茶多酚對兩種類型面團流變特性的影響

胡建輝,沈建霞,張 蕾,楊杏敏

(青島農業大學園藝學院,山東青島 266109)

茶多酚對兩種類型面團流變特性的影響

胡建輝,沈建霞,張 蕾,楊杏敏

(青島農業大學園藝學院,山東青島 266109)

本實驗分別將茶多酚按照0%、0.9%、1.8%、2.7%的比例添加到低筋面粉和高筋面粉中,采用粉質儀和拉伸儀法,研究茶多酚添加對面團流變特性的影響。結果表明,隨著茶多酚添加量的增加,面團吸水率均降低,低筋面粉面團形成時間變化不明顯,而高筋面粉面團形成時間縮短；添加0.9%茶多酚的面團,穩定時間均顯著延長,抗拉伸阻力增加,弱化度下降,低筋面粉面團延展度降低,而高筋面粉面團延展度變化不大；而添加1.8%和2.7%茶多酚的面團穩定時間顯著降低,弱化度顯著增加,抗拉伸阻力和延展度均降低。綜上所述,面粉中添加少量的茶多酚(0.9%),面團的耐揉性、筋力增強,低筋面粉面團可塑性變差,高筋面粉面團可塑性變化不大；而茶多酚添加量較大(1.8%、2.7%)時,兩種類型面粉面團的耐揉性、筋力及可塑性均變差。

茶多酚,面粉,粉質特性,拉伸特性

茶多酚是綠茶中的主要活性物質,是一種天然抗氧化劑,具有抗腫瘤、抗氧化、降血壓、降血脂、殺菌抑菌等多種獨特功效[1-2]。王麗濱曾將綠茶粉應用于蛋糕加工,結果表明,添加綠茶粉對室溫下保存的蛋糕中的微生物有一定的抑制作用,添加4%的茶粉即可產生較好的抑菌效果,可以有效延長蛋糕的貨架期[3]。Lu等的研究表明綠茶粉中含有大量兒茶素,具有很好的抗氧化活性,可作為具有抗氧化功能的保健食品進行開發[4]。前期我們的研究發現,綠茶粉對面團流變性的影響與茶多酚存在很大的相關性[5-6]。茶多酚應用于食品加工,能夠有效延長食品貯存期,提高食品的保健價值。將多酚類物質添加到烘焙面制品中,多酚類與面粉中的蛋白質、多糖發生結合,面粉中的面筋蛋白、非淀粉多糖的組成結構勢必會發生變化,從而影響到面團的流變性及烘焙面制品的品質。面團的結構和性質,特別是流變學特性直接影響到面包等制成品的品質,對食品加工來說都非常重要。姜麗君指出單寧酸對小麥面粉的強筋機理不是通過氧化自由巰基成二硫鍵,而是其自身的羥基與小麥粉中面筋蛋白和非面筋蛋

表1 茶多酚含量及組成Table 1 The content and composition of tea polyphenols

白的自由氨基結合,以此促進面筋蛋白中產生交聯,使小麥粉蛋白質的網絡結構緊密,從而提高面粉的筋力[7]。張立也指出單寧酸的強筋機理很可能與單寧酸、面筋蛋白間形成的氫鍵有關[8]。植物多酚大多具有多個酚羥基的特殊結構,賦予它一系列獨特的化學性質,其中植物多酚與蛋白質的結合是其最重要的特性之一。作為綠茶中含量最多的一類水溶性多元酚混合物,茶多酚(TPs)對面粉的強筋機理可能與此有關。本實驗分別將茶多酚添加到低筋小麥粉和高筋小麥粉中,研究茶多酚對兩種類型面團粉質特性和拉伸特性的影響,研究結果可為功能性烘焙食品配料——茶多酚在烘焙面制品中的推廣應用提供科學的理論依據。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

美玫低筋粉 江蘇南順食品有限公司；神象高筋粉 鄭州海嘉食品有限公司；茶多酚 湖南金農生物資源股份有限公司。

JFZD 型電子式粉質儀、JMLD150面團拉伸儀 北京東方孚德技術發展中心。

1.2 實驗方法

1.2.1 基本成分測定 小麥粉及茶多酚水分含量測定采用烘箱法測定；茶總酚含量及兒茶素組成采用GB/T8313-2008(茶葉中茶多酚和兒茶素類含量的檢測方法)測定。

