复配胶对面团流变性的影响及其在面包中的应用

复配胶对面团流变性的影响及其在面包中的应用
李崇高;何鑫磊;黄建初;庞杰;何桂丽;郑玉玺
【摘要】Glucomannan, carrageenan and soy protein isolate were compound to study the dough silty, tensile properties and bread physicochemical and sensory index. The results showed; increase of konjac glucomannan. Carrageenan reduced dosage, can increase the dough water absorption, development time, increase the number of draw ratio, while tensile energy, extensibility decreases) dough evaluation of the value of the first increased and then decreased. Add soy protein isolate certain amount of time, will increase the water absorption, longer development time. Glucomannan, carrageenan and soy protein isolate added to the optimal ratio of 2 ' 1 ' 25 flour, wheat flour mixed gum when added amounted to 3%, enhance network structure modulation dough, bread, water , specific volume and flexibility increase, during storage of bread, water retention. Water and anti-aging effect of significantly improved.%将魔芋萄甘聚糖和卡拉胶、大豆分离蛋白复配,研究其对面团粉质、拉伸特性和面包理化、感官指标的影响.结果表明:增加魔芋葡甘聚糖,减少卡拉胶添加量,能引起面团的吸水率、形成时间、拉伸比数增加；拉伸能量、延伸性减小,面团的评价值先增加后降低.大豆分离蛋白在一定添加量时,会增加吸水率,延长形成时间.魔芋葡甘聚糖和卡拉胶、大豆分离蛋白添加到面粉的最佳比例为2;1;25,当面粉中复配胶添加量达3％时,面团调制时网络结构增强,面包含水量、比容和弹性增加,面包储存过程中,持水、保水和抗老化效果明显改善.
【期刊名称】《食品与机械》
【年(卷),期】2011(027)004
【总页数】6页(P15-19,24)
【关键词】魔芋葡甘聚糖;卡拉胶;复配胶;面团流变性
【作者】李崇高;何鑫磊;黄建初;庞杰;何桂丽;郑玉玺
【作者单位】广州城市职业学院,广东广州510405;福建农林大学食品科学学院,福
建福州350002;广州城市职业学院,广东广州510405;福建农林大学食品科学学院,
福建福州350002;福建农林大学食品科学学院,福建福州350002;广州城市职业学院,广东广州510405
【正文语种】中文
面粉是生产面条、面包、饼干、糕点的主要原料，面粉添加剂对改良面粉品质具有重要意义，曾在面包和面条制作中发挥重要作用的溴酸钾，已被发现是一种毒害基因的致癌物［1］，对中枢神经和肾脏具有损害作用［2］，世界卫生组织（WHO）和中国卫生部先后取消了溴酸钾作为面粉处理剂在小麦粉中使用。

而一些常用的酶制剂如α－淀粉酶、木聚糖酶等作为高效生物制剂，在实际操作中如果添加量不足则达不到效果，添加过量又会使面团发粘、变硬，甚至崩溃，严重影响产品质量。

因此研发天然、安全、高效，具有生理功能的面粉改良剂成为研究的主要方向。

魔芋葡甘聚糖（konjac glucoman，KGM），是优良的可溶性膳食纤维，具有不易被消化、热量极低、吸水性强、黏度大、膨胀率高等特点，因而具有减肥、解毒、预防和减少肠道疾病发生的效果［3，4］，将其添加至食品中，能增强食品的稳
定性，改善食品的感官品质等［5］。

κ－卡拉胶（carrageenan，KC）是从海藻
中提取的海藻多糖的统称，具有稳定乳液、控制脱液收缩、赋形、胶结合分散等功能，可用作胶凝剂、增稠剂或悬浮剂，加入面粉后能增加其保水能力，延缓面包老化［6］。

大豆分离蛋白（soybean protein isolate，SPI）是以低变性脱脂豆粕为原料，采用现代化加工技术制取的一种蛋白质含量较高（90%以上）的功能性食品添加剂或食品原料；它在食品工业生产中常被用作乳化剂、营养强化剂，在面制品生产中的应用更广泛。

将两种或两种以上的食品添加剂按一定比例复合更能发挥功能互补、协同增效的优势［7］。

本试验旨在将魔芋葡甘聚糖、κ－卡拉胶、大豆分离蛋白复配后，通过研究其对面团的粉质和拉伸特性以及对面团的理化、感官和质构特性的影响，筛选出复配胶的最佳配比，探索复配胶对面团和面包的作用机理，以期解决面包改良剂的安全问题和面包的工艺操作问题。

