北京工商大学 北京食品营养与人类健康高精尖创新中心,北京市食品添加剂工程技术研究中心的王红娜、曹欣然、黄莲燕、张慧娟*等人研究DF、FA单一及复配添加对面团流变学及面筋蛋白结构和性质的影响,探究DF、FA及二者共同作用对面团及面筋蛋白性质的影响,以期从机理上进一步解释DF和FA对面粉及面制品造成的影响。
1、DF与FA复配对面团热机械学特性的影响
添加DF后,面团的吸水率与对照组相比显着增加了2.36%~7.76%,这可能是因为DF含有大量的羟基,具有较强的持水能力,从而增强了面团的吸水率。FA组混合粉面团的吸水率与对照组相比无显着性变化,而DF和FA复配后面团的吸水率均低于单独添加等量DF时的面团。面团的形成时间反映面筋蛋白三维网络形成的速率。与对照组相比,DF组的面团形成时间显着增加了18.15%~69.18%,且随DF添加量的增加而延长。
2、DF与FA复配对面筋蛋白动态流变特性的影响
所有组别样品的G’、G”随着扫描频率的增加而增大,G”均小于G’,表明面筋蛋白的流变学性质类似于固体。DF组中面筋蛋白的G’、G”显着高于对照组,且随着DF添加量的增加而增大,DF的添加使面筋蛋白的黏性和弹性均得到增强,面筋蛋白的凝胶性质加强。
3、DF与FA复配对面筋蛋白热力学性质的影响
对照组的Tp (69.97 ℃)和ΔH(104.46 J/g)最高,DF组和FA组面筋蛋白的Tp和ΔH显着低于对照组,且随DF、FA添加量的增加而降低;2% FA+6% DF组、3% FA+9% DF组面筋蛋白的Tp值与对照组相比分别下降了11.81 ℃和13.77 ℃,然而其ΔH与对照组相比无显着性差异。Tp用于评价材料分子流动性和水化程度,当某种材料解聚时,其热变性温度将降低;反之,当某种材料聚集时,其热变性温度将增大。
4、DF与FA复配对面筋蛋白巯基、二硫键含量的影响
对照组的二硫键含量最高(70.85μmol/g),显着高于其他组别(P<0.05),这表明对照组的面筋蛋白网络稳定性最强。DF的加入使面筋蛋白的二硫键含量和巯基含量显着降低,12% DF组面筋蛋白的二硫键含量和巯基含量显着降低至56.03 μmol/g和1.01 μmol/g,表明DF对面筋蛋白的网络结构稳定性起到破坏作用。
5、DF与FA复配对面筋蛋白微观结构的影响
对照组面筋蛋白的孔洞均匀有序、结构致密,随着DF添加量的增加,面筋蛋白的三维网络逐渐变得无序疏松,当添加12% DF时,面筋蛋白的网络结构被严重破坏,面筋蛋白出现塌陷的结构。同时,富含亲水基团的DF在面筋蛋白网络形成的过程中与蛋白质竞争性吸水,也会使面筋蛋白的三维网络正常的形成受到阻碍。这一结果与面筋蛋白DSC分析中Tp、TGA中面筋蛋白600 ℃时质量损失率、二硫键含量的结果一致。
结 论
DF和FA的加入对面团及面筋蛋白的品质有显着影响。DF增加面团的吸水率、形成时间、黏度崩解值,随着DF的增加,面团的吸水率、形成时间、黏度崩解值显着(P<0.05)增大;FA使面团的吸水率显着低于对照组,回生值显着高于对照组;FA可有效削弱DF对面筋蛋白造成的影响。面筋蛋白具有类似于固体的性质,DF组和FA组面筋蛋白的黏性和弹性均得到增强,3% FA+9% DF组的G’、G”最大。单独和复配添加DF和FA使面筋蛋白的Tp和ΔH显着降低、600 ℃时的质量损失率显着增加,面筋蛋白二硫键含量显着降低,这些结果表明DF和FA降低了面筋蛋白的热稳定性和强度。扫描电子显微镜结果表明,DF组和FA组面筋蛋白结构无序疏松,网络结构严重破坏,DF和FA复配对面筋蛋白网络结构有一定的改善作用。