趙清宇,鄭學玲
(河南工業(yè)大學 糧油食品學院,河南 鄭州 450001)
面團吹泡特性與拉伸特性的比較研究
趙清宇,鄭學玲*
(河南工業(yè)大學 糧油食品學院,河南 鄭州 450001)
研究了吹泡示功儀和拉伸儀在檢測面團流變學特性時的相關性.結果表明:兩種小麥L值與拉伸阻力相關系數分別為0.744、0.752,具有顯著相關性;W與拉伸比的相關系數為0.799、0.808,具有顯著相關性;L與最大拉伸阻力的相關系數為-0.634、-0.634,具有顯著負相關.
面團流變學特性;拉伸儀;吹泡儀
面團的定義之一是“面粉摻水并揉和”[1].揉和就是將水和面粉充分混合,從一種不連續(xù)的介質面粉,變成一種連續(xù)的介質面團.面粉中的水、淀粉、蛋白質、油脂等成分共同組成了面團.面團是一類介于固態(tài)食品與液態(tài)食品之間的既有彈性又有黏性的黏彈性流變體,屬于這一類食品的有面粉團、淀粉團、凍凝膠等[2-3].黏彈性體的流變學特性比較復雜,參數較多,主要特征參數為蠕變柔量和應力松弛時間,可采用多功能流變儀來測量,常用的測量面團流變學特性的儀器有:揉混儀、粉質儀、拉伸儀、糊化儀、黏度儀和吹泡示功儀等[4-6].
拉伸儀的原理:向小麥粉中加入一定量的鹽水用粉質儀揉制成面團后,再用拉伸儀將面團揉球、搓條、恒溫醒發(fā),然后將面團放在夾具中,置于測量系統托架上,牽拉桿帶動拉面鉤以固定速度向下移動,用拉面鉤拉伸面團,面團受拉力作用產生形變直至拉斷.通過連接轉換系統(電位器)和軟件,計算機自動將面團因受力產生的抗拉伸力和拉伸變化情況記錄下來,并繪制拉伸曲線.拉伸儀是測定面團延展特性的儀器,用于測試面團放置一定時間后的抗拉伸阻力和拉伸長度,研究面團的延展特性,反映面團的流變學特性和面粉內在質量.面團的拉伸曲線可以用來評價面粉品質,指導專用粉的生產和面制食品的加工及進行科學研究.拉伸儀測定的主要參數有:最大拉伸阻力、延展度、拉伸曲線面積、拉伸比值.拉伸阻力:指拉伸曲線最大高度Rm,表示面團的韌性大小.延伸度:從拉面鉤接觸面團開始到面團被拉斷,拉伸曲線橫坐標的距離.拉伸曲線面積:拉伸曲線與水平線所圍成的面積,以cm2表示,表明拉伸面團時所需要的能量筋力大小.拉伸比值:即面團最大拉伸阻力與面團延伸度的比值[7].
吹泡儀是測定小麥粉面團流變學特性的一種專用儀器.根據測定面粉的水分,按照所規(guī)定的條件,準備恒定含水量的面團,將面團制成一定厚度的薄片,用壓罐空氣吹成氣泡,氣泡逐漸吹大,最后破裂,根據氣泡內部壓力的變化可得到完整的吹泡曲線,通過曲線的面積和形狀來評判面團的特性.利用面片吹泡法,測量面團中面筋強度和面團破裂時的能量.吹泡儀可以用來評價小麥和面粉的內在質量.吹泡儀測定的主要參數有P值、L值、G值、W值、P/L值.P表示面團薄片在吹泡時所能承受的最大阻力,用Pa表示.L表示面團氣泡的最大容積,與發(fā)酵面團的體積相適應,單位為mm.W表示單位重量的面團變成厚度最小的薄膜所消耗的功,又稱烘焙強度,由吹泡曲線與基線所包圍的總面積(單位cm2)表示,可用求積儀和計算圖表求得.P/L表示曲線阻力與面團拉伸長度的關系,說明了面團的機械性[8-10].
本文旨在通過使用拉伸儀、吹泡儀來測定2種小麥系統粉的流變特性,分析這些參數,希望能找出這些參數的相關性,為以后評價面粉品質提供理論依據.
1.1 試驗材料
選用兩種法國軟質小麥B、C在同一粉路中進行制粉,每種小麥從粉路中取46種系統粉:B-皮磨、Bf-皮磨細粉、C-心磨粉、Df-吸風粉、DIV-重篩粉、DBr-打麩粉、F-粉.
1.2 儀器與設備
面團粉質儀、300 g揉面缽、拉伸儀:德國Brabender公司;NG型吹泡-稠度測定儀:法國肖邦公司.
1.3 試驗方法
水分測定:按照GB/T 5009.3—85標準進行試驗.吹泡試驗:按照GB/T 14614標準進行試驗.拉伸試驗:按照GB/T 14615標準進行試驗.
1.4 數據分析
數據統計在Microsoft Excel中進行統計分析.