魔芋葡甘聚糖：云南昭通市三艾有机魔芋发展有限公司；
κ－卡拉胶：福建泉州绿宝生化有限公司；
大豆分离蛋白：福州素天下食品有限公司；
精制面粉：广州南方面粉股份有限公司；
奶粉、鸡蛋、食盐、奶油、活性干酵母和白糖等：均为市售。

粉质仪：JFZD型，北京东方孚德技术发展中心；
面团拉伸仪：JMLD 150，北京东方孚德技术发展中心；
电子分析天平：MA110型，上海天平仪器厂；
和面机：KM020，英国Kenwood公司；
面包发酵箱：YMF－32，广州市成功焙烤设备制造有限公司；
红外线烤炉：PED－LOZENGE，广州电热设备厂；
质构仪：TA－XTplus，英国Stable Micro System公司。

1.3.1 工艺流程采用中种发酵法制作面包。

原辅料预处理→第一次面团调制（15min）→第一次发酵（28～30℃、RH 75%
发酵2.5～3.0h）→第二次面团调制（5min）→第二次发酵→静置（15min）→
面团分割、搓圆（100g）→再静置（12～15min）→醒发（35 ℃、RH 85%、
90min）→成型→分段烘烤（第一阶段：上火110℃，下火200℃，烘烤约5min；第二阶段：上火160～180℃，下火130℃，烘烤约5min；第三阶段：上火170℃，下火130℃，烘烤约15min）→冷却→包装
1.3.2 复配胶各组分比例的设计为了研究魔芋葡甘聚糖、κ－卡拉胶、大豆分离蛋
白对面团粉质特性和拉伸特性的影响，采用三因素三水平正交试验，确定最佳添加量。

根据预试验结果，确定正交试验因素水平见表1，复配胶添加方案见表2。

1.3.3 面包基本配方高筋面粉1 000g，砂糖200g，鲜蛋120g，奶油100g，奶
粉30g，干酵母12g，食盐15g，水650g，复配胶（采用1.3.2试验确定的比例）。

1.4.1 面粉基本理化指标测定
（1）湿面筋含量测定：参考GB／T 5506.1——2008［8］；
（2）干面筋含量测定：参考GB／T 5506.4——2008［9］；
（3）水分测定：参考 GB／T 5009.3——2003［10］；
（4）灰分测定：参考 GB／T 22427.1——2008［11］。

1.4.2 粉质特性测定称取小麦面粉300g，分别添加不同比例的复配胶，参考 GB
／T 14614——2006［12］进行操作，启动揉面钵1min，25s内加水完成，继
续和面12min。

在室温24℃，揉面钵温度30℃下，用粉质仪自动绘制的粉质曲线，可以获得小麦面粉的吸水率（面团达到规定的标准稠度所需的加水量）、面团形成时间（开始加水直至粉质曲线达到和保持最大稠度所需的时间）、面团稳定时间（粉质曲线到达峰值前首次与标线相交后曲线下降第二次与标线相交离开此线，两个交点的时间差）、弱化度（曲线达到峰值后12min，谱带中心线自标线下降
的距离）和评价值（通过测定小麦及面粉粉质曲线而得出的评分指标，评价值越高，小麦面粉质量越好）。

1.4.3 拉伸特性测定称取面粉300g，分别添加不同比例的复配胶，参考 GB／T 14615——2006［13］进行操作，揉和1min后加入6.0g氯化钠溶液，揉和
1min后静置5min，再揉和2min。

取出分块每个150g，揉成球形，再搓条，用夹具夹好后放入醒面箱醒发45min后，用拉伸仪测定拉伸能量（面团从拉伸到拉
断为止所需的能量）、抗拉伸阻力（面团在被拉伸中表现出的抵抗力）、延伸性（面团拉伸曲线的横坐标的长度，表示面团的可塑性）、拉伸比数（面团的拉伸阻力与延伸度的比值）等。

1.4.4 面包比容测定采用油菜籽排出法测定面包体积，取面包样品，称重后放入容器，将油菜籽加入容器中充实，用直尺将填充刮平，取出面包，将油菜籽倒入量筒量出体积，容器体积减去填充体积即为面包体积。

1.4.5 面包质构的测定将制作的面包每侧切去1cm厚的边，然后取
10mm×23mm大小的样品用质构仪测定面包的硬度和弹性等，采用TPA模式，
P50探头。

1.4.6 面包感官评价方法参考李崇高等的方法［14］。

将不同添加量的复配胶添加到面粉中，进行粉质特性测定，分析结果见表3和表4。

结果表明：随魔芋葡甘聚糖添加量的增加，面团的吸水率、形成时间和稳定时间随之增加；面团的评价值先增加，后降低。

随κ－卡拉胶添加量递减，面团的吸水率、形成时间和稳定时间呈递增，与魔芋葡甘聚糖相似，一定量的κ－卡拉胶也能引起面粉弱化度降低，评价值升高。

当大豆分离蛋白与魔芋葡甘聚糖、κ－卡拉胶共同存在时，对面团的吸水率影响不明显，在一定添加量下，大豆分离蛋白会增强吸水率，延长面团形成时间和稳定时间，降低面团弱化度。

