袁娟麗，單玲克，高金燕，陳紅兵，4，*

（1.南昌大學(xué) 食品科學(xué)與技術(shù)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，江西 南昌 330047；2.南昌大學(xué)藥學(xué)院，江西 南昌 330006；3.南昌大學(xué)食品學(xué)院，江西 南昌 330031；4.南昌大學(xué)中德聯(lián)合研究院，江西 南昌 330047）

品質(zhì)改良劑及燕麥酸面團(tuán)對燕麥面團(tuán)黏彈特性的改善

袁娟麗1，2，單玲克1，高金燕3，陳紅兵1，4，*

（1.南昌大學(xué) 食品科學(xué)與技術(shù)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，江西 南昌 330047；2.南昌大學(xué)藥學(xué)院，江西 南昌 330006；3.南昌大學(xué)食品學(xué)院，江西 南昌 330031；4.南昌大學(xué)中德聯(lián)合研究院，江西 南昌 330047）

采用動(dòng)態(tài)流變儀初步探討添加不同量的羥甲基丙基纖維素（hydroxy propyl methyl cellulose，HPMC）、黃原膠、乳清粉、大豆分離蛋白、燕麥酸面團(tuán)對燕麥面團(tuán)動(dòng)態(tài)流變學(xué)特性的影響。結(jié)果表明：在頻率0.01～10 Hz掃描過程中，與未添加任何配料的燕麥面團(tuán)相比，添加不同量HPMC或燕麥酸面團(tuán)的燕麥面團(tuán)彈性模量、黏性模量均增加，且添加HPMC的燕麥面團(tuán)損耗因子也有所增加，其中添加0.5% HPMC和30%燕麥酸面團(tuán)對燕麥面團(tuán)黏彈特性的改善作用最佳；添加0.2%黃原膠、5%乳清粉、5%和10%大豆分離蛋白對燕麥面團(tuán)的動(dòng)態(tài)流變學(xué)特性無明顯影響，而添加10%、15%乳清粉或15%大豆分離蛋白時(shí)，燕麥面團(tuán)彈性模量、黏性模量反而降低。

燕麥粉；動(dòng)態(tài)流變學(xué)；燕麥酸面團(tuán)；品質(zhì)改良劑

袁娟麗， 單玲克， 高金燕， 等. 品質(zhì)改良劑及燕麥酸面團(tuán)對燕麥面團(tuán)黏彈特性的改善［J］. 食品科學(xué)， 2016， 37（15）: 56-62.

YUAN Juanli， SHAN Lingke， GAO Jinyan， et al. Effects of quality improvers and oat sourdough on viscoelasticity of oat dough［J］. Food Science， 2016， 37（15）: 56-62. （in Chinese with English abstract） DOI:10.7506/spkx1002-6630-201615010. http://www.spkx.net.cn

小麥粉是發(fā)酵烘焙類食品最主要的原料，因其含有豐富的麩質(zhì)蛋白（面筋蛋白），使生面團(tuán)具有高吸水率和黏彈性，賦予其良好的獨(dú)特烘焙性能［1］。麩質(zhì)蛋白主要包括麥醇溶蛋白和麥谷蛋白，麥醇溶蛋白水合后，主要賦予面團(tuán)黏性和延展性，而水合的麥谷蛋白可使面團(tuán)黏合并具有彈性；在揉制面團(tuán)的過程中，麩質(zhì)蛋白通過鏈間的二硫鍵和非共價(jià)鍵氫鍵、離子鍵和疏水鍵的作用聚集、交結(jié)形成黏彈性網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，形成氣室，保留發(fā)酵產(chǎn)生的二氧化碳，經(jīng)烘焙后，產(chǎn)品氣孔規(guī)則而穩(wěn)定，不易塌陷［1-2］。因此，在面包或者其他烘焙類產(chǎn)品中，麩質(zhì)蛋白是一種必要的結(jié)構(gòu)組成成分，缺失麩質(zhì)蛋白將嚴(yán)重影響產(chǎn)品品質(zhì)。

