井月欣 董海洲 吳 澎 劉傳富 郭玉秋

(山東農(nóng)業(yè)大學(xué)食品科學(xué)與工程學(xué)院，泰安 271018)

普通小麥淀粉含有20%～30%的直鏈淀粉和70%～80%的支鏈淀粉，如果小麥淀粉中不含直鏈淀粉或直鏈淀粉含量很低(<1%)，則稱其為全糯質(zhì)小麥[1]。自然界存在自然變異形成的糯性水稻、玉米、高粱等谷類作物，但不存在糯性小麥，糯性小麥?zhǔn)侨斯づ嘤?。Nakumara等[2]首次通過人工雜交的方式育成了糯小麥。糯小麥粉含有90%以上的支鏈淀粉和獨(dú)有的面筋蛋白，使面團(tuán)具有獨(dú)特的理化特性。一些學(xué)者研究表明單一的糯小麥粉并不適合制作面包、饅頭、面條等主食品，而在普通小麥粉中加入適當(dāng)?shù)呐葱←湻劭梢蕴岣呙鏃l、饅頭、面包和餃子皮的品質(zhì)，不同食品配粉的適宜比不同[3-4]。

與糯米粉相比，糯小麥粉不僅含有獨(dú)特的面筋蛋白且制作的糯粉團(tuán)的黏性小。目前市場上全糯性食品都是以糯米粉為原料制作的，其原料單一，食品中蛋白質(zhì)含量低，特別是缺乏人體必需氨基酸之一的賴氨酸，且制作的食品黏性較大，不利于消化，而糯小麥粉可以彌補(bǔ)糯米粉的以上缺陷。因此將糯小麥開發(fā)為傳統(tǒng)糯米的替代品具有重要意義。目前，國內(nèi)外研究多集中于糯小麥淀粉的吸水性、膨脹特性、糊化特性及糯小麥粉與普通小麥粉混合后的品質(zhì)特性等方面[5-7],而對于糯小麥粉物化性質(zhì)的研究較少。本試驗(yàn)比較了白糯小麥粉與糯米粉物化特性的差異，旨在為白糯小麥粉在糯性食品中的應(yīng)用奠定一定的理論基礎(chǔ)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

白糯小麥(N120027)：2011年山東農(nóng)業(yè)大學(xué)研制；普通小麥粉(特一粉)：山東泰安面粉廠；糯米粉：市售，過100目篩；α-淀粉酶：酶活力2 000 U/g；葡萄糖淀粉酶：酶活力120 000 U/g。

1.2 主要儀器與設(shè)備

臺式高速離心機(jī)(TG 1650-WS系列)：上海盧湘儀離心機(jī)儀器有限公司；紫外可見分光光度計：北京普析通用儀器有限責(zé)任公司；RVA-Eritm黏度分析儀：瑞典波通儀器公司；JMFB70X30型實(shí)驗(yàn)室小麥磨粉機(jī)：國家糧食儲備局成都糧食儲藏科學(xué)研究所；DSC-200PC差示掃描熱量儀：耐馳科學(xué)儀器商貿(mào)上海有限公司。

1.3 試驗(yàn)方法

白糯小麥制粉的工藝流程：白糯小麥→篩選→潤麥→磨粉→白糯小麥粉。

1.3.1 主要成分的測定

水分含量的測定：烘箱干燥法，參照GB/T 12087—2008烘箱法測定；粗蛋白含量的測定：參照GB 5009.5—2010凱氏定氮法《食品中蛋白質(zhì)的測定》；粗淀粉含量的測定：參照GB/T 5009.9—1985的方法；粗脂肪的測定：參照GB/T 5009.6—2003 索氏抽提法《食品中脂肪的測定》；灰分的測定：550 ℃灼燒法，參照GB/T 5505—2008《糧油檢驗(yàn) 灰分測定方法》。

1.3.2 白糯小麥粉與糯米粉溶解度和膨脹度的測定[8]

精確稱取1 g(以無水物計，干基質(zhì)量)粉放入帶塞有刻度的離心管中，加水定容成50 mL，在恒溫水浴鍋上分別在50、60、70、80、90 ℃下振蕩加熱30 min后，以3 000 r /min離心20 min，將上清液水浴蒸干，于105 ℃下繼續(xù)烘干至恒重，得到被溶解淀粉量，稱重(A/g) ，由離心管中的膨脹淀粉質(zhì)量(P/g)，計算其膨脹度。

溶解度=(A/1)×100%

膨脹度/g/g=P/(1-A)

1.3.3 白糯小麥粉與糯米粉糊化特性的測定

按照GB/T 24853—2010的方法，利用快速黏度分析儀測定白糯小麥粉與糯米粉的的糊化特性。

1.3.4 白糯小麥粉與糯米粉糊透明度及其穩(wěn)定性的測定[9]

