轉谷氨酰胺酶對米粉、米面團和米面包的改良

張 帥，郭曉雪，范 婧，邊 鑫，楊 楊，馬春敏，劉曉飛，王 艷，張 娜

（哈爾濱商業大學食品工程學院，黑龍江哈爾濱 150076）

面包是世界上2/3 人群的主食，一般含有麩質成分[1]。研究發現，世界上約1%的人口表現出不同程度的麩質不耐受。針對麩質不耐受人群，目前對其治療的方法是堅持無麩質飲食[2]。但無麩質面包質地易碎、面團結構薄弱、醒發不良以及韌性不足，致使其整體可接受度較低。小麥中的麩質，不僅有助于提高小麥粉的穩定時間和降低小麥粉的回生值，改善小麥粉的粉質特性和糊化特性，還能改善面包的比容、質構和氣孔等多項理化特性。麩質中的醇溶蛋白和谷蛋白分別為面團提供粘性和彈性，并且影響面團的流變和結構等品質[3-4]。由于蛋白質的功能性可以通過交聯來修飾，因此蛋白質分子間形成分子間交聯是改良無麩質面包缺陷的有效途徑。研究發現，轉谷氨酰胺酶（transglutaminase，TG 酶）可以使蛋白質發生共價交聯，將可溶蛋白質轉化為不溶于水的高分子聚合物，形成穩定的蛋白質網絡，使含蕎麥粉和大豆粉的小麥面包比容增大，外觀接受度更好，取得更高的感官評分值[5]。

大米價格低廉、營養豐富、易于消化且致敏性低，是無麩質產品中最受歡迎的原料。除此之外，大米蛋白質中含有豐富的賴氨酸（可以作為TG 酶底物）。雖然已有相關研究TG 酶對玉米和鷹嘴豆等無麩質原料的粉質特性、糊化特性和流變參數的影響[6-7]，但是TG 酶對米粉、米面團和米面包的影響及其各參數之間的聯系仍未完全揭示。本研究以米粉、米面團以及米面包作為研究對象，對比小麥粉及相關制品的特性參數，分別研究了TG 酶對米粉、米面團和米面包品質改良的作用效果，分析各指標的相關性，揭示TG 酶對米粉、米面團和米面包品質改良的作用機理，為TG 酶在米制品中的應用提供理論依據和實踐基礎，為后續改良米面包品質的添加劑和加工工藝的選擇提供準確可靠的支撐。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

大米 黑龍江武昌市金河米業有限公司；高筋小麥粉 益海小麥工業有限公司；酵母 河北馬利食品有限公司；綿白糖 吉林省杞參食品有限公司；鹽 中國鹽業股份有限公司；黃油 山東培元糧油食品有限公司；奶粉 齊齊哈爾市碾子山乳品有限責任公司；雞蛋 市售；谷氨酰胺轉氨酶（酶活力為100 U/g）泰興市東圣生物科技有限公司。

HMJ-A20E1 和面機 小熊電器有限公司；VF-12 濕溫自控醒發箱 沈陽市華恒偉業食品機械廠；JE1002 電子天平 上海浦春計量儀器有限公司；YLBD-3A 電烤箱 上海多力食品機械制造有限公司；Mixolab 混合實驗儀 法國肖邦技術公司；TCW3.17.3.509 快速黏度分析儀 波通瑞華科學儀器有限公司；NH300 色差儀 深圳市三恩馳科技有限公司；RS-FS1406 粉碎機 合肥榮事達小家電有限公司；TA.XT-Plus 質構儀 北京盈盛恒泰科技有限責任公司；NMI20 核磁共振成像儀 上海紐曼電子科技有限公司；F4 發酵流變儀 法國肖邦技術公司；MCR102流變儀 奧地利安東帕公司。

1.2 實驗方法

1.2.1 米粉制備及水分含量的測定 用粉碎機將3.50 kg 大米研磨成粉并過0.18 mm 孔徑篩，然后裝入密封袋4 ℃保存備用。按表1 比例用電子天平將稱取TG 酶和米粉充分混合，獲得含不同質量分數TG 酶（0、0.20%、0.40%、0.60%、0.80%）的米粉。

