小麦粉主要成分对面条品质的影响研究
2021-03-30张惠琴臧清露刘佳闻李继洋李玲玉盛建国孔德昭李雅琪
张惠琴 臧清露 李 超 刘佳闻 张 洁 李继洋 李玲玉 盛建国 孔德昭 李雅琪
(江苏科技大学粮食学院,江苏镇江 212100)
面条是中国传统美食之一,尤其鲜湿面条比干面条具有口感爽滑劲道、麦香味浓郁、更加鲜美等优点,倍受人们喜爱。随着世界多元化与经济全球化以及食品工业迅速发展,面条作为东方美食正在走向世界。
目前,国内面条生产规模大小不一,生产方法各异,但对面条品质都高度重视,研究其质量影响因素很有必要。小麦经过加工可得到小麦粉,其主要成分是淀粉、水、蛋白质、脂肪,还有少量维生素和矿物质。国内外学者做了大量研究,探索了各组分指标与面条品质之间的关系。在小麦粉的组成成分中,淀粉占78%以上,蛋白质占12%左右,他们是影响面条品质的最重要因素。因此,文中针对淀粉和蛋白质对面条品质的影响进行论述,以期能为面条加工工艺的改进、面条色泽的改善、面条口感与品质的提升等提供理论基础。
1 淀粉对面条品质的影响
1.1 淀粉含量
大量研究发现淀粉含量与面条吸水率、干物质损失率、蛋白质损失率存在正相关性,对面条的食用味觉也有一定的正面影响[1-2]。陆玉峰[3]研究认为,随着小麦粉中的淀粉含量的增加(蛋白质含量的降低),面条的质构特性、拉伸性能、剪切性能都呈现显著下降的变化趋势(P<0.05),而面条的蒸煮损失显著增加(P<0.05)。此外,面条的感官评价与质构分析的结果相一致。
淀粉含量升高会增强面条煮制中淀粉糊化作用,从而增加对水的吸收;淀粉含量升高会增大淀粉损失率,导致干物质损失率升高;淀粉含量升高也会导致蛋白质含量相对减少,而蛋白质含量的多少决定了小麦粉所制成的面条中面筋网络的强弱。蛋白质过少使得面筋网络在面条的烹调煮制过程中破碎断裂,流入面汤,造成蛋白质的损失,而过多的蛋白质又会显著影响面条的食味。
淀粉含量与面条的光滑性、面条的表观状态呈负相关,淀粉含量高的面条表面不光滑、易断条及咀嚼性差等。由于淀粉含量的升高,面条的黏着性缺点随着面条的吸湿率的增大而增大,最终导致面条表观状态与食用光滑性变差。
1.2 直链淀粉与支链淀粉含量的比率
直、支链淀粉含量比主要影响面条的质构。王晓曦等[4]认为,随着直、支链淀粉的含量比与面条干物质损失率、蛋白质损失率呈正相关,与干物质吸水率呈负相关。直链淀粉较支链淀粉更易溶于热水。在面条的煮制过程中,随着直、支链淀粉含量比的增大,会缩短淀粉的糊化时间,降低淀粉的吸水率,使淀粉的糊化峰值黏度下降。Seib 等[5]认为,糊化凝胶的硬度会随直、支链淀粉含量比的下降而下降,同时糊化淀粉粒的形变能力与小麦粉的膨胀能力增强,从而使面条的质地更加柔软、富有弹性。张艳等[6]认为,直链淀粉含量与面条的黏弹性、光滑性和总评分呈二次曲线关系,随着直、支链淀粉含量比的降低,小麦粉所制的面团的反弹值和高峰黏度均有所下降,故而为了保证面条的品质,应当控制直、支链淀粉含量比在一个合适的范围内。Bettge 等[7]认为,随着直链淀粉含量增高,淀粉颗粒对于机械损伤的抵抗力将大大降低,破损淀粉值增高,从而降低了面条的品质。
除了对面条质构的影响外,直、支链淀粉含量比还会改变面条的烹调煮制方式。Park 等[8]认为,直、支链淀粉含量比的增大会延长面条的煮制时间。李梦琴等[9]发现,面条的拉伸强度会随着直、支链淀粉含量比的升高而增大。
1.3 淀粉的糊化特性
糊化特性作为淀粉的重要性质之一,是衡量淀粉品质的重要指标,可以用来判断预测面条的质量。Sandhu 等[10]认为,淀粉的糊化特性如峰值黏度、最终黏度、回生值等对马铃薯和大米淀粉混合粉所制成的面条品质的影响较大。赵登登[11]认为,淀粉糊化衰减度越大而最终黏度的差异性越小、会导致糊化温度升高,从而影响面条的硬度、弹性、黏聚性。宋亚珍等[12]发现,淀粉的糊化作用将使淀粉颗粒密度减小,体积增大蓬松,进而增加烹调煮制后的面条的硬度、黏结性、咀嚼性减小和黏附性。
糊化黏度是糊化特性的重要指标之一,研究发现随着峰值黏度的增大,起始恒温糊化阻力、起始降温糊化阻力、降温结束糊化阻力及回生值都会随之增大[13-14],除此之外,峰值黏度的增大还将提升面条的品质,具体表现在面条的颜色、外观、平滑度、口感、适口性、韧性、黏性等方面。
糊化温度则是糊化性质的另一个重要指标,国内学者[14-15]认为初始糊化温度和最高淀粉黏度时的温度对面条的感官指标几乎无影响。但部分国外学者[16-17]认为糊化温度的升高会对面条的感官指标造成负面影响。对于糊化温度对面条的感官指标影响的不同结果,可能是由于国内外人群口感以及喜好的不同。张克等[18]通过对A、B 型小麦淀粉的相关性分析,得出随着糊化温度的升高,淀粉含量、面条的品质如弹性、感官总得分下降,而淀粉膨胀势增大。
