黃赟赟 王興國 張士康 金青哲 張海華 李大偉 朱躍進
(江南大學(xué)食品學(xué)院1,無錫 214122)
(中華全國供銷合作總社杭州茶葉研究院2,杭州 310016)
綠茶粉是將茶葉鮮葉原料加工成工業(yè)原料茶,再通過研磨工藝制成綠茶粉末[1],它保留了茶葉中絕大部分的茶多酚、咖啡堿、有機酸、芳香物質(zhì)、多種維生素、游離氨基酸、多糖、礦物質(zhì)和纖維素等營養(yǎng)成分和功效物質(zhì)。綠茶粉中咖啡堿具有良好的促消化作用,維生素類化合物能夠調(diào)節(jié)脂肪代謝,茶多酚可降血脂、清除人體自由基、延緩衰老,而茶氨酸則具有安神、抗疲勞、增強記憶的作用[2]。將綠色外觀和豐富內(nèi)質(zhì)兼具的綠茶粉應(yīng)用于焙烤產(chǎn)品,不僅可以在面團中引入茶葉的營養(yǎng)成分和功效物質(zhì),還可通過添加綠茶粉賦予小麥粉面團新的流變學(xué)特性[3]。
目前國內(nèi)外關(guān)于茶在烘焙食品中應(yīng)用的研究報道主要集中在茶粉對焙烤食品加工工藝[4-5]、加工品質(zhì)[6-7]的影響以及茶葉提取物對焙烤產(chǎn)品保藏期的影響[8-9]等,然而要將茶與烘焙食品更好地結(jié)合首先需要研究含茶面團的流變學(xué)性質(zhì)。面團的粉質(zhì)拉伸特性可以有效地反映面團的形成狀況以及面團在醒發(fā)過程中的變化[10]。盡管王彬等[11-12]對添加不同濃度綠茶粉的面團的粉質(zhì)拉伸特性進行了研究,并初步分析了綠茶粉的添加對面團流變學(xué)特性的影響原因,但其試驗選擇的添加量較小,且粒徑對面團流變特性的影響未有涉及。因此本試驗選擇在小麥粉中添加不同粒度的綠茶粉,系統(tǒng)全面地探索綠茶粉粒徑對小麥粉面團流變學(xué)特性的影響,為含茶焙烤產(chǎn)品的開發(fā)提供依據(jù)。
小麥粉(濕面筋23%;干基蛋白質(zhì)8.2 g/100 g):江蘇南順面粉有限公司;茶粉專用綠茶:中華全國供銷合作總社杭州茶葉研究院科研基地生產(chǎn)。
Farinograph-E型粉質(zhì)儀、Extensograph-E型拉伸儀、Glutograph-E電子式面筋測定儀:德國Brabender公司;S3500型粒度分析儀:美國microtrac公司;WK-800A高速藥物粉碎機:中國山東青州市精誠機械有限公司。
1.2.1 綠茶粉制備
將綠茶原料過8目和10目篩,取中間篩留部分為A;綠茶原料在高效藥物粉碎機中進行粉碎之后,過60目篩得B;綠茶原料經(jīng)石磨碾磨粉碎得C。
B、C樣品采用激光粒度分析儀測定體積粒徑MV(μm)。粒度分布 D10、D50、D90表征粉末的粒度狀態(tài)。D10表示粉末體細(xì)端的粒度指標(biāo);D50表示粉末的中值粒徑;D90表示粉末粗端的粒度指標(biāo)。
1.2.2 綠茶粉主要成分測定
葉綠素含量的測定采用丙酮比色法;茶多酚含量的測定采用GB/T 8313—2008法;茶多糖含量的測定采用蒽酮-硫酸法;游離氨基酸總量的測定采用 GB/T 8314—2002法。
1.2.3 粉質(zhì)及拉伸參數(shù)測定
在王彬等[11]、胡新中等[13]及本試驗前期不同綠茶粉添加量試驗的研究基礎(chǔ)上,選擇綠茶粉的添加量為 6 g/100 g,將粒徑分為別 2 000、200、20μm的綠茶粉添加到小麥粉中,分別按照GB/T 14614—2006和GB/T 14615—2006方法,采用300 g缽體,用布拉班德粉質(zhì)儀和拉伸儀測定面團的粉質(zhì)特性。
1.2.4 面筋強度測定
布拉班德Glutograph-E電子式面筋測定儀可以測量面筋的強度。測定時試樣置于兩盤之間的間隙,樣品在恒定剪切應(yīng)力的作用下偏轉(zhuǎn)而產(chǎn)生形變,由于面筋強度的差異,樣品被恒定剪切應(yīng)力拉伸而產(chǎn)生形變的程度有大有小,即下盤相對上盤的偏轉(zhuǎn)速度快慢不一,偏轉(zhuǎn)量(剪切偏轉(zhuǎn)角度)作為時間的函數(shù)被記錄下來,面團在扭力作用下的延伸程度反映面筋的強度。當(dāng)達到特定的偏轉(zhuǎn)程度時,撤消恒定外力,樣品由于自身的彈性而松弛回彈,記錄為回復(fù)值,反映面團的彈性。
