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论小麦品质改良
论小麦品质改良
1.前言小麦在中国谷物生产中占有极其重要的地位。
小麦是我国三大主要粮食作物之一其种植面积与产量均占谷物产量的1/4以上全国年总产量在1亿t以上全国商品小麦的常年收购、销售和库存量均占粮食总量的1/3左右是关系粮食安全的农作物品种。
小麦特有的化学组成、独特的加工性能和丰富的营养成分拥有其它任何粮食原料都无法具备的良好粘弹性、胀发性和延伸性可以被人们随心所欲地加工成各种形态的食品。
因而小麦在中国食品工业发展中有着其它粮食产品不可替代的作用。
其中绝大部分为面筋含量较低弹性和延展性较差的类型“1只适合于制作中国传统主食——馒头和面条等不能满足对面筋特性要求较高的烘焙食品和方便面食品的生产和加工的需要。
表1 小麦的营养成分列表(每100克中含)(转载请注明来自:
:
//.zaidian./)成分名称 含量 成分名称 含量 成分名称 含量可食部 100 水分(克) 10 能量(千卡) 317能量(千焦) 1326 蛋白质(克) 11.9 脂肪(克) 1.3碳水化合物(克) 75.2 膳食纤维(克) 10.8 胆固醇(毫克) 0灰份(克) 1.6 维生素A(毫克) 0 胡萝卜素(毫克) 0视黄醇(毫克) 0 硫胺素(微克) 0.4 核黄素(毫克) 0.1尼克酸(毫克) 4 维生素C(毫克) 0 维生素E(T)(毫克) 1.82a-E 1.48 (β-γ)-E 0.24 δ-E 0.1钙(毫克) 34 磷(毫克) 325 钾(毫克) 289钠(毫克) 6.8 镁(毫克) 4 铁(毫克) 5.1锌(毫克) 2.33 硒(微克) 4.05 铜(毫克) 0.43锰(毫克) 3.1 碘(毫克) 0 目前我国优质专用小麦的年消耗量约为216亿kg而年产量只有184亿kg只占年消费量魄8.5%缺口只能来填补而过分依赖进El对我国的农业和食品行业的发展都将有不利的影响。
因此在进一步调整农业种植结构理顺供销关系增加优质专用小麦的自给率的同时如何对现有的面粉原料进行品质改良使其满足烘焙和方便面等食品生产的需要一直是食品添加剂研究领域的重要课题。
目前常用的添加剂有氧化剂、乳化剂、增稠剂和酶制剂等。
谷朊粉作为一种纯天然的食品添加剂在食品安全性方面具有无可比拟的优势。
它是以小麦面粉为原料将面粉中的蛋白质和淀粉分离以后提炼而成的其蛋白质含量在75%~82%左右蛋白质组分主要为麦谷蛋白和麦醇溶蛋白。
在国外谷朊粉已经被广泛用于各种面制食品中用来增加面粉的面筋含量以达到生产各种专用粉的要求;在国内谷朊粉则主要被应用于方便面的生产中以提高面团的筋力改善产品复水后的口感而在烘焙食品中的应用还不多。
本研究选用进口和国产两种谷朊粉添加到不同的国产小麦面粉中研究其对小麦面粉流变学特性(即粉质参数)及烘焙品质的影响为利用谷朊粉改善国产小麦面粉的烘焙品质提供理论依据。
品质的影响为利用谷朊粉改善国产小麦面粉的烘焙品质提供理论依据。
2、谷朊粉谷朊粉又称活性面筋粉、小麦面筋蛋白是从小麦(面粉)中提取出来的天然蛋白质由多种氨基酸组成蛋白质含量高达75%~85%含有人体必须的十五种氨基酸是营养丰富的植物蛋白资源.具有粘性、弹性、延伸性、薄膜成型性和吸脂性.谷朊粉是一种优良的面团改良剂广泛用于面包、面条、方便面的生产中也可用与肉类制品中作为保水剂同时也是高档水产饲料的基础原料。
目前国内还把谷朊粉作为一种高效的绿色面粉增筋剂将其用于高筋粉、面包专用粉的生产添加量不受限制.谷朊粉还是增加食品中植物蛋白质含量的有效方法。
谷朊粉作为小麦淀粉生产的副产品在食品及非食品(工业)领域的应用正逐步受到人们的青睐但由于谷朊粉功能特性的某些局限性尤其是其溶解能力和乳化能力较差不能满足食品及工业方面的要求极大地限制了谷朊粉的应用。
对小麦谷朊粉进行改性制造具有不同功能特性和营养特性的专用功能性谷阮粉蛋白系列产品将其做为各种食品和非食品的主料成分或添加辅料不仅是我国食品工业目前亟待解决的重大基础理论问题也是一个事关我国“三农”的重大战略性伺题。
可利用微波处理、湿热处理、酸脱酞胺、右旋糖苷反应、木瓜蛋白酶和碱性蛋白酶控制水解及转谷氨酞胺酶催化交联等技术提高谷朊粉乳化性。
可通过微波处理、湿热处理以及酶法提高谷朊粉的溶解性以拓宽谷朊粉在食品和化妆品、洗发品等方面的应用范围。
