全麥粉的添加對油馕面團品質的影響

仇成功，丁帥杰，李仙愛，王曉蕓，王德萍，馬雪梅，劉曉璐，樊 星，袁宇涵，酆炳森，王 亮,*

（1.新疆大學生命科學與技術學院，新疆 烏魯木齊 830046；2.新疆生物資源基因工程重點實驗室，新疆 烏魯木齊 830046；3.新疆阿爾曼食品有限責任公司，新疆 烏魯木齊 830026）

馕餅簡稱馕，又稱為“埃特買克”，源于新疆，興于新疆，具有濃厚的民族特色。新疆馕餅歷史悠久，最早可追溯到秦漢時期。馕餅品種多樣，大小不一，已知的馕有50多種，既有大小像瓶口一樣加工精細的小圓馕，又有半徑可達25 cm的艾曼克馕。馕的起源至今沒有確定，但大多數學者認為馕起源于我國新疆南部，在民族演變過程中逐步發揚光大，形成了新疆特色飲食。

馕作為區域性民族食品，目前國內外研究較少，主要集中在馕制品配方的優化、營養價值和馕的歷史文化研究上。Farooq等將鷹嘴豆粉添加到馕面團中，發現添加10%的鷹嘴豆粉時馕的感官評分較好，添加15%～25%的鷹嘴豆粉后，馕餅的感官評分開始下降，添加15%鷹嘴豆粉和0.4%甘油單硬脂酸酯后，感官評分最好。丁俊豪則將油莎豆粉添加到馕餅中，發現當油莎豆粉添加量為10%時油莎豆粉馕口味豐富，軟硬適宜。王文靜研究了紅棗粉對馕餅面團的粉質和質構特性的影響，并優化了紅棗馕的配方。Zhao Xiaoyan等則研究不同包裝方式和殺菌方法對馕保質期的影響，研究表明，馕餅采用真空包裝和充氣包裝較好，包裝前進行紫外照射和微波殺菌能夠顯著延長馕餅保質期。近年來，研究人員致力于開發全麥食品以提高產品的營養特性，與其他全麥食品相比，全麥馕制品缺乏精確的量化標準。隨著消費思想的轉變，消費者對馕制品的要求更高，因此開發全麥馕制品具有廣大的消費空間。

全麥粉是指沒有去除外皮和胚芽制成的一種面粉。與精制面粉相比，全麥粉含有更多的生物活性分子。食用全麥粉對健康有益，能夠改善腸胃環境、降低相關疾病的發病風險，同時全麥粉中的膳食纖維能夠提高飽腹感，有助利于維持健康水平。馕制品的輔料主要為水、油、糖，因此傳統的馕制品也可稱為油馕，本實驗所提到的馕和油馕是同一種食物。目前，全麥粉在面包、餅干、饅頭的應用較為廣泛，但全麥粉油馕的研究鮮有報道。油馕歷史悠久、民族氣息濃厚，在家庭膳食結構中具有極其重要的位置。由于全麥粉中膳食纖維含量高，全麥粉的加入會改變面團的加工性質，使面團弱化度減小、穩定性下降、面團斷裂等，對面團特性和油馕品質造成影響。因此，將一定比例的全麥粉添加到精粉中，制成油馕面團，利用專業面粉儀器設備研究全麥粉的添加量對油馕面團結構、粉質、拉伸以及糊化等特性的影響。為全麥粉油馕工業化生產提供一定的理論支持。

1 材料與方法

1.1 材料

精粉、全麥粉 新疆源森農業開發有限公司。

1.2 儀器與設備

RVA4500糊化儀、Farinograph-E粉質儀、Brabender拉伸儀 德國Brabender公司；LC-18N-50D型冷凍干燥機、JT3003D型分析天平 湖南力晨科技有限公司；KM-903和面機 康佳集團股份有限公司；LHGP-3傅里葉變換紅外光譜儀 日本島津公司。

