李居陽(yáng)，王杰儒，張瑩瑩，胡亞云，欒廣忠

（西北農(nóng)林科技大學(xué)食品科學(xué)與工程學(xué)院，糧油功能化加工陜西省高校工程研究中心，陜西咸陽(yáng) 712100）

蕎麥，蓼科（Polygonaceae）蕎麥屬（Fagopyrum），分為甜蕎（F. esculentum）和苦蕎（F. tataricum）[1]。蕎麥有一定降血糖和排毒減肥功效[2?4]，蕎麥蛋白消化率低，但被機(jī)體利用率高于其他谷物[5]。蕎麥中還含有大量的抗氧化成分，例如黃酮、蘆丁和槲皮素等[6?7]。因此蕎麥被作為藥食同源食品，具有降血糖、降血脂、降低膽固醇等作用。本研究團(tuán)隊(duì)在前期中日合作項(xiàng)目研究中發(fā)現(xiàn)，苦蕎籽?？衫脷饬髋蚧苯佑行ぃ瑫r(shí)實(shí)現(xiàn)胚乳糊化，有助于無(wú)麩質(zhì)面團(tuán)內(nèi)部結(jié)構(gòu)的形成，并促進(jìn)酚類抗氧化因子的釋放，蘆丁和槲皮素的含量顯著提高[8?9]。通過(guò)預(yù)試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)當(dāng)甜蕎粉與氣流膨化苦蕎粉以1:1質(zhì)量比混合時(shí)，制得的蕎麥面團(tuán)具有良好的加工特性。

麩質(zhì)（Gluten）即小麥面筋蛋白，是復(fù)雜的蛋白質(zhì)混合物，能夠?yàn)槊鎴F(tuán)提供黏彈性網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)[10]。將蕎麥作為基料粉，可以豐富無(wú)麩質(zhì)產(chǎn)品的營(yíng)養(yǎng)成分[11?12]。

玉米醇溶蛋白（Zein）主要存在玉米胚乳中，是玉米淀粉的工業(yè)副產(chǎn)物，是一種綠色環(huán)保的高分子生物材料，無(wú)毒無(wú)害，可食用，具有成膜性、成纖維性，由于其不溶于水的性質(zhì)，在食品中的應(yīng)用并不廣泛[13]。Zein在作為無(wú)麩質(zhì)產(chǎn)品改良劑的同時(shí)也可作為蛋白添加劑，彌補(bǔ)無(wú)麩質(zhì)產(chǎn)品蛋白缺失的缺點(diǎn)。目前有學(xué)者研究了各種酶處理或高于玻璃態(tài)轉(zhuǎn)變溫度的Zein來(lái)改善無(wú)麩質(zhì)面團(tuán)的結(jié)構(gòu)[14?15]，也有學(xué)者將zein與米粉提前混合后加入乳酸制備面團(tuán)，但這最終對(duì)無(wú)麩質(zhì)米粉面團(tuán)的改良效果并不理想[16]，Akin等[17]研究發(fā)現(xiàn)用90%乙醇溶液對(duì)Zein進(jìn)行預(yù)先改性處理之后可形成類似面筋蛋白的黏彈體，有助于無(wú)麩質(zhì)面團(tuán)結(jié)構(gòu)的形成，乙醇溶液處理Zein之后會(huì)使混合Zein的高粱面團(tuán)變得更軟。因此本研究對(duì)Zein進(jìn)行預(yù)先改性處理，通過(guò)添加不同比例Zein與蕎麥加工制得無(wú)麩質(zhì)面團(tuán)，通過(guò)對(duì)蕎麥無(wú)麩質(zhì)面團(tuán)質(zhì)構(gòu)特性、拉伸特性、應(yīng)力松弛特性、動(dòng)態(tài)流變學(xué)特性、微觀結(jié)構(gòu)、色度及反光率等性質(zhì)進(jìn)行測(cè)定，并對(duì)其進(jìn)行分析，確定Zein改善蕎麥無(wú)麩質(zhì)面團(tuán)結(jié)構(gòu)的最優(yōu)添加量，對(duì)拓寬Zein在食品中的應(yīng)用有重要意義。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

