油脂對面團特性及微觀結構的影響

馬傳國，蓋爭艷*，婁麗娟

(河南工業大學糧油食品學院，河南 鄭州 450052)

油脂對面團特性及微觀結構的影響

馬傳國，蓋爭艷*，婁麗娟

(河南工業大學糧油食品學院，河南 鄭州 450052)

在小麥粉中添加油脂，對面團流變學特性和微結構進行研究。結果表明：油脂對面團的形成時間、穩定時間、拉伸阻力等有不同程度的提高，同時可改善面團的流變學特性，提高面粉的品質；觀察微觀結構發現，添加油脂的面團中蛋白質顆粒明顯增多，淀粉顆粒表面更加光滑。結合粉質實驗和拉伸實驗確定油脂在面粉中的最佳添加量為面粉質量的6%。

油脂；面團；特性；品質；微結構

油脂加入到面團中，分布在蛋白質和淀粉粒周圍形成油膜，限制了面粉吸水，從而可以控制面團中面筋的脹潤性。油脂潤滑性與蛋白質的結合也有利于面團的延伸性增加，從而提高持氣能力。另外，油脂在淀粉和蛋白質之間形成的薄膜能阻止淀粉的回生和干燥，使產品老化速度減緩[1]。因此，油脂不僅能給食品帶來良好的口感、風味、改善制品的組織結構等，而且對食品加工的工藝過程、操作和設備適用性方面的影響也較大。另外，油脂本身含有油溶性維生素，加入到食品中，使食品營養更豐富[2]。

面粉是面制食品的主要原料，面粉的性質決定著面制食品質量，要從事面制食品的研究、開發和生產，必須對面粉的性質進行全面的了解[3]。面團的質構、流變特性與面制品的質量之間的關系是當今面團流變學研究的主要內容[4]。添加乳化劑和油脂也能有效地改善面團的粉質特性和拉伸特性。沈忱等[5]在高筋粉和低筋粉面團中, 分別加入面粉質量1%、1.5%、2%、2.5%的豬油、大豆色拉油，發現隨著油脂添加量的增加，面團的黏性、彈性逐漸降低，面團的韌性逐漸增大。國外研究油脂對面包、糕點等焙烤食品的作用非常廣泛，研究較深，而我國關于油脂在面制食品中的應用研究較少。因此，本實驗研究油脂對面團特性及微觀結構的影響可為應用提供理論參考。

1 材料與方法

1.1 材料、試劑與儀器

優麥2號粉由河南工業大學小型磨面機磨成；活性干酵母 安琪酵母股份有限公司；全精煉棕櫚硬脂 中糧(北海)天津糧油工業有限公司。

二甲苯、冰醋酸、福爾馬林、碘、K I、無水乙醇均為分析純。

粉質儀、拉伸儀 北京東方孚德技術發展中心；B5A鉤式和面機 廣州威爾寶酒店設備有限公司；MP10001 型電子天平 上海恒平科學儀器有限公司；揉面壓皮機 山東章丘市天鵬炊具機械有限公司；XSP-4C型光學顯微鏡 上海興行實業公司；Olympus數碼相機 日本Olympus深圳分公司；手搖式切片機 上海醫療機械四廠。

1.2 方法

1.2.1 小麥粉質特性的分析

小麥粉300g粉質指標測定參照GB/T 14614—2006《小麥粉面團的物理特性吸水量和流變學特性的測定 粉質儀法》[6]。

以含水量1 4%的小麥粉為基準，按照質量分數2%、4%、6%、8%、10%的比例將油脂添加到面粉中，進行粉質實驗，不加油的面粉作為空白對照組。

1.2.2 小麥拉伸特性的分析

小麥粉300g粉質指標測定參照GB/T 14615—2006《小麥粉面團的物理特性流變學特性的測定 拉伸儀法》[7]。

以含水量1 4%的小麥粉為基準，按照質量分數2%、4%、6%、8%、10%的比例將油脂添加到面粉中，進行拉伸實驗，以不加油的面粉作為空白對照組。

1.2.3 面團顯微鏡制片[8-9]

