楊 月,陳曉明

(1.淮陰工學(xué)院生命科學(xué)與化學(xué)工程學(xué)院,江蘇淮安 223001; 2.河南農(nóng)業(yè)大學(xué)食品科學(xué)技術(shù)學(xué)院,河南鄭州 450002

不同粉路中的小麥粉及其淀粉性質(zhì)測定

楊 月1,2,陳曉明1,＊

(1.淮陰工學(xué)院生命科學(xué)與化學(xué)工程學(xué)院,江蘇淮安 223001; 2.河南農(nóng)業(yè)大學(xué)食品科學(xué)技術(shù)學(xué)院,河南鄭州 450002

研究了 1T下、3M下、1Sf小麥粉及其淀粉的性質(zhì),測定了其淀粉、蛋白質(zhì)、灰分、水分以及直鏈淀粉的含量,并對淀粉的粒徑分布、溶解度和膨潤力以及淀粉糊的透明度、凍融穩(wěn)定性等特性進(jìn)行了分析。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：在小麥胚乳結(jié)構(gòu)中,越接近麥心的部位,淀粉和直鏈淀粉含量越高,水分和蛋白質(zhì)含量越低,灰分的差異不大;淀粉顆粒的大小順序?yàn)?3M下＞1Sf＞1T下,粒徑呈正態(tài)分布;小麥淀粉隨溫度的升高,溶解度增大,膨潤力上升;小麥淀粉糊的透明度較高,凍融穩(wěn)定性較差。

粉路,小麥粉,淀粉,性質(zhì)

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

小麥面粉(1T下、3M下、1Sf) 由淮安新豐面粉有限公司惠贈;蒽酮、葡萄糖、過氯酸、硫酸鉀、硫酸銅、硼酸、濃硫酸、氫氧化鈉、碘化鉀、醋酸、正丁醇、異戊醇、乙酸鎂、乙醇 均為分析純。

標(biāo)準(zhǔn)樣篩 40～300目;LXJ-B型離心機(jī) 上海安亭科學(xué)儀器廠;101A-3型數(shù)顯電熱鼓風(fēng)干燥箱 上海浦東榮豐科學(xué)儀器有限公司;722N分光光度計(jì)、FA1104N分析天平 上海精密科學(xué)儀器有限公司;KQ-250B超聲清洗器 昆山市超聲儀器有限公司;LS800激光粒度分析儀 中國珠海歐美克公司;HH-4數(shù)顯恒溫水浴鍋 江蘇省金壇市榮華儀器制造公司;馬福爐。

1.2 實(shí)驗(yàn)方法

1.2.1 小麥粉的成分分析 淀粉含量的測定,依據(jù)GB/T5009.9-2003;蛋白質(zhì)含量的測定,依據(jù) GB/T 5009.5-2003;灰分的測定,依據(jù) GB/T 5009.4-2003;水分的測定,依據(jù) GB/T 5009.3-2003。

1.2.2 小麥淀粉的提取 每 100g面粉加適量蒸餾水,揉成光滑面團(tuán),靜置 20min;用蒸餾水揉洗直至淀粉完全洗出,棄去濕面筋,漿液依次通過 100、300目的標(biāo)準(zhǔn)篩分離。濾液靜置沉降 24h,吸去上清液, 3000r/min離心 10min,棄去上清,刮去上層淡黃色的雜質(zhì),保留底層白色淀粉層,將其收集到白瓷盤中,鋪平展開,放入電熱鼓風(fēng)干燥箱 40℃干燥,用粉碎機(jī)粉碎,過 40目篩,即得淀粉。淀粉的提取率按下式計(jì)算：

1.2.3 小麥淀粉的成分分析

1.2.3.1 常規(guī)成分的測定 淀粉、蛋白質(zhì)、灰分、水分含量的測定方法同上;直鏈淀粉含量的測定,采用淀粉-碘復(fù)合物吸光值法[4]。

1.2.3.2 淀粉粒度分布的測定 取少量粉末狀的淀粉樣品,加50mL的蒸餾水,用超聲波處理2min,使淀粉顆粒均勻分散,用激光粒度分析儀測試其粒徑分布。測試時小麥淀粉樣品折射參數(shù)為 1.45,介質(zhì)折射率為 1.33,遮光比設(shè)置為 8%～20%,最終進(jìn)樣時保證遮光率在8%～20%。