然而，在某些人群中，小麥麩質(zhì)蛋白也可能帶來危害。乳糜瀉是一種攜帶有遺傳易感基因的個(gè)體，因攝入含麩質(zhì)蛋白的谷物（小麥、大麥和祼麥）或制品而誘發(fā)的自身免疫性腸病，其影響世界1%人口的健康；此外，還有非乳糜瀉麩質(zhì)蛋白敏感，其發(fā)病率可能高達(dá)6%［3-5］。治療與麩質(zhì)蛋白相關(guān)的疾病最有效的方法即是執(zhí)行無麩質(zhì)飲食，這促使了無麩質(zhì)食品的快速發(fā)展，但缺乏麩質(zhì)蛋白的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)會(huì)致使無麩質(zhì)食品尤其是烘焙類食品品質(zhì)較差。為解決這一難題，一些具備麩質(zhì)蛋白某些特性、可構(gòu)建網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)、改善面團(tuán)黏彈性和持氣性的食品配料被應(yīng)用到無麩質(zhì)產(chǎn)品的配方中，如羥甲基丙基纖維素（hydroxy propyl methyl cellulose，HPMC）、黃原膠、瓊脂糖等親水膠體類，乳清、雞蛋清、大豆分離蛋白（soy protein isolate，SPI）等［2］。研究表明，親水膠體作為親水性高分子質(zhì)量長鏈多糖，在水中分散和膨脹，生成凝膠網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，可增強(qiáng)面團(tuán)的黏性和穩(wěn)定性，增加醒發(fā)和烘焙時(shí)面團(tuán)的持氣性，改善無麩質(zhì)食品的體積、結(jié)構(gòu)、質(zhì)地和表觀，因此常被添加到無麩質(zhì)食品中，其中最常用的為HPMC和黃原膠［6］；在無麩質(zhì)食品配方中添加蛋白質(zhì)也有利于網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的形成，可改善面團(tuán)的流變學(xué)特性和烘焙性能，且通過增加蛋白質(zhì)和必需氨基酸含量，可提高無麩質(zhì)食品的營養(yǎng)，常用的有大豆蛋白、乳清和雞蛋等［2］。此外，近年來一些研究表明，采用酸面團(tuán)發(fā)酵技術(shù)可改善無麩食品的品質(zhì)，發(fā)酵過程中生成的有機(jī)酸和胞外多糖可影響面團(tuán)體系中淀粉和蛋白質(zhì)的相互作用，改變面團(tuán)的流變學(xué)特性，降低面團(tuán)硬度［7-10］；同時(shí)可使面團(tuán)的持氣性增強(qiáng)，面包體積增大25%～26%［11］；蛋白質(zhì)溶解度增加，提高消化率［12］；延緩面包的老化，延長產(chǎn)品的貨架期［8，13］。

無麩食品的主要原料常選擇大米粉、玉米粉、馬鈴薯淀粉、木薯淀粉、小麥淀粉等［2］。此外，未被其他谷物如小麥、黑麥、大麥所污染的純燕麥也被納入無麩質(zhì)飲食中的谷物清單，可供乳糜瀉患者安全食用［14-15］。燕麥中富含的膳食纖維β-葡聚糖不僅具備降低血液中膽固醇水平以及控制餐后血糖水平的功能［16］，并且可增加以玉米淀粉和大米粉為基質(zhì)的無麩面包的體積，使面包更松軟［17］。然而，若以燕麥粉為基質(zhì)制成無麩食品，則因燕麥缺少麩質(zhì)蛋白，使得燕麥面團(tuán)本身的流變學(xué)特性（如黏彈性）較差，不易烘焙成型。因此，本實(shí)驗(yàn)探索加入親水膠體（HPMC、黃原膠）、其他蛋白配料（乳清、SPI）以及燕麥酸面團(tuán)等對燕麥面團(tuán)黏彈特性的影響，以期為開發(fā)基于燕麥為主料的無麩質(zhì)替代食品提供技術(shù)支撐。

1　材料與方法

1.1材料與試劑

白燕2號(hào) 吉林白城農(nóng)科院；高筋小麥粉（每100 g小麥粉含蛋白質(zhì)12.2 g、脂肪1.6 g、碳水化合物73.0 g）山東五得利集團(tuán)東明面粉有限公司。

植物乳桿菌（Lactobacillus plantarum）22134 中國工業(yè)微生物菌種保藏管理中心；酵母粉 英國Oxoid公司；大豆分離蛋白（SPI） 谷神生物科技集團(tuán)有限公司；乳清粉 中輕日用百貨進(jìn)出口公司；羥甲基丙基纖維素（HPMC） 天津巴斯夫化工有限公司；黃原膠 上海恒生化工有限公司；混合鏈β-葡聚糖檢測試劑盒愛爾蘭Megazyme公司。

1.2儀器與設(shè)備

Discovery HR-2流變儀 美國TA公司；HM750和面機(jī) 海氏集團(tuán)；恒溫培養(yǎng)箱 日本Sanyo公司；TS-2型搖床 北京六一儀器廠；立式壓力蒸汽滅菌鍋上海博迅實(shí)業(yè)有限公司醫(yī)療設(shè)備廠；生物安全柜、高速冷凍離心機(jī) 美國Thermo公司；電熱恒溫干燥箱 上海躍進(jìn)醫(yī)療器械廠。

1.3方法

1.3.1白燕2號(hào)的主要成分測定及對照小麥粉的濕面筋含量測定

分別參照GB/T 5511—2008《谷物和豆類 氮含量測定和粗蛋白質(zhì)含量計(jì)算 凱氏法》、GB/T 5512—2008《糧油檢驗(yàn) 糧食中粗脂肪含量測定》、GB/T 5514—2008《糧油檢驗(yàn) 糧食、油料中淀粉含量測定》方法，測定白燕2號(hào)的蛋白質(zhì)、粗脂肪、淀粉含量；并選用混合鏈β-葡聚糖檢測試劑盒，按照試劑盒的操作指南測定β-葡聚糖含量。

