胡碧君，溫其標(biāo)

（華南理工大學(xué)輕工與食品學(xué)院，廣東廣州510640）

電子束輻照對(duì)小麥粉加工品質(zhì)影響的研究

胡碧君，溫其標(biāo)*

（華南理工大學(xué)輕工與食品學(xué)院，廣東廣州510640）

研究了不同劑量電子束輻照對(duì)小麥粉理化性質(zhì)及加工特性的影響，并將其制成饅頭，運(yùn)用物性測(cè)試儀和感官評(píng)定方法分析了饅頭的食用品質(zhì)。結(jié)果顯示：隨著輻照劑量增加，小麥粉的降落數(shù)值及粘度特性顯著下降，當(dāng)輻照劑量達(dá)到5kGy時(shí)，降落數(shù)值下降了56.2%，峰值粘度下降至42.7%，回生值下降至35.2%，而吸水量略有提高；面團(tuán)的最大拉伸阻力逐漸降低，降幅隨著輻照劑量的增大而增大，延伸度卻逐漸增加，拉伸曲線面積則先增后減；物性測(cè)試儀測(cè)定結(jié)果表明，劑量在1.75kGy以下時(shí)，輻照對(duì)饅頭的粘附性影響較小，但達(dá)到2.75kGy以上時(shí)，饅頭的粘附性迅速增大，達(dá)到對(duì)照樣品3倍以上；感官評(píng)定結(jié)果表明，當(dāng)小麥所受輻照劑量達(dá)到5kGy時(shí)，由其所制作的饅頭感官評(píng)分低于60分，表明已不宜食用。

輻照劑量，饅頭，加工特性，食用品質(zhì)，粘度

電子束輻照技術(shù)在糧食貯藏和食品安全控制方面有著廣泛的應(yīng)用，利用電子束對(duì)糧食進(jìn)行輻照處理，其所產(chǎn)生的物理、化學(xué)和生物效應(yīng)可以降低呼吸作用、抑制發(fā)芽、殺蟲滅菌，從而延長(zhǎng)糧食的貯藏期，且一定劑量的電子束輻照也可以降解和破壞食品中的有害殘留物和食物過敏原，已成為控制食品安全的重要技術(shù)手段［1-3］。目前，電子束輻照對(duì)糧食品質(zhì)的影響成為了人們關(guān)注的焦點(diǎn)，已有一些研究者就此進(jìn)行了部分研究。Gralik等研究表明，輻照提高了內(nèi)源淀粉酶活性，且面筋蛋白的SDS-PAGE電泳圖譜顯示有4種蛋白質(zhì)條帶缺失［4］，但輻照對(duì)食品中營(yíng)養(yǎng)成分的影響是很小的［5］。本文采用電子束對(duì)小麥進(jìn)行了輻照處理，主要從小麥粉的加工特性以及用其所制作的饅頭的食用品質(zhì)兩方面對(duì)電子束輻照的影響進(jìn)行了研究，從而為電子束輻照在小麥貯藏與加工方面的應(yīng)用提供了一定的理論基礎(chǔ)［6］。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

小麥 美國(guó)進(jìn)口軟質(zhì)白麥，輻照前貯存于糧庫(kù)，輻照后實(shí)驗(yàn)室低溫（4℃）貯藏，備用；酵母粉 燕子牌即發(fā)性干酵母，法國(guó)產(chǎn)，低糖型；其它試劑 均為分析純。

輻照設(shè)備及劑量 俄制ELV-8型電子加速器，能量為2MeV，束流為50mA，輻照劑量為0、0.5、1.75、 2.75、3.75、5.0kGy；Brabender大型實(shí)驗(yàn)?zāi)ィ寻l(fā)箱，蒸鍋，電爐，TA-XT plus型物性測(cè)試儀，Brabender粉質(zhì)儀，Brabender拉伸儀，Brabender粘度計(jì)，瑞典Perten公司1800型降落數(shù)值儀。

表1 不同劑量下面粉的基本理化指標(biāo)

1.2 實(shí)驗(yàn)方法

1.2.1 測(cè)定方法 水分測(cè)定：參照GB/T3543.6-95進(jìn)行測(cè)定；降落數(shù)值：參照GB/T10361-2008進(jìn)行測(cè)定；濕面筋測(cè)定：參照GB/T5506.2-2008進(jìn)行測(cè)定；粘度測(cè)定：參照GB/T 22427.7-2008進(jìn)行測(cè)定；粉質(zhì)特性：參照GB/T14614-2006進(jìn)行測(cè)定；拉伸特性：參照GB/T14615-2006進(jìn)行測(cè)定。

