趙　雷， 胡卓炎， 劉國(guó)琴， 李　冰,3， 李　琳,3,*

(1.華南農(nóng)業(yè)大學(xué)食品學(xué)院，廣州 510642; 2.華南理工大學(xué)輕工與食品學(xué)院，廣州 510640; 3.廣東省天然產(chǎn)物綠色加工與產(chǎn)品安全重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，廣州 510640)

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凍融對(duì)面筋蛋白結(jié)構(gòu)及面粉粉質(zhì)特性的影響

趙雷1， 胡卓炎1， 劉國(guó)琴2， 李冰2,3， 李琳2,3,*

(1.華南農(nóng)業(yè)大學(xué)食品學(xué)院，廣州 510642; 2.華南理工大學(xué)輕工與食品學(xué)院，廣州 510640; 3.廣東省天然產(chǎn)物綠色加工與產(chǎn)品安全重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，廣州 510640)

探討凍融(以10 d作為一個(gè)凍融周期，在每個(gè)凍融周期的第5天，將冷凍在-18 ℃的樣品升溫至0 ℃，并在此溫度下保持12 h后降溫至-18 ℃繼續(xù)凍融)對(duì)小麥面筋蛋白分子結(jié)構(gòu)、自由氨基、自由巰基及粉質(zhì)特性的影響.研究發(fā)現(xiàn)，隨著凍融時(shí)間的延長(zhǎng)，I(0)值(散射角度為0時(shí)散射強(qiáng)度)呈現(xiàn)下降趨勢(shì)，尤其是凍融前60 d，I(0)由原樣品的2.75×105下降到1.75×105，說(shuō)明面筋蛋白的相對(duì)分子質(zhì)量隨著凍融時(shí)間的延長(zhǎng)而降低.在凍融過(guò)程中自由氨基含量沒(méi)有變化，而自由巰基含量上升，表明面筋蛋白相對(duì)分子質(zhì)量下降的原因是由于二硫鍵斷裂使得高聚物發(fā)生了解聚現(xiàn)象.添加凍融后面筋蛋白的粉質(zhì)特性高于未添加的樣品，而相對(duì)分子質(zhì)量的下降對(duì)面粉粉質(zhì)特性的影響表現(xiàn)在穩(wěn)定時(shí)間和衰減時(shí)間上，而隨著凍融時(shí)間延長(zhǎng)其粉質(zhì)特性呈現(xiàn)下降趨勢(shì)，且與面筋蛋白的平均相對(duì)分子質(zhì)量呈正相關(guān).

凍融; 面筋蛋白; 相對(duì)分子質(zhì)量; 粉質(zhì)特征

近年來(lái)，隨著冷凍面制品的發(fā)展，逐漸出現(xiàn)一些行業(yè)共性問(wèn)題：凍融過(guò)程中面團(tuán)的流變性能與網(wǎng)絡(luò)的強(qiáng)度隨時(shí)間的延長(zhǎng)發(fā)生下降，導(dǎo)致產(chǎn)品的質(zhì)構(gòu)特性下降[1-3].冷凍面團(tuán)的品質(zhì)很大程度上取決于面筋蛋白的特性，在面包焙烤中，面包的體積和延伸性能與面筋蛋白中高分子亞基(HWM-GS)的含量成正相關(guān)[4-5];在加工面團(tuán)時(shí)，面團(tuán)的質(zhì)構(gòu)特性取決于其所含的面筋蛋白相對(duì)分子質(zhì)量的大小及其分布[6-7].因此，探討凍融過(guò)程中面筋蛋白分子的結(jié)構(gòu)對(duì)于研究?jī)鋈诤螽a(chǎn)品品質(zhì)的變化有重要意義.

