过热蒸汽对小麦面筋蛋白改性效果研究

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小麦面筋蛋白产量巨大、安全可靠,吸水后可形成致密的三维网络结构,这种独特的结构用于面制品中可以改善面团的粘弹性,具有广阔的应用前景。近年来,高效、安全的面筋蛋白改性方法的研究已经成为国内外研究的热点之一。过热蒸汽是一种新型的热处理技术,其热效率显著高于饱和蒸汽和热风,具有节能、环保等优点且易于工业化应用。本研究以不同温度(140、170和200℃)和不同时间(1、3、5、7和10 min)的过热蒸汽处理小麦面筋蛋白,探究过热蒸汽处理对面筋蛋白结构及功能特性的影响;并将过热蒸汽处理后的小麦面筋蛋白添加到小麦粉中,研究其对面团流变学特性的影响,进而研究其对面包品质和面条品质的影响。主要研究结果如下:(1)过热蒸汽处理对面筋蛋白的结构有显著影响。过热蒸汽处理会导致面筋蛋白发生巯基-二硫键的交换反应,三种温度下,随着处理时间增长,游离巯基含量均呈先降低后趋于稳定的趋势;在处理温度为140和170℃时,随着处理时间的增长,二硫键的含量呈先升高后趋于稳定的趋势;在处理温度为200℃时,随着处理时间的增长,二硫键的含量呈先升高后降低的趋势,使谷蛋白聚合物和单体蛋白含量,尤其是谷蛋白聚合物含量显著降低;面筋蛋白发生聚集,使SDS不可提取面筋蛋白含量随着时间和温度的升高而增大;面筋蛋白网络的微观结构发生变化,随着处理时间的增加,网络结构变得更加平滑完整、致密有序;过热蒸汽也会对面筋蛋白的二级结构产生影响,β-转角转换为了β-折叠,使面筋蛋白结构更加稳定、有序。(2)过热蒸汽会对面筋蛋白的功能特性产生显著影响。过热蒸汽处理可以显著降低面筋蛋白的表面疏水性,并且处理温度越大,表面疏水性越低;在处理温度为140℃时,面筋蛋白的持水性随处理时间的增大而增大,在处理温度为170和200℃时,面筋蛋白的持水性先增大后减小;在处理温度为140℃和170℃时,面筋蛋白的起泡性和乳化性先增大后减小。(3)由于面筋蛋白结构和功能特性的改变,将处理后的面筋蛋白添加到小麦粉中,对面团的流变学特性及面包品质也会产生显著影响。当处理温度为140℃时,面团的稳定时间随处理时间的增大而增大;当处理温度为170℃时,面团的稳定时间先增大后趋于稳定;当处理温度为200℃时,面团的稳定时间先增大后减小。在140℃的处理条件下,面团的最大发酵高度随着处理时间的增大而增大;在170和200℃的处理条件下,面团的最大发酵高度先增大后减小。添加适度处理的面筋蛋白,面包的体积、内聚性和回复性会增大,硬度和咀嚼性会降低,面包的感官品质可以得到改善。(4)将处理后的面筋蛋白添加到小麦粉中,对面条品质也会产生显著影响。当处理温度为140和170℃时,面条的烹煮损失率随处理时间的增大而减小;当处理温度为200℃时,面条的烹煮损失率会先降低后升高。过热蒸汽处理面筋蛋白对面条的硬度、弹性、断裂力的影响趋势相似,均为当处理温度为140℃时,随处理时间的增大而增大;当处理温度为170℃时,随处理时间的增大会先增大后趋于稳定;当处理温度为200℃时,随处理时间的增大会先增大后减小,但整体高于添加未处理面筋蛋白的面条。过热蒸汽的适度处理可以使面筋蛋白发生聚集,SDS不可提取面筋蛋白含量升高,网络结构变得更加平滑完整、致密有序,持水性显著升高。将适度处理的面筋蛋白添加到小麦粉中,可以使面团的稳定时间和发酵高度增大;使面包的体积、内聚性和回复性增大,硬度和咀嚼性降低;使面条的烹煮损失率减小,硬度、弹性和断裂力增大。
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