時間:2019年12月12日 分類:科學技術論文 次數:
摘要:本實驗以藜麥面粉為原料,研究了地達菜粉添加量(0%、1%、2%、3%、4%、5%)對藜麥面團流變特性、質構特性的影響。結果表明,與對照相比,添加地達菜粉藜麥面團的硬度、咀嚼性增加,粘性和彈性減小;面條的吸水率低于對照,斷條率高于對照,硬度、粘聚性、膠著性、咀嚼性和回復性均升高。電鏡掃描顯示添加地達菜粉的面條,其微觀結構更加致密。
隨著地達菜粉的添加量增加,藜麥面團的彈性模量和黏性模量均高于對照,且彈性模量均大于黏性模量,損耗角正切值tanδ均小于1。表明添加地達菜粉能明顯增加藜麥面團的黏彈性,且增強了面團的固體性質,使面團的機械強度增大。隨著地達菜粉添加量的增加,觸變環的面積減小,表明藜麥面團在剪切過程中其結構受到的破壞程度也越小,面團的網絡結構越容易恢復到剪切前的狀態,添加3%的地達菜粉時,藜麥面團的恢復性能越強。
關鍵詞:地達菜;藜麥面團;流變特性;質構特性
藜麥是適宜人類食用的全營養食品,不僅含有豐富的礦物質(Ca、Zn、Fe)、蛋白質、氨基酸、淀粉、維生素B1、葉酸等營養物質,而且含量比一般谷物要高;此外,藜麥還且具有多種生理活性,如抗氧化、抗炎、降血糖、減肥等[1]。地達菜,也叫地耳、地膜、地衣,它是一種生長在涼爽潮濕坡面上的沙漠植物,它的顏色和形狀與黑木耳非常相似。天氣干燥,陽光充足時,地達菜很容易失水收縮,它是棕色或近黑色。在下雨或潮濕時,它便吸水膨脹,粘滑,橄欖色片肉質[2]。
地達菜富含多種營養成分,據報道它含有蛋白質、碳水化合物、氮素、鈣、鐵以及人體必需的氨基酸,此外還含有胡蘿卜素、藍藻素和豐富的水溶性多糖[3-4]。地達菜還具有較高的醫用價值,具有清熱消滯、緩解血壓、調節神經等多種作用,尤其對高血壓、高血脂患者有極大作用[5]。
同時,地達菜具有清香柔潤的味道,既可食用又可藥用。作為一種功能性食品原料,地達菜添加到藜麥中,賦予藜麥類面制品更豐富的營養和多種生理功能特性。目前,已有將菊粉[6-7]、杏仁粉[8]、金針菇粉和茶樹菇粉[9]、綠茶粉[10]等一些具有功能作用的粉質原料加入到面粉中的研究報道,添加了這些功能性基料,普通面制品被賦予新的營養和功能,面制品的口感、風味、功能和加工特性都因這些功能輔料的添加發生顯著的變化[11]。
目前,對面團的流變學特性和質構特性方面的研究在國內和國外較為重視,而且面制品的品質狀況在一定程度上受到流變指標的影響[12],面團的質構特性在面食制品的感官品質等方面起到了決定性作用[13]。關于面團流變學特性和質構特性的研究日益增多,如沈海斌等將不同含量的殼聚糖添加到小麥面團中,研究結果顯示,由于殼聚糖的高持水性和粘附性提升了面團的耐攪拌性,且對面筋網絡結構有破壞作用[14]。
王強等研究了糜米粉添加量對面團的微觀結構、拉伸特性、動態流變學特性及對面包品質的影響,結果表明:隨著糜米粉添加量的增加,面團的面筋網絡斷層越來越明顯[15]。因此,本研究將地達菜經過粉碎加到藜麥面團,采用質構儀、流變儀綜合分析地達菜粉的添加量對藜麥面團質構特性和流變學特性的影響,為地達菜粉產品的開發提供理論依據,對地達菜類面制產品的開發具有重要意義。
1材料與方法
1.1材料
藜麥粉(金昌市永昌縣養生三寶食業有限公司);地達菜(甘肅駿興農業科技發展有限公司)。
1.2儀器與設備
CT3質構儀,美國BROOKFIELD公司;PhysicaMCR301流變儀,奧地利Anton-Paar公司;PB203-N電子天平,天津博達宏力稱重設備有限公司;HITACHIS-450掃描電子顯微鏡,日本日立公司;VL-666壓面機,威的電器有限公司。
1.3試驗方法
1.3.1面團的制備
