利用拉伸儀研究燕麥和小麥的面團(tuán)拉伸性
燕麥在北半球生長(zhǎng)區(qū)域位于北緯35°~60°，具有耐寒、抗旱、耐土地瘠薄、耐適度鹽堿等特點(diǎn)，適宜在美國(guó)、加拿大及我國(guó)西北部長(zhǎng)城沿線(xiàn)種植。其中內(nèi)蒙古地區(qū)的種植面積最大，占全國(guó)燕麥種植總面積的40%左右。燕麥?zhǔn)?種食療兼?zhèn)涞墓阮?lèi)作物。燕麥因其高含量的可溶性β-葡聚糖可降低膽固醇含量，防止心血管疾病，是美國(guó)FDA唯一認(rèn)證的功能性食物。燕麥的血糖指數(shù)為49%，遠(yuǎn)低于面粉(69% )、大米(72% )和玉米(82% )等主要糧食作物，燕麥中富含膳食纖維及抗氧化性物質(zhì)，從而使燕麥具有降血糖、降血脂、提高免疫能力、抑制脂質(zhì)氧化及延緩衰老等重要的生理功能。但是在國(guó)內(nèi)，燕麥?zhǔn)称飞形吹玫阶銐虻闹匾暫烷_(kāi)發(fā)。開(kāi)發(fā)高附加值的燕麥保健食品，不僅可滿(mǎn)足我國(guó)人民飲食結(jié)構(gòu)由溫飽型向保健型轉(zhuǎn)變時(shí)對(duì)食品多樣化的需求，同時(shí)也是農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需要。燕麥谷蛋白含量(20% ~25% )與小麥面粉相差不大，但沉淀值遠(yuǎn)大于小麥面粉，是因?yàn)檠帑湹墓鹊鞍追肿恿枯^小，且不具備粘彈性，加水后面筋結(jié)構(gòu)很松散，加工過(guò)程中不能形成較好加工特性的面團(tuán)，當(dāng)燕麥粉與小麥粉混合，既能發(fā)揮小麥面團(tuán)明顯粘彈性的特點(diǎn)，有利于面食品的加工操作，又能有機(jī)地結(jié)合燕麥的營(yíng)養(yǎng)特征，混粉面團(tuán)的加工特性等勢(shì)必會(huì)隨著燕麥粉添加量的變化而變化。目前，國(guó)內(nèi)研究主要集中在燕麥(粉)的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值和藥用價(jià)值方面，對(duì)燕麥粉的流變學(xué)特性研究較少，其中胡新中、羅勤貴(2006年)對(duì)燕麥面團(tuán)流變學(xué)及加工特性進(jìn)行了研究，國(guó)外對(duì)燕麥粉的流變學(xué)特性研究起步較早，并且取得了一定的成就。但是單獨(dú)深入地對(duì)燕麥-小麥混粉面團(tuán)的拉伸特性研究尚未見(jiàn)報(bào)道。本研究擬通過(guò)對(duì)不同配比的燕麥-小麥混粉面團(tuán)拉伸特性的測(cè)定，能較好地反映出不同配比下混粉面團(tuán)的加工特性，同時(shí)通過(guò)本實(shí)驗(yàn)也能為燕麥進(jìn)一步的深加工工藝設(shè)計(jì)、相關(guān)設(shè)備工藝參數(shù)的選擇提供理論依據(jù)。有利于強(qiáng)化并豐富自治區(qū)特色農(nóng)產(chǎn)品資源的加工利用。
1 試驗(yàn)材料、儀器及方法
1.1 試驗(yàn)材料
中強(qiáng)筋小麥粉：產(chǎn)自巴彥淖爾盟的小麥。
燕麥精粉、燕麥全粉：產(chǎn)自武川縣的燕麥。
1.2 儀器及設(shè)備
托普生產(chǎn)的拉伸儀、面筋指數(shù)儀、粉質(zhì)儀。
1.3 試驗(yàn)方法
1.3.1 配粉
1.3.1.1 將燕麥精粉與小麥粉混合，配成燕麥精粉含量分別為0%、5%、10%、15%、20%、25%、30%、35%、40%的燕麥精粉混粉樣品。
