传统中国面条主要由小麦制成,但其营养成分单一、不全面且热量高,常导致血糖升高。目前的研究重点是利用健康的原料来代替小麦粉,或在主食产品中加入功能性成分,以提高产品的质量、营养价值、消化性能,并延长保质期。
薏苡仁是薏苡(
Coix lachryma-jobiL. var.
mayuen Stapf)的成熟种子,是一种一年生或多年生的禾本科植物。其形状呈长椭圆形,腹面有宽沟,质地坚实,颜色为白色或黄白色。薏苡仁不仅是一种药用谷物,也是一种食用谷物,其营养价值和药用价值远超其他禾本科植物。
贵州医科大学公共卫生与健康学院的吴映梅、黄群*等在通过研究面筋蛋白与淀粉之间的相互作用,评估不同添加量的薏苡仁粉对小麦面团流变性和结构特性的影响。同时研究了面条的品质,包括烹饪特性、消化性能、质地和感官特性。本研究旨在为薏苡仁主食产品的加工提供理论基础和技术支持,并进一步推动薏苡仁深加工产品的开发。
1
面团的糊化特性
与Cw-0%对照组相比,在替代水平为15%至25%时,复合面团的峰值粘度(PT)显著增加(
P< 0.05)。这表明,小粒薏苡仁淀粉颗粒的尺寸较小,显著增强了面团的结合强度。此外,使用薏苡仁面粉处理后,峰值黏度(PV)、谷底 黏 度(TV)和最终 黏 度(FV)均有所下降。这种 黏 度的减少与淀粉颗粒的自由膨胀能力密切相关,表明薏苡仁淀粉颗粒的膨胀能力低于小麦粉。这一现象可能是因为薏苡仁淀粉中的直链淀粉含量较低。淀粉的膨胀能力主要取决于直链淀粉的含量,直链淀粉含量减少通常会导致 黏 度下降。因此,薏苡仁淀粉中较低的直链淀粉含量可能是其 黏 度较低的原因。在煮制面条的过程中,由于淀粉糊化未能增强内部结合力,可能导致产品结构不稳,增加断裂的风险。
2
面团的流变特性
在整个测试频率范围内,各种样品的
G‘值均超过了
G“。这表明,样品表现出类固体特性,弹性特征明显超过 黏 性特征。可能的解释是,作为一种小颗粒淀粉,薏苡仁淀粉在蛋白质-淀粉混合物中起到了填充剂的作用。通过增加填充度,淀粉颗粒有效改善了面团形成过程中淀粉与蛋白质之间的相互作用。因此,面团结构变得更加均匀和致密,整体上提高了其 黏 弹性。
随着薏苡仁粉用量的增加,流变参数
G‘和
G“呈现出先下降后上升的趋势。值得注意的是,当加入5%的薏苡仁粉时,
G’和
G”均达到了峰值。这表明薏苡仁粉的加入增强了小麦粉分子与水之间的相互作用,提高了面团的吸水能力。与Cw-5%相比,随着薏苡仁粉的替代比例从10%增加到25%,
G‘和
G“都出现了明显的下降。这一现象可能是因为在糊化过程中,膨胀的淀粉颗粒内部的结晶区域完全熔化,导致形成的凝胶网络被破坏。
不同比例的混合面粉面团表现出剪切应力依赖的行为。随着剪切应力的增加,混合面粉面团逐渐转变为剪切稀化状态,其粘度比小麦面团更低。这种剪切稀化现象可归因于淀粉糊中分子链的复杂缠结,这阻碍了淀粉分子的自由移动,导致粘度显著增加。当施加剪切应力时,这些缠结的分子链被拉直并重新排列,减少了缠结节点的数量。
3
面团的二级结构
加入薏苡仁淀粉后,小麦面团的结构发生了变化,
-转角含量先增加后减少。这种结构变化可能源于淀粉与蛋白质分子之间的竞争性水合作用。具体来说,随着薏苡仁淀粉颗粒的增多,它们迅速吸水膨胀,减少了蛋白质的水合程度。与对照组相比,用薏苡仁面粉替代小麦面粉时,大多数情况下面团中的-螺旋含量有所下降。这表明薏苡仁淀粉干扰了面筋蛋白的结构稳定性,导致面筋蛋白网络变得更加无序。根据以往的研究,-折叠被认为是蛋白质中最稳定的二级结构。因此,在25%的替代水平下观察到的-折叠增加,表明面团形成了更加规则的面筋结构。这一结论得到了样品中随机无序结构减少的证明。4
面团的微观结构
在没有薏苡仁粉的情况下,小麦面团的面筋结构呈现均匀排列,淀粉颗粒均匀分散在面筋网络中。然而,当以5%到20%的比例添加薏苡仁粉时,面筋网络中出现了淀粉聚集的现象。这种聚集现象是由于淀粉吸收并膨胀水分所致。然而,薏苡仁淀粉能有效交联这些破坏的结构。但是,当替代率达到25%时,淀粉颗粒与面筋之间的相互作用减弱,形成了显著积累的分散结构。
