固態(tài)發(fā)酵麥麩對(duì)面團(tuán)及面條品質(zhì)的影響

王賽民，于 洋，劉金光，張玉瑤，周中凱

（天津科技大學(xué)食品科學(xué)與工程學(xué)院，天津 300457）

隨著人們對(duì)健康產(chǎn)品需求的提高，能夠有效克服高血壓、糖尿病和結(jié)腸癌等健康問題的全麥?zhǔn)称繁蝗藗兯匾昜1]。小麥麩皮富含膳食纖維、維生素以及多酚類活性成分，其營養(yǎng)和功能特性使麥麩成為全麥?zhǔn)称穬?yōu)異的添加選擇[2]，F(xiàn)ardet等[3]的報(bào)道稱麥麩中多酚等活性成分在全麥?zhǔn)称分邪l(fā)揮重要作用，使全麥?zhǔn)称吩诳顾ダ?、癌癥預(yù)防等方面具備潛在的功效。面條作為傳統(tǒng)面食，在人們?nèi)粘ｏ嬍持姓紦?jù)重要地位，但是因?yàn)榉逝职Y的增加和追求健康飲食，添加麥麩制成的低GI、高纖維的全麥面條受到人們的青睞[4]。但是添加高吸水性的麥麩會(huì)對(duì)面團(tuán)的面筋蛋白有一定的破壞作用，削弱全麥面團(tuán)的筋力和粘彈性，使面團(tuán)可塑性變差[5-6]。麥麩對(duì)面團(tuán)的弱化作用使全麥面條出現(xiàn)變硬、粘聚性降低以及干物質(zhì)損失率變大等食用品質(zhì)降低的現(xiàn)象[7]。

為了提高麥麩的利用率，人們對(duì)麥麩進(jìn)行改性，減弱其不利影響。Li等[8]利用微波處理全麥粉，發(fā)現(xiàn)微波處理后淀粉的峰值和最終粘度增加，全麥鮮面條的微生物生長和變暗率明顯受到抑制。Xing等[9]研究了超聲靜置對(duì)全麥面條特性的影響，與對(duì)照組相比，超聲處理可以加速面團(tuán)中水分重新分布，面筋大分子聚合物增加，改善了全麥面條的質(zhì)地特性。Zhang等[10]的研究發(fā)現(xiàn)，添加預(yù)水合處理麥麩的全麥饅頭質(zhì)地以及內(nèi)部結(jié)構(gòu)得到有效改善，且提高了全麥面條的加工質(zhì)量。相比于物理化學(xué)等改性方法，微生物發(fā)酵改性成本低，條件溫和且能顯著提高活性成分的含量[11]。Banu等[12]研究發(fā)現(xiàn)酵母發(fā)酵燕麥麩皮改善了全麥面包的比容和硬度，且提高了總酚含量。Tu等[13]發(fā)現(xiàn)添加松生擬層孔菌發(fā)酵麥麩的面團(tuán)的結(jié)構(gòu)性得到了顯著改善，植酸含量顯著降低。楊文丹等[14]利用馬克斯克魯維酵母發(fā)酵麥麩并制得發(fā)酵麥麩面包，結(jié)果表明面包面團(tuán)的發(fā)酵特性提高，面包的質(zhì)構(gòu)特性和比容得到顯著提升。

目前，對(duì)固態(tài)發(fā)酵麥麩應(yīng)用于全麥面條的報(bào)道較少，因此，本研究采用乳酸菌、酵母菌以及乳酸酵母協(xié)同對(duì)麥麩進(jìn)行固態(tài)發(fā)酵，并探討固態(tài)發(fā)酵麥麩的添加對(duì)面團(tuán)以及面條的品質(zhì)特性影響，旨在為發(fā)酵麥麩應(yīng)用到在面條制品中提供理論依據(jù)和科學(xué)支撐。1 材料與方法

