王紅娜，曹欣然，黃蓮燕，張慧娟*，劉英麗，王 靜

（北京工商大學(xué) 北京食品營養(yǎng)與人類健康高精尖創(chuàng)新中心，北京市食品添加劑工程技術(shù)研究中心，北京 100048）

膳食纖維（dietary fiber，DF）被稱為“第七大營養(yǎng)素”，雖不能被人體小腸消化吸收，但對(duì)高血壓、糖尿病及肥胖等病癥有明顯的預(yù)防作用[1-2]。有研究表明，DF具有極強(qiáng)的吸水能力，可吸水膨脹并促進(jìn)胃腸道的蠕動(dòng)，改善便秘；DF還可被大腸中的微生物利用，減少腸道中的腸毒素，保護(hù)腸道健康[3]。

阿魏酸（ferulic acid，F(xiàn)A）存在于谷物糊粉層和果皮中，是小麥麩皮的主要酚酸（0.5%～0.7%），具有良好的抗氧化性、抗炎、抗血栓和抗癌活性[4-5]。谷物中大部分FA以結(jié)合態(tài)存在，通過酯鍵與阿拉伯木聚糖側(cè)鏈的阿拉伯糖殘基連接；另一小部分FA以游離態(tài)存在[6]。Masuda等[7]研究發(fā)現(xiàn)谷物阿魏酰低聚糖的體外抗氧化潛能比游離的FA更強(qiáng)，F(xiàn)A與DF的交聯(lián)及相互作用增強(qiáng)了FA的功能活性。

將DF和FA添加到面粉中有助于提高面制品的健康益處，但是DF和FA的加入會(huì)對(duì)面粉的加工特性和產(chǎn)品品質(zhì)造成影響。研究[8-9]發(fā)現(xiàn)DF會(huì)使面團(tuán)的吸水率增加、面包變硬、面包體積減小。Koh等[10]研究發(fā)現(xiàn)，面粉中FA的添加給面團(tuán)的流變學(xué)特性和面包品質(zhì)帶來不利的影響，降低了面團(tuán)的混合耐受性和面包體積。面團(tuán)流變學(xué)特性及面制品品質(zhì)與面筋的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)密切相關(guān)，強(qiáng)化面筋網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的成分對(duì)面團(tuán)流變學(xué)特性和面制品品質(zhì)具有改善作用，而破壞面筋網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的成分則起到劣化作用[11]。但是，當(dāng)前研究集中在DF對(duì)面團(tuán)及面制品的影響，關(guān)于FA與DF共同作用對(duì)面筋蛋白的影響這一機(jī)理研究較少。因此，研究DF和FA及二者共同作用對(duì)面筋蛋白性質(zhì)的影響具有重要意義。

本實(shí)驗(yàn)研究DF、FA單一及復(fù)配添加對(duì)面團(tuán)流變學(xué)及面筋蛋白結(jié)構(gòu)和性質(zhì)的影響，探究DF、FA及二者共同作用對(duì)面團(tuán)及面筋蛋白性質(zhì)的影響，以期從機(jī)理上進(jìn)一步解釋DF和FA對(duì)面粉及面制品造成的影響。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

高筋小麥粉 市購；水不溶性DF 波蘭Inter Fiber公司；FA、鹽酸、三羥甲基氨基甲烷、丙酮、冰醋酸、異丙醇、5,5’-二硫代雙(2-硝基苯甲酸)、甲基硅油（黏度≥100 mPa·s） 北京半夏科技發(fā)展有限公司；二硫糖醇 北京百靈威科技有限公司；二硫糖醇還原液：用80 mmol/L Tris-HCl緩沖液（pH 8.5）配制濃度為40 mmol/L的二硫糖醇溶液；Ellman's試劑：異丙醇、250 mmol/L Tris-HCl緩沖液（pH 8.5）、4 g/L 5,5’-二硫代雙(2-硝基苯甲酸)按體積比為5∶5∶1配制而成。所用化學(xué)試劑均為分析純。