1)取材：將面團(饅頭)用刀片切成0.5cm×0.5cm× 0.5cm左右的小塊；2)固定：將面團(饅頭)小塊放入FAA (90%的50%酒精溶液、5%的冰醋酸、5%的福爾馬林溶液)中浸泡24h，以使內部成分固定[10]；3)脫水：將浸泡后的面團取出再用70%酒精、無水酒精每級酒精中浸泡1h左右；4)透明：脫水后面團(饅頭)小塊浸入二甲苯-酒精混合溶液(體積比為1:1)、二甲苯溶液中各浸泡約1h；5)透蠟：透明后的面塊在已經溶解并置于40℃恒溫箱中的石蠟-二甲苯溶液(體積比為1:1)中浸泡30min，然后再置于60℃恒溫箱中的純石蠟中約30min；6)包埋：提前準備一個小紙盒，紙盒內側涂少許甘油；然后將約3mm厚的石蠟溶液倒入紙盒內，稍凝固后將面塊放入紙盒中，倒入預先置入60℃恒溫箱中石蠟至浸沒面塊并高出3mm左右為止，用預熱的針將面塊位置撥正，待石蠟表面凝固將紙盒傾斜慢慢浸沒于水中，使石蠟冷卻；7)修理：將蠟塊從紙盒中取出，用刀片小心切成0.7cm3左右的小蠟塊，每面均不可露出面塊；8)切片：將蠟塊固定在手搖式切片機金屬柄上切成15μm厚的蠟帶；9)展片：涂一層雞蛋清與甘油體積比為1:1的蛋白-甘油于干凈的載玻片上，待稍干后滴一滴蒸餾水，將蠟片均勻的放于其上；然后將載玻片置于40℃恒溫箱中過夜烤干；10)脫蠟：將載玻片放在二甲苯溶液中浸泡約15min，待蠟脫盡為止；11)復水：將玻片依次浸入二甲苯-酒精混合溶液(體積比為1:1)及體積分數100%、90%、70%、30%的酒精溶液、蒸餾水中各1～2min；12)染色：先用0.1%亮綠水溶液染色1min，用蒸餾水沖洗后再用稀釋10倍的Lugol氏碘液(0.33g/100mL的I2，0.67g/100mL的KI)染色1min[11-12]；13)脫水：將染色片用70%的酒精溶液、無水酒精各沖洗2～3s；14)透明：將玻片浸入二甲苯-酒精混合溶液(體積比為1:1)中約2s，然后浸入二甲苯溶液30s；15)封藏：在載玻片樣品邊上加一小滴樹脂(環氧樹脂-650聚酰胺樹脂緩沖液(體積比1.0:0.6)-二甲苯溶液(體積比1:1，馬上用蓋玻片從一邊慢慢地壓下，撫平，用濾紙吸去多余的樹脂二甲苯溶液，放入40℃干燥箱中干燥24h；16)將切片放于光學顯微鏡下于合適的放大倍數觀察面團的結構，待調好焦距后用數碼相機對準顯微鏡的目鏡，調到相機里的圖片清晰后按下快門。

2 結果與分析

2.1 油脂對面粉粉質參數的影響

面團的形成時間、面團穩定時間和面團的粉質指數與粉質特性成正相關，即這3個指標的值越大其粉質性能越好；弱化度越低粉質特性越好。添加油脂對面粉粉質特性的影響結果見表1。