1.3.1.2 將燕麥全粉與小麥粉混合，配成燕麥全粉含量分別為0%、5%、10%、15%、20%、25%、30%、35%、40%的燕麥全粉混粉樣品。
1.3.2 試驗(yàn)過(guò)程 將小麥粉與燕麥粉混勻，在混粉中加入6gNaCl一定量的30℃的蒸餾水，借助面筋指數(shù)儀的攪拌器將面團(tuán)攪動(dòng)5min。取出面團(tuán)，稱(chēng)取150g放入電子拉伸儀揉面裝置中將面團(tuán)揉成圓柱體，然后將面團(tuán)放入醒發(fā)箱里，醒發(fā)一定的時(shí)間取出進(jìn)行拉伸試驗(yàn)。由于燕麥粉中不含面筋，所以隨著混粉中燕麥粉含量的改變，混粉面團(tuán)的拉伸特性勢(shì)必會(huì)受到影響;不同的醒發(fā)時(shí)間也會(huì)對(duì)混粉面團(tuán)的拉伸特性產(chǎn)生一定的影響。
2 結(jié)果與分析
2.1 燕麥粉添加量對(duì)混粉面團(tuán)拉伸阻力的影響：拉伸阻力是面團(tuán)縱向彈性好壞的標(biāo)志，即面團(tuán)橫向延伸時(shí)的阻抗性。不同燕麥粉添加量對(duì)拉伸阻力的影響如圖1所示。由圖可以看出，隨著燕麥粉含量的增加，燕麥全粉混粉樣品和燕麥精粉混粉樣品的拉伸阻力的變化趨勢(shì)相同，均是先增大后減小，在燕麥粉含量為0% ~5%時(shí)，拉伸阻力增大，在5%時(shí)達(dá)到最大;在燕麥粉含量為5% ~10%，拉伸阻力隨著燕麥粉含量的增加而減小;在燕麥粉含量為10% ~30%時(shí)，隨著燕麥粉含量的增加，兩種混粉樣品的拉伸阻力變化幅度較小，即混粉中燕麥粉含量的變化對(duì)拉伸阻力的影響不大。在燕麥粉含量為30% ~40%時(shí)，拉伸阻力也逐漸減小。從圖上也可以看出，麩皮的存在會(huì)對(duì)拉伸阻力產(chǎn)生一定的影響。
圖1 燕麥粉添加量對(duì)混粉面團(tuán)拉伸阻力的影響
具體作用機(jī)理是：麩皮對(duì)混粉面團(tuán)的面筋結(jié)構(gòu)起到松散作用，使得拉伸阻力下降。在燕麥粉含量為0%~5%時(shí)，由于燕麥全粉含量較少，所以少量麩皮對(duì)燕麥全粉混粉面團(tuán)的拉伸阻力影響很小，所以燕麥全粉混粉面團(tuán)的拉伸阻力和燕麥精粉混粉面團(tuán)的拉伸阻力很接近。在燕麥粉含量為5% ~40%時(shí)，隨著燕麥粉含量的增加，麩皮對(duì)混粉面團(tuán)拉伸阻力的影響很顯著。表現(xiàn)為燕麥精粉混粉樣品的拉伸阻力大于燕麥全粉混粉樣品的拉伸阻力。
由此可見(jiàn)，由于在燕麥粉含量為10% ~30%時(shí)，燕麥粉添加量對(duì)混粉面團(tuán)的拉伸阻力的影響不大，兼顧燕麥粉的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值和面團(tuán)的拉伸阻力指標(biāo)，建議在制作燕麥全粉混粉面食品和燕麥精粉混粉面食品時(shí)兩種燕麥粉的添加量均控制在10% ~30%。
