外源添加面筋蛋白对小麦面团热机械学和动态流变学特性的影响研究

通过向小麦粉中添加面筋蛋白粉,替代比分别为0%、5%、10%、15%、20%、25%、30%,利用混合实验仪(Mixolab),快速粘度仪(RVA)和动态流变仪,研究添加不同比例面筋蛋白粉对小麦面团热机械学及动态流变学特性的影响。结果表明:面筋蛋白的添加使得面团的吸水率显著地从53.3%增加到67%,形成时间从1.41 min增加到9.31 min,而稳定时间随着替代比的增大,呈现先上升后显著下降的趋势,替代比为5%时达到最大值10.02 min。面筋蛋白的添加使小麦面团的峰值扭矩显著地从2.06 Nm降低到1.37Nm,回生值从1.68 Nm降低到1.06 Nm。动态流变学试验表明:面筋蛋白的添加使得小麦面团的粘弹性特性发生明显变化,随着面筋蛋白粉比例的增加,储能模量(G′)与损失模量(G〞)呈先升高后降低的趋势;损耗角正切值tanδ则呈逐渐升高的趋势。只有在面筋蛋白粉比例为5%时的低频扫描范围内,tanδ小于对照,此时混合体系中分子交联聚合程度升高,面筋网络强度增加。     

燕麦—小麦混合粉面团的制备与品质改良研究

研究不同燕麦全粉添加量对燕麦—小麦混合粉的面筋和面团特性的影响,进一步通过添加谷氨酰胺转氨酶(TGase)与不同外源蛋白质(花生蛋白或谷朊粉)来改善混合粉的品质,并研究不同添加剂对混合粉蛋白质组成的影响。结果表明:随着燕麦全粉添加量的增加,燕麦—小麦混合粉的湿面筋含量、面筋指数、沉降值和面团稳定时间都呈现显著减少的趋势,而面团吸水率逐渐增大。对于燕麦全粉添加量为30%的燕麦—小麦混合粉,当TGase添加量达到或超过0.8%(w/w)时,面团的形成时间和稳定时间均显著增加。向混合粉中同时添加TGase和花生蛋白可显著增加SDS不可溶性谷蛋白的含量,进一步延长面团稳定时间。     

燕麦麸皮添加量对面团流变特性及面筋蛋白结构的影响

将燕麦麸皮以0%、10%、15%、20%、25%(w/w)的比例添加到小麦粉中,研究燕麦麸皮添加量对面团及面筋品质的影响。实验结果表明,随着燕麦麸皮添加量的增加,面团吸水率、形成时间、粘度崩解值显著(p<0.05)增加,稳定时间、回生值显著(p<0.05)降低,面团的热机械学性质下降;面筋蛋白的弹性模量、粘性模量增大,tan δ值降低,面筋蛋白固体特性增强,机械强度增大;面筋蛋白的热降解温度下降、600 ℃时的质量损失率显著(p<0.05)增大,面筋蛋白热稳定性降低;面筋蛋白二硫键含量显著(p<0.05)下降了25.74%~37.59%;扫描电镜的结果表明,添加燕麦麸皮后面筋蛋白原本均匀、致密的网络网络结构遭到破坏,面筋蛋白网络结构变得脆弱、呈蜂窝状。综上所述,添加燕麦麸皮会破坏面筋蛋白均匀致密的网络结构,这可能是导致面团流变性质劣变的原因。     

3种功能性蛋白对淀粉-面筋重组面团流变学特性及馒头品质的影响

大豆蛋白、乳清蛋白和酪蛋白是营养丰富的蛋白质来源。本研究考察3种外添蛋白介入对重构面团特性及馒头品质的影响。结果表明,在热机械学特性方面,大豆蛋白使面团的吸水率增大,乳清蛋白使吸水率显著下降,酪蛋白对吸水率没有显著影响。添加3种蛋白质都可显著提高面团稳定时间,其中酪蛋白影响最大,乳清蛋白影响最小。乳清蛋白和酪蛋白对面团中的淀粉糊化相关参数影响较小,大豆蛋白对峰值扭矩C3和回值产生显著的影响。3种外添蛋白质介入对重构面团动态流变学参数有一定的影响,其中大豆蛋白对面团体系弹性模量及黏性模量影响最大,酪蛋白其次,乳清蛋白影响较小。在馒头品质方面,3种蛋白对馒头弹性参数有积极影响;10%乳清蛋白替换量对馒头风味有积极影响;10%酪蛋白替换量馒头感官评价和空白对照组接近。本研究结果为探究外添蛋白与面团关键组分的作用规律奠定基础。     