對(duì)于小麥制品，可通過(guò)測(cè)定面團(tuán)的流變學(xué)特性來(lái)表征其加工特性品質(zhì).采用微量摻粉實(shí)驗(yàn)用以探討蛋白質(zhì)和食品膠等添加物對(duì)加工品流變學(xué)特性的影響，面團(tuán)所具有的耐揉和特性可以通過(guò)其形成時(shí)間、穩(wěn)定時(shí)間、帶寬和弱化度等用以表征[8-9].而小角X射線散射(SAXS)在研究高分子結(jié)構(gòu)領(lǐng)域運(yùn)用的范圍十分寬廣.通過(guò)對(duì)散射圖或散射曲線的計(jì)算和分析可以推導(dǎo)相對(duì)分子質(zhì)量的大小、微觀結(jié)構(gòu)的形狀、分布及分子鏈的構(gòu)象等[10-11].

因此，將面筋蛋白置于凍融的環(huán)境中，模擬產(chǎn)品在加工運(yùn)輸過(guò)程中不可避免產(chǎn)生的溫度波動(dòng)，擬采用SAXS表征面筋蛋白分子結(jié)構(gòu)的變化，并利用微量摻粉實(shí)驗(yàn)探討凍融后面筋蛋白對(duì)面團(tuán)粉質(zhì)特性的影響.在研究面團(tuán)流變特性規(guī)律的基礎(chǔ)上，探討凍融后面筋蛋白的添加對(duì)面團(tuán)流變學(xué)特性的影響機(jī)理，進(jìn)而為冷凍后面制品品質(zhì)的研究提供理論依據(jù).

1　研究方法

1.1實(shí)驗(yàn)材料

材料與試劑：高筋粉、中筋粉，廣州南方面粉廠提供(加拿大硬紅冬麥)；牛血清白蛋白(BSA)，美國(guó)Sigma公司；氯化鈉、碘化鉀、乙酸、乙二酸四乙酸四鈉、十二烷基硫酸鈉(SDS)、二硫二硝基苯甲酸等均為國(guó)產(chǎn)的分析純.

1.2面筋蛋白的提取及凍融實(shí)驗(yàn)

采用面筋洗滌儀(JJJM54S，上海嘉定糧油)進(jìn)行高筋粉的和面與面筋蛋白的洗滌.分別采用質(zhì)量分?jǐn)?shù)5%的氯化鈉溶液洗除球蛋白與淀粉，蒸餾水洗除清蛋白和剩余的氯化鈉.用碘-碘化鉀溶液確定淀粉是否被去除完全.將洗滌后的樣品在60 000 r/min離心10 min.最終樣品的水分為(60±1)%.

將離心后的樣品放置于-80 ℃的冰箱中速凍4 h，速凍后鋁盒封存，在溫度為(-18±1)℃的冰箱中凍融，以10 d作為一個(gè)凍融的周期，其中包括在凍融第5 天時(shí)，將樣品升溫至0℃，保持12 h，后繼續(xù)降溫至-18 ℃為一個(gè)周期.在一個(gè)完整的凍融周期后，第0、30、60、90和120 天分別取樣.將取出的樣品立即冷凍干燥，粉碎，過(guò)篩后在干燥皿中保存.

1.3面筋蛋白溶液的制備

取0.5 g樣品溶于50 mL 500 mmol/L乙酸溶液中，磁力攪拌24 h.將溶解后的樣品超聲處理15 s，12 500 r/min離心30 min，取其上清液測(cè)定其中蛋白質(zhì)的含量，稀釋至8 g/L待測(cè).

1.4SAXS測(cè)定方法

將樣品放置于光源X射線散射站測(cè)試.X射線發(fā)射器包含了X射線管(PANalytical)，其電子能量為40 kV，平均電子束強(qiáng)度為50 mA.單一的原始光源(Cu-Kα)，入射X射線的波長(zhǎng)為λ=0.154 2 nm.樣品置于真空半透明毛細(xì)管狀的樣品器中，溫度控制26.0 ℃，樣品到成像板的距離為261.2 nm，測(cè)定時(shí)間為30 min.利用SAXS 數(shù)據(jù)分析軟件(Perkin Elmer, USA)，將初始散射曲線轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的散射強(qiáng)度q(q= 4πsinθ/λ, 2θ為散射角)與散射矢量的關(guān)系曲線I(q).所有的散射數(shù)據(jù)都經(jīng)過(guò)扣除背景、歸一化處理.