參照GB/T 5506.1—2008《小麥和小麥粉 面筋含量第1部分：手洗法測定濕面筋》，采用手洗法測定對照小麥粉的濕面筋含量。

1.3.2燕麥粉的制備

白燕2號(hào)籽粒去雜后，用水清洗3 遍，放于50 ℃的烘箱中烘干；按國家標(biāo)準(zhǔn)GB 5497—85《糧食、油料檢驗(yàn)水分測定法》測定烘干的籽粒含水量，再加入適量的自來水使最終籽粒含水量達(dá)20%，進(jìn)行1～2 h的潤麥；將潤麥好的燕麥籽粒常壓蒸煮20 min，以去除燕麥的苦味，蒸煮的平鋪厚度約為 0.5 cm，再放置于50 ℃的烘箱中烘干；最后磨粉，過40 目篩孔，常溫保存?zhèn)溆谩?/p>

1.3.3燕麥酸面團(tuán)的制備

將植物乳桿菌22134經(jīng)2 次活化培養(yǎng)至對數(shù)期，取150 mL菌液6 000×g離心10 min，棄上清，再加入無菌生理鹽水20 mL，懸浮洗滌菌液，6 000×g離心10 min，收集菌體，接種至20 mL無菌水，渦旋懸浮后加至100 g燕麥粉中，然后再加入80 mL無菌水，攪拌混合均勻，使得植物乳桿菌22134的初始接入量達(dá)108CFU/g，放入30 ℃恒溫恒濕培養(yǎng)箱中靜置培養(yǎng)8 h（pH 4.0左右），制成燕麥酸面團(tuán)。

1.3.4不同種類燕麥面團(tuán)的制備

將不同配比的燕麥酸面團(tuán)、親水膠體黃原膠、HPMC和蛋白類食品配料乳清粉、SPI按照表1所示的比例加入到燕麥粉中，再加入適量水，充分混合均勻，制備成不同種類的燕麥面團(tuán)。加水量根據(jù)預(yù)實(shí)驗(yàn)確定，以獲得黏稠度合適的面團(tuán)。此外，以只由燕麥粉與水混合制成的燕麥面團(tuán)作為空白組，并以只用小麥粉和水混合制成的小麥面團(tuán)作為對比。

表1　不同種類燕麥面團(tuán)的配方Table 1 Formulations of oat doughsg

1.3.5面團(tuán)黏彈性的測定

面團(tuán)的動(dòng)態(tài)流變學(xué)特性采用應(yīng)變控制型Discovery HR-2流變儀進(jìn)行測定。將以上和好的面團(tuán)用搟面杖搟成2～3 mm的薄餅，用保鮮膜包裹好，室溫松弛25 min。切一小塊面團(tuán)放于流變儀平臺(tái)上，平板夾具直徑為40 mm，間隙2 mm，切除多余的面團(tuán)，用硅油密封面團(tuán)，以防測量過程中水分蒸發(fā)，在平臺(tái)上再平衡5 min，使殘余的應(yīng)力松弛后再開始測量。首先對每一個(gè)樣品進(jìn)行頻率為1 Hz、應(yīng)力范圍為0.001%～100%之間的振幅掃描測定，確定面團(tuán)的線性黏彈性區(qū)間，然后在線性黏彈性區(qū)間上的中間點(diǎn)的應(yīng)力為0.01%時(shí)，對各樣品進(jìn)行0.01～10 Hz范圍內(nèi)的頻率掃描，測定樣品的頻率函數(shù)儲(chǔ)能模量（storage modulus，G’）與損耗模量（loss modulus，G”），并計(jì)算損耗因子（tanδ=G”/G’）。整個(gè)實(shí)驗(yàn)過程中通過冷卻水裝置調(diào)節(jié)溫度始終恒定在25 ℃，且樣品檢測在1 h之內(nèi)完成。

1.4數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析

計(jì)算3 次獨(dú)立實(shí)驗(yàn)所測得數(shù)據(jù)的平均值以及標(biāo)準(zhǔn)差，且所有數(shù)據(jù)均采用Origin 8.0軟件繪制分析圖。

2　結(jié)果與分析

2.1白燕2號(hào)的主要成分及對照小麥粉的濕面筋含量

β-葡聚糖是燕麥的主要功能性成分，可增加無麩面包體積，降低面包硬度［17］，因此，本研究除了測定白燕2號(hào)的蛋白質(zhì)、粗脂肪和 淀粉的含量外，還檢測了其β-葡聚糖含量，結(jié)果見表2。