1.2.2 粉質實驗 分別添加0(對照)、0.9%、1.8%和2.7%(茶多酚在小麥粉中的含量)茶多酚(水分含量3.45%)于實驗所用的美玫低筋粉(水分含量13.53%)和神象強筋粉(水分含量13.86%)中,每個處理做三次重復取平均值。根據GB/T14614-2006進行,粉質儀定溫和校正后,稱取質量相當于300g水分含量14%(質量分數)的小麥粉或茶多酚-小麥混合粉實驗樣品,精確至0.1g；將實驗樣品全部倒入揉混器中,蓋好蓋,打開攪拌開關,邊攪拌邊快速加入適量的蒸餾水,實驗樣品在粉質儀中加水揉和,隨著面團形變,其稠度不斷變化,阻力隨之變化,程序自動記錄阻力隨時間的變化關系,并得到各項數據及粉質曲線。

吸水量:與最大稠度為500FU相對應的校正加水量,由最大稠度在480FU至520FU之間的揉混實驗得出。面團形成時間:以從加水點起,至粉質曲線到達最大稠度后開始下降的時刻點的時間間隔表示面團形成時間。面團穩定時間:以粉質曲線的上邊緣首次與500FU標線相交至下降離開500FU標線兩點之間的時間差值表示穩定性,此數值可表示小麥粉的耐攪拌特性。弱化度:從面團達到最大稠度值,到繼續攪拌12min(GB/ISO標準)后,粉質圖中線的衰減值的大小。粉質質量指數:沿時間坐標從加水點開始至中線最大稠度衰減30FU點時的時間值乘以10來評價。

1.2.3 拉伸實驗 根據粉質實驗結果,分別添加0(對照)、0.9%、1.8%、2.7%茶多酚于實驗所用的低筋粉和高筋粉中,每個處理做三次重復取平均值。根據GB/T 14615-2006規定,按照測得的小麥粉吸水率加入300g水分含量為14%的小麥粉或茶多酚-小麥混合粉實驗樣品,在粉質儀揉面缽中加入適量鹽水揉和成面團后,準確稱取150g面團在拉伸儀恒溫發酵醒面,接著將裝有面團的夾具置于測量系統托架上,啟動開關記錄拉伸時的各種數據,每個面團分別在發酵45、90、135min后拿出測試一次,得出不同醒面時間的拉伸曲線。拉伸能量:指拉伸曲線所包圍的面積,單位為cm2,延伸度:指從拉面鉤接觸面團開始至面團被拉斷,拉伸曲線橫坐標的距離,單位為mm。拉伸阻力:指拉伸開始至延伸度為50mm處的EU值。最大拉伸阻力:指拉伸曲線中最大EU值。拉伸比:拉伸阻力與延伸度比值。最大拉伸比:最大拉伸阻力與延伸度比值。

1.2.4 數據分析 對于粉質和拉伸實驗所得數據運用Excel 2003和DPS 7.05進行分析。

2 結果與分析

2.1 茶多酚的組成

本研究用到的茶多酚組成成分如表1所示。其中茶多酚含量達到99.23%,EGCG含量51.87%,咖啡堿含量0.18%,符合食品添加劑茶多酚的技術要求。

2.2 茶多酚對面團粉質特性的影響

2.2.1 茶多酚對低筋面粉粉質特性的影響 由表2可知,隨著茶多酚添加量的增加,面團吸水量降低,形成時間有所縮短,但形成時間變化不明顯。對于面團穩定時間,0.9%添加量的面團的穩定時間增長明顯,比對照面團的時間增加了2.8min,而1.8%和2.7%添加量面團的穩定時間顯著縮短,比對照面團的穩定時間減少了2.4min。對于面團弱化度,添加0.9%茶多酚的面團比對照面團的弱化度減少了88FU,添加1.8%茶多酚的面團比對照面團的弱化度增加了53FU,添加2.7%茶多酚的面團比對照面團的弱化度增加了20FU。穩定時間代表面團的耐攪性和面筋筋力強弱,面團穩定時間長,面筋筋力強；弱化度代表面團攪拌后面筋變弱的程度。由此可知,添加0.9%茶多酚,面團的耐揉性和強度比對照有所增加,面團對機械攪拌的承受能力增加,面筋強度增加；而隨著茶多酚添加量的進一步增加(1.8%、2.7%),面團的耐揉性和強度,面團對機械攪拌的承受能力,面筋強度均比對照降低。這表明,較低茶多酚添加量使得低筋粉面團面筋強度增強,不適合添加到面筋強度要求低的面制品(如糕點、餅干)中。