表1 混合粉配制Table 1 Mix powder configuration

米粉和小麥粉的水分含量按照GB 5009.3-2016《食品安全國家標準食品中水分的測定》在105.00 ℃恒重測定[8]。每個樣品重復測定三次，取平均值。

1.2.2 米粉粉質特性的測定 參照Santos 等[7]的方法稍作修改，采用Mixolab 混合實驗儀的梗米粉新協議測試方案測試表1 混合粉的粉質特性，小麥粉和米粉分別為對照和空白。混合實驗儀運作程序如下：首先，將儀器溫度設置為30 ℃，保持8 min；然后，以4 ℃/min 的速度升至90 ℃，并保持7 min；最后，以4 ℃/min 的速度降至50 ℃，并保持5 min。整個測定過程的攪拌速度為80 r/min，面團總重為90.00 g，加水量以滿足面團在和面時最大扭矩達到1.10±0.05 nm 為準，測試時物料如表2。最終測得吸水率、C1（和面階段的最大扭矩）、C2（加熱階段的最小扭矩）、C3（加熱階段的最大扭矩）、C1～C2（蛋白質弱化度）和C3～C2（糊化速率）。

表2 面團的制備Table 2 Preparation of dough

1.2.3 米粉糊化特性的測定 參照Palabiyik 等[9]的方法稍作修改，用TCW 3.17.3.509 快速粘度分析儀分析表1 混合粉的糊化特性，小麥粉和米粉分別為對照和空白。分別取表1 中4.00 g 物料置于樣品池，然后加入25.00 mL 蒸餾水，用儀器自帶的塑料攪拌器混勻后上機測試。測試程序：初始攪拌速度為960 r/min，持續10 s，然后攪拌速度控制在160 r/min。首先，以10 ℃/min 的速率將樣品加熱至50 ℃；然后，在50 ℃下保持1 min 之后，以12 ℃/min 的速率將樣品繼續加熱至95 ℃，并保持2.50 min；最后，以12 ℃/min 的速度將樣品冷卻至50 ℃，并持續2 min。獲得VV（谷值粘度）、PV（峰值粘度）、FV（最終粘度）、BD（衰減值）和SB（回生值）等糊化參數。每個樣品重復測定三次，取平均值。

1.2.4 米面團水分分布的測定 參照Niu 等[10]的方法稍作修改，使用NMI20 低場核磁分析表1 混合粉所制成面團的水分分布，小麥粉和米粉分別為對照和空白。分別取表1 中10.00 g 物料加入水（按表2 最佳吸水率添加水）揉搓成團后，將面團用聚乙烯保鮮膜包裹放置30.00 min，切2.00～3.00 g 面團用聚乙烯保鮮膜包裹并放入試管中進行測試，使用Carr-Purcell-Meibom-Gill（CPMG）脈沖序列測定面團的T2（橫向弛豫時間）。通過分布指數擬合分析面團的T2，以此來獲得面團的T21（結合水橫向弛豫時間）、T22（不易流動水橫向弛豫時間）和T23（自由水橫向弛豫時間），并通過累積積分確定面團相應的S21（結合水含量）、S22（不易流動水含量）和S23（自由水含量）。每個樣品重復測定三次，取平均值。

1.2.5 米面團流變特性的測定 參照Li 等[11]的方法稍作修改，用MCR102 流變儀分析表1 混合粉的所制成面團的流變特性，小麥粉和米粉分別為對照和空白。分別取表1 中10.00 g 物料加入水（按表2 最佳吸水率添加水）揉搓成團后，將得到的面團用聚乙烯保鮮膜包裹放置30 min，然后將面團用搟面杖制成厚度為2.00 mm 的面皮，立即將面皮放到流變儀上，刮除多余的面皮。選取直徑40.00 mm 平板，設定兩板之間的間隙為2.00 mm。在30 ℃下，面團以0.50%的應變進行范圍為0.1～40 Hz 的對數頻率掃描，共記錄了21 個檢測點，獲得面團在頻率掃描過程中的G'（儲能模數）和G''（損耗模數）。