表2　白燕2號(hào)主要成分Table 2 Components of oats （Baiyan No. 2 cultivar）g/100 g

本研究選擇的對照小麥粉為適合做烘焙食品的 高筋小麥粉，采用手洗法測得100 g小麥粉中濕面筋含量為（31.4±0.3）g。

2.2品質(zhì)改良劑與酸面團(tuán)對燕麥面團(tuán)動(dòng)態(tài)流變學(xué)特性的影響

本研究通過動(dòng)態(tài)頻率掃描初步探索了添加親水膠體、其他蛋白配料、酸面團(tuán)等對燕麥面團(tuán)的動(dòng)態(tài)流變學(xué)特性（儲(chǔ)能模量G’、損耗模量G”、損耗因子tanδ）的影響。其中，儲(chǔ)能模量G’又稱彈性模量，表示黏彈性材料在形變過程中由于彈性形變而儲(chǔ)存的能量，反映材料的彈性大??；損耗模量G”又稱 黏性模量，表示材料在發(fā)生形變時(shí)由于黏性形變而損耗的能量，反映材料的黏性大小。損耗因子tanδ表示的是G”與G’之比，其大小代表的是材料的黏彈性性能，在一定的范圍內(nèi)可以表示材料的狀態(tài)。當(dāng)tanδ的值小于1時(shí)，即G’大于G”，材料性質(zhì)類似固體；當(dāng)tanδ的值大于1時(shí)，即G”大于G’，材料性質(zhì)類似流體或黏性系統(tǒng)。當(dāng)tanδ值介于在0.1～0.2之間，說明物質(zhì)更堅(jiān)實(shí)［18］。

2.2.1添加親水膠體HPMC與黃原膠對燕麥面團(tuán)動(dòng)態(tài)流變學(xué)特性的影響

本實(shí)驗(yàn)探討了添加HPMC、黃原膠對燕麥面團(tuán)動(dòng)態(tài)流變學(xué)特性（儲(chǔ)能模量G’、損耗模量G”、損耗因子tanδ）的影響。由圖1可知，與空白組相比，添加1%或0.5% HPMC的燕麥面團(tuán)的G’與G”均增加，當(dāng)掃描頻率為10 Hz時(shí)，添加1%或0.5% HPMC可使燕麥面團(tuán)的G’值分別增加30.6%、65.8%，G”值分別增加42.1%、64.7%；表明燕麥面團(tuán)的黏彈性有所改善；添加0.5% HPMC提高燕麥面團(tuán)G’的效果優(yōu)于添加1% HPMC，但不同的HPMC添加量對G”的影響相差較小，致使添加0.5% HPMC燕麥面團(tuán)的G”/G’（tanδ）小于添加1% HPMC的燕麥面團(tuán)的tanδ值；與添加HPMC不同的是，添加0.2%黃原膠對燕麥面團(tuán)的G’和G”影響不大，其面團(tuán)流變學(xué)特性與未添加黃原膠的燕麥面團(tuán)的特性相似。此外，在掃描的頻率范圍（0.01～10 Hz）內(nèi)，各種面團(tuán)的G”均小于G’，二者之比tanδ值均小于1，說明各面團(tuán)為具備黏彈性的固體，彈性特征強(qiáng)于黏性特征［19］；作為參比對照的小麥面團(tuán)G’與G”均顯著高于各類燕麥面團(tuán)，且小麥面團(tuán)的tanδ值在0.45左右，而燕麥面團(tuán)的tanδ值在0.2左右，說明各種燕麥面團(tuán)更堅(jiān)實(shí)。

圖1　添加HPMC與黃原膠對燕麥面團(tuán)儲(chǔ)能模量G’（a）、損耗模量G”（bb）、損耗因子（cc）的影響Fig. 1 Effect of addition of HPMC or xanthan gum on rheological properties （storage modulus G’ （a）， loss modulus G” （b） and loss factor tanδ （c）） of oat dough

以上結(jié)果表明，不同添加量的HPMC與黃原膠對燕麥面團(tuán)黏彈性的影響效果不同。添加0.5% HPMC對燕麥面團(tuán)黏彈性的改善效果較好，其次為1% HPMC，而添加0.2%黃原膠對燕麥面團(tuán)的黏彈性無明顯改善效果。研究發(fā)現(xiàn)，不同的親水膠體對無麩質(zhì)食品品質(zhì)的改善作用不僅與膠體添加量和水的用量有關(guān)，而且與無麩質(zhì)食品所用原料有關(guān)［20］。Demirkesen等［19］研究發(fā)現(xiàn)添加0.5%黃原膠可顯著增加大米粉生面團(tuán)的G’和G”值，效果優(yōu)于添加0.5% HPMC；而Sciarini等［21］的研究結(jié)果顯示添加0.5%黃原膠對由45 g大米粉、45 g木薯粉和10 g全脂大豆粉構(gòu)成的混合面團(tuán)的G’、G”和tanδ值無明顯影響。Hager等［20］也研 究證實(shí)同一種親水膠體對不同原料制成的面包作用是不同的，添加HPMC可增加苔麩面包和玉米粉面包的體積，而減少大米粉面包的體積，對芥麥粉面包無影響。因此，本實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示黃原膠對燕麥面團(tuán)的黏彈性無明顯影響的原因主要有兩點(diǎn)：一是黃原膠的添加量不足；二是可能與面團(tuán)的原材料燕麥粉有關(guān)。

2.2.2添加乳清粉與SPI等蛋白配料對燕麥面團(tuán)動(dòng)態(tài)流變學(xué)特性的影響

圖2　乳清粉與SPI對燕麥面團(tuán)儲(chǔ)藏模量G’（a）、損耗模量G”（bb）、損耗因子（cc）的影響Fig. 2 Effect of addition of whey or SPI on rheological properties （storage modulus G’ （a）， loss modulus G” （b） and loss factor tanδ （c）） of oat dough

