全 文 ：2007年第06期
Vol.28,No.06,2007
研究与探讨
食品工业科技
苦荞小麦混合粉面团的
微观结构和粘弹性
李 丹 1,2,*,李晓磊 1,丁霄霖 2
(1.长春大学生物科学技术学院,吉林长春130012;2.江南大学食品学院,江苏无锡214036)
摘 要:采用扫描电子显微镜研究了苦荞小麦混合粉(30∶70)面团
的微观结构,并用流变仪测试了加入酶制剂前后的面团
粘弹性。结果表明,混合粉和成的面团,其面筋网络几乎
不能形成。0.01%葡萄糖氧化酶、0.01%转谷氨酰胺酶能提
高天然苦荞小麦混合粉面团的G和G,降低其tanδ,但
是对处理苦荞小麦混合粉面团的作用相反。0.002%戊聚
糖淀粉酶能显著降低两种混合粉面团的G和G,提高
其tanδ。葡萄糖氧化酶和戊聚糖淀粉酶合用,处理苦荞小
麦混合粉面团的 G和 G高于纯小麦粉面团,tanδ低于
纯小麦粉面团。
关键词:苦荞,小麦,面团,微观结构,粘弹性
Abstract:Scanelectronmicroscopeindicatedtheglutennetof
themixedflourdoughofbuckwheatandwheatwas
poor.Glucoseoxidaseandtransglutaminasecould
increaseG,Ganddecreasetanδofmixeddough
ofnaturalbuckwheatandwheat(30∶70).Buttheir
efectswerecontraryonmixeddoughofdeactivated
buckwheatandwheat (30∶70).Pentosanasedec
reasedG,Gandincreasetanδ.
Keywords:tartarybuckwheat;wheat;dough;microstructure;
viscoelasticity
中图分类号:TS211.4+3 文献标识码:A
文 章 编 号 :1002-0306(2007)06-0085-03
收稿日期:2006-10-27*通讯联系人
作者简介:李丹(1972-),男,副教授,博士后,研究方向:功能食品和
生物技术。
苦荞麦在中国的栽培已有2000多年历史,是中
国彝族人民的主食。近年的研究表明,苦荞中不但含
有蛋白质、维生素、矿物质等营养成分,还富含黄酮、
糖醇等生理活性因子,具有降低人体血糖血脂、疗胃
疾、抗消化道肿瘤和提高免疫力等多种功效[1]。荞麦
粉不具有面筋,不能单独与水和成面团。所以,在生
产实践中,荞麦粉常常与小麦面粉按一定的比例搭
配起来,做成各种荞麦食品[2]。但是,由于荞麦粉的存
在,就会对小麦面粉和面过程中面筋的形成和性质
产生一些影响,使面团的特性发生相应的改变,最终
会引起产品质量的变化。面筋网络结构是决定小麦
面粉面团流变学特性的最重要的物质基础。应用电
子显微镜(electronmicroscope)可以直观反映面筋骨
架的微观构造,在一定程度上为面团特性做出一些
理论解释[3,4]。动态实验(dynamictest)是评价聚合物
流变性的方法,用于测定面团粘弹性最有效,可以得
到贮能模量 (G)、损耗模量 (G)以及损耗角正切
(tanδ)等流变学参数。用流变仪(rheometer)进行以上
两种测试有助于认识面团中各成分间的相互作用情
况。这些测试方法可为小麦的加工与利用、各种配料
成分和添加剂的选择提供准确可靠的实践参数。本
项研究的目的在于调查苦荞小麦混合面粉面团的粘
弹性,以及几种新型的焙烤工业酶制剂对它们的影
响情况,并期望能从本质上做出一些有益的探讨,为
进一步生产以苦荞和小麦混合粉为原料的面制品打
好基础。
1材料与方法
1.1实验材料
苦荞粉 购自四川省西昌市凉山州苦荞粉厂,为
外层黄粉,本文称之为天然苦荞粉,将经特殊处理的
外层黄粉称为处理苦荞粉;小麦特一粉 购自无锡茂
新 面 粉 厂 ; 葡 萄 糖 氧 化 酶 (Gluzyme500MG,
500GODU/g,简称 G酶)、戊聚糖淀粉酶(Fungamyl
SuperMA,2250FXU/g+250FAU/g,简称F酶)、脂肪酶
(Novozyme27007,50KLU/g,简称N酶)由丹麦 Novo
Nordisk公司赠送;转谷氨酰胺酶(アクティバ TG-K,
1000U/g,简称T酶)由日本味之素公司赠送,按照其
产品说明进行操作使用。
1.2面团的制作
分别将小麦面粉、小麦苦荞混合粉(70∶30)放入
