凝胶化大豆蛋白在面条品质的影响范文

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摘要：利用凝胶化大豆蛋白作为面条营养强化剂，研究了其添加量及面团制备条件对面条蒸煮品质和质构特性的影响。结果表明，在1~6g的添加量范围内，随着凝胶化大豆蛋白添加量的增加，面条吸水率和蛋白质损失率的变化均无显著性差异，但干物质损失率逐渐增大；面条的硬度、咀嚼性、凝聚性、回复性和粘附性逐渐降低。适宜的面条制备条件是凝胶化大豆蛋白3.0g、1%NaOH溶液2.0mL、加水量35.0mL、醒发时间30.0min。与原面粉面条相比，此条件下制备的面条的干物质损失率增大；硬度、咀嚼性、凝聚性、回复性和粘附性均降低。

关键词：凝胶化大豆蛋白；制作条件；蒸煮品质；质构特性

面条是一种传统的谷物食品，根据面条的形状、调味料和烹饪工艺等的不同，面条种类可达几千种，且往往具有地方特色[1]。作为一种传统主食，面条的营养强化有很大的发展空间[2-3]。面条的质构特性、蒸煮品质很大程度上取决于制粉工艺、面粉中蛋白质和淀粉的含量及组成、面团改良剂等[2,4,5]，因此可以通过改变这些因素来提高面条产品质量。添加蛋白是改善面条营养价值的常见做法[6-7]，目前已开展的研究主要有在面条中添加植物蛋白及蛋白水解产物[7-11]、动物蛋白[12-14]等。大豆蛋白的营养价值很高，是首选的可添加蛋白。研究发现未改性的大豆蛋白对面条品质有不良影响，如使用后出现面条弹性下降的情况等[7]。本实验将凝胶化大豆蛋白添加到面粉中，在控制的条件下制备面条，研究面条质构特性和蒸煮品质的变化，以期优化得到营养强化、品质良好的大豆蛋白面条。

1材料与设备

小麦粉：郑州金苑面业有限公司，特一粉，水分含量（13.71±0.42）%，蛋白质含量（11.36±0.51）%；凝胶化大豆蛋原料为老豆腐，水分含量（76.04±3.01）%，蛋白质含量（14.36±0.56）%；质量分数为1%的NaOH溶液。DMT-10A电动家用面条机，SHP-250生化培养箱，KJELTEC2300FOSS全自动凯氏定氮仪，AY120分析天平，DT1000/0.1g天孚牌系列电子天平，101-2EBS电热鼓风干燥箱，TA-XTPLUS型物性测定仪。

2实验方法

2.1原料基本成分的测定

粗蛋白含量参照GB5009.5-2016中凯氏定氮仪方法进行测定；水分含量参照GB5009.3-2016中烘箱法进行测定。

2.2面条的制作

将新鲜豆腐去除表皮后，取适量切片研磨至豆腐细腻无颗粒,放置烧杯中,用保鲜膜密封保存水分。面条制作参考郭兴凤等[10]的方法略有改动。准确称取豆腐、蒸馏水和面粉，混匀和面5min，25℃下面絮用湿纱布保湿醒发规定时间。之后进行压片和切条：压片过程是先2.0mm辊间距处压片成型，然后调整到3.5mm，在3.5mm处进行一次合片，之后不再合片；依次经过3.0、2.5、2.0、1.5、1.0mm，共压6道，得到厚度为1.0mm的面片，随即用2.0mm宽的模具切条。

2.3面条蒸煮品质评价

面条的蒸煮品质评价参考陈海峰等[15]的方法有改动。取长度为200mm的面条40根，称重，于400mL蒸馏沸水中煮至面条无白芯，捞出浸水冷却30s，用滤纸吸水5min后再次称重。剩余面汤冷却至室温后和面条冷却用水一同移入容量瓶中，定容至500mL并混匀。取100mL面汤96℃水浴加热到水分蒸发近无，放入105℃干燥箱内烘至恒重，记录实验数据，计算干物质损失率。在剩余的面汤中准确量取25mL用全自动凯氏定氮仪测定面汤中的含氮量，记录实验数据，计算蛋白质损失率。

2.4面条的质构特性评价

面条的蒸煮品质评价参考王瑞红等[9]的方法有改动。取20根质地均匀长度为200mm的面条于1000mL沸水中煮至面条无白芯，捞出浸水冷却30s，挑选外形无损伤的面条进行质构分析。质构仪触发力的参数设置为10g。