表1 油脂對面粉粉質特性的影響Table 1 Effect of palm stearin on farinograph parameters

由表1可知，與對照組相比，添加油脂使面粉吸水率降低，并且隨著添加量的增加吸水率逐漸降低，其原因可能是加入油脂后，油脂在面團形成過程中油脂中的一部分固體脂晶粒吸附在面筋蛋白上，而另一部分形成一層薄膜包裹住了部分淀粉顆粒，使面團吸水能力下降。從而使面團吸水率下降。加入量越大參與吸附和包裹的油脂就越多，因此面團的吸水率隨著油脂添加量的增加而降低。

面團形成時間與小麥面筋含量有關系，一般是面筋含量越高，面筋筋力越強，面團的形成時間越長。面粉中的參與面筋形成網絡的脂類有兩種結合力，一是急性脂類分子的疏水鍵與麥谷蛋白結合；二是非極性脂類分子通過氫鍵與醇溶蛋白分子結合，發酵面制品所需的網絡結構正是通過這兩種結合力形成了的。油脂加入到面粉中，增強了面粉中的蛋白與脂類的結合，使面筋的筋力增強了，從而增加了面團的形成時間。

穩定時間反映了面團的耐攪性和面筋筋力的強弱，一定范圍內面團的穩定時間越長，面筋筋力越強，在面團發酵過程中的持氣能力就越強，此時做出來的饅頭的體積就會比較大，也同時增大了饅頭的比容[13]。

弱化度反映了面團在攪拌后面筋變弱的程度，弱化度越大，面筋越易變弱，面團容易變軟發黏，加工出來的面制品的品質也不好。由表1可知，面團的弱化度隨油脂的加入而降低，可能是因為油脂的加入使脂類與面筋蛋白的結合能力增強，在面團攪拌過程中面筋的破壞能力降低，因此降低了面團的弱化度。

總之，隨著油脂添加量的增加，面團的形成時間、穩定時間和粉質指數均逐漸增加，直到添加量為6%時，繼續添加油脂這些指標增加緩慢或略有下降。因此，所以選擇添加量為6%為最佳添加量。

2.2 油脂對面團拉伸參數的影響

拉伸曲線反映的是面團形成后的流變學特性，主要有拉伸面積、延伸度和拉伸指數等指標。在一定范圍內，這3個指標數值越大，面團的抗拉伸性能就越好。添加油脂對面粉拉伸特性的影響結果見表2。

表2 油脂對面粉拉伸指數的影響Table 2 Effect of palm stearin on extension index

拉伸面積表示面團從拉伸到斷裂所需的總能量，一般拉伸面積與面團的筋力成正相關。面團的延伸度反映了面團的可塑性，與面團的成型、發酵過程中面團持氣性、以及饅頭體積增大有關。面團延伸度大說明面團的筋力弱，容易拉伸發生流變；延伸度小說明面團筋力強不易拉伸流變。拉伸阻力反映了面團的強度和筋力，一般來說面團阻力大，筋力也大，阻力小筋力也小。拉伸阻力也與面團持氣能力有關，只有面團有一定的阻力才能保留氣體。如果拉伸阻力過低面團中包裹的氣體容易沖出氣泡形成大氣泡或者由面團表面逃出。拉伸比反映了面團的機械特性，是衡量拉伸阻力與延伸度平衡的一個指標。因此拉伸比過大面團中保持氣體能力會過強，導致面團發起能力差。

由表2可知，隨著油脂加入量的增加，使面粉拉伸面積增加，面團延伸度略有降低，拉伸阻力增加，拉伸比增加。這可能由于部分脂類與面筋形成脂-蛋白絡合物，使面團筋力提高了，還可能是因為油脂的加入提高了面團的持氣能力，部分液體脂類在面團攪拌過程中均勻的流動到面團中，同時也包裹住了部分攪入的氣泡，增加面團的持氣性，進而增大了拉伸面積、降低了面團延伸度、增加了拉伸阻力、增加了拉伸比。