1.2.6 米面團發酵特性的測定 參照Cao 等[12]的方法稍作修改，用Chopin Technologies 發酵流變儀測定表1 混合粉所制成面團的發酵力，小麥粉和米粉分別為對照和空白。分別取表1 中200.00 g 物料、2.40 g 干酵母和4.00 g 鹽加入水（按表2 最佳吸水率減去2.00 %添加水）和成面團，取315.00 g 面團迅速置于發酵籃中，將面團用手壓平至發酵籃的孔隙之下，安上未放置圓柱形砝碼的活塞開始測量。面團在35 ℃下發酵3 h 得到面團在發酵過程中的Hm（最大高度）、Tx（開始泄露CO2的時間）和R（氣體保持系數）。

1.2.7 面包制作工藝 分別取表1 物料200.00 g，加入12.00 g 奶粉和36.00 g 白糖均勻，獲得干料。稱量16.00 g 蛋液獲得濕料A；將2.40 g 酵母用少量38±2 ℃的溫水活化5 min，獲得濕料B。

將干料、濕料A 和濕料B 混合均勻，加剩余的溫水（總用水量為吸水率的85.00%）[13]，揉搓成團后加入16.00 g 黃油，待黃都融入面團后再加入1.60 g鹽攪拌后獲得最終面團。稱取300.00 g 面團在環境濕度為85.00%、溫度為37 ℃的醒發箱中醒發2 h后，放入上火185 ℃，下火180 ℃的烤箱中烤20 min取出，獲得面包。

1.2.8 米面包比容的測定 比容的測定參照Kim等[14]的方法稍作修改。面包充分冷卻后稱量面包的重量。將面包包裹在兩層聚乙烯薄膜中（抑制水的滲透），然后浸入水中以獲得面包的體積。每個面包重復測量三次，取平均值。然后使用以下公式計算每個面包的比容：

式中：V 為面包體積，mL；M 為面包質量，g。

1.2.9 米面包氣孔的測定 參照Santos 等[7]的方法稍作修改。烘焙出爐的面包在室溫冷卻2.00 h后，切成厚度為25.00 mm 薄片，采集照片后用image軟件對面包的孔隙率進行分析。

1.2.10 質構的測定 參照Calle 等[15]的方法稍作修改，采用TA.XT-Plus 質構儀測定面包的質構。面包冷卻2.00 h 后，從每個面包中心取三個2.00 cm×2.00 cm×3.00 cm 的面包芯用于質構檢測，取樣時避免選取大氣孔區域。使用直徑為25.00 mm 的圓柱形探頭，探頭以1.00 mm/s 的下降速度進行試驗，探頭下壓距離為37.00 mm，面包的壓縮深度為50.00%。根據壓縮曲線計算硬度、彈性、膠粘性和咀嚼性。每個樣品重復三次，取平均值。

1.3 數據處理

數據分析運用SPSS 19 軟件進行單因素方差分析（ANOVA），平均數之間的顯著差異通過Duncan確定。當P<0.05 時，差異顯著，數據顯示為平均值±標準差。采用Origin 繪制圖形和采用皮爾遜檢驗進行相關性分析。