1.2 儀器與設(shè)備

JA5003電子天平 上海精密科學(xué)儀器有限公司；S-3000N掃描電子顯微鏡、CR22N高速離心機(jī) 日本Hitachi公司；SHZ-82A恒溫振蕩器 常州國華電器有限公司；Free Zone?真空冷凍干燥機(jī) 美國Labconco公司；DHR-2混合型流變儀 美國TA儀器公司；Mixolab谷物綜合特性測定儀 法國Chopin公司；Cary 100紫外分光光度計(jì) 安捷倫科技（中國）有限公司；TGA 8000熱重分析（thermogravimetric analysis，TGA）儀珀金埃爾默企業(yè)管理（上海）有限公司。

1.3 方法

1.3.1 混合粉制備

準(zhǔn)確稱量高筋小麥粉、DF、FA，分別配制如下3 組混合粉，各組混合粉置于4 ℃冰箱待用。1）DF組：DF質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別為3%、6%、9%、12%的混合粉[12]；2）FA組：FA質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別為1%、2%、3%、4%的混合粉[13]；3）復(fù)配組：a. 2% FA和6% DF組；b. 3% FA＋9% DF組[14]。

1.3.2 面團(tuán)熱機(jī)械學(xué)特性的測定

谷物綜合測定儀可用于研究面團(tuán)的熱機(jī)械學(xué)特性，通過測定兩個(gè)揉捏臂之間面團(tuán)的扭矩，從而研究在加熱和冷卻過程中面團(tuán)中蛋白質(zhì)和淀粉的性質(zhì)[15]?；旌蠈?shí)驗(yàn)儀設(shè)定參數(shù)：首先使面團(tuán)扭矩達(dá)到1.1 N·m，30 ℃恒溫8 min后以4 ℃/min的升溫速率升溫至90 ℃，保持7 min后以4 ℃/min降溫速率冷卻至50 ℃，保持5 min，整個(gè)過程面團(tuán)攪拌速率保持在80 r/min。

1.3.3 面筋蛋白的制備

參照Day等[16]的方法稍作修改。稱量25 g混合粉加入15 mL蒸餾水揉捏成均勻的面團(tuán)，面團(tuán)用塑料薄膜包裹靜置30 min，使蛋白質(zhì)充分作用更好地形成面筋蛋白。然后使用蒸餾水洗滌至洗出的清水遇碘不變藍(lán)，所剩余物質(zhì)即為濕面筋蛋白，各組樣品重復(fù)3 次。濕面筋蛋白一部分立即用于濕面筋蛋白動(dòng)態(tài)流變學(xué)性質(zhì)的測定；其余濕面筋蛋白進(jìn)行真空冷凍干燥得到干面筋蛋白，取部分面筋蛋白進(jìn)行掃描電子顯微鏡測試，剩余部分干面筋蛋白用粉碎機(jī)粉碎過篩，制得面筋蛋白粉，于－4 ℃冰箱中保存?zhèn)溆谩?/p>

1.3.4 濕面筋蛋白動(dòng)態(tài)流變性質(zhì)的測定

參照文獻(xiàn)[17]的方法，利用動(dòng)態(tài)流變儀進(jìn)行濕面筋蛋白動(dòng)態(tài)流變學(xué)性質(zhì)研究。取1.3.3節(jié)中制得的濕面筋蛋白中心部位4 g左右蛋白質(zhì)，揉成小球，放在動(dòng)態(tài)流變儀的底盤中心，調(diào)整上平板與下平板間距，滴加甲基硅油密封。為使加樣過程中受到破壞的面筋蛋白結(jié)構(gòu)恢復(fù)，樣品在測量開始前應(yīng)在平行板上穩(wěn)定6 min。設(shè)定應(yīng)力掃描測量參數(shù)和頻率掃描測量參數(shù)，測定彈性模量（G’）、黏性模量（G”）隨頻率的變化。

