎样品的均一度较高，说明60 目样品的均一度较好。这是因为在超微粉碎的过程中，一部分颗粒被粉碎到了很小的粒径，如超微粉碎样品的D0.1仅为5.0 μm，这使得想要获得均一度较低的超微粉难度增加。与其他研究制备的超微粉相比（甜菜渣粉末，均一度为2.9[13]），本实验制备的超微辣木叶粉具有相似的均一度。

2.2 不同粒径辣木粉以及添加辣木叶粉对小麦粉颜色的影响

表2 辣木叶粉末的颜色差异Table 2 Color difference of MOLPs

由于辣木叶富含蛋白质、维生素、矿物质，可以作为功能食品的原料，添加到其他食品中。此时，颜色就成为辣木叶粉末的重要品质，会直接影响食品的感官品质。不同粒径的辣木叶粉末的颜色值如表2所示。由表2可知，L*值和随着辣木叶粉末颗粒粒径的减小而增加，超微粉碎显著增加了粉末的亮度。超微粉碎可以增加辣木粉亮度的原因是，颗粒粒径的减小使其表面积增加，使得纤维素、半纤维素、蛋白质等的内部结构暴露，增加了光线的反射，提高了亮度[14-15]。通常情况下，物料经过超微粉碎后亮度均会增加，例如绿茶粉、姜粉[10,16]。

表3 添加辣木叶粉末的小麦粉的颜色差异Table 3 Color difference of wheat flour with added MOLPs

本实验同时分析了不同粒径辣木叶粉与小麦粉混合后，对小麦粉颜色影响的差异。如表3所示，添加普通粉碎过筛后辣木叶粉的小麦粉样品，亮度都有一定程度的下降。虽然添加原粉的样品，亮度没有显著变化，但是由于粉末粗糙，肉眼可以观察到面粉中有黑点分布，影响整体感官品质。加入超微粉碎辣木叶粉末的样品，亮度不仅没有下降，还有所升高。此外，a*、b*值也最和小麦面粉相近。说明添加超微辣木叶粉，不仅不会影响小麦粉的色泽，由于超微辣木粉本身亮度较高，还可以增加小麦粉的亮度。

2.3 添加辣木叶粉对小麦粉粉质特性的影响

表4 添加辣木叶粉对小麦粉水分以及吸水率的影响Table 4 Effect of MOLPs on water content and absorption of wheat flour%

如表4所示，与小麦粉样品相比，添加辣木叶粉的样品的吸水率并没有显著性差异，表明仅添加5%辣木叶粉不会影响小麦粉的吸水率。添加不同物质，会使面粉吸水率增加、下降或不变，取决于添加物质本身吸水率的大小[17]。

图1 辣木叶粉粒径对小麦粉面团形成时间、稳定时间的影响Fig. 1 Effect of MOLPs on dough development time and stability time

由图1可知，添加辣木叶粉后，面团形成时间和稳定时间均显著下降。随着辣木叶粉粒径减小，形成时间和稳定时间下降的幅度减小。面团的形成时间指以从加水点起至粉质曲线到达最大稠度时刻的时间间隔，反应面团面筋强度与质量。面团形成时间越长，表明面粉的筋力越强，在制作面团制品时所需的和面时间也越长。本实验中，未添加辣木叶粉的小麦粉面团形成时间为4 min，添加5%的辣木叶粉后，形成时间均下降到3 min左右。粒径差异对面团形成时间的影响并没有显著性差异，这可能由于辣木粉的添加仅降低了面筋的含量比例。稳定时间指以粉质曲线的上边缘首次与500 FU标线相交至下降离开500 FU标线两点之间的时间差值，反应和面过程中机械搅拌对面团固有操作性能的破坏速度，表征小麦粉的耐搅拌性能。一般高筋面粉的稳定时间在8 min以上，适合制作面包等发酵食品；中筋面粉的稳定时间在3～5 min之间，适合制作馒头、面条等制品；低筋面粉的稳定时间在2.5 min以下，适合制作糕点类食品[18]。添加辣木叶粉后，面团的稳定时间从5.3 min显著下降至2 min左右，说明面筋强度下降。这是由于面筋浓度被辣木叶粉稀释。弱化度以面团到达形成时间点时曲线带宽的中间值和此点后12 min出曲线带宽的中间值之间高度的差值表示，也表征小麦粉的耐搅拌性能。弱化度越大，面筋越弱，面团越易流变，可操作性变差。添加辣木叶粉后，小麦面粉的弱化度值均显著增加，也说面粉面筋强度降低，韧性减弱。有研究指出将糙米粉添加到小麦粉中也会造成类似的现象，糙米粉的加入稀释了面粉中的面筋蛋白，破坏了面团的连续性，不易形成稳定的网状结构，从而导致面团形成时间和稳定时间下降, 并且面团在机械力和加热的双重作用下蛋白质的弱化度不断增加[19]。形成时间、稳定时间以及弱化度3 个指标从不同角度表征了面筋强度的大小。添加辣木叶粉后，这3 个指标均说明面筋强度被弱化了。这是因为，一方面辣木叶粉中不含有面筋蛋白，5%的添加量足以稀释小麦粉原有的面筋含量；另一方面辣木叶粉中含有阻碍面筋形成的成分，如纤维素等。

