面粉中淀粉及組分和面筋蛋白對面團粉質特性的影響

付苗苗，牛桂芬

（河南工業貿易職業學院，河南鄭州450012）

面粉中淀粉及組分和面筋蛋白對面團粉質特性的影響

付苗苗，牛桂芬

（河南工業貿易職業學院，河南鄭州450012）

采用分離重組方法，把同一品種小麥面粉中的淀粉、直鏈淀粉、支鏈淀粉和蛋白質分離，再進行重組實驗，并對實驗樣品進行面團粉質特性測定，以研究面粉中淀粉及組分、面筋蛋白對面團粉質特性的影響。結果表明，淀粉及組分均負作用于面團的粉質特性，即淀粉及組分的增加使得面團各項粉質指標都變差，而面筋蛋白則有利于面團的粉質特性，隨著面筋蛋白的添加，面團的各項粉質特性有良好的改善。

面粉；淀粉；面筋蛋白；粉質特性

小麥是世界性谷物，也是維持人類賴以生存的最寶貴資源之一。淀粉和蛋白質是小麥面粉中的兩大營養組分，與面團的流變學特性和面粉加工品質關系密切。因此研究面粉中淀粉及組分、面筋蛋白對面粉品質的影響有著極其重要的意義。以往在該領域的研究大多集中在面粉中的蛋白質對面團流變學特性的影響，而淀粉及淀粉組分作為面粉中含量最多的成分，對面團流變學特性的影響卻被忽視。此外，我國學者研究面粉品質及面團流變學特性時，主要采用的是統計分析的方法，分離重組方法的運用較少。近年來，也有一些學者采用在標準小麥粉中添加淀粉或者谷朊粉的方法來研究其對面團流變學特性的影響，但由于所添加的小麥淀粉或谷朊粉與原料小麥粉并非同源，這在一定程度上降低了研究結果的可信度。本論文的研究擬借鑒在國外應用己較為成熟的分離重組方法，即把同一品種小麥面粉中直鏈淀粉、支鏈淀粉、蛋白質分離，在進行重組實驗，以此方法來保證所有試驗樣品中的其他成分數量、質量均保持一致，剔除其他物質存在對試驗的影響，從而能更顯著、更準確地揭示淀粉、直鏈淀粉、支鏈淀粉與面筋蛋白對面粉品質的影響。論文通過該方法綜合研究面粉中的淀粉、直鏈淀粉、支鏈淀粉、面筋蛋白對面團流變學特性——粉質特性的影響，為更深入研究面團流變學特性和面粉加工品質提供一種思路，同時也為生產中的合理配粉以及面粉專用粉的生產提供理論參考。

1材料

1.1主要原料

小麥面粉：鄭州海嘉面粉有限公司，不含任何添加劑。提取小麥粉中的淀粉、直鏈淀粉和支鏈淀粉，按0%、3%、5%、7%、9%、11%、13%、15%、18%、20%的梯度添加到原面粉中進行研究；提取小麥粉中的面筋蛋白，按0%、0.5%、1%、1.5%、2%、2.5%、3%、3.5%、5%、7%、9%、11%的梯度添加到原面粉中進行研究。

1.2主要實驗試劑

無水乙醇、正丁醇、異戊醇（以上均為分析純）、標準直鏈和支鏈淀粉：Sigma公司。

1.3主要儀器

BCD-241冷藏冷凍箱：河南新飛電器有限公司；TGL-16G臺式高速離心機：湖南星科科學儀器有限公司；2100型自動面筋洗滌儀：Parton公司；E型布拉班德粉質儀：東方弗得技術有限公司。

2方法

2.1面粉組分的分離

2.1.1面筋蛋白和淀粉的分離制備

淀粉提取：根據離心分離法來進行提取分離。取一定量的面粉，加適量的水揉成面團，用保鮮膜包裹靜置20 min，水洗面團，將淀粉漿過200目篩，棄去細碎面筋，然后對淀粉漿離心（4 000 r/min，15 min）。倒掉上清液，小心刮去最上層淡黃色物質，棄去，收集下層淀粉，用95%的乙醇進行抽濾洗滌，然后將淀粉放入白色搪瓷盤中，置于電熱鼓風干燥箱恒溫（40℃）干燥，烘干后即為自制小麥淀粉［1］。

面筋蛋白的分離制備：參照Oh等（1985）［2］所采用的方法，并稍加改動。稱取150 g面粉于不銹鋼和面盆中，加入80 mL蒸餾水，用手充分揉成面團后，放到盛有200 mL蒸餾水的2 L大燒杯中，靜置20 min。然后用手輕輕揉洗，揉洗過程中盡量保持面團完整。再經過一系列蒸餾水揉洗（300 mL×2次，150 mL×2次，100 mL×4次，75 mL×4次和50 mL×6次）將面筋蛋白組分分離出來。將面筋組分真空冷凍干燥。凍干后在研缽中磨碎，過100目篩。