甜蕎粉 購(gòu)自紅盛小雜糧公司（陜西省榆林靖邊縣），原料品種為西農(nóng)9976；苦蕎籽粒 品種為西農(nóng)9940，種植并收獲于2021年，由紅盛小雜糧公司（陜西榆林靖邊縣）提供；玉米醇溶蛋白（zein） 購(gòu)于高郵日星藥輔；無(wú)水乙醇 購(gòu)于成都市科隆化學(xué)品有限公司；本研究中所用化學(xué)試劑 均為分析純。

MY-B001-PC氣流膨化機(jī) 貝聿銘俱樂部（日本）；MY-B001-PC高速萬(wàn)能粉碎機(jī) 永康市久品工貿(mào)有限公司；TA.XT PLUS/50質(zhì)構(gòu)儀 STABLEMICRO公司（英國(guó)）；DHR-1旋轉(zhuǎn)流變儀 TA公司（美國(guó)）；FlexSEM1000小型臺(tái)式冷臺(tái)掃描電鏡 Hitachi公司（日本）；CS-820分光測(cè)色儀 杭州彩譜科技有限公司。

1.2 實(shí)驗(yàn)方法

1.2.1 混粉的制備 氣流膨化苦蕎粉的制備：以西農(nóng)9940籽粒為原料，去除雜物，放入氣流膨化機(jī)進(jìn)行膨化，手動(dòng)去殼，其余原料均轉(zhuǎn)移至高速萬(wàn)能粉碎機(jī)中進(jìn)行磨粉，期間每研磨30 s停2 min，防止儀器溫度過(guò)高導(dǎo)致籽粒糊化發(fā)黏。磨粉2 min后過(guò)篩60目，裝入塑封袋保存?zhèn)溆谩?/p>

混粉的制備：將氣流膨化苦蕎粉與甜蕎粉按照1:1的比例進(jìn)行復(fù)配得到甜蕎粉與氣流膨化苦蕎粉的混合粉（以下稱混粉）作為試驗(yàn)基料粉。

1.2.2 蕎麥面團(tuán)及小麥面團(tuán)制備 將Zein與90%乙醇溶液按質(zhì)量比1:1混合均勻，使Zein與乙醇溶液充分混勻呈現(xiàn)出黏稠狀態(tài)，然后用水沖洗同時(shí)揉搓2 min，Zein出現(xiàn)完整的面團(tuán)質(zhì)感，然后與蕎麥混粉、水充分揉搓10 min混合均勻（加水量與混粉質(zhì)量比為1:1），使Zein均勻的分布在蕎麥面團(tuán)內(nèi)部（Zein添加量為混粉質(zhì)量的5%、10%、15%及20%），以不添加Zein為對(duì)照，制得蕎面無(wú)麩質(zhì)面團(tuán)（除非特別說(shuō)明，本文中以下稱蕎麥面團(tuán)）。小麥面粉與水按質(zhì)量比2.5:1混合均勻后充分揉搓15 min制得小麥面團(tuán)。

1.2.3 蕎麥面團(tuán)及小麥面團(tuán)質(zhì)構(gòu)特性的測(cè)定 參考董春霞[18]的方法略作修改，將上述蕎麥面團(tuán)用圓柱形模具制成直徑25 mm，高34 mm的圓柱形，靜置10 min（期間用保鮮膜包裹），于TA.XT PLUS/50質(zhì)構(gòu)儀上進(jìn)行TPA模式測(cè)試。測(cè)試參數(shù)：P/36R探頭，測(cè)試速度為1.0 mm/s，應(yīng)變50%，間隔時(shí)間5 s，觸發(fā)力5.0 g，平行試驗(yàn)5～8次。

1.2.4 蕎麥面團(tuán)及小麥面團(tuán)拉伸特性的測(cè)定 參考Liu等[19]的方法，將上述蕎麥面團(tuán)壓制成大小均一長(zhǎng)80 mm，寬5 mm，高2 mm的面團(tuán)條于TA.XT PLUS/50質(zhì)構(gòu)儀進(jìn)行拉伸試驗(yàn)。測(cè)試參數(shù)如下：探頭A/KIE，測(cè)前速度2.0 mm/s，測(cè)試速度3.3 mm/s，測(cè)后速度為10.0 mm/s，拉伸距離為80 mm，觸發(fā)力為5.0 g，平行試驗(yàn)5～10次。

