楊　英,李曉楠,周艷青,向忠琪,何　璐,林親錄

(中南林業(yè)科技大學(xué)食品科學(xué)與工程學(xué)院,稻谷及副產(chǎn)物深加工國家工程實驗室,湖南長沙 410004)

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米糠膳食纖維與食鹽對面粉粉質(zhì)及糊化特性的影響

楊英,李曉楠,周艷青,向忠琪,何璐,林親錄

(中南林業(yè)科技大學(xué)食品科學(xué)與工程學(xué)院,稻谷及副產(chǎn)物深加工國家工程實驗室,湖南長沙 410004)

為了給研發(fā)高品質(zhì)米糠膳食纖維面制品提供理論依據(jù),本文用微型粉質(zhì)儀和快速粘度分析儀研究了米糠膳食纖維與食鹽各自及共同對面粉粉質(zhì)及糊化特性的影響規(guī)律。研究結(jié)果表明:添加米糠膳食纖維使面團弱化度最高增大48%,使面粉糊化溫度最大增高26%,使面粉糊化的峰值粘度最高下降23%、最終粘度最高下降21%、衰減值最高減少13%、回生值最高減少8%;添加食鹽使面團的形成時間最高延長79%、穩(wěn)定時間最高延長277%、弱化度最高減少52%,使面粉糊化的衰減值最高增大12%、回生值最高減少12%;添加2%食鹽使米糠膳食纖維對面團弱化度的增大作用降低為0,對面粉糊化溫度的最大提高作用小于2.5%,對面粉糊化峰值粘度的下降作用減少5%,對面粉糊化回生值的減小作用提高到12%。

米糠,膳食纖維,食鹽,粉質(zhì)特性,糊化特性

膳食纖維因具有防治心血管疾病、糖尿病和結(jié)腸癌的保健作用而備受關(guān)注[1-2]。提取自脫脂米糠粕的膳食纖維(即米糠膳食纖維)具有優(yōu)越的吸附膨脹性能[3],能夠在體內(nèi)發(fā)揮潤腸通便、增強飽腹感和降低膽固醇的作用[1-2,4-5],在保健食品領(lǐng)域具有良好的應(yīng)用前景。我國是世界上最大的稻米生產(chǎn)國和消費國,而米糠是稻谷加工產(chǎn)生的主要副產(chǎn)物之一,因此,促進米糠膳食纖維在食品中的應(yīng)用不僅可以提高消費者的健康水平,而且能夠提高稻谷的綜合利用價值。

面制品是深受廣大消費者喜歡的大銷量食品,將米糠膳食纖維添加到面制品中不僅能夠提高面制品的營養(yǎng)價值,而且能夠促進米糠膳食纖維的應(yīng)用。面制品一般經(jīng)過和面和熟化處理而成,其食用品質(zhì)與面粉的粉質(zhì)及糊化特性直接相關(guān),并且會受到普遍添加于面制品中的食鹽的影響。目前已有研究發(fā)現(xiàn),米糠膳食纖維會延長面團的形成時間和縮短面團的穩(wěn)定時間[6-8],并對面包的食用品質(zhì)具有顯著性影響[6-9],而食鹽會延長面團的穩(wěn)定時間、提高面粉的糊化溫度和降低面粉糊化的衰減值[10-11]。但是,鮮見關(guān)于米糠膳食纖維對面粉糊化特性的影響以及米糠膳食纖維與食鹽共同作用對面粉粉質(zhì)及糊化特性影響的報道。因此,本文研究了米糠膳食纖維與食鹽各自及共同對面粉粉質(zhì)及糊化特性的影響規(guī)律,以期為研發(fā)高品質(zhì)米糠膳食纖維面制品提供理論依據(jù)。

表1　米糠膳食纖維與食鹽對面粉粉質(zhì)特性影響的統(tǒng)計分析結(jié)果

注:p>0.05,不顯著;p<0.05,顯著;p<0.01,極顯著;表2同。

1　材料與方法

1.1材料與儀器

面粉衛(wèi)輝市龍升面業(yè)有限公司;米糠膳食纖維廣元市鵬欣糧油科技開發(fā)有限公司;食鹽湖南鹽業(yè)股份有限公司。

Micro-DoughLAB 2800型全自動微型粉質(zhì)儀波通瑞華科學(xué)儀器有限公司;RVA-4型快速粘度分析儀波通瑞華科學(xué)儀器有限公司。

