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'中国科技论文在线http://www.paper.edu.cn#不同面筋蛋白组分对面包品质的影响11111,2**杨天一，姚晓丹，吴雪莹，吴凤凤，徐学明（1.江南大学食品学院，无锡214122；52.江苏省食品安全与质量控制协同创新中心，无锡214122）摘要：将谷朊粉，提取的麦谷蛋白，麦醇溶蛋白分别添加到面包中，以面包比容为评价指标，研究其对面包品质的影响。实验结果表明，三者均能提高面包比容，且在1.5%的添加量下，麦谷蛋白和谷朊粉的改善效果相当。将麦谷蛋白与麦醇溶蛋白重新配比添加到面包中，当麦10谷蛋白/麦醇溶蛋白为3:1时，在1.1%的添加量下，与空白组相比，面包比容提高了11.4%，面包硬度降低。贮藏5天后，面包硬度增量低于空白组13.1%，延缓了面包的老化，且改善效果优于谷朊粉，这为谷朊粉精深加工及合理利用提供了参考。关键词：麦谷蛋白；麦醇溶蛋白；面包；比容；质构中图分类号：2TS213.215Effectsofdifferentglutencomponentsonbreadquality11111,2YangTianyi,YaoXiaodan,WuXueying,WuFengfeng,XuXueming(1.FoodSchool,JiangnanUniversity,Wuxi214122;2.CollaborativeInnovationCenterofFoodSafetyandQualityControlinJiangsuProvince,20JiangnanUniversity,Wuxi214122)Abstract:Gluten,gluteninsandgliadinswhichwereextractedfromwheatglutenwereaddedtobread,tostudytheireffectsonthequalityofbreadwiththebreadspecificvolumeastheevaluationindex.Theresultsshowedthatallofthethreecouldincreasethespecificvolumeofbread,andintheamountof1.5%,theinfluencesofgluteninsandglutenwereequivalent.Gluteninsandgliadinswereaddedto25breadswithdifferentratios,whenglutenins/gliadinswas3:1,withtheadditionof1.1%,comparedwiththeblankgroup,thespecificvolumeofbreadincreasedby11.4%,thehardnessofbreaddecreased.Afterstoragefor5days,theincrementofhardnessis13.1%lessthanthatoftheblankgroup,delayingtheagingofbread,andbetterthanthewheatglutendid.However,itprovidedapossiblealternativetowheatgluten.30Keywords:Glutenins;Gliadins;Bread;Breadspecificvolume;Texture0引言[1]谷朊粉又名面筋,是小麦能用于发酵产品生产的关键组分，它是由小麦面粉中提取获得的特殊蛋白质,其吸水后形成网络结构的湿面筋，具有优良的黏弹性、延伸性、热凝固性及[2]35薄膜性、吸脂乳化性，是面制食品的重要配料和添加剂,广泛用于面条、方便面和面包的生产中。麦谷蛋白和麦醇溶蛋白占面筋干物质的80%左右，是谷朊粉的主要成分。麦谷蛋白是由多个亚基，包括高分子量麦谷蛋白亚基HMW-GS和低分子量麦谷蛋白亚基LMW-GS两种，通过分子间二硫键相互连接成的非均质的大分子聚合体。麦谷蛋白与面团的抗延伸性密切相关，为面团提供了弹性。麦醇溶蛋白是单体蛋白，根据它在低pH值下电泳迁移率的不同被40分为α-、β-、γ-、和ω-这四种类型。麦醇溶蛋白缺乏弹性，而具有流动性，主要使面筋具有[3]黏性和延伸性。