1.2.2 工藝流程 小麥→電子束輻照→面粉→面團(tuán)調(diào)制→發(fā)酵→成型→蒸制→成品

1.2.3 饅頭制作方法 本實(shí)驗(yàn)采用 SB/T 10139-1993《饅頭用小麥粉》基礎(chǔ)上的改進(jìn)方法蒸制。具體方法如下：稱取面粉100g，按粉質(zhì)儀吸水量的50%計(jì)算加水量。在已預(yù)熱（37℃）的和面缽中加入即發(fā)活性干酵母0.5g，倒入計(jì)算好的加水量，使酵母溶解，成為懸浮液。再用筷子攪拌均勻，手工和面適宜時(shí)間，發(fā)酵60min，取出，再和面3min，成型，在溫度38℃，相對(duì)濕度85%的醒發(fā)箱中醒發(fā)1h，放入已煮沸的蒸鍋屜上蒸20min，關(guān)火后3min揭鍋，冷卻至40℃檢測(cè)評(píng)分。

1.2.4 饅頭評(píng)分方法和標(biāo)準(zhǔn) 將測(cè)量后的饅頭切成數(shù)塊，品嘗小組由4～5名經(jīng)訓(xùn)練并有經(jīng)驗(yàn)的人員組成，按SB/T 10139-1993《饅頭用小麥粉》附錄A內(nèi)容逐項(xiàng)品嘗打分，并計(jì)算總評(píng)分：總評(píng)分 =比容（15%）+表面光澤（15%）+彈性（10%）+氣味（20%）+食味（20%）+韌性（10%）+粘性（10%）

1.2.5 饅頭制品的物性指標(biāo)檢測(cè) TPA（Texture Profile Analysis）測(cè)試是通過兩次穿沖完成對(duì)樣品的測(cè)試，每次穿沖過程均包含下壓和收回兩個(gè)階段。本研究中所使用的探頭為P/35R型，物性儀參數(shù)為：Option T.P.A.；Pre-test Speed 1.0mm/s；Test speed 1.0mm/s；Post-test speed 1.0mm/s；Strain 50.0%；Time 5.0s；Trigger type Auto，5.0g。饅頭出鍋1h后，用刀縱切成厚度為25mm的薄片，進(jìn)行TPA測(cè)試，保存測(cè)試結(jié)果。用擦鏡紙將探頭擦拭干凈后，重復(fù)測(cè)試操作，取兩次測(cè)試的平均值報(bào)告測(cè)試結(jié)果。

1.2.6 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)和處理 水分含量為五個(gè)平行，粘度特性和TPA分析重復(fù)2次，其余指標(biāo)為3次重復(fù)，實(shí)驗(yàn)結(jié)果用均值表示。用Excel軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，差異顯著性檢驗(yàn)采用SAS6.0軟件處理。

2 結(jié)果與討論

2.1 輻照劑量對(duì)面粉基本指標(biāo)的影響

將不同劑量電子束輻照的小麥磨粉后，對(duì)其基本理化性質(zhì)進(jìn)行測(cè)量。從表1數(shù)據(jù)可以看出，輻照對(duì)小麥粉的水分含量及濕面筋含量影響不大，但對(duì)降落數(shù)值、拉伸特性及粉質(zhì)特性影響較大。隨著輻照劑量的增加，降落數(shù)值顯著降低，當(dāng)輻照劑量達(dá)到5kGy時(shí)，降落數(shù)值下降了56.2%。由表1還可見：輻照后的小麥粉面團(tuán)經(jīng)45、90、135min醒發(fā)后，隨著輻照劑量增加，最大拉伸阻力逐漸降低，且降幅隨著輻照劑量的增大而增大，延伸度卻逐漸增大，拉伸曲線面積則先增后減。拉伸曲線反映了麥谷蛋白賦予面團(tuán)的強(qiáng)度和抗延伸阻力的程度，以及麥膠蛋白提供的易流動(dòng)性和延伸所需要的粘合力。粉質(zhì)特性中，吸水率主要由蛋白質(zhì)含量與淀粉破損率決定，蛋白質(zhì)含量與淀粉破損率越高的樣品，吸水率越高［7］，品質(zhì)越好。從表中數(shù)據(jù)可知，電子束輻照可以略微提高吸水率，從而一定程度上改善小麥粉面團(tuán)品質(zhì)，但隨著劑量增加，吸水率變化不大。面團(tuán)形成時(shí)間能反映面筋網(wǎng)絡(luò)的形成速度，時(shí)間越長(zhǎng)，面筋越強(qiáng)，但并非越長(zhǎng)越好。表1中數(shù)據(jù)顯示，面團(tuán)形成時(shí)間增長(zhǎng)，面筋網(wǎng)絡(luò)也略有增強(qiáng)。

