綠茶粉粒徑對小麥粉面團流變學特性的影響

黃赟赟 王興國 張士康 金青哲 張海華 李大偉 朱躍進

（江南大學食品學院1，無錫 214122）

（中華全國供銷合作總社杭州茶葉研究院2，杭州 310016）

綠茶粉是將茶葉鮮葉原料加工成工業原料茶，再通過研磨工藝制成綠茶粉末［1］，它保留了茶葉中絕大部分的茶多酚、咖啡堿、有機酸、芳香物質、多種維生素、游離氨基酸、多糖、礦物質和纖維素等營養成分和功效物質。綠茶粉中咖啡堿具有良好的促消化作用，維生素類化合物能夠調節脂肪代謝，茶多酚可降血脂、清除人體自由基、延緩衰老，而茶氨酸則具有安神、抗疲勞、增強記憶的作用［2］。將綠色外觀和豐富內質兼具的綠茶粉應用于焙烤產品，不僅可以在面團中引入茶葉的營養成分和功效物質，還可通過添加綠茶粉賦予小麥粉面團新的流變學特性［3］。

目前國內外關于茶在烘焙食品中應用的研究報道主要集中在茶粉對焙烤食品加工工藝［4－5］、加工品質［6－7］的影響以及茶葉提取物對焙烤產品保藏期的影響［8－9］等，然而要將茶與烘焙食品更好地結合首先需要研究含茶面團的流變學性質。面團的粉質拉伸特性可以有效地反映面團的形成狀況以及面團在醒發過程中的變化［10］。盡管王彬等［11－12］對添加不同濃度綠茶粉的面團的粉質拉伸特性進行了研究，并初步分析了綠茶粉的添加對面團流變學特性的影響原因，但其試驗選擇的添加量較小，且粒徑對面團流變特性的影響未有涉及。因此本試驗選擇在小麥粉中添加不同粒度的綠茶粉，系統全面地探索綠茶粉粒徑對小麥粉面團流變學特性的影響，為含茶焙烤產品的開發提供依據。

1　材料與方法

1.1　材料與儀器

小麥粉（濕面筋23%；干基蛋白質8.2 g／100 g）：江蘇南順面粉有限公司；茶粉專用綠茶：中華全國供銷合作總社杭州茶葉研究院科研基地生產。

Farinograph－E型粉質儀、Extensograph－E型拉伸儀、Glutograph－E電子式面筋測定儀：德國Brabender公司；S3500型粒度分析儀：美國microtrac公司；WK－800A高速藥物粉碎機：中國山東青州市精誠機械有限公司。

1.2　試驗方法

1.2.1 綠茶粉制備

將綠茶原料過8目和10目篩，取中間篩留部分為A；綠茶原料在高效藥物粉碎機中進行粉碎之后，過60目篩得B；綠茶原料經石磨碾磨粉碎得C。

B、C樣品采用激光粒度分析儀測定體積粒徑MV（μm）。粒度分布 D10、D50、D90表征粉末的粒度狀態。D10表示粉末體細端的粒度指標；D50表示粉末的中值粒徑；D90表示粉末粗端的粒度指標。

1.2.2 綠茶粉主要成分測定

葉綠素含量的測定采用丙酮比色法；茶多酚含量的測定采用GB／T 8313—2008法；茶多糖含量的測定采用蒽酮－硫酸法；游離氨基酸總量的測定采用 GB／T 8314—2002法。

1.2.3 粉質及拉伸參數測定

在王彬等［11］、胡新中等［13］及本試驗前期不同綠茶粉添加量試驗的研究基礎上，選擇綠茶粉的添加量為 6 g／100 g，將粒徑分為別 2 000、200、20μm的綠茶粉添加到小麥粉中，分別按照GB／T 14614—2006和GB／T 14615—2006方法，采用300 g缽體，用布拉班德粉質儀和拉伸儀測定面團的粉質特性。

1.2.4 面筋強度測定

布拉班德Glutograph－E電子式面筋測定儀可以測量面筋的強度。測定時試樣置于兩盤之間的間隙，樣品在恒定剪切應力的作用下偏轉而產生形變，由于面筋強度的差異，樣品被恒定剪切應力拉伸而產生形變的程度有大有小，即下盤相對上盤的偏轉速度快慢不一，偏轉量（剪切偏轉角度）作為時間的函數被記錄下來，面團在扭力作用下的延伸程度反映面筋的強度。當達到特定的偏轉程度時，撤消恒定外力，樣品由于自身的彈性而松弛回彈，記錄為回復值，反映面團的彈性。