麦麸酚酸对面团及面筋蛋白理化性质的影响

选取4种酚酸【咖啡酸(CA)、对香豆酸(p-CA)、丁香酸(SA)和没食子酸(GA)】添加到高筋小麦粉中，探讨小分子酚酸物质对面团理化特性的影响。采用快速黏度仪测定面团的糊化性质，Mixolab测定面团的热机械学特性，流变仪测定面筋蛋白的流变特性，差示扫描量热法(DSC)和热重分析(TGA)测定面筋蛋白的热力学性质。结果表明:在p-CA添加量为0.1%时有利于面团保持较高的终止黏度(4 399 cp)，添加CA和SA能抑制淀粉的老化。CA、p-CA、GA、SA可以显著提高(P<0.05)面团的吸水率，减少稳定时间，其中添加0.3%的GA时，面团吸水率最高为63.08%。然而，4种酚酸的添加也会导致淀粉分子的重新排列被破坏，从而导致凝胶程度增加。在添加CA、p-CA、GA、SA后，总体上面筋蛋白黏弹性提高，且除p-CA以外，其余3种酚酸均会导致面筋蛋白的热稳定性降低并使面筋强度减弱。最后，面团的微观结构图还表明CA、p-CA、GA、SA的添加均使面筋蛋白原本均匀致密的微观结构被破坏，并且破坏程度随酚酸添加量的增加而增大。     

燕麦全粉对面团特性及馒头品质的影响

以不同比例(0%~50%)的燕麦全粉替代小麦面粉,通过粉质、拉伸、快速黏度分析、旋转流变、F3-发酵流变、面团p H值的测定及质构分析等手段研究了混合面团的流变学特性、发酵特性及馒头的质构品质。结果表明:随着燕麦全粉替代比例的增加,混合粉的湿面筋含量显著降低,面团的吸水率增大,形成时间和稳定时间先增大后减小,弱化度逐渐增大,最大拉伸阻力和拉伸比例先降低后升高,延伸度逐渐降低;混合粉的峰值黏度、回生值、糊化温度及面团的弹性、黏性模量都随燕麦全粉的加入而逐渐增大;面团的持气性逐渐降低,漏气时间提前;燕麦全粉的加入使面团的p H值增大,使酵母及乳酸菌等的代谢受到了影响;燕麦全粉的替代比例小于20%时,混合粉仍具有较好的加工特性,更高含量燕麦全粉的加入将会导致馒头的比容和弹性显著降低,硬度明显增大。     

不同谷物麸皮对面团流变学特性及面筋蛋白结构的影响

本实验选用小麦麸皮、黑小麦麸皮、燕麦麸皮为原材料,探究在高添加量(质量分数30%)情况下不同谷物麸皮对面团流变学特性、面筋蛋白组成及结构的影响。结果表明,谷物麸皮含有丰富的膳食纤维,麸皮的加入使面团的吸水率、黏度崩解值显著增加,回生值显著降低,面团的形成时间、稳定时间虽与麸皮种类有关,但整体均呈上升趋势;添加麸皮的面筋蛋白中麦谷蛋白与麦醇溶蛋白比例增加了24.7%~73.0%、二硫键含量显著下降了26.0%~35.5%;面筋蛋白中的二级结构以β-折叠为主,小麦麸皮和黑小麦麸皮的加入使得面筋蛋白中的β-转角结构向β-折叠结构转化;扫描电子显微镜图显示麸皮的加入破坏了面筋蛋白原本均匀致密的微观结构。综上所述,谷物麸皮的加入改变了面筋蛋白的组成及二级结构,这些变化可能是导致面团流变学特性及面制品品质下降的原因。     