布拉班德粉质仪(BrabenderFarinograph)(300g大钵,
30℃),并加入2%的盐。在混合粉中也加入酶制剂,
用量(W/W)分别为:G,0.01%;N,0.01%;F,0.002%;T,
0.003%。开机预混5min后,加入30℃的水,同时开始
计时,使其最大稠度的中心在 500BU,到达 5min时
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DOI:10.13386/j.issn1002-0306.2007.06.018
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关机,取下面团,并切成两半;一半放入密闭的容器
内,于室温下静置1h,松弛和面过程中产生的应力[5];
一半立即制片,用于电镜观测。
1.3面团的面筋网络结构[6]
将上边得到的面团立即用5%戊二醛固定后,再
依次进行磷酸缓冲液(0.05mol/LpH7.0)漂洗,1%锇
酸固定,乙醇梯度脱水,乙酸异戊酯脱醇,二氧化碳
临界点干燥(临界点干燥器,日立 HCP-2型),离子
溅射(离子溅射仪,EIKO、IB-3)镀金膜。扫描电镜(日
本明后,SX-40型)观测拍照。
1.4面团的粘弹性
将静置完毕的面团立即放在流变仪(AR1000
Rheometer,TAInstruments)的测试台上,进行动态流
变测试(DynamicRheologicalTesting)。采用40mm不
锈钢板,压至 2mm,切去挤出的部分后,立即盖上涂
机油的外罩以阻止水分蒸发[7]。此时的面团需要再放
置 3min,以松弛残余应力[8]。用 AR1000Instrument
Control软 件 (Advantagesoftwareforrheology,TA
Instruments),在温度 25℃,振荡应力(oscilation
stress)100Pa,应变振幅(strainamplitude)小于1%,振
荡频率(oscilationfrequency)0.01～10Hz的范围内进
行频率扫描测试 (frquencysweepstep)。用 TAData
Analysis软件 (Advantagesoftwareforrheology,TA
Instruments)计算剪切贮能模量(G)、剪切损耗模量
(G)和损耗角正切(tanδ)流变参数。
2结果与讨论
2.1苦荞小麦混合粉面团的面筋网络
图1的结果表明,小麦面粉在加水和面的过程
中能形成较好的纤维状三维面筋网络,构成骨架结
构,淀粉粒分散其间,形成一个具有粘性、弹性和延
展性的面团。a,b中的纤维细丝为极薄的面筋蛋白质
膜。用苦荞小麦(70∶30)混合粉和成的面团,面筋较
散,不均匀,成块成片存在,较厚,之间有微纤丝相
连,淀粉颗粒、荞麦颗粒混在其间(c,d)。处理苦荞小
麦(70∶30)混和粉和成的面团,面筋更分散,为小厚片
状,之间也有微纤丝相连,淀粉颗粒、荞麦颗粒混在
其间(e,f)。
以上结果表明,两种苦荞粉均不利于小麦面筋
网络的形成,体系十分不均匀。这可能是由于苦荞黄
酮类化合物作为还原剂,使得自由巯基之间不易形
成二硫键。
2.2天然苦荞小麦混合粉面团的粘弹性
已有研究证明,转谷氨酰胺酶能提高面团的弹
性[9],极大地加强面筋网络结构,减少面筋对热加工
操作的敏感性[10]。图2、图3和图4的结果与前人结
论一致:对比纯小麦粉面团,天然苦荞小麦混合粉面
团有较高的G和G,较低的tanδ。转谷胺酰胺酶能
提高天然苦荞小麦混合粉面团的 G和 G,降低
tanδ。葡萄糖氧化酶与脂肪酶合用对天然苦荞小麦混
合粉面团的影响最为明显,它们较大程度地提高了
G和G,并使tanδ降低最多。
戊聚糖淀粉酶对面团的“软化”作用十分明显,
与强化面团的葡萄糖氧化酶或转谷氨酰胺酶合用,
较大程度上降低了天然苦荞小麦混合粉面团的 G
和G,提高了tanδ。
2.3处理苦荞小麦混合粉面团的粘弹性
图 5、图 6和图 7的结果表明,处理苦荞小麦混
合粉面团表现出最大的G和G,几种酶制剂均降低
图1面团的扫描电镜照片
(小麦:a,b;天然苦荞小麦:c,d;处理苦荞小麦:e,f)
a c e
b d f
1.000E5
90000
80000
70000
60000
50000
40000
30000
20000
10000
0
振荡频率(Hz)
G
(
Pa
)
05.00010.0015.0020.0025.0030.0035.0040.0045.0050.00