在影响面包品质的众多因素中麦谷蛋白与醇溶蛋白决定了面包能否形成体[4]积大、孔隙小且均匀、松软有弹性的优良网络结构。WeegelsPL发现，麦醇溶蛋白的四种类型中，每一种组分类型均能使面包体积比普通粉制作的面包增加。关于麦谷蛋白对面包品基金项目：江苏省青蓝工程创新团队项目（2016）作者简介：杨天一（1992-），女，硕士，食品组分与物性通信联系人：徐学明（1968-），男，教授、博导，食品组分与物性.E-mail:xmxubest@126.com-1- 中国科技论文在线http://www.paper.edu.cn质的影响，目前的研究主要集中在麦谷蛋白聚合体和HMW-GS上，有文献说明：麦谷蛋白[5]45聚合体的分子量和分子量分布、亚基的组成是决定面包制作品质的主要因素。关于麦谷蛋白与麦醇溶蛋白的不同配比对面包品质的影响还未见研究。本文以添加谷朊粉为对照组，将分离所得的麦谷蛋白、麦醇溶蛋白分别以单独和不同比例复配的方式添加到面包中，并通过面包比容和质构方面的对比，探究改善面包品质较佳的麦谷蛋白-麦醇溶蛋白配比与添加量，为合理利用谷朊粉、谷朊粉深加工和进一步提高面包50等面制品品质提供参考。1材料与方法1.1主要材料高筋粉益海嘉里有限公司；谷朊粉山东渠风食品科技有限公司；起酥油南侨有限公司；活性干酵母安琪酵母股份有限公司；糖粉太古糖业有限公司；盐，小米无锡欧尚超55市；无水乙醇国药集团化学试剂有限公司（分析级）。1.2主要设备AB104–N数显电子天平上海梅特勒-托利多仪器有限公司；C-MAGHP7磁力搅拌器IKA公司；RJ-TDL-50A低速台式大容量离心机瑞江分析仪器有限公司；RE-52AA旋转蒸发器上海亚荣生化仪器厂；77530-30LABCONCO6L冻干机照生有限公司；高速多功能粉60碎机上海冰都电器有限公司；SM-25和面机、SM-32S醒发箱、SM-302N切片机、BOD-102型烤箱新麦机械(无锡)有限公司；TA-XTPlus物性测试仪英国SMS公司1.3实验方法1.3.1麦谷蛋白和麦醇溶蛋白的制备[6]麦谷蛋白与醇溶蛋白的制备参照文献略做修改。取200g脱脂面筋蛋白溶于1L60%65乙醇溶液中，磁力搅拌3h后，离心（5000r/min，15min），收集上清液后，在30℃下进行旋转蒸发，直至没有乙醇蒸出，冷冻干燥后即得醇溶蛋白，离心所得沉淀冷冻干燥即为麦谷蛋白。将干燥好的麦谷蛋白和醇溶蛋白分别用粉碎机粉碎，使用120目筛子筛理后，密封备用。1.3.2面包的制作及品质评价701.3.2.1面包的制作方法采用快速发酵法制作面包，面包基础配方（即空白组面包，单位：g）见表1，制作过程如下：原料（除了起酥油）放入和面机中混合→搅拌至面团形成→加入起酥油→面团搅拌至面筋充分形成→分割为50g一个的剂子→静置10min→成型→醒发(38℃,RH85%,90min）→烘烤（上火190℃、下火210℃，15min）→出炉后自然冷却至室75温。-2- 中国科技论文在线http://www.paper.edu.cn表1面包实验方案基础配方Tab.1Basicrecipeofbreadexperiment高筋粉水糖粉酵母盐起酥油500300507.56301.3.2.2面包比容测定面包取出放置2h后，采用小米置换法测量面包体积V，精确到0.1mL；再称量面包的质80量m，精确到0.01g。面包比容计算公式为SV=V/m，面包比容单位为mL/g。每次3个平行，结果取平均值。1.3.2.3面包硬度测定面包取出放置2h后，取同批次制作的三个面包样品，用切片机将其各切成厚度为25mm的均匀面包片，选取最中心的面包片，分别进行质构测定。选用P/25探头，测前速度1.0mm/s，85测定速度1.0mm/s，测后速度3.0mm/s，压缩形变60%，感应力5g，两次压缩间隔时间5s，测定3个平行。1.4数据处理差异显著性分析用SPSS18.0软件，图形使用Origin9.0软件分析，相关性定义为P<0.05。2结果与讨论902.1不同面筋组分添加对面包比容的影响以占面粉总量的百分比为基准，分别添加质量分数为0.5%、1%、1.5%和2%的麦谷蛋白、麦醇溶蛋白，空白组未添加任何样品。为更好探究单独添加麦谷蛋白和醇溶蛋白的影响以及与谷朊粉效果的区别，设置了一组相同添加量的谷朊粉面包组，测定各组面包比容，结果对比见图1。