木聚糖酶对面团流变性和热力学特性的影响

研究不同添加量的木聚糖酶对面粉粉质拉伸特性、面团流变学特性和热力学特性的影响,结果表明：随着木聚糖酶含量的增加,面粉的吸水率、形成时间、稳定时间降低。随着木聚糖酶的加入,面团的延展性显著提高,但抗拉伸阻力显著下降。在频率变化过程中,木聚糖酶可使面团的弹性模量和黏性模量降低,损耗正切角tanδ增大。随着温度上升,面团的弹性模量先降低再显著升高,而tanδ不断下降。热力学分析表明,木聚糖酶使面筋蛋白强度和耐操作性均下降。     

SPI与SPH及其复配产物对面团特性和面条品质的影响机制

为提高面制品的营养品质,研究并比较了添加大豆分离蛋白(soy protein isolate,SPI)、大豆水解蛋白(soy protein hydrolyzates,SPH,水解度为4.54%)以及SPI和SPH复配产物(SPI-SPH)的混合粉的面筋特性和粉质特性,面团的动态流变学特性、蛋白质组分、二硫键和非共价键变化,以及面条的品质变化。添加SPI后面粉的湿面筋含量升高,干面筋含量下降,面筋指数降低,粉质特性评价值升高;面团的醇溶蛋白和麦谷蛋白含量增加,黏弹性增大,弹性比例增加。添加SPI-SPH的面粉面筋特性和面团特性变化趋势与添加SPI的面粉一致,其粉质特性评价值增大。添加SPH的面粉中无面筋洗出,粉质特性评价值升高;面团盐溶蛋白含量显著增加(P<0.05),弹性比例降低。添加大豆蛋白的面团中二硫键含量均增加,疏水相互作用减弱,氢键增强。与原面粉面条相比,SPI面条的硬度增大10.82%,SPI-SPH和SPH面条的弹性分别减小7.23%和6.02%,且添加SPH后面条的蛋白质保留率由93.02%降至87.31%。研究表明,大豆蛋白与面筋蛋白通过二硫键交联以及非共价键相互作用,阻碍面筋网络形成,破坏了面筋网络的连续性。并且,SPI和SPH复配在一定程度上减弱了SPH对面筋的弱化作用。     

膳食纤维与阿魏酸复配对面团和面筋蛋白性质的影响

研究膳食纤维（dietary fiber,DF）和阿魏酸（ferulic acid,FA）单一及复配添加对面团及面筋蛋白结构和性质的影响。结果表明,DF的添加使面团吸水率、形成时间、黏度崩解值分别显著增加了2.36%～7.76%、18.15%～69.18%、61.11%～283.33%,FA的添加使面团回生值显著增加了90.48%～97.62%,而FA与DF复配添加可改善二者对面团热机械学性质造成的影响;DF组和FA组面筋蛋白的黏弹性模量与对照组相比明显增加;DF组和FA组面筋蛋白的热变性温度（Tp）、热变性焓值（ΔH）、二硫键含量与对照组相比显著下降,质量损失率显著增大,表明添加DF、FA后面筋蛋白结构稳定性下降;扫描电子显微镜观察表明添加DF、FA后面筋蛋白平滑有序的微观结构变得松散、无序,而复合添加DF和FA后面筋蛋白的微观结构较单独添加等量DF、FA时有所改善。     

TSP与SPH复合物对面团特性及面条品质的影响机制

为了减少大豆水解蛋白(soy protein hydrolyzate,SPH)对面筋网络的弱化作用,将质构化大豆蛋白(texturized soy protein,TSP)与SPH(水解度为4.54%)复配后添加到面粉中(TSP、SPH替代面粉的量分别为6.0%、2.2%),比较面条品质、面筋特性、粉质特性、动态流变学特性等变化。与原面粉相比,添加TSP-SPH的面粉制成的面条弹性降低,面团的弱化度减小,评价值增大,干、湿面筋含量分别降至5.10%和15.65%,面筋指数增至89.24%;TSP-SPH面团的储能模量和损耗模量增大,损耗因子减小,面筋蛋白中的麦谷蛋白大聚体含量显著增加。结果表明,TSP-SPH通过二硫键与面筋蛋白相互作用,面团内部交联结构增加,一定程度缓解了SPH对面筋网络的弱化作用。     

Effects of protein oxidation on the rheological behaviour of different wheat flour

