趙 梅 熊 柳 孫慶杰

（青島農(nóng)業(yè)大學(xué)食品科學(xué)與工程學(xué)院，青島 266109）

小麥粉是面制食品的主要原料，小麥粉的性質(zhì)是決定面制食品質(zhì)量的最重要因素之一。隨著人們生活水平的提高，對以小麥粉為原料的食品要求向多樣化、高檔化發(fā)展，尤其是烘焙食品、冷凍食品等，這類食品要求小麥粉專一性較強，傳統(tǒng)的通用粉已經(jīng)滿足不了這些食品的要求［1］。中國現(xiàn)有大多數(shù)小麥粉企業(yè)生產(chǎn)專用粉主要依靠配粉技術(shù)或通過添加谷朊粉等小麥粉改良劑及添加酶制劑等；細(xì)菌和害蟲的處理主要是采用撞擊和篩理相結(jié)合的辦法進(jìn)行，缺乏理想的小麥粉殺蟲方法和藥物，使得專業(yè)粉的發(fā)展受到一定限制［2］。

微波是一種頻率為300 MHz～300 GHz、波長1 mm～1 m的高頻電磁波［3］。微波加熱主要有以下特點：加熱速度快、加熱均勻性好、易于瞬時控制、選擇性吸收及加熱效率高［4］?；谖⒉ǜ咝?、節(jié)能等特殊的加熱特征，已經(jīng)開始作為一種方便、節(jié)時的加熱能源廣泛應(yīng)用于食品領(lǐng)域，如食品加熱、滅酶、焙烤、解凍、膨化和殺菌消毒等都有應(yīng)用［5］。目前國內(nèi)外學(xué)者大都研究微波處理對小麥淀粉［6］或蛋白質(zhì)［7］單一成分的影響，及微波處理對小麥粉糊化性質(zhì)的影響［8］，而對小麥粉粉質(zhì)拉伸特性等研究鮮有報道，本試驗通過研究微波處理對小麥粉整體性質(zhì)的影響，為微波改善小麥粉品質(zhì)和無菌小麥粉的生產(chǎn)提供一定的理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗材料與設(shè)備

小麥粉：山東高密市永盛食品有限公司，含水量13.46%；氯化鈉：萊陽康德化工有限公司。

J－180型微波爐：廣東順德惠而浦蜆華微波制品有限公司；BCE－257SL型冰箱：中國海爾集團(tuán)公司；Newport－4D快速黏度分析儀（RVA）：澳大利亞新港公司；TA.XT plus物性測試儀：英國Stable Micro Systems公司；MA－45型紅外水分測定儀、BS224S型電子天平：北京賽多利斯儀器有限公司；吹泡稠度儀器：法國肖邦技術(shù)公司；布拉班德拉伸儀：北京東方孚德技術(shù)發(fā)展中心。

1.2 試驗方法

1.2.1 小麥粉樣品的制備

各稱取9個小麥粉樣品1 kg，用盤子裝，開放式置于微波爐中，以550 W微波功率為基準(zhǔn)，分別將小麥粉樣品準(zhǔn)確加熱 3、6、9、12、15 min，為防止小麥粉在處理時因溫度過高造成焦糊，采用間歇加熱方法，先加熱3 min后，取出攪拌30 s，有效微波加熱時間以累計時間為準(zhǔn)，冷卻至室溫后備用。然后，以微波加熱時間6 min為基準(zhǔn)，將小麥粉樣品放入微波爐中，分別將微波爐溫度調(diào)至 250、400、550、700 W，分別在3 min時，取出攪拌30 s，冷卻至室溫后備用。

1.2.2 小麥粉糊化性質(zhì)的測定

根據(jù)ICC169及GB／T 14490—1993規(guī)定的測試標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行。

RVA譜特征由6個指標(biāo)組成，即糊化溫度（pasting temperature，PTP）、峰值黏度 （peak viscosity，PV）、谷值黏度（through viscosity，TV）、最終黏度（final viscosity，F(xiàn)V）、衰減值（break down，BD）、回生值（setback，SB）。黏度單位用“RVU”表示。

1.2.3 面糊凝膠質(zhì)構(gòu)特性測定［9］

將從快速黏度測定儀（RVA）中取出的鋁盒小罐冷卻至室溫后加蓋密封，防止水分蒸發(fā)，放于4℃的冰箱中保存12 h后，使用TA－XT物性測試儀測定凝膠結(jié)構(gòu)，選用型號為 P／0.5 R柱狀探頭，以1.0 mm／s的速度在5 N力作用下進(jìn)入凝膠5 mm，再回復(fù)至最初位置，并記錄數(shù)據(jù)描繪曲線。硬度是樣品達(dá)到一定變性時所必須的力。硬度值指第一次穿沖樣品時的壓力峰值。彈性是變性樣品在去除變性力后恢復(fù)到變性前的條件下的高度或體積比率。它的量度是第二次穿沖的測量高度同第一次測得高度的比值。