(1)取一定量的藜麥粉,在藜麥粉中加入不同量(33%、43%、50%、53%、57%)的水和成面團,進行外官評價,確定最適加水量。(2)將地達菜粉碎后,按1%、2%、3%、4%、5%的添加量加入藜麥粉,混合均勻后加入53%的水至一定量的混合粉使其形成干濕均勻的松散顆粒面團,然后和面到面團表面光滑,無生粉夾雜時,用保鮮袋密封,以備測試使用。
1.3.2面團質構的測定
采用質構儀測定面團的質構特性。采用質構儀TPA模式,選擇探頭TA44,測定各個面團的質構特性。質構儀測試程序參數設定:測試速度:1.00mm/s,目標值:10.0mm[16]。
1.3.3面團流變學測定
采用流變儀測定面團的流變特性,采用直徑為50mm的轉子。啟動儀器,設置間隙5mm,選取添加不同地達菜的面團,制成5mm厚,直徑50mm的面團,放在直徑為50mm的光滑平板模具上進行流變測定,蓋上防揮發槽,溫度恒定在25℃,測定其各種流變參數(應變、頻率、剪切、觸變)。設定溫度25℃,頻率變化范圍為0.01-100Hz,測定儲能模量G'(彈性模量)和損耗模量G″(黏性模量)和損耗角正切值(tanδ)隨頻率的變化以及面團的黏度(η)和剪切應力(τ)隨剪切速率(Y)的遞增的變化[17]。
1.3.4藜麥面條的制備
將一定量的藜麥面粉與地達粉混合后與適量的水一同加入壓面機,經和面、醒面和切條成型(寬1cm,厚1mm)后,備用。
1.3.5面條蒸煮特性測定
(1)斷條率:取20根長度一致的面條,放入水中煮沸3min,撈出后數出斷條數,按下式計算斷條率:P(%)=N/20×100%(1)式中:N——斷條數;20——總面條數。(2)吸水率:取20根面條,稱重(g),放入中煮沸3min后撈出,瀝水后再次稱取面條質量(g),計算吸水率。W(%)=(m2-m1)/m1×100%(2)式中:m1——蒸煮前面條的重量,g;m2——蒸煮后面條的重量,g。
1.3.6面條質構特性的測定
采用質構儀對蒸煮后面條的硬度、脆性、粘聚性、膠著性、咀嚼性和回復性進行測定。采用質構儀TPA模式,選擇探頭TA44,測定面條的質構特性。質構儀測試程序參數設定:測試速度:1.00mm/s,壓縮程度:70%[16]。每個樣品平行測定10次,取平均值。
1.3.7電鏡掃描分析
利用掃描電鏡觀察面條的微觀結構。將煮熟后的面條干燥后經真空噴金2次,置于掃描電鏡下觀察,在5.00kV高電壓和真空條件下觀察樣品的表面微觀形貌特征。1.4數據處理實驗結果使用Origin8.0軟件進行處理。
2結果與分析
2.1地達菜粉對藜麥面團質構特性的影響
隨著地達菜粉添加量的增加,藜麥面團的硬度、咀嚼性與對照組相比均有所增加,可能是由于地達菜粉的吸水性,地達菜粉充當填充物存在于面團的網絡結構中,地達菜粉中的蛋白質會阻礙面筋網絡的形成,導致面團氣孔減小,因此面團的硬度及咀嚼性均相應增加[18]。
而面團的彈性和粘性隨地達菜粉添加量的增加而減小,可能是因為地達菜的吸水能力使面團吸收了大量的水分,阻礙了面筋網絡的形成,導致面團的彈性降低[19]。
2.2應變掃描
隨應變幅度的增大,對照和處理樣品中G′和G″,均呈現先明顯降低后逐漸保持不變的趨勢。當應變接近100%,藜麥面團的儲能模量G′和G″未發生明顯變化,說明當應變控制在100%左右時,藜麥面團在加工過程中可以保持比較穩定的狀態[20]。
2.3添加地達菜粉的藜麥面團的頻率掃描
流變儀可以測定面團的粘彈性質,其測試的主要參數儲能模量(G′)又稱為彈性模量,代表的是物質的彈性本質;損耗模量(G″)又稱為黏性模量,代表的是物質的黏性本質。損耗角正切tanδ=G″/G′,表示的是被測物體的黏性和彈性的比值。若tanδ越小,表明體系的彈性比例越大,流動性越差,則體系組分中高聚物數量越多或聚合度越大[21]。