1.2.5 蕎麥面團(tuán)及小麥面團(tuán)應(yīng)力松弛試驗(yàn) 參考周星杰[20]的方法，將上述蕎麥面團(tuán)制備為直徑25 mm，高為34 mm的面團(tuán)，靜置10 min（期間用保鮮膜包裹），用TA-XT Plus物性測(cè)定儀進(jìn)行應(yīng)力松弛實(shí)驗(yàn)。測(cè)試參數(shù)為：探頭P/50，測(cè)試模式為壓縮，測(cè)試速度1.0 mm/s，應(yīng)變10%，觸發(fā)力5.0 g，保持時(shí)間180 s，平行試驗(yàn)5～8次。主要依據(jù)為廣義的Maxwell模型。通過(guò)三要素Maxwell 模型對(duì)蕎麥面團(tuán)應(yīng)力松弛的松弛階段進(jìn)行非線性回歸分析:

式中：σ (t)為 松弛過(guò)程的應(yīng)力，N；ε0為恒定的應(yīng)變（壓縮比）=10%；E1為第一要素胡克體彈性模量，N?m?2；E2為殘余應(yīng)力，N?m?2；t為時(shí)間，s；η為阻尼系數(shù)，N?m?2；τ為松弛時(shí)間，τ =η/E1。

1.2.6 蕎麥面團(tuán)及小麥面團(tuán)流變學(xué)特性 參考姬成宇[21]的方法略作修改，蕎麥面團(tuán)用保鮮膜密封，室溫下放置30 min釋放揉混形成的應(yīng)力，于DHR-1旋轉(zhuǎn)流變儀測(cè)定。選取直徑40 mm平板，取適量蕎麥面團(tuán)置于兩塊平板間，平板間隙1500 μm，在平板周圍涂礦物油防止水分揮發(fā)，樣品在兩板之間靜置120 s以松弛殘余應(yīng)力。首先確定線性黏彈區(qū)，參數(shù)設(shè)置為：溫度為25 ℃，角頻率為10 rad/s。然后進(jìn)行頻率掃描，設(shè)置參數(shù)為：設(shè)置0.5%應(yīng)變，頻率0.1～40 Hz。測(cè)定儲(chǔ)能模量（G'）和損耗模量（G"），損耗正切tanδ=G"/G'代表物質(zhì)黏性和彈性的比例。平行試驗(yàn)5～8次。

1.2.7 蕎麥面團(tuán)及小麥面團(tuán)微觀結(jié)構(gòu) 將制得蕎麥面靜置30 min后將面團(tuán)壓成高1 mm，半徑為4 mm的小圓片后于恒溫烘箱25 ℃干燥24 h后，置于小型臺(tái)式冷臺(tái)掃描電鏡（無(wú)需噴金），加速電壓5 kV，在500倍下觀察微觀結(jié)構(gòu)[22]。

1.2.8 蕎麥面團(tuán)及小麥面團(tuán)色度及反光率 使用色度儀測(cè)定面片色度及反光率，將蕎麥面團(tuán)使用壓延機(jī)壓成2 mm面片，覆蓋保鮮膜并將保鮮膜壓平不留氣泡。測(cè)試參數(shù)為：D65光源，10°視野，光圈開口直徑18 mm，色度結(jié)果以CIE-L*a*b*顏色空間表示，并記錄反射率光譜圖。平行試驗(yàn)5～8次。

1.3 數(shù)據(jù)處理

所有試驗(yàn)均重復(fù)5次以上，使用Minitab 18（Trial version）軟件，采用最小顯著性差異檢驗(yàn)（Fisher）（P<0.05）進(jìn)行均值分離和單因素方差分析（ANOVA）；使用 Origin Pro 2021（Trial version）軟件進(jìn)行作圖。

