□ 鮑正國 江蘇省鹽城市鹽都區(qū)糧油工業(yè)管理辦公室
面筋是一種植物性蛋白質(zhì),由麥膠蛋白質(zhì)和麥谷蛋白質(zhì)組成。將面粉加入適量水、少許食鹽,攪勻上勁,形成面團(tuán),稍后用清水反復(fù)搓洗,把面團(tuán)中的活粉和其他雜質(zhì)全部洗掉,剩下的即是面筋。小麥的品質(zhì)與面筋吸水量之間有非常大的相關(guān)性,評價(jià)小麥品質(zhì)時(shí),小面面筋吸水量是很關(guān)鍵的一項(xiàng)指標(biāo)。
面筋的本質(zhì)是小麥中的膠體混合蛋白質(zhì),主要有谷膠蛋白和小麥谷蛋白兩種(下文簡稱為面筋蛋白)。面筋蛋白雖然不溶于水,但蛋白質(zhì)之間可以通過水分子形成水鍵而鏈接,形成不穩(wěn)定的鏈。這種蛋白鏈本身會(huì)折疊成密實(shí)的質(zhì)團(tuán),但彼此之間以及小麥谷蛋白間鍵的作用力都很弱,蛋白質(zhì)可以相對移動(dòng)。面筋蛋白的這種性質(zhì)是導(dǎo)致面團(tuán)加水后形成“糊”的主要原因[1]。
而當(dāng)面筋蛋白去水干燥時(shí),小麥谷蛋白是長鏈螺的旋氨基酸聚合物,中段彎曲使整個(gè)分子形成馬蹄形,相似的氨基酸會(huì)形成較弱的臨時(shí)鍵(氫鍵和疏水性鍵)。于是小麥谷蛋白鏈會(huì)彼此首尾相連,幾百個(gè)小麥谷蛋白鏈結(jié)合成超長鏈,彎曲的螺旋狀長鏈容易與相鄰面筋蛋白的彎曲處相接觸而形成許多臨時(shí)化學(xué)鍵。這些螺旋狀蛋白質(zhì)最后交織形成一片綿延的網(wǎng)絡(luò),也就是面筋[2]。
這種鍵使得面筋蛋白可彼此束縛、交織成綿密的牢固網(wǎng)絡(luò),也讓小麥面團(tuán)制品具有爽脆的口感和可塑性。
隨著時(shí)間的流逝,面筋蛋白分子間的作用力會(huì)逐漸變得微弱,加上空氣中的水分會(huì)破壞面筋本身的臨時(shí)化學(xué)鍵,這就會(huì)導(dǎo)致面團(tuán)逐漸松弛。
綜上所述,小麥的品質(zhì)與面筋吸水量(指成品面筋在經(jīng)過處理形成干面筋后失去的水分質(zhì)量)有非常大的相關(guān)性。面筋吸水量決定了蛋白質(zhì)濃度與分子間的化學(xué)鍵強(qiáng)度,這些因素會(huì)直接影響小麥面團(tuán)制品的延伸性和彈性。面筋吸水量低則小麥面團(tuán)制品質(zhì)地易碎,面筋吸水量高則小麥面團(tuán)制品強(qiáng)度較低,制成的小麥面團(tuán)制品比較柔軟濕潤[3]。
目前我國規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)面筋吸水量測定方法有手洗法和儀器法兩種。
手洗法測定濕面筋,檢測手段落后,耗時(shí)長,工作強(qiáng)度大。消耗的洗滌液也較多,因此目前主要采用的方法為儀器法,本文研究的面筋吸水量測定指應(yīng)用儀器烘干法測定面筋吸水量。
筆者在實(shí)際工作中發(fā)現(xiàn),除小麥本身的特性外,還有很多因素會(huì)影響小面面筋吸水量,具體如下。
鹽分能大幅強(qiáng)化面筋網(wǎng)絡(luò),鈉離子帶正電,氯離子帶負(fù)電,兩種粒子會(huì)聚集在小麥谷蛋白帶電結(jié)構(gòu)附近,與蛋白帶電部位形成化學(xué)鍵。因此,檢測小麥面筋吸水量的過程中,一般選擇用鹽水洗滌制備面筋。但鹽分本身會(huì)對面筋吸水量產(chǎn)生很大影響,一般來說,加鹽后滲透壓提高,導(dǎo)致面筋結(jié)構(gòu)收縮,改變面筋中結(jié)合水和自由水的比例,從而使面筋結(jié)構(gòu)致密。
因此,每次配比洗滌用水和面粉時(shí)需要精確把握面粉、水分、鹽三者間的比例,保證精確。
小麥面粉中含有的某些成分也會(huì)對面團(tuán)的形成產(chǎn)生影響,進(jìn)而影響麥面筋吸水量的測定。