由圖2可知，在掃描的頻率范圍（0.01～1 0 Hz）內(nèi)，各種面團(tuán)的彈性模量G’均大于黏性模量G”，表示面團(tuán)的彈性特征占優(yōu)勢，表現(xiàn)為固態(tài)的特性。不同添加量的乳清粉與SPI對燕麥面團(tuán)黏彈性的影響效果不同，面團(tuán)的G’和G”并不隨蛋白添加量的增加而呈現(xiàn)正向或反向變化。在大部分掃描頻率范圍內(nèi)，同一掃描頻率下，各面團(tuán)的G’的大小順序?yàn)樾←溍鎴F(tuán)組＞10% SPI組＞5%乳清粉組＞5% SPI組、空白組＞15%乳清粉組＞15% SPI組＞10%乳清粉組；G”的大小順序?yàn)樾←溍鎴F(tuán)組＞10% SPI組、5%乳清粉組＞15%乳清粉組、5% SPI組、空白組＞15% SPI組＞10%乳清粉組；當(dāng)掃描頻率為10 Hz時(shí)，添加10%的SPI或5%乳清粉可使燕麥面團(tuán)的G’值分別增加31%、22.9%，G”值增加40%、22.3%；而添加15%的SPI和10%的乳清粉則使燕麥面團(tuán)的G’值分別降低32%、39.7%，G”值降低25.8%、28.2%；添加15%的乳清粉可使燕麥面團(tuán)的G’降低7.7%，G”值增加14.9%；添加5% SPI時(shí)，燕麥面團(tuán)的G’和G”幾乎不變；以上結(jié)果表明，添加10%的SPI或5%的乳清粉均可改善燕麥面團(tuán)黏彈性，而添加15%的SPI或10%的乳清粉不但不能改善燕麥面團(tuán)的黏彈性，相反還會(huì)產(chǎn)生負(fù)面的影響。各種燕麥面團(tuán)的tanδ相近，均為0.2左右，面團(tuán)較堅(jiān)實(shí)。

研究結(jié)果發(fā)現(xiàn)：蛋白對燕麥面團(tuán)的黏彈性的改善作用并未隨蛋白添加量增加而增強(qiáng)，蛋白添加量過高時(shí)反而降低了面團(tuán)的黏彈性，其原因可能是隨蛋白添加量的增大，面團(tuán)的吸水率也增大，當(dāng)面團(tuán)含水量過高時(shí)，G’和G”值下降［22-23］。本研究在揉制含不同添加量SPI的燕麥面團(tuán)時(shí)，通過調(diào)節(jié)加水量來獲得相同稠度的面團(tuán)，SPI添加量越大，加水量也隨之增加，結(jié)果導(dǎo)致與未添加SPI的燕麥面團(tuán)相比，添加15% SPI的燕麥面團(tuán)G’和G”下降；Marco等［22］研究也發(fā)現(xiàn)隨SPI添加量（1%、5.9%、13%、20%、25%）的增大，大米粉面團(tuán)吸水率可增加84.9%，而大米粉面團(tuán)的G’和G”值呈線性降低。然而，在本研究中，揉制不同添加量乳清粉的燕麥面團(tuán)時(shí)，恒定加水量為90%，但結(jié)果仍顯示為乳清粉添加量的增大使燕麥面團(tuán)的G’和G”下降；而Sarabhai等［24］的研究結(jié)果顯示添加5%、7.5%、10%乳清蛋白均可使荸薺粉面團(tuán)的G’和G”值增加，且與乳清粉添加量成正比；對比這兩個(gè)研究，除去面團(tuán)基質(zhì)不同的因素之外，面團(tuán)加水量也有較大差異：在Sarabhai等的實(shí)驗(yàn)中，3 個(gè)不同乳清蛋白添加量的100 g荸薺粉中的加水量分別為43、41、40 mL，遠(yuǎn)低于本研究中90%的加水量。Marco等［25］研究發(fā)現(xiàn)當(dāng)恒定加水量為90%時(shí)，添加5%的乳清蛋白可顯著降低大米粉面團(tuán)的G’和G”值。由此可見，除去基質(zhì)的影響外，加水量的多少也會(huì)影響到添加蛋白對面團(tuán)黏彈性的作用。本實(shí)驗(yàn)中添加乳清粉與SPI對燕麥面團(tuán)動(dòng)態(tài)流變學(xué)特性的影響并不理想，也許與面團(tuán)加水量過高有關(guān)。在加水調(diào)制面團(tuán)過程中，隨著水的加入和反復(fù)揉制，使所有面粉顆粒充分吸水，面粉中的麩質(zhì)蛋白、淀粉和脂肪等成分通過氫鍵與水相互作用，且彼此間通過二硫鍵、氫鍵和疏水鍵相互作用形成了網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的面團(tuán)，具備延伸性和彈性；加水量影響著面團(tuán)的物性，當(dāng)加水量不足時(shí)，面粉顆粒不能充分吸水，影響麩質(zhì)蛋白的水合和淀 粉的糊化，難以形成連續(xù)的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)；當(dāng)加水量過多時(shí)，麩質(zhì)蛋白間的作用又由于水的隔離而減弱，面團(tuán)彈性減?。?6-27］。Dobraszczyk［28］的研究也已證實(shí)隨著加水量增大，面團(tuán)的G’和G”逐漸減小，且G’比G”減小得更快。