2 結(jié)果分析

2.1 蕎麥面團(tuán)及小麥面團(tuán)質(zhì)構(gòu)特性

由表1可知，隨著Zein添加量的增加，試驗(yàn)組的硬度均顯著低于（P<0.05）對(duì)照組，當(dāng)Zein添加量為20%時(shí)，蕎麥面團(tuán)硬度從482.38 g降到346.60 g，硬度顯著低于（P<0.05）小麥面團(tuán)，面團(tuán)的彈性隨著Zein添加量升高顯著提高（P<0.05），從0.21升到0.29，與小麥面團(tuán)彈性存在顯著差異（P<0.05）。黏聚性、咀嚼性和回復(fù)性無(wú)明顯變化規(guī)律。對(duì)照組硬度大，彈性小，不利于面團(tuán)的形成，這是因?yàn)槲刺砑覼ein的蕎麥面團(tuán)不存在形成結(jié)構(gòu)的面筋蛋白[23]，內(nèi)部的黏性較大，使分子鏈之間相互運(yùn)動(dòng)時(shí)的摩擦增大，所以硬度較大，彈性較低[24]。添加Zein后之所以硬度降低，彈性升高是因?yàn)樵诿鎴F(tuán)混合過(guò)程中，因?yàn)槭w麥淀粉顆?？梢耘cZein結(jié)合形成更連續(xù)的蛋白相[25]，面團(tuán)內(nèi)部的凝膠結(jié)構(gòu)與蛋白纖維相結(jié)合形成新的結(jié)構(gòu)主體，顯著改善（P<0.05）蕎麥面團(tuán)硬度和彈性。面團(tuán)黏聚性、咀嚼性和回復(fù)性沒有顯著的規(guī)律變化，有學(xué)者認(rèn)為黏聚性的變化歸因于其他組分與淀粉顆粒競(jìng)爭(zhēng)游離水[26]，而Zein的疏水性導(dǎo)致面團(tuán)黏聚性沒有顯著的規(guī)律變化，由于硬度增大，彈性減小，所以咀嚼性無(wú)顯著規(guī)律變化，在面團(tuán)揉混階段不斷輸入能量，β-折疊增加，面團(tuán)結(jié)構(gòu)得到改善，若溫度減小，會(huì)導(dǎo)造成β-折疊降低[27]，面團(tuán)整體加工環(huán)境處于室溫?zé)o溫度變化，所以面團(tuán)回復(fù)性無(wú)顯著規(guī)律變化。

表1 Zein對(duì)蕎麥面團(tuán)質(zhì)構(gòu)特性影響Table 1 Effects of zein on texture properties of buckwheat dough

2.2 蕎麥面團(tuán)及小麥面團(tuán)拉伸特性

面團(tuán)的最大抗拉伸力和最大拉伸距離可體現(xiàn)面團(tuán)的筋力，表征了面團(tuán)的延展性與可塑性，與后續(xù)烘焙品質(zhì)成正相關(guān)。Smith等[28]研究發(fā)現(xiàn)，在使用乙醇溶液對(duì)Zein進(jìn)行處理后，會(huì)形成柔軟且具有延展性的材料。

如表2所示，試驗(yàn)組的最大抗拉伸力和最大拉伸距離均顯著高于（P<0.05）對(duì)照組，當(dāng)Zein的添加量為20%時(shí)，最大抗拉伸力從13.10 g升到72.04 g，顯著小于（P<0.05）小麥面團(tuán)的160.37 g，最大拉伸距離從15.44 mm升到38.16 mm，顯著高于（P<0.05）小麥面團(tuán)的18.07 mm，這可能是因?yàn)閷?duì)照組面團(tuán)內(nèi)部沒有任何能夠提供延展拉伸性的結(jié)構(gòu)。隨著Zein添加量的增加，面團(tuán)的最大抗拉伸力和拉伸距離呈現(xiàn)規(guī)律增長(zhǎng)，這可能是因?yàn)閷?duì)Zein進(jìn)行塑化并且揉混之后，Zein的舒展、翻折將結(jié)構(gòu)內(nèi)部的疏水性基團(tuán)暴露在外，蛋白質(zhì)間因?yàn)閺?qiáng)烈的疏水性基團(tuán)聯(lián)結(jié)成網(wǎng)，增強(qiáng)了蕎麥面團(tuán)的延展性[17]。當(dāng)Zein的添加量為20%時(shí)蕎麥面團(tuán)最大抗拉伸力顯著（P<0.05）低于小麥面團(tuán)，這是因?yàn)樾←湹鞍拙W(wǎng)絡(luò)類似于一種蛋白基質(zhì)，淀粉顆粒牢固的嵌入或者被包裹[29]，使得小麥面團(tuán)抵抗外力的能力更強(qiáng)。小麥面團(tuán)最大拉伸距離顯著低于20% Zein面團(tuán)，原因在于淀粉顆粒會(huì)附著在形成的玉米醇溶蛋白纖維絲表面[30]，Zein面團(tuán)的延展性強(qiáng)于小麥面團(tuán)。Zein賦予面團(tuán)延展性這一結(jié)果與Helene等[31]研究Zein對(duì)燕麥麩水膠體所得結(jié)果一致。

表2 Zein對(duì)蕎麥面團(tuán)拉伸特性影響Table 2 Effects of zein on tensile properties of buckwheat dough