有研究认为峰值时间对面条品质有积极的影响[12-15],高峰时间与tpa 参数中硬度、黏着性、咀嚼性、面条压力、收缩率与韧性、感觉总得分呈显著正相关。淀粉的糊化特性与面条的品质密切相关,而糊化特性中糊化黏度、糊化温度以及高峰时间等糊化指标对面条有着不同程度上的影响。
1.4 淀粉破损率
尹寿伟等[19]认为,淀粉的破损率越高,淀粉的变质值就越高,面条的品质越差。淀粉的破损还会导致蛋白质和干物质的流失。Seib 等[20]认为,淀粉的破损率的升高会提高面团的吸水率,增加面条的韧性。岳凤玲等[21]通过研究小麦粉中破损淀粉含量对面条品质的影响,发现当小麦粉中的淀粉破损率小幅度增加(从4.3%增加到7.9%),将显著增加面条的硬度、弹性、黏度和咀嚼性,同时降低面条的延伸性和韧性,最终导致面条口感降低。除此之外,破损淀粉将在吸水后破坏蛋白质的网络结构,从而进一步影响面条品质。
2 蛋白质对面条品质的影响
2.1 蛋白质含量
师俊玲等[1]认为,当蛋白质含量较高时,面团强度增加,蒸煮时间明显增加,面条表面水蚀增加,导致面团表面粗糙,白度降低。李炜炜等[22]认为,蛋白质含量的增加,会使面条的物理特性如弹性、断裂能量和松弛应力增大,对面条的表面硬度无影响,但会使面条内部变硬,同时暗淡面条的色泽。
2.2 蛋白质种类
小麦粉中的蛋白质有多种,其中清蛋白、球蛋白、麦醇溶蛋白和麦谷蛋白,分别对面条的品质产生不同的影响,清蛋白和球蛋白将会影响面条的营养价值,而麦谷蛋白和麦醇溶蛋白主要影响面条的加工品质。林敏刚等[23]认为,酸不溶性麦谷蛋白提高了面条的硬度、韧性、剪切应力、黏着力和咀嚼性;低分子量麦谷蛋白更倾向于提高面条的黏性,而高分子量麦谷蛋白更趋向于提高面条的弹性;α- 醇溶蛋白和β- 醇溶蛋白主要影响面条的回弹性,ω- 醇溶蛋白提高面条的伸展性,γ- 醇溶蛋白则提高面条的硬度、回弹性、咀嚼性和剪切应力。
蛋白质的种类对面条的色泽也有一定的影响,李炜炜等[22]认为,麦谷蛋白和面筋蛋白与色泽呈线性相关,除此之外,麦醇溶蛋白的含量的变化也会改变面条的色泽。Waxy 蛋白对面条的品质有重要影响,陈东升等[24]通过研究同一组合中8 种不同Waxy蛋白缺失类型的小麦粉,发现Waxy 蛋白的含量与种类会导致小麦粉中的直链淀粉以及淀粉糊化特性的差异,从而影响面条品质如外观、色泽、食味以及延展性、黏着性和总评分等。Yamamori 等[25]发现在Wx-bl 亚基缺陷的小麦粉中,直链淀粉含量较低,膨胀势大,峰值黏度高,面条品质好。
2.3 面筋含量
面筋属于植物蛋白,主要由麦谷蛋白和麦胶蛋白组成,是小麦粉的主要成分之一。面筋含量高低主要影响面条中的理化性质与质地。陆启玉等[26]通过TPA 试验发现在面团中的淀粉含量较低的情况下,变形的面筋网络的含量主要决定了面条的硬度,面条硬度与面筋含量呈正相关。王灵昭等[27]对比研究了不同种类的小麦粉,发现面筋含量与面条的硬度、弹性呈正相关。在面团的加工过程中,面筋蛋白有着不同的变化,Pierre 等[28]认为,随着粗蛋白的含量的升高,面条的弹性、断裂能量和松弛应力随之增大,面筋的网络结构对面条的质地结构有着重要影响。同时,面筋含量将影响面条的蒸煮特性。Dexter 等[29]认为,随着湿面筋含量的升高,蛋白质失落率、干物质损失率随之升高,而面条吸湿率随之下降。因此可以认为,面筋含量主要通过影响面条的硬度、弹性、面条的吸湿率、蛋白质失落率、干物质损失率等,来影响面条的理化性质和质构。
2.4 蛋白沉淀值
杜巍等[30]通过研究蛋白的沉淀值对面条品质的影响,发现沉淀值与面筋强度、抗剪强度、韧性呈正相关,沉淀值越大,蛋白质在蒸煮过程中的损失会越小,会提升面条的品质。兰静等[31]发现,若Zeleny- 沉降值过高,会增大面团的强度,延长煮面时间,并加大煮面的冲蚀程度,从而导致面团表面粗糙度、白度、面条的食味降低。
3 结语
淀粉和蛋白质的各种理化性质和指标对面条的影响体现在各个方面,如黏着度、硬度、弹度、表面光滑性、外观光泽、煮制时间等。淀粉和蛋白质之间也存在一定的联系。在含量方面,淀粉和蛋白质的含量此消彼长,对于面条品质的影响存在着拮抗关系,所以淀粉和蛋白质的含量与理化性质对面条品质的影响是多方面的。为保证面条的品质,一方面应注意原料的选择,应尽可能选择适合加工生产面条的小麦品种。另一方面应优化加工工艺,改进加工工艺对面条色泽、蒸煮时间、弹性等的影响,通过优化工艺实现面条整体品质的全面提升。