2.1 系統粉吹泡特性
表2為2種小麥系統粉吹泡特性結果.
由B系統粉的吹泡數據得出:B系統粉P值范圍從69到216,皮磨系統趨勢是逐漸增大,1皮最小,5皮最大;心磨系統中3心、9心較小,6心達最大,總體趨勢是中路心磨大于前路心磨、后路心磨.L值范圍從11到109,范圍浮動較大.皮磨系統L值明顯大于其他系統;前路皮磨逐漸增大,后路皮磨逐漸減小,最大值為109;心磨相對較穩(wěn)定.W值范圍從55到300.W值:前路皮磨逐漸增大,后路皮磨逐漸減小,3皮達最大300;心磨系統W值浮動較小.心磨系統的P值和W值都明顯高于其他系統,說明筋力較好.皮磨系統L、P/L值較其他系統要小得多,說明皮磨系統延伸性好,韌性較差.通過對P、L、W、P/L參數的分析發(fā)現:系統粉B心磨系統彈性要比皮磨系統好,延展性皮磨要好于心磨.
由C系統的吹泡數據得出:C系統粉P值范圍從65到202,皮磨系統趨勢是逐漸增大,1皮最小,5皮最大;心磨系統中3心、9心較小,6心達最大,總體趨勢是中路心磨大于前路心磨、后路心磨.L值范圍從15到139,范圍浮動較大.皮磨系統L值明顯大于其他系統;前路皮磨逐漸增大,后路皮磨逐漸減小,最大值為139;心磨相對較穩(wěn)定.W值范圍從87到290.W值:前路皮磨逐漸增大,后路皮磨逐漸減小,3皮達最大290;心磨系統W值浮動較小.心磨系統的P值和W值都明顯高于其他系統,說明筋力較好.皮磨系統P、P/L值較其他系統要小得多,說明皮磨系統延伸性好,韌性較差.通過對P、L、W、P/L參數的分析發(fā)現:系統粉B心磨系統彈性要比皮磨系統好,延展性皮磨要好于心磨.
2種小麥系統粉吹泡特性的相關性如表1所示.從表1可以看出,2種小麥系統粉rp=0.764;rl=0.933;rw= 0.513;rp/L=0.854.P、L、W、P/L值均具有顯著相關性.特別是P、L、P/L值均具有極顯著的相關性.說明兩種小麥系統粉吹泡特性具有相同的變化情況.
表1 吹泡特性相關性
2.2 系統粉拉伸特性
2種小麥系統粉的拉伸特性僅取135 min時的測試結果,如表3所示.
在B系統中,面粉延伸性存在十分明顯的差異,各系統面粉延伸性由高到低順序為皮磨粉、渣磨粉、重篩粉、心磨粉、尾磨粉.皮磨粉延伸度變化較大,從136 mm到234 mm;心磨粉變化較大,從90 mm到259 mm.從表3還可看出,在皮磨系統中拉伸阻力和最大拉伸阻力具有相同的變化趨勢,1B具有較大的拉伸阻力和最大拉伸阻力,分別達到333 EU、470 EU.前路心磨粉拉伸阻力較好,最大拉伸阻力達561 EU,50 mm拉伸阻力也達到464 EU,這說明前路心磨粉品質好,面團的彈性較好.相對而言,渣磨粉拉伸阻力較好,尾磨粉不僅延伸性差,拉伸阻力也是粉前路各系統面粉中最弱的.
C系統間面粉延伸性存在十分明顯的差異,各系統面粉延伸性由高到低順序為:皮磨粉、渣磨粉、重篩粉、心磨粉、尾磨粉.皮磨粉延伸度變化較大,中路皮磨粉的延伸性最好,后路皮磨的延伸性最差,與心路粉的延伸性差不多.心磨粉變化較大,從98 mm到212 mm.另外,皮磨粉的拉伸阻力和最大拉伸阻力具有相同的變化趨勢,拉伸阻力和最大拉伸阻力的最大值出現在1B,分別達到566 EU、660 EU.前路心磨粉拉伸阻力較大,最大拉伸阻力達658 EU,50 mm拉伸阻力也達到598 EU,這說明前路心磨粉的品質好,面團的彈性較好.相對而言,渣磨粉拉伸阻力較好,尾磨粉不僅延伸性差,拉伸阻力也是粉路各系統面粉中最弱的.
表4顯示了2種小麥系統粉拉伸特性的相關性系數.拉伸曲線面積、拉伸阻力、延伸度、最大拉伸阻力、拉伸比例的相關性系數分別0.933、0.860、0.898、0.915、0.786,均具有高度相關性.說明2種小麥系統粉拉伸特性具有相同的變化情況.
