胡建辉,沈建霞,张 蕾,杨杏敏

(青岛农业大学园艺学院,山东青岛 266109)

茶多酚对两种类型面团流变特性的影响

胡建辉,沈建霞,张 蕾,杨杏敏

(青岛农业大学园艺学院,山东青岛 266109)

本实验分别将茶多酚按照0%、0.9%、1.8%、2.7%的比例添加到低筋面粉和高筋面粉中,采用粉质仪和拉伸仪法,研究茶多酚添加对面团流变特性的影响。结果表明,随着茶多酚添加量的增加,面团吸水率均降低,低筋面粉面团形成时间变化不明显,而高筋面粉面团形成时间缩短；添加0.9%茶多酚的面团,稳定时间均显著延长,抗拉伸阻力增加,弱化度下降,低筋面粉面团延展度降低,而高筋面粉面团延展度变化不大；而添加1.8%和2.7%茶多酚的面团稳定时间显著降低,弱化度显著增加,抗拉伸阻力和延展度均降低。综上所述,面粉中添加少量的茶多酚(0.9%),面团的耐揉性、筋力增强,低筋面粉面团可塑性变差,高筋面粉面团可塑性变化不大；而茶多酚添加量较大(1.8%、2.7%)时,两种类型面粉面团的耐揉性、筋力及可塑性均变差。

茶多酚,面粉,粉质特性,拉伸特性

茶多酚是绿茶中的主要活性物质,是一种天然抗氧化剂,具有抗肿瘤、抗氧化、降血压、降血脂、杀菌抑菌等多种独特功效[1-2]。王丽滨曾将绿茶粉应用于蛋糕加工,结果表明,添加绿茶粉对室温下保存的蛋糕中的微生物有一定的抑制作用,添加4%的茶粉即可产生较好的抑菌效果,可以有效延长蛋糕的货架期[3]。Lu等的研究表明绿茶粉中含有大量儿茶素,具有很好的抗氧化活性,可作为具有抗氧化功能的保健食品进行开发[4]。前期我们的研究发现,绿茶粉对面团流变性的影响与茶多酚存在很大的相关性[5-6]。茶多酚应用于食品加工,能够有效延长食品贮存期,提高食品的保健价值。将多酚类物质添加到烘焙面制品中,多酚类与面粉中的蛋白质、多糖发生结合,面粉中的面筋蛋白、非淀粉多糖的组成结构势必会发生变化,从而影响到面团的流变性及烘焙面制品的品质。面团的结构和性质,特别是流变学特性直接影响到面包等制成品的品质,对食品加工来说都非常重要。姜丽君指出单宁酸对小麦面粉的强筋机理不是通过氧化自由巯基成二硫键,而是其自身的羟基与小麦粉中面筋蛋白和非面筋蛋

表1 茶多酚含量及组成Table 1 The content and composition of tea polyphenols

白的自由氨基结合,以此促进面筋蛋白中产生交联,使小麦粉蛋白质的网络结构紧密,从而提高面粉的筋力[7]。张立也指出单宁酸的强筋机理很可能与单宁酸、面筋蛋白间形成的氢键有关[8]。植物多酚大多具有多个酚羟基的特殊结构,赋予它一系列独特的化学性质,其中植物多酚与蛋白质的结合是其最重要的特性之一。作为绿茶中含量最多的一类水溶性多元酚混合物,茶多酚(TPs)对面粉的强筋机理可能与此有关。本实验分别将茶多酚添加到低筋小麦粉和高筋小麦粉中,研究茶多酚对两种类型面团粉质特性和拉伸特性的影响,研究结果可为功能性烘焙食品配料——茶多酚在烘焙面制品中的推广应用提供科学的理论依据。

1 材料与方法

1.1 材料与仪器

美玫低筋粉 江苏南顺食品有限公司；神象高筋粉 郑州海嘉食品有限公司；茶多酚 湖南金农生物资源股份有限公司。

JFZD 型电子式粉质仪、JMLD150面团拉伸仪 北京东方孚德技术发展中心。

1.2 实验方法

1.2.1 基本成分测定 小麦粉及茶多酚水分含量测定采用烘箱法测定；茶总酚含量及儿茶素组成采用GB/T8313-2008(茶叶中茶多酚和儿茶素类含量的检测方法)测定。