Wheat flour proteins are subject to oxidation reactions during production, processing and storage. The quality of protein and the rheological properties of wheat are crucial for the flour industry. However, the impact and mechanism of protein oxidised on wheat flour quality remain unclear. In this study, ozone was used to oxidise wheat grains, the secondary structure of protein in flour and the rheological properties of dough were analysed by FTIR and Mixolab. The proportion of α-helix and β-folding of protein were decreased significantly, as were the development time (DDT), stability time (DST) and protein weakening (C2) value of dough. Meanwhile, starch gelatinisation (C3), amylase activity (C4) and retrogradation (C5) were increased significantly, along with the elastic modulus (G′) and viscous modulus (G″). Microstructure analysis indicated that protein oxidation destroyed the gluten network structure in the dough. In addition, the L* value of dough was decreased and a* and b* values were increased significantly. The results showed that the oxidation of protein reduced the stability of protein secondary structure, weakened the structure and stability of the gluten network in dough, and changed the viscoelasticity and colour of dough. Overall, these findings provide a better understanding of rheological behaviour in wheat flour.     

谷氨酰胺转氨酶对全麦面团特性及微观结构的影响

利用混合实验仪、质构仪、动态流变仪、扫描电镜、激光共聚焦显微镜和电泳仪等,研究不同添加量谷氨酰胺转氨酶（glutamine transaminase,TG）对全麦面团的混合特性、拉伸特性、流变特性、微观结构和蛋白质变化的影响。结果表明,随着TG添加量的增加,全麦面团的吸水率下降,面团形成时间和稳定时间先增加后降低,峰值黏度升高,回生值降低;面团拉伸强度先升高后降低;随着TG添加量的增加以及酶反应时间的延长,全麦面团的弹性模量（G’）和黏性模量（G”）上升,损耗角正切值（tanδ）降低,当TG添加量＞2.4 U/g、作用时间＞120 min时,易造成蛋白质过量交联及聚集,全麦面团的综合黏弹性下降。扫描电镜与激光共聚焦显微镜结果显示,TG的添加使得面团微观结构紧密连续,面筋结构得到明显改善;十二烷基硫酸钠-聚丙烯酰胺凝胶电泳结果显示,TG诱导蛋白质分子交联形成大分子聚集体。     

黄秋葵全粉对小麦面团流变学特性的影响

为了探究黄秋葵全粉对小麦面团流变学特性的影响,采用Mixolab混合实验仪、吹泡仪、流变发酵仪以及旋转流变仪等技术手段研究了混合粉（黄秋葵全粉添加量为0、1%、3%、5%、7%、9%）面团的热机械学特性、吹泡特性、流变发酵特性以及动态流变学特性。结果表明,随黄秋葵全粉添加量的增加,混合粉湿面筋含量降低,减少幅度达79.96%;面团的吸水率由63.30%增加到65.90%,形成时间和稳定时间先下降后上升,蛋白质弱化度增强;面团的蒸煮稳定性没有发生变化,但糊化峰值粘度下降,回生值减小;面团的韧性、延展性以及发酵性能下降,最大发酵高度Hm值下降了39.80%。此外,面团的储能模量G'和损耗模量G'均显著增加（P<0.05）,且G'增加占主导地位。综上所述,黄秋葵全粉的添加显著改变了小麦面团的流变学特性,且各添加量下混合粉面团的流变学特性指标有差异。研究结果为黄秋葵复合面制品的开发提供了理论依据。     

谷朊粉对糙米粉面团性质影响研究

研究了谷朊粉添加量对糙米粉面团性质的影响,主要包括粉质特性、热机械性质、流变学性质、微观结构等。结果表明:随着谷朊粉添加量增大,面团的吸水率、形成时间、稳定时间、淀粉衰减值和回生程度均在逐渐增长,蛋白弱化度在逐渐降低。糙米粉面团的弹性模量和粘性模量均在增大,且弹性模量大于粘性模量。扫描电镜结果显示:随着谷朊粉添加量增大,面团的网络结构越来越明显,淀粉颗粒镶嵌在蛋白形成的网络结构中,增加了面团的弹性及变形的阻力。     