2.3 蕎麥面團(tuán)及小麥面團(tuán)應(yīng)力松弛

不同比例Zein添加量對(duì)蕎麥面團(tuán)應(yīng)力松弛影響如圖1所示。應(yīng)力松弛是對(duì)面團(tuán)整體的黏彈性的全面分析[32]。面團(tuán)被壓縮到10%形變時(shí)的應(yīng)力松弛階段，此時(shí)內(nèi)部的應(yīng)力最大?？梢钥吹綄?duì)照組和試驗(yàn)組的應(yīng)力曲線隨著時(shí)間增加均呈現(xiàn)出下降并且趨于平緩的趨勢(shì)，隨著Zein添加量的增加，面團(tuán)達(dá)到的最大應(yīng)力以及松弛階段的應(yīng)力逐漸降低，當(dāng)Zein添加量為20%時(shí)面團(tuán)的最大應(yīng)力以及松弛階段應(yīng)力僅小于小麥面團(tuán)。

圖1 面團(tuán)應(yīng)力松弛曲線Fig.1 Dough stress relaxation curve

添加Zein的蕎麥面團(tuán)應(yīng)力松弛曲線按三要素Maxwell模型用非線性回歸法解析的結(jié)果如表3所示，E2殘余應(yīng)力，E2數(shù)值代表內(nèi)部分子鏈之間相對(duì)運(yùn)動(dòng)引起高彈形變的強(qiáng)度， E2越大，達(dá)到應(yīng)力平衡時(shí)所需的力越大，說(shuō)明變化幅度在壓縮后期會(huì)越來(lái)越大[33]。試驗(yàn)組的殘余應(yīng)力遠(yuǎn)大于對(duì)照組，這是因?yàn)閷?duì)Zein進(jìn)行塑化處理后形成Zein網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，加入后使得蕎麥面團(tuán)增加了抗形變能力導(dǎo)致達(dá)到平衡時(shí)需要的應(yīng)力越大。外源蛋白結(jié)構(gòu)物質(zhì)的加入會(huì)有效改善無(wú)麩質(zhì)面團(tuán)的結(jié)構(gòu)特性[34]。試驗(yàn)組E2隨著Zein添加量的增加而降低，因?yàn)閆ein的蛋白纖維絲穿插在面團(tuán)內(nèi)部，淀粉顆粒附著在纖維絲上，面團(tuán)的延展性增加，面團(tuán)內(nèi)部分子鏈之間相對(duì)運(yùn)動(dòng)增強(qiáng)，抵抗形變的能力降低，E2降低。當(dāng)Zein添加量為20%時(shí)，Zein面團(tuán)的E2與小麥面團(tuán)無(wú)顯著差異，證明在無(wú)麩質(zhì)面團(tuán)中添加一定量Zein可達(dá)到與小麥相似的機(jī)械性質(zhì)。

表3 Zein對(duì)蕎麥面團(tuán)應(yīng)力松弛影響Table 3 Effects of zein on stress relaxation of buckwheat dough

η為阻尼黏滯系數(shù)，由內(nèi)部分子鏈相互運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的摩擦力引起[35]，為蕎麥面團(tuán)初始黏度[36]。τ為松弛時(shí)間，由黏性行為和彈性行為共同確定，τ減小，說(shuō)明面團(tuán)應(yīng)力下降的速度快，面團(tuán)黏性小，彈性大[37]。在對(duì)照組的蕎麥面團(tuán)中，由于面團(tuán)內(nèi)部結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，僅有糊化或破損淀粉與水結(jié)合形成的凝膠狀結(jié)構(gòu)，凝膠網(wǎng)絡(luò)結(jié)合淀粉顆粒形成大量聚合物[38]，面團(tuán)內(nèi)部的黏性較大，使分子鏈之間相互運(yùn)動(dòng)時(shí)的摩擦增大，所以η相較于試驗(yàn)組較小，τ較大。隨著Zein添加量的增加，面團(tuán)內(nèi)部蛋白纖維絲與凝膠狀結(jié)構(gòu)相互結(jié)合減弱原有的凝膠結(jié)構(gòu)，破壞凝膠網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，蛋白成為結(jié)構(gòu)主體，淀粉附著在蛋白纖維絲表面，使得面團(tuán)抵抗外界形變能力減弱，面團(tuán)展現(xiàn)出較強(qiáng)的流動(dòng)性[39]，導(dǎo)致η與τ均減小。試驗(yàn)組的η與τ均高于小麥面團(tuán)，盡管添加一定量Zein的無(wú)麩質(zhì)面團(tuán)在部分機(jī)械性質(zhì)上能達(dá)到小麥面團(tuán)的水平，但還是存在一定的差距。