1.2.2 粉质实验 分别添加0(对照)、0.9%、1.8%和2.7%(茶多酚在小麦粉中的含量)茶多酚(水分含量3.45%)于实验所用的美玫低筋粉(水分含量13.53%)和神象强筋粉(水分含量13.86%)中,每个处理做三次重复取平均值。根据GB/T14614-2006进行,粉质仪定温和校正后,称取质量相当于300g水分含量14%(质量分数)的小麦粉或茶多酚-小麦混合粉实验样品,精确至0.1g；将实验样品全部倒入揉混器中,盖好盖,打开搅拌开关,边搅拌边快速加入适量的蒸馏水,实验样品在粉质仪中加水揉和,随着面团形变,其稠度不断变化,阻力随之变化,程序自动记录阻力随时间的变化关系,并得到各项数据及粉质曲线。

吸水量:与最大稠度为500FU相对应的校正加水量,由最大稠度在480FU至520FU之间的揉混实验得出。面团形成时间:以从加水点起,至粉质曲线到达最大稠度后开始下降的时刻点的时间间隔表示面团形成时间。面团稳定时间:以粉质曲线的上边缘首次与500FU标线相交至下降离开500FU标线两点之间的时间差值表示稳定性,此数值可表示小麦粉的耐搅拌特性。弱化度:从面团达到最大稠度值,到继续搅拌12min(GB/ISO标准)后,粉质图中线的衰减值的大小。粉质质量指数:沿时间坐标从加水点开始至中线最大稠度衰减30FU点时的时间值乘以10来评价。

1.2.3 拉伸实验 根据粉质实验结果,分别添加0(对照)、0.9%、1.8%、2.7%茶多酚于实验所用的低筋粉和高筋粉中,每个处理做三次重复取平均值。根据GB/T 14615-2006规定,按照测得的小麦粉吸水率加入300g水分含量为14%的小麦粉或茶多酚-小麦混合粉实验样品,在粉质仪揉面钵中加入适量盐水揉和成面团后,准确称取150g面团在拉伸仪恒温发酵醒面,接着将装有面团的夹具置于测量系统托架上,启动开关记录拉伸时的各种数据,每个面团分别在发酵45、90、135min后拿出测试一次,得出不同醒面时间的拉伸曲线。拉伸能量:指拉伸曲线所包围的面积,单位为cm2,延伸度:指从拉面钩接触面团开始至面团被拉断,拉伸曲线横坐标的距离,单位为mm。拉伸阻力:指拉伸开始至延伸度为50mm处的EU值。最大拉伸阻力:指拉伸曲线中最大EU值。拉伸比:拉伸阻力与延伸度比值。最大拉伸比:最大拉伸阻力与延伸度比值。

1.2.4 数据分析 对于粉质和拉伸实验所得数据运用Excel 2003和DPS 7.05进行分析。

2 结果与分析

2.1 茶多酚的组成

本研究用到的茶多酚组成成分如表1所示。其中茶多酚含量达到99.23%,EGCG含量51.87%,咖啡碱含量0.18%,符合食品添加剂茶多酚的技术要求。

2.2 茶多酚对面团粉质特性的影响

2.2.1 茶多酚对低筋面粉粉质特性的影响 由表2可知,随着茶多酚添加量的增加,面团吸水量降低,形成时间有所缩短,但形成时间变化不明显。对于面团稳定时间,0.9%添加量的面团的稳定时间增长明显,比对照面团的时间增加了2.8min,而1.8%和2.7%添加量面团的稳定时间显著缩短,比对照面团的稳定时间减少了2.4min。对于面团弱化度,添加0.9%茶多酚的面团比对照面团的弱化度减少了88FU,添加1.8%茶多酚的面团比对照面团的弱化度增加了53FU,添加2.7%茶多酚的面团比对照面团的弱化度增加了20FU。稳定时间代表面团的耐搅性和面筋筋力强弱,面团稳定时间长,面筋筋力强；弱化度代表面团搅拌后面筋变弱的程度。由此可知,添加0.9%茶多酚,面团的耐揉性和强度比对照有所增加,面团对机械搅拌的承受能力增加,面筋强度增加；而随着茶多酚添加量的进一步增加(1.8%、2.7%),面团的耐揉性和强度,面团对机械搅拌的承受能力,面筋强度均比对照降低。这表明,较低茶多酚添加量使得低筋粉面团面筋强度增强,不适合添加到面筋强度要求低的面制品(如糕点、饼干)中。