2.2.3燕麥酸面團(tuán)的添加量對燕麥面團(tuán)動(dòng)態(tài)流變學(xué)特性的影響

圖3　燕麥酸面團(tuán)的添加量對燕麥面團(tuán)儲(chǔ)藏模量、損耗模量、損耗因子cc）的影響Fig. 3 Effect of sourdough on rheological properties （storage modulus， loss modulus G” （b） and loss factor tanδ （c）） of oat dough

由圖3可知，各種面團(tuán)的G’和G”值隨振蕩頻率變化的模式一致，G’值始終大于G”值，面團(tuán)呈固態(tài)特性；與空白組相比，添加不同比例的燕麥酸面團(tuán)可不同程度地提高燕麥面團(tuán)的G’和G”值，改善面團(tuán)的黏彈性，但并不是添加量越大，G’和G”值就增加得最多，其中燕麥酸面團(tuán)添加量為30%的面團(tuán)黏彈性最好，G’和G”值分別增加49.7%和58.9%；其次是燕麥酸面團(tuán)添加量為40%和50%的面團(tuán)，而燕麥酸面團(tuán)添加量為10%和20%的面團(tuán)黏彈性改善效果較差；各種燕麥面團(tuán)的tanδ值隨振蕩頻率變化的曲線圖幾乎重合，遠(yuǎn)小于參照小麥面團(tuán)的tanδ值。

燕麥酸面團(tuán)在發(fā)酵過程中生成的胞外多糖可起到類似于親水膠體的作用，同時(shí)可影響面團(tuán)體系中淀粉和蛋白的相互作用［8］；此外，發(fā)酵過程中生成的有機(jī)酸可促使面團(tuán)結(jié)構(gòu)成分蛋白和淀粉水解，影響面團(tuán)網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的連接性，改變面團(tuán)的黏彈性［29］。本實(shí)驗(yàn)結(jié)果發(fā)現(xiàn)，添加燕麥酸面團(tuán)可使燕麥面團(tuán)的G’和G”值增加，黏彈性得到改善；燕麥酸面團(tuán)添加量為30%時(shí)效果最佳，說明這時(shí)整個(gè)面團(tuán)體系的微環(huán)境更有利于面團(tuán)中大分子物質(zhì)間相互作用。本研究結(jié)果與Hüttner等［29］的研究結(jié)果存在差異，其研究結(jié)果顯示燕麥酸面團(tuán)的G’和G”值均低于非酸化的燕麥面團(tuán)和化學(xué)酸化的燕麥面團(tuán)，表明酸面團(tuán)的彈性更小。結(jié)果存在差異的原因可能與所用的發(fā)酵菌株不同，Hüttner等所用為從自然發(fā)酵燕麥酸面團(tuán)中分離出的優(yōu)勢乳酸菌Leuconostoc argentinum FST.O1、Pedicoccus pentosaceus FST.O2、Weissella cibaria FST.O3、Lactobacillus coryniformis A FST.O4、Lactobacillus coryniformis B FST.O5，而本研究所用為Lactobacillus plantarum 22134；此外，所用原料燕麥品種也有所不同［29］。研究表明，酸面團(tuán)對面包品質(zhì)的改善作用與發(fā)酵狀態(tài)、所用菌種及基質(zhì)相關(guān)，如添加20%采用Weissella cibaria MG1發(fā)酵的酸面團(tuán)可降低芥麥（-62%）、高梁（-43%）和小麥（-34%）酸面團(tuán)的強(qiáng)度，而增加苔麩（+70%）和藜麥（+158%）酸面團(tuán)的強(qiáng)度［8］；但在燕麥面團(tuán)發(fā)酵過程中，Weissella cibaria MG1無法生長［9］。Moore等［13］研究發(fā)現(xiàn)采用Lactobacillus plantarum FST 1.7發(fā)酵由大米粉、玉米淀粉、芥麥粉和大豆粉組成的面團(tuán)，可使面團(tuán)的G’和G”值增加。

3　結(jié) 論

添加親水膠體HPMC及燕麥酸面團(tuán)可以改善燕麥面團(tuán)的黏彈性，并與其添加量有關(guān)，添加0.5% HPMC或30%燕麥酸面團(tuán)可使燕麥面團(tuán)的彈性模量和黏性模量值增加50%，對燕麥面團(tuán)黏彈性的改善效果較好，但與小麥面團(tuán)的黏彈性相比仍存在一定的差距，還需進(jìn)行多因素優(yōu)化實(shí)驗(yàn)，以更好地模擬麩質(zhì)蛋白的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)；而添加親水膠體黃原膠和蛋白配料乳清粉、SPI對燕麥面團(tuán)的黏彈性無明顯改善效果，且當(dāng)乳清粉和SPI添加量過高時(shí)，反而可使燕麥面團(tuán)彈性模量和黏性模量降低25%以上。

［1］ WIESER H. Chemistry of gluten proteins［J］. Food Microbiology，2007， 24（2）: 115-119. DOI:10.1016/j.fm.2006.07.004.

