酸化对蛋白强化的面团流变学特性的影响张倩翻译

酸化对用外源蛋白质强化后的无麸质大米淀粉基生面团基

质粘弹性的影响

摘要：试验将不同剂量（0,5,10%）的结合酸加入到用不同的外源蛋白质（卵清蛋白、酪蛋白钙、豌豆蛋白和大豆蛋白）强化的淀粉基生面团中来研究生面团的粘弹性和糊化特性。用振动（压力和频率扫描）和蠕变实验来表征面团的基本流变学特性，并且用热机械分析来评估面团的粘度特性。用植物蛋白补充进无麸质面团中造成面团基质结构化（粘弹性系数和粘度稳定性更高，瞬时或缓慢的粘弹特性）并且受到蛋白质添加剂量的影响。加酸可以降低这些影响。添加的动物蛋白根据蛋白质的类型、添加量、呈酸性的不同面团的粘弹性也不同，特别是酪蛋白。添加5%酪蛋白的面团酸化后可以使面团不易发生变形，显著增加粘度稳定性和粘弹性系数。粘度特性较高时较易发生蛋白质——酸相互作用，特别是在面团中添加低剂量的植物蛋白时。面团酸化降低糊化温度和直链淀粉的回生的程度。对富含蛋白质的大米淀粉，酸化能够改变淀粉的粘度和流变性质，这在无麸质面包的发展中相当重要。 1.引言

无麸质产品（GF）是食品工业中逐渐发展起来的一个部分，与之相关的研究是有关谷类食品领域的一个具有优越性和挑战性的部分。新的无麸质产品的发展不仅仅是因为乳糜泻患者必需的营养成分中现有的食物并不能达到他们的日常营养要求。无麸质产品的目标目前已经延伸到加入除了乳糜泻患者之外的正在寻找不会引起过敏的食物成分的人们之中，形成了一个新的需要各种不同产品的新市场。同样，无麸质产品也能作为其它特定弱势群体的特殊营养要求的产品（例如：糖尿病）的技术原型或模板。GF产品的生产包括：1.再形成（例如，传统成分的高纤维无麸质产品）2.已存在产品的新的形式（例如，冷冻或部分烘焙）3.已存在产品的重新装配4.创新产品（例如，使用新奇的谷类）。就第一种方法而言，至今为止已经发展了各种复杂的构想来提升生产过程中的技术和营养质量，根据感官鉴别程度和技术的不同限制又有成功和失败。这些构想主要涉及不同来源淀粉的结合，其它无谷蛋白例如乳蛋白、树胶和其它的结合产品。这些成分能模拟谷蛋白的粘弹特性，可能导致它们结构、口感、可接受性和货架期的提升。

粘米粉因其天然、低过敏性、无色和温和的味道使它成为做无麸质产品的

最合适的谷类面粉之一。它所含的蛋白质、钠、脂肪、纤维的含量都很低，但是容易被人体消化的碳水化合物的含量却很高。大部分的大米中所含醇溶谷蛋白含量都很低，因此有必要使用一些种类的树胶、乳化剂、酶或日常的产品与粘米粉一起混合从而达到所想要的粘弹性。树胶类的添加剂例如羟丙基甲基纤维素（HPMC）和葡萄糖氧化酶分别加入大米粉中使大米面包呈现出最好的体积膨胀程度，并且使大米面包的质量有了显著的提升。不同来源蛋白质的加入可以增加GF产品的营养和功能价值。蛋白质之间的结合导致蛋白连续相的形成，加入到GF产品中使它们通过交联增加弹性模量，通过增强美拉德褐变和风味来提高感官质量，通过凝胶化和加强起泡性来增强它的结构。这能够导致面包的体积增加，使面包屑组成更加有规律，并且提高面包的感官特性。将乳粉加入无麸质的焙烤产品的配方中可以增加焙烤产品的体积，并且使产品的外观和感官更好。大豆分离蛋白和干燥的乳清蛋白固体粉末因为其泡沫稳定性而用在GF产品的生产过程中。无麸质焙烤产品配方中用的最多的成分是酪蛋白酸盐、脱脂奶粉、干奶粉、乳清蛋白浓缩物和乳蛋白分离物。所选择的不同蛋白质加入无麸质的产品中是一个相当关键的过程。大豆分离蛋白能够增加大米木薯面包的营养价值，增加弹性模量，从而提高面包的气体保持性和体积，并且提高面包的持水性。其它研究人员还证实加入大豆分离蛋白到HPMC处理的大米木薯面包中可以通过抑制HPMC的作用、改变水分在面团中的分布、弱化HPMC和淀粉基团的相互作用和降低泡沫稳定性来降低面团稳定性。在GF面包中使用绿色豌豆蛋白要比使用大豆蛋白的量少，这样可以增加弹性模量。醋酸和乳酸能给予最终做成的面团以舒适的气味和口感，即使是通过外源微生物产生的或者人工添加进面团基质中，可以增加蛋白酶或淀粉酶的活性，从而延缓面团在储藏过程中的老化。