總之，隨著油脂添加量的增加面團的拉伸面積、拉伸阻力和拉伸比均逐漸增加，直到添加量為6%時，繼續添加油脂這些指標增加緩慢或略有下降。因此，選擇油脂添加量為6%油。

2.3 油脂對面團微結構的影響

圖1 未添加油脂與添加6%油脂面團的顯微鏡結構Fig.1 Microscope structure of dough with and without 6% palm stearin

圖1 中被Lugol氏碘液染成了深藍色顆粒是淀粉顆粒，顆粒形狀較大；淀粉周圍的綠色為蛋白質分子，即圖中的小顆粒[14]。圖1b與圖1a相比，沒有加油的面團，蛋白質基本上均勻的分布在淀粉顆粒之間，而且這種情況在和面過程中始終沒有發生明顯的變化。而添加6%的油脂的面團經攪拌成型后，被亮綠染成綠色的小顆粒形狀蛋白質增多了，面團面筋網絡結構更加清晰，這說明油脂有利于面筋網絡的形成，從而增加面團的穩定時間、形成時間、拉伸面積和拉伸阻力等，改善了面團的流變學特性，提高了面粉的品質；添加油脂的面團淀粉顆粒表面更加光滑，因為油脂均勻的分布在淀粉顆粒之間，降低了淀粉顆粒的摩擦，降低了儲能模量，有利于面團的延伸，增加面制品的體積[15]。

另外，圖1b與圖1a相比，淀粉顆粒和蛋白質顆粒明顯變大呈乳狀，分析這種乳狀可能是因為油脂與面粉中的脂類結合形成一層乳濁液，乳化了的油脂能被面筋吸收，形成脂-淀粉、脂-蛋白結合體。在饅頭蒸煮過程中這種結合體能受熱膨脹膨松成泡沫狀，使饅頭中心形成疏松體，增大了饅頭的體積；同時，也保持了饅頭內的水分使饅頭松軟，起到保鮮作用，硬度也相應的減小。

3 結 論

油脂的加入降低了面團的吸水率，增加了面團的形成時間、穩定時間和粉質指數，降低了面團的弱化度；油脂加入到面粉中提高了面團的拉伸面積、拉伸阻力和拉伸比，降低了面團的延伸度。添加面粉質量6%的油脂能較好的改善面粉的粉質特性和拉伸特性。

另外，Moore 等[16]發現面團的延伸能力對氣體的保留能力影響很大，面團易于延伸可能阻止氣體放出，因此，油脂的加入能夠均衡的分布在面團結構及淀粉顆粒表面，使淀粉表面更加光滑，有利于面團的延伸性增加，從而提高持氣能力。

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[6]GB/T 14614—2006小麥粉面團的物理特性吸水量和流變學特性的測定 粉質儀法[S].

[7]GB/T 14615—2006小麥粉面團的物理特性流變學特性的測定 拉伸儀法[S].

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Effect of Fat and Oil on Rheological Properties and Microstructure of Wheat Flour Dough

MA Chuan-guo，GAI Zheng-yan*，LOU Li-juan
(College of Grain,Oil and Food, Henan University of Technology, Zhengzhou 450052, China)

In order to examine the effect of fat and oil on rheological properties and microstructure of wheat flour dough, wheat four with added palm stearin was used to prepare wheat flour dough. It was found that palm stearin could increase dough formation time, stability time and stretch resistance, improve dough rheological properties and wheat flour quality. The microscopic structure of wheat flour dough with added palm stearin showed even more prtoein granules and more smooth surface of strach granules. Collectively, farinograph and tensile tests demonstrated that the optimal content of palm stearin in wheat flour was 6%.

fat and oil；dough；property；quality；microstructure

TS211.2

A

1002-6630(2012)11-0043-04

2011-05-15

馬傳國(1966—)，男，教授，博士研究生，研究方向為油脂化學與工藝學。E-mail：mcg@haut.edu.cn

*通信作者：蓋爭艷(1984—)，女，碩士，研究方向為食品專用油脂。E-mail：hnzzssyy@163.com