《膳食纖維對面團(tuán)特性的影響分析綜述》4200字

膳食纖維對面團(tuán)特性的影響分析綜述目錄TOC\o"1-2"\h\u18964膳食纖維對面團(tuán)特性的影響分析綜述 188981.1面團(tuán)的形成與結(jié)構(gòu) 1298331.2對面團(tuán)面筋網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的影響 2212361.3對面團(tuán)流變學(xué)特性的影響 2181461.3.1對面團(tuán)粉質(zhì)特性的影響 3241181.3.2對面團(tuán)拉伸特性的影響 473751.4對面團(tuán)發(fā)酵程度的影響 4310971.5對面團(tuán)熱機(jī)械學(xué)特性的影響 51.1面團(tuán)的形成與結(jié)構(gòu)面團(tuán)的生成是一種由面筋逐步建立的過程，構(gòu)成面筋的主要是兩種蛋白質(zhì)：麥醇溶蛋白質(zhì)和麥谷蛋白質(zhì)。這兩種蛋白質(zhì)各有作用，一種可以充分增強(qiáng)它的粘合力，另一種則強(qiáng)化了它的穩(wěn)定性和拉伸阻力。麥醇溶蛋白一般是從單原子形態(tài)出現(xiàn)的，而麥谷蛋白則是由二硫鍵和交聯(lián)的亞基而形成。除此以外，面筋蛋白質(zhì)之間還產(chǎn)生了非常強(qiáng)大的氫鍵、疏水性的作用。而這些物質(zhì)對于促使面筋的凝聚，以及保持面團(tuán)硬度和韌性等方面都起了非常關(guān)鍵的作用。面團(tuán)的成形流程是一種復(fù)雜的變化[1]。在這個階段中，面筋蛋白質(zhì)不但和水分進(jìn)行了溶劑的相互作用，同時在其它諸多要素的影響下，會產(chǎn)生有序的空隙網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，這兩個方面的相互作用使其產(chǎn)生了延伸性和彈力。從攪拌階段起,面筋蛋白質(zhì)之間便產(chǎn)生了膠體化學(xué)轉(zhuǎn)變。首先麥谷蛋白先吸濕脹潤，接著麥醇溶蛋白又逐步吸濕脹潤。此時由于吸水性不多，水化效應(yīng)只在蛋白質(zhì)外層的親水性基團(tuán)完成，面筋則沒有在該階段產(chǎn)生。但隨著不斷地攪動，水分子就彌散于蛋白質(zhì)膠狀各個鏈的所有極性基團(tuán)上且產(chǎn)生了溶劑化效應(yīng)，把蛋白質(zhì)膠團(tuán)表層的可溶性顆粒洗脫了下來，使之與蛋白質(zhì)膠狀之間達(dá)到溶化狀況。水化效應(yīng)由蛋白質(zhì)膠體內(nèi)可溶性成分水解，從而形成的內(nèi)部滲透力差，將導(dǎo)致大量水分子彌散入膠體內(nèi)，直到內(nèi)部滲透壓均衡時停止。最后在面筋蛋白外層生成有疏水性區(qū)域的凝聚體，在里面產(chǎn)生親水性能區(qū)域，并保持了滲透的大部分水分。該過程中可以很明顯地感受到面團(tuán)的逐漸軟化，黏性漸弱，但體積逐漸膨脹,且韌性增加。如果使用過量，則面團(tuán)表層就會產(chǎn)生游離水浸濕的現(xiàn)象，面團(tuán)很快又會恢復(fù)了原有的黏性。1.2對面團(tuán)面筋網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的影響有科學(xué)研究結(jié)果證實，膳食纖維對面筋網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的影響具有兩面性。