1.5自由巰基含量(SH)的測(cè)定方法

1 mL(質(zhì)量濃度為3 g/L)蛋白溶液與1.0 mL pH6.5、0.05 mol/L磷酸鈉緩沖液混合后，加入100 μL的二硫二硝基苯甲酸(DTNB)，靜置45 min，在412 nm測(cè)定吸光值.以谷胱甘肽(0～0.10 μmol)為校正曲線計(jì)算得到自由巰基含量[12].其中磷酸鈉緩沖液含有體積分?jǐn)?shù)2.0%SDS、3.0 mol/L尿素、1.0 mmol/L 乙二酸四乙酸四鈉.

1.6微量摻粉測(cè)定方法

微量摻粉采用Micro-dough LAB粉質(zhì)儀，在中筋粉中加入4%質(zhì)量分?jǐn)?shù)的面筋蛋白，空白對(duì)照組為添加了對(duì)照品的面筋蛋白.在摻粉實(shí)驗(yàn)中添加63.5%(質(zhì)量分?jǐn)?shù))的水，混合時(shí)間和揉混時(shí)間分別設(shè)定為2 min和15 min.從粉質(zhì)曲線上得到樣品的形成時(shí)間、穩(wěn)定時(shí)間、弱化度等參數(shù).每組實(shí)驗(yàn)重復(fù)3次，取其均值.

1.7數(shù)據(jù)處理

取3次重復(fù)實(shí)驗(yàn)的均值，采用SPSS16.0軟件進(jìn)行Duncan′s新復(fù)極差檢驗(yàn)(P<0.05)，評(píng)價(jià)樣品平均值之間的差異顯著性，采用OriginPro8.0作圖.

2　結(jié)果與討論

2.1凍融過(guò)程中面筋蛋白相對(duì)分子質(zhì)量的變化

凍融后面筋蛋白在不同凍融時(shí)間下會(huì)有不同的散射曲線(圖1).面筋蛋白溶液質(zhì)量濃度為8 g/L，q和I分別代表散射矢量和強(qiáng)度.從圖1可以明顯的看出，當(dāng)散射強(qiáng)度q值在0.09～0.10 nm-1附近時(shí)，面筋蛋白溶液散射曲線中都出現(xiàn)了一個(gè)較為尖銳的峰(圖中虛線方框內(nèi)所示).根據(jù)高分子稀溶液理論，選取一種良溶劑，在較低質(zhì)量濃度下，高分子的分子鏈充分伸展，可以忽略溶劑對(duì)分子鏈以及分子鏈間相互作用的影響.因此，采用500 mmol/L乙酸溶液，在蛋白質(zhì)質(zhì)量濃度為8 g/L的狀態(tài)下，其在低q區(qū)域區(qū)域內(nèi)出現(xiàn)了尖銳的峰值，說(shuō)明此溶劑為良溶劑，可以忽略其對(duì)蛋白溶液中分子鏈的影響及分子鏈間的相互作用，在此溶液中計(jì)算出的蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)更加具有客觀真實(shí)性[13-15].

圖1　凍融時(shí)間對(duì)面筋蛋散射曲線的影響

Figure 1Effect of frozen-thaw cyclic storage time on the scattering curve of gluten

圖2　凍融后面筋蛋白的Guinier散射曲線

Figure 2Guinier plots of scattering curves of gluten from different frozen-thaw cyclic storage time