2.1.2直鏈淀粉和支鏈淀粉的分離提取及純化

根據正丁醇提取分離直鏈、支鏈淀粉的方法，略做改動：稱取40 g粉碎過380 μm篩的淀粉樣品放入1 000 mL的燒杯中，加入3 mL～4 mL的乙醇和蒸餾水，使樣品濕潤，再加入蒸餾水400 mL，0.5 mol/L的NaOH溶液300 mL，在沸水浴中進行加熱攪拌，加熱時間為淀粉糊由黏稠變清即可，大約20 min～25 min。冷卻后在8 000 r/min下離心20 min，除去未分散的殘渣（沉淀部分）。用2 mol/L的HCl溶液中和離心液，并加入240 mL 1∶1（體積比）乙醇-異戊醇混合液。在80℃水浴中加熱攪拌10 min，冷卻至室溫，移入冰箱靜置24 h，再在8 000 r/min下離心20 min，沉淀物即為粗直鏈淀粉，離心液為粗支鏈淀粉溶液，分別收集備用。

將沉淀物即粗直鏈淀粉全部轉移到裝有被丁醇飽和的500 mL水的1 000 mL燒杯中，在沸水浴中加熱溶解，通過玻璃纖維濾去少量不溶物，冷卻至室溫，2℃～4℃下放置24 h，8 000 r/min下離心20 min，沉淀物再溶于被丁醇飽和的500 mL水中，再按上述操作純化2次。最后沉淀物用砂芯漏斗抽濾，用無水乙醇洗滌沉淀2次～3次。在室溫干燥后，再放入烘箱內在70℃～80℃下烘干，即得直鏈淀粉純品。

將第一步中的離心液（粗支鏈淀粉）收集在分液漏斗中靜置，離心液分三層，取下層乳膠體溶液，加130 mL 1∶1（體積比）丁醇-異戊醇混合液，在80℃水浴中加熱攪拌10 min，冷卻至室溫，移入冰箱于2℃～4℃下放置48 h，再在8 000 r/min下離心20 min，去除沉淀物。在離心液中按體積2倍量加入無水乙醇，于4℃靜置24 h，棄去上清液，將沉淀物在溶于熱的500 mL 0.5 mol/L的NaOH溶液中，離心，棄去沉淀，再在離心液中按體積的2倍量加入無水乙醇，按上述操作純化2次。最后用無水乙醇脫水，砂芯漏斗抽濾，以無水乙醇洗滌沉淀，在室溫下自然干燥，再放入烘箱內再在70℃～80℃下烘干，即得支鏈淀粉純品。

2.2面團粉質特性的測定

按照AACC54-21方法進行測定。

粉質特性參數主要有吸水率（AB），穩定時間（ST），形成時間（DT），弱化度（W），粉質質量指數（FQN）。

3結果與分析

3.1直鏈淀粉對面團粉質特性的影響

添加直鏈淀粉的面粉粉質特性的測定結果見表1。用SPSS數據處理軟件處理得到直鏈淀粉添加量與面粉粉質特性指標之間的相關性分析見表2。

表1　直鏈淀粉添加量與面粉粉質特性的關系Table 1The relationship between the amount of amylose and the quality of flour

表2　直鏈淀粉添加量與面粉粉質特性的相關性分析Table 2Analysis of the correlation between the amount of amylose and the quality of flour

從表1、表2中可以看出，隨著面粉中直鏈淀粉添加量的增加，面團的吸水率、形成時間、穩定時間、粉質質量指數都呈現出明顯下降的趨勢，相關性分析得到的相關系數分別為-0.872、-0.845、-0.824、-0.980，與直鏈淀粉含量呈現出極顯著負相關關系。弱化度隨著直鏈淀粉含量增加出現了明顯上升的趨勢，相關性分析得到的相關系數為0.845，呈現出極顯著正相關關系。

3.2支鏈淀粉對面團粉質特性的影響

添加支鏈淀粉的面粉粉質特性的測定結果見表3。用SPSS數據處理軟件處理得到支鏈淀粉添加量與面粉粉質特性指標之間的相關性分析見表4。

表3　支鏈淀粉添加量與面粉粉質特性的關系Table 3The relationship between the amount of branched chain starch and flour quality characteristics

表4　支鏈淀粉添加量與面粉粉質特性的相關性分析Table 4Correlation analysis between the amount of branched chain starch and flour quality characteristics