2.5数据处理

每个样品至少重复测定3次，试验结果用平均值±标准偏差表示。实验得到的数据采用MicrosoftExcel、SPSS20.0进行统计和处理，差异显著水平P＜0.05。

3结果与分析

3.1面条最佳蒸煮时间的确定蒸煮时间对面条蒸煮品质的影响

随着蒸煮时间的延长，面条断条率和吸水率增大。张艳等[16]在对鲜面条耐煮特性的研究与评价中也指出，随着煮面时间延长，面条蒸煮后的重量增大，面条吸水率增加。因此，从蒸煮时间2.5min起每隔10s捞起面条用玻璃片轻轻挤压，观察到面条中间白芯刚刚消失时的蒸煮时间即为面条的最佳煮制时间，实验测得最佳煮制时间为3.5min。

3.2制备条件对面条蒸煮品质的影响

随着面团中凝胶化大豆蛋白添加量的增加，面条的吸水率和蛋白质损失率的变化均无显著性差异，而干物质损失率逐渐升高；跟原面粉面条相比，添加凝胶化大豆蛋白的面条蛋白质损失率减小，干物质损失率增大。面条的吸水率在一定程度上反映了面条的水合程度，直接关系到面条的口感，吸水不足时面条干硬，出品率下降；面条吸水率过高则软烂发黏[9]。李俊华等[17]在大豆粉对面粉特性及挂面品质的影响研究中提到，淀粉受热糊化吸水是面条煮后吸水的主要原因。面条的蒸煮品质主要体现在吸水率和干物质损失率两个指标[18]。蛋白质含量和面筋强度是影响面条耐煮品质的主要因素，蒸煮损失大，说明蒸煮过程中落入面汤中和附着在面条表面的物质多[16]，面汤浑浊。加入外来蛋白后，蛋白网络结构变差，蒸煮过程中蛋白网络与淀粉颗粒的相互作用力减弱，淀粉颗粒缺少束缚的情况下更多的转移到面汤中，导致干物质损失增大。图中还可以看出面条中添加不同含量的凝胶化大豆蛋白后，跟原面粉面条相比，蛋白质损失明显减小。在添加量为3g时蛋白质损失率降到最低值3.38%。之后，继续增大面条中凝胶化大豆蛋白的比例，蛋白质损失率变化无显著差异。综上所述，凝胶化大豆蛋白添加量在1~6g范围内对面条的干物质损失率有显著影响，适量添加可改善面条蒸煮品质，适宜添加量范围在3~4g，在后续试验中凝胶化大豆蛋白添加量取3.5g。在添加3.5g凝胶化大豆蛋白的基础上分析碱对面条蒸煮品质的影响，依次添加0~10mLNaOH溶液后，吸水率数据之间没有显著性差异，碱液体积为4mL时面条的吸水率最低，达到128.3%。增大NaOH溶液添加量后，面条的干物质损失率先下降、后上升，在2~4mL添加量范围内，面条干物质损失低于无碱添加时的面条，在6~10mL添加量范围内，则高于无碱添加时的面条干物质损失。申倩等[19]的在盐、碱的添加对面条品质的影响中指出：适量的食用碱促使面团中二硫键的数量增加，但碱过量会导致面团环境pH变大，阻碍二硫键的形成，面团结构变得松散，蒸煮损失随之增大。

可以看出加入NaOH溶液的面条蛋白质损失与不加碱时相比整体增大。研究发现当摄入过多的食用碱时，会引起体内酸碱平衡的紊乱[20]。因此在面制品生产时，碱的使用量要根据提高面制品工艺和保障人体健康的两方面来考量。综合考虑面条吸水率、干物质损失率和蛋白质损失率发现加碱量的最适范围在2~4mL。在后续单因素试验中NaOH溶液添加量为2mL。加水量是面条制作过程中的一个非常重要技术参数，直接影响面团的加工特性和面条质量，在一定范围内适当提高加水量可显著改善面条品质[21-23]。从图2(C)可见，在加水量为29~37mL的范围内，面条干物质损失率逐渐降低，可能是因为加水量影响面筋网络的形成，加水量偏低导致面筋网络形成量小，部分暴露在面筋网络之外的淀粉颗粒在蒸煮过程中脱落于面汤中，面条干物质损失增大[22-23]。改变面条加水量，面条吸水率和蛋白质损失率没有显著性差异，后续试验中加水量取35mL。在以上实验基础上探究面条制备条件中的最佳醒发时间。醒面是面条制作的重要步骤，有面带醒面和面絮醒面两种方式[24]，本实验在面条制作过程中采用的是面絮醒面法。从图2(D)分析醒面时间对面条蒸煮品质的影响，在实验范围内，随着醒发时间的延长，面条干物质损失率呈增大趋势，面条吸水率和蛋白质损失率均无显著性差异。有研究表明，随着醒发时间的延长，面团拉伸性能逐渐下降，淀粉颗粒表面坑洞增加，醒发初期面团蛋白质发生解聚，深度醒发后蛋白质重新聚合[25]。研究表明醒发时间太短面条不易成型，醒发时间过长面条会产生酸味[24]。综合考虑醒发时间30min为宜。