1.3.5 面筋蛋白熱性質(zhì)的測定

差示掃描量熱法（differential scanning calorimetry，DSC）根據(jù)Wang Pei等[18]的方法稍作修改。以一個(gè)空盤為參照，在鋁盤中稱取3 mg左右1.3.3節(jié)中制得的面筋蛋白，在40 mL/min的氮?dú)猸h(huán)境下，以5 ℃/min的升溫速率從25 ℃加熱至130 ℃。使用TA60軟件分析獲得蛋白熱變性溫度（Tp）和焓值（ΔH）。

TGA參照Nawrocka等[12]的方法稍作修改。稱取10 mg左右的1.3.3節(jié)中制得的面筋蛋白粉，由50 ℃升溫至900 ℃，升溫速率為20 ℃/min，得到TGA曲線，采用Pyris軟件進(jìn)行分析，計(jì)算各面筋蛋白的熱降解溫度（Td）及600 ℃時(shí)的質(zhì)量損失率。

1.3.6 游離巰基、總巰基和二硫鍵含量的測定

游離巰基含量的測定[17]：取40 mg面筋蛋白粉加入5.5 mL Ellman's試劑，6 000 r/min離心15 min，在412 nm波長處測定吸光度。

總巰基含量的測定：取40 mg面筋蛋白粉加入二硫糖醇還原液，60 ℃反應(yīng)2 h后，加入3 mL 100 mmol/L的冰醋酸-丙酮溶液終止反應(yīng)，4 ℃、6 000 r/min離心10 min，用3 mL 100 mmol/L的冰醋酸-丙酮溶液洗滌沉淀，離心，沉淀用Ellman's試劑溶解，412 nm波長處測定吸光度。

總巰基、游離巰基和二硫鍵含量[17]按公式（1）～（4）計(jì)算：

式中：A為樣品在412 nm波長處的吸光度；ε為消光系數(shù)（13 600 L/（mol·cm））；b為比色皿厚度（1 cm）；C1、C2分別為樣品的總巰基和游離巰基濃度/（μmol/mL）；V1、V2分別為樣品測定總巰基和游離巰基時(shí)樣品總體積/mL；M為樣品質(zhì)量/g。

1.3.7 面筋蛋白微觀結(jié)構(gòu)觀察

參照Gómez等[19]的方法稍作修改。將1.3.3節(jié)中冷凍干燥所得的面筋蛋白用小錘破裂，取內(nèi)表面較平整的樣品塊用導(dǎo)電銀膠粘到掃描電子顯微鏡樣品臺(tái)上，將樣品臺(tái)放入噴金儀中進(jìn)行噴金。將處理好的樣品立即放入電鏡載物腔內(nèi)抽真空加壓，放大倍數(shù)800 倍拍照。

1.4 數(shù)據(jù)處理

設(shè)定3 次平行實(shí)驗(yàn)，結(jié)果用 ±s表示，并采用Excel 2007和SPSS Statistics 22進(jìn)行數(shù)據(jù)處理和分析，P＜0.05，差異顯著。

2 結(jié)果與分析

2.1 DF與FA復(fù)配對(duì)面團(tuán)熱機(jī)械學(xué)特性的影響

表1 DF、FA對(duì)面團(tuán)熱機(jī)械學(xué)特性的影響Table 1 Effects of addition of DF and/or FA on the thermomechanical properties of dough

如表1所示，添加DF后，面團(tuán)的吸水率與對(duì)照組相比顯著增加了2.36%～7.76%，這可能是因?yàn)镈F含有大量的羥基，具有較強(qiáng)的持水能力，從而增強(qiáng)了面團(tuán)的吸水率[20]。FA組混合粉面團(tuán)的吸水率與對(duì)照組相比無顯著性變化，而DF和FA復(fù)配后面團(tuán)的吸水率均低于單獨(dú)添加等量DF時(shí)的面團(tuán)。面團(tuán)的形成時(shí)間反映面筋蛋白三維網(wǎng)絡(luò)形成的速率。與對(duì)照組相比，DF組的面團(tuán)形成時(shí)間顯著增加了18.15%～69.18%，且隨DF添加量的增加而延長。李娟等[21]認(rèn)為阿拉伯木聚糖會(huì)吸附在小麥面筋上從而抑制小麥面筋蛋白網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的形成。錢建亞等[22]研究也發(fā)現(xiàn)在面粉中添加米糠不溶性DF使面團(tuán)形成時(shí)間延長，可能是因?yàn)镈F影響體系中水分的分布，使面筋的吸水速率減慢，導(dǎo)致形成時(shí)間延長。FA組面團(tuán)形成時(shí)間與對(duì)照組差異并不顯著；但當(dāng)FA與DF復(fù)配添加時(shí)，面團(tuán)的形成時(shí)間顯著低于添加等量DF。牟振坤等[23]研究發(fā)現(xiàn)DF可與FA的酚羥基發(fā)生交聯(lián)，這種交聯(lián)作用會(huì)降低DF吸水基團(tuán)的數(shù)量，從而降低DF的吸水性并減弱DF與面筋蛋白競爭水分的能力。