但大豆分离蛋白添加过多，会造成面团吸水率过高和弱化度增加，引起和面时加水不易掌握，降低面筋强度，
引起面团流变和塌陷变形，影响烘焙产品质量。

从粉质特性指标来看，综合考虑面团吸水率、形成时间、稳定时间、弱化度及评价值，面粉中添加的魔芋葡甘聚糖、κ－卡拉胶、大豆分离蛋白3种组分的最优组合为A2B3C1（0.4∶0.2∶5），即三者的添加比为2∶1∶25，本试验将据此添加比例考察复配胶对面包品质的影响。

根据表1及表2的试验因素、水平及筛选方案进行面团拉伸特性的测定，结果见表5和表6。

由表5及表6可知，面团的拉伸比数及抗拉伸阻力随魔芋葡甘聚糖添加量增加而增加，而拉伸能量和延伸性随添加量增加而减少。

随κ－卡拉胶添加量下降，面团拉伸能量、延伸性趋于降低，但抗拉伸阻力及拉伸比数则随添加量递减而增加。

随大豆分离蛋白添加量增加，面团的延伸性呈上升趋势，而抗拉伸阻力是先降后升，拉伸比数则随添加量增加而降低。

魔芋葡甘聚糖、κ－卡拉胶及大豆分离蛋白都能对面团拉伸特性产生影响，但在魔芋葡甘聚糖和κ－卡拉胶存在的条件下，大豆分离蛋白对面团的拉伸特性影响较小，采用直观分析法，确定影响面团拉伸性能的主次顺序是魔芋葡甘聚糖、κ－卡拉胶、大豆分离蛋白。

魔芋葡甘聚糖、κ－卡拉胶和大豆分离蛋白均对面团拉伸性能产生影响，其中魔芋葡甘聚糖和κ－卡拉胶起主要作用，这主要是由于二者同为亲水性胶体，在功能和结构上具有相似性。

面包制作时，分别在面粉中添加0，1%，2%，3%，4%，5%的复配胶，12h后测定面包水分含量（见图1）。

由图1可知，随复配胶添加量增加，面包含水量明显上升。

这主要是复配胶中的魔芋葡甘聚糖、κ－卡拉胶和大豆分离蛋白均具有较好的吸水、持水能力，添加后能有效减缓面粉中水分的迁移速率，从而延缓面包老化。

分别在面粉中添加0，1%，2%，3%，4%，5%的复配胶制作面包，测定12h后
面包的比容（见图2）。

由图2可知，当复配胶添加量小于1%时，随添加量的增加，面包比容呈下降趋势但不明显。

当添加量达到3%时，面包比容小幅升高，继续增加添加量，面包比容呈下降趋势。

这是由于随添加量的增加，添加的魔芋葡甘聚糖和κ－卡拉胶，它们通过主链之间的分子间氢键等非共价键，形成具有一定黏弹性、连续的类似于面筋网络结构［15］，从而减缓大豆分离蛋白对面筋的稀释
作用，降低其对面包制作时不利的一面。

在面包制作过程中，添加不同比例的复配胶，分别测定存放1，12，24，36，
48h后面包的硬度变化（见图3）。

由图3可知，随着面包存放时间的延长，添加3%的复配胶的面包，硬度变化最小；而添加5%的面包硬度变化最大。

原因可能
是随复配胶的添加，尽管多糖类物质能强化面筋结构，但大豆分离蛋白对面筋结构的破坏能力也在增加，导致面包硬度逐渐增大，口感变硬。

图4表示添加不同比例复配胶的面包分别存放1，12，24，36，48h后面包弹性
的变化。

由图4可知，添加3%的复配胶的面包，弹性变化最小，在存放过程中一直保持着较高的弹性。

这是因为复配胶中的多糖和大豆分离蛋白之间形成稳定的、具有三维网络状凝胶结构，包围部分淀粉和水，减少可回生的淀粉数量，从而延缓淀粉凝胶的老化速率［16］；如果添加过量，大豆分离蛋白会破坏面筋形成，从而影响面
包弹性。

