小麦面粉中蛋白质量对馒头品质的影响

2022-03-24 07:42周涛李研东马晓迪李海龙王成祥史可袁雨菲韩雪
河北农业 2022年10期
关键词:谷蛋白面筋网络结构

□文/周涛 李研东 马晓迪 李海龙 王成祥 史可 袁雨菲 韩雪

近年随着小麦产业的绿色高质量发展,我国粮食产业得到了蓬勃发展,农业质量和效益不断提高。馒头作为粮食产业中的重要部分,是具有中国独特文化特征的主食,是由面粉、酵母和水经一定比例混合揉制、发酵和蒸制而成的食品[1]。并且由于其成本低和方便、健康,在我国广受群众的喜爱。

馒头作为面制品在主食消费中长期占据着主导地位。现如今随着人们生活水平的提高,需要更加优质的粮食供给,满足消费需求升级,这就需要更高的馒头品质,因此近些年来不断有学者针对小麦品质和馒头品质的问题展开探究,使馒头更好的符合现在高品质的饮食需求。大量研究表明面粉中蛋白质质量,尤其是面筋蛋白影响着面粉及面制品的品质。为了得到更高质量的面粉,我国全力推动了对小麦产业高质高效的发展。

一、面粉中蛋白质含量标准与蛋白质种类

(一)面粉中蛋白质含量标准

面粉中的蛋白质较为丰富,含量一般在7%~15%。研究发现,馒头的品质与面粉蛋白含量有关,适中蛋白质含量的面粉才可以制作出品质良好的馒头,一般选用蛋白含量在10%~13%的面粉来做馒头,含量过高或过低都会导致馒头品质显著性变差。

按照蛋白质含量,可把面粉细分为五种。特高筋面粉:蛋白质含量大于14%,主要用来制作油条等嚼劲大的食品;高筋粉:又叫面包粉,蛋白质含量≥12.2%,湿面筋含量≥30%,用来制作各式面包;中筋粉:又叫通用粉,蛋白质含量为10%~12.2%,湿面筋含量≥22%,用来做面条和馒头等面食制品;低筋粉:又叫弱筋粉,蛋白质含量为8.5%~10%,湿面筋含量≤24%,通常用来做蛋糕、饼干等糕点;无筋面粉:通常这种面粉用来做特殊食品,例如过敏人士所食用的低麸质食品,蛋白质含量比低筋面粉更低,在8.5%以下。

(二)面粉中蛋白质种类

面粉中的蛋白质按照溶解性可分为谷蛋白、醇溶蛋白、球蛋白和清蛋白。其中球蛋白和清蛋白是可溶性蛋白,而谷蛋白和醇溶蛋白亲和于水但不溶于水,具有吸水膨胀形成胶状物的特性,形成的胶状物也叫面筋,有着良好的质构特性,如延展性和粘性等。面筋的这种特性在制作馒头时十分重要,与馒头的品质息息相关。因此,目前研究的重点是谷蛋白和醇溶蛋白,它们是小麦面筋蛋白的主体部分,占小麦总蛋白的80%左右,其中麦醇溶蛋白占40%~50%,麦谷蛋白占30%~40%[2]。

二、蛋白质与面筋网络结构形成关系

面筋网络结构是面团形成和馒头品质保证的主要原因。麦谷蛋白和醇溶蛋白互相交联,并填充淀粉,从而产生了面筋的网络结构。麦谷蛋白主要可分为高分子量和低分子量两类亚基,其中分子间二硫键和单独的高分子量亚基对面筋网络结构和馒头品质均有十分重要的影响。在形成过程中,高分子量谷蛋白聚合物形成了连续的网络支架,作为网络结构的主体,具有一定的变形阻力和弹性,单体麦醇溶蛋白作为增塑剂交联到谷蛋白聚合体系为面筋网络结构提供了可塑性。从微观上分析,面筋形成机制过程中,谷蛋白的高分子量亚基通过二硫键和氢键彼此相互作用,形成链状和环状的网络结构,而麦醇溶蛋白分子内的二硫键断裂,与谷蛋白形成新的二硫键,重新建立起的面筋网络结构具有一定的弹性、韧性和延展性[3]。

三、蛋白质与馒头品质

面粉中蛋白质尤其是不可溶解性蛋白的含量,组成和相互作用通过影响面筋网络的形成,间接影响了面团的粘弹性和延展性,也就决定了最终成品馒头的品质[4]。曹子月等[5]指出蛋白质含量对馒头品质显著性影响,中等蛋白质含量(10.5%~12.5%)的面粉比含量过高或过低的面粉做出的馒头品质更好,醇溶蛋白含量与馒头的硬度呈极显著负相关,谷蛋白含量与硬度呈显著负相关。徐小青[3]通过分离重组的方法发现麦谷蛋白和麦醇溶蛋白的比值对馒头品质有显著性影响,随着比值增大,馒头比容降低,高径比显著提高,硬度先增大后减小,内聚性和黏附性降低,回复性缓慢升高,感官评价指标显示馒头的表面结构、内部结构、韧性和粘性等指标均呈现出先逐渐增大,到达峰值后逐渐减小的趋势,最终基本确定比值的范围在0.83~1.00左右,馒头品质较好。因此,选择中筋面粉且控制好麦醇溶蛋白和麦谷蛋白的比例是保证馒头品质的关键。

四、展望

小麦的品质直接决定了面粉的质量,进而影响着馒头的品质,因此小麦的种植技术尤为关键,也是我国农业的重点发展方向之一。

国内外关于面粉中蛋白质与馒头品质的研究已经较为广泛并取得了一些成就,但是我国关于面筋蛋白网络微观结构以及超微结构的研究还是有所局限。因此,我们需要从面筋蛋白的内在微观构造出发,探究巯基和羟基等基团的产生、数量和交联作用及其对面筋形成机理的作用,进行分子层面的深入研究,为我国高品质小麦产业和馒头粮食产业的发展提供技术支持。

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