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保圣快速粘度分析仪质构仪助力武汉轻工大学王学东教授团队在期刊上发表文章

点击次数:251 更新时间:2024-03-15

一、研究背景

挤压面制品俗称辣条,通常由小麦粉、盐、糖、单甘油酯等配料制成,深受年轻人喜爱。近年来,挤压面制品在世界范围内受到了关注,由于其风味,越来越多的外国人喜欢它。但在储存一段时间后,会出现产品失水、硬化、口感差等一系列问题,严重影响其品质。多元醇多为白色结晶,呈甜味,易溶于水,在高温高压条件下不易分解,是重要的功能性成分,在食品中起到保湿剂的作用,广泛应用于肉类和烘焙行业,但目前在挤压工业中尚未得到应用。

武汉轻工大学王学东教授团队在《Food Science and Technology》期刊上发表了题目为“Evaluation of mannitol and xylitol on the quality of wheat flour and extruded flour products"的文章(DOI: 10.1111/ijfs.15040),文章研究了添加0-5.0 wt%多元醇(甘露醇和木糖醇)对小麦粉的物理性能、糊化性能及动态流变性能的影响,研究对挤压面制品的微观结构、水分活度(Aw)、径向膨胀率(ER)、吸油率(OAR)和质构的影响。结果表明,甘露醇和木糖醇均能促进面筋网络的形成,增强面团的抗拉性能,提高面团的储能模量(G’)和损耗模量(G")。通过扫描电子显微镜(SEM)发现,在多元醇的作用下,挤压面制品表面的颗粒更加致密和均匀。此外,多元醇的加入降低了挤压面粉的Aw、硬度和咀嚼度,提高了ER和ORA。因此,使用多元醇提高挤压面制品的质量,具有广阔的应用前景。


文章中使用到快速粘度分析仪来测定糊化特性,使用质构仪来测定挤压面粉的硬度及咀嚼性,快速粘度分析仪及质构仪都是由我们上海保圣自主研发,那么具体操作方法是什么呢?


二、实验方法

1.快速粘度分析仪测定

面粉的糊化特性使用快速粘度分析仪RVA(上海保圣)进行测试。称量25 ml水放入样品筒中,根据RVA水分含量计算出的3.03 g小麦粉也放入样品筒中,快速上下搅拌10次,使用13分钟的糊化程序。每组样品至少进行三次,并对平均值进行评估。

2.质构测定

使用质构仪(上海保圣)对挤压面粉进行测试。测前速度为1.0 mm s−1,测试速度为2.0 mm s−1,测后速度为2.0 mm s−1,距离为20.0 mm,触发力为10 g。每组样品测试15次。


三、实验结果

1.快速粘度分析仪测试结果

表 小麦粉和小麦粉/多元醇(甘露醇和木糖醇)混合物在多元醇含量为0 wt% ~ 5 wt%下的糊化参数。同列、同行不同字母表示差异显著(P < 0.05),无字母或相同字母表示差异不显著。


快速粘度分析是分析淀粉糊化特性的重要手段。淀粉在室温下不溶于水,但当淀粉颗粒悬浮在水中,加热到50-60℃时,淀粉的物理性质会发生明显变化,在高温下膨胀裂解形成均匀的糊状溶液。添加甘露醇和木糖醇后面粉的糊化特性见表,添加甘露醇和木糖醇的面粉峰值粘度显著降低(P < 0.05),带有羟基的多元醇可以与淀粉争夺水分子。此外,多元醇还可以覆盖在淀粉表面,防止淀粉与水结合。因此,淀粉的膨胀性减弱,导致该过程中峰值粘度降低。谷值黏度和最终黏度降低的原因与峰值黏度一致。崩解值反映了淀粉糊的热稳定性,崩解值大表明淀粉结构不稳定。当甘露醇和木糖醇添加量为5 wt%时,面粉的崩解值分别降低了18.2%和16.4%。因此,甘露醇和木糖醇可以强化面筋网络结构,使面筋的崩解值降低,淀粉结构更加稳定。回生值反映了淀粉分子的重结晶程度。当甘露醇和木糖醇添加量为5 wt%时,面团的回生值低,分别为973 cP和994 cP。证明甘露醇和木糖醇的加入能抑制淀粉降解。

1 质构测试结果

表 (a)多元醇含量在0 wt%到5 wt%时,挤压面制品的硬度。同列、同行不同字母表示差异显著(P < 0.05),无字母或相同字母表示差异不显著。


硬度和咀嚼性可以有效地反映挤压产品的味道,通常硬度大,咀嚼性差的挤压面制品口感更差。甘露醇和木糖醇在不同贮存时间对挤压面制品硬度的影响见表(a)。挤压面制品的硬度随贮存时间的延长而增加,添加甘露醇和木糖醇后硬度显著降低。添加2 wt%的甘露醇并保存4周后,挤压面制品的硬度由原来的1102 g降低至704 g。木糖醇添加量为3 wt%时,硬度降低至732 g。这可能是因为多元醇中的羟基能有效结合水分子,减少水分流失,从而使产品保持柔软质地,降低产品硬度。甘露醇和木糖醇与面粉混合后吸附在淀粉颗粒表面,它们之间的氢键可以抑制淀粉形成双螺旋结构,减缓挤压面制品的回生。


表 (b)多元醇含量在0 wt%到5 wt%时,挤压面制品的咀嚼性。同列、同行不同字母表示差异显著(P < 0.05),无字母或相同字母表示差异不显著。


甘露醇和木糖醇对挤压面制品在不同贮存时间下咀嚼性的影响见表(b)。随着贮存时间的延长,甘露醇和木糖醇含量对挤压面制品咀嚼性有显著影响,并且与硬度特性非常相似。咀嚼性与食品的硬度、黏聚性和弹性有关,其数值等于硬度、黏聚性和弹性的乘积,硬度与咀嚼性成正相关。


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