小麦粉蛋白质对馒头品质的影响

2017-11-28 04:56曹子月耿艳艳魏志敏张纪英宋惠月刘贵巧李红民
粮食与饲料工业 2017年11期
关键词:谷蛋白比容小麦粉

曹子月,耿艳艳,魏志敏,耿 然,张纪英,宋惠月,刘贵巧,李红民

(1.河北工程大学生命科学与食品工程学院,河北 邯郸 056021; 2. 河北省农林科学院谷子研究所,河北 石家庄 050031;3. 河北工程大学土木工程学院,河北 邯郸 056038)

小麦粉蛋白质对馒头品质的影响

曹子月1,耿艳艳3,魏志敏2,耿 然1,张纪英1,宋惠月1,刘贵巧1,李红民1

(1.河北工程大学生命科学与食品工程学院,河北 邯郸 056021; 2. 河北省农林科学院谷子研究所,河北 石家庄 050031;3. 河北工程大学土木工程学院,河北 邯郸 056038)

以10种小麦粉样品为材料,探讨小麦粉蛋白质含量、质量与馒头品质之间的关系。试验表明,小麦粉蛋白质含量与馒头品质中的比容、弹韧性、总评分存在相关性。蛋白质质量分数在10.5%~12.5%时,馒头比容评分较高,弹韧性评分较高,总评分相对较高。制作馒头时应选用具有中等蛋白质含量(10.5%~12.5%)的小麦粉,蛋白质含量偏低或偏高均会影响馒头的品质。当蛋白质质量分数在7.8%~11.8%时,蛋白质含量与比容评分呈正相关,与弹韧性评分呈显著正相关,与总评分之间呈极显著正相关。在11.8%~14%时,蛋白质含量与比容呈显著负相关,与弹韧性、总评分呈负相关。醇溶蛋白含量与馒头的硬度呈极显著负相关,醇溶蛋白含量越高,馒头的硬度越低。谷蛋白含量与硬度呈显著负相关。醇溶蛋白、谷蛋白含量对馒头比容没有显著相关性。

小麦粉;馒头;蛋白质;品质

馒头是我国的传统食品,也是我国北方人民的主食,目前我国馒头主要是以家庭生产为主,产业化生产还存在很多的问题[1]。馒头制作在我国具有悠久的历史,然而在国内以馒头所含蛋白质为切入点进行的基础理论研究,无论在深度和广度上都与国外对面包、饼干等西方焙烤食品所含蛋白质的研究都有很大的差距。

蛋白质是小麦粉的主要营养成分之一,为人体生理活动提供了物质能量,是测试小麦粉品质的重要指标,对馒头的感官评价具有重大影响。董彬等[2]指出,蛋白质含量是决定馒头品质的重要因素,对馒头表面色泽、光滑度、口感、体积等都有显著影响。李里特等[3]研究表明,蛋白质含量与馒头体积、外观形状呈显著正相关;马冬云等[4]研究表明,蛋白质含量及特性对小麦粉色泽有明显影响,在小麦育种和栽培调控措施中应根据小麦粉用途综合考虑蛋白质特性和小麦粉色泽;但苏东民等[5]研究指出,小麦粉蛋白质与大部分馒头品质评分间没有明显相关性。在前人的研究基础上,本试验选择10种小麦粉样本,测定其总蛋白质、醇溶蛋白、谷蛋白、湿面筋含量和面筋指数,结合感官评价研究影响馒头品质的相关指标,进一步验证小麦粉蛋白质对馒头品质的影响,为馒头品质改良提供参考依据。

1 材料和方法

1.1材料

试验所用的10种品牌小麦粉样品具体见表1。

表1 10种小麦粉样品一览表

高活性干酵母,湖北安琪酵母股份有限公司。

1.2主要试验仪器

紫外分光光度计,TGL-16G台式高速离心机,MJ-Ⅲ型面筋洗涤仪,发酵箱,电炉,不锈钢锅,游标卡尺,电子天平,等。

1.3试验方法

1.3.1蛋白质含量的测定

粗蛋白质含量按AACC方法46-30测定;用连续震荡法提取蛋白质组分,用考马斯亮蓝法测定醇溶蛋白、谷蛋白含量[5]。

1.3.2面筋指数测定

参照GB/T 5506.2—2008《小麦和小麦粉 面筋含量 第2部分:仪器法测定湿面筋》。称取10 g小麦粉,加5 ml氯化钠溶液(浓度为20 g/L),调节面筋洗涤仪,20 s和面,5 min洗涤后,取出湿面筋,放入面筋离心仪中离心,面筋离心出黏附的水分,并使部分湿面筋透过筛盒孔板,天平称量后得到湿面筋质量。将湿面筋放入烘干仪中,6 min后,取出干面饼,称量干面筋质量,计算面筋指数。