表2 茶多酚不同添加量低筋粉面团粉质特性参数结果Table 2 The results of farinograph properties of low gluten wheat dough by adding tea polyphenols

注:同一列数值后不同小写字母表示差异达5%显著水平,表3同。

表3 茶多酚不同添加量高筋粉面团粉质特性参数结果Table 3 The results of farinograph properties of high gluten wheat dough by adding tea polyphenols

表4 茶多酚不同添加量低筋粉面团拉伸特性参数结果Table 4 The results of extensograph properties of low gluten wheat dough by adding tea polyphenols

注:GTP表示green tea polyphenols的缩写,各醒发时间同一列数值后不同小写字母表示差异达5%显著水平,表5同。

2.2.2 茶多酚对高筋面粉粉质特性的影响 由表3可知,随着茶多酚添加量的增加,面团吸水量降低,形成时间缩短。对于面团稳定时间,0.9%添加量的面团的稳定时间显著延长,比对照面团的时间增加了7.9min,而1.8%和2.7%添加量面团比对照面团的稳定时间分别减少了3.5和3.2min。对于面团弱化度,0.9%茶多酚添加量的面团弱化度比对照面团降低了96FU,1.8%茶多酚添加量的面团弱化度比对照面团增加了13FU,2.7%茶多酚添加量的面团弱化度比对照面团增加了17FU。面团稳定时间长,面团发酵过程中保持CO2气体的能力较强,制作的面包比容大。弱化度代表面团搅拌后面筋变弱的程度,弱化度大面团变软发黏,不易加工且面粉烘焙质量不佳。由此可知,添加0.9%茶多酚,面团的耐揉性和强度显著增加,面团对机械搅拌的承受能力增强,面筋强度增加；而添加量为1.8%和2.7%时,面团的耐揉性和强度,面团对机械搅拌的承受能力,面筋强度比对照均降低。这表明,适量添加茶多酚可有效提高面粉的粉质特性,面团面筋强度增强,粉质质量指数增加,适合添加到面筋强度要求高的面制品(如面包)中。

2.3 茶多酚对面团拉伸特性的影响

2.3.1 茶多酚对低筋面粉拉伸特性的影响 由表4可知,面团醒发45min,茶多酚添加量为0.9%时,拉伸阻力变化不大,添加量为1.8%、2.7%时,拉伸阻力下降明显,而拉伸能量、延伸度均比对照减小,且随着茶多酚添加量的增加而减小。面团醒发90、135min,茶多酚添加量为0.9%时,拉伸阻力显著增加,添加量为1.8%、2.7%时,拉伸阻力下降明显,而拉伸能量、延伸度均比对照减小。面团的延伸性表示面团的可塑性,面团抗延伸阻力表示面团的强度和筋力,拉伸比反映面团的机械特性,拉伸面积代表了面团从拉伸到拉断为止所需要的总能量。由此可知,茶多酚添加量为0.9%时,面团抗拉伸能力、拉伸比增加,表明茶多酚的添加使得该面团的筋力增强,延展性减小。随着茶多酚添加量进一步增加(1.8%、2.7%),延展性下降更加明显。

表5 茶多酚不同添加量高筋粉面团拉伸特性参数结果Table 5 The results of extensograph properties of high gluten wheat dough by adding tea polyphenols

这表明,茶多酚的添加使得面团延展性减小,面团面筋网络的膨胀能力下降,可塑性变差；同时较低茶多酚添加量使得低筋粉面团面筋强度增强,这与粉质数据结果一致。低筋面粉主要用于制作糕点、饼干,要求面粉筋力弱,因此,茶多酚的添加可能导致糕点、饼干品质的下降,使得糕点、饼干质地过硬,体积减小。