3.材料与方法3.1材料小麦材料:
选用我国黄淮冬麦区某小麦主产省的商品麦2份小麦品种4份作为原料磨粉。
对照面包粉:
高筋面包粉。
谷朊粉:
进口进口谷朊粉和国内某厂家生产的谷朊粉其质量指标分别为:
蛋白质含量79.06%和79.23%水分8.00%和3.78%灰分0.84%和0.7896吸水率。
3.2方法实验制粉:
小麦样品清理、润麦后按照AACC方法26.20制粉所用设备为气力输送型的布勒实验磨粉机。
品质性状测定方法:
粗蛋白含量采用GB2905-82(中国农业大学品质分析实验室);降落数测定按照GB4361-89进行;面筋含量根据GBITl4607-93和GB/T14608进行测定揉合性能测定采用粉质测定法参见GB/T14614-93;烘焙实验采用直接发酵法参见GB/T14611-93和AACC方法10—10A。
4.结果分析与讨论4.1谷朊粉对面团粉质特性的改善试验用小麦粉的品质参数列于表2。
表2 小麦粉的品质参数列表样品编号 粗蛋白含量/% 降落数/% 面筋含量/% 粉质检测结果 湿面筋 干面筋 形成时间/min 稳定时间/min 转化度/B.U. 评价值 吸水量/%A1 13.39 434 28.09 9.68 1_7 5.2 80 40 552.0A2 13.54 540 28.53 9.63 3.9 3.3 100 47 72.9BI 14.36 300 3l.35 1036.00 3.2 2.1 210 35 75.2B2 11.06 386 22.31 782 1.9 l.6 110 37 59.8B3 15.7l 485 32.66 lO65 60 7.2 85 59 77.1B4 13.99 377 29.05 9.94 32 9.1 45 53 75.4•A系列为商品麦犏号;B系列为小麦品种编号所选用的小麦粉中A1和A2为商品麦中品质性状表现较好的材料BI和B2为品质较差的小麦品种B3和B4为品质性状表现较好的小麦品种其中B4为当地正在大面积推广的优质高筋小麦。
为了考察低水平的添加量对较优质的高筋小麦的作用效果在B3、B4的谷朊粉添加实验中分别增加了一个1%的添加量水平。
分别以2%3%4%和5%的添加量向6种面粉样品中添加进口和国产的两种谷朊粉。
添加量均折算成蛋白质含量为75%水分含量为6%的标准。
对添加后的面粉进行粉质检测并根据检测结果选择两种添加量进行烘焙实验。
向不同的小麦面粉中添加谷朊粉对面团的多项揉和性能指标均有不同程度的提高(表3)。
表3谷朊粉对面团粉质特性的作用效果列表编号添加量 吸水率/% 形成时间/min 稳定时间/min 弱化度/B.U. 评价值 进口 国产 进口 国产 进口 国产 进口 国产 进口 国产B3.1% 75.7 78.6 5.6 4.4 7.4 7.0 70 65 58 63B3.2% 78.2 78.7 5.7 5.3 7.0 6.9 70 65 59 58B3.3% 78.3 80.2 6.3 7.0 7.3 7.1 65 70 62 65B3.4% 82.0 82.3 6.4 6.8 7.5 7.8 60 60 63 65B3.5% 81.2 83.2 7.4 7.1 8.6 6.8 45 60 65 66B4.1% 74.3 75.1 7.3 6.0 8.2 9.6 50 40 67 63B4.2% 75.9 76.7 7.0 6.3 10.3 10.4 45 45 67 63B4.3% 76.9 78.0 6.5 6.6 12.3 11.1 30 45 67 66B4.4% 78.6 79.7 8.0 6.3 16.0 9.9 20 45 71 64B4.5% 80.6 81.7 10.5 7.7 13.7 12.0 35 40 79 69B1.2% 77.4 76.3 4.5 3.7 3.1 3.0 170 165 47 39B1.3% 78.2 77.4 4.3 3.6 3.2 3.0 160 170 44 39B1.4% 79.3 78.6 4.8 4.0 3.3 2.6 150 170 48 43B1.5% 80.7 79.7 5.4 4.4 3.3 3.3 150 150 52 47B2.2% 61.4 60.7 2.1 2.0 1.8 2.1 90 80 42 43B2.3% 61.9 61.8 2.2 2.0 2.3 2.6 70 75 45 