稱取一定量的樣品配成0.5%的淀粉乳，取50 mL于100 mL燒杯中，置沸水浴中加熱，攪拌15 min并保持淀粉糊體積，冷卻至25 ℃和4 ℃，搖勻后，用分光光度計進(jìn)行測定(以蒸餾水作參比，在650 nm波長下測定糊的透光率)。將2種溫度的樣品分別放24、48、72 h后再測定其透光率。

1.3.5 白糯小麥粉和糯米粉持水性能的測定

參照AACC方法56-20略有改進(jìn)，稱取干重0.3 g的樣品置于預(yù)先稱好的離心管A(g)中，加入蒸餾水30 mL，分別在室溫(25 ℃)和加溫到70、80、90 ℃恒溫水浴鍋內(nèi)攪拌1 h后，以3 000 r/min離心20 min，傾去上清液后稱重B(g)，來計算持水能力。

1.3.6 白糯小麥粉與糯米粉消化性的測定[10]

稱取500 mg樣品(干基) 放入具塞試管中，加入25 mg瓜爾豆膠混勻，加入 30 mL pH 5.2的醋酸鹽緩沖溶液，混勻，沸水浴30 min，冷卻至37 ℃，置于37 ℃恒溫?fù)u床上平衡10 min(200 r/min)，加入4 mL豬胰α一淀粉酶(290 U/mL) 和 1 mL葡萄糖淀粉酶(2 500 U/mL)，水解20、120 min，取樣1 mL,加入10 mL的66%乙醇滅酶，離心，取上清液，采用DNS法測定葡萄糖含量：取 2 mL樣品液，加入 1.5 mL DNS混勻，沸水浴5 min，冷卻3 min，補(bǔ)足水分至20 mL，以蒸餾水為空白對照，540 nm波長下測各管的吸光度。

標(biāo)準(zhǔn)曲線的繪制：準(zhǔn)確稱取80 ℃烘干至恒重的分析純葡萄糖100 mg，用蒸餾水配制成1 mg/mL的葡萄糖標(biāo)準(zhǔn)溶液，取7個具塞刻度試管，分別加入0、0.2、0.4、0.6、0.8、1.0、1.2 mL的葡萄糖標(biāo)準(zhǔn)溶液，2.0、1.8、1.6、1.4、1.2、1.0、0.8 mL蒸餾水和1.5 mL的DNS試劑，配成不同葡萄糖含量的反應(yīng)液，在沸水浴中加熱準(zhǔn)確5 min，冷至室溫后，加入蒸餾水至具塞試管刻度25 mL處，搖勻后于540 nm下測定其吸光度，用不含葡萄糖標(biāo)準(zhǔn)液的空白管做空白，以葡萄糖的含量為橫坐標(biāo)，吸光度為縱坐標(biāo)繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線。試驗(yàn)確定的回歸方程：y=0.572 6x-0.005 8，R2=0.997 2，式中x為葡萄糖含量/mg。

淀粉的消化性能通過快消化性淀粉(RDS)，慢消化性淀粉(SDS)和抗性淀粉(RS)來表征，采用下列公式計算：

RDS=[(G20-FG)×0.9/TS]×100%

SDS=[(G120-G20)×0.9/TS]×100%

RS=1-(RDS+SDS)

式中：G20為酶水解20 min后的總葡萄糖含量/mg；TS為樣品中總淀粉含量/mg；FG為酶水解處理前樣品中葡萄糖含量/mg；G120為酶水解120 min后的總葡萄糖含量/mg。

1.3.7 白糯小麥粉與糯米粉凍融穩(wěn)定性的測定

準(zhǔn)確稱取樣品3.00 g，加蒸餾水50 mL，配成6%的淀粉乳，在沸水浴中加熱糊化30 min，冷卻至室溫。取定量倒入塑料離心管中，加蓋置于-18～-20 ℃冰箱內(nèi)冷卻，24 h后取出，室溫下自然解凍，然后在3 000 r/min條件下離心20 min，棄去上清液(若無水析出則反復(fù)凍融，直至有水析出)，稱取沉淀物質(zhì)量，計算析水率。

析水率=(糊質(zhì)量-沉淀物質(zhì)量)/糊質(zhì)量×100%

1.3.8 白糯小麥粉與糯米粉糊化回生特性的測定[11]

