單寧酸對小麥粉面筋改良效果的研究與優化

魏建林 左文杰 姚望

【摘要】本文研究了單寧酸對小麥粉面筋的改良效果，發現單寧酸在破壞面筋蛋白中二硫鍵的同時可以與面筋蛋白形成新的交聯網，起到對面粉品質改良的效果，且面筋增強效果隨著單寧酸含量的增加而增加。但實驗發現單寧酸影響面團的氣味、口感和內部顏色，因此對單寧酸添加劑進行改良，發現當添加0.1%魔芋精粉和0.2%單寧酸時，面團的烘焙性質達到最佳狀態，評分最高為75.1分。

【關鍵詞】單寧酸；魔芋精粉；面筋；烘烘品質

在我國，小麥是僅次于稻谷的第二大糧食品種，但我國大部分小麥品種的品質與國外優質小麥相比差距較大，主要表現在小麥的面筋強度差，屬于低筋粉，不能滿足生產優質方便面和優質面包的要求。因此，加強小麥品質改良，是我國糧食產業工作者的一項重要任務。合理運用添加劑可以起到調整和修補面粉品質的作用，是國產小麥粉改良的一種行之有效的方式。該方法不僅可以提高國產小麥粉品質，還可以減少面包粉進口，擴大國產小麥粉市場。目前小麥粉的添加劑主要有溴酸鉀、維生素C、L一半胱氨酸、魔芋精粉、偶氮甲酰胺、抗壞血酸、過硫酸銨、碘酸鉀、過氧化鈣等。單寧酸廣泛存在于植物體中，是人類膳食中的重要成分。基于單寧酸獨特的化學和生物特性，將其作為小麥粉添加劑，具有可靠安全性。本研究把單寧酸加入小麥粉中，探究加入單寧酸后對小麥粉品質的改良效果，并對單寧酸與魔芋精粉進行了復合優化。

1材料與方法

1.1主要試劑

Tris-HCL緩沖液：0.25M，pH=8.3；三硝基苯磺酸（TNBS）；DTNB（5，5'-二硫代雙（2-硝基苯甲酸））；硼酸一硼砂緩沖液；小麥粉：自制；魔芋精粉：市售，純化粉；酵母：安琪酵母粉；氯化鈉（分析純）、蔗糖（分析純）、SDS（十二烷基硫酸鈉）：國藥集團化學試劑有限公司。

1.2主要儀器

離心機：TDD6M，長沙易達儀器有限公司；酶標儀：MK3，熱電（上海）儀器有限公司；磁力攪拌器：CH-1，金壇市大地自動化儀器廠；恒溫水浴鍋：SAP12，英國Grant公司。

1.3試驗方法

1.3.1面團的制作和取樣

試驗所用試劑及取量如下：小麥粉30g，酵母0.6g，氯化鈉0.4g，蔗糖2g。分別添加0mg、30mg、60mg、90mg的單寧酸。

攪拌混勻后加5g蒸餾水（面團與水3：1）揉成面團。分別取兩份4.2g面團，一份置于室溫下發酵，另一份加入25mL蒸餾水攪拌10min，再加入0.4gSDS，使其濃度為1.6%（w/v），再置于磁力攪拌器上攪拌1h。離心5分鐘（4 000r/min、），取上清液再離心5分鐘（2 000r/min），取上清液。面團發酵1h后，按相同步驟處理。

1.3.2 ELLMAN實驗

離心后，取0.5mL上清液，加入0.2mLDTNB分析溶液，置于lmLEP管中，混勻，靜置10min，立即置于酶標儀波長412nm處測吸光值。發酵與未發酵面團均按照以上處理方法操作，測定其吸光值。分別測定添加0mg、30mg、60mg、90mg單寧酸的發酵和未發酵面團的吸光值。

1.3.3面筋蛋白自由氨基含量的測定

取樣品液0.5mL分別加到0.5mL的TNBS分析溶液和0.5mL硼酸緩沖液中，混勻，恒溫水浴2h（溫度40℃）。再置于酶標儀波長402nm下測定其吸光值。

1.3.4面包的烘焙及評分

按1.3.1方法，加入適量魔芋精粉和單寧酸，制成含不同比例單寧酸和魔芋精粉的面團，制成對照組，一組單獨加入單寧酸（含量分別為0.1%、0.2%、0.3%），一組同時加入單寧酸和魔芋精粉（兩組份的總含量為0_3%），一組空白對照。