5
面条的品质
与对照组相比,薏苡仁粉替代比例在5%到10%之间时,面条的吸水率呈现上升趋势。随着薏仁粉含量的变化,烹饪损失率呈现上升趋势,这主要是因为淀粉颗粒增大和水溶性蛋白质溶解于水中。这一趋势与面条汤的浑浊现象一致。含有薏苡仁粉的复合面条的HI和EGI值低于Cw-0%样品。此外,随着薏苡仁粉替代量的增加,复合面粉的HI和EGI值呈现下降趋势。具体来说,在薏苡仁粉替代率为25%时,与Cw-0%相比,HI和EGI分别下降了18%和15.3%。所有面条样品在用薏仁粉替代后,硬度均有所下降,尤其在15%的替代率时,硬度下降最为明显。这种硬度的下降主要是因为淀粉颗粒吸水能力的增强,导致面条变得更软。面团配方中添加的薏苡仁粉比例从0%到25%,最初显著提高了面条的嚼劲(0.19–0.36 mJ)、拉伸强度(0.13–0.31 N)和断裂距离(2.81–5.72 mm)。然而,随着薏苡仁粉添加量的增加,这些参数随后下降,并在15%的替代率时达到最低值(嚼劲:0.19 mJ,拉伸强度:0.13 N,断裂距离:2.81 mm)。这一趋势表明,薏苡仁粉对小麦面粉面条的拉伸效果有限。通过测定不同替代量面条的颜色,发现添加薏苡仁后,面条颜色变得更暗,呈现出红黄色调。通过感官评分结果得到,含有20%薏仁粉的面条在口感、韧性、粘度、光滑度和味道方面得分较高,但外观评分较低,这可能是因为亮度有所下降。此外,面条配方中加入5%至20%的薏仁粉后,味道得到了提升,表明薏仁粉赋予了面条更佳的风味。
结 论
本研究探讨了不同比例的薏苡仁粉(0%至25%)对面团特性和面条质量的影响。研究发现,薏苡仁淀粉与面筋的相互作用改变了面团的结构、质地和流变性。5%至25%的替代量降低了面团的粘度。5%至20%的替代量减少了淀粉糊的再结晶。薏苡仁淀粉通过填充和致密化面团结构,提高了面团的弹性。然而,它减少了面筋含量和水分,影响了面团的形成。含有20%薏苡仁粉的面条在感官评分上表现最佳,具有更好的弹性和嚼劲,吸水性和煮熟损失的变化较小。消化特性结果表明,淀粉水解度和EGI值降低,而RS值增加。含有20%的薏苡仁粉既能控制血糖,又能保持口感。
第一
作者
吴映梅 讲师
贵州医科大学营养与食品卫生学博士研究生,主持国家自然科学基金地区项目1 项,省级课题1 项。以第一或通讯作者发表SCI/EI收录论文14 篇(中科院1区11 篇)。
通信
作者
黄群 教授
博士、教授、博士生导师,现任贵州医科大学贵州省生态食品创制工程研究中心副主任。兼任中国畜产品加工研究会理事、贵州省营养学会食品营养与安全专业委员会副主任,贵州理工学院客座教授。主持国家自然科学基金面上/地区项目、国家重点研发计划任务、国家行业专项子课题等国家级课题5 项,省级课题4 项(其中:贵州省自科基金重点1 项),市厅级5 项,企业横向委托项目多项;参与国家/省部级课题10多项。主要参与的成果获得省级科技进步(教学成果)奖4 项,第一发明人授权发明专利11 件(转让6 件),第一或通讯作者发表SCI/EI收录论文110余篇(中科院一区62 篇、二区14 篇;热点论文3 篇、高被引8 篇),副主编国家级规划教材4 部、参编1 部。
Food Science of Animal Products等国际期刊编委,获2023年度全球前2%顶尖科学家、中国蛋品加工业首届杰出青年、第三届十大杰出人物称号。
本文《薏苡仁对小麦面团流变特性、结构特性和面条品质的影响》来源于《食品科学》2025年46卷第11期64-75。作者:吴映梅,徐龙泉,余云流,罗光杰,王成丽,蒲定芳,黄 群*。 DOI: 10.7506/spkx1002-6630-20241024-160 。 点击下方 阅读原文 即可查看文章相关信息。
实习编辑:农梦琪;责任编辑:张睿梅。点击下方阅读原文即可查看全文。图片来源于文章原文及摄图网
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