分別將 2 000、200、20μm的綠茶粉按 6 g/100 g的量添加到小麥粉中,測定面團的面筋強度。
1.2.5 數(shù)據(jù)處理
采用SPSS 16.0軟件中ANOVA模塊的Duncan方法對數(shù)據(jù)進行差異顯著性分析。
2.1.1 綠茶粉主要成分
依據(jù)國標(biāo)測定綠茶粉中主要成分的含量,結(jié)果見表1。
表1 綠茶粉主要成分分析結(jié)果(干基,g/100 g)
茶葉蛋白中疏水性氨基酸能與小麥粉蛋白質(zhì)結(jié)合,一般茶葉蛋白含量為25%左右[2],該綠茶粉中蛋白質(zhì)含量較高,能夠影響小麥粉面團面筋的形成;綠茶粉中茶多酚、茶多糖、游離氨基酸都屬于親水性物質(zhì),這些親水性物質(zhì)可影響小麥粉面團的吸水率[14];葉綠素含量為0.663 g/100 g,使綠茶粉具有翠綠的色澤。
2.1.2 綠茶粉粒徑測定結(jié)果
原料A、B、C粒徑見表2。
表2 綠茶粉粒徑測定結(jié)果/μm
由表2可以看到,綠茶粉A、B的粒徑大于小麥粉粒徑,綠茶粉C的粒徑比小麥粉粒徑小。綠茶粉粒徑不同,其與小麥粉混合形成面團的過程中,其內(nèi)含成分的影響作用不同。
2.2.1 面團吸水率的變化
小麥粉的加工性能主要取決于蛋白質(zhì)、淀粉等,綠茶粉的添加改變了小麥粉原有的組成平衡。綠茶粉的粒徑對小麥粉面團吸水率的影響見圖1。
圖1 綠茶粉的粒徑對小麥粉面團吸水率的影響
由圖1可見,隨著綠茶粉粒徑的減小,面團的吸水率從59.7%增大到61.9%,比未添加全茶粉的面團高出3%以上,有研究表明綠茶粉中的親水性物質(zhì)如茶多糖、茶蛋白能影響面團吸水率[2,14],結(jié)合試驗結(jié)果可以推測茶多糖、茶蛋白可以增大面團的吸水率。另外,隨著綠茶粉粒徑的減小,在替代一定量的小麥粉加入面團后,在面輥的攪拌作用下茶多糖、茶蛋白更容易結(jié)合水分子,使面團的吸水率增加。
2.2.2 面團形成時間、穩(wěn)定時間的變化
綠茶粉的粒徑對小麥粉面團形成時間、穩(wěn)定時間的影響見圖2。
圖2 綠茶粉的粒徑對小麥粉面團形成時間、穩(wěn)定時間的影響
可以看出,添加綠茶粉的面團的形成時間和穩(wěn)定時間顯著高于空白面團樣品,且隨著綠茶粉粒徑的減小,小麥粉面團的形成時間和穩(wěn)定時間逐漸增大,這可能是因為茶葉中茶多酚與蛋白質(zhì)發(fā)生絡(luò)合反應(yīng)生成分子質(zhì)量較大的絡(luò)合物[15]。研究表明該絡(luò)合物可使茶面包產(chǎn)品的體積增大、結(jié)構(gòu)疏松[15],這進一步表明茶多酚與面筋蛋白的絡(luò)合物利于形成更大、結(jié)構(gòu)更強的面筋網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),表現(xiàn)為面團的形成時間和穩(wěn)定時間增大。綠茶粉的粒徑越小,茶多酚越容易與小麥蛋白質(zhì)接觸而相互作用形成絡(luò)合物,從而改善小麥面筋網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)[16-17],因此面團形成時間及穩(wěn)定時間增加;另外,小麥粉粒徑一般在80μm左右,當(dāng)添加粒徑為2 000μm和200μm的綠茶粉時,在面團攪拌過程中大粒徑的綠茶粉容易產(chǎn)生空間阻礙,影響面團面筋網(wǎng)絡(luò)的形成和穩(wěn)定,而粒徑為20 μm的綠茶粉在面團攪拌過程中很容易被包裹到面筋網(wǎng)絡(luò)空間中,對面筋網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的空間阻礙較小,因此添加粒徑為2 000、200μm綠茶粉的面團穩(wěn)定時間較短,粒徑為20μm的綠茶粉更利于提高面團的穩(wěn)定性。