穩(wěn)定時(shí)間反映面團(tuán)的耐剪切能力，面團(tuán)的穩(wěn)定時(shí)間越長，面團(tuán)耐滾揉能力越強(qiáng)。添加DF使面團(tuán)的穩(wěn)定時(shí)間顯著增加，且隨著DF由3%～12%，面團(tuán)的穩(wěn)定時(shí)間由5.94～8.83 min，顯著增加，這與陶顏娟等[24]的研究結(jié)果一致。與對(duì)照組相比，F(xiàn)A顯著降低面團(tuán)的穩(wěn)定時(shí)間，這與Jackson等[25]的研究結(jié)果一致，Labat等[26]認(rèn)為FA在面團(tuán)滾揉過程中會(huì)與面筋蛋白發(fā)生相互作用，弱化面團(tuán)。DF和FA復(fù)配添加時(shí)，面團(tuán)的穩(wěn)定時(shí)間介于單獨(dú)添加等量DF和FA之間。

黏度崩解值反映了面團(tuán)中淀粉的破損程度及糊化穩(wěn)定性，黏度崩解值越大，淀粉破損程度越大或糊化穩(wěn)定性越弱。與對(duì)照組相比，DF使面團(tuán)的黏度崩解值顯著增加了61.11%～283.33%，且黏度崩解值與DF添加量正相關(guān)，Brennan等[27]的研究表明DF會(huì)影響淀粉的結(jié)構(gòu)，進(jìn)而影響淀粉的糊化性質(zhì)。FA對(duì)面團(tuán)黏度崩解值影響并不顯著，而2% FA＋6% DF組面團(tuán)的黏度崩解值接近對(duì)照組，3% FA＋9% DF組顯著高于對(duì)照組，這表明適當(dāng)添加FA可改善DF對(duì)淀粉結(jié)構(gòu)的破壞。有研究表明，F(xiàn)A可與DF和面筋蛋白交聯(lián)從而限制DF對(duì)淀粉分子的破壞作用[23]。

回生現(xiàn)象是面團(tuán)中淀粉糊化后冷卻過程中淀粉分子重結(jié)晶的過程，回生值越大說明面團(tuán)中淀粉分子重結(jié)晶程度越大，形成凝膠的能力越強(qiáng)。低含量的DF使面團(tuán)回生值增加，高含量的DF使面團(tuán)回生值降低；與對(duì)照組相比，F(xiàn)A使面團(tuán)的回生值顯著增加了90.48%～97.62%，這表明DF和FA均會(huì)影響淀粉分子的晶體結(jié)構(gòu)。復(fù)配組中2% FA＋6% DF組面團(tuán)的回生值顯著高于對(duì)照組，而3% FA＋9% DF組與對(duì)照組類似。Han等[28]推測FA不僅會(huì)直接與淀粉分子發(fā)生相互作用，還會(huì)影響DF對(duì)淀粉的作用。以上實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，DF顯著影響了面團(tuán)的熱機(jī)械學(xué)特性，而適當(dāng)?shù)奶砑覨A能夠削弱DF對(duì)面團(tuán)熱機(jī)械學(xué)特性產(chǎn)生的影響。