1.1 材料與儀器

小麥麩皮 山東德州夏津發(fā)達(dá)面粉有限公司；小麥粉 河北金沙河面業(yè)有限公司；鼠李糖乳桿菌（Lactobacillus rhamnosus，LGG）、植物乳桿菌（Lactobacillus plantarum，LP）、釀酒酵母（Saccharomyces cerevisiae，SC） 大學(xué)微生物實(shí)驗(yàn)室保藏菌種；唾液淀粉酶（500 U/mL）、胃蛋白酶（2500 U/mg）、糖化酶（10萬U/mL）、中溫a-淀粉酶（2000 U/mL） 阿拉丁試劑（上海）有限公司；葡萄糖試劑盒 長春匯力生物技術(shù)有限公司。

TecMaster快速黏度儀（Rapid Visco Analyzer，RVA） Newport Scientific公司；Model Hake 60哈克紅外流變聯(lián)用儀（Thermal Fisher Scientific）、Micro MR-25低場核磁 賽默飛世爾科技（中國）有限公司；IS50傅里葉紅外光譜儀 美國尼高利公司；Epoch2多功能酶標(biāo)儀 美國Thermo公司；TA.XT.Plus質(zhì)構(gòu)分析儀 英國Stable Micro Symstems公司；JYN-YM1面條機(jī) 杭州九陽生活電器有限公司。

1.2 實(shí)驗(yàn)方法

1.2.1 麥麩固態(tài)發(fā)酵 將100 g小麥麩皮分別置于燒杯中密封，121 ℃高溫滅菌20 min，冷卻至室溫。鼠李糖乳桿菌發(fā)酵組（GFB）：在滅菌麥麩中接入5%（v/w）濃度為108CFU/mL的LGG；植物乳桿菌發(fā)酵組（PFB）：在滅菌麥麩中接入5%（v/w）濃度為108CFU/mL的LP；釀酒酵母菌發(fā)酵組（SFB）：在滅菌麥麩中接入5%（v/w）濃度為108CFU/mL的SC；鼠李糖乳桿菌和釀酒酵母菌協(xié)同發(fā)酵組（GSFB）：將濃度為108CFU/mL的LGG和SC按照（1:1）（v/v）的比例混合，在滅菌麥麩中接入5%（v/w）的混合菌；植物乳桿菌和釀酒酵母菌協(xié)同發(fā)酵組（PSFB）：將濃度為108CFU/mL的LP和SC按照（1:1）（v/v）的比例混合，在滅菌麥麩中接入5%（v/w）的混合菌。

將上述接種后的麥麩與無菌水以1:1（w/v）的比例充分混和，在37 ℃恒溫和真空條件下發(fā)酵48 h后，干燥粉碎并過60目篩。同時(shí)以未發(fā)酵麥麩作為對(duì)照組（WB）。

1.2.2 麥麩膳食纖維含量的測(cè)定 酶水解法進(jìn)行測(cè)定，參照GB 5009.88-2014《食品中膳食纖維的測(cè)定》。

1.2.3 麥麩可溶性阿拉伯木聚糖（WEAX）含量的測(cè)定 準(zhǔn)確稱取0.5 g樣品，加入20 mL去離子水，于室溫下用磁力攪拌提取30 min后，5000 r/min離心10 min，取1 mL上清液于20 mL具塞試管中，同時(shí)加入等體積去離子水，然后加入10 mL反應(yīng)液（5 mL 20%間苯三酚-乙醇溶液、110 mL冰醋酸、2 mL濃鹽酸、1 mL 17.5 g/L葡萄糖溶液，現(xiàn)用現(xiàn)配），沸水浴反應(yīng)25 min，冰浴終止反應(yīng)，冷卻至室溫，立即在552和510 nm處測(cè)定其吸光值。同時(shí)以D-木糖標(biāo)準(zhǔn)溶液作為標(biāo)準(zhǔn)品繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線，計(jì)算552和510 nm（對(duì)應(yīng)己糖干擾）處吸光度的差值并與標(biāo)準(zhǔn)曲線y=0.0014x+0.0362（R2=0.9985）進(jìn)行比較，計(jì)算可溶性阿拉伯木聚糖的含量[15]。