图2振荡频率对天然苦荞小麦混合粉(30∶70)
面团贮能模量(G)的影响
小麦粉:◇=对照;混合粉:●=未加酶,◆=G酶,▽=T
酶,■=G酶和N酶,○=G酶和F酶,▼=T酶和F酶
45000
40000
35000
30000
25000
20000
15000
10000
5000
0
振荡频率(Hz)
G

( P
a)
0 5.00010.0015.0020.0025.0030.0035.0040.0045.0050.00
图3振荡频率对天然苦荞小麦混合粉(30∶70)
面团损耗模量(G)的影响
小麦粉:◇=对照;混合粉:●=未加酶,◆=G酶,▽=T
酶,■=G酶和N酶,○=G酶和F酶,▼=T酶和F酶
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了处理苦荞小麦混合粉面团的 G和 G。葡萄糖氧
化酶与脂肪酶合用使得处理苦荞小麦混合粉面团表
现出最低的 tanδ,其余几种酶制剂则提高了处理苦
荞小麦混合粉面团的 tanδ。戊聚糖淀粉酶降低面团
G和G,提高tanδ的作用依然存在。但葡萄糖氧化
酶与戊聚糖淀粉酶合用,使处理苦荞小麦混合粉面
团的 G和 G高于纯小麦粉面团,tanδ低于纯小麦
粉面团。
3结论
苦荞小麦混合粉加水和面的过程中,面筋网络
结构形成较差。
葡萄糖氧化酶、转谷氨酰胺酶能提高天然苦荞
小麦混合粉面团的 G和 G,降低其 tanδ,但是对处
理苦荞小麦混合粉面团的作用相反。戊聚糖淀粉酶
能显著降低两种混合粉面团的 G和 G,提高其
tanδ。葡萄糖氧化酶与戊聚糖淀粉酶合用,还使处理
苦荞小麦混合粉面团的 G和 G高于纯小麦粉面
团,tanδ低于纯小麦粉面团。
以上仅从实际应用的角度初步探讨了加入苦荞
粉的小麦粉的一些流变性质,未从理论上对其作过
多的研究。如果要更好地理解和面过程中,苦荞粉成
分与小麦粉成分的相互作用情况,清晰阐明混合粉
面团特性的机制,就需要分离出苦荞的单一组分,研
究其对小麦粉面团的影响情况。这些工作有待于以
后进一步开展。
参考文献:
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AssociationofCerealChemists,StPaul,MN,1986.215.
1.000
振荡频率(Hz)
ta
n(
de
lt
a)
0 5.00010.0015.0020.0025.0030.0035.0040.0045.0050.00
图4振荡频率对天然苦荞小麦混合粉(30∶70)
面团损耗角正切(tanδ)的影响
小麦粉:◇=对照;混和粉:●=未加酶,◆=G酶,▽=T
酶,■=G酶和N酶,○=G酶和F酶,▼=T酶和F酶
0.4000
80000
70000
60000
50000
40000
30000
20000
10000
0
振荡频率(Hz)
G

( P
a)
0 5.00010.0015.0020.0025.0030.0035.0040.0045.0050.00
图5振荡频率对处理苦荞小麦混合粉(30∶70)
面团贮能模量(G)的影响
小麦粉:◇=对照;混和粉:●=未加酶,◆=G酶,▽=T
酶,■=G酶和N酶,○=G酶和F酶,▼=T酶和F酶
40000
35000
30000
25000
20000
25000
15000
10000
5000
0
振荡频率(Hz)
G

( P
a)
0 5.00010.0015.0020.0025.0030.0035.0040.0045.0050.00
图6振荡频率对处理苦荞小麦混合粉(30∶70)
面团损耗模量(G)的影响
小麦粉:◇=对照;混和粉:●=未加酶,◆=G酶,▽=T
酶,■=G酶和N酶,○=G酶和F酶,▼=T酶和F酶
0.8000
0.7500
0.7000
0.6500
0.6000
0.5500
0.5000
0.4500
0.4000
振荡频率(Hz)
ta
n(
de
lt
a)
0 5.00010.0015.0020.0025.0030.0035.0040.0045.0050.00
图7振荡频率对处理苦荞小麦混合粉(30∶70)
面团损耗角正切(tanδ)的影响
小麦粉:◇=对照;混和粉:●=未加酶,◆=G酶,▽=T
酶,■=G酶和N酶,○=G酶和F酶,▼=T酶和F酶
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(1).
