小麦和大米构架大分子特性及米面团形成机制研究

来源 :华中农业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:neo1997
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小麦和大米是重要的主食原料,其主要成分是淀粉和蛋白质,它们组成了支撑面团组织结构的关键构架大分子,其构象对面团加工性能及其产品品质有重要影响,目前的研究大多集中在构架大分子的物化特性与面制品品质的关系上。本文以大米粉为主要原料制作面包,优化工艺配方,采用扫描电镜、X-射线衍射、红外光谱、差示扫描量热仪、凝胶电泳、圆二色光谱等技术比较研究小麦、大米的淀粉和蛋白质的组成及分子结构,探索构架大分子促进米面团形成的机制,为揭示米面食品的加工提供理论基础。主要结论如下:1.米面包工艺及品质特征确定了适宜于米面包的品质改良剂配方为分子蒸馏单甘酯(0.5%)、羟丙基二淀粉磷酸酯(1%)、山梨糖醇(1%)和转谷氨酰胺酶(0.04%)。该复合品质改良剂可以改善米面包的外观形态和内部组织结构,降低硬度,提高弹性,增大体积,使米面包品质与小麦面包接近。以米粉(70%)和小麦粉(30%)为主要原料,添加适量品质改良剂、谷朊粉等辅料,经和面、发酵、焙烤等工序制作的米面包柔软蓬松,体积较大,风味品质略优于小麦面包。2.构架大分子的特性小麦淀粉和大米淀粉均可观察到4个主要晶面。与小麦淀粉相比,大米淀粉颗粒较小,晶粒的致密性较高,规整性较低,晶体尺寸较小(0.35-0.60 nm),水分结合能力较强,直链淀粉含量较高,分子间的缔合程度和聚合力较大,糊化温度较高,老化倾向较大,热稳定性差。与麦谷蛋白相比,米谷蛋白的必需氨基酸指数较高,碱性氨基酸和芳香族氨基酸含量也较高。四种溶解性的蛋白组分中,以清蛋白和醇溶蛋白分子量较小,谷蛋白分子量较大且分布较宽。两种来源的蛋白组分均可观察到2个主要晶面。与小麦蛋白组分相比,大米蛋白组分的结晶度更高,晶粒的致密程度和规整性较低。以米醇蛋白的结晶度最高,麦谷蛋白的晶粒最致密,蛋白组分的晶粒尺寸约0.2-8 nm。小麦蛋白和大米蛋白均以β结构为主,在稀溶液中,部分β结构转换成无规卷曲或少量α-螺旋结构,以清蛋白和球蛋白形成的α-螺旋较多。大米蛋白组分中α-螺旋含量较高,β-折叠含量较低,其中,醇溶蛋白和谷蛋白的β-折叠含量最高,球蛋白次之,清蛋白最低。醇溶蛋白的乳化性和乳化稳定性、起泡性和起泡稳定性均高于谷蛋白,以米醇蛋白的持水性(1.78 g/g)最高,米谷蛋白的持油性(1.04 g/g)最高。3.米面团的质地形成外力可以诱导米麦构架大分子链的伸展,形成一定数量的网络结构,促进面团的形成,并表现出以弹性为主、略带黏性和良好延伸性的质地特性。低频(0.01-0.1 Hz)外力有利于面团的快速形成,随着频率增大,面团的储能模量G’和损耗模量G’’增大,且G’’滞后,tanδ减小,网络结构更加致密,强度增加。淀粉颗粒填充于麦醇蛋白和麦谷蛋白形成的网络结构中,可改善加工性能,形成黏弹性适宜的面团。适宜的麦醇蛋白与麦谷蛋白能与大米淀粉协同作用,促使米面团形成较强的网络结构,增强米面团的黏弹性。
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