1.2.4 粉質(zhì)拉伸特性

粉質(zhì)性能的測定：參照文獻(xiàn)［10］。

拉伸性能測定：采用布拉班德拉伸儀（extensograph）測定參照 ICC標(biāo)準(zhǔn) NO.114和 GB／T 14615—2006《小麥粉面團(tuán)的物理特性流變學(xué)特性的測定拉伸儀法》。

1.3 數(shù)據(jù)處理

數(shù)據(jù)統(tǒng)計與處理采用Excel軟件；差異顯著性相關(guān)分析采用SPSS軟件。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同微波處理時間對小麥粉糊化性質(zhì)的影響

由表1可知，由于微波的處理，使得經(jīng)3、6、9 min處理后小麥粉的峰值黏度、谷值黏度、最終黏度均比原小麥粉顯著升高，微波處理3 min后升幅分別達(dá)到了15.14%、16.63%、16.94%。小麥粉經(jīng)過微波處理糊化溫度明顯下降，如微波處理6 min時比原小麥粉下降了18.10℃，小麥粉糊化是淀粉和蛋白質(zhì)共同作用的結(jié)果，小麥粉中的面筋蛋白在糊化過程中形成網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，淀粉顆粒被面筋網(wǎng)絡(luò)包住，阻礙了淀粉顆粒吸水糊化［11］。由于微波處理使得蛋白質(zhì)網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)破壞［7］，而使淀粉能夠充分吸收水分膨脹，并且微波也破壞了直鏈分子內(nèi)和分子間的氫鍵連接，而且很多支鏈淀粉分子發(fā)生降解，生成相對分子質(zhì)量小于2×107的小分子質(zhì)量淀粉［4］，加快小麥粉吸水糊化，黏度增加，也使得糊化溫度降低。這與羅志剛［12］，Lewandowicz等［13］及謝巖黎等［14］關(guān)于微波作用于淀粉后，淀粉黏度降低，這一規(guī)律不相符，說明微波對淀粉和小麥粉的性質(zhì)影響是不同的?；厣当砻鞯氖嵌唐诨厣?，與直鏈淀粉有關(guān)，微波處理后，小麥粉的回生值比原小麥粉高，說明微波處理后促進(jìn)了直鏈淀粉的定向排列，更有利于形成面糊凝膠結(jié)構(gòu)。

表1 不同微波時間對小麥粉的糊化性質(zhì)影響

2.2 不同微波時間對面糊凝膠質(zhì)構(gòu)性質(zhì)的影響

由表2可以得知，微波處理6 min使面糊凝膠的硬度發(fā)生了較明顯的下降，處理6 min至15 min硬度變化不明顯。產(chǎn)生這一現(xiàn)象的原因有可能是微波處理后，面筋的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)不能再將小麥粉中的降解的直鏈淀粉和支鏈淀粉包住，淀粉溶出從而造成面糊凝膠的硬度降低。由表2可以得知微波處理前后面糊凝膠的彈性、回復(fù)性和內(nèi)聚性沒有顯著性差異。

表2 不同微波時間對面糊凝膠質(zhì)構(gòu)特性的影響

2.3 不同微波時間對小麥粉稠度特性影響

由表3可得，不同微波時間處理的小麥粉吸水率有所降低，最大壓力先升高后減小，在3 min時達(dá)到最大，達(dá)到最大值時的時間明顯延長。250 s和450 s處的壓力差都有下降的趨勢，面團(tuán)的穩(wěn)定時間在處理6 min時比原小麥粉增大了79.08%，處理9 min和12 min時的面團(tuán)由于筋力太強，到儀器規(guī)定的8 min時面筋還未斷裂，儀器顯示不出來。微波處理后小麥粉吸水率降低，450 s處的跌落值降低，穩(wěn)定時間延長，說明經(jīng)微波處理后小麥粉面團(tuán)稠度特性比原小麥粉好［15］。

由表4可知，經(jīng)過不同微波處理時間的小麥粉拉伸能量是先增大后減小，在550 W，6 min時達(dá)到最大。延伸度則是顯著降低，在3 min時急劇降低之后則緩慢降低。拉伸阻力、最大阻力、拉伸比和最大比則都增大。與原樣相比，微波處理3 min與微波處理6 min的能量大，面團(tuán)彈性強，黏性降低，抗拉強度和面團(tuán)強度都增強。

產(chǎn)生這一現(xiàn)象可能的原因是微波處理后淀粉降解，加水?dāng)嚢钑r，使其在網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)中能夠自由移動，充分吸水包裹在蛋白質(zhì)中，從而使面筋筋力增強。而微波處理15 min的樣品由于改變較大超過了拉伸儀檢驗的限度。

