菊粉对苦荞麦流变学特性改善作用的研究

2013-09-05马越谢国莉陈红梅苑函

食品研究与开发 2013年7期

马越，谢国莉，陈红梅，苑函

（北京电子科技职业学院，北京 100029）

菊粉又名菊糖，在很多植物中存在，菊苣和菊芋是生产菊粉的主要来源。它是由果糖经β（1→2）糖苷键连接而成的线性直链多糖，末端常带有一个葡萄糖，聚合度为 3～60。其中，聚合度较低时（DP=3～9）则称为低聚果糖。菊粉不被人体消化吸收，是一种优质可溶性膳食纤维，同时还是一种天然的油脂替代品，可在不加或少加脂肪的条件下，依然良好保持食品原有的质构和口感[1]。此外，菊粉特殊的生理功能对人体是非常有益的，例如：菊粉具有低热量值，可预防肥胖症；可调节血糖水平、改善血脂状况，制做降糖、降脂食品；还调节肠道菌群、抑制有毒发酵产物；促进钙、镁、铁等矿物质的吸收等[2]。目前，菊粉作为一种优质的功能性食品基料广泛应用于医药保健业、食品工业等领域[3]。

苦荞麦又称鞑靼荞麦，品质较差，略有苦味，但其营养成分丰富，粗蛋白、粗脂肪、粗纤维、VB1、VB2以及镁铁含量均高于小麦粉，特别是富含黄酮类物质，其中芦丁含量高达1.08%～6.6%[4]，因此降血糖、降血脂效果显著，可开发制作降糖、降脂食品。但因其不含面筋性蛋白质，加工性能差，需要添加辅料或添加剂以改善其流变学特性[5]。本实验尝试用菊粉改善苦荞麦的粉质特性。

1 材料与方法

1.1 试验材料

1.1.1 试验原辅料

苦荞粉：赤峰市乡野田有限公司，产自内蒙赤峰；菊粉：山东产玉梅花牌；蒸馏水：北京电子科技职业学院生物制药实验室自制。

1.1.2 试验设备、仪器

810104型电子粉质仪：德国Brabender公司生产；电子台秤：上海力衡仪器仪表有限公司；温度计：江苏常州市瑞明仪表厂。

1.2 试验方法

1.2.1 粉质参数的测定

面团（混合面粉团）粉质特性是面团和面特性分析的重要指标。测定依据GB/T 14614－2006《小麦粉面团的物理特性吸水量和流变学特性的测定粉质仪法》，采用恒定面粉（即待测物）重量法测定。

每个样品平行做3次，在误差允许范围内取平均值。

1.2.2 制粉（苦荞粉与菊粉混合比例的确定）

由于苦荞粉的粉质特性较差，本实验采用添加菊粉的方法来改善其粉质特性。添加菊粉的比例为5%、10%、15%、20%以及25%。即以混合粉300 g为基准添加，将两种粉混合均匀后过筛备用。

2 结果与分析

2.1 苦荞粉的粉质特性

按粉质特性测定方法测定苦荞粉的粉质特性（见图1）。苦荞粉粉质特性参数见表1苦荞粉主要粉质参数。

图1 苦荞粉粉质曲线Fig.1 Buckwheat farinograph curve

表1 苦荞粉主要粉质参数Table 1 Main farinograph parameters of buckwheat

由表1可以看出，由于苦荞粉不含面筋性蛋白质，无吸水膨胀作用，因此面团中无面筋的网络结构形成，苦荞粉面团形成时间、稳定时间均极短，而耐揉指数却很大，说明苦荞粉面团无筋力、稳定性差、加工性差，不宜单独作为原料加工焙烤食品使用。

2.2 菊粉对苦荞粉粉质特性的影响

分别将菊粉按照5%、10%、15%、20%及25%的比例与苦荞粉混合，按粉质曲线测定方法测定混合面团的粉质特性。由混合面团的粉质曲线可得出，不同菊粉添加量的苦荞面团的粉质参数，见表2不同菊粉添加量的苦荞面团的粉质参数。

表2 不同菊粉添加量的苦荞面团的粉质参数Table 2 Farinograph parameters of buckwheat dough with different adding amounts of inulin

加入菊粉后，面团的粉质特性有明显改变。总的变化趋势见图2菊粉对苦荞面团吸水率的影响；图3菊粉对苦荞面团形成时间的影响；图4菊粉对苦荞面团稳定时间的影响；图5菊粉对苦荞面团耐揉指数的影响。

图2 菊粉对苦荞面团吸水率的影响Fig.2 Influence of inulin on water-absorption rate of buckwheat dough

图3 菊粉对苦荞面团形成时间的影响Fig.3 Influence of inulin on the forming time of buckwheat dough

图4 菊粉对苦荞面团稳定时间的影响Fig.4 Influence of inulin on settling time of buckwheat dough

图5 菊粉对苦荞面团耐揉指数的影响Fig.5 Influence of inulin on mixing tolerance index of buckwheat dough

由图2～图5可以看出，苦荞面团的粉质特性发生了改变。总体分析：随着菊粉添加量（在试验范围内）的增加，苦荞-菊粉混合面团的吸水率逐渐下降，面团形成时间及稳定时间逐渐延长，面团的耐揉指数逐渐降低，说明面团的筋力和强度均得到提高；而当菊粉添加量达到20%时，面团的形成时间、稳定时间达到最高，耐揉指数达到最低，之后变化不大，说明当菊粉添加量为20%时，对苦荞面团粉质特性的改善最大，面团的筋力和强度最大。

菊粉溶液在高浓度时可具备胶体特性，剪切后形成离子胶体网状结构，获得的胶体的强度取决于菊粉的浓度、总干物质含量和剪切系数，大量的水被网状结构固定，保证了胶体长时间物理稳定性[1]。当菊粉混合在苦荞麦粉中加水搅拌时，菊粉之间的氢键被破坏，菊粉吸水膨胀形成网状结构[6]，网状之间填充着分散的淀粉等颗粒，此时菊粉起到了类似面筋性蛋白质的作用，使得面团具有强度及黏弹性。当菊粉的质量分数逐渐增大时，大量析出的菊粉分子会相互缠绕形成更加致密、更加稳定的凝胶网状结构，因此，随着菊粉添加量（质量分数）的增大，苦荞麦-菊粉面团的形成时间、稳定时间逐渐延长，耐揉指数逐渐降低，即面团的强度与筋力也逐渐增强。而当菊粉添加量＞20%时，菊粉凝胶状态即从半固体状态向固体状态转变，造成面团的流变学特性变差，因此，菊粉添加量大于20%后，面团的粉质特性没有明显改变。