王斌,趙吉順,張自陽,霍云鳳,姜小苓,劉明久
(河南科技學(xué)院河南省現(xiàn)代生物育種協(xié)同創(chuàng)新中心,河南新鄉(xiāng)453003)
膳食纖維(DF)是不能被人體消化酶消化,由可食性的細(xì)胞壁殘余物以及與其締合的物質(zhì)組成的一類化合物[1],根據(jù)溶解性分為可溶性膳食纖維和不溶性膳食纖維.膳食纖維具有預(yù)防肥胖癥、結(jié)腸癌、糖尿病、高血壓和心臟病等作用,被稱為“第七大營養(yǎng)素”[2].此外,膳食纖維還可改善食品的風(fēng)味與質(zhì)構(gòu),影響產(chǎn)品的色澤、保水性和保油性,并可延長產(chǎn)品的貨架期[3].
近年來,隨著我國社會發(fā)展和生活水平的提高以及人們對面制食品的要求越來越精細(xì),導(dǎo)致膳食纖維的攝入量相應(yīng)減少.鑒于膳食纖維的保健功能,開發(fā)富含膳食纖維的功能性食品,日益受到人們的關(guān)注[4].小麥?zhǔn)俏覈闹饕Z食作物,麩皮中約含40%的膳食纖維,是生產(chǎn)膳食纖維的優(yōu)質(zhì)資源[5].迄今,有關(guān)膳食纖維對小麥粉及其制品品質(zhì)影響的研究報(bào)道較多[4,7-10],但不同研究者的結(jié)論尚存在一定差異,亟需進(jìn)一步研究.
面團(tuán)粉質(zhì)特性是迄今國際上評價小麥粉品質(zhì)的關(guān)鍵指標(biāo)之一[11-13],其參數(shù)能夠反映面團(tuán)的彈性、黏性、耐揉性及強(qiáng)度等流變學(xué)特性,可為小麥品質(zhì)的評價提供重要信息,一直是小麥育種及食品相關(guān)領(lǐng)域關(guān)注的重要內(nèi)容.其中,面團(tuán)穩(wěn)定時間是判斷小麥筋力最重要、最關(guān)鍵的指標(biāo)之一,其與饅頭、面包等面制食品的加工品質(zhì)顯著相關(guān)[14-15].Brabender 粉質(zhì)儀是目前國內(nèi)外學(xué)者用來分析評價小麥面團(tuán)粉質(zhì)特性的主要儀器,分析指標(biāo)包括吸水率、形成時間、穩(wěn)定時間、弱化度和粉質(zhì)質(zhì)量指數(shù)[16].本試驗(yàn)擬以2 種不同筋力的面粉為材料,分析探討麥麩膳食纖維添加量對小麥面團(tuán)粉質(zhì)特性的影響,以期為小麥膳食纖維的應(yīng)用以及小麥品質(zhì)的改良提供參考.
小麥粉A(強(qiáng)筋)和B(弱筋)由河南科技學(xué)院小麥中心提供.
1.2.1 麥麩膳食纖維利用酶-化學(xué)法從麥麩中提取所得,具體提取方法見姜小苓等[17].提取的膳食纖維經(jīng)干燥粉碎后,過100 目篩,4 ℃冷藏備用.
1.2.2 將麥麩膳食纖維分別按照質(zhì)量分?jǐn)?shù)2.5%、5.0%、7.5%、10.0%、12.5%和15.0%的比例加入小麥粉A 和B,攪拌均勻,制成配粉.
1.2.3 利用德國Brabender 810101 粉質(zhì)儀測定面團(tuán)粉質(zhì)特性,方法參照GB/T14614-06.
利用EXCEL2007 和DPS7.05 進(jìn)行數(shù)據(jù)分析.
圖1 為麥麩膳食纖維對面團(tuán)吸水率的影響.
圖1 麥麩膳食纖維對面團(tuán)吸水率的影響Fig.1 Effect of dietary fiber from wheat bran on water absorption of dough
由圖1 可看出,隨麥麩膳食纖維添加量的增加,參試面粉A 和B 的面團(tuán)吸水率均呈升高趨勢,且不同添加量間均存在顯著差異(P<0.05),這與前人研究結(jié)果基本一致[17].原因主要是由于膳食纖維分子攜帶大量的親水基團(tuán),具有很強(qiáng)的持水能力[18].但面粉A 和B 吸水率的增加幅度略有差異,添加15%的膳食纖維后,兩者的吸水率分別升高了20.3%和16.1%,升高幅度相當(dāng)于原面粉吸水率的31.6%和29.7%,說明吸水率的增加幅度與原面粉的筋力有關(guān),添加膳食纖維更有利于強(qiáng)筋小麥粉吸水率的增加.
圖2 為麥麩膳食纖維對面團(tuán)形成時間的影響.