1.2.3.3 淀粉溶解度和膨潤力的測定 分別準(zhǔn)確稱取 1g淀粉樣品于 4支 60mL試管中,加水使其干基濃度為 2%,分別放在一定溫度 (30、50、70、90℃)下攪拌 30min,冷卻至室溫,在 3000r/min下離心20min,傾出上清液于已恒重的鋁盒中,并將其在90℃水浴上蒸干,再在 105℃下烘至恒重。分別稱得沉淀物重量 Pi(g)和上清液烘干至恒重后重量 Ai(g)(i為1～4,分別對應(yīng)于 30、50、70、90℃時的 P和A值),其中樣品的干基重量記為Wi(g)。溶解度和膨潤力計(jì)算公式為：

1.2.3.4 淀粉糊透明度的測定 稱取適量的淀粉樣品,配成 1%的淀粉乳 (以干基計(jì)),取淀粉乳 50mL于 100mL燒杯中,置沸水浴中加熱、攪拌 15min并保持淀粉乳的體積不變,冷卻至 25℃,用 1cm比色皿在620nm波長處測定,以蒸餾水作為空白,設(shè)蒸餾水的透光率為100%。

1.2.3.5 淀粉糊凍融穩(wěn)定性的測定 配制適量質(zhì)量比為5%的淀粉乳(以干基計(jì)),在恒溫?cái)嚢杵髦衅胶?0min(25℃),將 1mL淀粉漿裝入 2mL管內(nèi),在沸水浴中邊攪拌邊加熱 30min后,樣品在-20℃放置 24h,再在 30℃融化 1.5h。將凝膠放在 2層濾紙上 5min以充分吸取水分,從而測出滲水量。再于-20℃放置24h,如是重復(fù)至無水析出為止。記淀粉糊的質(zhì)量為m1、滲出水的總質(zhì)量為 m2,每次析水率 I的計(jì)算公式為：

2 結(jié)果與討論

2.1 小麥粉的成分分析

小麥粉中的淀粉、蛋白質(zhì)、灰分及水分含量的測定結(jié)果見表1。

表1 不同粉路面粉的化學(xué)組成

由表 1可知,小麥面粉中的淀粉含量 1T下為59.69%,3M下為 60.44%,1Sf為 63.29%。由此可得出,尾磨系統(tǒng) (1T下)的淀粉含量較低,心磨系統(tǒng)(3M下)的淀粉含量相對高一點(diǎn),渣磨系統(tǒng) (1Sf)的淀粉含量最高,由于 3M下、1Sf接近麥心,推斷在小麥胚乳中,越接近麥心的部位,淀粉含量越高。小麥面粉中蛋白質(zhì)含量由高到低依次是 1T下、3M下、1Sf。由于3M下、1Sf接近麥心,推斷在小麥胚乳中,越接近麥心的部位,蛋白質(zhì)含量越低。小麥面粉中的灰分 1T下為 0.44%,3M下為 0.46%,1Sf為 0.44%,可知灰分含量相差不大,也表明這三種粉路的面粉加工精度高。小麥面粉中水分含量 1T下為 13.11%、3M下為14.24%、1Sf為 15.00%?？芍?渣磨粉含水量最高,心磨粉、尾磨粉的水分次之。

2.2 小麥淀粉的提取

取小麥粉 (1T下、3M下、1Sf)做實(shí)驗(yàn),分別做四個平行。淀粉的提取率(干基)如表 2所示。

表2 不同粉路小麥淀粉的提取率

由表 2可知,1T下、3M下、1Sf三種粉路的小麥淀粉提取率分別為 57.98%、56.44%、60.62%?？傮w來說,提取率較高,但在洗滌面團(tuán)時有一小部分淀粉與面筋粘連比較緊,如果能把它們徹底分離,會進(jìn)一步提高淀粉的得率。同時在離心后去蛋白的過程中為保證淀粉的純度,有部分淀粉連同蛋白質(zhì)等雜質(zhì)一起被刮去,產(chǎn)生了損失。

2.3 小麥淀粉的化學(xué)組成

不同粉路小麥淀粉的淀粉、蛋白質(zhì)、灰分、水分以及直鏈淀粉含量的測定結(jié)果見表 3。

由表 3可見,小麥淀粉的淀粉含量很高,一般都高于 90%,而蛋白質(zhì)含量較低,這說明提取的淀粉比較純,能較好地滿足性質(zhì)的研究要求,同時也說明該提取方法可行。小麥淀粉的灰分含量 1T下為0.26%、3M下為 0.31%、1Sf為 0.23%,與表 2相比,小麥淀粉中的灰分小于面粉中的灰分含量。小麥淀粉中水分含量由表可知,渣磨系統(tǒng) (1Sf)的水分含量相對于心磨和尾磨較高,與面粉中的水分含量高低一致。小麥淀粉中直鏈淀粉含量的高低依次為 3M下、1Sf、1T下,可推斷在小麥胚乳中,愈接近麥心的部位,其直鏈淀粉的含量越高。