1.2.4 麥麩多酚含量的測(cè)定 準(zhǔn)確稱取樣品1 g，加入4 mL體積分?jǐn)?shù)為70%乙醇溶液，在0 ℃條件下，150 W超聲提取30 min，然后將浸提液4000 r/min離心20 min，取上清液，殘?jiān)貜?fù)提取2次。收集三次提取液用乙醇定容到刻度。取多酚提取上清液200 μL，加入200 μL的福林酚試劑，混勻氧化5 min后，用400 μL 15%（w/v）的Na2CO3溶液中和反應(yīng)，在25 ℃培養(yǎng)箱中避光孵育30 min后，將混合物于10000 r/min離心5 min，使用酶標(biāo)儀在760 nm處測(cè)量吸光值。同時(shí)以沒食子酸標(biāo)準(zhǔn)溶液作為標(biāo)準(zhǔn)品，制作標(biāo)準(zhǔn)曲線，根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)曲線y=0.0167x+0.0689（R2=0.9988）計(jì)算多酚含量[13]。

1.2.5 全麥面團(tuán)制備 未發(fā)酵麥麩和發(fā)酵麥麩各組分別以10%的比例加入小麥粉中，過60目篩使其混合均勻，然后將100 g混合粉和蒸餾水按照質(zhì)量比2:1（w/w） 的比例和成面團(tuán)，靜置20 min待測(cè)。BF：添加未發(fā)酵麥麩的面團(tuán)；GF：添加LGG發(fā)酵麥麩的面團(tuán)；PF：添加LP發(fā)酵麥麩的面團(tuán)；SF：添加SC發(fā)酵麥麩的面團(tuán)；GSF：添加LGG和SC協(xié)同發(fā)酵麥麩的面團(tuán)；PSF：添加LP和SC協(xié)同發(fā)酵麥麩的面團(tuán)。小麥粉制成空白面團(tuán)作為對(duì)照組。

1.2.6 面團(tuán)糊化特性的測(cè)定 參考鄭排云[16]的方法使用快速粘度分析儀（RVA）測(cè)定樣品的糊化特性。稱取3 g樣品置于RVA專用樣品桶中，加入25 mL蒸餾水，置于儀器中測(cè)定。

1.2.7 面團(tuán)動(dòng)態(tài)流變學(xué)特性的測(cè)定

1.2.7.1 粘彈特性的測(cè)定 參考肖悅等[17]的方法使用動(dòng)態(tài)流變儀測(cè)定面團(tuán)的粘彈特性。測(cè)量參數(shù)：模式為振蕩頻率掃描，溫度25 ℃，間隔距離1 mm，掃描頻率范圍0.1～10 Hz，應(yīng)變1%。

1.2.7.2 蠕變-回復(fù)特性的測(cè)定 參考謝巖黎等[18]的方法使用旋轉(zhuǎn)流變儀測(cè)定面團(tuán)的蠕變特性。測(cè)量參數(shù)：模式為Step-Creep，溫度25 ℃，蠕變應(yīng)變力為50 Pa。

1.2.8 面團(tuán)水分分布的測(cè)定 使用低場核磁共振（LF-NMR）測(cè)定面團(tuán)的水分分布。先以FID 實(shí)驗(yàn)調(diào)節(jié)至合適TW，然后使用CPMG脈沖序列測(cè)定橫向弛豫時(shí)間（T2）。采樣參數(shù)：采樣頻率（SW）：100 kHz，采樣點(diǎn)數(shù)（TD）：36008，間隔時(shí)間（TW）：1500 ms，回波個(gè)數(shù)（NECH）：2000，重復(fù)掃描次數(shù)（NS）：8。

1.2.9 面團(tuán)蛋白質(zhì)二級(jí)結(jié)構(gòu)的測(cè)定 使用傅利葉變換紅外光譜儀（FI-IR）分析面團(tuán)蛋白二級(jí)結(jié)構(gòu)相對(duì)含量。在波數(shù)400～4000 cm-1的范圍內(nèi)，樣品用FIIR進(jìn)行全波段掃描，得到傅里葉紅外光譜圖，然后使用Omnic 8.0和Peakfit v 4.12軟件處理分析1600～1700 cm-1段的光圖譜，β-折疊、無規(guī)則卷曲、α-螺旋和β-轉(zhuǎn)角對(duì)應(yīng)的波數(shù)分別為1610～1640、1640～1650、1650～1660和1665～1700 cm-1。根據(jù)所得圖中各子峰的面積占比，計(jì)算二級(jí)結(jié)構(gòu)的相對(duì)含量[19]。