95添加谷蛋白的面包其比容均大于空白组，且随着添加量的增加而递增，这是由于谷蛋白[7]提供了面团的弹性。杨学举的研究曾表明，增加麦谷蛋白含量对提高面团筋力极为有利，这与面包比容的增大有着很大关系。通过数据分析，当添加0.5%和1%的麦醇溶蛋白时，面包比容并未明显变化，当添加量为1.5%时，面包比容有较大增加。这表明，作为参与形成面筋的重要蛋白，增加一定量麦[8]100醇溶蛋白含量也有助提高面包的比容。KhatkarBS等人的实验也显示，当醇溶蛋白的添加[9]量>0.5%时，面包体积显著增加。但Orth却发现添加醇溶蛋白会使面包品质下降，这可能与其提取麦醇溶蛋白的方法有关，其实验中选用的是S-Sepharose阳离子交换色谱法制得麦醇溶蛋白。随着谷朊粉添加量的升高，面包比容也逐步升高，这与一直以来大量的相关研究结果，105即谷朊粉增强面团强度，提高面包比容是一致的。经数据分析，添加1.5%的麦谷蛋白和添加1.5%的谷朊粉对面包比容的增长影响是相当的，这是由于在形成面筋的蛋白中，对于面包比容增长的贡献，绝大部分来自于麦谷蛋白。-3- 中国科技论文在线http://www.paper.edu.cn图1不同面筋组分对面包比容的影响110Fig.1Effectsofdifferentglutencomponentsonthespecificvolumeofbread2.2麦谷蛋白与麦醇溶蛋白复配对面包比容的影响在影响面包体积，孔隙的均匀度和瓤的质地与颜色等面包品质的四个参数中，其一便是麦谷蛋白与麦醇溶蛋白的比率。为探究麦谷蛋白与麦醇溶蛋白比例和添加量对面包品质的影响，制作一组面包进行实验探究。实验方案见表2。115表2麦谷蛋白与麦醇溶蛋白的不同配比对面包品质的影响Tab.2Effectsofgluteninsandgliadinswithdifferentratiosonbreadquality实验方案谷朊粉麦谷蛋白：麦醇溶蛋白混合添加量1号0-02号1.5%-03号02:11.1%4号02:11.3%5号03:11.1%6号03:11.3%注：混合添加量为按照麦谷蛋白：麦醇溶蛋白的比例混合后，添加到面包中的添加量。图2的实验结果显示，当麦谷蛋白与麦醇溶蛋白以3:1的比例混合，添加1.1%时，面包的比容明显优于其他配比组，经数据分析，其面包比容与添加1.5%的谷朊粉情况相当。120这也是来自于麦谷蛋白对面包体积增大的贡献超过麦醇溶蛋白。76-15ml·g4比容/321号2号3号4号5号6号组别图2麦谷蛋白和麦醇溶蛋白的复配对面包比容的影响Fig.2Effectsofthecombinationofgluteninsandgliadinsonthespecificvolumeofbread-4- 中国科技论文在线http://www.paper.edu.cn2.3麦谷蛋白与麦醇溶蛋白复配对面包质构的影响125选取面包全质构参数中的硬度和弹性这两项质构参数进行考察，以进一步探究麦谷蛋白和麦醇溶蛋白对面包品质的影响，以及新配比与谷朊粉的效果对比。弹性与面包品质成正相[10]关关系，硬度负相关于面包品质。结果见图3、4。2号和5号组的面包，硬度明显低于空白组，面包硬度与比容有一定相关性，且5号组面包的硬度最小，与图5的结果相似。图7显示弹性未见明显差异。5号组为添加了以3:1（麦谷蛋白：麦醇溶蛋白）比例混合样品，1301.1%添加量的面包，结果显示硬度低于1.5%的谷朊粉添加量面包。Gupta等人的实验结果表明，面团强度的参数尤其取决于蛋白质聚合体的分布，而蛋白聚合体的性质主要依赖于谷[11]蛋白亚基，所以谷蛋白量的增加提高了面团强度，进而影响面包的质构性质。16014012010080硬度60402001号2号3号4号5号6号组别图3第0天硬度对比图135Fig.3Hardnesscomparisononday01.00.8弹性0.60.41号2号3号4号5号6号组别图4第0天弹性对比图Fig.4Springinesscomparisononday02.4麦谷蛋白与麦醇溶蛋白复配对面包老化速率的影响140面包老化是影响面包品质的一个重要原因，面包老化最显著的特点就是面包芯硬度的增加，这会严重影响面包的口味和食用感。测定面包第5天的硬度和弹性，与第0天的数据进行对比分析，探究麦谷蛋白和麦醇溶蛋白新配比对面包老化的影响，结果见图5、6。