藜麥面團的儲能模量和損耗模量均隨角頻率的增大而增大且面團的G′和G″均大于對照組,這說明面團黏彈性因地達菜粉的加入而增加,機械強度增大。又因為面團的G′始終大于G″,說明面團的彈性大于黏性。藜麥面團的G′和G″隨地達菜粉添加量的增加,均呈現先增大后減小的趨勢。與對照組相比,添加地達菜粉后藜麥面團的G′和G″逐漸變大,這可能是因為地達菜粉的少量加入(1%、3%)使面粉吸水率上升,面團的面筋網絡結構增強,面團的黏彈性升高。當繼續添加地達菜粉至5%時,面團的G′和G″均降低,可能是由于地達菜粉添加量過高,面團的吸水率大大提高,反而阻礙了面筋蛋白的網絡結構,從而使得面團黏彈性降低[22]。
實驗中的面團tanδ均小于1,說明面團的彈性占主導地位,具有類似固體的性質。隨著角頻率的升高,各個樣品的tanδ均先降低而后略微升高的,即在較低頻率掃描范圍內面團的tanδ隨著頻率增加而降低,但在較高頻率掃描范圍內,添加地達菜粉的面團的tanδ均小于對照組,說明地達菜粉的加入使得面筋蛋白質的彈性增加,面筋蛋白中高聚物含量增多,聚合程度增大[22]。
2.4添加地達菜粉的藜麥面團的黏度的變化
在剪切速率0.01-100s-1內,所有樣品的黏度隨剪切速率的增大而急劇降低然后趨于平緩。這可能是因為面團受到剪切力的作用,面團分子被拉直取向或纏繞點減少,從而使黏度下降且趨近于一個常數。未加地達菜粉的面團黏度較低,當地達菜的添加量達3%、5%時,面團的黏度高于對照,說明添加地達菜粉可以提高面團的黏度[23]。
2.5地達菜粉的添加量對藜麥面團觸變性的影響
觸變性是指當物體在振動、攪拌和搖動時黏性減少,流動性增加,但靜置一段時間后又變得難以流動的現象。藜麥面團在剪切速率從0-100s-1遞增所形成的流變曲線為上行線,然后從100-0s-1遞減所形成的流變曲線為下行線,這樣經歷的一個循環為“滯后回路”,也稱為觸變環,所圍合的面積為滯后面積。隨著地達菜粉添加量的增加,觸變環的面積減小,所圍成的滯后面積分別為147207.71Pa/s、157237.55Pa/s、-21308.24Pa/s、-6285.63Pa/s,說明藜麥面團在剪切過程中其結構受到的破壞程度也越小,面團的網絡結構越容易恢復到剪切前的狀態[24],添加3%的地達菜粉時,藜麥面團的恢復性能越好。
2.6地達菜粉對面條品質的影響
2.6.1地達菜粉對面條蒸煮特性的影響
添加了3%地達菜粉面條的吸水率低于對照組,而斷條率卻增加。吸水率降低可能是因為蒸煮過程中一些干物質損失。斷條率增大,可能是加入地達菜粉吸水率增大,導致過多的水分使面條結構松散,且易斷裂[25]。
2.7地達菜對面條微觀結構的影響
地達菜粉的添加對藜麥面團微觀結構的影響,添加了地達菜粉后面條的微觀結構明顯不同。未添加地達菜粉的面條微觀結構的表面有些粗糙,蛋白質與淀粉的結合不緊湊,形成的空洞大小不均勻;然而添加量地達菜粉后,面條的微觀結構發生了變化,面條微觀結構更為致密,使淀粉顆粒與面筋蛋白更好地結合,有利于面筋蛋白的延展和面筋蛋白網絡的形成,使面筋蛋白網絡結構更加均一,面條更加細膩。
3討論
本試驗研究結果表明,將不同量的地達菜粉添加到藜麥中,會對藜麥面團的品質產生極大的影響。藜麥面團的硬度、咀嚼性相比對照組有所增加增加,粘性和彈性減小。面條的吸水率低于對照,斷條率高于對照;面條的硬度、粘聚性、膠著性、咀嚼性和回復性均高于對照組。電鏡掃描顯示添加3%地達菜粉的面條,微觀結構更加致密。流變學實驗表明,添加地達菜粉的藜麥面團彈性模量和黏性模量隨著頻率的不斷增加而增大,且彈性模量均大于黏性模量。
與對照組相比,添加地達菜粉能明顯增加混合體系的粘彈性,面團的G′和G″有明顯提高。添加地達菜粉后面團的tanδ均小于1,面團的彈性比例較大,實驗表明地達菜粉的添加增強了面團的固體性質,使面團的機械強度增大;隨剪切速率的增大,所有樣品的黏度先急劇降低然后趨于平緩;隨著地達菜粉添加量的增加,觸變環的面積減小,表明藜麥面團在剪切過程中其結構受到的破壞程度也越小,面團的網絡結構越容易恢復到剪切前的狀態。
參考文獻
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