2.4 蕎麥面團(tuán)及小麥面團(tuán)動(dòng)態(tài)流變學(xué)特性

儲(chǔ)能模量（G'）與損耗模量（G''）分別反映了面團(tuán)的彈性和黏性[40]。損耗角正切值（tanδ）為損耗模量與儲(chǔ)能模量的比值，用來(lái)描述面團(tuán)中的黏彈性。當(dāng)tanδ的值越大時(shí)，黏性以及流動(dòng)性強(qiáng)，分子間相互作用程度低；反之說(shuō)明體系彈性強(qiáng)，分子間相互作用程度高[41]。

將Zein按照不同比例梯度添加到蕎麥面團(tuán)當(dāng)中，經(jīng)旋轉(zhuǎn)流變儀頻率掃描后得到的結(jié)果如圖2所示。如圖所示，G'均隨著頻率的增加而增加，說(shuō)明面團(tuán)樣品具有頻率依賴性[42]。在相同頻率下，Zein的添加量越高，G'增加，這表明面團(tuán)內(nèi)部Zein與淀粉分子產(chǎn)生了強(qiáng)烈的交聯(lián)作用，表現(xiàn)出典型的弱凝膠動(dòng)態(tài)流變特性[43]。tanδ在相同頻率下隨著Zein的增加也在增加，Mattice等[44]研究發(fā)現(xiàn)，玉米醇溶蛋白使用乙醇處理時(shí)形成的蛋白質(zhì)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)具有黏彈性，tanδ增加說(shuō)明無(wú)麩質(zhì)面團(tuán)在添加Zein之后面團(tuán)的彈性行為強(qiáng)于黏性行為，分子間互作用增強(qiáng)，這與應(yīng)力松弛得到的結(jié)果相一致。而小麥面團(tuán)的G'最低，tanδ最高的原因可能會(huì)是因?yàn)槊娼畹鞍椎姆肿恿糠秶鸀榇蠹s30000到超過(guò)1000萬(wàn)，遠(yuǎn)大于Zein的多肽單體大小，此外，面筋蛋白比Zein含有更多的半胱氨酸（2%），半胱氨酸對(duì)面筋的結(jié)構(gòu)和功能也至關(guān)重要[45]，推測(cè)較高的蛋白質(zhì)分子量和半胱氨酸（與Zein相比）可能與面筋蛋白網(wǎng)絡(luò)表現(xiàn)出的強(qiáng)彈性有關(guān)。

圖2 Zein對(duì)蕎麥面團(tuán)動(dòng)態(tài)流變學(xué)影響Fig.2 Effects of zein on the dynamic rheology of buckwheat dough

2.5 蕎麥面團(tuán)及小麥面團(tuán)微觀結(jié)構(gòu)

蕎麥面團(tuán)添加不同比例Zein的微觀結(jié)構(gòu)如圖3所示。對(duì)照組面團(tuán)內(nèi)部?jī)H有零散的凝膠狀物質(zhì)連接淀粉顆粒以及部分淀粉顆粒聚集，未觀察到明顯的結(jié)構(gòu)。隨著Zein添加量的增加，蕎麥面團(tuán)內(nèi)部形成的纖維狀結(jié)構(gòu)數(shù)量增加，從而形成穩(wěn)定結(jié)構(gòu)。當(dāng)Zein添加量為20%時(shí)，Zein纖維絲的密度高于試驗(yàn)組并且于淀粉的結(jié)合更加緊密，但與小麥面團(tuán)不同的是添加Zein的蕎麥面團(tuán)中淀粉顆粒吸附在纖維絲狀蛋白上，而小麥蛋白則是形成蛋白網(wǎng)絡(luò)來(lái)包裹淀粉顆粒，這是因?yàn)閆ein與麥谷蛋白的分子結(jié)構(gòu)不同造成[46]。Taylor等[47]研究發(fā)現(xiàn)當(dāng)Zein形成具有黏彈性團(tuán)塊時(shí)，團(tuán)塊很容易被拉伸并且會(huì)出現(xiàn)纖維絲。