弹性结果未见显著差异，5号组面包的硬度依然最小，低于2号组谷朊粉添加组的硬度。与第0天相比，面包放置到第5天时，5号组面包硬度的增量低于空白组面包13.05%，低于2号145组面包8.6%。即1.1%的3:1麦谷蛋白/麦醇溶蛋白配比添加，在提高面包品质上可以替代1.5%添加量的谷朊粉，且谷朊粉在水中的溶解性较差，易形成不溶的面筋小球，影响了谷朊粉的-5- 中国科技论文在线http://www.paper.edu.cn[6]有效作用，而此配比可以优化此问题。600500400硬度30020010001号2号3号4号5号6号组别图5第5天硬度对比图150Fig.5Hardnesscomparisononday51.00.80.6弹性0.40.20.01号2号3号4号5号6号组别图6第5天弹性对比图Fig.6Springinesscomparisononday53结论155面包比容数据表明，单独添加麦谷蛋白、麦醇溶蛋白和谷朊粉，均能提高面包的体积质量比，且在1.5%的添加量下，麦醇溶蛋白对面包比容的提高效果较好，麦谷蛋白与谷朊粉对面包比容的提高效果较优且相当。新鲜面包和放置5天的面包质构数据均表明，以3:1配比麦谷蛋白与麦醇溶蛋白，在1.1%的添加量下（即5号组），均能明显降低面包的硬度，且效果优于1.5%添加量的谷朊粉面包。面包老化数据表明，随着贮存期的延长，面包硬度160增加，但5号组面包硬度的增量低于空白组面包13.05%，低于2号组面包（即添加1.5%谷朊粉的面包）8.6%，这表明麦谷蛋白与麦醇溶蛋白新配比，有助于延缓面包老化，且效果优于谷朊粉，这为谷朊粉的替代物，找到了一种新的可能。[参考文献](References)[1]DayL,AugustinMA,BateyIL,etal.Wheat-glutenusesandindustryneeds[J].TrendsinFoodScience&165Technology,2006,17(2):82-90.[2]钟昔阳,姜绍通,潘丽军,等.谷朊粉、麦醇溶蛋白与麦谷蛋白基本性质研究[J].食品科学,2009,(23):47-51.-6- 中国科技论文在线http://www.paper.edu.cn[3]郭嘉.谷朊粉中麦谷蛋白和麦醇溶蛋白的分离及应用研究[D].郑州:河南工业大学,2011.[4]WeegelsPL,MarseilleJP,BosveldP,etal.Large-scaleseparationofgliadinsandtheirbreadmaking170quality[J].JournalofCerealScience,1994,20:253-264.[5]朱小乔,刘通讯.面筋蛋白及其对面包品质的影响[J].食品科学,2001,(08):90-93.[6]司学芝,李建伟,王金水,等.麦醇溶蛋白和麦谷蛋白提取条件的研究[J].郑州工程学院学报,2004,(03):33-35+39.[7]杨学举.小麦蛋白成分和淀粉特性对面包品质的影响及品质改良应用[D].北京:中国农业大学,2004.175[8]KhatkarBS,FidoRJ,TathamAS,etal.Functionalpropertiesofwheatgliadins.I.Effectsonmixingcharacteristicsandbreadmakingquality[J].JournalofCerealScience,2002,35(3):299-306.[9]RAOrth，WBushuk.comparativestudyoftheproteinsofwheatsofdiversebakingqualities[J].JournalofNutrition,1972,39(4):463-484[10]张君,王凤,贾春利,等.蜂蜜干粉对面包面团热机械学、烘焙及老化特性的影响[J].食品工业科技,1802013,(06):185-189+250.[11]GuptaRB,BateyIL,MacRitchieF.Relationshipsbetweenproteincompositionandfunctionalpropertiesofwheatflours[J].CerealChemistry,1992,69(2):125-131.-7-'