根據(jù)I(0)的公式計(jì)算得到不同凍融時(shí)間后面筋蛋白溶液的I(0)(圖3).其中I(0)值隨著凍融時(shí)間的增加而呈現(xiàn)明顯的下降趨勢(shì)，說(shuō)明在凍融過(guò)程中，蛋白質(zhì)的平均相對(duì)分子質(zhì)量隨著凍融時(shí)間的延長(zhǎng)而下降.在前60 d的凍融過(guò)程中，I(0)下降的速度相對(duì)較快，由原樣品的2.75×105下降到30 d后的2.0×105，而60 d之后只有1.75×105，說(shuō)明在凍融條件下較短的貯藏時(shí)間對(duì)面筋蛋白的相對(duì)分子質(zhì)量的影響較大；當(dāng)繼續(xù)延長(zhǎng)凍融時(shí)間，發(fā)現(xiàn)其I(0)值沒(méi)有明顯的變化.主要原因?yàn)閮鋈谶^(guò)程中溫度波動(dòng)顯著(-18 ℃上升至0 ℃后繼續(xù)降低到-18 ℃)，穿越了最大冰晶體的生成區(qū)，更容易重結(jié)晶現(xiàn)象.而在此過(guò)程中產(chǎn)生了大量水分的遷移，對(duì)蛋白造成物理?yè)p傷，導(dǎo)致面筋蛋白網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)出現(xiàn)一定數(shù)量的無(wú)規(guī)則孔洞，這種機(jī)械作用造成了面筋蛋白結(jié)構(gòu)的變化[18]，在圖3中表現(xiàn)為面筋蛋白相對(duì)分子質(zhì)量的下降.眾所周知，面筋蛋白是自然界發(fā)現(xiàn)的相對(duì)分子質(zhì)量最大的蛋白質(zhì)[3]，其分布較寬，而I(0)值表征的是其平均相對(duì)分子質(zhì)量，而凍融對(duì)于面筋蛋白相對(duì)相對(duì)分子質(zhì)量分布的影響還需進(jìn)一步的研究.

圖3　凍融時(shí)間對(duì)面筋蛋白溶液I(0)的影響

Figure 3Effect of the frozen-thaw cyclic storage on theI(0) of the gluten solution

2.2凍融過(guò)程中面筋蛋白自由氨基含量的變化

SAXS實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)面筋蛋白平均相對(duì)分子質(zhì)量在凍融過(guò)程中下降明顯，分析其主要原因：首先有可能是肽鍵的斷裂，其次也可能是二硫鍵的斷裂.研究發(fā)現(xiàn)水洗后的面筋蛋白中含有一定量具有活性的蛋白水解酶類(lèi)(Azocaseinase與Haemoglobinase)，研究[19]表明,一般實(shí)驗(yàn)室采用NaCl(0.1 mol/L)溶液和水制備的面筋蛋白，其含有一定量的蛋白水解酶，且活性可以達(dá)到原面粉中的90%以上.為了避免蛋白水解酶對(duì)凍融過(guò)程中面筋蛋白相對(duì)分子量變化的影響，在樣品制備及轉(zhuǎn)移過(guò)程中采用冰浴，保持溫度不超過(guò)5 ℃，并測(cè)定其自由氨基的變化，觀察是否存在蛋白水解酶的作用.為排除活性蛋白水解酶對(duì)本實(shí)驗(yàn)的影響，在樣品的溶解和前處理過(guò)程中，維持環(huán)境的低溫狀態(tài)(低于5 ℃).圖4可見(jiàn)，未經(jīng)凍融前樣品中自由氨基為51.25 mmol/L，經(jīng)過(guò)凍融后，其自由氨基含量幾乎沒(méi)有變化(P>0.05).表明，在低溫狀態(tài)抑制蛋白水解酶的活性，消除了蛋白酶的水解導(dǎo)致肽鏈的斷裂.因此，面筋蛋白相對(duì)分子量的下降主要是由于面筋蛋白在凍融過(guò)程中溫度的波動(dòng)造成的.