1.3 方法

1.3.1 面團的制備

將全麥粉過100 目篩，按0%、20%、40%、60%、80%、100%質量分數與精粉進行配粉，混均后裝袋備用。取100.00 g混合粉倒入和面機中，倒入相應比例的蒸餾水，揉搓15 min制成面團。

1.3.2 面團粉質特性的測定

參考GB/T 14614—2019《糧油檢驗 小麥粉面團流變學特性測試 粉質儀法》。準確稱取300.00 g混合粉加入粉質儀揉混器中并攪拌1 min，加入一定量的水攪拌，使粉質曲線在480～520 FU，測試完成后根據粉質曲線得出相關數據。

1.3.3 面團拉伸特性大的測定

參考GB/T 14615—2019《糧油檢驗 小麥粉面團流變學特性測試 拉伸儀法》。準確稱取300.00 g混合粉加入粉質儀揉混器中并攪拌1 min，加入一定量鹽水攪拌5 min，使曲線中心稠度接近500 FU，取出分成2 個面團，每個面團質量為（150±0.5） g，經揉團器、搓條器揉團搓條后放入醒發室（30 ℃）醒發，取出醒發好的面團放入測力臺進行測定。

1.3.4 面團糊化特性的測定

精確稱取3.00 g樣品置于樣品桶，加入25 mL蒸餾水上下混勻，將測量桶放入旋轉塔設定程序開始測定。根據RVA的曲線獲得相關數據。

1.3.5 混合粉溶劑保留率

配制5 g/100 mL乳酸溶液、5 g/100 mL碳酸鈉溶液和50 g/100 mL蔗糖溶液，稱量空離心管記為m，精確稱取5.00 g油馕混合粉于離心管（m）稱質量，記為m，向m中加入25 g相應溶液，混合20 min，經充分振蕩、離心（2 500 r/min）后去上清液，將m倒放靜置10 min，稱質量記為m。

1.3.6 混合粉面筋蛋白質制備

稱取適量混合粉于和面機中，添加相應比例的蒸餾水，揉搓15 min之后室溫靜置30 min，用蒸餾水不斷洗滌面團直到洗滌液遇碘液不變藍，稱量濕面筋質量。面筋經冷凍（-80 ℃）之后放入進行真空冷凍干燥，研磨過篩（過100 目），真空包裝備用。

1.3.7 混合粉面筋蛋白二級結構的測定

采用傅里葉變換紅外光譜測定面筋蛋白結構，取1.3.6節制備的樣品與KBr混合并用壓片機進行壓片處理，參考Nabet等的方法進行紅外測定，參考曹新蕾的方法使用Peakfit 4.12軟件進行分析計算。

1.3.8 面粉水分分布測定

參考鄧璐璐的方法，取0.50 g面團搓成長條推入核磁試管底部，啟動軟件進行測試，記錄相應數據。每個面團平行測定3 次，取平均值。

1.4 數據處理

2 結果與分析

2.1 全麥粉的添加對面團粉質特性的影響

表1 全麥粉對油馕混合粉粉質性質的影響Table 1 Effect of whole wheat flour on farinographic properties of dough

粉質特性可以反映面團的加工性質。面粉吸水率是指粉質曲線在480～520 FU時加水量所占總體積的比例。面粉中成分不同吸水率也不同。由表1可知，當全麥粉完全取代精粉時，油馕面團吸水率由65.18%增加到80.30%，吸水率增加15.12%，與精粉相比吸水率顯著增大（P＜0.05），吸水率的提高有利于面團在后期的加工。