1.2實驗方法

1.2.1樣品的配制根據(jù)人們?nèi)粘ι攀忱w維攝入量的需求[12]及面制主食品的食用量,選擇米糠膳食纖維的最高添加量為10%;根據(jù)人們?nèi)粘γ嬷破废涛兜慕邮艹潭萚13],選擇食鹽的最高添加量為3%研究食鹽對面粉粉質(zhì)及糊化特性的影響,選擇最常用食鹽添加量2%研究食鹽與米糠膳食纖維對面粉粉質(zhì)及糊化特性的共同影響。以面粉重量為基礎(chǔ),分別配制出添加0、2%、4%、6%、8%和10%米糠膳食纖維,添加0、1%、2%和3%食鹽,同時添加0、2%、4%、6%、8%和10%米糠膳食纖維與2%食鹽的3種系列粉末狀樣品。

1.2.2粉質(zhì)特性的測定稱取4 g配制好的粉末狀樣品,參照GB/T 14614-2006[14]測定樣品的粉質(zhì)特性,具體測試條件：在30 ℃下以120 r/min的轉(zhuǎn)速測試10 min。

1.2.3糊化特性的測定根據(jù)GB/T 24853-2010[15]測試樣品的糊化特性,具體測試條件:蒸餾水固定為25 g,按水分含量為14%添加3.5 g樣品的標(biāo)準(zhǔn)加入待測樣品;先以960 r/min的轉(zhuǎn)速混合樣品10 s,后以160 r/min的轉(zhuǎn)速測試樣品;溫度程序是先在50 ℃平衡1 min,后在3.5 min內(nèi)加熱至95 ℃并保持3 min,最后以相同速率在3.5 min內(nèi)降溫至50 ℃并保持2 min。

1.3數(shù)據(jù)處理

用SPSS軟件對數(shù)據(jù)進行單因素方差分析、主效應(yīng)分析和交互作用分析,用3次平行測試的平均值和標(biāo)準(zhǔn)偏差表示測試結(jié)果,用Excel軟件作圖表。

2　結(jié)果與討論

2.1米糠膳食纖維與食鹽對面粉粉質(zhì)特性的影響

面粉的粉質(zhì)特性用面團的形成時間、穩(wěn)定時間和弱化度表示。面團的形成時間與和面所用揉制時間正相關(guān),穩(wěn)定時間與面團韌性正相關(guān),弱化度與面團耐剪切性負(fù)相關(guān);一般而言,面團的穩(wěn)定時間越長、弱化度越小,面粉的內(nèi)在品質(zhì)越好[16]。米糠膳食纖維與食鹽對面粉粉質(zhì)特性影響的實驗結(jié)果如表1所示:米糠膳食纖維對面團的弱化度有極顯著影響,而食鹽對面團的形成時間、穩(wěn)定時間和弱化度都有極顯著影響;在米糠膳食纖維和食鹽共同存在的情況下,食鹽對面粉粉質(zhì)特性的影響更為顯著,但米糠膳食纖維與食鹽對面團的穩(wěn)定時間和弱化度有顯著性交互影響。

米糠膳食纖維與食鹽對面粉粉質(zhì)特性的具體影響如圖1所示。從圖1A中的三角標(biāo)記曲線可以看出,隨著米糠膳食纖維添加量的增加,面團的弱化度不斷增大;當(dāng)米糠膳食纖維添加量為10%時,面團的弱化度由31 mNm增大到了46 mNm(增大率為48%);說明添加米糠膳食纖維會使面粉粉質(zhì)發(fā)生劣變,劣變程度隨添加量的增大而增加。從圖1B可以看到,隨著食鹽添加量的增加,面團的形成時間變長,穩(wěn)定時間大幅提高,而弱化度大幅減小;當(dāng)食鹽添加量為3%時,面團的形成時間從1.4 min延長至2.5 min(延長率為79%),但穩(wěn)定時間從1.3 min提高至4.9 min(提高率為277%),弱化度從31 mNm減小至15 mNm(減少率為52%);說明添加食鹽會提高面粉的粉質(zhì)特性,提高程度隨添加量的增大而增加。對比圖1A中的兩條曲線可以看出米糠膳食纖維與食鹽對面團弱化度的交互影響:在2%食鹽存在的條件下,添加米糠膳食纖維沒有明顯增大面團的弱化度,當(dāng)米糠膳食纖維添加量為10%時,面團的弱化度由20 mNm變成了19 mNm;說明食鹽在提高面粉粉質(zhì)特性的同時能夠抵消米糠膳食纖維對面粉粉質(zhì)造成的劣變影響。

表2　米糠膳食纖維與食鹽對面粉糊化特性影響的統(tǒng)計分析結(jié)果

圖1　米糠膳食纖維與食鹽對面粉粉質(zhì)特性的影響Fig.1　Effects of dietary fiber from rice branand salt on the farinograms of flour