［2］ CAPRILES V D， AR?AS J A G. Novel approaches in gluten-free breadmaking: interface between food science， nutrition， and health［J］. Comprehensive Reviews in Food Science and Food Safety， 2014，13（5）: 871-890. DOI:10.1111/1541-4337.12091.

［3］ SAPONE A， BAI J C， CIACCI C， et al. Spectrum of gluten-related disorders: consensus on new nomenclature and classification［J］. BMC Medicine， 2012， 10: 13. DOI:10.1186/1741-7015-10-13.

［4］ ELLI L， RONCORONI L， BARDELLA M T. Non-celiac gluten sensitivity: time for sifting the grain［J］. World Jouranl of Gastroenterology， 2015， 21（27）: 8221-8226. DOI:10.3748/wjg.v21. i27.8221.

［5］ CLARK N. Winning without wheat［J］. American Fitness， 2012， 30（2）: 66-68.

［6］ ANTON A， ART?ELD S. Hydrocolloids in gluten-free breads: a review［J］. International Journal of Food Sciences and Nutrition， 2008，59（1）: 11-23. DOI:10.1080/09637480701625630.

［7］ SCHOBER T J， BEAN S R， BOYLE D L. Gluten-free sorghum bread improved by sourdough fermentation: biochemical， rheological， and microstructural background［J］. Journal of Agricultural and Food Chemistry， 2007， 55（13）: 5137-5146. DOI:10.1021/jf0704155.

［8］ WOLTER A， HAGER A S， ZANNINI E， et al. In?uence of dextran-producing Weissella cibaria on baking properties and sensory pro?le of gluten-free and wheat breads［J］. International Journal of Food Microbiology， 2014， 172: 83-91. DOI:10.1016/ j.ijfoodmicro.2013.11.015.

［9］ WOLTER A， HAGER A S， ZANNINI E， et al. Evaluation of exopolysaccharide producing Weissella cibaria MG1 strain for the production of sourdough from various ?ours［J］. Food Microbiology，2014， 37: 44-50. DOI:10.1016/j.fm.2013.06.009.

［10］ MORONI A V， dal BELLO F， ZANNINI E， et al. Impact of sourdough on buckwheat ?our， batter and bread: biochemical， rheological and textural insights［J］. Journal of Cereal Science， 2011， 54（2）: 195-202. DOI:10.1016/j.jcs.2011.04.008.

［11］ ADEDIWURA T， FALADE M， NAUSHAD EMMAMBUX E M，et al. Improvement of maize bread quality through modi?cation of dough rheological properties by lactic acid bacteria fermentation［J］. Journal of Cereal Science， 2014， 60（3）: 471-476. DOI:10.1016/ j.jcs.2014.08.010.

［12］ 張慶， 王鳳， 黃衛(wèi)寧， 等. 植物乳桿菌發(fā)酵對燕麥蛋白溶解度和營養(yǎng)特性的影響［J］. 食品科學(xué)， 2011， 32（17）: 204-209.

［13］ MOORE M M， BELLO F D， ARENDT E K. Sourdough fermented by Lactobacillus plantarum FST 1.7 improves the quality and shelf life of gluten-free bread［J］. European Food Research and Technology， 2008，226（6）: 1309-1316. DOI:10.1007/s00217-007-0659-z.

［14］ World Gastroenterology Organisation. World Gastroenterology Organisation Global Guidelines: celiac disease［EB/OL］. （2012）［2015-07-12］. http://www.worldgastroenterology.org/assets/export/ userfiles/2012_Celiac%20Disease_long_FINAL.pdf.

［15］ TAPSAS D， F?LTH-MAGNUSSON K， H?GBERG L， et al. Swedish children with celiac disease comply well with a gluten-free diet，and most include oats without reporting any adverse effects: a longterm follow-up study［J］. Nutrition Research， 2014， 34（5）: 436-441. DOI:10.1016/j.nutres.2014.04.006.

［16］ TIWARI U， CUMMINS E. Meta-analysis of the effect of beta-glucan intake on blood cholesterol and glucose levels［J］. Nutrition， 2011，27（10）: 1008-1016. DOI:10.1016/j.nut.2010.11.006.

［17］ SABANIS D， LEBESI D， TZIA C. Effect of dietary ?bre enrichment on selected properties of gluten-free bread［J］. LWT-Food Science and Technology， 2009， 42（8）: 1380-1389.

［18］ van RIEMSDIJK L E， van der GOOT A J， HAMER R J. The use of whey protein particles in gluten-free bread production， the effect of particle stability［J］. Food Hydrocolloids， 2011， 25（7）: 1744-1750. DOI:10.1016/j.foodhyd.2011.03.017.