一方面，增加麥麩膳食纖維相當(dāng)于稀釋了小麥面粉中蛋白質(zhì)濃度[2]，使面團(tuán)中面筋蛋白質(zhì)的濃度也相應(yīng)地降低，這樣不利于面團(tuán)產(chǎn)生面筋網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，但同樣在纖維間易產(chǎn)生微纖絲構(gòu)造，從而打破了淀粉-蛋白構(gòu)造[3]的膳食纖維膨脹所導(dǎo)致空氣阻塞，也將影響面筋網(wǎng)絡(luò)的完全延伸最后導(dǎo)致面團(tuán)質(zhì)量的降低、面團(tuán)也會隨之變軟塌陷[4]，如面團(tuán)韌性的變壞、結(jié)構(gòu)粗糙[5]。但小麥麩膳食纖維中所含的阿拉伯膠、酸式果膠、半乳糖和甘露聚糖等，也可以通過主鏈與氫鍵作用等非共價鍵構(gòu)成連續(xù)性的、帶有足夠黏彈性的三維凝膠材料網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，以改善面制品的質(zhì)量[6]，膳食纖維中的酚酸活性雙鍵可與小麥粉蛋白質(zhì)融合成更大分子的網(wǎng)絡(luò)組織[7]，而膳食纖維的高持水性能也可以使面筋網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的得以維持[8]。Huang等[9]人認(rèn)為，麥麩膳食纖維的加入有助于提高面團(tuán)的吸水性，拉長了面片成形時間，可以提高了面片的拉伸比，并能和面團(tuán)中所含的少量酸產(chǎn)生協(xié)同效應(yīng)，以提高了面筋網(wǎng)絡(luò)。同時，Perez-jimenez等人[10]科學(xué)研究結(jié)果表明，加入了麥麩膳食纖維的面團(tuán)會在焙烤流程中麥麩膳食纖維與面筋蛋白等產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)，成為一個膳食纖維-蛋白質(zhì)-美拉德反應(yīng)產(chǎn)物-多酚(DF-protein-MRPpolyphenols)的復(fù)雜系統(tǒng)，而這個系統(tǒng)也有助于面筋網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定。1.3對面團(tuán)流變學(xué)特性的影響膳食纖維本身沒有很大的營養(yǎng)價值，人們通過食物攝取進(jìn)入到腸道之后，它自身的成份和特點因難以降解而無法被人體吸收，不過由于其具有較強(qiáng)的持水性，所以當(dāng)面團(tuán)中添加是膳食纖維后，會發(fā)生比較大的變化，最直接的就是改變了面團(tuán)的流變體性質(zhì)，從而讓其更富有彈性和粘性，面團(tuán)流變學(xué)特性是在面團(tuán)形成過程中和面團(tuán)形成后反映出來的一系列理化特性，包括粉質(zhì)特性和拉伸特性等指標(biāo)。由于面團(tuán)的流變學(xué)特性直接影響面包烘焙質(zhì)量以及各種食物制作質(zhì)量,在眾多反映面包質(zhì)量的特性指標(biāo)中，面團(tuán)流變學(xué)特性是最直觀、最精確的指標(biāo)。在規(guī)定范圍內(nèi)，面團(tuán)成型時間長、保持時間較久和吸水性高的面團(tuán)，都可以制造出較好質(zhì)量的面包產(chǎn)品。經(jīng)宋歡等人經(jīng)過實驗證明[11]一方面膳食纖維的加入能夠在一定程度上改善面團(tuán)的加工特性，因它可減少生成時間、增長保持持續(xù)時間，降低了面團(tuán)的弱化率，因此有利于食品加熱的完成；但在另一方面它也嚴(yán)重危害了面團(tuán)的伸展特點，因加入使面團(tuán)的延伸性能降低，但抗拉力度卻普遍提高，粉力也隨著加入膳食纖維的總量的提高而降低，從而嚴(yán)重危害到了相應(yīng)主食成品的生產(chǎn)。從總體情況來看，膳食纖維的加入量[12]會對面團(tuán)流變學(xué)性能產(chǎn)生負(fù)面的影響居多。