分別將 2 000、200、20μm的綠茶粉按 6 g／100 g的量添加到小麥粉中，測定面團的面筋強度。

1.2.5 數據處理

采用SPSS 16.0軟件中ANOVA模塊的Duncan方法對數據進行差異顯著性分析。

2　結果與討論

2.1　綠茶粉主要成分及粒徑測定結果

2.1.1 綠茶粉主要成分

依據國標測定綠茶粉中主要成分的含量，結果見表1。

表1　綠茶粉主要成分分析結果（干基，g／100 g）

茶葉蛋白中疏水性氨基酸能與小麥粉蛋白質結合，一般茶葉蛋白含量為25%左右［2］，該綠茶粉中蛋白質含量較高，能夠影響小麥粉面團面筋的形成；綠茶粉中茶多酚、茶多糖、游離氨基酸都屬于親水性物質，這些親水性物質可影響小麥粉面團的吸水率［14］；葉綠素含量為0.663 g／100 g，使綠茶粉具有翠綠的色澤。

2.1.2 綠茶粉粒徑測定結果

原料A、B、C粒徑見表2。

表2　綠茶粉粒徑測定結果／μm

由表2可以看到，綠茶粉A、B的粒徑大于小麥粉粒徑，綠茶粉C的粒徑比小麥粉粒徑小。綠茶粉粒徑不同，其與小麥粉混合形成面團的過程中，其內含成分的影響作用不同。

2.2　綠茶粉粒徑對小麥粉粉質參數的影響

2.2.1 面團吸水率的變化

小麥粉的加工性能主要取決于蛋白質、淀粉等，綠茶粉的添加改變了小麥粉原有的組成平衡。綠茶粉的粒徑對小麥粉面團吸水率的影響見圖1。

圖1　綠茶粉的粒徑對小麥粉面團吸水率的影響

由圖1可見，隨著綠茶粉粒徑的減小，面團的吸水率從59.7%增大到61.9%，比未添加全茶粉的面團高出3%以上，有研究表明綠茶粉中的親水性物質如茶多糖、茶蛋白能影響面團吸水率［2，14］，結合試驗結果可以推測茶多糖、茶蛋白可以增大面團的吸水率。另外，隨著綠茶粉粒徑的減小，在替代一定量的小麥粉加入面團后，在面輥的攪拌作用下茶多糖、茶蛋白更容易結合水分子，使面團的吸水率增加。

2.2.2 面團形成時間、穩定時間的變化

綠茶粉的粒徑對小麥粉面團形成時間、穩定時間的影響見圖2。

圖2　綠茶粉的粒徑對小麥粉面團形成時間、穩定時間的影響

可以看出，添加綠茶粉的面團的形成時間和穩定時間顯著高于空白面團樣品，且隨著綠茶粉粒徑的減小，小麥粉面團的形成時間和穩定時間逐漸增大，這可能是因為茶葉中茶多酚與蛋白質發生絡合反應生成分子質量較大的絡合物［15］。研究表明該絡合物可使茶面包產品的體積增大、結構疏松［15］，這進一步表明茶多酚與面筋蛋白的絡合物利于形成更大、結構更強的面筋網絡結構，表現為面團的形成時間和穩定時間增大。綠茶粉的粒徑越小，茶多酚越容易與小麥蛋白質接觸而相互作用形成絡合物，從而改善小麥面筋網絡結構［16－17］，因此面團形成時間及穩定時間增加；另外，小麥粉粒徑一般在80μm左右，當添加粒徑為2 000μm和200μm的綠茶粉時，在面團攪拌過程中大粒徑的綠茶粉容易產生空間阻礙，影響面團面筋網絡的形成和穩定，而粒徑為20 μm的綠茶粉在面團攪拌過程中很容易被包裹到面筋網絡空間中，對面筋網絡結構的空間阻礙較小，因此添加粒徑為2 000、200μm綠茶粉的面團穩定時間較短，粒徑為20μm的綠茶粉更利于提高面團的穩定性。

