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面筋蛋白及其组分含量对鲜湿面条色泽的影响研究

2010-12-05李炜炜陆启玉

食品研究与开发 2010年4期
关键词:面筋色泽回归方程

李炜炜,陆启玉

(河南工业大学粮油食品学院,河南 郑州 450052)

面筋蛋白及其组分含量对鲜湿面条色泽的影响研究

李炜炜,陆启玉

(河南工业大学粮油食品学院,河南 郑州 450052)

研究面筋蛋白、麦谷蛋白及麦醇溶蛋白的不同含量对鲜湿面条色泽品质的影响。结果表明:面筋蛋白含量影响鲜湿面条的色泽亮度,麦谷蛋白及麦醇溶蛋白含量影响鲜湿面条的色泽红色度。测色仪参数△L、△a和△b值和面筋蛋白、麦谷蛋白的含量呈线性相关,与麦醇溶蛋白的含量呈非线性相关。

面筋蛋白;麦谷蛋白;麦醇溶蛋白;鲜湿面条;色泽

面条最早源于中国,是中国、日本、韩国等国的主要食品之一,制作工艺简单,食用方便,消费人群范围广。全世界约有40%人口以面条为主要食品。面条种类很多,主要品种有通心面、日本白盐面条、中国黄碱面条、方便面及其它民间品种,占小麦制品的1/3。面条品质的好坏与小麦粉的质量息息相关,研究小麦粉质量尤其是其中的蛋白质成分,成为研究提高面条品质的关键。

小麦粉的主要化学成分为蛋白质、碳水化合物、脂肪、水分、灰分、酶及少量的矿物质和维生素等。各种成分从不同方面影响面条的外观品质和内在品质[1-2]。蛋白质的含量和质量决定小麦粉的加工品质和面条的蒸煮品质,可以作为预测评价面条品质的重要指标。目前人们在有关蛋白和淀粉对面条品质的某些影响方面取得了共识,比如:面条的品质主要与小麦籽粒品质、面粉中蛋白质和面筋的量与质、淀粉的特性,色素含量、酶活性、脂类组成等有关。而面条色泽是面条的重要感官评价指标,直接影响人们对面条质量优劣的判断,在面条的加工品质评分中占有很大的比重。

本试验在面条加工过程中添加面筋蛋白及其组分,通过测色仪的测定,分析随着面筋蛋白及其组分含量的增加对鲜湿面条色泽的影响,希望能够为制面企业提供一些理论参考。

1 材料与方法

1.1 试验材料

面粉:金苑特一粉,不含任何添加剂。

1.2 仪器设备

MICG1A型便携式测色仪:日本佐竹公司;Sartorius电子天平:北京赛多利斯天平有限公司;真空冷冻干燥机:Labconco Corporation,US;GL-20G-Ⅱ高速冷冻离心机:上海安亭科学仪器厂;RE-52A型旋转蒸发器:上海亚荣生化仪器厂;TA-XT2i Texture Analyser:Stable Micro System Ltd,UK ;HJ-7六联恒温磁力搅拌器:金坛市华峰仪器有限公司;微型植物试样粉碎机:北京市光明医疗仪器厂;DMT-5型压面机:山东龙口复兴机械制造厂;ZK-82B型真空干燥机:上海实验仪器总厂。

2 方法

2.1 面筋蛋白的制备

参照Verbruggen M.等[3]所采用的方法,进行面粉的脱脂。一次量取250 mL三氯甲烷于50 g面粉中,在室温下磁力搅拌2 h,然后用滤纸过滤,过滤0.5 h后,将漏斗中的溶液重新倒入烧杯中磁力搅拌1 h,再过滤。按上述方法重复提取,直到滤液无油状物。残留物在通风厨中自然干燥后磨碎,过80目筛。然后,参照O h等所采用的方法及国标,并稍加改动[4]。称取10 g脱脂面粉于不锈钢和面盆中,加入5 mL 2%的氯化钠溶液,用手充分揉成面团后,用氯化钠溶液反复揉洗约7次,至洗液无混浊,无乳白色。揉洗过程中尽量保持面团完整。将面筋组分真空冷冻干燥。冻干后磨碎,过100目筛。

2.2 麦谷蛋白和麦醇溶蛋白的制备

将面筋蛋白溶于70%乙醇中,磁力搅拌2 h,4000 r/min离心10 min,收集上清液,取沉淀按上述操作重复两次,混合上清液,将其用旋转蒸发器浓缩后真空冷冻干燥,磨碎,过100目筛得到麦醇溶蛋白,沉淀部分用蒸馏水洗涤3次,尽量去除残留的乙醇,然后真空冷冻干燥,磨碎,过100目筛得到麦谷蛋白[5]。

