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谷朊粉对糙米粉面团性质影响研究

更新时间:2009-03-28

稻米是我国大部分地区的传统主食,主要是以精白米形式食用。糙米比大米含有更多营养素,但由于其口感性差,不含面筋,糙米粉制作的面团难以成型,在食品中应用受到了限制。因此,胶体和酶类等通常用作面筋替代物来稳定面团结构,保持糙米面包或糙米蛋糕持气能力。Renzetti[1]和Hamada[2]等研究将蛋白酶添加到糙米面团中,结果增加了面团的弹性,降低了面团崩解值。Renzetti[3]研究在糙米面团中加入TG酶,结果改善了糙米面包的质构。范周[4]和王琛[5]等研究将HPMC加入到不含面筋蛋白的米粉面团中,结果面团粘性和比容显著增加,促使面团形成持气性薄膜。虽然胶体和酶类对糙米面包和蛋糕品质有一定的改善作用,但其质构和弹性等品质均比不上小麦面包和蛋糕。本实验将面筋蛋白含量高,持水性好的谷朊粉添加到糙米粉中,改善糙米粉面团的粉质性质、流变性质、热机械性质以及微观结构等,以期促进糙米在食品中的应用。

1 材料与方法

1.1 材料

糙米:湖南福香米业有限公司,蛋白质含量9.61%,水分含量14.4%,脂肪含量3.13%,粗纤维1.34%,总淀粉含量83.10%;谷朊粉:山东鄄城建发面业有限公司。

不可否认,高校退休教师这一特殊群体有自身的特点。如文化水平相对较高、相信科学、易接受新兴事物等等。但对这一特殊群体实施健康管理有哪些优势,也是我们必须要深入思考的。认清优势有助于健康管理的有效实施。结合高校退休教师群体的现状和健康管理的特点,发现有以下几个优势。

1.2 仪器与设备

电子分析天平:瑞士梅特勒托利多公司;JFZD粉质仪:北京东孚久恒仪器技术有限公司;S-300N型电镜:日本Hitachi公司;AR-2000动态流变仪:上海曲晨机电技术有限公司;Mixolab 混合实验仪:法国肖邦技术公司。

1.3 实验方法

1.3.1 糙米粉面团粉质特性测定

1.3.3 糙米粉面团Mixolab性质测定

1.3.2 糙米粉面团动态流变性质测定

图4为谷朊粉添加量(10%~40%)对糙米粉面团弱化度的影响。可以看出,随着谷朊粉含量的增加,糙米粉面团的弱化度在逐渐减小,弱化度反应面团在搅拌过程中的被破坏速度和对机械的耐受力。弱化度值越大,表示面筋越弱,面团越易变形。郭嘉认为在一定含量时,添加蛋白质会破坏原有小麦粉的面筋结构,增加面团的弱化度,与本实验结果相反。原因可能是由于糙米面团不含面筋,随着谷朊粉添加量不断增加,当蛋白质含量超过某个特定含量时,面筋结构较稳定,减弱了其弱化程度[14]

将谷朊粉分别以10%、20%、30%、40%的质量分数添加至糙米粉中,制备谷朊-糙米混合粉,将每种混合粉混合均匀。按照AACC-54-21方法,测定谷朊-糙米混合粉面团的粉质性质。由于粉质仪适用范围为含面筋的面团,因此,未进行谷朊粉添加量为0%的糙米粉面团的粉质特性测定。

采用Mixolab 混合实验仪测定面团的热特性。实验条件设定按照“Chopin +”标准,吸水率60%,水分基数14%(湿基);参数包括目标扭矩(1.1±0.5)Nm,转速80 r/min,面团重量75 g,和面初始温度30 ℃,水箱温度30 ℃,水合作用55%,第l阶段30 ℃恒温8 min,第2阶段从30 ℃升温到90 ℃共15 min,第3阶段90 ℃恒温保持7 min,第4阶段从90 ℃降温至50 ℃10 min,第5阶段50 ℃恒温5 min,试验总时间45 min。