表3 小麥淀粉的化學(xué)組成

2.4 小麥淀粉的理化性質(zhì)

2.4.1 小麥淀粉粒徑分布的測定 由圖 1～圖 3微分分布可知,小麥淀粉顆粒的粒徑分布呈正態(tài)分布,并且 80%顆粒的粒徑分布在 5～50μm范圍內(nèi)。本次測試的小麥淀粉的微分曲線均在 5～50μm區(qū)間出現(xiàn)一個峰,并在 10～40μm處斜率陡然增大形成一個峰,之后曲線高度下降。累積曲線均在 1～10μm范圍內(nèi)開始上升,直至 90～100μm時保持不變。而 1T下和1Sf小麥淀粉的粒度分布圖在 3～5μm分別有一個小峰,這可能是由于小麥淀粉中還有一小部分雜質(zhì)的存在而造成的。

圖 1 1T下小麥淀粉的粒度分布圖

圖2 3M下小麥淀粉的粒度分布圖

圖3 1Sf小麥淀粉的粒度分布圖

由累積分布數(shù)據(jù)可知,1T下A淀粉含量為50.1%,B淀粉含量為 35.5%;3M下A淀粉為 50.8%, B淀粉為 29.6%;1Sf A淀粉為 50.33%,B淀粉為31.9%。由于顆粒直徑 B淀粉比 A淀粉小,可得出三種粉路淀粉顆粒的大小順序?yàn)椋?M下＞1Sf＞1T下。

不同粉路小麥淀粉的粒徑特征參數(shù)列于表 4。D10表示從最小粒徑開始累加起,直至累加到樣品總體積 10%時的臨界粒徑值;D50、D90分別表示累加到50%和 90%時的臨界粒徑值;D(4,3)表示粒徑對體積的加權(quán)平均,稱為體積平均粒徑。由粒度特征參數(shù)也可得：不同粉路的小麥淀粉,其淀粉粒徑分布不同;三種粉路淀粉顆粒的大小順序?yàn)椋?M下＞1Sf＞1T下。

表 4 不同粉路小麥淀粉的粒度特征參數(shù)

2.4.2 小麥淀粉溶解度和膨潤力的測定 不同溫度下小麥淀粉顆粒溶解度和膨潤力的測試結(jié)果如圖 4、圖5。

圖4 不同溫度下小麥淀粉的溶解度

圖 5 不同溫度下小麥淀粉的膨潤力

由圖可見,小麥淀粉隨溫度的升高,溶解度增大。這是因?yàn)榈矸墼谶^量水中受熱糊化,水分進(jìn)入淀粉顆粒,使淀粉顆粒吸水膨脹,同時造成未結(jié)晶部分的直鏈淀粉由于受熱作用而逐漸溶于水中,因而溶解度隨溫度的上升而增加;在潤脹過程中,小麥淀粉的膨脹力隨溫度的上升也呈增長趨勢。其中,1T下在 30、50、70、90℃的溶解度分別為 0.79%±0.01%、1.07%±0.01%、2.76%±0.02%、4.85%±0.02%;膨潤力分別為 2.15%±0.02%、3.78%±0.01%、7.82% ±0.02%、10.52%±0.01%。3M下在 30、50、70、90℃的溶解度分別為 0.81%±0.03%、1.15%±0.02%、2.70% ±0.02%、4.87% ±0.01%;膨潤力分別為2.20% ±0.01%、3.79% ±0.02%、7.91% ±0.02%、10.25%±0.01%。1Sf在 30、50、70、90℃的溶解度分別為 0.76% ±0.02%、1.08% ±0.01%、2.63% ± 0.01%、4.79% ±0.02%;膨潤力分別為 2.13% ± 0.02%、3.66% ±0.02%、7.79% ±0.01%、10.14% ±0.03%。

由圖 4可見,1T下、3M下、1Sf三種粉路的小麥淀粉在同一溫度下的溶解度相差很小,而同一粉路的小麥淀粉在不同溫度下的溶解度相差卻很大。1T下的溶解度在 50℃時比 30℃增加了 0.28%,70℃時比50℃增加了 1.69%,而 90℃時比 70℃增加了 2.09%,可知 30～50℃時溶解度的變化不大,從 50℃開始,隨著溫度的升高,溶解度增加的幅度也相對的增加。3M下和 1Sf的溶解度在不同溫度下的變化情況同1T下。