表2 茶多酚不同添加量低筋粉面團粉質特性參數結果Table 2 The results of farinograph properties of low gluten wheat dough by adding tea polyphenols

注:同一列數值后不同小寫字母表示差異達5%顯著水平,表3同。

表3 茶多酚不同添加量高筋粉面團粉質特性參數結果Table 3 The results of farinograph properties of high gluten wheat dough by adding tea polyphenols

表4 茶多酚不同添加量低筋粉面團拉伸特性參數結果Table 4 The results of extensograph properties of low gluten wheat dough by adding tea polyphenols

注:GTP表示green tea polyphenols的縮寫,各醒發時間同一列數值后不同小寫字母表示差異達5%顯著水平,表5同。

2.2.2 茶多酚對高筋面粉粉質特性的影響 由表3可知,隨著茶多酚添加量的增加,面團吸水量降低,形成時間縮短。對于面團穩定時間,0.9%添加量的面團的穩定時間顯著延長,比對照面團的時間增加了7.9min,而1.8%和2.7%添加量面團比對照面團的穩定時間分別減少了3.5和3.2min。對于面團弱化度,0.9%茶多酚添加量的面團弱化度比對照面團降低了96FU,1.8%茶多酚添加量的面團弱化度比對照面團增加了13FU,2.7%茶多酚添加量的面團弱化度比對照面團增加了17FU。面團穩定時間長,面團發酵過程中保持CO2氣體的能力較強,制作的面包比容大。弱化度代表面團攪拌后面筋變弱的程度,弱化度大面團變軟發黏,不易加工且面粉烘焙質量不佳。由此可知,添加0.9%茶多酚,面團的耐揉性和強度顯著增加,面團對機械攪拌的承受能力增強,面筋強度增加；而添加量為1.8%和2.7%時,面團的耐揉性和強度,面團對機械攪拌的承受能力,面筋強度比對照均降低。這表明,適量添加茶多酚可有效提高面粉的粉質特性,面團面筋強度增強,粉質質量指數增加,適合添加到面筋強度要求高的面制品(如面包)中。

2.3 茶多酚對面團拉伸特性的影響

2.3.1 茶多酚對低筋面粉拉伸特性的影響 由表4可知,面團醒發45min,茶多酚添加量為0.9%時,拉伸阻力變化不大,添加量為1.8%、2.7%時,拉伸阻力下降明顯,而拉伸能量、延伸度均比對照減小,且隨著茶多酚添加量的增加而減小。面團醒發90、135min,茶多酚添加量為0.9%時,拉伸阻力顯著增加,添加量為1.8%、2.7%時,拉伸阻力下降明顯,而拉伸能量、延伸度均比對照減小。面團的延伸性表示面團的可塑性,面團抗延伸阻力表示面團的強度和筋力,拉伸比反映面團的機械特性,拉伸面積代表了面團從拉伸到拉斷為止所需要的總能量。由此可知,茶多酚添加量為0.9%時,面團抗拉伸能力、拉伸比增加,表明茶多酚的添加使得該面團的筋力增強,延展性減小。隨著茶多酚添加量進一步增加(1.8%、2.7%),延展性下降更加明顯。

表5 茶多酚不同添加量高筋粉面團拉伸特性參數結果Table 5 The results of extensograph properties of high gluten wheat dough by adding tea polyphenols

這表明,茶多酚的添加使得面團延展性減小,面團面筋網絡的膨脹能力下降,可塑性變差；同時較低茶多酚添加量使得低筋粉面團面筋強度增強,這與粉質數據結果一致。低筋面粉主要用于制作糕點、餅干,要求面粉筋力弱,因此,茶多酚的添加可能導致糕點、餅干品質的下降,使得糕點、餅干質地過硬,體積減小。