1.3.4 糙米粉面团微结构测定

采用Excel和SPSS17.0进行数据分析。显著性分析采用Ducan’s多重检验,P<0.05判断为显著。

面团由粉质仪制备,进行冷冻干燥,然后将冻干的面团,选取横截面,用双面胶固定在样品台上,然后喷溅金粉后,通过扫描电镜选取有代表性的面团截面进行形貌观察。

1.4 数据处理

几何知识点学习,需要画一画、做一做。认识正方体和长方体的表面积时,教师就可以先在黑板上画一幅图,然后让学生画一画,回家以后继续画一画。更好的方式是,让学困生画图,让优等生做模型。有的学生学习很努力,用硬纸板裁了六个面,然后在父母的帮助下,用胶水和透明胶带粘贴成了一个个精致的正方体和长方体模具。这样对于表面积的学习,差学生也学轻松了,中上的学生还很感兴趣。

2 结果与分析

2.1 糙米粉面团粉质特性

2.1.1 谷朊粉添加量对糙米粉面团吸水率影响

使用SPSS20.0软件对本文122例糖尿病视网膜病变患者的指标数据进行分析,卡方检验,以%形式展开患者视力提高率,t检验,以±s形式展开各项指标变化情况,两组患者组间差异存在统计学意义以P<0.05展开。

2.1.2 谷朊粉添加量对糙米粉面团形成时间的影响

  

图1 谷朊粉添加对混合粉面团吸水率的影响

图1是不同谷朊粉添加量(10%~40%)的糙米粉面团吸水率变化情况。可以看出,随着谷朊粉添加量的逐渐增大,混合粉面团的吸水率呈先减小后增大趋势,由75.95%先降到71.01%,后又增大到84.10%,面团吸水过程包括蛋白质的水化作用和膨胀作用。由于谷朊粉溶解性低,加入后形成面筋小球,水化作用由表及里,表面作用阶段体积增大,吸水量较少。随着谷朊粉添加量增加,蛋白质含量增多,当吸水润胀进一步进行时,水分子进一步扩散到蛋白质分子中去,蛋白质分子内的水溶解蛋白质可溶性粒子,从而产生渗透压,使水进入蛋白质分子内部达到平衡,使得吸水率增大。李芳认为谷朊粉的添加,增加了糙米粉面团中面筋蛋白质含量,蛋白质胶粒犹如一个渗透袋,使面团吸水能力增大[6]。面团吸水率增大不仅可以提高制品的出品率,还可延缓制品因失水导致的老化和脱水造成的收缩现象[6-7]

根据工程投资估算和运行收益分析,1台1000 MW机组汽轮机回热系统优化投资费用总计1075万元,机组运行综合收益306.7万元/a,静态投资回收期约为3.5 a,具有较高的经济性。

图2是谷朊粉添加量(10%~40%)对糙米粉面团形成时间的影响。可以看出,随着谷朊粉添加量的增加,糙米粉面团的形成时间逐渐增加,由1.15 min增加到6.30 min。面团的形成时间和混合粉的筋力呈正相关,形成时间越长,制作食品时所需的和面时间或打面时间也越长。谷朊粉添加量较低的面团形成时间短,适合制作饼干和糕点;谷朊粉添加量较高的面团形成时间长,面团弹性好,适合做面包[8-9]

  

图2 谷朊粉添加对混合粉面团形成时间的影响

2.1.3 谷朊粉添加量对糙米粉面团稳定时间的影响

赣州恩菲渗沥液处理站是中国恩菲自主设计、自主集成、自主研发并自主调试的渗沥液全回用项目,设计处理规模300 t/d,采用“竖流沉淀+调节池+厌氧+二级硝化反硝化+膜生物反应器MBR+纳滤NF+反渗透RO+浓缩液减量装置”处理工艺,处理后的出水达到工业循环冷却水回用水质标准。

  