2.2 DF與FA復(fù)配對(duì)面筋蛋白動(dòng)態(tài)流變特性的影響

面筋蛋白的動(dòng)態(tài)流變學(xué)特性與面團(tuán)加工特性及面制品品質(zhì)密切相關(guān)。G’為物料在發(fā)生形變后恢復(fù)原始形狀的能力，表征物料的彈性特征；G”為物料耗散變形能量的能力，表征物料的黏性特征；G”與G’的比值tanδ反映物料的黏彈性特征，tanδ大于1時(shí)物料具有類似于流體或黏性的性質(zhì)，tanδ小于1時(shí)說明物料的性質(zhì)類似于固體[29]。

圖1 DF、FA對(duì)面筋蛋白動(dòng)態(tài)流變特性的影響Fig. 1 Effects of addition of DF and/or FA on the viscoelastic modulus of gluten

由圖1a、b可知，所有組別樣品的G’、G”隨著掃描頻率的增加而增大，G”均小于G’，表明面筋蛋白的流變學(xué)性質(zhì)類似于固體，這與Khatkar等[30]的研究結(jié)果一致。DF組中面筋蛋白的G’、G”顯著高于對(duì)照組，且隨著DF添加量的增加而增大，DF的添加使面筋蛋白的黏性和彈性均得到增強(qiáng)，面筋蛋白的凝膠性質(zhì)加強(qiáng)。馬福敏等[31]也發(fā)現(xiàn)阿拉伯木聚糖可顯著提高面筋蛋白的黏彈性。與對(duì)照組相比，F(xiàn)A組和復(fù)配組均使得面筋蛋白的G’、G”增大，其中，3% FA＋9% DF組面筋蛋白具有最大的G’、G”。

掃描頻率10 Hz下不同含量DF、FA面筋蛋白的tanδ變化曲線見圖1c。DF的添加使面筋蛋白的tanδ值呈下降趨勢(shì)，并顯著低于對(duì)照組，表明隨著DF添加量的增加，面筋蛋白固體性質(zhì)增強(qiáng)。FA組、2% FA＋6% DF組面筋蛋白的tanδ值與對(duì)照組無顯著差異，而3% FA＋9% DF組面筋蛋白的tanδ值顯著低于對(duì)照組，表明適當(dāng)添加FA可以抵消單獨(dú)添加DF時(shí)對(duì)面筋蛋白的固體性質(zhì)影響，保護(hù)面筋蛋白的性質(zhì)。Wang Mingwei等[32]也發(fā)現(xiàn)FA可介導(dǎo)阿拉伯木聚糖與面筋蛋白的交聯(lián)，阿拉伯木聚糖還可與面筋蛋白發(fā)生物理吸附，這些相互作用直接影響面筋蛋白凝聚狀態(tài)。由面筋蛋白動(dòng)態(tài)流變學(xué)結(jié)果可知，DF、FA的添加會(huì)增強(qiáng)面筋蛋白的黏彈性，適當(dāng)添加FA可改善DF單獨(dú)添加對(duì)面筋蛋白固體性質(zhì)造成的影響。

2.3 DF與FA復(fù)配對(duì)面筋蛋白熱力學(xué)性質(zhì)的影響

圖2 DF、FA對(duì)面筋蛋白DSC的影響Fig. 2 Effects of addition of DF or/and FA on the DSC of gluten

表2 DF、FA添加量對(duì)面筋蛋白熱性質(zhì)的影響Table 2 Effects of addition of DF and/or FA on the thermodynamic properties of gluten

