不同温湿条件下中筋小麦粉淀粉糊化特性的变化
2020-11-23曹勇姜兰芳王敏
曹勇 姜兰芳 王敏
[摘要]本试验在相对湿度为55%RH的条件下,设置不同温度(5℃、15℃、25℃、35℃)对中筋小麦粉进行模拟储藏试验,每隔15d取样一次,研究储藏过程中小麦面粉淀粉糊化特性的变化,旨在为小麦粉储藏品质变化的判定指标和实仓储藏提供参考。结果表明,面粉在不同储藏条件下,随着储藏时间的延长,峰值黏度、衰减值、回生值和最终黏度都有不同程度的上升趋势,储藏温度和储藏时间都对小麦粉的峰值黏度、最终黏度和回生值有显著影响。
[关键词]小麦粉;储藏;糊化特性
中图分类号:S512.1 文献标识码:A DOI:10.16465/j.gste.cn431252ts.202008
小麦作为我国第二大粮食作物,其种植面积和产量仅次于水稻。小麦具有良好的耐储性,但由于小麦粉丧失了保护组织,因此不同的储藏温湿度和空气成分都对小麦粉的品质有很大的影响。国内外很多学者在研究小麦粉品质时,主要把注意力集中在储藏期间品质变化和测定方法上,并且多在自然状态下研究储藏温度、湿度条件对小麦粉各品质变化的影响,并没有系统地设置温度、湿度条件[1]。小麦籽粒75%左右的成分是淀粉,面制品在加工过程中都会发生淀粉糊化现象,淀粉的重要性质可以通过淀粉糊化特性来反映。淀粉的种类包括直链淀粉和支链淀粉,其中直链淀粉含量,支链淀粉含量,直链淀粉与支链淀粉的比例以及淀粉粒的大小、形状和物理性质等都会影响淀粉糊化特性[2-5]。
1 材料与方法
1.1 供试材料
小麦粉样品为实验室自制,小麦品种为中筋小麦品种(品育8012),由山西省农业科学院小麦研究所提供。
1.2 试验方法
按照《粮食、油料检验 水分测定法》(GB/T 5497—1985)测定小麦粉水分;利用Brabender Jr实验磨粉机制粉,磨粉前调整小麦籽粒水分至14.5%并润麦18h;小麦淀粉特性用Super 3型黏度仪(RVA)测定。
1.3 数据与分析
采用Excel 2019和SPSS软件对数据进行处理和分析。
2 结果与分析
2.1 不同温度条件下峰值黏度的变化
如表1所示,小麦粉样品在相对湿度为55%RH条件下,峰值黏度在5℃、15℃和25℃温度下变化不大;峰值黏度在35℃下的数值要高于其他温度条件下的峰值黏度,且峰值黏度随着储藏时间的推移而逐渐增大。这就表明小麦粉样品的峰值黏度随着储藏温度的上升而上升。
淀粉在糊化过程中可被α-淀粉酶分解成糊精,随着储藏时间的延长,α-淀粉酶的活性缓慢减弱,从而影响淀粉的水合作用,由此α-淀粉酶活力的高低可以反映淀粉的峰值黏度水平。α-淀粉酶活力较高时淀粉的峰值黏度较低,反之亦然。研究表明,麦醇溶蛋白也可影响小麦粉峰值黏度,储藏过程中,麦醇溶蛋白含量逐渐较少,随着储藏时间的推移,小麦粉的淀粉的水合能力相应增加[6-10]。
2.2 不同温度条件下衰减值的变化情况
如表2所示,相对湿度为55%RH的不同温度条件下,储藏时间的延长使得衰减值均缓慢上升,同时也可看出储藏温度的升高也使衰减值升高。淀粉的衰减值小,表明其热糊稳定性好,溶胀后的淀粉颗粒强度大,不易破裂。在5℃和15℃条件下,衰减值变化幅度不是很大,但在25℃和35℃条件下,衰减值变化明显。
2.3 不同温度条件下最终黏度和回生值的变化
最终黏度可以表示面粉样品经熟化后再冷却形成黏糊或凝胶的能力。淀粉分子在温度降低时发生回生或重排,低温下直链淀粉分子之间可能会发生重聚合,溶液又从溶胶态变为凝胶态,黏度急剧增加,测试结束,达到最大时的黏度称为最终黏度。该现象也叫淀粉的回生,最终黏度与低谷黏度的差值称为回生值。
在55%RH条件下,随着储藏时间的延长,最终黏度呈上升趋势。温度越高最终黏度变化速度越快[11-12]。有关研究表明支链淀粉的重结晶可引起回生值的上升[13-15],在25℃和35℃條件下的回生值逐渐上升,在5℃和15℃条件下的回生值上升缓慢。试验结果表明,储藏时间越长,储藏温度越高的小麦粉越易于回生[16-18]。
3 结 论
在我国的日常膳食结构中,主食多是以小麦面粉为原料制成。小麦面粉在供应市场前均有一段时期的储藏保管过程,由于其完全丧失了种皮等保护组织,在储藏过程中品质很容易发生变化,如果储藏不当将导致面粉品质快速劣变。本研究通过控制相对湿度为55% RH,在4个不同温度(5℃、15℃、25℃、35℃)的储藏条件下,对供试面粉的糊化特性进行检测。结果表明,在4个不同温度的储藏条件下,面粉的峰值黏度、衰减值、回生值、最终黏度都随着储藏时间的增加而上升,其中衰减值随着储藏时间增加上升缓慢,表明储藏时间对淀粉的热糊稳定性影响较小;在同一相对湿度条件下,储藏温度越低,面粉的淀粉糊化特性变化越小,随着储藏温度升高,淀粉糊化特性变化越大。
供试面粉随着储藏温度升高,峰值黏度、衰减值、回生值、最终黏度也逐渐增大。究其原因,可能是储藏温度升高,面粉中的碳水化合物、脂肪物质和酶等物质部分变性所致。其中峰值黏度变化较大,可能是在储藏过程中面粉麦醇溶蛋白含量逐渐减少,淀粉结合水的能力增加所致。峰值黏度显示了淀粉结合水的能力和淀粉酶活性大小,与最终产品的质量有关。储藏时间越长,储藏温度越高的小麦粉越易于回生,而低温条件下储藏的小麦粉不易回生。储藏温度和储藏时间都对小麦粉的最终黏度和回生值具有显著影响(如图1~图2所示)。
总之,在面粉储藏过程中,面粉中的营养物质是一个动态变化的过程,除受储藏温度和湿度的影响外,不同营养物质之间也相互影响。在条件允许的情况下,应尽量选择较低的储藏温度和较短的储藏时间。
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