另外，隨著全麥粉添加量的增加，混合粉的形成時間顯著上升，當全麥粉完全取代精粉時面團形成時間從4.13 min增加到5.34 min。膳食纖維能夠影響面團形成時間，膳食纖維的親水性大于面筋蛋白，因此先于面筋蛋白吸水膨脹，當膳食纖維吸水完全后，面筋蛋白才開始進行水合，從而導致面團形成時間延長。另外，蛋白質含量越多，面筋蛋白完全形成的時間越長。這與虞椏芳等在研究石梅盤香餅時具有相同的現象。由表1可知，面團穩定時間隨著全麥粉的添加而降低，當全麥粉添加量大于20%，穩定時間顯著下降，膳食纖維吸水膨脹鑲嵌在面筋網狀結構中，對面筋網絡結構造成剪切，減弱其強度，進而穩定時間減小。這與Al-Attabi等在研究大麥粉對面團粉質特性時具有相同的變化趨勢。弱化度和粉質指數隨著全麥粉的添加而顯著下降，說明面筋蛋白結構變得不穩定、耐攪拌性變弱，全麥粉的添加對面團造成負面影響。隨著全麥粉的增多，加劇了其對面筋蛋白的破壞程度，使面團的加工性能變差。

面團的粉質特性與成品之間存在一定關系，其中面團吸水率的提高有利于后期加工及最終的產品品質，吸水率提高后，烘烤過程中有利于氣泡的產生，成品的持水性提高使烤出后的馕更軟，改善油馕普遍偏硬的特點，但是并非吸水率越高越好，吸水率過高，烤后成品更容易被微生物感染，導致油馕貯藏穩定性的下降，另外吸水率過高不利于手工揉捏馕餅的形狀以及打孔工藝，導致面團形變嚴重，烤后的成品油馕外形品質下降。添加全麥粉會使面團的穩定時間減少，面團的穩定時間對最終的產品有明顯的影響，穩定時間較高代表面筋有較強的筋力，持氣能力會更好，在發酵過程中，可以更好的保持住二氧化碳等氣體，使油馕形成良好的組織結構和紋理，反之如果穩定時間短，面筋筋力差，在操作過程中容易被破壞，面團起發慢，烤后的油馕結構粗糙，外觀較差。弱化度和粉質指數隨著全麥粉的添加而顯著下降，說明面筋蛋白結構變得不穩定、耐攪拌性變弱，全麥粉的添加對面團造成負面影響，加工性能變差，導致油馕口感粗糙外觀變差。

2.2 全麥粉的添加對面團糊化特性的影響

表2 全麥粉對油馕面團糊化性質的影響Table 2 Effect of whole wheat flour on pasting properties of dough

面粉中含有大量的淀粉，淀粉的糊化特性能夠影響面制品的加工品質。如表2所示，隨著全麥粉的添加，峰值黏度、谷值黏度、回生值和衰減值呈下降趨勢，而糊化溫度則不斷提高。全麥粉添加量為100%時，與精粉組相比峰值黏度降低了20.30%，峰值黏度越低淀粉顆粒溶脹性越低，峰值黏度的變化與全麥粉中的麩皮含量有關，麩皮在淀粉糊化時，阻礙面糊吸收水分，減弱淀粉顆粒間的摩擦程度，使部分淀粉顆粒保持完整性，從而導致表面的峰值黏度降低。這與Wang Sunan等的研究現象一致。衰減值是反映淀粉耐攪拌能力的指標，衰減值的大小和其與水結合能力的大小具有負相關性關系，當全麥粉完全取代精粉時，衰減值為544 cP與精粉組相比衰減值降低32.6%，與表1中全麥粉對面團吸水率的研究相符合。全麥粉完全取代精粉時，糊化溫度為87.3 ℃，與精粉組相比糊化溫度顯著提高了27.8%。當全麥粉添加量達到60%時，糊化溫度大幅上升，比精粉組提高了16.5 ℃，糊化溫度高，淀粉不易吸水膨脹，全麥粉的膳食纖維含量較多，可能妨礙水分參與淀粉顆粒的重組，從而影響淀粉糊化特性。