双乙酰酒石酸单双甘油酯对全麦面团特性及全麦馒头品质影响

为了改善全麦中麸皮带来的不利影响,本文尝试向全麦粉中添加双乙酰酒石酸单双甘油酯(DATEM,0~1.0%)改变全麦面团特性同时改善全麦食品品质。利用混合实验仪(Mixolab)、质构仪、动态流变仪、扫描电镜、激光共聚焦等研究了DATEM对全麦面团的混合特性、流变特性、拉伸特性和微观结构及其对全麦馒头比容、质构特性的影响。结果发现,DATEM使得全麦面团形成时间、稳定时间与回生值均升高,峰值粘度降低。DATEM添加增加了面团拉伸强度,弹性模量(G")和黏性模量(G"),但降低了面团延伸性。全麦面团微观结构显示,添加DATEM后面团内部断裂减少,结构均匀连续,面筋结构得到明显改善。DATEM使得全麦馒头硬度显著降低(p<0.05),由1546.70 g(对照)降低到680.56 g(DATEM 1.0%),当添加量为0.4%时,全麦馒头的比容比对照增加了1.2倍。     

高筋粉添加量对复配粉的糊化特性及面团流变学特性的影响

为了改善市售小麦粉(蛋白质10.3%)制作油塔子的面团特性,在市售小麦面粉(以下简称小麦粉)中添加不同比例高筋粉(蛋白质12%),测定复配粉的基本性质、糊化特性以及面团流变学特性。结果表明,随着高筋粉添加量增加,复配粉的白度显著增加(p0.05),蛋白质干基、湿面筋含量和水分均呈上升趋势,灰分变化并不显著(p0.05);复配粉的峰值黏度、最低黏度、最终黏度随着高筋粉添加量的增加而下降,在高筋粉添加量为40%时,衰减值及回升值均达到最低,为850.50 cp、1035.50 cp;添加高筋粉降低了小麦粉的面团形成时间和稳定时间,弱化程度反而升高;高筋粉添加量为40%时,复配粉的拉伸曲线面积、拉伸阻力、延伸度均为最高,分别是122.05 cm2、341.75 BU、179.30 mm。结论说明高筋粉对市售面粉粉质特性、糊化特性、面团拉伸特性均有影响,制作油塔子面团高筋粉的添加量以40%为宜。     

Flow Behavior of Mixed-Protein Incipient Gels

Strong protein gel networks may result from synergistic interactions with other proteins or food materials above that are not achievable with a single protein alone. The varying flow and viscoelastic behavior of calcium caseinate or whey protein isolate mixed with egg albumin, fish protein isolate, soy protein isolate, or wheat gluten in a model system with wheat flour and glycerol as starch and oil surrogates was determined. Temperature sweeps revealed peak tan δ values as the proteins aggregated. Single protein gels of calcium caseinate, soy protein isolate, and wheat gluten were predominantly elastic, while egg albumin and whey protein isolate gels were mostly viscous. For example, egg albumin steady shear viscosities were: 0.0145 Pa s (0.5 min) and 0.1331 Pa s (45 min), and whey protein isolate 0.0003 Pa s (0.5 min) and 0.0024 Pa s (45 min); but combined with whey protein isolate (whey protein isolate/egg albumin: 10/5 wt%), the apparent viscosity values dropped to 0.0053 Pa.s (0.5 min) and 0.0221 Pa s (45 min), respectively.     

百合粉添加量对面团特性及面包品质的影响

为拓宽百合的应用渠道,提高面包的营养价值,研究了百合粉添加量(0%,5%,10%,15%,20%)对面团的微观结构、糊化特性、流变学特性以及面包品质的影响。结果表明:随着百合粉添加量增大,混合粉的持油性先降低后增加,持水性显著增加(P<0.05)。添加了百合粉后,面团的糊化温度升高,回生值和峰值黏度下降,面团的弹性模量和黏性模量均呈上升趋势。百合粉的添加,破坏了面筋蛋白原本均匀致密的微观结构;使面包的硬度显著增大(P<0.05),弹性、内聚性、胶黏性、咀嚼性、回复性、比容和感官评分显著降低(P<0.05);改变了小麦面团的特性和面包的品质,在小麦粉中添加5%~10%的百合粉,能保证面包较高的感官品质。