由圖 5可見,1T下的膨潤力在 50℃時比 30℃增加了 1.63%,70℃時比 50℃增加了 4.04%,而 90℃時比 70℃增加了 2.70%,可知隨著溫度的升高膨潤力增加的幅度并不呈規(guī)律性的變化,30～50℃時膨脹較小,50～70℃膨脹最大,70～90℃膨脹又相對小了。3M下和 1Sf的膨潤力隨溫度也有相同的變化情況。

2.4.3 小麥淀粉糊透明度的測定 淀粉糊的透明度取決于淀粉的種類和品種,直鏈淀粉的含量對透光率也有一定的影響。以透光率表示淀粉糊的透明度,透光率越高,糊的透明度也越好[6]。

在 620nm波長下測得小麥淀粉糊的透光率如表5。

表5 小麥淀粉糊的透光率

表 5中數(shù)據(jù)顯示,小麥淀粉糊的透光率較低,而只有高透明度在面制品的生產(chǎn)中才具有一定的潛在利用價值。相比較可看出,三種粉路中,3M下粉路的小麥淀粉糊的透光率最低,1T下的透光率最高,而3M下的直鏈淀粉含量最高,1T下的直鏈淀粉含量最低。由透光率及直鏈淀粉的含量可推斷,小麥淀粉中直鏈淀粉含量越高,透光率就越低。

2.4.4 小麥淀粉糊凍融穩(wěn)定性的測定 冷凍食品的淀粉糊,需要在低溫下冷凍或者經(jīng)過多次的冷凍、融化,若淀粉糊的凍融穩(wěn)定性不好,經(jīng)冷凍和重新融化后,膠體結(jié)構(gòu)被破壞析出游離水分,使食品不能保持原有的質(zhì)構(gòu),影響食品的品質(zhì)[5,7]。因此,小麥淀粉糊的凍融穩(wěn)定性對其能否應(yīng)用于速凍食品很重要。淀粉糊的凍融穩(wěn)定性測定的結(jié)果見表 6。

表6 小麥淀粉的凍融穩(wěn)定性

表 6反映了 1T下、3M下、1Sf三種粉路小麥粉的淀粉糊經(jīng)過三次凍融周期后的析水情況。在 -20℃下,第一次凍融后 1T下的析水率比 3M下高出 6%,比1Sf高出 7%,而 3M下與1Sf只相差 1%;第二次凍融后 1T下的析水率比 3M下高出 3%,比 1Sf高出 6.2%,而 3M下比 1Sf高 3.2%;第三次凍融后 1T下的析水率比 3M下高出 2%,比 1Sf高出 4.8%,而 3M下比 1Sf高2.8%。由以上比較,三種粉路的小麥淀粉糊的凍融穩(wěn)定性相差不明顯,其中 1T下的凍融穩(wěn)定性稍差于3M下和 1Sf。但表 6中的數(shù)據(jù)總體顯示,小麥淀粉的凍融穩(wěn)定性較差,這正與速凍面制品在貯藏過程中易發(fā)生開裂等現(xiàn)象相關(guān),因此,冷凍面團(tuán)需要增加其它各種親水性物質(zhì)改善其特性。

3 結(jié)論

3.1 不同粉路小麥粉中的成分是有差異的。1T下的淀粉含量為 59.69%、蛋白質(zhì)含量為 11.75%、灰分為0.44%、水分含量為 13.11%;3M下的淀粉含量為60.44%、蛋白質(zhì)含量為 11.63%、灰分為 0.46%、水分含量為 14.24%;1Sf的淀粉含量為 63.29%、蛋白質(zhì)含量為 10.34%、灰分為 0.44%、水分含量為 15.00%。即在小麥胚乳結(jié)構(gòu)中,越接近皮層的部分,小麥粉中的淀粉含量越低,蛋白質(zhì)含量越高;越接近麥心的部位,淀粉含量越高,蛋白質(zhì)含量越低。渣磨粉的水分較高,心磨粉、尾磨粉的水分次之。

3.2 不同粉路小麥淀粉中的成分也有相應(yīng)的差異。1T下的淀粉含量為 93.51%、蛋白質(zhì)含量為 0.42%、灰分為 0.26%、水分含量為 5.68%、直鏈淀粉的含量為23.14%;3M下的淀粉含量為 94.00%、蛋白質(zhì)含量為0.46%、灰分為 0.31%、水分含量為 8.13%、直鏈淀粉的含量為 27.80%;1Sf的淀粉含量為 95.94%、蛋白質(zhì)含量為 0.32%、灰分為 0.23%、水分含量為 8.88%、直鏈淀粉的含量為 26.42%。在小麥胚乳中,越接近麥心部位,直鏈淀粉的含量越高。