1.3.3分离面筋

称取3 g湿面筋,放入面筋离心仪中,离心1 min后,分离出筛上、筛下网面筋,取出筛上、筛下网面筋,分别放置到不同的容器中待用。

1.3.4馒头的试验室制作

参考SB/T 10139-1993附录A方法制作馒头,称取50 g小麦粉,加入0.5 g干酵母和25 ml水(室温),用玻璃棒搅拌成型,再用手揉至面团均匀,表面光滑;恒温箱调节温度为38℃,湿度80%,放入恒温箱中发酵1 h后,取出揉成馒头型,在室温放置15 min,放入已经煮沸的锅屉上蒸20 min(冒蒸汽起计时)。取出,冷却至室温。

1.3.5馒头品质的感观评定

品尝小组由5位经训练并有经验的人员组成,参考SB/T 10139-1993附录A逐项品尝打分。

2 结果与分析

2.1小麦粉样品理化特性测试结果

本试验中的小麦粉样品,理化特性测定结果如表2所示。

表2 小麦粉样品蛋白质特性参数测定结果

由表2可见,10种小麦粉中蛋白质质量分数在7.8%~14.1%,各样品蛋白质含量变化幅度较大。其中醇溶蛋白含量较低,在0.24%~0.78%;谷蛋白含量较高,在2.3%~3.3%;谷蛋白占蛋白质含量比重较高,在19.56%~36.07%。醇溶蛋白占蛋白质含量比重较低,在2.52%~7.32%。同时醇溶蛋白与谷蛋白的比值较低,最低为0.1,最高为0.24,谷蛋白在小麦粉中所占比例是醇溶蛋白的4.2~10倍。湿面筋含量在28.4%~35.3%,变化幅度相对较小。面筋的主要成分是醇溶蛋白和谷蛋白,醇溶蛋白和谷蛋白的总量与湿面筋含量有显著相关性。面筋指数在75.3%~89.7%。

2.2蛋白质含量与馒头品质评价指标间的相关性

将样品蛋白质含量与馒头品质评分项目进行相关性分析,结果表明,蛋白质含量与比容、弹韧性、粘牙、气味和总评分之间呈正相关(Pgt;0.05),与色泽和结构之间呈负相关,与外观之间呈显著正相关(Plt;0.05)。比容与弹韧性之间呈极显著正相关,与总评分之间呈显著正相关,弹韧性与总评分之间呈极显著正相关,粘牙与气味之间呈显著正相关。结果见表3。

表3 蛋白质含量与馒头评分的相关系数

注:*和**分别表示相关性达到5%和1%的显著水平。下表同。

本试验中有关馒头的相应试验结果与其他研究结论有相似之处,许多学者研究表明,决定馒头品质的重要因素是蛋白质,蛋白质含量所占比重,对馒头的色泽、光滑度、口感、体积、质量有显著影响,蛋白质含量与馒头体积、外观形状呈显著正相关。本研究对小麦粉的蛋白质含量与馒头的评分进行相关性分析,结果表明,小麦粉中蛋白质含量与比容、弹韧性、粘牙、气味和总分呈正相关(Pgt;0.05),同时验证了蛋白质含量与外观评分存在显著正相关(Plt;0.05)。张国权等[6]认为馒头比容与硬度、弹性呈极显著正相关,本实验结果表明比容与弹韧性之间呈极显著正相关,与其结论相同。

2.3蛋白质含量与质量对馒头品质的影响

2.3.1蛋白质含量对馒头品质的影响

蛋白质含量对馒头的品质有重大的影响,许多学者研究表明,馒头的色泽、体积、高、直径、外观形状等不同程度上受蛋白质含量的影响,也有学者认为它们之间没有显著相关性。为了更为形象的验证小麦粉蛋白质含量与馒头品质评分中的比容、弹韧性、总评分之间的相关性,通过SPSS和EXCEL作图进行分析,结果见表4、图1、图2和图3。

由表3可见,样品所含的蛋白质含量与馒头比容评分呈正相关(Pgt;0.05),没有达到显著水平。

从图1和表4可以看出,当蛋白质质量分数在10.5%~12.5%时,馒头比容评分相对较高,评分达到17.5以上;蛋白质质量分数在7.8%~11.8%时,蛋白质含量与比容评分呈正相关(Pgt;0.05),蛋白质质量分数在11.8%~14%时,呈显著负相关(Plt;0.05)。5号样品出现异常情况。通过EXCEL进行进一步分析发现,最后一个点的蛋白质含量、醇溶蛋白、谷蛋白、谷蛋白醇溶蛋白比值、面筋指数均高于前一个点的样品,只有湿面筋含量低于前一样品,样品数值出现异常可能是由于湿面筋含量或其他因素造成的,还需要进一步研究。