2.2米糠膳食纖維與食鹽對面粉糊化特性的影響

面粉的糊化特性用快速粘度分析儀測定的粘度曲線和特征參數(shù)糊化溫度、峰值粘度、最終粘度、衰減值和回生值表示。通過對比圖2中任選的一組樣品的糊化曲線可以看出,添加米糠膳食纖維和食鹽沒有改變面粉糊化曲線的線型,但對曲線粘度有明顯的影響,下面通過分析樣品的糊化特征參數(shù)討論米糠膳食纖維與食鹽對面粉糊化特性的具體影響。由表2可知，米糠膳食纖維與食鹽都對面粉的糊化溫度及糊化曲線的峰值粘度、最終粘度、衰減值和回生值有極顯著影響;在米糠膳食纖維和食鹽共同存在的情況下,米糠膳食纖維與食鹽對面粉糊化曲線的峰值粘度、最終粘度、衰減值和回生值的影響都極顯著,但米糠膳食纖維對面粉糊化溫度的影響更為顯著,并且米糠膳食纖維與食鹽對面粉的糊化溫度及糊化曲線的峰值粘度、最終粘度和回生值有顯著性交互影響。米糠膳食纖維與食鹽對面粉糊化特征參數(shù)的具體影響如圖3所示。

圖2　米糠膳食纖維與食鹽對面粉糊化曲線的影響Fig.2　Effects of dietary fiber from rice branand salt on the pasting curves of flour注:DF指代米糠膳食纖維。

圖3　米糠膳食纖維與食鹽對面粉糊化特性的影響Fig.3　Effects of dietary fiber from rice bran and salt on the pasting properties of flour

在食鹽添加量為0時，從圖3A中可以看出,隨著米糠膳食纖維添加量的增加,面粉的糊化溫度先慢后快地增高;米糠膳食纖維添加量小于等于6%時面粉糊化溫度的增高量小于0.2 ℃,添加量為8%時糊化溫度從68 ℃增高至69 ℃,添加量為10%時糊化溫度從68 ℃突增至86 ℃(增高率為26%);說明米糠膳食纖維添加量小于等于8%時不會對面粉的糊化溫度產(chǎn)生明顯的影響。從圖3B和圖3C中的三角標(biāo)記曲線可以看出,隨著米糠膳食纖維添加量的增加,面粉糊化曲線的峰值粘度和最終粘度都逐漸減小;當(dāng)米糠膳食纖維添加量為10%時,峰值粘度從2695 cP減小至2076 cP(下降率為23%),而最終粘度從3320 cP減小至2616 cP(下降率為21%);說明添加米糠膳食纖維會明顯降低面粉的糊化粘度,降低程度隨添加量的增大而增加。從圖3D中的三角標(biāo)記曲線可以看出,隨著米糠膳食纖維添加量的增加,面粉糊化曲線的衰減值逐漸減小;當(dāng)米糠膳食纖維添加量為10%時,衰減值從802 cP減小至699 cP(減少率為13%);說明添加米糠膳食纖維會增強面粉糊的熱穩(wěn)定性,增強程度隨添加量的增大而增加。從圖3D中可以看出,隨著米糠膳食纖維添加量的增加,面粉糊化曲線的回生值逐漸減小;當(dāng)米糠膳食纖維添加量為10%時,回生值從1291 cP減小至1187 cP(減少率為8%);說明添加米糠膳食纖維會小幅延緩面粉糊的回生現(xiàn)象,延緩程度隨添加量的增大而增加。已有研究表明面粉糊化的峰值粘度和最終粘度因與面制品品質(zhì)呈現(xiàn)顯著正相關(guān)性而成為評價面粉品質(zhì)的重要指標(biāo)[17-19],因此,添加米糠膳食纖維對面粉糊穩(wěn)定性的小幅增強作用和對面粉糊回生現(xiàn)象的小幅延緩作用不能抵消其對面粉糊化粘度的顯著降低作用,整體上會對面粉的糊化特性造成一定程度上的不利影響。