2 結果與分析

2.1 TG 酶對米粉粉質特性的影響

混合實驗儀能夠描述加熱和冷卻期間面團的稠度，測量米粉的蛋白質和淀粉特性。如表3 所示，純米粉的吸水率（68.80%±1.92%）高于小麥粉的吸水率（60.00%±1.72%），可能是由于米粉中高含量的淀粉破損導致吸水率升高[16]。添加TG 酶后，米粉的吸水率進一步升高，這與單成俊等[17]用TG 酶作用于糯小麥粉后吸水率升高的結論一致，可能是添加TG 酶后，米蛋白中谷氨酰胺殘基和賴氨酸殘基之間通過ε-（γ-谷氨酰基）賴氨酸異肽鍵連接后使整個米蛋白的持水能力增強，也可能是脫氨基化反應使谷蛋白分子內的谷氨酰胺水解生成親水性更強的谷氨酸殘基，致使蛋白質親水性的增強[18]。吸水率升高有利于降低米面包因水分含量少而產生的淀粉回生、開裂和收縮，從而提高米面包品質。在米粉中TG 酶含量持續增加，吸水率保持不變（70.40%），但C1 值逐漸降低（1.12～1.05 Nm），說明在相同加水量條件下TG 酶含量的增加使米面團攪拌的扭矩越來越小，即面團越來越軟。穩定時間代表米面團的耐揉性，穩定時間越長，米面團越耐揉。米粉的穩定時間比小麥粉短，TG 酶的添加使得米粉的穩定時間升高，米粉中含0.60%TG 酶時穩定時間高達8.00±0.77 min（最高），這可能與TG 酶催化蛋白質與蛋白質之間形成交聯，使蛋白的二硫鍵更牢固，增加米面團的延伸性有關，因此米面團穩定時間增加[17]。與含0.60%TG 酶的米粉相比，含0.80%TG 酶的米粉穩定時間有所降低，這可能是因為交聯過度破壞了部分蛋白和淀粉分子網絡結構。C1～C2 是米面團對機械攪拌的承受能力，該值越大表明米面團不易成型，易塌陷。與純米粉相比（0.60±0.03 Nm），添加TG 酶后的米粉C1～C2值均降低TG 酶含量為0.60%時達到最低值（0.40±0.01 Nm），因此添加TG 酶的米面團不易塌陷而易于成型。C3～C2 代表淀粉的糊化特性，該值越大說明越容易糊化。和純米粉相比（1.36±0.10 Nm），添加TG 酶后米粉易于糊化，其中TG 酶含量為0.40%時米粉最易糊化（1.54±0.12 Nm）。形成時間是指粉質從加水開始至達到最大稠度所需要的時間，既反映粉質水合速度的快慢，也表明蛋白網絡結構的強弱[7]。米粉的形成時間比小麥粉低，一方面是小麥面團的吸水速率低于米面團（與最佳吸水率有關），另一方面是小麥面團最后所形成的蛋白網絡結構強于米面團（與穩定時間有關）。隨著純米粉中TG 酶含量的增加，米面團形成時間呈現先減后增的趨勢（米粉中含0.4%TG 酶時面團形成時間最短）。僅從粉質特性角度分析，米粉中含0.60 %TG 酶時改良的效果最優。

表3 不同TG 酶含量對米粉粉質特性的影響Table 3 Effects of different TGase content on the properties of rice flour

2.2 TG 酶對米粉糊化特性的影響

糊化特性在一定程度上反映面制品的品質，這對于面包品質有一定的參考價值。PV 是淀粉膨脹至極限（即將破裂）的粘度，VV 代表加熱階段結束時的最低粘度，FV 是測試結束時粘度。BD 代表熱糊穩定性，SB 反映冷糊穩定性，BD 和SB 是判斷米面包老化的常用指標，其值越大米面包越易老化[19]。如表4 所示，與小麥粉相比，米粉的PV、VV、BD、FV和SB 較高。Bruneel 等[20]表明，當用DTT 破壞蛋白質的網絡結構時面粉的黏度降低。本實驗中添加TG 酶后米粉粘度增加，這可能與TG 酶增強蛋白網絡結構有關。因為TG 酶可以增加米粉的最終粘度，因此使米粉易于糊化而被淀粉酶水解，更有利于人體的消化吸收。當米粉中含0.60%TG 酶時，米粉的PV、VV 和FV 均達到最高，分別為5801.00±30.41、3805.67±76.14 和5836.33±106.17 cP。隨著TG 酶含量的進一步增大，蛋白質與水的共價結合增強導致淀粉對水的競爭力相對減弱，與淀粉結合的水量減少，從而抑制淀粉溶脹，使淀粉不易糊化[21]，因此含0.80%TG 酶的米粉最終粘度低于含0.60%TG 酶。與小麥粉相比，米粉的BD 和SB 值較大，而TG 酶的加入降低了米粉的BD 和SB，可能是TG 酶交聯形成的蛋白網絡結構可以構建一個更連續的相，淀粉顆粒鑲嵌其中，因此當淀粉吸水溶脹即將破裂時被周圍的蛋白網絡所抑制，從而降低米粉的BD 和SB，抑制米面包的老化從而提高儲藏性能[22]。其中，TG 酶含量為0.40%時，米粉的BD 和SB 降至最低，分別為1981.67±140.01 和1968.67±58.23 cP，具有較好的抗老化效果。糊化特性結果表明，當TG 酶含量為0.60%時米粉易于糊化。不僅因為測量時粉與水的比例相差太大，更因Mixolab 和RVA 儀器測定對象和目的不一樣。Mixolab 前段需要模擬面團揉混，需要持續更長時間，所以其最低扭矩是蛋白弱化后的值，而RVA針對的就是淀粉的糊化過程，因此糊化測定的結果與2.1 部分中粉質特性的C3～C2 結果不完全相同。