2.4 不同功率微波處理對小麥粉糊化性質(zhì)的影響

由表5可知，經(jīng)過不同功率微波處理后的小麥粉的峰值黏度、谷值黏度、最終黏度均比原小麥粉高，如微波處理700 W時，小麥粉峰值黏度、谷值黏度、最終黏度分別比原小麥粉提高了14.88%、15.30%、20.97%。糊化溫度稍有下降，700 W時下降了2.50℃，降幅2.87%?？傮w來說，不同功率的微波處理對小麥粉的影響不如不同時間微波處理的明顯，即小麥粉經(jīng)不同功率微波處理后小麥粉的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)破壞程度并不大，而且直鏈淀粉和支鏈淀粉降解少，使得直鏈分子之間的氫鍵強度減弱不明顯，支鏈淀粉暴露程度低，吸水膨脹少，使得糊化溫度降低不明顯，黏度增大效果也不明顯。

淀粉的早期老化主要是直鏈淀粉的重結(jié)晶，高分子的直鏈淀粉之間形成交聯(lián)網(wǎng)絡(luò)（隨后結(jié)晶），回生值反映了淀粉冷糊的穩(wěn)定性和老化趨勢［16］。由表5可知隨著微波處理功率的增大，樣品回生值比原小麥粉明顯升高，產(chǎn)生這一現(xiàn)象的原因可能是微波處理后，樣品淀粉顆粒變得結(jié)構(gòu)致密，易聚集。直鏈淀粉在體系中趨向相互靠攏、平行排列，由羥基產(chǎn)生氫鍵，水分子進(jìn)入結(jié)晶層［17］，互相結(jié)合形成大于膠體點，進(jìn)一步促進(jìn)了較大的晶體顆粒的形成。

表3 不同微波時間對小麥粉稠度特性的影響

表4 不同微波時間對小麥粉拉伸特性的影響

表5 不同功率微波對小麥粉糊化性質(zhì)的影響

2.5 不同微波功率對面糊凝膠質(zhì)構(gòu)的影響

由表6可以看出，小麥粉凝膠硬度和回復(fù)性都有明顯均勻的下降，微波處理700 W時分別比原小麥粉下降了25.31%、33.76%，彈性和內(nèi)聚性無顯著性差異。產(chǎn)生這一現(xiàn)象的原因可能是微波處理小麥粉使蛋白質(zhì)網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)破壞，并且使淀粉顆粒破壞，淀粉鏈被降解、移位，使得吸水膨脹后，空間致密，但結(jié)構(gòu)松散，因此淀粉凝膠硬度的下降。

2.6 不同微波功率對小麥粉稠度特性影響

由表7可知，不同功率微波處理過的小麥粉吸水率稍有下降，降幅11.47%（6 min，700 W）。最大壓力值是先增大后減小，在400 W時到達(dá)最大，達(dá)到最大壓力時的時間是逐漸變長，250 s和450 s的稠度曲線壓力明顯下降，在250 W處急劇下降，穩(wěn)定時間有明顯增加，增幅130.61%（550 W）。吸水率受外部因素影響較大，蛋白質(zhì)含量越高，吸水率越高，可知微波處理后對小麥粉有一定的破壞作用。最大壓力下的時間是增長的，面團(tuán)的穩(wěn)定時間也是增長的，說明面筋的筋力越來越強，在短的時間內(nèi)，跌落值明顯變小，說明面筋筋力持續(xù)性高。表明小麥粉由低筋粉逐漸變?yōu)楦呓罘邸?/p>

由表8可以得出：拉伸能量先增大后減小，在6 min，400 W時最大。拉伸阻力、最大阻力、拉伸比、最大比都有明顯的升高，分別增長了154.47%、170.54%、320.83%、348%，延伸度有明顯降低，降幅40.38%（6 min，400 W）。這說明抗拉強度、面團(tuán)彈性強度明顯增強，而面團(tuán)黏性有明顯下降，即延展性能明顯下降，從而面筋筋力增大。與高品質(zhì)小麥粉的粉質(zhì)拉伸曲線相比，250 W和400 W最為符合相應(yīng)曲線，說明微波處理后，這兩個樣品的品質(zhì)比原樣要好。

表6 不同微波功率對面糊凝膠質(zhì)構(gòu)的影響

表8 不同微波功率對處理小麥粉拉伸特性影響

3 結(jié)論

3.1 不同微波時間處理過的小麥粉：在微波處理時間3 min到9 min時間內(nèi)在不程度上提高小麥粉的峰值黏度、谷值黏度、最終黏度；小麥粉硬度降低，面團(tuán)穩(wěn)定時間增大，面團(tuán)彈性強，延伸度降低，抗拉強度和面團(tuán)彈性強度都增強，與原樣的低筋粉相比，逐漸變?yōu)楦呓罘邸Ｒ? min處理的小麥粉品質(zhì)為最佳。

3.2 不同功率微波處理過的小麥粉：在微波功率為200 W到550 W的范圍內(nèi)，小麥粉糊化溫度降低、回生值增大；小麥粉凝膠硬度和回復(fù)性明顯下降，而彈性和內(nèi)聚性無明顯變化；吸水率降低，最大壓力下的時間和面團(tuán)的穩(wěn)定時間是增長的，跌落值明顯變小，說明面筋筋力變化小，持續(xù)性高；抗拉強度、彈性面團(tuán)強度明顯增強，從而面筋筋力增大。以400 W處理的小麥粉品質(zhì)較佳。

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