［19］ DEMIRKESEN I， MERT B， SUMNU G， et al. Rheological properties of gluten-free bread formulations［J］. Journal of Food Engineering，2010， 96（2）: 295-303. DOI:10.1016/j.jfoodeng.2009.08.004.

［20］ HAGER A， ARENDT E. In?uence of hydroxypropylmethylcellulose（HPMC）， xanthan gum and their combination on loaf speci?c volume，crumb hardness and crumb grain characteristics of gluten-free breads based on rice， maize， teff and buckwheat［J］. Food Hydrocolloids，2013， 32（1）: 195-203. DOI:10.1016/j.foodhyd.2012.12.021.

［21］ SCIARINI L S， RIBOTTA P D， LE?N A E， et al. Incorporation of several additives into gluten free breads: effect on dough properties and bread quality［J］. Journal of Food Engineering， 2012， 111: 590-597. DOI:10.1016/j.jfoodeng.2012.03.011.

［22］ MARCO C， ROSELL C M. Functional and rheological properties of protein enriched gluten free composite ?ours［J］. Journal of Food Engineering， 2008， 88: 94-103. DOI:10.1016/j.jfoodeng.2008.01.018.

［23］ LORENZO G， ZARITZKY N， CALIFANOA A. Optimization of non-fermented gluten-free dough composition based on rheological behavior for industrial production of “empanadas” and pie-crusts［J］. Journal of Cereal Science， 2008， 48（1）: 224-231. DOI:10.1016/ j.jcs.2007.09.003.

［24］ SARABHAI S， PRABHASANKAR P. In?uence of whey protein concentrate and potato starch on rheological properties and baking performance of Indian water chestnut ?our based gluten free cookie dough［J］. LWT-Food Science and Technology， 2015， 63（2）: 1301-1308. DOI:10.1016/j.lwt.2015.03.111.

［25］ MARCO C， ROSELL C M. Effect of different protein isolates and transglutaminase on rice ?our properties［J］. Journal of Food Engineering， 2008， 84: 132-139. DOI:10.1016/j.jfoodeng.2007.05.003.

［26］ 傅賓孝. 面團(tuán)形成模型的提出及對面團(tuán)流變性質(zhì)的解釋［J］. 食品科學(xué)， 1991， 12（6）: 15-18.

［27］ 葉懷義， 刁愛芬. 對面團(tuán)物性形成機(jī)理的探討［J］. 黑龍江商學(xué)院學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版）， 1988（2）: 31-37.

［28］ DOBRASZCZYK B J. The rheological basis of dough stickiness［J］. Journal of Texture Studies， 1997， 28（2）: 139-162.

［29］ H?TTNER E K， BELLO F D， ARENDT E K. Identification of lactic acid bacteria isolated from oat sourdoughs and investigation into their potential for the improvement of oat bread quality［J］. European Food Research and Technology， 2010， 230（6）: 849-857. DOI:10.1007/ s00217-010-1236-4.

Effects of Quality Improvers and Oat Sourdough on Viscoelasticity of Oat Dough

YUAN Juanli1，2， SHAN Lingke1， GAO Jinyan3， CHEN Hongbing1，4，*
（1. State Key Laboratory of Food Science and Technology， Nanchang University， Nanchang 330047， China； 2. School of Pharmaceutical Science， Nanchang University， Nanchang 330006， China； 3. School of Food Science and Technology， Nanchang University， Nanchang 330031， China； 4. Sino-German Joint Research Institute， Nanchang University， Nanchang 330047， China）

The comparative effects of different amounts of hydroxypropylmethylcellulose （HPMC）， xanthan gum， whey powder， soy protein isolate （SPI） and oat sourdough on dynamic rheological properties of oat dough were investigated using a dynamic rheometer. In the process of frequency scan （0.01 to 10 Hz）， the storage and loss modulus of oat dough increased by adding different amounts of HPMC or oat sourdough， and the loss tangent of oats dough with added HPMC also increased. The proper proportion of HPMC and oat sourdough in oat dough should be 0.5% and 30%， respectively. However，adding 0.2% xanthan gum， 5% whey powder， or 5% and 10% SPI in oat dough had no significant effect on dynamic rheo logical properties of oat dough. Moreover， the storage and loss modulus of oat dough decreased by adding 10% and 15% whey powder or 15% SPI.

oat flour； dynamic rheology； oat sourdough； quality improver

10.7506/spkx1002-6630-201615010

TS202.3

A

1002-6630（2016）15-0056-07引文格式：

10.7506/spkx1002-6630-201615010. http://www.spkx.net.cn

2015-09-14

國家國際科技合作專項(xiàng)（2013DFG31380）；江西省對外科技合作計(jì)劃項(xiàng)目（20121BDH80019）；江西省科技計(jì)劃項(xiàng)目（20132BBG70101）

袁娟麗（1976—），女，講師，博士，研究方向?yàn)槭称窢I養(yǎng)與安全。E-mail：yuanjuan li@ncu.edu.cn

陳紅兵（1967—），男，教授，博士，研究方向?yàn)槭称窢I養(yǎng)與安全。E-mail：chenhongbing@ncu.edu.cn