性状比容弹韧性总评分蛋白质(7.8%~11.8%)0.8720.970*0.926**蛋白质(11.8%~14%)-0.917*-0.825-0.801

弹韧性评分是馒头品质重要的品质指标之一。有学者研究表明,蛋白质含量过高时,馒头表面会形成皱缩、斑点和开裂现象,影响馒头外观,但馒头咀嚼力强;蛋白质含量较低时,馒头的表面色泽鲜亮光滑,但弹性差。高蛋白质含量、较长的稳定时间有利于馒头体积的增加,但对馒头弹韧性的影响不显著[7]。由表3可见,样品的蛋白质含量与馒头弹韧性评分相关性不显著(Pgt;0.05)。由图2和表4可以看出,蛋白质质量分数在10.5%~12.5%时,馒头的弹韧性评分较高;当蛋白质质量分数在7.8%~11.8%时,蛋白质含量与弹韧性评分呈显著正相关(Plt;0.05),弹韧性评分随着蛋白质含量的增加逐渐增加。当蛋白质质量分数大于11.8%,弹韧性评分的总体趋势逐渐下降,第7点与第8点之间趋势平缓。通过EXCEL进行进一步分析发现,8号、9号样品的醇溶蛋白、谷蛋白、谷蛋白醇溶蛋白比值、面筋指数数值相近,可能是以上原因造成了两个样品的弹韧性评分相近。

图2 蛋白质含量与弹韧性评分之间的关系

从表3可以看出,样品所含的蛋白质含量与馒头总评分呈正相关性(Pgt;0.05),相关性不显著。如图3所示,当蛋白质质量分数在10.5%~12.5%时,馒头总评分相对较高,相应样品大部分都在84分以上。而对于蛋白质质量分数低于10.5%或高于12.5%的样品,馒头总评分相对都较低,大部分低于84分。当蛋白质质量分数在7.8%~11.8%时,蛋白质含量和总评分极显著正相关(Plt;0.01),随着蛋白质含量的增加,馒头总评分也相应增加。蛋白质质量分数在11.8%~14%时呈负相关,最后一个点出现异常受比容评分或其他因素的影响。

图3 蛋白质含量与总评分之间的关系

根据本试验结果,蛋白质含量与比容、弹韧性、总评分整体之间呈正相关。可以得出,蛋白质质量分数在10.5%~12.5%时,馒头的总评分较高。在制作馒头时,选择蛋白质质量分数在10.5%~12.5%的小麦粉为宜。当蛋白质质量分数在7.8%~11.8%时,蛋白质含量和比容呈正相关,与弹韧性呈显著正相关(Plt;0.05),与总评分呈极显著正相关(Plt;0.01);蛋白质质量分数在11.8%~14%时,蛋白质含量和比容呈显著负相关,与弹韧性呈负相关,与总评分呈负相关。

2.3.2蛋白质质量对馒头品质的影响

影响馒头质量高低的不仅仅是蛋白质含量,更重要的是蛋白质的质量品质。很多研究学者研究指出,蛋白质质量与馒头体积、高度、外观、内部结构、弹韧性等有直接关系。面筋的主要成分是醇溶蛋白和谷蛋白,它是面团具有弹性的蛋白质部分。麦谷蛋白按照分子量的大小,可分为高分子量麦谷蛋白亚基和低分子量麦谷蛋白亚基,其中高分子量麦谷蛋白亚基主要决定生面团的黏弹特性[8]。白建民研究证实了陈化小麦粉蒸制的馒头萎缩现象也是与小麦粉中总蛋白质含量降低,而麦谷蛋白与醇溶蛋白的比例变大,弹性增强、黏度变小而导致的[9]。黄宜新指出,麦谷蛋白含量高时,馒头的挺立度高、弹性较好,但过高时会造成表面不光滑、皱缩;醇溶蛋白含量高时,馒头扁平、体积大、柔软度高,醇溶蛋白和馒头体积、柔软度呈显著正相关[10]。醇溶蛋白和谷蛋白一起对蒸煮面食品的质构特性起着重要的作用,是湿面筋的主要组成部分[11]。醇溶蛋白、麦谷蛋白不溶于水,但对水有较强的亲合作用,吸水膨胀形成的胶状物即为面筋,其质构特性良好,具有一定的黏性、弹性、咀嚼性和延伸性,加工性能颇佳[12]。对醇溶蛋白和谷蛋白含量对馒头体积、硬度的影响进行试验,结果见表5。