隨著全麥粉添加量的增多，峰值時間整體呈下降趨勢，當全麥粉取代率為100%時，與精粉相比糊化時間下降了0.24 min，分析原因可能為全麥粉中的膳食纖維對面筋蛋白進行剪切稀釋，破壞面筋蛋白的網絡結構，使面筋蛋白不易包裹表面的淀粉顆粒，淀粉糊化速率加快，峰值時間減小。回生值反映混合粉中淀粉冷卻之后的回生程度，回生值越大，面制品老化速度越快。隨著全麥粉的添加淀粉回生值呈下降趨勢，說明全麥粉能夠影響淀粉顆粒的重新組合，影響淀粉的回生程度，緩解淀粉的老化程度，進而延長產品的保質期。

2.3 全麥粉的添加對面團拉伸特性的影響

表3 全麥粉對油馕面團拉伸性質的影響（發酵45 min）Table 3 Effect of whole wheat flour on tensile properties of dough(fermented for 45 min)

表4 全麥粉對油馕面團拉伸性質的影響（發酵90 min）Table 4 Effect of whole wheat flour on tensile properties of dough(fermented for 90 min)

表5 全麥粉對油馕面團拉伸性質的影響（發酵135 min）Table 5 Effect of whole wheat flour on tensile properties of dough(fermented for 135 min)

由表3～5可知，面團的拉伸能量和延伸度均隨著全麥粉的增多而顯著降低，這與鄧利等研究藜麥粉具有相同的現象，面團發酵45、90 min和135 min時，全麥粉添加量為100%的面團拉伸能量分別為30、40、42 cm，與精粉組相比分別下降了65.5%、60.4%、63.8%，延展度為92、94、80 mm，分別下降了41.1%、39.7%、49.3%。面筋蛋白能夠影響油馕面團拉伸能量和延展度，面筋蛋白中麥醇蛋白延展性好，麥谷蛋白彈性強，拉伸能量與烘培質量呈正相關，由于全麥粉中麥醇蛋白和麥谷蛋白含量相對減少，同時全麥粉中的膳食纖維對面筋結構的破壞，因拉伸能量降低，延伸度變差。同一添加水平下，醒發時間越長拉伸能量越高、拉伸阻力越大，醒發時間與面團拉伸阻力呈正相關，分析原因可能是混合粉中的蛋白質能夠充分水合，形成更牢固穩定的結構，面團的拉伸阻力也增大。當全麥粉完全取代精粉，發酵45、90 min和135 min時面團拉伸阻力分別降低了19.9%、11.6%、18.4%，全麥粉中的膳食纖維較多，能夠阻礙并破壞面筋網絡，從而使拉伸阻力下降。拉伸比例越大說明阻力越大，醒發時面團體積受阻，反之面團在醒發時質地較軟且易流散。烘焙食品需要合適的拉伸比，在同一醒發條件下，隨著全麥粉的增多，面筋蛋白被破壞稀釋，拉伸比例升高，面團流動性降低，性質變差。

2.4 全麥粉的添加對混合粉溶劑保留特性的影響

圖1 全麥粉對油馕混合粉溶劑保留率的影響Fig. 1 Effect of whole wheat flour on SRC of mixed flour

面粉的溶劑保留率能夠簡單快速反映面粉特性，5 g/100 mL乳酸、5 g/100 mL碳酸鈉溶液、50 g/100 mL蔗糖溶液分別反映面粉中麥谷蛋白、破損淀粉、戊聚糖的水平。如圖1所示，碳酸鈉、蔗糖和水溶劑保留率隨著全麥粉的增加而升高，當全麥粉完全取代精粉時與精粉組相比（全麥粉取代率為0%），混合粉的碳酸鈉、蔗糖和水的溶劑保留率分別增加了20.56%、18.69%和34.94%，而乳酸的溶劑保留率則降低23.47%。

碳酸鈉溶劑保留率反映全麥粉中的破損淀粉水平，由于全麥粉麩皮中纖維含量較多，在加工過程中使部分淀粉破碎，從而導致碳酸鈉的溶劑保留率隨著全麥粉的增加而增大。蔗糖溶劑保留率的增加主要與小麥中的麩皮有關，麩皮中含有豐富的戊聚糖，因此蔗糖的溶劑保留率隨著全麥粉的增多而增大。水的溶劑保留率提高主要因為全麥粉中吸水性強的物質較多，導致全麥粉吸水率升高，乳酸的溶劑保留率的下降說明麥谷蛋白的吸水性減弱，雖然全麥粉中蛋白含量較多，但麥谷蛋白比例可能小于精粉，另外膳食纖維的親水強，阻礙蛋白吸水。