2.3 吹泡特性與拉伸相關性分析
2.3.1 B小麥系統粉的吹泡特性與拉伸特性相關性分析
B小麥系統粉的吹泡特性與拉伸特性相關性如表5所示.由表5可知,B小麥系統粉的拉伸曲線面積與L值的相關系數為-0.353,具有負相關性.拉伸阻力與L的相關系數為0.744,呈極顯著正相關,與P/L的相關系數為-0.395,呈顯著負相關性;延伸度與L值相關系數為0.751,存在極顯著相關,與P/L相關系數為-0.420,存在顯著負相關;最大拉伸阻力與L值相關系數為-0.634,存在極顯著負相關,拉伸比與P、L、W、P/L相關系數分別為0.684、0.438、0.799、0.366,與P、W、L呈極顯著相關,與P/L具有相關性.
表2 吹泡特性測試結果
表3 拉伸特性測試結果
表4 拉伸特性相關性
表5 B小麥系統粉的吹泡特性與拉伸特性的相關性
2.3.2 C小麥系統粉的吹泡特性與拉伸特性相關性分析
C小麥系統粉的吹泡特性與拉伸特性相關性如表6所示.由表6可知,C小麥系統粉的拉伸曲線面積與P值的相關系數為-0.539,呈顯著負相關.拉伸阻力與L的相關系數為0.752,呈極顯著正相關,與W的相關系數為0.323,呈顯著相關;延伸度與L、W值相關系數為0.429、0.480,存在顯著相關,與P相關系數為0.357,存在相關性;最大拉伸阻力與L值相關系數為-0.638,存在極顯著負相關,拉伸比與P、L、W、P/L相關系數分別為0.640、0.525、0.808、0.313,與W呈極顯著相關,與P、L呈顯著相關,與P/L具有相關性.
本試驗結果表明,吹泡示功儀和拉伸儀在某些參數上具有較好的相關性.例如L與最大拉伸阻力、拉伸阻力間具有非常好的相關性,拉伸比與P、P/L間同樣具有非常好的相關性.但是,其他指標間的相關性較差,甚至具有相反的結論,應該引起廣大品質分析人員的足夠重視.
表6 C小麥系統粉的吹泡特性與拉伸特性的相關性
本試驗樣品量較小,只是對這一內容進行了初步的探討與分析,并沒有考慮加工工藝、設備對數據的影響,今后還應繼續(xù)做大量的試驗,進行更深一層的研究.
[1] 石恒,董德良,張昌華.影響面團拉伸儀性能因素的分析[J].糧食儲藏,2009(4):45-48.
[2] 周顯青,鄭學玲,林江濤.谷物加工工藝綜合實驗指導書[Z].鄭州:河南工業(yè)大學,2008.
[3] 李春,田紀春.小麥面粉主要特性與面團穩(wěn)定時間的相關和通徑分析[J].陜西農業(yè)科學, 2007(4):6-9.
[4] Pomeranz Y.Quantitative variation in higholcuar weight glutenin subunit in some Canadian wheats[J].Journal of Cereal Science,1992,15: 29-37.
[5] 鄭學玲,韓燕飛,李利民.小麥加工各系統粉面團爐內起漲特性研究[J].面粉通訊,2007(3):33-35.
[6] 王曉曦,付苗苗.小麥胚乳中蛋白質組分分布及其對面團流變學特性影響的研究[J].河南工業(yè)大學學報:自然科學版,2007(3):20-23.
[7] 溫紀平,郭禎祥.小麥加工的技術[J].農產品加工,2006(4):29-31.
[8] 范暉.面團流變學特性研究-介紹吹泡粉質測定儀[J].糧食與飼料工業(yè).1996(5):12-15.
[9] Indrani D,Sai Manohar R,Jyotsna Rajiv G. Alveograph as a tool to assess the quality characteristics of wheat flour for parotta making[J].Cereal Chem,1989,66:81-86.
[10] Ahmad M.Genetic evaluation of gliadin and gluteninsubunitsandtheircorrelationtorheological properties in bread wheat[J].Genet Breed, 2000,54:143-147.
Absract:In this paper,we studied whether Alveograph and Extensograph had correlation in detecting rheological indexes of doughs.The results showed that the correlation coefficients of L value and stretching resistance of wheat were respectively 0.744 and 0.752,and had significant correlation;the correlation coefficients of W value and stretching ratio were respectively 0.799 and 0.808,and had significant correlation;and the correlation coefficients of L value and maximum stretching resistance were respectively-0.634 and-0.634,and had significant negative correlation.
COMPARISON OF ALVEOGRAPH PROPERTY AND EXTENSOGRAPH PROPERTY OF DOUGH
ZHAO Qing-yu,ZHENG Xue-ling
(School of Food Science and Technology,Henan University of Technology,Zhengzhou 450001,China)
dough rheological properties;Extensograph;Alveograph
TS210.1
B
1673-2383(2012)04-0011-06
http://www.cnki.net/kcms/detail/41.1378.N.20120829.1722.201204.11_003.html
網絡出版時間:2012-08-29 05:22:00 PM
2011-11-12
河南省小麥產業(yè)技術體系建設專項資金資助項目(S2010-01-G06)
趙清宇(1986—),男,黑龍江佳木斯人,碩士研究生,主要研究方向為谷物加工、品質及綜合利用.
*通信作者