图3 谷朊粉添加对混合粉面团稳定时间的影响

2.1.4 谷朊粉添加量对糙米粉面团弱化度的影响

面团由粉质仪制备,采用动态流变仪和ø40 mm的不锈钢平行板测量系统,设置间隙为1 mm,频率扫描:应变0.5%,温度25 ℃,频率0.1~40 Hz,测定面团的弹性模量(贮能模量)G′、粘性模量(损耗模量)G″ 的变化。

图3表示谷朊粉添加量(10%~40%)对糙米粉面团稳定时间的影响。可以看出,随着谷朊粉添加量的增大,糙米粉面团稳定时间增加,稳定时间代表了面团的耐搅性和面筋筋力强弱。Elpidio等认为谷朊粉吸水后形成具有网络结构的湿面筋,明显增强面筋作用。将谷朊粉加入糙米粉中,搅拌成团后,形成了规模更大、功能更强的网络结构,从而使面团的稳定性增加,增强发酵过程保持CO2气体的能力,做出的面包体积大,比容也大[10-13]

  

图4 谷朊粉添加对混合粉面团弱化度的影响

2.1.5 谷朊粉添加量对糙米粉面团粉质指数的影响

图5表示谷朊粉添加量(10%~40%)对糙米粉面团粉质指数的影响。可以看出,随着谷朊粉添加量增加,糙米粉面团粉质指数逐渐增大。粉质指数是通过粉质仪所配备的评价计测定得到,粉质指数越高说明面团弱化度越小、稳定时间越长。说明随着谷朊粉添加量增加,糙米粉面团弱化度在减小,稳定时间在增大。与上述稳定时间和弱化度的影响结果一致。

受到从业人员素质的影响,企业间人员流动时,产品技术资料的完整性和有效性难以得到保障,企业技术资料丢失,影响产品研发效率。

  

图5 谷朊粉添加对混合粉面团粉质指数的影响

2.2 Mixolab 特性

表1为面团的粉质综合特性。由表1可以看出,随着谷朊粉的添加量增加,面团吸水率和形成时间逐渐增加,面团稳定时间也逐渐增大,蛋白弱化度逐渐降低,淀粉衰减值逐渐增大。面团的形成时间是指从开始加水一直到面团稠度达 C1 时,所需揉混的时间。形成时间越长,说明面粉的筋力就强,烘焙品质可能更好。因此添加谷朊粉含量越高,形成时间和稳定时间就会相对较长。蛋白弱化度用 C1 -C2 表示,随着谷朊粉添加量增加,面团弱化度逐渐减小,面团强度逐渐增强。C2值表示面团蛋白质弱化的最小扭矩,值越大,面团的耐机械力稳定性越强,随着谷朊粉含量升高,面团机械力稳定性增强。这是由于谷朊粉的主要成分为面筋蛋白,是由麦谷蛋白和麦醇溶蛋白通过分子间和分子二硫键及其他非共价键结合而成的网络结构,可以将淀粉粒包裹在其中。当谷朊粉加入糙米粉搅拌成团以后,可与糙米粉中的蛋白相互作用连成一体,形成规模更大、功能较强的网络结构,从而使面团的耐揉性和稳定性增强。

C3、C4、C5值表示面团中淀粉的糊化特性。在升温和搅拌过程中,面团中淀粉发生糊化使面团扭矩增加达到C3(Nm)值(表示淀粉糊化黏度最大值),C4指在糊化过程中最低粘度值,C5指面团冷却阶段糊化淀粉的回生特性。淀粉糊化的峰值粘度与其吸水膨胀能力有关,说明谷朊粉的添加,使面团的吸水膨胀能力增强,成胶能力增强。随着谷朊粉添加量的增加,回生值降低,淀粉糊化的回生值与脱水收缩能力有关,随着时间的推移会发生老化,对加工产品的风味及质构会造成很大影响,说明随着谷朊粉添加量的增加,产品的风味及质构会更好。以上结果与粉质仪结果一致[15-18]

 

1 不同谷朊粉添加量混合粉面团的Mixolab特性

  