1.2.10 面條蒸煮特性的測(cè)定 將1.2.2制得面團(tuán)通過小型面條機(jī)壓成寬度約0.5 cm、長度約20 cm的面條。取30根20 cm的面條稱重后放入裝有500 mL沸水的燒杯中，煮至最佳蒸煮時(shí)間（面條白芯消失時(shí)），然后將熟面條撈出，在濾紙上瀝干5 min，稱量并記錄。將蒸煮面條的面湯繼續(xù)加熱蒸至約50 mL，移至105 ℃烘箱烘至恒重。按下列公式計(jì)算吸水率和蒸煮損失率：

式中：A表示吸水率，%；P表示蒸煮損失率，%；m1表示生面條質(zhì)量，g；m2表示熟面條質(zhì)量，g；m3表示空燒杯的質(zhì)量，g；m4表示燒杯和干物質(zhì)質(zhì)量，g；w表示生面條水分含量，%。

1.2.11 面條質(zhì)構(gòu)特性的測(cè)定 參考羅云[20]的方法，面條煮至最佳蒸煮時(shí)間（面條白芯消失），瀝干后使用質(zhì)構(gòu)分析（TPA）測(cè)定熟面條的質(zhì)構(gòu)特性。探頭型號(hào)：P36；測(cè)前速度：2 mm/s；測(cè)中速度：1 mm/s；測(cè)后速度：1 mm/s；壓縮量：50%；觸發(fā)力：5 g；壓縮間隔時(shí)間：1 s。

1.2.12 面條消化特性的測(cè)定 參照Englyst等[21]的方法并稍作修改。準(zhǔn)確稱取200 mg樣品，加入300 μL的唾液淀粉酶溶液（60 μL的唾液淀粉酶溶于5 mL的醋酸-醋酸鈉緩沖液），將樣品置于水浴搖床（37 ℃，100 r/min）中酶解反應(yīng)5 min后，加入15 mL胃蛋白酶（250 mg的豬源胃蛋白酶溶于250 mL濃度為0.02 mol/L的鹽酸溶液）酶解反應(yīng)30 min，然后向酶解液中加入15 mL 0.02 mol/L的NaOH溶液和25 mL醋酸-醋酸鈉緩沖液以及10 mL復(fù)合酶溶液（1200 μL的中溫a-淀粉酶和200 μL的糖化酶溶于100 mL pH為5.0的醋酸-醋酸鈉緩沖液），在37 ℃條件下繼續(xù)酶解反應(yīng)，分別在0、0.5、1.0、1.5、2.0、2.5、3.0、6.0、9.0和12.0 h取1 mL酶解液，沸水浴進(jìn)行滅酶10 min后，1000 r/min離心10 min，取上清液冷卻至室溫，上清液中的葡萄糖含量用葡萄糖試劑盒測(cè)定，每次均取樣測(cè)量三次，取平均值。

1.3 數(shù)據(jù)處理

使用SPSS Statistix 26對(duì)以上所得數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，鄧肯氏多重比較法分析數(shù)據(jù)的差異性顯著，P＜0.05代表差異性顯著。采用Origin 2019和Prism 9軟件進(jìn)行做圖。