從圖3E中的三角標(biāo)記曲線可以看出,隨著食鹽添加量的增加,面粉的糊化溫度緩慢地增高;當(dāng)食鹽添加量為3%時,糊化溫度從68 ℃增高至70 ℃(增高率為3%);說明添加食鹽會小幅提高面粉的糊化溫度,提高程度隨添加量的增大而增加。從圖3E中可以看出,隨著食鹽添加量的增加,面粉糊化曲線的峰值粘度先降后升再降,但粘度的升降率<1%;而面粉糊化曲線的最終粘度先降后穩(wěn),當(dāng)食鹽添加量大于等于1%時最終粘度基本穩(wěn)定在3100 cP,比無添加空白樣的最終粘度降低7%;說明添加食鹽對面粉的糊化粘度有小幅降低作用。從圖3F中可以看出,隨著食鹽添加量的增加,面粉糊化曲線的衰減值先升后降,當(dāng)添加量為2%時衰減值最大為907 cP,比無添加空白樣增大12%;由于日常食鹽添加量一般≤2%,該測試結(jié)果表明添加食鹽會減弱面粉糊的熱穩(wěn)定性。隨著食鹽添加量的增加,面粉糊化曲線的回生值逐漸減小;當(dāng)添加量為3%時,回生值從1427 cP減小至1254 cP(減少率為12%);說明添加食鹽會延緩面粉糊的回生現(xiàn)象,延緩程度隨添加量的增大而增加。顯然,添加食鹽整體上對面粉的糊化特性沒有明顯的提高作用。

對比圖3A中的兩條曲線可以看出米糠膳食纖維與食鹽對面粉糊化溫度的交互影響:在2%食鹽存在的條件下,面粉的糊化溫度穩(wěn)定在只比空白樣高出1 ℃的69 ℃(增大率≤2.5%),沒有隨米糠膳食纖維添加量的變化而產(chǎn)生明顯的變化,說明添加食鹽能夠消除添加米糠膳食纖維對面粉糊化溫度造成的不利影響。對比圖3B中的兩條曲線可以看出米糠膳食纖維與食鹽對面粉糊化曲線峰值粘度的交互影響:在2%食鹽存在的條件下,峰值粘度仍然隨米糠膳食纖維添加量的增大而減小,但所有添加量下的峰值粘度值都高于相應(yīng)的無鹽對照樣,并且峰值粘度的下降率由原來的23%減少到18%(減少率為5%),說明添加食鹽能夠削弱添加米糠膳食纖維對面粉糊化峰值粘度造成的不利影響。對比圖3C中的兩條曲線可以看出米糠膳食纖維與食鹽對面粉糊化曲線最終粘度的交互影響:在2%食鹽存在的條件下,最終粘度仍然隨米糠膳食纖維添加量的增大而減小,并且添加量小于等于8%時最終粘度值明顯低于相應(yīng)的無鹽對照樣,說明添加食鹽會加劇添加米糠膳食纖維(添加量≤8%)對面粉糊化最終粘度的降低作用。對比圖3D中的實心方塊和空心方塊曲線可以看出米糠膳食纖維與食鹽對面粉糊化曲線回生值的交互影響:在2%食鹽存在的條件下,回生值基本穩(wěn)定在1276 cP以下,并且所有添加量下的回生值都小于相應(yīng)的無鹽對照樣(最大減小量為12%),說明添加食鹽會增強添加米糠膳食纖維對面粉糊回生的延緩作用。因此,在面粉中同時添加米糠膳食纖維和食鹽能夠減少米糠膳食纖維對面粉糊化特性造成的不利影響。

3　結(jié)論

添加米糠膳食纖維會使面粉粉質(zhì)發(fā)生正比性劣變,而添加食鹽能夠在提高面粉粉質(zhì)特性的同時抵消米糠膳食纖維對面粉粉質(zhì)造成的劣變作用;添加米糠膳食纖維會對面粉糊化特性造成不利影響,而添加食鹽雖不能提高面粉的糊化特性但能減少米糠膳食纖維對面粉糊化特性造成的不利影響。

[1]A Abdul-Hamid,SL Yu. Functional properties of dietary fibre prepared from defatted rice bran[J]. Food Chemistry,2000,68(1):15-19.

[2]A Pavlovich-Abril,O Rouzaud-Sández,P Torres,et al. Cereal bran and wholegrain as a source of dietary fibre:technological and health aspects[J]. International Journal of Food Sciences and Nutrition,2012,63(7):882-892.

[3]Y Ashida,Y Saito,A Kawato,et al. Physical and chemical properties of dietary fiber prepared from rice bran[J]. Nippon NogeikagakuKaishi-Journal of the Japan Society for Bioscience Biotechnology and Agrochemistry,1992,66(8):1233-1240.

[4]H Cheng. Total dietary fiber content of polished,brown and bran types of Japonica and Indica rice in Taiwan:resulting physiological effects of consumption[J]. Nutrition Research,1993,13(1):93-101.

[5]C Daou,HZhang. Functional and physiological properties of total,soluble,and insoluble dietary fibres derived from defatted rice bran[J]. Journal of Food Science and Technology-Mysore,2014,51(12):3878-3885.