2.2 燕麥粉添加量對(duì)混粉面團(tuán)拉伸曲線(xiàn)面積的影響：拉伸曲線(xiàn)面積代表面團(tuán)的強(qiáng)度，曲線(xiàn)面積亦稱(chēng)拉伸時(shí)所需的能量。曲線(xiàn)面積越大，表示面粉筋力越強(qiáng)，面粉烘焙品質(zhì)越好。燕麥的添加量勢(shì)必會(huì)對(duì)混粉面團(tuán)的強(qiáng)度產(chǎn)生影響。燕麥粉添加量對(duì)混粉面團(tuán)的強(qiáng)度影響的試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)圖2，由圖2可以看出，隨著燕麥粉添加量的增加，燕麥全粉混粉樣品和燕麥精粉混粉樣品的拉伸曲線(xiàn)面積均逐漸減小。燕麥精粉混粉樣品的拉伸曲線(xiàn)面積變化幅度較大，而燕麥全粉混粉樣品的拉伸曲線(xiàn)面積變化很規(guī)律，接近線(xiàn)性變化。這就說(shuō)明，隨著燕麥粉含量的增加，燕麥全粉混粉的烘焙品質(zhì)變化較有規(guī)律，容易控制其品質(zhì)的變化。
圖2 燕麥粉添加量對(duì)混粉面團(tuán)拉伸曲線(xiàn)面積的影響
2.3 燕麥粉添加量對(duì)混粉面團(tuán)延伸度的影響延伸度是面團(tuán)粘性、橫向延展性好壞的標(biāo)志。不同比例燕麥粉的添加也會(huì)對(duì)混粉面團(tuán)的延伸度產(chǎn)生不同的影響，由圖3可以看出，燕麥全粉混粉樣品和燕麥精粉混粉樣品的延伸度都是逐漸減小的。就燕麥精粉混粉樣品而言，當(dāng)燕麥精粉含量為0% ~10%，延伸度的變化幅度較大，變化率為0. 22;當(dāng)燕麥精粉含量為10% ~20%時(shí)，延伸度的變化幅度較小，變化率為0. 09;當(dāng)燕麥精粉含量為20% ~30%時(shí)，延伸度的變化幅度很大，變化率為0. 41;當(dāng)燕麥精粉含量為30% ~40%時(shí)，變化率為0. 24。就燕麥全粉混粉樣品而言，當(dāng)燕麥全粉含量為0% ~5%，延伸度的變化率為0. 15;當(dāng)燕麥全粉含量為5% ~30%，延伸度的變化率為0. 46;當(dāng)燕麥全粉含量為30% ~40%，延伸度的變化率為0. 27。由此可見(jiàn)，燕麥精粉混粉樣品在燕麥精粉含量為10% ~20%時(shí)，延伸度變化不大，即燕麥粉添加量對(duì)延伸度影響不大。燕麥全粉混粉樣品在燕麥全粉含量為0% ~5%時(shí)，延伸度變化不大。由此可見(jiàn)，兼顧燕麥粉的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值和面團(tuán)的延伸度指標(biāo)，在制作燕麥精粉混粉面食品時(shí)，建議燕麥精粉的添加量控制在10% ~20%;制作燕麥全粉混粉面食品時(shí)，建議燕麥全粉的添加量范圍為0% ~5%。
圖3 燕麥粉添加量對(duì)混粉面團(tuán)延伸度的影響
2.4 燕麥粉添加量對(duì)混粉面團(tuán)最大拉伸阻力的影響
圖4 燕麥粉添加量對(duì)混粉面團(tuán)最大拉伸阻力的影響
最大拉伸阻力也是面團(tuán)拉伸特性的必不可少的指標(biāo)之一，它能表明面團(tuán)的韌性好壞。由于燕麥麩皮對(duì)混粉面筋結(jié)構(gòu)的松散作用，使得面筋最大拉伸阻力降低。所以燕麥精粉的最大拉伸阻力大于燕麥全粉的最大拉伸阻力，結(jié)果見(jiàn)圖4。由此可見(jiàn)，燕麥精粉混粉面團(tuán)的韌性?xún)?yōu)于燕麥全粉混粉面團(tuán)。燕麥精粉混粉適合制作一些對(duì)面團(tuán)韌性要求高的食品。
2.4 燕麥粉添加量對(duì)混粉面團(tuán)最大拉伸阻力的影響最大拉伸阻力也是面團(tuán)拉伸特性的必不可少的指標(biāo)之一，它能表明面團(tuán)的韌性好壞。由于燕麥麩皮對(duì)混粉面筋結(jié)構(gòu)的松散作用，使得面筋最大拉伸阻力降低。所以燕麥精粉的最大拉伸阻力大于燕麥全粉的最大拉伸阻力，結(jié)果見(jiàn)圖4。由此可見(jiàn)，燕麥精粉混粉面團(tuán)的韌性?xún)?yōu)于燕麥全粉混粉面團(tuán)。燕麥精粉混粉適合制作一些對(duì)面團(tuán)韌性要求高的食品。