圖4　凍融后面筋蛋白自由氨基含量的變化

Figure 4Effect of frozen-thaw cyclic storage time on the free amino groups content of the gluten

2.3凍融對(duì)面筋蛋白自由SH含量的影響

面筋蛋白自由SH含量隨著凍融時(shí)間的變化而變化(圖5).隨著凍融時(shí)間的延長(zhǎng)，自由SH的含量在呈現(xiàn)上次的趨勢(shì).在前60天的凍融過(guò)程中，自由SH的含量明顯增加，原樣品中自由SH含量為9.8 μmol/L，凍融30 d后，自由SH含量上升至11.2 μmol/L (P<0.05)，當(dāng)凍融達(dá)到60天時(shí)，自由SH增大至12.7 μmol/L(P<0.05)；而繼續(xù)延長(zhǎng)凍融時(shí)間，自由SH含量也會(huì)上升，但是上升速率相對(duì)較慢，凍融90 d時(shí)，自由SH含量為13.3 μmol/L，而凍融120 d的面筋蛋白所含SH含量與90d相近，13.8 μmol/L.結(jié)合圖3可以發(fā)現(xiàn)，在凍融30 d和60 d后，面筋蛋白平均相對(duì)分子質(zhì)量與原面筋蛋白相比都有明顯的下降，表明在凍融過(guò)程中，相對(duì)較短時(shí)間(60 d)內(nèi)產(chǎn)生大量的重結(jié)晶現(xiàn)象，這種物理作用破壞分子間二硫鍵，使體系中自由SH含量的上升，造成了分子部分解聚，相對(duì)分子質(zhì)量下降.而當(dāng)凍融時(shí)間達(dá)到90 d和120 d時(shí)，發(fā)現(xiàn)面筋蛋白相對(duì)分子質(zhì)量很接近，但是自由SH含量卻會(huì)繼續(xù)上升，表明這部分自由SH含量主要來(lái)自于分子內(nèi)二硫鍵斷裂，而分子內(nèi)二硫鍵斷裂不會(huì)導(dǎo)致分子解聚，因此，在凍融后期(90 d到120 d)SH含量升高，但是其相對(duì)分子質(zhì)量減少并不明顯.

圖5　凍融后面筋蛋白SH含量的變化

Figure 5Effect of frozen-thaw cyclic storage time on the SH content of the gluten

研究[21]發(fā)現(xiàn)，在面團(tuán)揉混的過(guò)程中，所含的面筋蛋白大聚合體也會(huì)發(fā)生二硫鍵的斷裂，尤其是一些由較弱的麥谷蛋白亞基聚合而成的，在揉混的物理作用下分解成低聚物和二聚物.同時(shí)也有報(bào)道顯示，具有低分子質(zhì)量的谷蛋白亞基(B型)和高分子量的亞基在較強(qiáng)物理作用下都有可能會(huì)發(fā)生明顯的解聚現(xiàn)象[21-23].因此在凍融過(guò)程中，劇烈的溫度波動(dòng)發(fā)生大量水分遷移和重結(jié)晶，產(chǎn)生巨大的物理機(jī)械作用使得面筋蛋白承受了激烈的物理擠壓，導(dǎo)致蛋白分子之間發(fā)生相互作用，使蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)發(fā)生改變，尤其是對(duì)于一些電子云密度分布不均勻的二硫鍵產(chǎn)生影響，從而導(dǎo)致其鍵合作用發(fā)生弱化；同時(shí)在凍融過(guò)程中存在著氧氣與樣品接觸，從而使其二硫鍵氧化，最終使部分二硫鍵發(fā)生斷裂，其中分子間二硫鍵斷裂致使面筋蛋白平均相對(duì)分子量下降.這與面團(tuán)揉混過(guò)程中二硫鍵斷裂的機(jī)理類(lèi)似.2.4添加凍融的面筋蛋白后面粉粉質(zhì)特性的變化