2.3 鲜湿面条的制作

参照SB/T10137-1993[6]。

2.4 鲜湿面条颜色的测定[7-9]

面条样品色泽用便携式测色仪测定。采用CIE-△L△a△b色空间表示方法,△L代表亮度,△a代表红绿度,△b黄蓝度。△L越大,亮度越高;△a>0,红值越大;△b>0,黄值越大。每一个样品制作面条之后,即刻进行色泽的测定,以避免水分的流失对色泽的影响。

3 结果与分析

3.1 各蛋白含量对色泽的影响结果

特一粉及由其分离所得的面筋蛋白组分的蛋白质含量见表1。

表1 面粉及各组分的蛋白质含量Table1 Protein contents of flour and each component

通过添加各蛋白质组分,使混合粉的蛋白质含量为原特一粉的110%、120%、130%、140%、150%。

通过配粉,产生15个试样,1#~5#试样为添加面筋蛋白,6#~10#试样为添加麦谷蛋白,11#~15#为添加麦醇溶蛋白。测色仪的测定结果如表2。

表2 各试样的色度仪检测结果Table2 The results of color measurements

由表2可知,这15个试样的△L均为负数,说明不管添加哪种蛋白质,所作的面条均比标准试样暗;△a均大于零,说明每一种面条均比标准试样红;△b也均大于零,说明每一种面条均比标准试样黄。对于1#~5#试样,随着添加量的增加,所作的面条越来越暗,越来越红,越来越黄;对于6#~10#试样和 11#~15#试样,各值的变化趋势与1#~5#试样大体相同,但是相比之下,6#~10#试样最暗最红且最不黄。

3.2 各蛋白的含量与鲜面条色泽的回归分析

3.2.1 各蛋白的含量与鲜面条色泽的相关系数表(见表3)

表3 △L、△a和△b值与各蛋白的添加量的相关关系Table3 The correlation between △L、△a、△b and proteins'addition

由表3可知,△L、△a和△b与麦醇溶蛋白相关性不大;△L与面筋蛋白和麦谷蛋白呈显著负相关。分析认为,面粉中的蛋白含量升高,导致面条质地变得很严密,那么反射光减少,使得面条色泽发暗,这与Oh等的研究发现结果是一致的[10];△a与面筋蛋白和麦谷蛋白呈极显著正相关;△b与面筋蛋白呈显著正相关,与麦谷蛋白呈极显著正相关。由此可见,麦醇溶蛋白的添加量与面条的色泽并非呈现线性相关,但并不意味着它们之间不存在其它类型的关系,因此在后面的回归分析中将对此进行研究。而分析△b与面筋蛋白、麦谷蛋白的相关系数可知,△b与面筋蛋白的相关度较低(相关系数分别为 0.957427 和 0.982511)。分析认为,麦谷蛋白粉本身就比面筋蛋白粉颜色更偏黄,随着添加量的增加,影响面条的黄色度就更加显著[11],因而呈现出极显著正相关。

3.2.2 各蛋白的含量与鲜面条色泽的回归分析

由表3可知,测色仪参数△L、△a和△b值和面筋蛋白、麦谷蛋白的添加量呈高度相关,因此认为可以用这3个测色仪参数客观替代评价面条色泽指标。为了进一步确认,分别进行了一元线性回归分析,建立回归方程。而对于麦醇溶蛋白,因其之间不存在线性相关,则进行非线性回归分析,试图建立多项式方程,以探求各参数与麦醇溶蛋白添加量之间的相关模型。见图1~图9。

各组数据通过EXCEL程序处理,得出9个回归方程,即面筋蛋白添加量与△L的回归方程为:y=-4.8x-17.82;面筋蛋白添加量与△a的回归方程为:y=0.7x+0.43;面筋蛋白添加量与△b的回归方程为:y=2.2x+12.52;麦谷蛋白添加量与△L的回归方程为:y=-6.8x-17.22;麦谷蛋白添加量与△a的回归方程为:y=2.2x-1.2;麦谷蛋白添加量与△b的回归方程为:y=2.3x+11.59;麦醇溶蛋白添加量与△L的回归方程为:y=-33.571x2+81.586x-72.134;麦醇溶蛋白添加量与△a的回归方程为:y=-1208.3x4+6291.7x3-12238x2+10540x-3390.6;麦醇溶蛋白添加量与△b的回归方程为:y=-3125x4+16275x3-31664x2+27277x-8763.8。