2.2 輻照劑量對(duì)小麥粉粘度的影響

經(jīng)過輻照的小麥粉峰值粘度顯著低于未經(jīng)輻照的對(duì)照樣品，且隨著劑量的增加呈下降趨勢(shì)，其回生值也表現(xiàn)出類似的趨勢(shì)。除糊化溫度變化波動(dòng)不明顯外，其它Brabender參數(shù)均低于未經(jīng)輻照處理樣品，尤其是95℃開始保溫時(shí)的粘度，說明未經(jīng)輻照的小麥粉開始糊化較早，回生較慢（圖1，表2）。有研究表明，輻照會(huì)對(duì)小麥中大分子物質(zhì)產(chǎn)生一定程度的降解或斷裂，從而使其面粉峰值粘度降低［4］，其它Brabender粘度參數(shù)也表現(xiàn)出相同的變化規(guī)律，說明輻照后小麥中大分子物質(zhì)與未經(jīng)輻照的情況有所不同。從小麥粉糊化曲線看，經(jīng)輻照與未經(jīng)輻照的小麥粉分別糊化，在小麥粉峰值時(shí)間處形成小的糊化峰，說明經(jīng)過輻照后小麥粉在結(jié)構(gòu)和特性方面存在一定的差異［8］。

2.3 饅頭制品的物性指標(biāo)分析

與饅頭物性相關(guān)的指標(biāo)包括以下幾項(xiàng)：硬度、彈性、粘聚性、粘附性、咀嚼度和回復(fù)性。其中，硬度和粘附性是直接測(cè)定的力的數(shù)值，彈性、粘聚性和回復(fù)性是通過計(jì)算高或面積的比值得出的，而咀嚼度則是硬度、彈性和粘聚性的乘積。從定義上看，彈性和粘附性分別與品嘗評(píng)分中的彈性和粘性相對(duì)應(yīng)，而咀嚼度的概念則與韌性相似。

TPA結(jié)果圖中，第一次擠壓的峰值阻力F1表示饅頭的硬度，單位為g，阻力越大，饅頭越硬；第二次擠壓的峰值阻力與第一次擠壓的峰值阻力之比（F2/F1）表示饅頭芯的彈性，比值越高，彈性越好［9］。從圖2可知，與未經(jīng)輻照樣品比較，輻照劑量為0.5、1.75kGy時(shí)，饅頭硬度降低程度接近一半，在2.75、3.75kGy時(shí)，饅頭硬度幾乎一樣，但當(dāng)輻照劑量達(dá)到5kGy時(shí)，饅頭硬度增加將近一倍。輻照劑量對(duì)彈性、粘聚性及回復(fù)性影響不大，隨著輻照劑量增加，其值略有下降。輻照劑量在1.75kGy以下時(shí)，對(duì)饅頭的粘附性影響較小，當(dāng)輻照劑量達(dá)到2.75kGy以上時(shí)，粘附性增至未經(jīng)輻照樣品的3倍以上，說明此時(shí)粘附性已發(fā)生明顯改變。從咀嚼度的計(jì)算公式可知，其由硬度、粘聚性和彈性決定，而粘聚性和彈性隨輻照劑量變化影響不大，因此，咀嚼度與硬度的變化趨勢(shì)基本一致。

表2 不同劑量下小麥粉的主要粘度指標(biāo)

表3 物性分析儀測(cè)定的各品質(zhì)指標(biāo)之間的簡(jiǎn)單相關(guān)系數(shù)表

表4 物性分析儀測(cè)定的不同劑量對(duì)饅頭各指標(biāo)的回歸分析

圖1 不同劑量下小麥粉的粘度曲線

圖2 饅頭TPA測(cè)試曲線圖

由表3可知，物性儀各指標(biāo)之間存在顯著的相關(guān)性，其中咀嚼度與其它指標(biāo)間的相關(guān)性最顯著，咀嚼度與硬度的相關(guān)系數(shù)高達(dá)0.995。這說明，樣品被輻照的劑量越大，硬度越大，其粘聚性、彈性以及粘附性就越差，樣品越粘，咀嚼度越大。因各指標(biāo)之間的相關(guān)性極顯著，對(duì)其進(jìn)行簡(jiǎn)單回歸分析，結(jié)果見表4，可以看出，各輻照劑量均與饅頭物性指標(biāo)之間在0.05顯著水平上具有極顯著的回歸性。

2.4 饅頭制品感官評(píng)分分析

與物性分析類似，輻照小麥對(duì)饅頭品質(zhì)呈現(xiàn)一定的影響，隨著劑量的增加，饅頭品質(zhì)呈下降趨勢(shì)，當(dāng)輻照劑量達(dá)5kGy時(shí)，饅頭評(píng)分低于60分，不適宜食用。圖3表明，輻照劑量達(dá)5kGy時(shí)，饅頭的比容和表面光澤均明顯下降，這與實(shí)際情況是吻合的，小麥被不同劑量輻照后，其大分子物質(zhì)被不同程度降解或斷裂，面團(tuán)被壓實(shí)后，起發(fā)所受阻力增大，因此，饅頭的外觀也將明顯變差，表面更加粗糙，這對(duì)饅頭的美觀是不利的。