2 結(jié)果與分析

2.1 固態(tài)發(fā)酵對(duì)麥麩化學(xué)成分的影響

如表1所示，乳酸菌和酵母菌代謝過程中會(huì)產(chǎn)生多種不同類型的解聚酶，如糖苷水解酶、纖維素或木聚糖降解酶和酯酶，同時(shí)產(chǎn)生有機(jī)酸，降低pH，在酶解和酸解的作用下，麥麩的細(xì)胞壁被降解，不可溶性膳食纖維（IDF）轉(zhuǎn)化為可溶性膳食纖維（SDF），所以發(fā)酵麥麩的IDF顯著降低（P＜0.05），SDF顯著增加（P＜0.05），其中，GSFB和PSFB分別增加2.03和1.94倍。不同解聚酶打斷多酚與細(xì)胞璧纖維素間的酯鍵或醚鍵，束縛型多酚轉(zhuǎn)化為游離型多酚，不溶性阿拉伯木聚糖（WUAX）轉(zhuǎn)化為可溶性阿拉伯木聚糖（WEAX）[22]，發(fā)酵麥麩的WEAX和多酚的含量顯著增加（P＜0.05），其中WEAX提高了207%～310%，多酚提高了49%～94%。

表1 固態(tài)發(fā)酵前后麥麩化學(xué)成分的變化Table 1 Chemical composition of wheat bran before and after solid state fermentation

2.2 發(fā)酵麥麩對(duì)面團(tuán)糊化特性的影響

由圖1可以看出，麥麩的添加降低了體系的淀粉相對(duì)含量并限制了淀粉糊化可利用水，使體系的糊化程度降低[23]，全麥面團(tuán)的峰值粘度、谷值粘度和最終粘度均低于對(duì)照組。發(fā)酵麥麩組的峰值粘度較BF（1375 cP）相比有所升高，其中GSF和PSF的峰值粘度分別達(dá)到1642和1609 cP，可能是由于麥麩經(jīng)發(fā)酵后WEAX含量的增加使其吸水能力減弱[24]，淀粉在吸水糊化過程中可利用水相對(duì)增加，更容易糊化，糊化黏度增加。谷值粘度呈現(xiàn)相同的規(guī)律，而且PF、GSF和PSF的最終黏度也高于BF。結(jié)果表明發(fā)酵麥麩有助于改善全麥面團(tuán)的糊化特性，協(xié)同發(fā)酵能加強(qiáng)改善效果。而淀粉的糊化特性和面條的質(zhì)構(gòu)特性密切相關(guān)[25]。

圖1 不同面團(tuán)的黏度曲線Fig.1 Viscosity curves of different varieties of dough

2.3 發(fā)酵麥麩對(duì)面團(tuán)流變特性的影響

2.3.1 發(fā)酵麥麩對(duì)面團(tuán)粘彈特性的影響 面團(tuán)的動(dòng)態(tài)頻率掃描實(shí)驗(yàn)可以表征面團(tuán)的粘彈特性，而面團(tuán)粘彈性則可以反映面團(tuán)的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度。彈性模量（G' ）、粘性模量（G"）和tanδ（G"/G' ）是反應(yīng)面團(tuán)粘彈性的三個(gè)指標(biāo)。不同面團(tuán)的頻率掃描結(jié)果如圖2所示。結(jié)果表明，隨著頻率的增加，所有面團(tuán)的G' 和G"均不斷增加。且G'大于G"。在相同頻率下，彈性模量G' 的大小為：PSF＞GSF＞GF＞SF＞PF＞BF＞對(duì)照，粘性模量G"有著相同的規(guī)律。表明乳酸菌和酵母菌協(xié)同發(fā)酵麥麩能有效的提高面團(tuán)的粘彈性，Li等[26]的研究也得到了相似的結(jié)果。此外，所有面團(tuán)的tanδ值隨頻率的增加先降低后升高，且tanδ＜1，這符合面團(tuán)的類固體性質(zhì)且彈性特征明顯。發(fā)酵麥麩組的面團(tuán)的tanδ均小于BF，tanδ值越小表明發(fā)酵麥麩面團(tuán)體系中的高聚物更多，網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)更強(qiáng)[27]。原因可能是發(fā)酵使麥麩的可溶性膳食纖維比如WEAX充分釋放，其在面團(tuán)形成的過程中與面筋蛋白交聯(lián)形成新的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，提高了面團(tuán)彈性[28]，結(jié)合水分分布分析，發(fā)酵麥麩使面團(tuán)的水分在膳食纖維、面筋和淀粉中重新分配，更有利于面筋蛋白的形成，從而加強(qiáng)面團(tuán)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)[29]。對(duì)于乳酸酵母協(xié)同發(fā)酵組，微生物對(duì)麥麩的作用更強(qiáng)，釋放更多的可溶性膳食纖維，所以粘彈性提高的最明顯。