面筋蛋白的熱力學(xué)性質(zhì)是反映面筋強(qiáng)度的重要特性，DSC分析和TGA可用于分析面筋蛋白的熱力學(xué)性質(zhì)。圖2是面筋蛋白DSC分析結(jié)果，在程序升溫下，面筋蛋白在50～70 ℃發(fā)生熱變性。由表2可知，對(duì)照組的Tp（69.97 ℃）和ΔH（104.46 J/g）最高，DF組和FA組面筋蛋白的Tp和ΔH顯著低于對(duì)照組，且隨DF、FA添加量的增加而降低；2% FA＋6% DF組、3% FA＋9% DF組面筋蛋白的Tp值與對(duì)照組相比分別下降了11.81 ℃和13.77 ℃，然而其ΔH與對(duì)照組相比無顯著性差異。Tp用于評(píng)價(jià)材料分子流動(dòng)性和水化程度，當(dāng)某種材料解聚時(shí)，其熱變性溫度將降低；反之，當(dāng)某種材料聚集時(shí)，其熱變性溫度將增大[17,33]。Roudaut等[34]的研究也表明當(dāng)物質(zhì)交聯(lián)時(shí)，其分子內(nèi)的氫鍵、范德華力增加，分子流動(dòng)性受到限制，物質(zhì)的Tp值增大，反之降低。DF組、FA組及復(fù)配組面筋蛋白的Tp均顯著低于對(duì)照組，表明DF、FA及復(fù)配均會(huì)使面筋蛋白網(wǎng)絡(luò)的空間結(jié)構(gòu)變得更加松散和無序，蛋白更容易變性。Wang Mingwei等[35]也認(rèn)為FA可通過影響蛋白質(zhì)分子間的范德華力影響蛋白質(zhì)的聚集狀態(tài)，這一作用可能會(huì)對(duì)面筋蛋白的熱穩(wěn)定性造成影響。ΔH值反映蛋白質(zhì)分子的疏水性和親水性，對(duì)照組的ΔH值最高（104.46 J/g），表明對(duì)照組面筋蛋白分子內(nèi)部含有較多的疏水性基團(tuán)，疏水性較強(qiáng)。單獨(dú)添加DF、FA后，可能由于水分競爭作用，使得面筋蛋白內(nèi)部的疏水集團(tuán)暴露，導(dǎo)致面筋蛋白網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)展開，ΔH值下降。而復(fù)配組面筋蛋白的ΔH值與對(duì)照組相比并沒有顯著下降，表明DF和FA的共同作用可能對(duì)面筋蛋白網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)中的疏水區(qū)域具有一定的保護(hù)效果。

圖3 DF、FA對(duì)面筋蛋白熱力學(xué)性質(zhì)的影響Fig. 3 Effects of addition of DF and/or FA on the thermodynamic properties of gluten

如圖3所示，TGA曲線表明在程序控制溫度下，面筋蛋白質(zhì)量損失率隨溫度變化的累積量，DTG曲線是TGA曲線中質(zhì)量損失率對(duì)溫度的一階導(dǎo)數(shù)。DTG曲線上面筋蛋白質(zhì)量損失速率最大值所對(duì)應(yīng)的溫度即熱降解溫度（Td）及600 ℃時(shí)的質(zhì)量損失率[36]。由表2可知，與對(duì)照組相比，DF組面筋蛋白的Td值隨DF添加量的增加先減小后增大，F(xiàn)A組則隨FA添加量的增加呈下降的趨勢(shì)；復(fù)配組Td值與對(duì)照組無顯著性差異。Td值變化的復(fù)雜性表明，表明DF、FA與面筋蛋白之間存在多種相互作用，復(fù)配可改善單獨(dú)添加對(duì)面筋蛋白熱穩(wěn)定性產(chǎn)生的不利影響。DF組、FA組面筋蛋白在600 ℃時(shí)的質(zhì)量損失率均顯著高于對(duì)照組，這表明DF、FA單獨(dú)添加使面筋蛋白原本緊密的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)遭到破壞，變得松散、開放[37]，這與DSC實(shí)驗(yàn)中ΔH值的實(shí)驗(yàn)結(jié)果一致。復(fù)配組面筋蛋白在600 ℃時(shí)的質(zhì)量損失率最大，該現(xiàn)象與ΔH值和Td值的結(jié)論相矛盾，這一矛盾結(jié)果表明DF和FA與面筋蛋白的相互作用是復(fù)雜的，在本實(shí)驗(yàn)中尚無法解釋，仍待進(jìn)一步研究。熱力學(xué)性質(zhì)結(jié)果表明，DF、FA單獨(dú)添加會(huì)降低面筋蛋白熱穩(wěn)定性，而DF與FA復(fù)配添加對(duì)面筋蛋白熱穩(wěn)定性的影響有待進(jìn)一步探究。