它對面團(tuán)流變學(xué)性能的負(fù)面影響隨著膳食纖維加入量的增加而上升，但在較少加入量的情況下(7-8%)，對面團(tuán)的流變特性能負(fù)面影響相對較小，當(dāng)用它作營養(yǎng)強(qiáng)化劑進(jìn)行主餐食品生產(chǎn)時，還應(yīng)該加以適當(dāng)調(diào)整。1.3.1對面團(tuán)粉質(zhì)特性的影響面團(tuán)的粉質(zhì)特性[13]主要是由基于原料揉捏和耐磨的機(jī)理設(shè)計的粉狀品質(zhì)測定儀來衡量的，通過粉體品質(zhì)圖可以得到吸水性能、面團(tuán)的成形時間、穩(wěn)定時間、弱化程度等指標(biāo)。1.3.1.1對面團(tuán)吸水性能的影響吸水性能主要由蛋清濃度和淀粉破碎率決定。蛋白質(zhì)含量較高、淀粉破碎率高的面團(tuán)吸水性能也比較高。高吸水性能能夠增大面包的容積，從而普遍提高了面包的品質(zhì)。而面團(tuán)的生成時間和保持時間都反映了面筋的強(qiáng)度，面團(tuán)生成持續(xù)時間越長，面筋越強(qiáng)，面包的體積就越大。面團(tuán)的吸水性也受那些親水性較弱的纖維的作用而不斷增加[14]。之所以會出現(xiàn)這種情況，主要在于膳食纖維它具備極強(qiáng)的鎖水性特征，那些不容易溶于水的膳食纖維其保水性也更高。1.3.1.2對面團(tuán)成形時間及面團(tuán)穩(wěn)定性的影響面團(tuán)形成的時間受諸多因素的影響，面筋蛋白是對其影響比較大的一個方面。正常情況下，如果面團(tuán)中的面筋蛋白成份越大，含有的數(shù)量越高，那么整個面團(tuán)形成的時間就會由此大大地延后。王崇崇等［15］提出了他們的觀點，如果將面粉中加入麩皮，那么加水和成面團(tuán)后其形成的時間會因加入量的增大而減少。分析產(chǎn)生這種情況的原因，主要是加入的膳食纖維會跟面團(tuán)中的面筋蛋白互相爭搶加進(jìn)來的水分，由于膳食纖維的親水性更強(qiáng)，可以優(yōu)先與水結(jié)合，這就使得面團(tuán)形成的時間大幅度拉長。也有科學(xué)研究發(fā)現(xiàn)，當(dāng)米糠不溶性膳食纖維加入面團(tuán)后，對水吸收速率降低，且加入量越大，形成時間也更長。據(jù)周建勇［16］等人證明了由于香菇纖維量的增加，面團(tuán)的形成時間也隨之增加；面團(tuán)的穩(wěn)定狀態(tài)，通常隨著膳食纖維加入數(shù)量的變化而改變；當(dāng)膳食纖維含量在百分之四至百分之十五左右時，面團(tuán)的穩(wěn)定并沒有逐漸增大的趨向。劉寧等人[17］在研究中發(fā)現(xiàn)如果不斷增加麥麩的數(shù)量，面團(tuán)的穩(wěn)定性一開始會因麥麩數(shù)量的不斷增加而增強(qiáng)，隨著時間的不斷延長，又會出現(xiàn)穩(wěn)定性減弱的情況。黃蓮燕［18］等人的研究成果表明，如果不斷向面團(tuán)中添加燕麥麩皮，會不斷降低面團(tuán)的穩(wěn)定性，這與上面的那位學(xué)者得出來的結(jié)論不相同。產(chǎn)生這種情況的原因，主要在于兩人添加的膳食纖維并不完全一致。膳食纖維對于面團(tuán)特性的影響在國外早就有了比較全面和深入的研究，Doxastakisa[19]用來進(jìn)行驗證的流程是：根據(jù)實驗要求，先準(zhǔn)備一定的豆粉和黑玉米，在實驗開始時，將之全面添加進(jìn)面粉中，然后進(jìn)行測試，這種做法既增長了面團(tuán)形成時間，又降低了面團(tuán)穩(wěn)定的時間，不過當(dāng)最后對此實驗進(jìn)行總結(jié)時，發(fā)現(xiàn)只有將豆末加入面粉中后，才能讓面團(tuán)增加質(zhì)量。Sudha[20]等則重點添加了富含纖維谷糠類物品，因為其具備較強(qiáng)的吸水性，所以才極大地提高了面團(tuán)中水含量，同時如果加入更多富含纖維的物質(zhì)，反而會讓面團(tuán)的穩(wěn)定持續(xù)時間減少百分之五十左右。