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面条制作过程中蛋白质组成的变化

[导读]要为明确面条制作过程中蛋白质含量、组成的变化规律,探讨蛋白质对面条质量和加工过程的影响及其作用机理,以3 种不同品质的小麦品种为试验材料,于面条制作过程中的主要工艺点取样,测定样品的蛋白质含量、蛋白组分、面筋特性,分析其在面条制作过程中的变化。

要为明确面条制作过程中蛋白质含量、组成的变化规律,探讨蛋白质对面条质量和加工过程的影响及其作用机理,以3 种不同品质的小麦品种为试验材料,于面条制作过程中的主要工艺点取样,测定样品的蛋白质含量、蛋白组分、面筋特性,分析其在面条制作过程中的变化。含水量为35%。在和面机上和面4 min,然后将面团在试验面条机上复合、压延。压延工序如下:1.5mm 轴间距上压延3 次,其中直接压一次、对折两次;放入自封袋中,醒发30 min。然后,在1.2、0.9、0.7、0.5 mm 上分别压一次, 最终厚度控制在1.0~1.1 mm。


1.3.3 取样方法主要工艺点取样, 样品包括小麦粉、和面后面团、切条前面片、烘干后干面条和煮制后熟面条;样品真空冷冻干燥,用德国RetschZM200 超离心粉碎机粉碎,选用0.50 mm 筛圈,转速10 000 r/min。


1.3.4 蛋白质特性指标测定

1.3.4.1 蛋白质含量测定采用上海纤检仪器有限公司KDN-103F凯式定氮仪, 参照GB∕T5511-2008 进行。

1.3.4.2 湿面筋含量、干面筋含量、湿面筋指数测定采用瑞典Perten 面筋分析仪测定,参照GB∕T 5506.1-2008,GB∕T 5506.4-2008 进行。

1.3.4.3 蛋白质组分测定样品中蛋白质各组分的提取方法如下:

清蛋白:称取1.00 g 试样于50 mL 离心管中,加10 mL 蒸馏水,用漩涡混匀器振荡混匀;再将离心管放入45 ℃水浴中,振荡提取30 min。离心(5 000 r/min)20 min,上清液移入凯氏管中。用蒸馏水如上法洗涤残渣2 次,每次加水10 mL,离心10 min;第1 次振荡20 min,第2 次振荡10 min;上清液并入提取液中。

球蛋白: 向上述残渣中加入10 mL 10%的氯化钠溶液,同前提取、离心,并用氯化钠溶液洗涤残渣2 次,提取液移入凯氏管中。醇溶蛋白: 向上述残渣中加入10 mL 75%的乙醇,同前提取、离心,并用氯化钠溶液洗涤残渣2 次,提取液移入凯氏管中。

谷蛋白:向上述残渣中加入10 mL 0.2%的氢氧化钠溶液,同前提取、离心,并用氢氧化钠溶液洗涤残渣2 次,提取液移入凯氏管中。将这4 种提取物按照GB/T 5511-2008 方法,美国Foss Kjeltec TM2300 凯氏定氮仪测定含量。

1.3.4.4 谷蛋白大聚合体(GMP)含量测定0.05g 小麦粉中加人1 mL 1.5% 的SDS 提取液,37 ℃水浴恒温振荡30 min, 常温下15 500 g 离心15min,弃上清液,采用凯氏定氮法测定残余物中蛋白质的含量作为GMP 的近似含量。每个样做2 次重复,取平均值。

2 结果与分析

2.1 小麦粉蛋白质特性比较

郑麦366 小麦粉总蛋白含量、面筋蛋白含量、面筋含量及谷蛋白大聚合体(GMP)含量都明显高于永良4 号和小偃22,属于强筋小麦。永良4 号总蛋白和湿面筋含量小于小偃22,而面筋蛋白含量、GMP 含量及面筋指数大于小偃22, 两者均属于中弱筋小麦。


2.2 面条制作过程中蛋白质含量变化分析

如图2 所示,3 种小麦粉在小麦粉到熟面条的整个制作过程中,蛋白质含量无显著变化。其中永良4 号、小偃22 在面条煮制后,蛋白质含量略有增加;这是由于在煮制过程中,面条中的淀粉溶入面汤中,导致蛋白质相对含量增加。

如图3 所示,对于不同品质的小麦,面条制作过程中盐溶蛋白(清蛋白+球蛋白)含量变化趋势不一致。郑麦366 小麦粉在和面后盐溶蛋白含量显著降低,压延、熟化形成面片后又显著增加,烘干后明显下降;而小偃22 和永良4 号的盐溶蛋白含量从小麦粉到干面条的整个制作过程中无明显变化。面条煮制后,3 个小麦品种的清蛋白+球蛋白含量均大幅度下降。从小麦粉到切条前面片的加工过程中, 永良4 号与小偃22 的面筋蛋白含量无明显变化;而郑麦366 在面片切条、干燥形成干面条后,面筋蛋白含量明显上升。干面条煮制后,3 个小麦品种的面筋蛋白含量均明显提高(图4)。