2.3.2 茶多酚對高筋面粉拉伸特性的影響 由表5可知,面團醒發45、90、135min,茶多酚添加量為0.9%時,拉伸能量及拉伸阻力均顯著高于對照,延伸度變化不大；添加量為1.8%、2.7%時,拉伸能量、拉伸阻力及延伸度均小于對照。面團的延伸性表示面團的可塑性,面團抗延伸阻力表示面團的強度和筋力,拉伸比反映面團的機械特性,拉伸面積代表了面團從拉伸到拉斷為止所需要的總能量。由此可知,茶多酚添加量為0.9%時,茶多酚提高了面筋的抗拉伸能力,增加了面團的筋力,面團在烘烤過程中保留CO2的能力增強,延展性變化說明小麥粉面筋網絡的膨脹能力,面團的可塑性變化不大,非常適合添加到對面筋強度要求高的面制品(如面包)中,或者用于提高中高筋面粉的筋力。添加量為1.8%、2.7%時,高筋粉的拉伸特性下降,可塑性均下降,面團的筋力、面團保留CO2氣體能力弱,氣體在面團組織內易形成大氣泡或從面團表面逸出,不利于對面筋強度要求高的面制品(如面包)的制作。

3 討論與結論

本實驗中添加0.9%茶多酚使得低筋面粉的筋力增強,可塑性變差,這勢必會導致蛋糕品質的下降；而茶多酚添加量為1.8%和2.7%時,面團的可塑性下降明顯,也不利于蛋糕品質的形成。Lee & Lin曾對GABA茶對戚風蛋糕品質的影響進行研究,結果顯示GABA茶的添加延長了蛋糕的貨架期,然而蛋糕面糊的黏度增加,蛋糕的體積減小,硬度增加[9]；我們之前的研究也顯示綠茶粉的添加同樣使得蛋糕體積減小,硬度增加,這與茶多酚對低筋面粉面團流變特性的影響結果一致。因此,用于制作口感柔軟、組織疏松的蛋糕、餅干、花卷等的低筋面粉中不適宜添加茶多酚。本實驗中添加0.9%茶多酚使得高筋面粉的筋力增強,可塑性變化不大,有利于面包品質的形成；而茶多酚添加量為1.8%和2.7%時,面團的可塑性下降明顯,制作容易裂紋。文海濤曾將綠茶提取物添加到面包中,結果表明,添加不同濃度綠茶提取物的面包,能在一定程度上改善面包的質量,如面包體積明顯增大,面包內部結構更為疏松[10]。這與茶多酚對高筋面粉面團流變特性的影響結果一致。因此,茶多酚可適量添加到對面粉面筋強度要求高的面制品中。綜上所述,適量添加茶多酚可使面粉的面筋強度增強。

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Effect of tea polyphenols on the rheological propertiesof two kinds of dough

HU Jian-hui,SHEN Jian-xia,ZHANG Lei,YANG Xing-min

(College of Horticulture,Qingdao Agricultural University,Qingdao 266109,China)

Green tea polyphenols was incorporated in high and low gluten wheat flour at 0%,0.9%,1.8% and 2.7% levels and the dough rheological properties were determined using farinograph and extensograph. Water absorption for two kinds of wheat flour decreased,the change of dough development time for low gluten wheat flour was not obvious,but dough development time for high gluten wheat flour shortened with the increase of tea polyphenols levels. For dough incorporated at 0.9% tea polyphenols,dough stability decreased,resistance to extension significantly increased,weakening degree index obviously decreased for the two kinds of wheat flour,extensibility for low gluten wheat flour decreased,but the change of extensibility for high gluten wheat flour was little. For dough incorporated at 1.8% and 2.7% tea polyphenols,dough stability,resistance to extension,extensibility all decreased,and weakening degree index increased for the two kinds of wheat flour. In conclusion,mixing tolerance,gluten strength for two kinds of wheat flour increased,dough plasticity for low gluten wheat flour reduced,but the change for high gluten wheat flour is not obvious for wheat flour incorporated at lower level tea polyphenols(0.9%);however,mixing tolerance,gluten strength,dough plasticity all reduced for two kinds of wheat flour incorporated at higher level tea polyphenols(1.8%,2.7%).

tea polyphenols;wheat flour;farinograph properties;extensograph properties

10.13386/j.issn1002-0306.2015.03.051

2014-06-25

胡建輝(1981-)，男，博士，講師，主要從事茶的綜合利用研究。

山東省高等學校科技計劃項目(J13LF04)；青島農業大學大學生科技創新項目及校高層次人才基金(631020)資助。

TS213.2

A

1002-0306(2015)03-0285-04