尽管外源蛋白和淀粉分子间相互建立分子内或分子间相互作用对面团的结构化起主要作用，特别是取决于面团的pH值，但酸加入或蛋白质补充进GF基质中与之结合的影响目前没有人能明确说明。此外，尽管一些流变学技术，包括振荡，应力松弛，蠕变和蠕变恢复测量已经广泛地用于评估面筋的基本机械性能，在研究GF面团的流变学特性时近十年才开始采用动态流变方法。面团的理论和实验流变学特性能表明宏观水平上各组分之间的相互作用，大分子之间的相互结合特性。此外，面包的质量属性例如体积和质地还与面包的流变学特性相关。

本文的目的在于弄清酸（乙酸:乳酸0.1:0.4g/100g淀粉+蛋白质）与加入不同剂量的蛋白质（卵清蛋白、酪蛋白钙、豌豆蛋白和大豆分离蛋白）的GF大米淀粉为基础的面团基质结合后，对面团粘弹性、糊化特性的影响，并且评估相对于GF面团加入外源蛋白但无/有酸存在的条件下对面团结构的提升能力。

2.材料和方法 2.1材料

大米淀粉（9.9%水分，0.2%灰分和0.5%蛋白质）取自Ferrer Alimentaci on S.A.（巴塞罗那，西班牙），盐，糖和向日葵油购买自当地的超市，使用这些原料来制作无麸质面团。羟丙基甲基纤维素（HPMC，甲基纤维素，K4M，食品级）由陶氏化学公司提供（米德兰，EEUU）。用于无谷蛋白的配方是：分离大豆蛋白Supro 500-E IP来自巴塞罗那，酪蛋白钙得自动物盔甲蛋白质，卵清蛋白干粉来自Eurovo，大豆分离蛋白是使用的Pisane C9，来自比利时的Cosucra。乙酸和乳酸在实验中作为实验氢离子来源。

2.2方法 2.2.1准备面团

直接准备面团使用下面的配方，在100g大米淀粉（或大米淀粉+蛋白质）的基础上配上6g油、5g糖、1.5g盐、2gHPMC和80g水。所有的蛋白质添加量为0、5、10g/100g。进行酸处理实验时，将面团中分别添加0.1+0.4g/100g的乙酸或乳酸，实验设计如表1所示。GF面团的制作通过用揉面机将固体物料组分与油相互混合搅拌。然后加入水并用手混合。最后，面团用揉面刀具以一定的速度搅拌4-8分钟。混合酸粉用少量的水（总量的7％）稀释加入到面团中。

2.3面团测试

2.3.1振荡和蠕变恢复试验

振荡和蠕变恢复试验用RheoStress 1 流变仪测试，仪器表面为锯齿状平行板，有3mm的间隙。除去多余的面团，并用凡士林覆盖暴露的样品表面。测试前，面团静置10分钟，使之充分松弛。预先将每种面团在1Hz的频率下从0.1到1000Pa进行压力扫描，确定扫描频率，并在线性粘弹性区域（LVR）范围内从20-0.1Hz测试。所有面团的扫描频率在2-10Pa。温度为25℃。频率扫描的数据符合幂律模型：

系数G1’，G2’和（tanδ）1，代表弹性和粘性系数还有在频率为1Hz的条件