用耐馳鋁坩堝稱取5.0 mg左右的樣品(精確到0.1 mg)，按1∶2的比例用注射儀分別加入不同量的去離子水，密封后置于4 ℃冰箱中隔夜平衡。用差示掃描熱量儀進(jìn)行測定，掃描溫度為20～100 ℃，掃描速率為10 ℃/min。糊化后的樣品存于4 ℃冰箱中分別在1、3、5、7、14 d進(jìn)行同上的溫度掃描。每個樣品至少為2個平行樣，結(jié)果取平均值?；厣?DR)的計算公式為：DR=ΔH/ΔH糊×100%。

1.4 數(shù)據(jù)處理

采用Excel和SPSS 13.0進(jìn)行統(tǒng)計分析。

2 結(jié)果與討論

2.1 白糯小麥粉、普通小麥粉和糯米粉的主要化學(xué)成分

由表1 可以看出，白糯小麥粉、普通小麥粉和糯米粉的基本組成含量差異顯著。與普通小麥粉相比，白糯小麥粉中脂肪、蛋白質(zhì)和灰分含量較低，而淀粉含量較高。與糯米粉相比，白糯小麥粉中脂肪、蛋白質(zhì)和灰分含量較高，而淀粉含量較低。

表1 白糯小麥粉、普通小麥粉和糯米粉的主要化學(xué)成分/%

注：同列不同字母表示差異顯著(P<0.05)。下同。

2.2 白糯小麥粉、普通小麥粉和糯米粉溶解度與溶脹度的比較

從圖1可以看出，白糯小麥粉、普通小麥粉和糯米粉的溶解度隨溫度的升高而增加，這是由于液態(tài)水通過氫鍵締合在一起，締合度比較低，溫度升高單分子態(tài)水的比例就會增多，參與水合的淀粉分子數(shù)量增加[12]。在相同溫度時，普通小麥粉的溶解度都明顯低于白糯小麥粉和糯米粉。溫度低于60 ℃時，白糯小麥粉的溶解度小于糯米粉的溶解度，可能是因?yàn)榘着葱←湻壑宣溎z蛋白和麥谷蛋白吸水形成的面筋網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)阻礙了淀粉的溶出。溫度高于60 ℃時，白糯小麥粉的溶解度大于糯米粉的溶解度。從圖2可以看出，白糯小麥粉、普通小麥粉和糯米粉的膨脹度都隨溫度的改變而有較大變化，表現(xiàn)在隨溫度升高而增加，且普通小麥粉的膨脹度明顯低于白糯小麥粉和糯米粉。這可能是由于白糯小麥粉和糯米粉中直鏈淀粉含量低，使淀粉膨脹特性發(fā)生變化所致。

圖1 白糯小麥粉、普通小麥粉和糯米粉溶解性的比較

圖2 白糯小麥粉、普通小麥粉和糯米粉膨脹度的比較

2.3 白糯小麥粉、普通小麥粉與糯米粉的糊化特性的測定

由表2可以看出，白糯小麥粉與普通小麥粉和糯米粉的糊化性質(zhì)存在著明顯差異。與普通小麥粉相比，白糯小麥粉有較高的峰值黏度、崩解值和較低的谷黏度、終黏度、回生值、糊化時間和糊化溫度，說明與普通小麥相比，白糯小麥粉的抗剪切和耐熱性能差，冷卻后形成黏糊和凝膠的能力差，水結(jié)合能力和抗老化性強(qiáng)，易糊化。與糯米粉相比，白糯小麥粉有較低的峰值黏度、谷黏度、崩解值、終黏度、回生值、糊化時間，說明白糯小麥粉的水結(jié)合能力差，衰減速度慢、程度小，抗剪切和耐熱性能強(qiáng)，冷卻后形成黏糊和凝膠的能力差，抗老化性較強(qiáng)。白糯小麥粉的糊化溫度比糯米粉高，可能是由于白糯小麥粉的分子質(zhì)量比糯米粉大得多，導(dǎo)致糊化溫度比糯米粉高。

表2 白糯小麥粉、普通小麥粉與糯米粉糊化特性的比較

表3 白糯小麥粉、普通小麥粉與糯米粉糊透明度的比較/%

2.4 粉糊透明度及其穩(wěn)定性

表3可以看出，在4 ℃和25 ℃下白糯小麥粉的透明度均明顯低于糯米粉，而高于普通小麥粉，可能是由于白糯小麥粉、普通小麥粉和糯米粉中淀粉的水合能力不同，從而影響了淀粉的膨潤和糊化。放置過程中，白糯小麥粉、普通小麥粉和糯米粉糊的透明度均降低，是由于放置過程中淀粉發(fā)生老化，糊液中形成的交聯(lián)網(wǎng)和凝膠束對光線的反射造成的。因此與普通小麥粉和糯米粉相比，白糯小麥粉穩(wěn)定性較好。