2.5 全麥粉的添加對面團水分分布的影響

圖2 全麥粉對油馕面團水分弛豫時間的影響Fig. 2 Effect of whole wheat flour on T2 relaxation time of dough

核磁反演圖中不同形態的水分對應不同的波峰，某個峰的面積與整個峰面積的比值代表該形態水的相對含量，圖2A中出現3 個波峰，分別代表不同形態的水，根據弛豫時間（T）的長短可分為強結合水、結合水和自由水，對應的T分別為T、T和T，T的長短與水分的流動呈正相關。由圖2A顯示隨著全麥粉的增加，T、T向左移動，T變化不明顯。

由圖2B顯示，隨著全麥粉的增多，A/A升高，A/A和A/A則降低，T反映面團中淀粉和多糖結合的水，全麥粉中含有的木聚糖親水性較強，隨著全麥粉的增多，木聚糖能夠結合更多的水分，使面團體系中的水分向木聚糖遷移，導致A/A的升高。T和T則分別反映與蛋白-淀粉、面筋網絡相結合的水，A/A和A/A的降低，原因可能是因為油馕面團中淀粉含量下降，面筋蛋白減少，與其結合的水分減少。

2.6 全麥粉的添加對面團面筋蛋白二級結構的影響

圖3 不同全麥粉添加量的面團擬合光譜圖Fig. 3 Curve-fitting FTIR spectra of dough supplemented with whole wheat flour at different levels

表6 不同全麥粉添加量對蛋白質二級結構的影響Table 6 Effect of whole wheat flour supplementation on gluten secondary structure

利用傅里葉變換紅外光譜對面筋進行全波段掃描（圖3），并通過去卷積、二階導數擬合可以得出各吸收峰峰面積與酰胺I帶總面積之比，從而得出各個二級結構的相對含量。全麥粉的加入會對面筋骨架造成破壞，使蛋白由穩定的空間狀態變為無序的空間狀態。

α-螺旋、β-折疊、β-轉角和無規卷曲是構成面筋蛋白二級結構的主要部分，分別對應的峰為1 646～1 665 cm；1 600～1 640、1 682～1 700 cm；1 640～1 650 cm；1 660～1 681 cm，不同的特征峰對應不同的二級結構。α-螺旋和β-折疊空間結構有序，穩定性較高，而β-轉角和無規卷曲則相反，由表6可知，隨著全麥粉的增加面筋蛋白α-螺旋相對含量下降而無規卷曲相對含量的變化則相反。當全麥粉完全取代精粉時無規卷曲相對含量相比于精粉組（全麥粉取代率為0%）增加了31.5%。α-螺旋和β-折疊的總相對含量由68.57%下降為50.89%，因此隨著全麥粉的添加，油馕面團結構變的不穩定，另外，全麥粉中含有豐富的膳食纖維，這些膳食纖維會對面筋蛋白造成破壞，并且與面筋蛋白競爭吸收，導致面團的烘焙效果變差。

3 討論與結論

研究全麥粉添加量對油馕面團特性的影響，由于全麥粉與精粉成分含量不同，造成了油馕面團加工性質的差異。全麥粉的添加能夠顯著降低油馕面團吸水率、形成時間、穩定時間、弱化度和質量指數、伸能量、延展度和拉伸阻力，面團加工性質變差；隨著全麥粉添加量的增加，面團峰值黏度、谷值黏度、衰減值、回升值呈下降趨勢，全麥粉比例超過60%糊化溫度大幅上升；全麥粉的添加造成油馕面團面筋蛋白二級結構發生改變，穩定的二級結構下降、不穩定的二級結構含量上升，面筋蛋白結構變差。