2結果與分析

2.1單寧酸對小麥粉面團-SH含量影響

通過ELLMAN實驗法，發現隨著單寧酸添加量的增加，面筋蛋白中的自由巰基含量逐漸升高，如圖1所示。當單寧酸添加量為0.3%時，面團中自由巰基含量最高。當單寧酸添加量0.1%時，面粉蛋白中一SH-的含量增加了71.43%；當添加單寧酸012%時，一SH-的含量增加了1.1倍；當添加單寧酸0.3%時，一SH-的含量增加1.39倍。通過以上結果表明，單寧酸的添加使得原本形成的二硫鍵斷裂，形成了自由巰基。

通過圖1，還可以發現發酵面團自由巰基變化趨勢與未發酵面團一致，但發酵面團的自由巰基略低于未發酵面團。究其原因，主要是在發酵過程中，暴露在空氣中的面團自由巰基有部分重新形成了二硫鍵。

2.2單寧酸對小麥粉面團自由氨基含量影響

如圖2所示，當添加0.3%單寧酸時，發酵面團中自由氨基含量最低。隨著單寧酸添加量的增加，發酵面筋蛋白中的自由氨基含量呈逐漸減少趨勢，由此推測，面筋蛋白中的自由氨基可能與單寧酸中的羥基發生了交聯，重塑了面筋蛋白的網狀結構。

綜合圖1、圖2，可以發現雖然面團的二硫鍵在單寧酸的還原作用下被破壞，但面筋蛋白的自由氨基與單寧酸的酚羥基結合又形成了新的網狀結構，從而增強了面團面筋強度。

2.3不同單寧酸添加量對面團的烘焙性質的影響

由表1可知，當單寧酸的添加量為0.3%時，評分為最高分71.2分，其次是0.1%的添加量，而未加任何添加劑的面團評分最低。通過對比發現，添加單寧酸的面團烘焙性質的總評分增大并不明顯，主要是氣味和口感、內部顏色這兩項評分較低，拉低了整個評分。而未添加任何添加劑的面團，雖然比容、烘烤度、柔軟度、組織結構均較差，但由于顏色和味道正宗，整體評分也不是很低。由此可見，單寧酸作為一種新型的面團改良劑，在改良面團品味和顏色上存在不足。

2.4改良劑評分結果

為了彌補單寧酸對面團品味和顏色上的負面影響，試驗了單寧酸一魔芋精粉復合改良劑，評分結果見表2。

由表2可見，當添加0.1%魔芋精粉和0.2%單寧酸時，面團的評分為75.1分（最高），其次是只添加0.3%魔芋精粉時，面團的評分為73.3分，而只添加0.3%單寧酸時，面團評分為最低，為71.2分。通過評分發現，魔芋精粉的添加彌補了因單寧酸含量的減少而引起的比容、烘烤均勻度、柔軟度、組織結構的下降，同時也改良了因單寧酸的苦澀而引起的氣味和口感的變差，讓內部顏色變得更正宗。究其原因，主要是因為它的黏結性能極強，能夠使面團的淀粉顆粒、面筋網絡以及其中的水溶性成分能夠結合得更加緊密，起到輔助面筋的作用。同時，魔芋精粉是一種天然的多功能食品用添加劑，沒有特殊異味，在空氣中不易氧化，沒有顏色，具有乳化性、成模性、保水性、增稠性以及可塑性等，可在提高面團筋力的同時改良面包的氣味、口感和顏色。

3結論

單寧酸對小麥粉面筋具有增強作用，添加了單寧酸的面團，其比容、烘烤均勻度、柔軟度、組織結構等烘焙性質有了一定的改善。但其固有的苦澀和特殊顏色，使面團烘焙后的氣味和口感變差，顏色變深（由淡黃色變成紅褐色）；而其與魔芋精粉組成復合改良劑（0.1%魔芋精粉和0.2%單寧酸），有效彌補了因單寧酸苦澀而引起的氣味、口感的變差，讓內部顏色變得更正宗。