动态超高压均质
对花生蛋白溶解性和乳化性的影响
涂宗财,张雪春,刘成梅,阮榕生,王 辉,汪菁琴
(南昌大学食品科学教育部重点实验室,江西南昌330047)
摘 要:以花生蛋白为原料,研究了动态超高压均质技术对花生蛋
白溶液的溶解性和乳化性的影响。结果显示,花生蛋白溶
液经动态超高压均质处理后,溶解性有显著提高,乳化性
也有所提高。
关键词:花生蛋白,动态超高压均质,溶解性,乳化性
Abstract:Thisarticlestudiedtheefectofmicrofluidizationon
solubilityandemulsibilityofpeanutproteins.The
resultsindicated thatthe microfluidization could
improvesolubilityandenhancetheemulsificationof
peanutproteinevidently.
Keywords:peanutproteins;microfluidization;solubility;emulsibility
中图分类号:TS201.2+1 文献标识码:A
文 章 编 号 :1002-0306(2007)06-0088-02
收稿日期:2006-12-05
作者简介:涂宗财(1965-),男,教授,硕士生导师,主要从事食品科学
方面的研究。
基金项目:国家自然科学基金资助项目(20666004);教育部长江学者
和创新团队发展计划项目(IRT0540)资助。
花生蛋白是重要的植物蛋白,具有很高营养价
值,可以广泛应用于食品工业及作为食品添加剂。花
生蛋白的溶解性、乳化性与其产品的结构、口感、加
工操作和产品质量控制密切相关[1]。但是,未经改性
前的花生蛋白溶解性、乳化性不理想,不能满足现代
食品加工的需求,所以探索一条提高其溶解性、乳化
性的方法,使花生蛋白更适应加工成不同产品具有
较大的现实意义。动态超高压均质技术是现代食品
工业的一项新技术,在均质过程中可使物料进行混
合、粉碎和均质乳化,大大提高了物料的匀细度,碎
细度可达到1!m以下[2],从而改善物料的性能,提高
食品质量,增加经济效益[3]。目前已有研究表明,动态
超高压均质处理可以提高含有热变性小麦蛋白的小
麦产品溶解性,能使大豆分离蛋白的溶解性、起泡
性、凝胶性得到增加[4,5]。另外,本文经研究发现,动态
超高压均质技术可以提高花生蛋白的溶解性和乳化
性,且动态超高压均质因其安全性好、作用时间短及
对营养性质影响较小,很有可能成为今后蛋白改性
的发展趋势。
1材料与方法
1.1材料与仪器
花生蛋白 购于山东天郯公司,经凯氏定氮法测
得粗蛋白含量为71%;金龙鱼牌大豆色拉油,十二烷
基磺酸钠(SDS)等。
751G型分光光度计,QY-300型电动匀浆机,高
速离心机,移液枪,M-700型Microfluidics微射流均
质机,KV-9820自动凯氏定氮仪。
1.2实验方法
1.2.1工艺流程
花生蛋白质→6%的溶液→胶体磨→20MPa预均质→不
同压力下的动态超高压均质处理→功能性测试→数据处理
1.2.2溶解性测定方法[6]分别取10mL经过0、20、60、
100、140、180MPa压力处理的花生蛋白溶液,在
11000r/min下离心 10min,取 3mL上清液,加入
0.5gCuSO4,3gK2SO4,15mLH2SO4,消化3.5h后蒸馏,用
盐酸滴定。溶解性用mg/mL来表示。
1.2.3乳化性及乳化稳定性的测定方法[7]参照Pearce
和Kinsela的方法,进行改进。取30mL经过0、20、
60、100、140、180MPa压力处理的花生蛋白溶液,加

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