圖2 不同面團(tuán)的頻率掃描曲線圖Fig.2 Frequency scanning curve of different varieties of dough

2.3.2 發(fā)酵麥麩對(duì)面團(tuán)蠕變-回復(fù)特性的影響 蠕變-回復(fù)實(shí)驗(yàn)的蠕變階段反應(yīng)面團(tuán)內(nèi)部結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，回復(fù)階段反應(yīng)面團(tuán)內(nèi)部結(jié)構(gòu)抵抗外力形變的能力。這種方法可以從側(cè)面表征面團(tuán)階段時(shí)間的粘彈性[30]。圖3表示不同面團(tuán)蠕變-回復(fù)特性曲線。發(fā)酵麥麩的加入，使全麥面團(tuán)的最大蠕變?nèi)崃浚↗max）呈現(xiàn)明顯降低的趨勢(shì)，且低于BF，瞬時(shí)蠕變?nèi)崃浚↗0）和遲滯蠕變?nèi)崃浚↗1）也有相同的趨勢(shì)。蠕變?nèi)崃浚↗）與樣品的內(nèi)部結(jié)構(gòu)相關(guān),柔量小的面團(tuán)表明其內(nèi)部結(jié)構(gòu)比較強(qiáng)大,有更高的抵抗形變能力，反之柔量大的面團(tuán)其內(nèi)部結(jié)構(gòu)更脆弱[31]。所以發(fā)酵麥麩添加使面團(tuán)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)增強(qiáng)，能更加有效抵御面團(tuán)形變。這可能是因?yàn)榘l(fā)酵麥麩增加了面團(tuán)的高聚物含量，使其機(jī)械強(qiáng)度更強(qiáng)[28]。

圖3 不同面團(tuán)的蠕變-回復(fù)曲線Fig.3 Creep-recovery curves of different varieties of dough

2.4 發(fā)酵麥麩對(duì)全麥面團(tuán)水分分布的影響

低場核磁共振儀對(duì)面團(tuán)掃描的結(jié)果用T2弛豫時(shí)間分布曲線顯示。實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖4和表2所示，全麥面團(tuán)的T2弛豫時(shí)間曲線中出現(xiàn)了三個(gè)峰區(qū)，分別為T21、T22和T23，T21表示與蛋白質(zhì)、淀粉等大分子物質(zhì)緊密結(jié)合的強(qiáng)結(jié)合水，T22表示被面筋網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)所包裹不易流動(dòng)的弱結(jié)合水，T23表示可以自由流動(dòng)的自由水，A21、A22和A23分別表示T21、T22和T23的峰占比，即面團(tuán)中強(qiáng)結(jié)合水、弱結(jié)合水和自由水的相對(duì)含量[32]。與BF相比，GF、PF和SF的T21和T22無明顯變化，GSF和PSF的T21減小，T22增加，另外麥麩經(jīng)發(fā)酵后的T23都增加，可能是因?yàn)榘l(fā)酵麥麩組面團(tuán)中與麥麩結(jié)合的水流動(dòng)性增加[33]，同時(shí)，發(fā)酵麥麩組中，除了PF，其他組面團(tuán)的A21與BF相比，顯著增加（P＜0.05），其中GSF和PSF的A21相比于BF（4.35%）增加到9.45%和8.10%，而A22和A23有所下降，表明面團(tuán)中部分弱結(jié)合水和自由水遷移至強(qiáng)結(jié)合水，使強(qiáng)結(jié)合水的含量增加，面團(tuán)水分子與蛋白質(zhì)和淀粉等物質(zhì)的結(jié)合程度增加[34]。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明發(fā)酵麥麩使全麥面團(tuán)水分重新分布，降低了麥麩的競爭吸水作用，減弱麥麩對(duì)全麥面團(tuán)的負(fù)面影響。

圖4 不同面團(tuán)的橫向弛豫時(shí)間T2分布Fig.4 Relaxation time T2 distributions of different varieties of dough

