小麥是麦麸面团我國的主要種植農作物之一。小麥麩皮作為小麥加工後的酚酸主要副產物,含有膳食纖維以及豐富的类物強抗氧化活性物質,具有極高的质对營養價值。然而,聚集麥麩粗糙苦澀的影响口感使其在食品工業中的深加工與利用度都受到極大的限製。若能對小麥麩皮進行深加工和綜合利用,麦麸面团則會帶來很高的酚酸經濟效益和社會效益。
麥麩中的类物酚酸類物質如阿魏酸、咖啡酸、质对綠原酸、聚集兒茶素等對於人體的影响健康有很大益處,其中阿魏酸(Ferulicacid,麦麸面团FA)與咖啡酸(Caffeicacid,酚酸CA)是类物含量較高的2類酚酸。FA具有良好的抗輻射、抗氧化、抗菌、抗病毒和抗癌活性,還具有減緩慢性疾病的生理功效。CA又名3,4-二羥基肉桂酸,能夠起到收縮增固微血管,促進凝血因子發揮功能的作用,還具有升高白血球和血小板的功效。適量添加酚酸類物質可以提升麵製品的生理功效。Koh等研究發現,將FA添加到麵粉中會影響麵團的品質,使得麵團的混合耐受性降低。Han等研究表明,添加CA會使麵包體積明顯降低,麵團的流變學性質也會受到影響。然而,目前關於不同添加量阿魏酸和咖啡酸對麵筋蛋白影響的研究較少。
本文通過向麵粉中添加單一的不同劑量的阿魏酸及咖啡酸製成麵筋蛋白樣品,對其流變學、熱穩定性、蛋白質二級結構以及微觀網絡結構等性質進行測定,探究阿魏酸和咖啡酸對麵團及麵筋蛋白性質的影響,為提高小麥麩皮利用度提供理論依據。
富強高筋小麥粉,金沙河麵業有限公司;溴化鉀,英國Specac公司;二甲基矽油,國藥集團化學試劑有限公司;阿魏酸、咖啡酸,上海麥克林有限公司。
ME203E電子天平,美國METTLERTOLEDO公司;HMJ-D3826和麵機,小熊電器股份有限公司;DHR-2DiscoveryHR流變儀,美國TA儀器公司;Mixolab穀物綜合特性測定儀,法國肖邦技術公司;FreeZone真空冷凍幹燥機,美國LABCONCO公司;TGA8000熱重分析儀,PerkinElmer企業管理(上海)有限公司;DSC-60Plus差示掃描量熱儀,日本島津儀器公司;MA100C000230V1水分測定儀,德國sartorius公司;JSM6700F掃描電子顯微鏡,日本電子公司;912A0607傅裏葉變換紅外光譜儀,賽默飛世爾科技有限公司。
1)FA組混合粉的製備向100g高筋小麥麵粉中分別添加質量分數為0.05%,0.10%,0.15%,0.20%,0.25%的FA。
2)CA組混合粉的製備向100g高筋小麥麵粉中分別添加質量分數為0.05%,0.10%,0.15%,0.20%,0.25%的CA。
稱取100g混合粉及60g水放入和麵機中,揉混5min後,靜置醒發30min,以便於麵筋蛋白的形成。用去離子水洗滌,直到洗出的清水遇碘液不變藍色。將樣品放入-80℃的冰箱中冷凍保存,隨後將冷凍後的麵筋蛋白置於凍幹機中冷凍幹燥48~72h,得到凍幹的麵筋蛋白,磨粉過篩備用。
混合實驗儀的設定參數需按照“Chopin+”標準:根據混合麵粉的水分含量,稱取麵粉與酚酸混合粉放入Mixolab混合實驗儀的攪拌缽中攪拌測定,使加水後麵團總質量為75g。首先使麵團的扭矩達到1.1N·m,保持30℃恒溫8min,再以4℃/min的升溫速度使樣品加熱到90℃,保持7min,之後以4℃/min的降溫速度冷卻至50℃,恒溫5min。整個過程麵團攪拌速度保持在80r/min。從Mixolab試驗結果中可獲得麵團吸水率、黏度崩解值、C1-C5扭矩值、麵團的形成時間、麵團的穩定時間以及回生值等參數。
本試驗參照Tuhumury等的試驗方法稍作修改,將洗滌後的麵筋蛋白揉成小球,放於流變儀的底盤中央進行應力掃描和頻率掃描流變學試驗,重複測定3次。應力掃描測量參數:頻率為1HZ,應力範圍為0.01%~10%。頻率掃描測量參數為:40mm圓形平板,溫度25℃,應力為0.5%,頻率變化範圍為0.01~100HZ,測定麵筋蛋白的彈性模量(G')、黏性模量(G'')和損耗角正切值(tanδ)隨頻率的變化。參考王沛的試驗方法,取10HZ時麵筋蛋白的損耗角正切值tanδ繪圖。
熱重分析(TGA)參照AgniesZka等的方法稍作修改,稱取10mg左右的凍幹麵筋蛋白升溫至900℃,得到TGA曲線,使用Pyris軟件進行分析,計算出樣品的熱降解溫度(Td)以及到達600℃時樣品的質量損失。DSC檢測方法參考Wang等的試驗方法進行。試驗結束後得到的熱流變化曲線用TA60SoftwareMuse程序計算麵筋蛋白的熱變性焓值(△H)和熱變性溫度(Tp)。
將1~2mg麵筋蛋白樣品及幹燥溴化鉀粉末放入研缽,充分研磨混勻。混勻後的樣品用壓片機壓片後,使用FTIR儀器對樣品進行測定。試驗參數為:分辨率4cm-1,掃描次數32次,掃描範圍400~4000cm-1,每個樣品重複測定3次。試驗得到的光譜用Omnic軟件和PeakFitv4.12軟件進行分析。對酰胺I區(1600~1700cm-1)的吸收峰進行基線校正,再進行高斯去卷積,最後擬合出結果的二階導數,得到擬合出的各個子峰的峰麵積百分含量以及各子峰的峰位置,根據峰位置找到子峰的歸屬後,將其峰麵積進行加和,得到的即為該二級結構的百分含量。
參照GómeZ等的方法稍作修改。將凍幹麵筋蛋白小塊取出用小錘破裂,取其平滑的內表麵噴金鍍膜。將處理好的樣品立即放入電鏡載物腔內,進行抽真空處理,加壓至10kV,放大倍數200×進行觀察,選擇合適的觀察視野進行拍照。
結果均設定3次平行試驗,結果用x-±s表示,用SPSSStatistics22進行數據處理和分析,檢驗的顯著性水平為P<0.05。
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