2.5 白糯小麥粉、普通小麥粉與糯米粉持水能力的比較

從圖3中可以看出，室溫下白糯小麥粉、普通小麥粉和糯米粉的持水能力差異不大，高溫下，白糯小麥粉的持水能力高于普通小麥粉而低于糯米粉，分析其原因是白糯小麥粉、普通小麥粉和糯米粉中支鏈淀粉含量和內(nèi)部分子結(jié)構(gòu)不同所致。三者的持水能力都隨溫度的升高而增大，高溫下持水能力增高是因?yàn)楦邷厥沟矸凼ソY(jié)晶性，水分子更多地滲入到微結(jié)晶附近，淀粉分子實(shí)現(xiàn)自由水合，因此造成持水能力的增加。

圖3 白糯小麥粉、普通小麥粉和糯米粉的持水能力

2.6 白糯小麥粉與糯米粉凍融穩(wěn)定性的研究

由圖4可以看出，隨著凍融次數(shù)的增加，白糯小麥粉、普通小麥粉和糯米粉的析水率都逐漸增加，是因?yàn)榉磸?fù)的凍融循環(huán)能夠促使淀粉的回生和大冰晶的形成，形成的冰晶對淀粉膠體結(jié)構(gòu)造成破壞，使更多的水離析出來[13-14]。普通小麥粉在第1次解凍后有水析出，而白糯小麥粉和糯米粉在第2次冷凍解凍后有水析出。冷凍解凍相同次數(shù)下，白糯小麥粉的析水率遠(yuǎn)低于普通小麥粉和糯米粉的析水率。因此白糯小麥粉的凍融穩(wěn)定性比普通小麥粉和糯米粉好。

圖4 白糯小麥粉、普通小麥粉與糯米粉凍融穩(wěn)定性

2.7 白糯小麥粉與糯米粉消化性分析

由表4可以看出，白糯小麥粉、普通小麥粉和糯米粉的消化性淀粉含量差異較大，與普通小麥粉相比，白糯小麥粉的RDS含量較低，SDS、RS含量較高，說明白糯小麥粉比普通小麥粉難消化。與糯米粉相比，白糯小麥粉的RDS、SDS含量較高，RS含量較低。說明白糯小麥粉比糯米粉易消化。

表4 白糯小麥粉與糯米粉中消化性淀粉的含量/%

2.8 白糯小麥粉、普通小麥粉與糯米粉糊化、回生參數(shù)研究

從表5可以看出白糯小麥粉、普通小麥粉與糯米粉相轉(zhuǎn)變過程中的起始溫度T0，峰值溫度Tp，結(jié)束溫度Tc以及熱焓ΔH等熱力學(xué)參數(shù)變化趨勢。糊化過程中，白糯小麥粉的T0、Tc、Tp值和熱焓值ΔH都分別大于普通小麥粉和糯米粉的T0、Tc、Tp值和熱焓值ΔH，可能是因?yàn)榘着葱←湻鄣念w粒結(jié)晶度(35.2%)大于普通小麥粉(22.4%)和糯米粉(19.7%)的顆粒結(jié)晶度?；厣^程中，普通小麥粉在第1天就檢測到回生現(xiàn)象，而白糯小麥粉和糯米粉在第1、3天均未檢測到回生現(xiàn)象，在相同天數(shù)下，白糯小麥粉的回生程度顯著小于普通小麥粉和糯米粉的回生程度，說明與普通小麥粉和糯米粉相比，白糯小麥粉回生緩慢，抗老化性強(qiáng)。

3 結(jié)論

3.1 白糯小麥粉、普通小麥粉與糯米粉的膨脹度都隨著溫度的升高呈遞增趨勢，高溫下，白糯小麥粉的膨脹度較普通小麥粉和糯米粉高，而持水能力和透明度比普通小麥粉高，而比糯米粉低。

3.2 白糯小麥粉、普通小麥粉與糯米粉的糊化參數(shù)有較大的差異，糯米粉的峰值黏度、谷黏度，終黏度高。而白糯小麥粉的谷黏度和回生值小，冷卻后形成黏糊和凝膠的能力差，抗老化能力較高。

3.3 白糯小麥粉中的快消化淀粉、慢消化淀粉含量遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于糯米粉，抗性淀粉含量比糯米粉低，說明白糯小麥粉較糯米粉易消化。而白糯小麥粉的快消化淀粉含量遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于普通小麥，慢消化淀粉和抗消化淀粉的含量高于普通小麥粉，說明白糯小麥粉與普通小麥粉相比，難消化。與普通小麥粉和糯米粉相比，白糯小麥粉凍融穩(wěn)定性好、回生緩慢，抗老化性強(qiáng)。

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