圖2 麥麩膳食纖維對面團(tuán)形成時間的影響Fig 2 Effects of dietary fiber from wheat bran on dough formation time
由圖2 可知,隨麥麩膳食纖維添加量的增加,參試面粉A 和B 面團(tuán)形成時間的變化趨勢略有不同.其中,面粉A 是先降低后升高,添加7.5%和10.0%膳食纖維降到最低,添加0%時最高;面粉B 的形成時間呈降低- 升高- 降低- 升高的趨勢,添加2.5%膳食纖維降到最低,添加15%時最高.添加膳食纖維后,面粉B 的形成時間呈升高趨勢,原因可能是麥麩膳食纖維的強(qiáng)吸水能力,使整個面團(tuán)體系的吸水時間延長,最終導(dǎo)致面筋蛋白網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的形成時間延長;而面粉A 可能是由于其面團(tuán)本身蛋白質(zhì)含量高,吸水能力較強(qiáng),加入膳食纖維后,整個面團(tuán)體系的吸水速度主要還是依賴于蛋白親水膠體.
圖3 為麥麩膳食纖維對面團(tuán)穩(wěn)定時間的影響.
圖3 麥麩膳食纖維對面團(tuán)穩(wěn)定時間的影響Fig.3 Effects of dietary fiber from wheat bran on dough stabilization time
由圖3 可知,隨麥麩膳食纖維添加量的增加,參試面粉A 和B 面團(tuán)穩(wěn)定時間的變化趨勢不同,面粉A 呈下降趨勢,而面粉B 則呈升高趨勢.其中添加15%的膳食纖維后,面粉A 的穩(wěn)定時間下降了10.4 min,下降幅度相當(dāng)于原面粉穩(wěn)定時間的73.8%;面粉B 的穩(wěn)定時間則升高了1.0 min,升高幅度相當(dāng)于原面粉穩(wěn)定時間的52.6%.說明面團(tuán)穩(wěn)定時間的變化趨勢也與原面粉的筋力有關(guān),膳食纖維可能會破壞強(qiáng)筋小麥粉的面筋網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),但有可能會改良弱筋小麥粉的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),增加其面團(tuán)筋力.
圖4 為麥麩膳食纖維對弱化度的影響.
圖4 麥麩膳食纖維對弱化度的影響Fig.4 The effect of dietary fiber from wheat bran on the degree of weakening
由圖4 可知,隨麥麩膳食纖維添加量的增加,參試面粉A 和B 弱化度的變化趨勢不同,面粉A 呈下降趨勢,而面粉B 則呈升高趨勢.其中,添加15%的膳食纖維后,面粉A 的弱化度升高了97.5 BU,下降幅度相當(dāng)于原面粉穩(wěn)定時間的750%;面粉B 的弱化度則降低了25.5 BU,下降幅度相當(dāng)于原面粉穩(wěn)定時間的25.8%.由此看出,添加膳食纖維后,不同筋力小麥粉的變化趨勢不同,其與面團(tuán)穩(wěn)定時間的變化趨勢正好相反,說明添加膳食纖維會削弱強(qiáng)筋小麥面團(tuán)對機(jī)械攪拌的承受能力,反而會提高弱筋小麥面團(tuán)的承受能力.
圖5 為麥麩膳食纖維對粉質(zhì)質(zhì)量指數(shù)的影響.
圖5 麥麩膳食纖維對粉質(zhì)質(zhì)量指數(shù)的影響Fig.5 Effect of dietary fiber from wheat bran on silty quality index
由圖5 可知,隨麥麩膳食纖維添加量的增加,參試面粉A 和B 粉質(zhì)質(zhì)量指數(shù)的變化趨勢也不同,面粉A 呈下降趨勢,而面粉B 則呈升高趨勢.其中,添加15%的膳食纖維后,面粉A 的粉質(zhì)質(zhì)量指數(shù)下降了110.5,下降幅度相當(dāng)于原面粉粉質(zhì)質(zhì)量指數(shù)的的54.0%;面粉B 的粉質(zhì)質(zhì)量指數(shù)則升高了17.5,升高幅度相當(dāng)于原面粉的59.3%.添加膳食纖維后,粉質(zhì)質(zhì)量指數(shù)的變化趨勢與穩(wěn)定時間基本一致,與弱化度則相反,這與粉質(zhì)質(zhì)量指數(shù)與穩(wěn)定時間呈正相關(guān),而與弱化度呈負(fù)相關(guān)的研究結(jié)果一致[19-20].
麥麩膳食纖維對不同筋力小麥面團(tuán)粉質(zhì)特性的影響不同,但均能增加兩者的吸水率;膳食纖維對強(qiáng)筋小麥粉的面筋網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)具有負(fù)向作用,會降低穩(wěn)定時間和粉質(zhì)質(zhì)量指數(shù),增加弱化度;相反,膳食纖維會改良弱筋小麥粉的面團(tuán)筋力,增加其穩(wěn)定時間和粉質(zhì)質(zhì)量指數(shù),降低弱化度.