在面包制作过程中添加不同量的复配胶，对面包的体积、色泽、质地、形状、口感等指标进行评定，结果见表7。

添加复配胶后，面包感官品质明显改进，特别是当复配胶添加量达到3%时，面包的感官得分最高。

进一步说明魔芋葡甘聚糖和κ－卡拉胶、大豆分离蛋白具有很好的协同作用，这可能是三者复配后，与面粉中的淀粉、面筋蛋白产生了很好交联作用，增强面筋的网络结构，从而提升了面团的持气、持水能力，使面包中心形成多孔海绵状疏松体，表面有光泽。

（1）通过复配胶对面团粉质特性的分析，增加魔芋葡甘聚糖添加量，面团的吸水率、形成时间和稳定时间随之增加；面团的评价值先增加后降低。

降低κ－卡拉胶添加量，面团吸水率、形成时间呈递增；面团的评价值递增。

大豆分离蛋白在一定添加量时，会增加吸水率，延长面团形成时间。

综合考虑面团的吸水率、形成时间、稳定时间、弱化度和评价值，魔芋葡甘聚糖、κ－卡拉胶和大豆分离蛋白添加到面粉的最佳协同比例为2∶1∶25。

（2）通过复配胶对面团拉伸特性的分析，增加魔芋葡甘聚糖添加量，面团的拉伸比数及抗拉伸阻力增大，而拉伸能量和延伸性递降。

降低κ－卡拉胶添加量，面团的拉伸能量、延伸性降低，而抗拉伸阻力和拉伸比数增加。

在魔芋葡甘聚糖和κ－卡拉胶存在的条件下，大豆分离蛋白对面团的拉伸特性影响较小。

（3）通过复配胶对面包理化、感官和质构特性影响的研究，面包中复配胶添加量以3%最好。

随复配胶添加量的增加，面包的含水量不断增加，面包的比容和弹性增加，面包在储藏过程中硬度变化最小，使面包的持水、保水、抗老化效果明显改善，从而延缓面包的老化和变味。

（4）魔芋葡甘聚糖、κ－卡拉胶、大豆分离蛋白等是食品工业非常重要的功能性
食品添加剂，如何利用这些亲水性胶体和植物蛋白开发更多的复配食品添加剂，并探讨它们在食品中的作用机理，仍需进一步研究。

【相关文献】
1 Umenmura T，kitamura Y，kanki K，et al.Dose－related changes of oxidative stress and cell proliferation in kidneys of male and female 344rats exposed to potassium bromated ［J］.Cancer Science，2004，95：393～398.
2 Hayashi M，Kishi M，Sofuni T，et al.Micronucleus test in mice on 39food additives and eight miscellaneous chemicals［J］.Food Chemisry and Toxicol，1988，26：487～500.
3 秀英，刘力.魔芋精粉对人体糖和脂质代谢影响的研究［J］.天津医药，2000，28（1）：52～53.
4 马汉军，周光宏，余小领，等.速冻水饺复合改良剂的研制［J］.食品与机械，2008，24（5）：122～124.
5 刘国琴，陆启玉，李琳，等.添加魔芋粉对面包品质的影响及其减肥功效研究［J］.食品与机械，2005，22（4）：27～29.
6 苏彤.卡拉胶在食品中的应用［J］.化学中间体，2003（4）：18～22.
7 胡国华，沈光华，李国文.复合食品添加剂［M］.北京：化学工业出版社，2006.
8 孙辉，姜薇莉，王立坤，等.GB／T 5506.1——2008小麦和小麦粉面筋含量第1部分：手洗法测定湿面筋［S］.北京：中国标准出版社，2008.
9 孙辉，姜薇莉，王立坤，等.GBT 5506.4——2008小麦和小麦粉面筋含量第4部分：快速干燥法测定干面筋［S］.北京：中国标准出版社，2008.
10 卫生部食品卫生监督检验所.GB／T 5009.3——2003食品中水分的测定［S］.北京：中国标准出版社，2003.
11 顾正彪，洪雁，程力，等.GB／T 22427.1——2008淀粉灰分测定方法［S］.北京：中国标准出版社，2008.
12 李歆，郝希成.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［S］.北京：中国标准出版，2006.
13 李歆，郝希成.GB／T 14615——2006小麦粉面团的物理特性流变学特性的测定拉伸仪法［S］.北京：中国标准出版，2006.
14 李崇高，黄建初.魔芋膳食纤维面包工艺的研究［J］.西南师范大学学报（自然科学版）2008，33（5）：141～145.
15 李昌文，欧阳韶辉，罗勤贵.面粉的品质改良与添加剂的应用［J］.食品工业科技，2004，25（3）：25～27.
16 江洁，王文霞，栾广中.大豆深加工技术［M］.北京：中国轻工业出版社，2002.。