谷朊粉添加量/%吸水率/%C1成团时间/minC1面团稳定时间/minC2稠度谷值/NmC1-C2蛋白弱化度/NmC3糊化粘度峰值/NmC4糊化粘度谷值/NmC5回生终点值/Nm054.800.912.440.001.090.000.000.00 1057.801.883.270.190.900.540.460.60 2060.402.353.710.240.910.530.430.60 3065.002.624.340.290.850.520.410.58 4069.702.764.940.860.201.070.340.54

2.3 混合粉动态流变特性

图6、图7为糙米粉的动态流变特性图,贮能模量G′是指储存在物质中的或经过一个振动周期的正弦形变后所恢复的能量,它所代表的是物质的弹性本质。损耗模量G"是指每个周期的正弦形变所消耗或损失的能量,它代表的是物质的粘性本质。面团是一种具有粘弹性的材料,既具有粘性流体的某些性质,也具有弹性固体的某些特征[19]。由图可以看出糙米面团随着谷朊粉添加量的增大,弹性模量和粘性模量在逐渐增大。说明随着谷朊粉添加量增大,面筋筋力逐渐增强,蛋白质形成的网络结构越来越牢固,因此弹性模量G′在增大,增加了抗变形阻力。由于谷朊粉具有良好的粘弹性,谷朊粉与水结合形成胶体状,能增加体系的粘度,因此粘性模量G"也在增加。比较图6和图7,在同一谷朊粉添加量条件下,面团弹性大于粘性。说明谷朊粉的添加,形成胶体的持水能力改变了蛋白质弹性和粘性模量行为,使得面团弹性大于粘性[20-21]

  

图6 谷朊粉添加对混合粉面团弹性模量的影响

  

图7 谷朊粉添加对混合粉面团粘性模量的影响

2.4 糙米粉面团微观结构

图8为糙米粉面团的扫描电镜结构图。由图中可以看出,随着谷朊粉添加量增加,面筋的网络结构越来越明显,且越来越多,淀粉颗粒镶嵌在成熟的蛋白结构中,增加了面筋弹性和变形阻力。说明随着谷朊粉的添加,谷朊粉迅速与水混合,立即恢复其原有的活性,呈胶体状,具有很强的粘弹性及成团性、成膜性和形成立体网络的能力,使得面筋含量增加,面筋吸水形成具有网络结构的湿面筋,后来经过搅拌后,谷朊粉与糙米粉中的蛋白连成一体,将淀粉分子的包裹在网络结构中,从而形成更加紧密的网络结构[22-25]

  

图8 添加谷朊粉的糙米粉面团SEM结构图

3 结论

通过研究不同谷朊粉添加量对糙米粉面团性质的影响,可以得到如下结论:随着谷朊粉添加量增大,糙米-谷朊混合粉面团的吸水率逐渐增大,形成时间和稳定时间逐渐增加,弱化度逐渐减小,粉质指数增大;面团弹性模量和粘性模量均增大,且弹性模量大于粘性模量,面团网络结构越来越明显,淀粉颗粒镶嵌在成熟的蛋白网络结构中,增加了面团弹性和变形阻力。谷朊粉的添加使糙米面团的粉质特性、热机械性质、流变学性质和微观结构等性质得到改善。本实验结果为糙米粉在食品中应用提供基础。

依据患者的病史和病程等资料开展相应的妇产科知识宣讲。对于病情较轻和病程较短的患者,对他们进行如何预防并发症的教育;对于病情较重和病程较长的患者,则对他们进行如何缓解病情与痛苦、如何降低并发症的发生概率以及如何自我进行管理的教育。与此同时,护理人员也必须切实了解患者治疗期间的心理活动,在沟通时应该尽量保持温和、随意的态度,避免刺激到患者;对于已经患病一段时间的患者,则应当对他们进行劝解般的教育,缓解他们的消极和悲观心理,促使他们配合治疗[2]。

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吴娜娜,王娜,谭斌,田晓红,翟小童,刘明
《粮油食品科技》 2018年第03期
《粮油食品科技》2018年第03期文献

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