從表3、表4中可以看出，隨著面粉中支鏈淀粉添加含量的增加，面粉粉質特性參數的吸水率、形成時間、穩定時間、粉質質量指數、都出現了明顯下降的趨勢，相關性分析得到的相關系數分別為-0.903、-0.972、-0.951、-0.953，與支鏈淀粉含量呈現出極顯著負相關關系。弱化度隨著支鏈淀粉含量增加出現了明顯上升的趨勢，相關性分析得到的相關系數為0.796，呈現出極顯著正相關關系。

3.3淀粉對面團粉質特性的影響

添加淀粉的面粉粉質特性的測定結果見表5。用SPSS數據處理軟件處理得到淀粉添加量與面粉粉質特性指標之間的相關性分析見表6。

表5　淀粉添加量與面粉粉質特性的關系Table 5The relationship between the amount of starch and the quality of flour

表6　淀粉添加量與面粉粉質特性的相關性分析Table 6Correlation analysis between the amount of starch and flour quality characteristics

從表5、表6中可以看出，隨著面粉中淀粉添加量的增加，面粉粉質特性參數的吸水率、形成時間、穩定時間、粉質質量指數、都出現了明顯下降的趨勢，相關性分析得到的相關系數分別為-0.852、-0.872、-0.868、-0.981，與淀粉含量呈現出極顯著負相關關系。弱化度隨著淀粉含量增加出現了明顯上升的趨勢，相關性分析得到的相關系數為0.841，呈現出極顯著正相關關系。

3.4面筋蛋白對面團粉質特性的影響

添加面筋蛋白的面粉粉質特性的測定結果見表7。用SPSS數據處理軟件處理得到面筋蛋白添加量與面粉粉質特性指標之間的相關性分析見表8。

表7　面筋蛋白添加量與面粉粉質特性的關系Table 7The relationship between gluten protein addition and flour quality characteristics

表8　蛋白添加量與面粉粉質特性的相關性分析Table 8Correlation analysis of protein content and flour quality characteristics

從表7、表8中可以看出，隨著面粉中面筋蛋白添加量的增加，面粉粉質特性參數的吸水率、形成時間、穩定時間、粉質質量指數、都出現了明顯上升的趨勢，相關性分析得到的相關系數分別為0.970、0.970、0.864、0.779，與面筋蛋白含量呈現出極顯著正相關關系。弱化度隨著面筋蛋白含量增加出現了明顯下降的趨勢，相相關性分析得到的相關系數為-0.929，呈現出極顯著負相關關系。

4討論

根據表1、表3、表5中顯示的測定結果，把直鏈淀粉、支鏈淀粉、淀粉與面粉粉質特性參數的之間的關系進行線性分析，結果見圖1、圖2、圖3、圖4、圖5。

圖1　直、支鏈淀粉、淀粉添加量與吸水率的關系Fig.1The relationship between amylose，branched chain starch，starch content and water absorption

圖2　直、支鏈淀粉、淀粉添加量與形成時間的關系Fig.2The relationship between amylose，branched chain starch，starch addition amount and time of formation

圖3　直、支鏈淀粉、淀粉添加量與穩定時間的關系Fig.3The relationship between amylose，branched chain starch，starch addition amount and stable time

圖4　直、支鏈淀粉、淀粉添加量與弱化度的關系Fig.4The relationship between amylose，branched chainstarch，starch addition amount and the degree of weakening

圖5　直、支鏈淀粉、淀粉添加量與粉質質量指數的關系Fig.5The relationship between amylose，branched chain starch，starch content and quality index of powder

通過圖1、圖2、圖3、圖4、圖5可以看出，所測定的樣品中隨著直、支鏈淀粉、淀粉添加量的增加，面團的吸水率明顯下降，總體下降的程度是支鏈淀粉＞淀粉＞直鏈淀粉。面團的形成時間明顯下降，總體下降的程度是直鏈淀粉＞淀粉＞支鏈淀粉。面團的穩定時間也明顯下降，總體下降趨勢是支鏈淀粉＞淀粉＞直鏈淀粉。面團的弱化度則明顯上升，總體上升的趨勢是直鏈淀粉＞淀粉＞支鏈淀粉。面粉的粉質質量指數明顯下降，總體的下降的趨勢是支鏈淀粉＞淀粉＞直鏈淀粉。