2.3　綠茶粉粒徑對小麥粉面團拉伸特性影響

2.3.1 面團拉伸曲線面積、拉伸比例的變化

綠茶粉的粒徑對面團拉伸曲線面積、拉伸比例的影響見圖3。

圖3　綠茶粉的粒徑對面團拉伸曲線面積、拉伸比例的影響

添加綠茶粉后，面團拉伸曲線面積大于空白面團。綠茶粉粒徑為20μm時拉伸曲線面積在相同醒發時間時最大，綠茶粉粒徑為2 000μm時拉伸曲線面積最小。面團拉伸曲線面積是指拉伸面團時所需要的能量，面積越大，能量越大。從不同粒徑的綠茶粉面團的粉質參數分析中可以得到，粒徑越小，綠茶粉越容易均勻分布于面筋網絡結構中，綠茶粉中的茶多糖更容易與面筋蛋白作用進而緊密結合在一起，由此可增強小麥粉面筋的結構［18］，所以面團拉伸曲線面積增加，因此粒徑為20μm的綠茶粉對小麥粉面團加工性能的改善最大。

小麥粉中添加綠茶粉后面團拉伸比例增大，粒徑為20μm時拉伸比例在4～12左右，粒徑2 000 μm時拉伸比例在5～10左右。拉伸比例是拉伸阻力與延伸度的比值，是衡量面團拉伸阻力和延伸度之間平衡關系的一個指標，拉伸比例一般不超過5，添加不同粒徑綠茶粉的面團在醒發超過90 min時，拉伸比例都過大，此時的面團較硬，延伸性小，脆性大［19］。

2.3.2 面團拉伸阻力R50、延伸度的變化

綠茶粉粒徑對小麥粉面團拉伸阻力R50、延伸度的影響見圖4。

圖4　綠茶粉粒徑對小麥粉面團拉伸阻力R50、延伸度的影響

可見，添加綠茶粉的面團在不同醒發時間時拉伸阻力R50大于空白樣品，延伸度小于空白樣品。添加綠茶粉的面團中，經過不同醒發時間，粒徑為20 μm時面團拉伸阻力最大；隨著綠茶粉粒徑的減小，醒發45 min時，面團拉伸阻力從482 BU增大到645 BU，延伸度從95 mm增大到131 mm，醒發90 min時，面團拉伸阻力從701 BU增大到999 BU，延伸度從74 mm增大到96 mm，醒發135 min時，面團拉伸阻力從792 BU增大到978 BU，延伸度幾乎不變化；可見隨著醒發時間的增加，含綠茶粉的面團拉伸阻力R50及延伸度變化幅度減小。拉伸阻力R50表示面團的強度和筋度，粒徑為20μm時面團拉伸阻力R50大說明粒徑為20μm的綠茶粉對面筋有增效作用；延伸度表示面團的延展性和收縮性［19］，分析數據可以看出添加綠茶粉后面團延伸度略有下降，面團的彈性減小。

2.4　綠茶粉粒徑對小麥粉面筋強度的影響

測得面團的面筋曲線圖如圖5。

圖5　綠茶粉粒徑對小麥粉面團面筋強度的影響

由圖5可以看出，在小麥粉中添加不同粒徑的綠茶粉的面團與空白樣品相比抗扭力增大，筋度增強。綠茶粉粒徑為20μm時，面團抗扭阻力增幅最大，綠茶粉粒徑為2 000μm時，面團抗扭阻力較小，延伸性好；具體表現為用相同的力扭轉面團，未添加綠茶粉的面團最容易斷裂，而添加粒徑為20μm綠茶粉的面團可扭轉的幅度最大，這說明綠茶粉粒徑越小對面團筋力的增強效果越大。

3　結論

綠茶粉以6 g／100 g添加到小麥粉中會一定程度上影響面團的流變學特性，整體表現為各粒徑綠茶粉添加到小麥粉中得到的面團，其吸水率增大，面團形成時間≥4.7 min，面團穩定時間≥17.8 min；面團醒發過程中，面團拉伸曲線面積、拉伸比例、拉伸阻力增大，延伸度下降；各粒徑綠茶粉面團面筋強度顯著增大。這些結果說明綠茶粉有利于改善小麥粉面團的面筋網絡結構，這樣的面團筋力強、韌性好，適合于生產對筋力要求較高的面包類產品。

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