通过对各自的回归分析,从这九张图能清楚地看出,图1~图6为直线变化,而图7~图9为曲线变化,但变化的总体趋势大体一致,且各自的拟合度均较好,说明9个回归方程均有意义。

3.3 三种蛋白对△L、△a、△b的影响的横向分析(见表4)

表4 影响的横向分析Table4 Horizontal analysis

由表4可以看出,对于面筋蛋白,横向分析△L、△a及△b的变异系数,得出△L的变异系数最大;对于麦谷蛋白,横向分析△L、△a及△b的变异系数,得出△a的变异系数最大;对于麦醇溶蛋白,横向分析△L、△a及△b的变异系数,得出△a的变异系数最大。由此可见,随着添加量的增加,面筋蛋白对面条的色泽亮度影响最大,麦谷蛋白对面条的色泽红色度影响最大,麦醇溶蛋白对面条的色泽红色度影响最大。

4 结果与讨论

随着各种蛋白的添加量的增加,面条的色泽发生了较明显的变化。对于面筋蛋白和麦谷蛋白,它们与面条的色泽呈线性变化,但是麦醇溶蛋白与之呈非线性变化,建立了一元多项式方程,说明该蛋白质含量的增加会改变面条的色泽,但是并非一直提高或一直降低各参数,只有在一定范围内,才能出现某种趋势的变化规律。

变异系数反映了单位均值上的离散程度,那么根据三种蛋白对△L、△a、△b的影响的横向分析,我们可以得出这样的结论,即面筋蛋白对面条的色泽亮度影响波动最大,麦谷蛋白和麦醇溶蛋白对面条的色泽红色度均影响波动最大。

对于面条的色泽感官评价,单考虑某一种蛋白的影响是不够的,即麦谷蛋白应与麦醇溶蛋白结合考虑,如麦谷蛋白/麦醇溶蛋白比例问题。有研究表明,蛋白含量与PPO活性呈显著正相关[12],因此推断蛋白有可能通过影响PPO活性的表达来影响面制品的色泽,但是并没有得出确切结果,因此这也是研究面条色泽影响因素的另一个方面。

[1]雷激,刘仲齐,秦文.蛋白质、淀粉、硬度和色泽与小麦面条品质的关系[J].西南农业学报,2003,16(4):122-125

[2]师俊玲,魏益民,欧阳韶辉,等.蛋白质和淀粉含量对面条品质的影响研究[J].郑州工程学院学报,2001,3(1):32-35

[3]Verbruggen I M,Veraverbeke W S.Simultaneous Isolation of Wheat High Molecular Weight and Low Molecular Weight Glutenin Subunits[J].Journal of Cereal Science,1998,28(1):25-32

[4]Oh N H,Seib P A,Ward A B,et al.NoodlesⅥ.Functional Properties of Wheat Flour Components in Oriental Dry Noodles[J].Cereal Food World,1985,30(2):176-178

[5]杨秀改.面筋蛋白与面条品质关系的研究[D].郑州:河南工业大学,2005

[6]SB/T10137-93,面条专用小麦粉[S].

[7]胡瑞波,田纪春.中国黄碱面条色泽影响因素的研究[J].中国粮油学报,2006,21(6):22-26

[8]郑刚,胡小松,李全宏,等.用色度仪和质构仪对高蛋白挂面色泽和质地的研究[J].食品工业科技,2006,27(10):99-102

[9]杨朝柱,张磊.小麦面粉白度研究进展[J].麦类作物学报,2002,22(3):74-77

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[11]李碧硕,高翔.小麦高分子量谷蛋白亚基与加工品质[M].北京:中国农业出版社,2001:57-58

[12]葛秀秀,何中虎,杨金,等.我国冬小麦品种多酚氧化酶活性的遗传变异及其与品质性状的相关分析[J].作物学报,2003,29(4):481-485

Developments in the Relationship of Gluten and Noodle Quality

LI Wei-wei,LU Qi-yu
(School of Food Science and Technology,Henan University of Technology,Zhengzhou 450052,Henan,China)

The effect of gluten,glutenin and gliadin concentration on the color of fresh noodles were analyzed.Results indicated that gluten concentration affected fresh noodles lightness,glutenin and gliadin affected fresh noodles redness.It indicated that the linear correlation between△L,△a and△b with gluten and glutenin concentration,but the non-linear correlation between△L,△a and△b with gliadin concentration.

gluten;glutenin;gliadin;fresh noodle;color

李炜炜(1982—),女(汉),在读硕士研究生,研究方向:食品资源开发与利用。

2009-11-15

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