44B2.4% 63.0 63.5 2.0 2.3 2.5 4.9 80 65 44 47B2.5% 64.3 64.6 2.0 2.4 3.2 5.6 65 65 46 48A1.2% 56.3 56.4 3.4 3.9 6.5 5.8 70 70 49 51A1.3% 58.1 57.6 3.8 3.9 8.2 6.6 65 65 53 52A1.4% 58.7 58.9 4.0 3.9 8.3 6.2 65 70 53 52A1.5% 60.3 60.5 4.2 3.9 8.5 6.9 65 70 53 52A2.2% 74.0 74.6 3.1 3.5 3.2 2.9 75 85 48 48A2.3% 74.9 76.9 2.8 4.2 3.2 3.5 100 90 42 51A2.4% 77.1 77.7 4.0 4.0 3.2 3.4 85 75 50 50A2.5% 78.4 97.9 4.3 4.8 4.2 3.2 76 75 53 55随着谷朊粉添加量的增大面团的吸水率、形成时间、稳定时间和评价值逐渐提高弱化度逐渐减小但对不同的粉质参数的作用大小不同。
其中面团形成时间所受的影响最大:
其次是弱化度和评价值吸水率所受的影响最小。
而面团稳定时间的变化程度与谷朊粉的添加量有很大的关系当添加量为2%时稳定时间变化不大随着添加量的增大面团稳定时间的增幅逐渐加大在添加量达到3%以后面团稳定时间的增长幅度就已经超过或接近了弱化度和评价值(表4)。
这主要是由于谷朊粉的主要成分为面筋蛋白是由麦谷蛋白和麦醇溶蛋白通过分子间和分子内二硫键及其他非共价键结合而成的网络结构可以将淀粉粒包裹在其中。
当将谷朊粉加入面粉搅拌成团以后可与面粉中的面筋相互作用连成一体形成规模更大、功能更强的网络结构从而使面团的耐揉性和稳定性增加。
此外在添加量相同的情况下进口谷朊粉对面团粉质特性的改良作用要好于国产谷朊粉从面团形成时间和稳定时间两个参数上看表现尤为明显。
表4 6种小麦面粉添加谷朊粉的粉质参数平均值列表添加量/% 吸水率/% 形成时间/min 稳定时间/min 弱化度/B.U. 评价值未添加 69.3 3.32 4.75 105 45进口2 70.5 4.30 5.32 87 52进口3 71.4 4.32 6.08 87 52进口4 73.1 4.87 6.80 77 55进口5 74.2 5.63 6.92 73 58中国2 70.6 4.12 5.18 85 50中国3 72.0 4.55 5.65 86 52中国4 73.4 4.55 5.80 81 54中国5 74.9 5.05 6.30 77 564.2添加谷朊粉对面包烘焙品质的影晌各种面制品因品种不同对面粉的品质要求不一我国目前生产的面粉品种中的面筋含量很难满足各种用途的需要特别是各种专用粉的开发利用更需要人为地添加谷朊粉解决面粉中面筋含量不足增加面团的网络结构改良面团品质进而起到改善各种制品的作用。
朊粉对面包的烘焙品质性状的影响见表5和表6。
随着谷朊粉添加量的增大面团的发酵时间逐渐缩短;面包的烘焙特性变好添加谷随添加量的增大面包体积逐渐增大面包表皮及包心的性状逐步得到改善面包评分逐渐提高说明添加谷朊粉能够增强面粉的筋力形成更为强大的网络结构从而提高面团的产气能力和持气性能使面包体积增大;同时也使面包芯的色泽、弹性、柔软度及纹理结构得到一定程度的改善。
总体来看进口谷朊粉对面包烘焙品质的作用效果优于国产谷朊粉。
4.3影响谷朊粉添加效果的因素显而易见添加量是影响谷朊粉添加效果的主要因素。
从总体上看随着添加量的增大无论是小麦面粉的粉质参数还是面包烘焙品质性状都逐渐得到改善。
这主要是表5 添加谷朊粉对面包烘焙品质的影响编号添加量 面包体积 表皮及形状 包心形状 纹理结构 综合评分 进口 国产 进口 国产 进口 国产 进口 国产 进口 国产A1,0 638 4.5 9 13 57 A1,3% 740 752 7.0 6.5 13 13 13 13 63 68A1,5% 780 805 7.5 7.5 15 13 17 17 75 72A2,0 532 4.0 6 9 35A2,3% 650 685 5.5 6.0 11 11 13 13 55 57A2,5% 842 757 7.5 6.5 16 18 17 13 72 70B1,0 620 5.5 6 9 47 B1,3% 775 