氯化對面團流變學特性的影響

氯化對面團流變學特性的影響

在中國傳統(tǒng)的食品列類中，“鹽”是一種古老的食品添加劑。大量研究表明面筋蛋白對面條的加工特性和食用品質有很大關系,氯化鈉對面條品質的影響主要通過影響面粉中面筋蛋白的形成而實現(xiàn)。根據P.R.Preston的研究,中性鹽對面團物理特性的影響主要是通過離子強度以及蛋白疏水反應來實現(xiàn)的。氯化鈉溶于水后離解為一定含量的鈉離子和氯離子,加入面粉后,能使面粉吸水均勻,筋力和延展性有所提高。還有國外研究認為,研究中性鹽的添加將成為研究麥谷蛋白疏水性以及它與面團流變學性質和加工特性的有效手段。采用高筋小麥粉為制面原料,通過改變氯化鈉的添加量(1%～10%)來研究氯化鈉對面團、面條品質特性的影響規(guī)律,并分析所得規(guī)律,進而為氯化鈉在生產中的科學使用提供技術理論依據。1材料和方法1.1實驗用制面設備氯化鈉:市售;小麥粉:“神象”高筋粉,鄭州海嘉食品有限公司。S5A型多功能攪拌機:廣州威萬事實業(yè)有限公司;小型實驗用制面機組:北京騰威機械有限公司;TA-XTPlus型質構儀:英國STABLEMICROSYSTEM公司;ChromaMeterCR-40型色彩色差計:KONICAMINOLTA公司。1.2實驗方法小麥粉+水+氯化鈉→和面→熟化→復合壓延→切條→靜置1.2.2試驗方法與設備將制備好的鮮面樣品經1h靜置后,進行鮮面延展性試驗。將其余樣品經5min水煮后,置于室溫蒸餾水中冷卻2min后,分別進行面條剪切硬度和TPA試驗,試驗方法以及各測試程序的參數(shù)設定均參照質構分析儀運行程序的標準測試方法和相關的AACC推薦測試方法。1.2.2.測定抗混疊體的自適應拉斷力采用KiefferDough&GlutenExtensibility探頭組,每次測試一根面條,可以得到兩組數(shù)據,分別為:ResistancetoExtensibility(Force)值為拉斷力,Extensibility(Distance)為拉斷距離。每批樣品共進行三次試驗,取其平均值。1.2.2.2.表面切割硬度試驗硬度試驗采用HDP平臺并配合LKB-F探頭,測試五根面條,共進行三次測試,取平均值。1.2.2.個面條品質指標的測定TPA試驗采用HDP平臺并配合TPA探頭,共進行三次測試,取平均值。通過TPA實驗得到7個面條品質指標:Hardness(硬度)、Gumminess(膠著性)、Chewiness(咀嚼度)、Adhesiveness(黏附性)、Springiness(彈性)、Cohesiveness(黏聚性)、Resilience(回復性)。1.2.3最佳蒸煮時間的確定分別選取添加不同濃度氯化鈉的鮮濕面條各20g,分批放入400mL蒸餾水中,保持100℃左右微沸狀態(tài)煮面,每隔15s撈出一根,在玻璃板上用鑷子小心夾斷面條,觀察面條內部是否有白芯存在,記錄面條白芯消失的時間點作為每批次最佳蒸煮時間點,并計算出最佳蒸煮時間,同時品嘗面條咸度。1.2.4l#a+b#色本文采用L*a*b*色空間來表示面條顏色變化,在L*a*b*色空間中,L*是樣品顏色的亮度;a*、b*為色方向,其中+a*為紅色方向;-a*為綠色方向;+b*為黃色方向;-b*為藍色方向。2結果與討論2.1影響木材結構指標的氯化鈉含量2.1.1氯化鈉添加量對面團拉斷力的影響圖1～圖2表示鮮面延展性試驗中拉斷力和拉斷距離的變化規(guī)律。如圖1所示,面條的拉斷力在氯化鈉添加量為6%之前隨著氯化鈉的添加量的增大而增大,6%之后隨著氯化鈉的添加量的增大而減小。這說明氯化鈉有一定增筋作用,但作為改良劑,并不是添加量越大越好。由于鹽水有較強的滲透作用,和面時可使面粉吸水加快并迅速形成面筋網絡。一定含量的鹽離子還能繼續(xù)完善面筋網絡,提高面團質量。所以,面條的拉斷力得以增強。但如果含量過高,氯化鈉不但能爭奪部分面粉成團所需的水分使面條結構松散,而且過高的離子強度還可能會阻礙甚至破壞面筋網絡的形成。如圖2所示,拉斷距離的變化以3%的氯化鈉添加量為分界點。這說明添加一定量的氯化鈉會改善面筋的延展性,但由于相同原理,面條在氯化鈉含量較高時,延展性也會迅速降低,脆性加強,因而更易被拉斷。