3.3制备条件对面条质构特性的影响

凝胶化大豆蛋白添加量对面条质构特性的影响，在面粉中添加凝胶化大豆蛋白后，随着蛋白添加量的增加，面条的硬度、咀嚼度和粘附性跟原面粉面条相比都先增大、后减小，面条的凝聚性和回复性逐渐降低并且低于原面粉面条相应指标，面条弹性变化无显著性差异。面条硬度和弹性的变化主要来源是麦谷蛋白的作用，麦谷蛋白通过分子内和分子间二硫键及次生键可以形成的具有刚性和弹性的网络结构[26]，面条的咀嚼性和粘附性也受麦谷蛋白的影响[27]。综合来看，在凝胶化大豆蛋白添加3g时，面条质构特性最好，具体表现为跟原面粉面条相比，面条弹性和咀嚼性有所提高，粘附性、凝聚性和回复性略有下降。有研究发现面条中加碱可以促使面筋蛋白网络结构更加稳定[19]，可以看出，加碱量对面条粘附性影响显著。在加碱量为2mL时粘附性大于不加碱面条粘附性，之后随着加碱量的增大，面条粘附性均低于不加碱面条的粘附性，在后续试验中加碱量取2mL。将蒸馏水、凝胶化大豆蛋白和对应的NaOH溶液混匀，在4000r/min条件下离心20min，取其上清液用酸度计测定pH，碱液添加量2mL时pH对应值7.58。有实验表明添加碱促进了荞麦面中蛋白质聚合的程度，使荞麦面产生了紧密连续的蛋白质网络，由碱诱导的蛋白质交联可以改善荞麦面团的流变性质和荞麦面条质构特性[28]。在以上实验的基础上探究加水量和醒发时间对面条质构特性的影响。可以看出在一定范围内增大加水量，面条的硬度、粘附性和咀嚼度均降低；而弹性、凝聚性和回复性则略有升高，综合评价，加水量在35mL时为宜。有研究指出面条获得理想品质的加水量范围是最适加水量±2%[29]。加水量低会导致面团偏硬，增大压延难度，压出的面条表面粗糙；加水量高则面团偏软易粘辊[22]。醒发时间对面条质构特性的影响发现，在实验范围内面条的粘附性、弹性、凝聚性、咀嚼性和回复性都随着醒发时间的延长而增大，已有实验表明醒发时间对面条弹性影响显著[23,30]。综合评价，在醒发30min时质构特性最好。醒发（熟化）是制作面条重要的工序，面团中的水在醒发之前大部分呈游离状态吸附在蛋白质胶粒表面，醒发之后面团中的水分子逐渐渗透到蛋白质胶粒内部，形成完善面筋网络，起到调整面团内部结构、提高面条的品质的作用[25,31]。

4结论

凝胶化大豆蛋白在1~6g的添加量范围内，面条吸水率和蛋白质损失率的变化均无显著性差异，但干物质损失率随着添加量的增大而逐渐升高；面条的硬度、咀嚼性、凝聚性、回复性和粘附性逐渐降低。适宜的面条制备条件是凝胶化大豆蛋白3.0g、1%NaOH溶液2.0mL、加水量35.0mL、醒发时间30.0min。与原面粉面条相比，此条件下面条的干物质损失率增大；硬度、咀嚼性、凝聚性、回复性和粘附性降低。

作者：张莹莹；阎欣；魏倩；郭兴凤 单位：河南工业大学粮油食品学院