2.5 面團(tuán)醒發(fā)時(shí)間對(duì)拉伸比值的影響：拉伸比值即抗拉強(qiáng)度，是拉伸阻力與延伸度的比值，通過(guò)對(duì)抗拉強(qiáng)度隨時(shí)間變化的描述可以表明面團(tuán)的耐醒發(fā)度。燕麥粉的添加量和混粉面團(tuán)的醒發(fā)時(shí)間都會(huì)對(duì)拉伸比值產(chǎn)生一定的影響。具體試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)附表。由附表可知，在精粉混粉樣品中，各個(gè)配比的混粉樣品隨著時(shí)間的增加，拉伸比值均有增大趨勢(shì)。在全粉混粉樣品中，當(dāng)燕麥粉含量為10%、25%、40%時(shí)，隨著醒發(fā)時(shí)間的增加，拉伸比值變化不穩(wěn)定，燕麥含量為5%、15%、20%、30%、35%時(shí)，拉伸比值有增大趨勢(shì)。
附表 燕麥粉添加量、醒發(fā)時(shí)間全粉和精粉的拉伸度影響
3 結(jié)論
3.1 隨著燕麥粉含量的增加， 2種樣品的拉伸阻力變化趨勢(shì)均是先增大后減小，其中當(dāng)燕麥粉含量為10% ~30%時(shí)，混粉中燕麥粉含量的變化對(duì)拉伸阻力的影響不大，所以建議在制作燕麥全粉混粉面食品和燕麥精粉混粉面食品時(shí)兩種燕麥粉的添加量均控制在10% ~30%。由于麩皮對(duì)面筋結(jié)構(gòu)的影響，在燕麥粉含量為5% ~40%時(shí)，精粉樣品的拉伸阻力大于全粉樣品的拉伸阻力。
3.2 隨著燕麥粉含量的增加，拉伸兩種樣品的面團(tuán)所需能量(拉伸曲線(xiàn)面積)均逐漸減小。燕麥精粉混粉樣品的拉伸曲線(xiàn)變化幅度較大，而燕麥全粉混粉樣品的拉伸曲線(xiàn)的變化很規(guī)律，接近線(xiàn)性變化，這樣就較容易控制其品質(zhì)的變化。
3.3 2種樣品的延伸度均減小，燕麥精粉混粉樣品在燕麥精粉含量為10% ~20%時(shí)，延伸度變化不大，即燕麥粉添加量對(duì)延伸度影響不大。燕麥全粉混粉樣品在燕麥全粉含量為0% ~5%時(shí)，延伸度變化不大。兼顧燕麥粉的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值和面團(tuán)的延伸度指標(biāo)，在制作燕麥精粉混粉面食品時(shí)，建議燕麥精粉的添加量控制在10% ~20%;制作燕麥全粉混粉面食品時(shí)，建議燕麥全粉的添加量范圍為0% ~5%。
3.4 燕麥全粉樣品的最大拉伸阻力小于燕麥精粉樣品的最大拉伸阻力。麩皮的含量對(duì)最大拉伸阻力有影響。燕麥精粉混粉面團(tuán)的韌性?xún)?yōu)于燕麥全粉混粉面團(tuán)，所以燕麥精粉混粉適合制作一些對(duì)面團(tuán)韌性要求高的食品。
3.5 燕麥粉添加量、醒發(fā)時(shí)間對(duì)拉伸比值都產(chǎn)生影響。在精粉混粉樣品中，各個(gè)配比的混粉樣品隨著時(shí)間的增加，拉伸比值均有增大趨勢(shì)。在全粉混粉樣品中，燕麥粉含量為5%、15%、20%、30%、35%時(shí)，拉伸比值有增大趨勢(shì)。當(dāng)燕麥粉含量為10%、25%、40%時(shí)，隨著醒發(fā)時(shí)間的增加，拉伸比值變化不穩(wěn)定。