表2 不同面團(tuán)的水分分布（%）Table 2 Moisture distribution of different varieties of dough (%)

2.5 發(fā)酵麥麩對(duì)全麥面團(tuán)蛋白質(zhì)二級(jí)結(jié)構(gòu)的影響

蛋白質(zhì)二級(jí)結(jié)構(gòu)的變化，會(huì)影響以二硫鍵、氫鍵等作用力維持的蛋白質(zhì)高級(jí)結(jié)構(gòu)，從而對(duì)面筋網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的形成造成影響。由圖5可知，加入麥麩后，面團(tuán)的β-折疊和無規(guī)則卷曲顯著增加（P＜0.05），而β-轉(zhuǎn)角顯著減少（P＜0.05），有研究稱β-轉(zhuǎn)角的減少提高了肽鏈的延伸程度，不利于面筋蛋白聚合物的形成[35]。穩(wěn)定的α-螺旋結(jié)構(gòu)減少表明面團(tuán)有序的二級(jí)結(jié)構(gòu)趨于無序結(jié)構(gòu)，這與黃蓮燕等[5]的研究相一致。對(duì)于發(fā)酵麥麩組，面團(tuán)中β-折疊和無規(guī)則卷曲的相對(duì)含量均顯著低于BF（P＜0.05），而β-轉(zhuǎn)角則顯著高于BF（P＜0.05），乳酸酵母協(xié)同發(fā)酵后，面團(tuán)的β-轉(zhuǎn)角結(jié)構(gòu)增加更顯著，其中GSF由BF的32.68%增加到38.82%。α-螺旋則沒有明顯影響。二級(jí)結(jié)構(gòu)的變化可能與發(fā)酵麥麩改善體系水分分布有關(guān)，Bock[36]的研究證明，蛋白二級(jí)結(jié)構(gòu)在充分水合條件下，二級(jí)結(jié)構(gòu)更趨向于β-轉(zhuǎn)角。有報(bào)道稱面團(tuán)中的β-轉(zhuǎn)角可能是谷蛋白多肽鏈中β-螺旋區(qū)域（β-spiraldomains），連續(xù)的β-轉(zhuǎn)角組成β-螺旋結(jié)構(gòu)，可以為面團(tuán)提供良好的粘彈性[37]。結(jié)果表明發(fā)酵麥麩能減弱麥麩對(duì)面筋蛋白的解聚作用，更有利于高粘彈性面筋蛋白的形成。乳酸酵母協(xié)同發(fā)酵組對(duì)面團(tuán)體系的水分分布影響更明顯，因此二級(jí)結(jié)構(gòu)有更顯著的變化。

圖5 不同面團(tuán)的蛋白質(zhì)二級(jí)結(jié)構(gòu)相對(duì)含量Fig.5 Protein secondary structure contents of different varieties of dough

2.6 發(fā)酵麥麩對(duì)全麥面條蒸煮特性和質(zhì)構(gòu)特性的影響

面條的吸水率和蒸煮損失率是評(píng)價(jià)面條蒸煮品質(zhì)的重要參數(shù)。由表3可以得知，麥麩的加入提高了面條的吸水率，蒸煮損失率則降低，這與姬翔[38]的研究發(fā)現(xiàn)一致。在吸水率方面，PSF相比于BF顯著增加（P＜0.05），而其他組沒有顯著變化。相比于未發(fā)酵麥麩，發(fā)酵麥麩可以顯著減?。≒＜0.05）全麥面條的蒸煮損失率，GSF和PSF由BF的12.299%降為9.381%和10.14%，GSF的蒸煮損失率趨近于空白面條的8.014%。說明發(fā)酵麥麩提高了面條中淀粉與面筋蛋白的結(jié)合程度，原因可能是發(fā)酵麥麩能夠減少麥麩對(duì)面筋蛋白的弱化程度且強(qiáng)化蛋白-淀粉-纖維的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，阻礙淀粉聚合物在蒸煮過程中的擴(kuò)散[39]。

