麦麸粉对冷冻面团中主要成分特性及馒头品质影响的研究

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小麦麸皮是小麦面粉加工过程中的副产品,含有多种高营养型物质,但目前营养利用率极低。将小麦麸皮粉碎后制成的麦麸粉合理的利用到食品生产制作中,可以提高粮食的利用率和食品的营养价值;冷冻面团技术在实际生产中的应用可以有效的减少库存,在一定程度上可避免销售过程中因为长时间的储存而导致的产品过期问题,提高食品安全。本课题以麦麸粉为添加原料,将麦麸粉加入到冷冻面团中,并对不同冻藏期冷冻面团体系中主要成分淀粉和面筋蛋白性质和结构的变化进行研究。探讨麦麸粉对淀粉的透明度、黏度特性和热力学特性等理化性质及面筋蛋白中巯基、二硫键、亚基、水分和二级结构变化以及对馒头品质的影响。为麦麸粉在冷冻面团馒头中的实际应用提供理论依据。主要研究结果如下:(1)通过对不同冻藏期麦麸粉冷冻面团和空白冷冻面团中的淀粉进行透明度、黏度特性和热力学特性等指标的测定,观察研究麦麸粉对冷冻面团中淀粉理化性质的影响。结果如下:在相同冻藏时间条件下,空白冷冻面团中淀粉的透明度、糊化的初始温度、峰值温度和终止温度均高于麦麸粉冷冻面团中淀粉的值;峰值黏度、稀懈值、终值黏度、回生值、糊化温度和糊化焓值均低于麦麸粉组;且随着冻藏时间的延长,透明度逐渐下降,峰值黏度、稀懈值、终值黏度和回生值呈上升趋势。说明麦麸粉的加入使破坏粉体结构所需的能量增加,导致其糊化焓值的升高;冻藏会导致淀粉-水体系中部分非移动的半结合水转变为可移动的半结合水和自由水从而使体系的热稳定性下降。(2)通过对不同冻藏期麦麸粉冷冻面团和空白冷冻面团中的面筋蛋白进行巯基、二硫键、蛋白质亚基、水分迁移和二级结构等指标的测定,观察研究麦麸粉对冷冻面团中面筋蛋白性质的影响。结果如下:在相同冻藏时间条件下,添加了麦麸粉冷冻面团中面筋蛋白的T21、游离巯基、无规则卷曲、α-螺旋和β-转角结构的含量高于空白组;T22、二硫键、分子间β-折叠、反相平行β-折叠和β-折叠结构的含量则相反,麦麸粉组低于空白组;随着冻藏时间的延长,T21和T22值均有所上升,当冻藏时间为30天以后,添加麦麸粉组中结合水含量下降趋势相较于空白组有所减缓,且结合水含量明显高于空白组;冻藏时间对面团面筋蛋白中的亚基无影响,而在加入麦麸粉之后,100KDa处及以上电泳条带颜色普遍变深,尤其在120KDa处的条带对比明显。是由于麦麸粉中的酚类物质与面筋蛋白结合发生氧化交联反应,促使面筋蛋白中的部分二硫键发生断裂键合转化为游离巯基;且麦麸粉的加入会使其对面团体系中水分进行争夺,而麦麸粉的吸水性要高于小麦粉,会造成体系中水分的重新分布和面筋蛋白部分脱水,富有弹性的β-折叠结构崩溃,转化为β-转角和无规则卷曲;冻藏会使二硫键产生断裂,链外二硫键断裂使面筋蛋白发生了不同程度的解聚且加速了冷冻面团中水分的迁移速度,麦麸粉的加入促进了一部分低相对分子质量蛋白的聚合,并且形成了较大的蛋白聚合物而不能完全进入分离胶。(3)通过对不同冻藏期麦麸粉冷冻面团和空白冷冻面团的发酵流变学特性及馒头的比容和质构等指标的测定,观察研究麦麸粉对冷冻面团发酵流变学特性和对馒头质构特性的影响。结果如下:随着冻藏时间的延长,冷冻面团的面团高度Hm、产气量和持气率R以及馒头的比容均呈现下降的趋势;馒头的硬度、胶着性和咀嚼性出现上升趋势;弹性和回复性无显著影响。当冻藏时间在30d以下时,空白冷冻面团的Hm和馒头的比容和硬度都比添加组冷冻面团馒头高,30d之后添加麦麸粉组的Hm和比容略高于空白组,硬度依然大于空白组。说明麦麸粉的添加会直接对面团中的面筋网络结构造成一定的破坏,直接影响到其面团的品质,但随着冷冻时间的延长,麦麸粉冷冻面团品质下降的速率略低于空白组冷冻面团。(4)据相关性分析得:麦麸粉的添加与面筋蛋白的二级结构呈极显著相关性,与分子间β-折叠、反向平行β-折叠和β-折叠极显著负相关,与无规则卷曲、α-螺旋和β-转角极显著正相关(P<0.01);与T21呈极显著正相关,与A21和弹性呈极显著负相关(P<0.01),与质构硬度和咀嚼性显著正相关(P<0.05);而冻藏时间与T21、T22和胶着性极显著正相关,与弹性和内聚性极显著负相关(P<0.01),与硬度和咀嚼性显著正相关,与A21和回复性显著负相关(P<0.05);与面筋蛋白二级结构各组分含量有相关性但不显著。表明麦麸粉的添加会对面筋蛋白的结构造成较大的影响,麦麸粉的添加使体系中的T21升高,T22减少,是由于麦麸粉的吸水性大于小麦粉,且麦麸粉会破坏面团中面筋蛋白的结构并使得面团中不易流动水T21增大;冻藏时间与二级结构无显著相关性;馒头的硬度与二级结构中的反向平行β-折叠和β-折叠显著负相关(P<0.05),与无规则卷曲显著正相关(P<0.05);弹性与无规则卷曲和β-转角极显著负相关,与反向平行β-折叠和β-折叠极显著正相关(P<0.01);
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