2.4 DF與FA復(fù)配對(duì)面筋蛋白巰基、二硫鍵含量的影響

表3 DF、FA添加量對(duì)面筋蛋白巰基、二硫鍵含量的影響Table 3 Effects of addition of DF and/or FA on the contents of sulfydryl and disulfide groups of gluten

二硫鍵是影響面筋蛋白流變特性、穩(wěn)定面筋蛋白網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的重要化學(xué)鍵[38-39]。面筋蛋白中的高分子質(zhì)量麥谷蛋白亞基和低分子質(zhì)量麥谷蛋白亞基通過二硫鍵形成具有三維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的蛋白骨架，醇溶蛋白通過氫鍵和疏水性共價(jià)鍵鑲嵌在麥谷蛋白形成的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)中，這種特殊的三維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)賦予了面團(tuán)特殊的流變學(xué)特性[40-41]。

由表3可知，對(duì)照組的二硫鍵含量最高（70.85 μmol/g），顯著高于其他組別（P＜0.05），這表明對(duì)照組的面筋蛋白網(wǎng)絡(luò)穩(wěn)定性最強(qiáng)。DF的加入使面筋蛋白的二硫鍵含量和巰基含量顯著降低，12% DF組面筋蛋白的二硫鍵含量和巰基含量顯著降低至56.03 μmol/g和1.01 μmol/g，表明DF對(duì)面筋蛋白的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性起到破壞作用。Zhou Yun等[42]的研究發(fā)現(xiàn)，將魔芋葡甘聚糖添加到小麥粉中會(huì)降低面團(tuán)中二硫鍵的含量。馮蕾[43]也發(fā)現(xiàn)麥麩DF的加入會(huì)使面筋蛋白中二硫鍵含量下降，并顯著影響掛面的質(zhì)構(gòu)性質(zhì)，可能是因?yàn)镈F與蛋白質(zhì)分子鏈的物理纏繞阻礙了面筋蛋白中二硫鍵的正常形成。與對(duì)照組相比，F(xiàn)A顯著降低了面筋蛋白中二硫鍵的含量；當(dāng)FA添加量達(dá)到4%時(shí)，二硫鍵含量降為50.90 μmol/g，表明FA的加入限制了面筋蛋白中二硫鍵的形成。復(fù)配組面筋蛋白含量顯著降低了26.94%～31.94%，其中3% FA＋9% DF組面筋蛋白的二硫鍵含量在所有組別中最低，為48.22 μmol/g。Wang Jinshui等[44]也發(fā)現(xiàn)在戊聚糖中加入FA可阻止面筋形成過程中二硫鍵的氧化交聯(lián)。

然而，DF、FA單獨(dú)和復(fù)配添加后面筋蛋白二硫鍵含量的下降并沒有伴隨游離巰基含量的相應(yīng)增加，面筋蛋白的總巰基含量也顯著降低，表明添加DF和FA后，巰基的損失是不可逆的。Morel等[17]的研究也表明蒸煮過度的意大利面中二硫鍵的損失量與游離巰基的增加量不平衡。Neukom等[45]的報(bào)道也曾指出FA的活性雙鍵和胱氨酸之間可能會(huì)形成C—S鍵，影響巰基和二硫鍵之間的相互轉(zhuǎn)化。由面筋蛋白游離巰基和二硫鍵結(jié)果可知，DF和FA單獨(dú)和復(fù)配添加均會(huì)阻礙面筋蛋白體系中二硫鍵的形成，且二者具有協(xié)同作用。同時(shí)，DF和FA還會(huì)使巰基發(fā)生不可逆的損失。

2.5 DF與FA復(fù)配對(duì)面筋蛋白微觀結(jié)構(gòu)的影響

圖4 DF、FA對(duì)面筋蛋白微觀結(jié)構(gòu)的影響（×800）Fig. 4 Effects of addition of DF and/or FA on microstructure of gluten ( × 800)