Piteira[21]在實驗中通過加大麥片膳食纖維的添加量，最后引發(fā)了面團(tuán)的劣變,因而麥片膳食纖維不適宜作為填充劑加入到面團(tuán)中；同時其實驗結(jié)果還證實了,在面團(tuán)中添加的豌豆纖維超過20%后，面團(tuán)的性質(zhì)并沒有發(fā)生非常大的改變，從而證明了[13]豌豆纖維的可用性。總之在面團(tuán)形成過程中，添加數(shù)量較少的膳食纖維，可以通過面團(tuán)和膳食纖維雙方的共同作用，讓其穩(wěn)定性得到加強(qiáng)，但是膳食纖維如果加入的量過大，反而會產(chǎn)生一些不利的影響。1.3.2對面團(tuán)拉伸特性的影響從面團(tuán)自身的構(gòu)成成分看，它在形成過程中越穩(wěn)定，那得到的面團(tuán)的柔韌性也就越強(qiáng)。有關(guān)學(xué)者在研究中發(fā)現(xiàn)，面團(tuán)的穩(wěn)定時間與其柔韌性成正比關(guān)系，穩(wěn)定時間如果不斷延長，那韌性也會相應(yīng)的大幅度增強(qiáng)。但同時膳食纖維的加入可能會導(dǎo)致面團(tuán)面筋結(jié)構(gòu)疏松，進(jìn)而膳食纖維可以強(qiáng)化面團(tuán)的抵抗性和降低面團(tuán)的延展性。面筋蛋白主要由醇溶蛋白和麥谷蛋白兩種蛋白質(zhì)組成，分別決定著面筋的延伸度和抗拉伸阻力。隨著膳食纖維添加量的增加，拉伸距離不斷減小，面團(tuán)的延伸性下降，可能是因為在面團(tuán)醒發(fā)過程中與提供彈性的麥谷蛋白和提供黏性的麥膠蛋白相互作用，改變了面團(tuán)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，影響了面團(tuán)的拉伸特性，同時膳食纖維的添加會對面團(tuán)中的蛋白質(zhì)起到稀釋作用[22]，進(jìn)一步影響面筋的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，總體降低了面團(tuán)的延伸性。1.4對面團(tuán)發(fā)酵程度的影響面團(tuán)是面包烘烤及其他發(fā)酵食品加工的基本物料，因此面團(tuán)產(chǎn)品質(zhì)量的優(yōu)劣也直接影響關(guān)系到其成品質(zhì)量的優(yōu)劣。但對于發(fā)酵食品，盡管面團(tuán)的一些物理品質(zhì)確實與其流變學(xué)特征緊密相聯(lián)系，但僅靠流變學(xué)特征來評判面團(tuán)的質(zhì)量還是不足的，其發(fā)酵特性也是一個重要因數(shù)。面團(tuán)發(fā)酵作用的實質(zhì)是在各類酶的共同影響下，使各類多糖和雙糖轉(zhuǎn)變?yōu)閱翁?，然后再?jīng)過酵母的發(fā)酵功能而轉(zhuǎn)變?yōu)镃O2（它使面坯擴(kuò)張），影響面團(tuán)發(fā)酵功能的原因一般是酵母的產(chǎn)氣功能和面團(tuán)的持氣性兩個重要相關(guān)方面，這兩個相關(guān)方面必須配合，一方面，面團(tuán)的持氣特性保持正常才能保障酵母的正常發(fā)酵，另一方面，酵母的產(chǎn)氣性能則保障面筋的充分?jǐn)U展和面團(tuán)的充分?jǐn)U張。通過對面團(tuán)在發(fā)酵功能流程中容積和產(chǎn)氣力的計算，了解了各類膳食纖維成分的加入對酵母產(chǎn)氣特性和面團(tuán)持氣特性的影響。膳食纖維雖然在總體上來講提高了發(fā)酵時期的產(chǎn)氣力，但顯示出了較不足的耐性，特別在發(fā)酵后期，原因是膳食纖維的加入抑制了面筋網(wǎng)絡(luò)的生成，從而減弱了面團(tuán)的持氣特性，使其在發(fā)酵流程中體積逐漸變小，在添加量超過百分之七時的體現(xiàn)尤為突出。在面團(tuán)