2.3.1 面團拉伸曲線面積、拉伸比例的變化
綠茶粉的粒徑對面團拉伸曲線面積、拉伸比例的影響見圖3。
圖3 綠茶粉的粒徑對面團拉伸曲線面積、拉伸比例的影響
添加綠茶粉后,面團拉伸曲線面積大于空白面團。綠茶粉粒徑為20μm時拉伸曲線面積在相同醒發(fā)時間時最大,綠茶粉粒徑為2 000μm時拉伸曲線面積最小。面團拉伸曲線面積是指拉伸面團時所需要的能量,面積越大,能量越大。從不同粒徑的綠茶粉面團的粉質(zhì)參數(shù)分析中可以得到,粒徑越小,綠茶粉越容易均勻分布于面筋網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)中,綠茶粉中的茶多糖更容易與面筋蛋白作用進而緊密結(jié)合在一起,由此可增強小麥粉面筋的結(jié)構(gòu)[18],所以面團拉伸曲線面積增加,因此粒徑為20μm的綠茶粉對小麥粉面團加工性能的改善最大。
小麥粉中添加綠茶粉后面團拉伸比例增大,粒徑為20μm時拉伸比例在4~12左右,粒徑2 000 μm時拉伸比例在5~10左右。拉伸比例是拉伸阻力與延伸度的比值,是衡量面團拉伸阻力和延伸度之間平衡關(guān)系的一個指標(biāo),拉伸比例一般不超過5,添加不同粒徑綠茶粉的面團在醒發(fā)超過90 min時,拉伸比例都過大,此時的面團較硬,延伸性小,脆性大[19]。
2.3.2 面團拉伸阻力R50、延伸度的變化
綠茶粉粒徑對小麥粉面團拉伸阻力R50、延伸度的影響見圖4。
圖4 綠茶粉粒徑對小麥粉面團拉伸阻力R50、延伸度的影響
可見,添加綠茶粉的面團在不同醒發(fā)時間時拉伸阻力R50大于空白樣品,延伸度小于空白樣品。添加綠茶粉的面團中,經(jīng)過不同醒發(fā)時間,粒徑為20 μm時面團拉伸阻力最大;隨著綠茶粉粒徑的減小,醒發(fā)45 min時,面團拉伸阻力從482 BU增大到645 BU,延伸度從95 mm增大到131 mm,醒發(fā)90 min時,面團拉伸阻力從701 BU增大到999 BU,延伸度從74 mm增大到96 mm,醒發(fā)135 min時,面團拉伸阻力從792 BU增大到978 BU,延伸度幾乎不變化;可見隨著醒發(fā)時間的增加,含綠茶粉的面團拉伸阻力R50及延伸度變化幅度減小。拉伸阻力R50表示面團的強度和筋度,粒徑為20μm時面團拉伸阻力R50大說明粒徑為20μm的綠茶粉對面筋有增效作用;延伸度表示面團的延展性和收縮性[19],分析數(shù)據(jù)可以看出添加綠茶粉后面團延伸度略有下降,面團的彈性減小。
測得面團的面筋曲線圖如圖5。
圖5 綠茶粉粒徑對小麥粉面團面筋強度的影響
由圖5可以看出,在小麥粉中添加不同粒徑的綠茶粉的面團與空白樣品相比抗扭力增大,筋度增強。綠茶粉粒徑為20μm時,面團抗扭阻力增幅最大,綠茶粉粒徑為2 000μm時,面團抗扭阻力較小,延伸性好;具體表現(xiàn)為用相同的力扭轉(zhuǎn)面團,未添加綠茶粉的面團最容易斷裂,而添加粒徑為20μm綠茶粉的面團可扭轉(zhuǎn)的幅度最大,這說明綠茶粉粒徑越小對面團筋力的增強效果越大。
綠茶粉以6 g/100 g添加到小麥粉中會一定程度上影響面團的流變學(xué)特性,整體表現(xiàn)為各粒徑綠茶粉添加到小麥粉中得到的面團,其吸水率增大,面團形成時間≥4.7 min,面團穩(wěn)定時間≥17.8 min;面團醒發(fā)過程中,面團拉伸曲線面積、拉伸比例、拉伸阻力增大,延伸度下降;各粒徑綠茶粉面團面筋強度顯著增大。這些結(jié)果說明綠茶粉有利于改善小麥粉面團的面筋網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),這樣的面團筋力強、韌性好,適合于生產(chǎn)對筋力要求較高的面包類產(chǎn)品。
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