2.4 添加辣木叶粉对小麦粉面团拉伸特性的影响

图2 辣木叶粉粒径对小麦面团拉伸阻力、延伸度的影响Fig. 2 Effect of MOLPs on maximum tensile resistance and extensibility of dough

如图2所示，添加辣木叶粉后，面团的最大拉伸阻力、延伸度都呈显著下降的趋势。最大拉伸阻力由234.9 BU下降至130 BU左右，尤其是添加粒径较大的辣木叶粉后，最大拉伸阻力下降至114.7 BU。延伸度从143.1 mm下降至120～130 mm。这可能是由于添加辣木叶粉后，不仅稀释了面筋含量，还阻碍了面筋蛋白分子的相互缠绕，从而使得醒发后的面筋筋力弱化，弹性减弱。但是降低辣木叶粉的粒径，可以减弱辣木叶粉对面筋蛋白形成的影响。拉伸性能一定程度减弱后，面粉不再适合制作发酵面制品，但是适合制作面条制品，尤其是拉面。很多情况下，在小麦粉中添加营养强化成分会降低其拉伸性能。例如，在小麦粉中添加5%的魔芋精粉，会显著降低其拉伸性能，表现为面团的拉伸阻力、最大拉伸阻力、拉伸曲线面积的指标显著降低[20]。该研究认为：魔芋精粉中的多糖改变了面团的水分分布，面筋蛋白结合的水分子向吸湿性更强的魔芋葡甘露聚糖转移，形成了具有流动性和润滑作用的凝胶，阻碍了面筋蛋白的相互缠绕，从而使醒发过后的面筋筋力变弱，弹性减弱[21]。辣木叶粉中也含有多糖类成分[22]，可能也通过此机制影响面团的拉伸性能。少数情况下，添加营养强化成分，如绿茶粉，可显著提升小麦面团的拉伸性能，不过原因仍不明确[7]。在实际生产中，可以通过添加无机盐或亲水胶体等面团性质改良剂，来弥补因为添加辣木叶粉等膳食补充成分而造成的拉伸性能下降[23-24]。

2.5 添加辣木叶粉对小麦粉糊化特性的影响

表5 辣木叶粉粒径对小麦面粉糊化特性的影响Table 5 Effect of MOLPs on gelatinization properties of wheat starch

如表5所示，添加辣木叶粉对小麦面粉的糊化温度影响并不明显。添加辣木叶粉后，小麦粉的峰值黏度由531 BU显著下降至303～355 BU的水平，并且添加辣木叶粉粒径越小，峰值黏度下降的幅度越大。陈建省等[25]在小麦粉中添加不同粒径的麦麸也得到类似结果。辣木叶粉中也含有一定含量的膳食纤维[26]，与麦麸相似，这些成分使得峰值黏度下降。小麦粉中淀粉的组成、粒度、淀粉破损程度以及小麦粉中蛋白质都是影响小麦粉糊化特性的重要因素[27-28]。此外，小麦粉中的水分子的移动与水合作用也会影响糊化特性[28]。添加辣木叶粉不会改变淀粉的组成、粒度以及破损程度。所以，糊化特性改变的原因可能是添加辣木叶粉改变了小麦粉中蛋白的组成，也影响了水分子的移动和水合作用。峰值黏度是反映糊化特性的重要参数，同时也是决定面条品质优劣的有效指标。一般来说，峰值黏度越高，面条更加顺滑[29]。因此，在小麦粉中添加辣木叶粉，将会使得其制作的面条顺滑程度下降。添加辣木叶粉后，小麦粉的衰减值上升，且添加的粒径越大，衰减值上升的幅度越大。相对峰值黏度，衰减值对兰州拉面的感官品质影响更大，相对较低的衰减值可以制得感官品质更好的拉面[30]。因此，添加超微辣木粉可以减少其对面条感官品质的影响程度。值得注意的是，添加辣木叶粉后，回生值显著下降，说明辣木叶粉可以一定程度的阻止面制品的回生。

3 结 论

本实验明确了不同粒径辣木叶粉对小麦面团重要品质指标的影响趋势。添加5%的辣木叶粉后，小麦面团的吸水率、糊化温度没有显著变化，但形成时间、稳定时间、最大拉伸阻力、延伸度、峰值黏度、回生值均有显著下降，衰减值显著上升。这些指标中，辣木叶粉的粒径对小麦面团的形成时间、稳定时间的影响程度没有显著差异，但对最大拉伸阻力和延伸度影响的差异较大。辣木叶粉的粒径越小，对最大拉伸阻力的影响越小，对延伸度、峰值黏度、回生值的影响越大。此外，研究还发现经过超微粉碎过后的辣木叶粉亮度得到提升，其对小麦粉品质的负面影响也相对较小。通过以上研究可知，如果要在面制品当中添加辣木叶粉作为营养强化成分，应当根据面制品的类型，选取不同型号的小麦粉，以达到添加辣木叶粉后的混合面粉的品质符合产品的要求。