由于試驗所用的一些樣品中蛋白含量和質量是固定的，因此，試驗結果可表明淀粉對面團的粉質特性起負作用，即淀粉的增加使得面團各項粉質指標均變差。隨著淀粉含量的增加，面粉中的面筋蛋白則相應減少，由于淀粉的吸水量僅是自身重量的0.5倍左右，遠遠小于蛋白質，所以添加直、支鏈淀粉、淀粉面團的吸水率都有所下降。但由于淀粉具有比面筋蛋白更快的吸水速度，因此無論增加淀粉還是淀粉組分，都會加速面團的吸水速度，使得面團的形成時間降低。在和面的過程中，淀粉易吸水膨脹，與部分吸水的面筋蛋白一起形成網絡，在不斷攪拌的過程中，隨著水分子不斷的重新分配，另外一些原來吸水不足或未吸水的面筋蛋白會進一步擴展，能彌補一些被剪切破壞的面筋網絡，同時吸水膨脹的淀粉具有一定的黏著力，有利于面筋的穩定性，但是隨著淀粉的含量的增加，淀粉含量相對變高，不同程度上稀釋了面筋網絡的結構，降低了面團中能形成面筋結構的面筋蛋白的相對含量，面筋不足夠形成充分的網絡，出現面團穩定時間降低，加速了面團的弱化，從而導致粉質質量指數下降的結果。

另外，由實驗可知，支鏈淀粉和直鏈淀粉對面團的粉質特性影響有所不同，因為直鏈淀粉的顆粒小，支鏈淀粉相對顆粒大，同樣含量的直鏈淀粉比支鏈淀粉的接觸到水的面積更大，增大了吸水量，所以添加直鏈淀粉面團吸水率比支鏈淀粉相對較高。同時因為支鏈淀粉顆粒大，阻礙了面團中面筋蛋白吸水，所以導致了面團的形成時間比顆粒小的直鏈淀粉的形成時間相對長。直鏈淀粉顆粒中排列有序的大分子鏈使得水分子不容易進入分子顆粒內部，使得顆粒潤濕膨脹較難，支鏈淀粉晶體結構不太緊密，水分子容易滲透到支鏈分子顆粒內部，使得顆粒潤濕膨脹，因此和直鏈淀粉相比，增加了面團的穩定時間，減少了面團的弱化度，增加了面團的粉質質量指數。而添加淀粉所出現的情況基本上是二者共同作用的結果，在上圖所顯示的曲線基本上介于直鏈淀粉和支鏈淀粉之間。

根據表7測定的結果，面筋蛋白添加量和面團的吸水率、形成時間、穩定時間、弱化度，粉質質量指數進行線性分析，得到結果見圖6、圖7、圖8所示。

圖6　面筋蛋白添加量與吸水率及粉質質量指數的關系Fig.6The amount of gluten protein and water absorption and quality of powder Exponential relationship

圖7　面筋蛋白添加量與形成、穩定時間的關系Fig.7The relationship between the amount of gluten protein and the formation and stability of the protein

圖8　面筋蛋白添加量與弱化度的關系Fig.8The relationship between the amount of gluten protein and the degree of weakenin

由圖6、圖7、圖8可知，隨著面團中的面筋蛋白含量的增加，面團的吸水率、形成時間、穩定時間、粉質質量指數總體上都出現了上升的趨勢，弱化度出現了下降的趨勢。這說明面筋蛋白有利于面團的粉質特性。面團的吸水主要是面團中面筋蛋白決定的，隨著面筋蛋白含量的增加，面團的吸水率相應增加。面筋是由麥谷蛋白和醇溶蛋白分子結合而行成的網絡結構，可以將淀粉粒包裹其中。當將面筋蛋白加入面粉攪拌成團以后，可與面粉中的面筋相互作用連成一體，形成規模更大、功能更強的網絡結構，從而增加了面團的形成時間和穩定性，降低了面團的弱化度，提高了面團的粉質質量指數［3］。

5結論

本文運用分離重組的方法，研究了淀粉及組分和面筋蛋白對面團粉質特性的影響。結果表明：淀粉及組分均負作用于面團的粉質特性，即淀粉及組分的增加使得面團各項粉質指標均變差，而面筋蛋白則有利于面團的粉質特性，隨著面筋蛋白的添加，面團的各項粉質特性有良好的改善。

［1］顧正彪，王良東.小麥A淀粉和B淀粉的比較［J］.中國糧油學報，2004，19（6）:27-30

［2］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

［3］何承云，林向陽，鄭丹丹.淀粉和面筋蛋白對面團流變特性的影響［J］.農產品加工，2006（9）:36-37

The Influence of Starch and Composition and Gluten Protein on Silty Properties of Dough

FU Miao-miao，NIU Gui-fen
（Henan Industry and Trade Vocational College，Zhengzhou 450012，Henan，China）

Separation and recombination method were used，the starch，amylose，branched chain starch and protein were separated in same wheat flour，then carry out experiments of recombinant，and determinated the powder quality parameters of the samples.The influence of starch and composition and gluten protein on rheological properties was studied.The results showed that，the starch and its composition were disadvantageousto the powder character of the dough，while gluten protein was favorable for the flour properties of dough.

flour；starch；gluten protein；silty properties

10.3969/j.issn.1005-6521.2015.16.008

2015-06-17

付苗苗（1981—），女（漢），講師，碩士研究生，研究方向：糧油加工與食品品質。