2.3.2 茶多酚对高筋面粉拉伸特性的影响 由表5可知,面团醒发45、90、135min,茶多酚添加量为0.9%时,拉伸能量及拉伸阻力均显著高于对照,延伸度变化不大；添加量为1.8%、2.7%时,拉伸能量、拉伸阻力及延伸度均小于对照。面团的延伸性表示面团的可塑性,面团抗延伸阻力表示面团的强度和筋力,拉伸比反映面团的机械特性,拉伸面积代表了面团从拉伸到拉断为止所需要的总能量。由此可知,茶多酚添加量为0.9%时,茶多酚提高了面筋的抗拉伸能力,增加了面团的筋力,面团在烘烤过程中保留CO2的能力增强,延展性变化说明小麦粉面筋网络的膨胀能力,面团的可塑性变化不大,非常适合添加到对面筋强度要求高的面制品(如面包)中,或者用于提高中高筋面粉的筋力。添加量为1.8%、2.7%时,高筋粉的拉伸特性下降,可塑性均下降,面团的筋力、面团保留CO2气体能力弱,气体在面团组织内易形成大气泡或从面团表面逸出,不利于对面筋强度要求高的面制品(如面包)的制作。

3 讨论与结论

本实验中添加0.9%茶多酚使得低筋面粉的筋力增强,可塑性变差,这势必会导致蛋糕品质的下降；而茶多酚添加量为1.8%和2.7%时,面团的可塑性下降明显,也不利于蛋糕品质的形成。Lee & Lin曾对GABA茶对戚风蛋糕品质的影响进行研究,结果显示GABA茶的添加延长了蛋糕的货架期,然而蛋糕面糊的黏度增加,蛋糕的体积减小,硬度增加[9]；我们之前的研究也显示绿茶粉的添加同样使得蛋糕体积减小,硬度增加,这与茶多酚对低筋面粉面团流变特性的影响结果一致。因此,用于制作口感柔软、组织疏松的蛋糕、饼干、花卷等的低筋面粉中不适宜添加茶多酚。本实验中添加0.9%茶多酚使得高筋面粉的筋力增强,可塑性变化不大,有利于面包品质的形成；而茶多酚添加量为1.8%和2.7%时,面团的可塑性下降明显,制作容易裂纹。文海涛曾将绿茶提取物添加到面包中,结果表明,添加不同浓度绿茶提取物的面包,能在一定程度上改善面包的质量,如面包体积明显增大,面包内部结构更为疏松[10]。这与茶多酚对高筋面粉面团流变特性的影响结果一致。因此,茶多酚可适量添加到对面粉面筋强度要求高的面制品中。综上所述,适量添加茶多酚可使面粉的面筋强度增强。

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Effect of tea polyphenols on the rheological propertiesof two kinds of dough

HU Jian-hui,SHEN Jian-xia,ZHANG Lei,YANG Xing-min

(College of Horticulture,Qingdao Agricultural University,Qingdao 266109,China)

Green tea polyphenols was incorporated in high and low gluten wheat flour at 0%,0.9%,1.8% and 2.7% levels and the dough rheological properties were determined using farinograph and extensograph. Water absorption for two kinds of wheat flour decreased,the change of dough development time for low gluten wheat flour was not obvious,but dough development time for high gluten wheat flour shortened with the increase of tea polyphenols levels. For dough incorporated at 0.9% tea polyphenols,dough stability decreased,resistance to extension significantly increased,weakening degree index obviously decreased for the two kinds of wheat flour,extensibility for low gluten wheat flour decreased,but the change of extensibility for high gluten wheat flour was little. For dough incorporated at 1.8% and 2.7% tea polyphenols,dough stability,resistance to extension,extensibility all decreased,and weakening degree index increased for the two kinds of wheat flour. In conclusion,mixing tolerance,gluten strength for two kinds of wheat flour increased,dough plasticity for low gluten wheat flour reduced,but the change for high gluten wheat flour is not obvious for wheat flour incorporated at lower level tea polyphenols(0.9%);however,mixing tolerance,gluten strength,dough plasticity all reduced for two kinds of wheat flour incorporated at higher level tea polyphenols(1.8%,2.7%).

tea polyphenols;wheat flour;farinograph properties;extensograph properties

10.13386/j.issn1002-0306.2015.03.051

2014-06-25

胡建辉(1981-)，男，博士，讲师，主要从事茶的综合利用研究。

山东省高等学校科技计划项目(J13LF04)；青岛农业大学大学生科技创新项目及校高层次人才基金(631020)资助。

TS213.2

A

1002-0306(2015)03-0285-04