730 6.0 6.0 11 11 11 13 61 60B1,5% 817 787 7.5 7.0 15 15 13 15 71 70B2,0 705 6.0 8 11 58 B2,3% 825 815 6.0 6.0 13 11 13 13 65 62B2,5% 845 835 7.5 7.0 13 13 17 17 72 70B3,0 785 8.5 16 17 75 B3,3% 850 838 8.0 9.0 18 18 17 17 79 80B3,5% 980 890 8.5 9.0 20 20 19 17 81 82•表皮厦形状指面包形状、表皮质地和表面色泽满分10分包心性状包括包心色泽、平滑度和弹柔性满分25分纹理结构满分25分.表6 5种小麦面粉添加谷朊粉的面包烘焙品质平均值列表添加量/% 面包体积/% 表皮与形状 包心形状 纹理结构 面包评分未添加 656 5.7 9 12 54进口3 770 6.5 13 13 64进口5 858 7.7 16 17 74中国3 764 8.7 13 14 65中国5 823 7.4 16 16 73由于面粉的品质性状是由面筋的含量和质量决定的。
我国小麦面粉的面筋含量不是很高多数在30%以下”1。
当向面粉中添加谷朊粉时.能显著地提高面团中的面筋含量从而促进面团网络结构的形成。
即使对于筋力较强的小麦面粉(B3B4)谷朊粉的添加量在1%时的作用效果也不明显(表2)因此谷朊粉的有效添加量至少应在2%以上。
谷朊粉自身的品质是影响其添加效果的另一个主要因素。
由本实验的结果可以看出进口产谷朊粉的总体添加效果要好于国产谷朊粉。
而从现有的谷朊粉的质量评价指标来看试验用的国产谷朊粉的各项指标均优于进口谷朊粉由此可以看出造成这两种谷朊粉添加效果不同的主要原因是谷朊粉中蛋自质的质量差异这无法由现有指标进行评价。
由于谷朊粉中的蛋白质主要为面筋蛋白因此生产谷朊粉的原料小麦的面筋质量是产生这种差异的主要因素。
王恕等”1在比较了进口与中国__面筋含量和质量后发现尽管进口强力小麦粉的面筋含量并不太高但其面筋质量较好面筋指数高筋力强弹性好并有一定的延伸性。
而我国小麦虽然有的面筋含量很高可面筋指数低面筋质量较差。
可见生产谷朊粉的原料小麦粉面筋质量的差异是导致不同谷朊粉添加效果各异的根本原因。
小麦面粉的自身品质也是决定谷朊粉添加效果的重要因素。
添加谷朊粉对于蛋白质和面筋含量低形成时间短的小麦面粉的改良效果较为明显。
但是改良后的面粉所能达到的质量等级却是由面粉自身原有的品质性状所决定的。
对于面筋含量不是很高但面筋质量较好筋力较强的小麦面粉(如B4粉)在添加了一定量的谷朊粉之后不仅提高了面筋含量面团形成时间也显著__稳定时间更是达到了]0min以上面包评分80以上基本上可以满足生产高级面包专用粉的需要。
对于自身面筋筋力较弱的小麦面粉(如B1B2等)添加谷朊粉之后虽然能够显著__面团形成时间和稳定时间面包体积明显增大面包表皮和包心的色泽、弹柔性及纹理结构等都有显著改善但这种改善的程度依然不能够满足面包专用粉的生产要求。
至于是否可以用于生产饺子、方便面专用粉尚需进一步的试验证实。
因此如果要通过添加谷朊粉的方法改良国产小麦面粉.使其满足某种生产需要首先必须了解这种面粉本身的品质状况尤其是其面筋质量指标。
例如面包用高筋面粉所用的小麦粉原料必须要有一定的筋力其面筋质量要属于目前国产小麦中等偏上的水平(如本试验中的B4和B3)才可能通过添加一定数量的谷朊粉使其达到高筋面包粉的标准。
如果原料小麦的面筋质量很差(如B1、B2、A2)即使添加谷朊粉也很难达到生产面包专用粉的要求。
5.结论向小麦面粉中添加谷朊粉对面团的粉质参数和烘焙品质性状都有一定程度的改善但各性状所受的影响不同;随着添加量的增加面团的形成时间和稳定时间__弱化度降低面团的耐揉性和稳定性增强;谷朊粉的面筋质量也是影响谷朊粉添加效果的重要因素;添加谷朊粉可以使有一定筋力的国产小麦面粉的品质得到改良从而满足高级专用面粉的需要生产。
参 考 文 献【1】朱金宝普通小麦品质性状遗传、环境互作及其与高、低分子量麦谷蛋白亚基组的关系__农业大学博士学位论文1993【2】中目标准出版社第一编辑室国内贸易部科技质量局标准姓编.粮油标准汇编测定方法卷上册.__:
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