圖3 Zein對(duì)蕎麥面團(tuán)微觀結(jié)構(gòu)影響（500×）Fig.3 Effect of zein on the microstructure of buckwheat dough （500×）

2.6 蕎麥面團(tuán)及小麥面團(tuán)色度和反射率

L*代表明度，可作為面團(tuán)表面結(jié)構(gòu)性質(zhì)表征的一個(gè)指標(biāo)[48]。面團(tuán)表面越平滑光潔，反射光的能力越強(qiáng)，則L*值越大。a*值及b*分別代表面團(tuán)的紅綠以及黃藍(lán)程度，a*值為+代表紅，相反代表綠；b*值為+代表黃，相反代表藍(lán)。

由表4可知，隨著Zein添加量的提高，a*值及b*值增加，面團(tuán)表現(xiàn)出越來(lái)越深的棕黃色，小麥面團(tuán)的a*值及b*值均小于試驗(yàn)組，這是由于Zein本身帶有棕黃色所致。顏色加深一般會(huì)導(dǎo)致L*值降低，但隨著Zein添加量的提高，顏色變深，但L*值反而顯著增加（P<0.05），當(dāng)Zein添加量為20%時(shí)，L*值可達(dá)到58.97，雖然仍舊達(dá)不到小麥的L*值，但也可說(shuō)明添加zein有助于蕎麥面團(tuán)形成更光滑的表面結(jié)構(gòu)。圖4所示為不同波長(zhǎng)下面團(tuán)的反射率光譜，隨著Zein添加量的增加，全波長(zhǎng)范圍內(nèi)光譜反射率均增加，這也更加明確地說(shuō)明添加Zein可使蕎麥面團(tuán)形成更光滑的表面結(jié)構(gòu)。由于添加Zein后蕎麥面團(tuán)在壓延后表面會(huì)裸露出部分Zein纖維絲，導(dǎo)致表面不平整，以及顏色變深（棕黃色），所以光譜反射率低于小麥面團(tuán)。

表4 Zein對(duì)蕎麥面團(tuán)色度及反射率影響Table 4 Influence of zein on buckwheat dough chroma and reflectance

圖4 Zein對(duì)蕎麥面團(tuán)反射率光譜影響Fig.4 Influence of zein on buckwheat dough spectral reflectance

3 結(jié)論

研究結(jié)果表明，隨著Zein添加量的增加，無(wú)麩質(zhì)面團(tuán)的結(jié)構(gòu)逐漸改善，并且趨近于小麥面團(tuán)，當(dāng)Zein的添加量為20%時(shí)，無(wú)麩質(zhì)面團(tuán)結(jié)構(gòu)改善最為明顯，蕎麥面團(tuán)的硬度降低135.78 g，彈性上升0.08，最大抗拉伸力上升58.94 g，最大拉伸距離升高22.72 mm，殘余應(yīng)力與松弛時(shí)間均接近小麥面團(tuán)，這說(shuō)明20%Zein添加量可以賦予蕎麥無(wú)麩質(zhì)面團(tuán)類似小麥面團(tuán)的機(jī)械性質(zhì)。頻率掃描結(jié)果表明蕎麥面團(tuán)添加Zein之后更趨向于流體的性質(zhì)，通過(guò)微觀結(jié)構(gòu)的觀察，Zein形成的蛋白質(zhì)纖維絲能夠粘附淀粉顆粒，穿插在內(nèi)部形成結(jié)構(gòu)支撐。Zein的添加使蕎麥面團(tuán)表面反光率明顯提高，說(shuō)明Zein可以明顯增加面團(tuán)內(nèi)部分子間相互作用，并且改善面團(tuán)表面光潔度。以上數(shù)據(jù)表明，添加Zein會(huì)有效改善蕎麥無(wú)麩質(zhì)面團(tuán)的成團(tuán)性以及面團(tuán)的壓延性，有利于后續(xù)加工；制得面條在蒸煮過(guò)后也會(huì)有較好的拉伸特性且斷條率低。Zein可作為良好的無(wú)麩質(zhì)改良劑應(yīng)用于蕎麥面團(tuán)。

綜上所述，Zein可通過(guò)形成網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)有效地改善蕎麥無(wú)麩質(zhì)面團(tuán)結(jié)構(gòu)及加工特性。該研究為解決無(wú)麩質(zhì)面團(tuán)加工特性差的問題提供了思路和方法，為進(jìn)一步拓展Zein在食品中的應(yīng)用提供了新途徑。