添加不同的面筋蛋白會(huì)對(duì)面粉粉質(zhì)特性有所影響，由表1可見(jiàn)，將不同凍融時(shí)間后的面筋蛋白摻入中筋粉中進(jìn)行粉質(zhì)實(shí)驗(yàn)，提升了面粉中蛋白質(zhì)含量，對(duì)于面團(tuán)的空間結(jié)構(gòu)發(fā)生了重要的轉(zhuǎn)變，其主要參數(shù)發(fā)生了顯著變化.首先，當(dāng)中筋粉中添加對(duì)照樣品的面筋蛋白(無(wú)處理原蛋白)后，與無(wú)任何添加的面粉相比，形成時(shí)間、穩(wěn)定時(shí)間和衰減時(shí)間均發(fā)生了一定的延長(zhǎng)，形成時(shí)間從0.6 min增長(zhǎng)至1.0 min，其中穩(wěn)定時(shí)間和衰減時(shí)間延長(zhǎng)較為顯著，分別從3.1 min和3.0 min增長(zhǎng)至12.8 min與13.4 min.在揉混過(guò)程中，粉質(zhì)的形成時(shí)間主要與形成網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的面筋蛋白的含量有關(guān).而與無(wú)添加物的樣品相比，添加對(duì)照樣品后中面筋蛋白的含量相對(duì)增加，但增加量不超過(guò)4%，表明形成時(shí)間延長(zhǎng)并不明顯.而在揉混過(guò)程中穩(wěn)定時(shí)間和衰減時(shí)間不僅與添加的面筋蛋白的含量有關(guān)，而且與其結(jié)構(gòu)亦有密切的關(guān)聯(lián).在本實(shí)驗(yàn)中面筋蛋白來(lái)自于加拿大硬紅麥粉，其功能特性相對(duì)較好，能夠形成緊密的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，將其添加到面粉中后，在揉混過(guò)程中，有助于形成相對(duì)穩(wěn)定和均勻的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，增強(qiáng)其對(duì)淀粉、水分和CO2的束縛能力，增強(qiáng)其流變學(xué)性質(zhì)，使面團(tuán)可以承受較大的機(jī)械作用.同時(shí)發(fā)現(xiàn)其弱化度從100 BU下降至30 BU，帶寬從55 BU增長(zhǎng)至80 BU，進(jìn)一步說(shuō)明其改善了面團(tuán)流變學(xué)的性質(zhì)，從而增強(qiáng)其機(jī)械強(qiáng)度.換言之，對(duì)照樣面筋蛋白的添加可以顯著提高粉質(zhì)的特性.

在中筋粉中添加凍融后的面筋蛋白，粉質(zhì)特性發(fā)生顯著的變化.與對(duì)照樣相比，粉質(zhì)特性都有一定程度的下降，但是卻要高于無(wú)添加的樣品.隨著添加物面筋蛋白凍融時(shí)間的延長(zhǎng)，其面粉的粉質(zhì)特性呈現(xiàn)下降的趨勢(shì)(表1).這說(shuō)明，面筋蛋白的加入，增強(qiáng)了面團(tuán)中網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，從而提升面團(tuán)的流變學(xué)性質(zhì)與機(jī)械性能.但是隨著添加的面筋蛋白凍融時(shí)間的延長(zhǎng)，其面團(tuán)的粉質(zhì)特性也發(fā)生下降，根據(jù)上文的研究結(jié)果，面筋蛋白二硫鍵和平均相對(duì)分子質(zhì)量都隨著凍融時(shí)間的延長(zhǎng)而下降，而二硫鍵和相對(duì)分子質(zhì)量對(duì)面筋蛋白的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的形成起到十分重要的作用，其隨凍融時(shí)間下降而導(dǎo)致面筋蛋白結(jié)構(gòu)的弱化，從而引起其粉質(zhì)特性的下降.綜上所述，添加物面筋蛋白是主導(dǎo)受體面粉的粉質(zhì)特性的主要因素，而其自身的結(jié)構(gòu)與功能特性與粉質(zhì)的特性關(guān)聯(lián)密切，粉質(zhì)的特性與其所含面筋蛋白相對(duì)分子質(zhì)量大小及分子內(nèi)二硫鍵的數(shù)目成正相關(guān).此外，如表1所示，隨著添加物面筋蛋白凍融時(shí)間的延長(zhǎng)，其粉質(zhì)的弱化度與單寬分別呈現(xiàn)上升和降低的趨勢(shì)，同樣顯示了面團(tuán)的流變學(xué)性質(zhì)與機(jī)械性能受到凍融后面筋蛋白的影響，與穩(wěn)定時(shí)間和衰減時(shí)間的結(jié)果相一致.