[6]Y Teng,C Liu,J Bai,et al. Mixing,tensile and pasting properties of wheat flour mixed with raw and enzyme treated rice bran[J]. Journal of Food Science and Technology-Mysore,2015,52(5):3014-3021.

[7]胡國華,翟瑞文,黃紹華. 米糠膳食纖維對面團粉質(zhì)和烘焙特性影響的研究[J]. 中國食品添加劑,2002(3):27-30.

[8]胡國華. 熱穩(wěn)定化米糠膳食纖維對面團粉質(zhì)和烘焙特性影響[J]. 糧食與油脂,2001(12):33-34.

[9]劉婷婷,徐玉娟,王大為. 米糠高品質(zhì)膳食纖維在面包生產(chǎn)中的應(yīng)用[J]. 食品研究與開發(fā),2014,35(10):1-5.

[10]陳霞,王文琪,朱在勤,等. 食鹽對面粉糊化特性及面條品質(zhì)的影響[J]. 食品工業(yè)科技,2015(2):98-101.

[11]朱在勤,陳霞. 食鹽對面團流變學(xué)特性及饅頭品質(zhì)的影響[J]. 食品研究與開發(fā),2007(9):40-43.

[12]JW Andersonm,B Pat,JRH Davis,et al. Health benefits of dietary fiber[J]. Nutrition Reviews,2009,67(4):188-205.

[13]馬冠生,周琴,李艷平,等. 中國居民食鹽消費情況分析[J]. 中國慢性病預(yù)防與控制,2008(4):331-333.

[14]GB/T 14614-2006,小麥粉 面團的物理特性 吸水量和流變學(xué)特性的測定 粉質(zhì)儀法[S].

[15]GB/T 24853-2010,小麥、黑麥及其粉類和淀粉糊化特性測定 快速粘度儀法[S].

[16]劉志偉,何寧,趙陽,等. 粉質(zhì)儀和拉伸儀在面粉生產(chǎn)中的應(yīng)用[J]. 農(nóng)業(yè)科技與裝備,2008(5):47-49.

[17]IL Batey,BM Curtin,SA Moore. Optimization of rapid-viscoanalyser test conditionfor predicting Asian noodle quality[J]. Cereal Chemistry,1997,74(4):497-501.

[18]鄭學(xué)玲,尚加英,張杰. 面粉糊化特性與面條品質(zhì)關(guān)系的研究[J]. 河南工業(yè)大學(xué)學(xué)報,2010,31(6):1-5.

[19]張劍,李夢琴,任紅濤. 小麥粉糊化特性與面條品質(zhì)相關(guān)性研究[J]. 糧食工程,2010(12):83-85.

Effects of dietary fiber from rice bran and salt on the farinograms and pasting properties of flour

YAND Ying,LI Xiao-nan,ZHOU Yan-qing,XIANG Zhong-qi,HE Lu,LIN Qin-lu

(College of Food Science and Engineering,National Engineering Laboratory for Rice and By-Product Deep Processing,Center South University of Forestry and Technology,Changsha 410004,China)

In order to provide theory basis for developing high-quality flour products containing dietary fiber from rice bran(DFRB),the effects of DFRB and salt on the farinograms and pasting properties of wheat flour were investigated using a micro farinograph and a rapid viscosity analyzer. The results showed that adding DFRB resulted in the increases as high as 48% and 26% for the softening degree of the dough and the pasting temperature of the flour,respectively,and the decreases as high as 23%,21%,13% and 8% for the peak viscosity,final viscosity,breakdown value and setback value of the flour during pasting,respectively. Adding salt induced the increases of development time,stability time and softening degree of the dough as high as 79%,277% and 52%,respectively,and caused the increase of breakdown and setback values as high as 12% during the flour pasting. Adding 2% of salt made the increasing effect of DFRB on the softening degree of the dough and the pasting temperature of the flour decrease to 0 and less than 2.5%,respectively,and made the decreasing effect of DFRB on the peak viscosity and the setback value of the flour during pasting decrease by 5% and increase to 12%,respectively.

rice bran;dietary fiber;salt;farinograms;pasting properties

2016-02-17

楊英(1982-),女,博士,研究方向:糧食深加工,E-mail:cherry_yy2006@126.com。

國家自然科學(xué)基金項目(31401646);糧油深加工與品質(zhì)控制湖南省2011協(xié)同創(chuàng)新項目(湘教通[2013]448號);公益性行業(yè)(農(nóng)業(yè))科研專項經(jīng)費項目(201303071)。

TS209

A

1002-0306(2016)16-0098-05

10.13386/j.issn1002-0306.2016.16.011