油脂可以和蛋白鏈上的疏水性氨基酸束縛在一起,使這類氨基酸無法與小麥蛋白形成強(qiáng)作用,從而弱化面筋強(qiáng)度,導(dǎo)致面筋吸水量降低。面團(tuán)中的酸堿成分能增加蛋白質(zhì)鏈所帶正電氨基酸的數(shù)量,強(qiáng)化蛋白鏈之間的互斥力,從而弱化面筋網(wǎng)絡(luò),使面筋吸水量減少。面團(tuán)中所含氧化物質(zhì)(成熟劑和改良劑)會(huì)提高面筋強(qiáng)度,增加面筋吸水量。糖分可稀釋蛋白質(zhì)密度,從而抑制面筋的生成,但對面筋吸水量的影響不明顯。
檢測時(shí),需要注意商品面粉中是否含有會(huì)影響面筋吸水量的成分,天然面粉應(yīng)和天然面粉比較,不宜和工業(yè)制備的商品面粉進(jìn)行對比。
溫度是影響面筋形成和面筋吸水量的一個(gè)重要因素,儀器檢測中的溫度因素主要是環(huán)境溫度和洗滌用水溫度,其中洗滌用水水溫影響較大,環(huán)境溫度影響較小。研究發(fā)現(xiàn),不同種類面粉的面筋吸水量會(huì)隨著溫度的升高而上升,但面筋吸水量上升的速率與溫度上升速率之間沒有明顯的相關(guān)性。當(dāng)溫度較低時(shí)(10 ~20 ℃),溫度對面筋吸水量的影響極大,但溫度較高時(shí)(40 ~60 ℃),影響則較小。
筆者認(rèn)為,溫度的上升對面筋的形成有促進(jìn)作用,在整個(gè)面筋的形成過程中,略高的溫度在促進(jìn)蛋白鍵形成的同時(shí),使蛋白間的化學(xué)鍵進(jìn)一步的穩(wěn)固。反之,低溫并不能促進(jìn)面筋的生成。一般來說,溫度低,面筋膨脹慢,面筋出率低,面筋吸水性差;溫度高,面筋網(wǎng)絡(luò)形成快,出率高,面筋吸水性好。
提高小麥面筋吸水量檢測精度,應(yīng)當(dāng)從人為操作因素和客觀因素兩個(gè)方面入手,具體建議如下。
面筋洗滌不干凈,含有較多的淀粉時(shí),面筋網(wǎng)絡(luò)細(xì)膩緊密,脫水不完全,面筋出率高,面筋吸水量亦增大。因此,在每次應(yīng)用儀器進(jìn)行面吸水量測定時(shí),必須仔細(xì)清潔儀器,使其干凈無污染,避免儀器內(nèi)的殘余污染改變待檢樣品性質(zhì),影響檢測結(jié)果的精確性。
筆者認(rèn)為,提高檢測人員的技能水平是提高檢測精度的最佳方法,檢測人員應(yīng)事先學(xué)習(xí)面筋檢測的全部流程和儀器操作方法,熟悉相關(guān)的技術(shù)原理和工藝原理。在實(shí)際操作中,應(yīng)當(dāng)認(rèn)真負(fù)責(zé),注重細(xì)節(jié),保障檢測結(jié)果的可靠性。
應(yīng)當(dāng)嚴(yán)格遵守相關(guān)作業(yè)區(qū)衛(wèi)生管理制度,規(guī)范檢測區(qū)、檢測儀器、入庫樣品的衛(wèi)生管理,保證檢測質(zhì)量。在檢測前,應(yīng)當(dāng)仔細(xì)檢查檢測儀器是否清潔,工作人員要佩戴一次性手套進(jìn)行操作,檢測后也要及時(shí)打掃衛(wèi)生。
儲(chǔ)備糧入庫前需要進(jìn)行儲(chǔ)存品質(zhì)檢驗(yàn),但又需要抓緊時(shí)間裝運(yùn)入庫??焖俜ň哂忻黠@的時(shí)間優(yōu)勢,能滿足快裝快運(yùn)的現(xiàn)場裝運(yùn)作業(yè)要求。時(shí)間緊迫時(shí),可用快速干燥法測定面筋吸水量,但需提前用烘箱干燥法對快速干燥法進(jìn)行校正,入庫過程中發(fā)現(xiàn)檢測結(jié)果可疑時(shí),應(yīng)該用烘箱干燥法進(jìn)行復(fù)核。
在小麥面筋吸水量檢測中,一直都存在檢測結(jié)果不夠精確,誤差較大的問題,這些問題與多種因素有關(guān),筆者根據(jù)自身工作經(jīng)驗(yàn)詳細(xì)敘述了影響面筋吸水量的主要因素,并提出了提高檢測精確度的方法,希望能同廣大檢驗(yàn)人員共同加強(qiáng)學(xué)習(xí)、探討和交流。