2.1.2氯化鈉添加量對面條硬度的影響圖3表示熟面的剪切硬度。如圖3所示,氯化鈉添加量從1%～4%的增加導致剪切硬度隨之緩慢增大。當氯化鈉添加量為4%～10%時,剪切硬度隨著其添加量的增加又呈現(xiàn)劇烈減小,降幅可達50%以上。由于少量氯化鈉的加入優(yōu)化了面筋,面條剪切硬度隨之增強。但氯化鈉親水性強,過量之后,與面筋蛋白爭奪游離水分子,導致面條內部干燥,各成分相互分散。因此,煮后面條內部面筋形成不完善,結構同樣松散,其抗剪切能力也因此劇烈減小。2.1.3不同氯化鈉添加量對麥谷蛋白品質指標的影響在TPA實驗所得七個指標中,彈性和回復性在不同面條中的數(shù)據變化極小(平均偏差僅為0.02,甚至更少),即分辨率不高,無法明顯反映差異。然而黏聚性和黏附性受多種復雜因素影響,重現(xiàn)性不好,數(shù)據不穩(wěn)定。因此,本文著重討論穩(wěn)定性較好的硬度、膠著性和咀嚼性三個指標,圖4～圖6分別表示這三個指標的變化趨勢。如圖4～圖6所示:硬度、膠著性和咀嚼性三個指標在氯化鈉添加量為3%時呈上升趨勢,3%后呈下降趨勢,與面條剪切硬度的變化趨勢相似。當氯化鈉添加量達到3%之前,麥谷蛋白很可能較為完善地形成網狀結構并包裹醇溶蛋白和淀粉,因此硬度等指標上升。同樣,氯化鈉添加超過了3%以后,由于面筋水化不足,強韌的網狀結構無法形成,造成了TPA指標的下降,而且,過高的離子強度也可能是破壞面筋的一個因素。2.2最佳蒸煮時間的確定表1表示了面條蒸煮時間在氯化鈉影響下的變化情況。如表1所示,隨氯化鈉添加量的增加,其最佳蒸煮時間逐漸縮短。根據實驗中的感官品嘗,面條口味在7%之前一直較為適口,但煮后面湯的咸度逐漸加重。最佳蒸煮時間的縮短可能是由于加入大量氯化鈉的面條本身和水之間存在著較大的滲透壓,鹽離子有脫離面體迅速滲透到水中的強烈趨勢,于是造成面-水界面物質交換加快,導致了最佳蒸煮時間隨著氯化鈉含量的增加逐漸縮短,因此面條更易被煮熟。另外,氯化鈉大量加入后,由于面筋蛋白水化不足而導致面條內部結構的不緊密,也是加快面-水接觸的一個有利條件,因此面條更易被煮熟。2.3高添加量時面條表面處理表2表示面條的表面顏色在氯化鈉影響下的變化情況。通過肉眼觀察,加入了少量氯化鈉的面條顏色越來越白亮。低添加量下,氯化鈉可以優(yōu)化面筋形成,提高面筋網絡質量,使面條增白;而高添加量下,氯化鈉與面筋爭奪游離水,面筋蛋白無法充分水化,以致面條內部結構松散,表面干燥,部分淀粉外露,因此面條表面繼續(xù)增白,變亮;但在極高添加量下,面條表面顏色也會有不均勻現(xiàn)象出現(xiàn),甚至變黃。從表2可以看出,色度分析中L*值先升高后降低驗證了這一點,而a*值總體先降低后升高的趨勢也說明了面條內部最初形成了較為完善的面筋網絡,固定了一些淀粉使面條表面顏色向綠色轉變,且正方向代表黃色的b*值最終逐漸升高說明面條由于上述原因向黃綠色改變。3氯化鈉對成品面條質構的影響由于氯化鈉是一種親水性中性鹽,當以鹽溶液的方式添加并參與面團形成時,它可以明顯影響到面團的物理化學特性。一方面,適量的氯化鈉在溶液中離解為陰、陽離子后,可以明顯幫助面筋蛋白均勻吸水并形成完善的網絡,而且其陰離子可以結合氨基酸的極性殘基,從而起到穩(wěn)定蛋白結構、增強筋力和延展性的作用,這應是質構指標在初期隨氯化鈉添加量增大而明顯增大的原因。另一方面,過量的親水中性無機鹽存在于面團中,減少了面團中游離水的含量,影響面筋蛋白的充分水化,使面筋蛋白不能形成完善的網狀結構,最終造成面條內部組織相對松散,面條質構指標都有顯著降低,最佳蒸煮時間縮短,表面顏色逐漸變白,變亮。此外,反映延展性好壞的拉斷距離和反映筋力的拉斷力的下降點有所不同。拉斷力的下降點晚于拉斷距離(直到氯化鈉添加達到6%之后才逐漸下降),其原因有可能在于,初期水化的不足可使生面內部干燥,因此較濕潤面團來講,樣品強度會保持在一定程度,甚至略有升高。拉斷距離早在氯化鈉添加量為3%之后便開始下降。從中可以推測,3%的氯化鈉添加量是生面團自身水化不受氯化鈉影響的一個添加界限,超過此界限,面團原有的水化現(xiàn)象就要受到中性鹽的改變。由此可見,氯化鈉在制面中的