表4 不同TG 酶含量對米粉糊化特性的影響Table 4 Effects of different TGase content on gelatinization characteristics of rice flour

2.3 TG 酶對米面團水分分布的影響

粉中各種顆粒與水發生水合作用，形成具有黏彈性的面團。面團中水分的分布影響著面團多種性質，與面團的品質有很大關系。如表5 所示，本實驗中橫向弛豫時間分布曲線有3 個CMPG 質子群：T21、T22和T23，T21代表與蛋白網絡緊密結合的結合水，T22對應于蛋白網絡內部存在的不易流動水，T23代表蛋白網絡結構之外的自由水[22]。T2時間越低表明水與蛋白質的結合越緊密，S 值越小代表該部分水分的含量越低。與小麥面團相比，純米面團的T23值較高，即米面團中自由水的結合程度低于小麥粉。和純米粉相比，當TG 酶含量為0.40%時米面團中S21為21.02%±0.21%，此時米面團中S22和S23最低，因為一定含量的TG 酶交聯米蛋白后米蛋白與淀粉等大分子物質形成更加穩定的蛋白網絡體系，有助于提高面團的持水能力，將部分不易流動水與自由水轉變為結合水。隨著TG 酶含量增加，米面團的T22減少，當米粉中含0.80% TG 酶時米面團的T22降至28.45±0.04 ms，因為偶極子之間的相互作用變弱致使蛋白質聚集降低氫質子的弛豫時間，所以TG 酶使米面團中的不易流動水的結合程度較為緊密。綜上，米面團中水分結合程度不如小麥面團，而TG 酶可通過增加米面團中T22和S21來提高米面團的水分結合程度。相比之下，含0.40% TG 酶的米面團S21最大，其持水力最強，對米面團中水分分布改良效果最優。

表5 不同TG 酶含量對米面團水分分布的影響Table 5 Effects of different TGase content on water distribution in rice dough

2.4 TG 酶對米面團流變特性的影響

面團流變性的檢驗評價是谷物加工的基礎。通常來講，米粉對面團的流變性的影響主要是通過影響蛋白網絡的形成和結構來實現。圖1 為米面團的G'、G''和tanδ隨著頻率變化的曲線。G'反映彈性物質的類固性質，G''反映粘性物質的類液性質，tanδ是G''與G'的比值[23]。由圖1A 和圖1B 可知，與小麥粉面團相比，米面團的G'和G''值較高，TG 酶降低米面團的G'和G''，使米面團的流變特性接近于小麥面團。Tomi 等[24]通過將0.50%TG 酶加入含有米蛋白的小米面團后也觀察到G'與G''降低的現象。研究蛋白質聚合與流變特性的關系發現，當蛋白質發生聚合時G'和G''下降，本實驗發現G'與G''下降，可能是TG 酶聚合米蛋白而造成[25]。也可能與米面團水分分布有關，TG 酶通過增加米面團中水分結合的緊密程度使米面團的抗變形能力降低而軟化[26]。由圖1C 可知，所有面團的tanδ均小于1.00，說明面團彈性要比面團粘性大，具有類固性質。且面團tanδ隨頻率的增加而升高，說明面團在迅速變形時具有更強的液體性質[27]。與小麥面團相比，米面團的tanδ較低，TG 酶含量的增加使米面團的tanδ升高，說明TG 酶使米面團從彈性固體向粘性液體轉變，接近小麥面團的流變性質。從流變特性來看，米面團比小麥面團硬，TG 酶使米面團從彈性固體向粘性液體轉變，其中0.40% TG 酶的作用效果最好，最接近小麥面團的流變特性。