3.3 不同粉路小麥淀粉的理化性質(zhì)也有一定的差異。小麥淀粉顆粒的粒徑分布呈正態(tài)分布,并且80%的顆粒粒徑分布在 5～50μm,三種粉路淀粉顆粒的大小順序?yàn)?3M下＞1Sf＞1T下。小麥淀粉的微分曲線均在 5～50μm區(qū)間出現(xiàn)一個峰。小麥淀粉隨溫度的升高,溶解度增大,膨脹力上升。小麥淀粉糊的透明度較高,尾磨系統(tǒng)的透明度高于心磨和渣磨系統(tǒng)的透明度,且有小麥淀粉的直鏈淀粉含量越高,其透光率就越低。小麥淀粉的凍融穩(wěn)定性較差。

[1]王光利,張薇,曹連甫,等 .小麥淀粉的研究進(jìn)展[J].種子, 2006,25(6)：51-54.

[2]陳志成 .面粉質(zhì)量和粒度對主食饅頭品質(zhì)影響機(jī)理的研究[J].糧食加工,2007,32(5)：19-22.

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[4]王肇慈 .糧油食品品質(zhì)分析[M].第二版 .北京：中國輕工業(yè)出版社,2000.

[5]曾潔,李新華,高海燕 .直鏈淀粉含量對玉米淀粉糊化性質(zhì)的影響[J].沈陽農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報,2006,37(5)：740-743.

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Properties of wheat flour and starch from different flour flow in wheatm illing system

YANG Yue1,2,CHEN Xiao-m ing1,＊
(1.School ofLife Science and Chemical Engineering,Huaiyin Institute of Technology,Huai’an 223001,China; 2.College of Food Science and Technology,Henan AgriculturalUniversity,Zhengzhou 450002,China)

Chem ica l comp onents and the p rop e rties of d iffe rent whea t flour(3M下、1Sf、1T下)and s ta rch we re inves tiga ted.The p hys icochem ica l p rop e rties we re de te rm ined inc lud ing g ranula r s ize d is tribution,solub ility and swe lling p owe r,as we ll as transp a rency,freeze s tab ility and othe rs.The results ind ica ted tha t whea t s ta rch flour from d iffe rent flour flow had d iffe rent p rop e rties.In the endosp e rm of whea t,the c lose r p a rt of the ke rne l hea rt,the highe r the s ta rch contentand the am ylose content,the lowe r the p rote in contentand the m ois ture content.D iffe rences in ash we re little.The s ize of s ta rch g ranule was3M下＞1Sf＞1T下,and g ranula r s ize d is tribution was norm a l.W ith the ris ing temp e ra ture,solub ility and swe lling p owe r inc reased.The transp a rency va lues we re high and the p rop e rties of freeze s tab ility we re p oor.

flour flow;whea t flour;s ta rch;p rop e rty

TS211.4+2

A

1002-0306(2010)03-0177-04

小麥?zhǔn)侨祟愂澄锏闹饕獊碓?世界上有 43個國家以小麥為主食,占世界總?cè)丝诘?35%[1]。小麥籽粒含有豐富的淀粉、較多的蛋白質(zhì)、少量的脂肪,還有多種礦質(zhì)元素和B族維生素。小麥由皮層和胚乳構(gòu)成,胚乳主要由淀粉和面筋蛋白組成[2],其中最主要的成分是淀粉,約占小麥粒重的 75%,是小麥籽粒胚乳的主要成分。小麥淀粉中含有 A淀粉和 B淀粉,A淀粉中主要是較大顆粒的圓形淀粉,平均粒徑10～35μm;B淀粉中主要為小顆粒的橢圓形淀粉,平均粒徑 1～10μm[3]。面粉生產(chǎn)的粉路一般分為皮磨、心磨、渣磨、尾磨系統(tǒng)。已有的研究表明,各系統(tǒng)面粉的性質(zhì)存在差異,同一系統(tǒng)面粉的性質(zhì)也有所不同[4]。這種差異是否與其所含淀粉的性質(zhì)有關(guān),這在國內(nèi)外研究很少。測定不同粉路面粉及其淀粉的性質(zhì),充分認(rèn)識其性質(zhì)與其它品質(zhì)指標(biāo)的關(guān)系,對指導(dǎo)不同出粉口面粉的合理組配以生產(chǎn)滿足不同要求的面粉具有十分重要。

2009-05-25 ＊通訊聯(lián)系人

楊月(1987-),女,碩士研究生,主要從事食品營養(yǎng)與質(zhì)量研究。