大豆多糖对面粉品质影响的研究

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随着人们食品安全意识的提升,为满足消费者的健康需求,寻找天然的食品添加剂成为粮食制品加工行业亟待解决的问题。大豆多糖作为生产大豆油残留的脱脂豆粕经过分离大豆蛋白后的副产物,具有来源丰富及成分天然等特点,在面粉中的应用具有十分重要的现实意义。本文选取了酯化度不同的两种水可溶性大豆多糖(Soluble Soybean Polysaccharide,简称SSPS,其中SSPS1的酯化度为28,SSPS2的酯化度为22)和一种水不溶性大豆多糖(又称为大豆膳食纤维,Soybean Dietary Fiber,简称SDF),研究了三种多糖对三种不同筋力面粉(XF为筋力较高的面粉、SF为筋力略低的面粉和JF为筋力较低的面粉)的面团特性和鲜湿面品质的影响;为了进一步解释大豆多糖对面粉品质的影响机理,又分别研究了大豆多糖对从上述面粉中分离的面筋蛋白和淀粉的理化和结构特性的影响,为大豆多糖在面制品加工中的应用提供理论和技术支撑。主要研究结果如下:(1)研究了大豆多糖对面团特性和鲜湿面品质的影响。结果表明,添加SSPS1和SSPS2均使三种不同筋力面粉制备的面团吸水率增加,面团最大抗拉伸阻力降低,延伸度增加,峰值黏度和回生值降低,并且降低幅度为SSPS2大于SSPS1,三种不同筋力面粉的衰减值增加,增加幅度为SSPS2大于SSPS1,说明SSPS2和SSPS1的添加,能够抑制三种面粉的老化,酯化度更低的SSPS2的抑制效果更强。添加SSPS1后三种不同筋力面粉的沉降值和GMP含量均增加,说明面筋蛋白的质量和数量得到改善,SSPS1和SSPS2均增加了面团羟基含量,使面团中水分子的结合强度和面团体系中结合水含量增加,添加SSPS1和SSPS2降低了三组鲜湿面硬度和粘附性,鲜湿面的拉伸断裂强度降低,拉伸断裂距离增加。添加SDF后三种不同筋力面粉制备的面团抗拉伸阻力增加,延伸度减小,峰值黏度和回生值增加,这是因为面团对水分子的束缚强度增加,面团体系水分含量增大,水分发生了重新分布。添加SDF后三组鲜湿面的硬度均增加,拉伸断裂强度增加,拉伸断裂距离减小。添加3种多糖后三组鲜湿面的蒸煮损失率均减小。(2)研究了大豆多糖对面筋蛋白特性的影响。结果表明,添加SSPS1和SSPS2后,随添加量的增加,G’和G”均降低,其同一添加量下三种筋力面粉所分离的面筋蛋白G’和G”的降低幅度为(G’和G”)SSPS2>SSPS1,tanδ均增加,其同一添加量下三种筋力面筋蛋白增加幅度为SSPS2>SSPS1。添加SSPS1和SSPS2使面筋蛋白蠕变阶段的形变量增加,恢复至最小形变量所需时间延长,表明弹性下降。与酯化度较低SSPS2相比,酯化度较高的SSPS1对面筋蛋白蠕变-恢复产生的弹性弱化效应较小,这是因为酯化度越低,大豆多糖的静电斥力越大,对面筋网络破坏作用越明显;添加SSPS1和SSPS2显著增加了三种不同筋力面筋蛋白游离巯基含量,且增加幅度与多糖的种类和添加量有关。添加SDF后三种不同筋力面筋蛋白的频率扫描变化不大,面筋蛋白的蠕变阶段的形变量略微降低,恢复至最小形变量所需时间略微减小,面筋蛋白游离巯基含量变化不大。当添加量大于0.3%时,3种大豆多糖均降低了面筋蛋白间的非共价键相互作用,蛋白质间疏水相互作用减弱,大豆多糖与面筋蛋白之间存在氢键和疏水相互作用,面筋蛋白二级结构更趋于有序化,面筋蛋白呈丝状,面筋蛋白网络更加开放。同时,可溶性大豆多糖更容易与面筋蛋白发生相互作用,SSPS2更强的静电斥力作用也是导致面筋网络更加开放的原因。此外,面筋蛋白的筋力越差,抵抗大豆多糖负面效应的能力越差。(3)研究了大豆多糖对淀粉特性的影响。结果表明,随着添加量的增加,可溶性大豆多糖促进了淀粉颗粒的溶解和膨胀,降低了淀粉糊化时的黏度和回生值,抑制了淀粉的老化,淀粉是糊化温度范围增加,糊化焓(ΔH)下降,其中SSPS2对淀粉特性的影响更大。这是因为SSPS1和SSPS2为球型结构,分支化程度较高,具有空间位阻作用,不易发生自聚集现象,能够与淀粉发生相互作用延缓淀粉老化,并且SSPS2的酯化度更低,与淀粉发生相互作用时静电斥力作用更大,导致淀粉的回生值、结晶度和凝胶硬度更低。SDF能够吸收大量的水分,使淀粉体系的水分含量降低,淀粉的溶解度和膨胀势降低,淀粉的糊化黏度和回生值降低,糊化温度范围增加。同时,三种淀粉中筋力较高的XF面粉制得的淀粉受可溶性大豆多糖的影响较大。综上说述,大豆多糖的溶解性不同,与面粉的相互作用也不相同。不可溶性大豆多糖(大豆膳食纤维)主要是通过自身的强吸水性提高面团体系的水分以及与面筋蛋白和淀粉竞争性吸水的方式影响面团、面筋蛋白和淀粉特性,可溶性大豆多糖不仅具有强吸水性,还因其独特的球型结构与面筋蛋白和淀粉发生相互作用。可溶性大豆多糖的酯化度也是影响不同筋力面粉面团、面筋蛋白和淀粉特性的主要因素,酯化度越小,可溶性大豆多糖的极性越大,静电斥力越大,结构越松散,对面团、淀粉和面筋蛋白的影响程度越大。同时,面粉的筋力也影响了其与可溶性大豆多糖相互作用的程度。
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