圖1 不同TG 酶含量對米面團流變特性的影響Fig.1 Effects of different TGase addition levels on rheological properties of rice dough

2.5 TG 酶對米面團發酵特性的影響

面團的發酵能力是保證發酵面制品的關鍵因素，通常以面團發酵過程中的膨脹體積和產氣能力來評估。Hm 與米面包的比容有關，綜合反映米面團的產氣性和持氣性；Tx 和R 與米面團持氣性有關，Tx 越大表明CO2氣體溢出晚，即持氣性好；R 為保留CO2與總CO2的比值，R 越大表明米面團持氣性越好[28]。如表6 所示，與小麥面團相比，米面團的Hm 值較小。一方面，米面團的產氣性（總CO2體積）弱于小麥面團。另一方面，米面團的蛋白網絡結構較差，使米面團的持氣性差，出現Tx 時間短（面團氣體過早的出現損失），即產氣性和持氣性差，嚴重限制了米面團的Hm[29]。TG 酶能在一定程度上改良米面團的發酵特性，將面團的Hm 從7.00±0.06 mm 提高至8.90±0.13 mm，這主要是TG 酶能增加米面團的持氣性，將米面團的R 值從84.90%±0.35%提升至86.20%±0.25%。米面團的持氣性主要取決于流變特性，所以TG 酶通過交聯米蛋白獲得與小麥面團類似的流變特性有助于截留CO2，提高米面團的持氣性，改良米面團的發酵特性，但是交聯過度破壞了部分蛋白和淀粉分子網絡結構降低米面團持氣性[12]。從發酵特性來看，米面團的產氣和持氣性低于小麥面團，TG 酶在一定程度上改良米面團的持氣性，其中0.4% TG 酶的持氣性最好。

表6 不同TG 酶含量對米面團發酵力的影響Table 6 Effects of different TGase content on fermentation capacity of rice dough

2.6 TG 酶對米面包比容的影響

比容是米面包品質的主要參數[30]。如圖2 可知，小麥面包比容（2.50±0.19 mL/g）明顯高于米面包（1.49±0.15 mL/g），不同含量的TG 酶均能提高米面包的比容（1.51～1.67 mL/g），改良米面包的品質。當TG 酶含量為0.40%時米面包的比容最大（1.67±0.17 mL/g），此結果與含0.40% TG 酶的米面團持氣性最好相符。隨著米粉中TG 酶含量的進一步提高，但隨著TG 酶添加量增加，蛋白聚合程度升高，面包內部組織結構致密、緊實，發酵性能降低，造成面包比容減小。米面包的比容出現一定的下降。所以，米粉中含0.40% TG 酶時米面包的比容最大，但是與小麥面包的比容還是存在一定的差距。

圖2 不同TG 酶含量對米面包的比容的影響Fig.2 Influence of different TGase content on specific volume of rice bread

2.7 TG 酶對米面包氣孔的影響

一般來說，氣孔結構數量多、分布均勻、大小統一的米面包其品質較好、口感最佳[7]。如圖3 所示，和小麥面包相比，米面包的氣孔較少，孔隙率低。隨著TG 酶含量的增加，米面包的孔隙率呈現先增后減的趨勢，其中0.60% TG 酶的米面包的孔隙率最高（50.51%±0.90%），與小麥面包的孔隙率（50.80%±0.65%）相近，因為一定含量的TG 酶使米面團中的米蛋白交聯，形成更均勻、完整的蛋白網絡，其持氣性增強。所以從氣孔來看含0.60% TG 酶的米面包孔隙率大、氣孔較明顯而品相最好。

圖3 不同TG 酶含量對米面包的氣孔的影響Fig.3 Effects of different TGase content on stomata of rice bread