對(duì)面筋蛋白進(jìn)行掃描電子顯微鏡觀察（圖4），對(duì)照組面筋蛋白的孔洞均勻有序、結(jié)構(gòu)致密，隨著DF添加量的增加，面筋蛋白的三維網(wǎng)絡(luò)逐漸變得無序疏松，當(dāng)添加12% DF時(shí)，面筋蛋白的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)被嚴(yán)重破壞，面筋蛋白出現(xiàn)塌陷的結(jié)構(gòu)。王超等[46]也發(fā)現(xiàn)麩皮DF對(duì)面筋蛋白的微觀結(jié)構(gòu)造成破壞，可能是因?yàn)镈F的物理阻礙作用破壞了面筋蛋白的正常形成；同時(shí)，富含親水基團(tuán)的DF在面筋蛋白網(wǎng)絡(luò)形成的過程中與蛋白質(zhì)競爭性吸水，也會(huì)使面筋蛋白的三維網(wǎng)絡(luò)正常的形成受到阻礙。這一結(jié)果與面筋蛋白DSC分析中Tp、TGA中面筋蛋白600 ℃時(shí)質(zhì)量損失率、二硫鍵含量的結(jié)果一致。

添加FA使面筋蛋白的微觀結(jié)構(gòu)受到破壞，隨著FA添加量的增加面筋蛋白孔洞邊緣變得粗糙，孔洞有序性降低。當(dāng)FA的添加量達(dá)到4%時(shí)，面筋蛋白網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)出現(xiàn)部分坍塌。而將DF和FA復(fù)配添加到面粉后（2% FA＋6% DF組和3% FA＋9% DF組），面筋蛋白的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)較單獨(dú)添加等量DF、FA時(shí)有所改善，具有較光滑和緊密的三維孔洞結(jié)構(gòu)。該現(xiàn)象表明DF和FA共同作用能夠保護(hù)面筋蛋白網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，這可能是由于DF和FA復(fù)配添加時(shí)，F(xiàn)A增強(qiáng)了DF與面筋蛋白的交聯(lián)作用，在一定程度上改善了面筋蛋白的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)[47]。Huang Lianyan等[14]研究DF和FA復(fù)配對(duì)小麥模擬粉的影響時(shí)也發(fā)現(xiàn)FA的添加可改善DF對(duì)面筋蛋白微觀結(jié)構(gòu)的破壞。由面筋蛋白微觀結(jié)構(gòu)的結(jié)果可知，DF和FA的單獨(dú)添加對(duì)面筋蛋白微觀結(jié)構(gòu)具有破壞作用，二者適當(dāng)復(fù)配則能在一定程度上保護(hù)面筋蛋白的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。

3 結(jié) 論

DF和FA的加入對(duì)面團(tuán)及面筋蛋白的品質(zhì)有顯著影響。DF增加面團(tuán)的吸水率、形成時(shí)間、黏度崩解值，隨著DF的增加，面團(tuán)的吸水率、形成時(shí)間、黏度崩解值顯著（P＜0.05）增大；FA使面團(tuán)的吸水率顯著低于對(duì)照組，回生值顯著高于對(duì)照組；FA可有效削弱DF對(duì)面筋蛋白造成的影響。面筋蛋白具有類似于固體的性質(zhì)，DF組和FA組面筋蛋白的黏性和彈性均得到增強(qiáng)，3% FA＋9% DF組的G’、G”最大。單獨(dú)和復(fù)配添加DF和FA使面筋蛋白的Tp和ΔH顯著降低、600 ℃時(shí)的質(zhì)量損失率顯著增加，面筋蛋白二硫鍵含量顯著降低，這些結(jié)果表明DF和FA降低了面筋蛋白的熱穩(wěn)定性和強(qiáng)度。掃描電子顯微鏡結(jié)果表明，DF組和FA組面筋蛋白結(jié)構(gòu)無序疏松，網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)嚴(yán)重破壞，DF和FA復(fù)配對(duì)面筋蛋白網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)有一定的改善作用。