表5 醇溶蛋白、谷蛋白和体积、硬度的相关系数

由表5可见,醇溶蛋白含量和馒头体积相关性呈不显著(Pgt;0.05),和馒头硬度呈极显著负相关(Plt;0.01);谷蛋白对馒头体积呈负相关(Pgt;0.05),对硬度呈显著负相关(Plt;0.05)。为了验证醇溶蛋白含量和馒头硬度呈极显著负相关,通过EXCEL分析发现,馒头硬度评分随着醇溶蛋白含量增大而减小,当醇溶蛋白质量分数达到0.44%~0.51%时,馒头硬度评分下降幅度较大,可能受谷蛋白、蛋白质含量等其他因素的影响。由图4可见,醇溶蛋白含量越高,馒头的硬度评分越低。

图4 醇溶蛋白含量与硬度评分之间的关系

3 结论

小麦粉蛋白质含量与馒头品质评分项目中的比容、弹韧性、总评分之间呈正相关,相关性不显著,与外观呈显著正相关。当蛋白质质量分数在10.5%~12.5%时,馒头比容评分相对较高。蛋白质质量分数在7.8%~11.8%时,蛋白质含量与比容呈正相关;在11.8%~14%时呈显著负相关。蛋白质质量分数在10.5%~12.5%时,馒头的弹韧性评分较高。当蛋白质质量分数在7.8%~11.8%时,蛋白质含量与弹韧性评分呈显著正相关;当蛋白质质量分数在11.8%~14%时,蛋白质含量与弹韧性呈负相关。当蛋白质质量分数在10.5%~12.5%时,馒头总评分相对较高。当蛋白质质量分数在7.8%~11.8%时,蛋白质含量和总评分呈极显著正相关,随着蛋白质含量的增加,馒头总评分也相应增加;但在11.8%~14%时,蛋白质含量和总评分呈负相关。

可以得出,蛋白质质量分数在10.5%~12.5%时,馒头的总评分较高。在制作馒头时,选择蛋白质质量分数在10.5%~12.5%内的小麦粉为宜。当蛋白质质量分数在7.8%~11.8%时,蛋白质含量和比容、弹韧性、总评分之间呈正比;在11.8%~14%时,蛋白质含量和比容、弹韧性、总评分之间呈反比。蛋白质含量与比容、弹韧性、总评分整体之间的相关性,同时也受醇溶蛋白、谷蛋白、谷蛋白醇溶蛋白比值、面筋指数等条件的影响。

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(责任编辑:赵琳琳)

Effectofflourproteinonsteamedbreadquality

CAO Zi-yue1,GENG Yan-yan3,WEI Zhi-min2,GENG Ran1,ZHANG Ji-ying1,SONG Hui-yue1,LIU Gui-qiao1,LI Hong-min1

(1.College of Life Science and Food Engineering,Hebei University of Engineering,Handan 056021,China;2.Institute of Millet,Hebei Academy of Agriculture and Forestry Sciences,Shijiazhuang 050031,China;3.School of Civil Engineering, Hebei University of Engineering,Handan 056038,China)

The relationship among the content,quality of wheat flour protein, and the quality of steamed bread was studied with ten kinds of wheat flour as samples.The experiment showed that the content of wheat flour protein had relevance with specific votume,resilience and total score.When the protein content was in the range of 10.5%-12.5%, the specific volume of steamed bread had higher scores,the resilience score of steamed bread was higher, the total score of steamed bread was relatively higher.In the production of steamed bread,we should select wheat flour of moderate protein content(10.5%-12.5%),low protein content or high will affect the quality of steamed bread.When the protein content was in the range of 7.8%-11.8%, the protein content was positively related to the specific volume score, positively related to the resilience score, and positively correlated with the total score;When the protein content was in the range of 11.8%-14%, the protein content and the specific volume had a significant negative correlation, and negative correlation with resilience and total score.Content of alcohol soluble protein with hardness had extremely significant negative correlation,the higher the content of gliadin, the lower the hardness was.Glutenin content with hardness had significant negative correlation.Gliadin and glutenin content with specific volume had no significant correlation.

wheat flour; steamed bread; protein; quality

2017-06-26;

2017-09-30

曹子月(1992-),女,硕士研究生,研究方向为小麦粉的加工与品质分析。

10.7633/j.issn.1003-6202.2017.11.008

TS213.21;TS207.3

A

1003-6202(2017)11-0032-05

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