如表3所示，相比于對(duì)照組，麥麩的加入會(huì)導(dǎo)致面條硬度顯著增大（P＜0.05），彈性顯著降低（P＜0.05），晁慧梅[7]的研究表明全麥面團(tuán)的硬度與麥麩的不溶性膳食纖維呈正比，其與蛋白質(zhì)形成高分子聚合物并填充于面筋間隙，提高硬度。發(fā)酵能夠使麥麩的不溶性膳食纖維的含量降低，提高具有高粘度性的可溶性膳食纖維的含量，從而使發(fā)酵麥麩組的全麥面條硬度降低，其中GSF顯著降低（P＜0.05），由BF的6130.121 g降為5541.118 g，而彈性和粘聚性有所增加，但并不顯著，咀嚼度與硬度成正相關(guān)，所以咀嚼度有所降低。

表3 不同面條的蒸煮特性和質(zhì)構(gòu)特性Table 3 Cooking and texture properties of different varieties of cooked noodles

2.7 發(fā)酵麥麩對(duì)全麥面條消化特性的影響

由圖6可以看出，樣品經(jīng)過消化后，葡萄糖濃度隨著時(shí)間的延長，總體趨勢(shì)是在3 h前逐漸升高然后趨于穩(wěn)定。在整個(gè)消化過程中，對(duì)照面條的葡萄糖釋放量最高，麥麩的加入使得葡萄糖釋放量顯著降低。在消化終點(diǎn)12 h，BF的葡萄糖濃度為11.62 mmol/L，而發(fā)酵麥麩組面條的葡萄糖釋放量要低于BF，其中PSF的最終葡萄糖濃度最低，為10.63 mmol/L。表明添加發(fā)酵麥麩一定程度上增加了全麥面條的抗消化性。肖志剛等[40]對(duì)改性麥麩面包研究中也得到了相似的消化結(jié)果，發(fā)酵麥麩組面條消化率的降低可能是SDF-蛋白質(zhì)-淀粉凝膠結(jié)構(gòu)和多酚類等活性物質(zhì)對(duì)相關(guān)酶抑制活性的協(xié)同作用的結(jié)果[24,41]。

圖6 不同面條的消化特性曲線Fig.6 Starch digestion properties of different varieties of cooked noodles

3 結(jié)論

本研究表明，通過乳酸菌和酵母菌的發(fā)酵，麥麩的IDF含量顯著降低（P＜0.05）而SDF顯著增加（P＜0.05），各發(fā)酵組麥麩的WEAX含量提高了207%～310%，多酚含量提高了49%～94%。相比于未發(fā)酵麥麩，發(fā)酵麥麩提高了全麥面團(tuán)的糊化特性和黏彈性，增強(qiáng)了面團(tuán)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)；使全麥面團(tuán)弱結(jié)合水和自由水流動(dòng)性增加，強(qiáng)結(jié)合水含量增加而自由水含量減少，其中GSF和PSF的A21相比于BF（4.35%）增加到9.45%和8.10%；蛋白質(zhì)二級(jí)結(jié)構(gòu)β-轉(zhuǎn)角占比顯著增加（P＜0.05），β-折疊和無規(guī)則卷曲顯著降低（P＜0.05），減弱了麥麩對(duì)面團(tuán)面筋蛋白結(jié)構(gòu)的破壞。對(duì)于全麥面條，發(fā)酵麥麩顯著降低（P＜0.05）全麥面條的蒸煮損失率；改善了面條的質(zhì)構(gòu)特性，其中乳酸酵母協(xié)同發(fā)酵組的硬度顯著降低（P＜0.05），粘聚性和彈性有所增加，同時(shí)還抑制了全麥面條的淀粉消化。研究表明固態(tài)發(fā)酵能夠減弱麥麩對(duì)面團(tuán)以及面條的弱化，且乳酸菌和酵母菌協(xié)同發(fā)酵在降低弱化程度方面表現(xiàn)有更突出的優(yōu)勢(shì)。對(duì)于酵母菌和乳酸菌發(fā)酵對(duì)麥麩的改性效果以及對(duì)面條的影響有待進(jìn)一步的探究，提高麥麩的利用率。