表1　添加凍融的面筋蛋白后對(duì)面粉粉質(zhì)特性的影響

注：同列中不同上標(biāo)字母顯示顯著性(P<0.05).

3　結(jié)論

當(dāng)面筋蛋白溶解在500 mmol/L的乙酸溶液中質(zhì)量濃度為8 g/L時(shí)，蛋白質(zhì)在溶液中完全伸展，符合高分子溶液理論.面筋的平均相對(duì)分子質(zhì)量隨著凍融時(shí)間的延長(zhǎng)呈現(xiàn)下降趨勢(shì).凍融后面筋蛋白中自由氨基含量幾乎沒(méi)有變化，而自由巰基含量上升，凍融過(guò)程中分子間二硫鍵的斷裂導(dǎo)致面筋蛋白相對(duì)分子量下降.將凍融前及凍融后的面筋蛋白添加于中筋粉后，可以明顯地改善面團(tuán)的流變學(xué)性質(zhì).但是，面團(tuán)的流變學(xué)特性隨著添加物面筋蛋白凍融時(shí)間的延長(zhǎng)而下降，添加物面筋蛋白主導(dǎo)了受體面粉的粉質(zhì)特性.同樣，添加物面筋蛋白的平均相對(duì)分子質(zhì)量、分子間二硫鍵的數(shù)量與粉質(zhì)特性成正相關(guān).

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【中文責(zé)編：成文英文責(zé)編：李海航】

Effects of Frozen-Thaw Cyclic Storage on the Molecular Structure ofHydrated Gluten and Farinograph Properties of the Dough

ZHAO Lei1, HU Zhuoyan1, LIU Guoqin2, LI Bing2,3, LI Lin2，3*

(1. College of Food Science, South China Agricultural University, Guangzhou 510642, China; 2. College of Light Industry and Food Sciences, South China University of Technology, Guangzhou 510641, China; 3. Guangdong Province Key Laboratory for Green Processing of Natural Products and Product, Guangzhou 510640, China)

In this study, the effects of frozen-thaw cycles (frozen at -18 ℃ with cycling to 0 ℃ for 12 h and then back to -18 ℃ per 10 days) on molecular structure, free amino groups content, free sulfhydryl groups and farinograph properties of gluten were studied by small-angle X-ray scattering (SAXS) and Micro-dough LAB mixer. The results showed that during the frozen-thaw cycles theI(0) of gluten proteins decreased with the increase in freeze-thaw cycles, especially in the first 60 days storage, the value ofI(0) (the scattered intensity implies at zero angle) decreased from 2.75×105for control to 1.75×105for the gluten stored for 60 days, which implies relative molecular mass dropping. The free amino group content changed only slightly, and the free sulphydryl group content increased, indicating that the depolymerisation of the gluten during freeze-thaw cycling was due to the breakage of disulphide bonds. The farinograph properties of the dough added gluten which after the storage was higher than the one without gluten. The farinograph properties of dough deteriorated with added the frozen stored gluten, especially in the stability time and development time, which related to the relative molecular mass of the additive of the gluten. This suggests that the relative molecular mass and the molecular chain were the decisive factors influencing the quality of the dough for frozen storage.

frozen-thaw cycles storage; gluten; relative molecular mass; farinograph properties

2015-12-15 《華南師范大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版)》網(wǎng)址：http://journal.scnu.edu.cn/n

國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目(31301412、31130042)；國(guó)家科技支撐計(jì)劃項(xiàng)目(2012BAD37B01); 廣東省自然科學(xué)基金項(xiàng)目(S2013040014403); 廣東省科技計(jì)劃項(xiàng)目(2015A020209143)

李琳，教授，Email: felinli@scut.edu.cn.

TS213

A

1000-5463(2016)03-0122-06