2.8 TG 酶對米面包質構的影響

硬度、膠粘性和咀嚼性數值越大，米面包表現為缺乏彈性，質地較差。由表7 可知，和小麥面包相比，米面包的硬度、膠粘性和咀嚼性較高，彈性較低。TG 酶降低米面包的硬度、膠粘性和咀嚼性，增加米面包的彈性。0.40% TG 酶將米面包的膠粘性從2.28±0.53 N 降至1.54±0.40 N。隨著TG 酶含量的增加，米面包的硬度降低并逐漸接近小麥面包，因為TG 酶增加米面包孔隙率，使面包變軟而出現硬度下降。米面包的彈性隨著TG 酶含量增大呈現先增后降，0.40% TG 酶將米面包的彈性從12.75±0.54 mm升至13.17±0.76 mm，與小麥面包的13.18±1.28 mm相接近。所以，TG 酶通過降低硬度、膠粘性和咀嚼性，提高彈性來改良米面包的質構性能，其中米粉中含0.40% TG 酶和0.60% TG 酶時米面包結構更為蓬松，口感更為柔軟，在咀嚼時，耐咀嚼性較好且所需要的能量相對較小，與小麥面包的質構參數相近。

表7 不同TG 酶含量對米面包的質構的影響Table 7 Effects of different TGase content on texture of rice bread

2.9 米粉、米面團和米面包各指標之間的相關性分析

圖4 為米粉、米面團和米面包各指標間相關性分析圖。TG 酶的添加，增加了米粉的C3、C3～C2、PV、VV 和FV，降低了米粉的形成時間、C1、BD、SB。米面團的形成時間能反映米面團的吸水情況，T23和形成時間呈負相關（R2=-0.92，P<0.05），即米面團自由水結合程度的降低與形成時間的變短有關，所以TG 酶降低米面團的T23。Hm 的影響因素持氣性與米面團中蛋白網絡結構有關，而蛋白網絡結構可以構建一個更連續的相，使得淀粉顆粒鑲嵌在其中影響米粉的糊化特性，因此Hm 與C3（R2=0.89，P<0.05）、C3～C2（R2=0.91，P<0.05）和VV（R2=0.91，P<0.05）呈正相關，與BD（R2=-0.97，P<0.01）和SB（R2=-0.98，P<0.01）呈負相關，由此可見TG 酶增加米面團的Hm 后米面包易于糊化且不易老化。C1 越小說明攪拌時扭矩較小，即米面團較軟，而咀嚼性是將米面包咀嚼成能夠吞咽狀態所需要的能量，其值越小代表米面包越柔軟，因此咀嚼性和C1 呈正相關（R2=0.90，P<0.05），所以TG 酶降低米面包的咀嚼性與米粉的C1 降低有關。粘度較高有利于與面筋蛋白相互作用產生更強的網絡結構，改良蛋白網絡結構的持氣性，使得面包比容增大[31]，所以比容與FV（R2=0.96，P<0.05）和PV（R2=0.94，P<0.05）呈正相關。并且與小麥粉相比，米粉中缺少為面團提供粘性的醇溶蛋白，說明了TG 酶通過增加粘度而改良無面筋米面包的應用是合理的。通過相關性分析表明，米粉、米面團和米面包各指標之間存在顯著的相關性，TG 酶通過影響米粉的粉質特性和糊化特性，從而改良了米面團的T23和Hm，降低米面包的咀嚼性和提高比容。

圖4 米粉、米面團和米面包各指標之間的Pearson 相關系數矩陣Fig.4 Pearson correlation coefficient matrix of rice flour,rice dough and rice bread

3 結論

本研究通過在米粉中添加轉谷氨酰胺酶，探究轉谷氨酰胺酶對米粉、米面團和米面包的影響，得出以下結論：相比小麥粉，米粉穩定時間短和易老化；米面團中水分結合程度不夠緊密，呈現彈性固體的流變特性，且持氣性能差；米面包的比容小、孔隙率低、質構差。添加TG 酶能夠改善米粉的粉質特性和糊化特性；同時增加米面團中水分結合的緊密程度，改善米面團的流變特性和持氣性；增加米面包的比容，改善氣孔和質構，使米面包的咀嚼性降低，從而解決因缺乏面筋蛋白而導致的米粉、米面團和米面包品質不良的問題。相關性分析表明，轉谷氨酰胺酶通過影響米粉的粉質特性和糊化特性改善米面團的水分分布和發酵特性，使米面包的咀嚼性降低和比容提高。但是與小麥面包的硬度、咀嚼性還是存在一定的差距，這方面在以后的研究中可以結合加工工藝進行深入研究探討，提高米面包的可接受度，使米面包得以商品化、市場化。