2.3 面条制作过程中面筋蛋白组分变化分析

如图5 所示,3 个小麦品种的醇溶蛋白含量变化趋势基本一致; 三者醇溶蛋白含量在和面后均下降,压延、熟化形成面片后又略有提高,干面条煮制后明显下降;有所不同的是,小偃22 和永良4 号在湿面条烘干后醇溶蛋白含量无明显变化, 而郑麦366 则显著提高。如图6 所示, 郑麦366 的谷蛋白含量在和面后有所增加, 其余两个品种的谷蛋白含量在煮制前的整个制作过程中无明显变化;干面条煮制后,三者谷蛋白含量均大幅度上升。不同品种小麦粉的谷蛋白∕醇溶蛋白比值(Glu/Gli)的变化趋势不尽一致(图7)。永良4号和小偃22 的Glu/Gli 在制作成干面条的过程中无显著变化,煮制后大幅度上升;而郑麦366 小麦粉的Glu/Gli 比值和面后显著增加, 然后逐渐降低,干面条煮制后又大幅度增加。如图8 所示,3 个品种小麦粉和面形成面团,谷蛋白大聚合体(GMP)含量有所下降;从面团制作成干面条无显著变化;煮制后GMP 含量则大幅度上升。


2.4 面条制作过程中面筋特性变化分析

3 个品种的小麦粉和面后湿面筋、干面筋含量均下降,在面团压延、熟化、切条、干燥形成干面条的过程中无明显变化, 煮面后面筋形态全部消失(图9 和图10)。如图11 所示,在小麦粉制作成干面条的过程中,郑麦366 的面筋指数无明显变化,而永良4 号和小偃22 在逐渐降低;干面条煮制后,三者面筋形态均消失。


3 讨论

研究结果表明, 醇溶蛋白含量在小麦粉和面后和面条煮制后均显著下降, 麦谷蛋白含量在煮制后大幅度增加;这与王灵昭等的研究结果一致。研究结果还表明,和面后清蛋白+球蛋白含量、麦谷蛋白含量无明显变化,这与况伟,王金水的研究结果一致; 而和面后谷蛋白大聚合体含量和湿面筋含量下降,这与王金水等的观点不一致, 其研究结果表明麦谷蛋白大聚合体和湿面筋含量在面团搅拌过程中均无明显变化, 这可能与试验方法和考察对象的不同有关, 本研究和面采用的是试验和面机,得到的面条面团呈松散絮状,含水量仅35%;而在况伟、王金水等人的研究中,采用粉质仪和面, 是以含水量高达60%的传统面团搅拌过程为考察对象。师俊玲等认为,麦谷蛋白提取量从和面、熟化、压延、切条逐渐降低;王灵昭等认为麦谷蛋白含量和面、熟化后增加,压延、切条后减少;而本研究结果表明,谷蛋白含量从小麦粉状态到干面条状态无明显变化。三者的研究结果各不相同, 这是由于试验所选的小麦品种、取样工艺点、取样方法以及蛋白质提取方法均不一致;就取样方法而言,师俊玲等取样后直接碾碎,王灵昭等将样品真空干燥后万能粉碎机粉碎,而本研究则是取样后真空冷冻干燥和超离心粉碎。

永良4 号和小偃22 的盐溶蛋白、醇溶蛋白和谷蛋白含量在面条制作过程中的变化与郑麦366不一致; 这是由于不同小麦品种的蛋白质特性不同;永良4 号与小偃22 属于中弱筋小麦,而郑麦366 属于强筋小麦。湿面筋含量、干面筋含量以及面筋指数和面后有所下降, 这是由于面团冷冻干燥后的粉碎过程中,已形成面筋网络受到破坏。面条煮制后,盐溶蛋白和醇溶蛋白含量明显降低,谷蛋白和谷蛋白大聚合体含量大幅度增加; 这和煮制过程中蛋白质变性有关, 煮制导致蛋白质在不同溶剂中的溶解性发生改变, 小麦中的蛋白质在纯水、稀盐溶液、乙醇溶液中溶解度下降,在稀碱溶液中的溶解度显著提高, 在1.5% SDS 溶液中的溶解度也大幅度下降。

本研究分析了面条制作过程中蛋白质含量、组成和面筋含量的变化规律, 但对其变化机理尚未作深入研究;可进一步通过蛋白质溶解度、凝胶电泳和傅里叶变换红外光谱等手段分析蛋白质间的相互作用、蛋白质亚基及蛋白二级结构等,明确面条制作过程中蛋白质的结构变化, 阐明其变化机理。


4 结论

小麦粉到熟面条的整个面条制作过程中,蛋白质含量无显著变化。不同小麦品种的蛋白组分在整个加工过程中的变化趋势不尽一致。在和面和煮制两个加工环节中, 蛋白质组成变化明显。小麦粉和面形成面团后,面筋蛋白含量和谷蛋白含量无变化,而醇溶蛋白和GMP 含量均明显下降。干面条煮制后,面筋形态消失,盐溶蛋白(清蛋白+球蛋白)含量下降,而面筋蛋白含量则明显上升, 其中, 醇溶蛋白含量下降, 谷蛋白和GMP 含量大幅度增加。


















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