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用什么仪器分析馒头质构特性、面团流变特性及小米粉糊化特性

点击次数:305 发布时间:2022-11-11

谷子的食用部分称为小米,营养丰富且健康,具有良好的食用品质。到目前为止,谷子的深加工仍处于起步阶段,其市场空间巨大,小米馒头的主食化开发可有力拓展谷子消费市场,实现谷子的高附加值深加工和资源高效利用。由于小米中缺乏面筋蛋白,若直接加工成产品,则馒头组织及感官品质较差,故需搭配一定比例的含面筋蛋白的小麦粉,以获得高品质的小米馒头。分析不同粒径小米粉的糊化特性、流变特性以及小米馒头质构特性,并通过主成分分析为小米馒头主食化加工相关研究提供理论依据。


1、小米粉损伤淀粉分析


这里我们用RVA测试,快速粘度分析仪(Rapid ViscoAnalyser)的缩写。保圣快速粘度分析仪是一种用于测试试样粘稠度及其变化的专用仪器。合理的设计使其可迅速加热或冷却试样或使试样温度保持恒定,从而便于用户根据测试的目的选择测试条件。RVA是目前应用于分析测试谷物、谷物加工制品以及淀粉糊化特性的一种效的分析工具。


可知不同目数各品种小米的损伤淀粉碘吸收率为41.78%~97.79%,随着小米粉目数的增加,即研磨粒径的减小,冀谷39和汇华金米分别在60 目时急剧升高,并在80 目时降低,随后又逐渐增加;其他品种小米粉损伤淀粉碘吸收率呈逐渐增加趋势。因此,小粒径小米粉有更多的损伤淀粉。除80 目和100 目的冀谷39和济谷18外,在相同目数下粳性小米比糯性小米损伤淀粉碘吸收率大。


2、小米粉糊化特性分析


糊化特性分析也要用到保圣快速粘度分析仪,它可用于测定粮食糊化特性、糊化度分析仪、淀粉酶活性测定、糖化力测定、发芽损伤、变性淀粉糊化度分析等指标。可应用于低粘度样品如淀粉、非淀粉(胶体、蛋白质)、酱料食品测试,高粘度样品如加膨化食品、糖果、巧克力、变形交联淀粉等领域研究。


随着小米粉粒径的减小,粳性和糯性小米粉呈现各自不同的变化趋势;相同目数下,粳性小米粉较糯性小米粉的峰值黏度、谷值黏度、最终黏度和回生值大。糯性小米粉崩解值随粒径的减小呈先上升后下降的趋势,崩解值越大,表明淀粉颗粒越不稳定。糊化温度反映了小米粉糊化的难易程度,在较大粒径40~60 目时,多数品种小米粉(除豫谷18外)糊化温度较高,粒径在100~120 目时糊化温度较低。由此可见,糯性样品的崩解值和糊化温度和小米粉的粒径有关,粳性样品的糊化温度也与粒径有关。


结合可知,粳性小米比糯性小米淀粉的直支比大,粳性小米直链含量较高且峰值黏度较大,糯性小米直链淀粉含量低峰值黏度较小,直链淀粉高的粳性小米具有较高的崩解值,推断此现象与直链淀粉分子缠绕结合更紧密需消耗比支链淀粉更多的能量才能打开有关。


3、混合面团流变学特性分析


而面团流变学特性分析可以用流变仪,保圣流变仪可以应用于食品配方及工艺研究;在面团分析中的应用浅探;不同链/支比玉米淀粉的形态及其在有/无剪切力下糊化的研究;流变仪采用对样品施加强制稳态速率载荷、稳态应力载荷、动态正弦周期应变载荷或动态正弦周期应力载荷的方式,观测样品对所施加载荷的响应数据;通过检测测量剪切速率、剪切应力、振荡频率、应力应变振幅等流变的数据,计算该样品的黏度、储能模量、损耗模量、Tanδ等流变学的各种参数。


可知各品种小米面团的G"均小于G’,豫谷18、汾特5号、济谷18和冀创1号品种各目数的小米面团总体的G’与G"随角频率增加而上升,是弱凝胶动态流变特性的典型表现。40、80、100 目的汾特5号小米面团tanδ略大于1,其余各目数、各种类小米面团tanδ均小于1。tanδ越大,表明混合面团的黏性比例越大,流动性强,反之则弹性比例较大。随着角频率的升高,各品种小米面团的tanδ整体呈现先降低后升高的趋势,说明混合体系随着角频率增加,在较低角频率范围内具有更高的弹性,在较高角频率范围内黏性比例更高,表明混合体系的结构在高角频率下不稳定,易被破坏。

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4、添加不同粒径小米粉的馒头质构特性分析


而不同粒径小米粉的馒头质构特性分析要用到质构仪,保圣质构仪具有功能强大、检测精度高、性能稳定等特点,是高校、科研院所、食品企业、质检机构实验室等部门研究食品物性学有力的分析工具。可应用于肉制品、粮油食品、面食、谷物、糖果、果蔬、凝胶、果酱等食品的物性学分析。可以检测不同样品的硬度、脆性、弹性、回弹力、粘合性、粘结力、粘稠度、弯曲能力、破裂/断裂力、酥脆性、脆度、咀嚼性、胶粘性、拉伸强度、延展性等。


测试后可知随着目数的增加,小米馒头的硬度、咀嚼性、内聚性、弹性和胶黏性变化无明显规律,但有些品种例如济谷18和冀谷39的硬度和胶黏性随着目数的增加呈增大趋势,趋势较为明显。硬度和咀嚼性通常呈正相关。硬度和咀嚼性的数值越小,表示馒头或面包越柔软。内聚性是馒头内部收缩力的表现。由于小米粉不含面筋,所以小米粉的添加会对内聚性造成负面影响,进而影响馒头的弹性。图4中与小麦粉馒头的对比发现,各品种小米馒头的弹性是下降的指标,可见不同粒径及损伤程度的小米粉的添加对馒头的弹性指标造成了负面影响。


综上可知,本研究中小米粉的添加(即损伤淀粉)会对馒头的质构特性产生影响,并对馒头的硬度、咀嚼性和弹性等有一定程度的负面影响。此外,食用损伤淀粉过多的食品会对人们的健康产生不良影响。随着添加小米粉的粒径减小,馒头的多数质构参数无明显变化规律,但一些品种的硬度和咀嚼性有增大趋势。主成分分析表明馒头咀嚼性、损伤淀粉、峰值黏度、谷值黏度、最终黏度、崩解值和回生值可作为区分粳糯品种和馒头品质特征的指标。


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