圖3 輻照饅頭制品的感官評(píng)定結(jié)果

3 結(jié)論

3.1 電子束輻照對(duì)降落數(shù)值及粘度特性有較大影響。經(jīng)過輻照的小麥粉的降落數(shù)值、峰值粘度及回生值顯著低于對(duì)照樣品，當(dāng)輻照劑量達(dá)到5kGy時(shí)，降落數(shù)值下降了56.2%，峰值粘度下降至42.7%，回生值下降至35.2%。

3.2 電子束輻照對(duì)拉伸特性亦有較大影響，當(dāng)輻照劑量達(dá)到5kGy時(shí)，最大拉伸阻力隨劑量增加而逐漸降低，且降幅隨著輻照劑量的增大而增大，延伸度卻逐漸增大，拉伸曲線面積則先增后減。

3.3 輻照對(duì)饅頭的粘附性影響較小，但達(dá)到2.75kGy以上時(shí)，饅頭的粘附性迅速增大，達(dá)到對(duì)照樣品3倍以上。物性儀各指標(biāo)之間存在顯著的相關(guān)性，其中咀嚼度與其它指標(biāo)間的相關(guān)性最顯著，咀嚼度與硬度的相關(guān)系數(shù)高達(dá)0.995。

3.4 當(dāng)小麥所受輻照劑量達(dá)5kGy時(shí)，由其所制作的饅頭外觀質(zhì)量明顯下降，感官評(píng)分低于60分，已不宜食用。

［1］楊宗渠，朱軍，陳海軍，等.電離輻射對(duì)食品品質(zhì)的影響［J］.食品科學(xué)，2006，27（8）：259-262.

［2］王瑋，魏秀英，薛文通.小麥品質(zhì)與食品品質(zhì)研究現(xiàn)狀［J］.食品工業(yè)科技，2008，29（9）：292-295.

［3］Wen Chieh Sung.Effect of gamma irradiation on rice and its food products［J］.Radiation Physics and Chemistry，2005，73：224-228.

［4］J Gralik，J R Warchalewski.The influence of γ-irradiation on some biological activities and electrophoresis patterns of wheat grain albumin fraction［J］.Food Chemistry，2006，99：289-298.

［5］王鋒，哈益明，周洪杰，等.輻照對(duì)食品營(yíng)養(yǎng)成分的影響［J］.食品與機(jī)械，2005，21（5）：45-48.

［6］S A Marathe，J P Machaiah，B Y K Rao，et al.Extension of shelf-life of whole-wheat flour by gamma radiation［J］. International Journal of Food Science and Technology，2002，37：163-168.

［7］申瑞玲，董吉林，程姍姍，等.麩皮面粉面團(tuán)的粉質(zhì)和拉伸特性［J］.農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào)，2009，25（6）：237-240.

［8］Lan Guan，Paul A.Seib，Robert A.Graybosch et al.Dough rheology and wet milling of hard waxy wheat flours［J］.Journal of Agricultural and Food Chemistry，2009，57：7030-7038.

［9］孫輝，姜薇莉，田曉紅，等.利用物性測(cè)試儀分析小麥粉饅頭品質(zhì)［J］.中國(guó)糧油學(xué)報(bào)，2005，20（6）：121-125.

Effects of electron beam irradiation on the processing properties of stored wheat flour

HU Bi-jun，WEN Qi-biao*
（College of Light Industryamp;Food Sciences，South China University of Technology，Guangzhou 510640，China）

Effects of electron beam irradiation with various doses on physicochemical properties and processing characteristic of wheat flour were studied.Besides，Chinese steamed bread were made and the edible quality of them were analyzed by texture profile analysis and sensory evaluation method.The investigation results demonstrated that the falling number and viscosity were decreased dramatically with the increase of irradiation doses.When it increased to 5kGy，the falling number reduced by 56.2%，the maximum viscosity and setback reduced to 42.7%and 35.2%separately，while the water absorption increased slightly，the maximun resistance of dough decreased gradually，the decreasing range enlarged with the increase of irradiation doses，extensibility reduced gradually，while extensograph area increased first and then decreased.TPA test results showed that the adhesiveness was slightly affected when the irradiation doses below 1.75kGy，but it rose to 3 times of the sample when it above 2.75kGy.The result of sensory evaluation suggested that Chinese steamed breads made with these flours were not edible when treated with 5kGy doses，for the score was lower than 60.

irradiation doses；steamed bread；processing characteristic；edible quality；viscosity

TS210.1

A

1002-0306（2011）01-0130-04

2009-12-07 *通訊聯(lián)系人

胡碧君（1987-），女，在讀碩士，研究方向：糧食、油脂與植物蛋白工程。