《膳食纤维对面团特性的影响分析综述》4200字

膳食纤维对面团特性的影响分析综述目录TOC\o"1-2"\h\u18964膳食纤维对面团特性的影响分析综述 188981.1面团的形成与结构 1298331.2对面团面筋网络结构的影响 2212361.3对面团流变学特性的影响 2181461.3.1对面团粉质特性的影响 3241181.3.2对面团拉伸特性的影响 473751.4对面团发酵程度的影响 4310971.5对面团热机械学特性的影响 51.1面团的形成与结构面团的生成是一种由面筋逐步建立的过程，构成面筋的主要是两种蛋白质：麦醇溶蛋白质和麦谷蛋白质。这两种蛋白质各有作用，一种可以充分增强它的粘合力，另一种则强化了它的稳定性和拉伸阻力。麦醇溶蛋白一般是从单原子形态出现的，而麦谷蛋白则是由二硫键和交联的亚基而形成。除此以外，面筋蛋白质之间还产生了非常强大的氢键、疏水性的作用。而这些物质对于促使面筋的凝聚，以及保持面团硬度和韧性等方面都起了非常关键的作用。面团的成形流程是一种复杂的变化[1]。在这个阶段中，面筋蛋白质不但和水分进行了溶剂的相互作用，同时在其它诸多要素的影响下，会产生有序的空隙网状结构，这两个方面的相互作用使其产生了延伸性和弹力。从搅拌阶段起,面筋蛋白质之间便产生了胶体化学转变。首先麦谷蛋白先吸湿胀润，接着麦醇溶蛋白又逐步吸湿胀润。此时由于吸水性不多，水化效应只在蛋白质外层的亲水性基团完成，面筋则没有在该阶段产生。但随着不断地搅动，水分子就弥散于蛋白质胶状各个链的所有极性基团上且产生了溶剂化效应，把蛋白质胶团表层的可溶性颗粒洗脱了下来，使之与蛋白质胶状之间达到溶化状况。水化效应由蛋白质胶体内可溶性成分水解，从而形成的内部渗透力差，将导致大量水分子弥散入胶体内，直到内部渗透压均衡时停止。最后在面筋蛋白外层生成有疏水性区域的凝聚体，在里面产生亲水性能区域，并保持了渗透的大部分水分。该过程中可以很明显地感受到面团的逐渐软化，黏性渐弱，但体积逐渐膨胀,且韧性增加。如果使用过量，则面团表层就会产生游离水浸湿的现象，面团很快又会恢复了原有的黏性。1.2对面团面筋网络结构的影响有科学研究结果证实，膳食纤维对面筋网络结构的影响具有两面性。一方面，增加麦麸膳食纤维相当于稀释了小麦面粉中蛋白质浓度[2]，使面团中面筋蛋白质的浓度也相应地降低，这样不利于面团产生面筋网络结构，但同样在纤维间易产生微纤丝构造，从而打破了淀粉-蛋白构造[3]的膳食纤维膨胀所导致空气阻塞，也将影响面筋网络的完全延伸最后导致面团质量的降低、面团也会随之变软塌陷[4]，如面团韧性的变坏、结构粗糙[5]。但小麦麸膳食纤维中所含的阿拉伯胶、酸式果胶、半乳糖和甘露聚糖等，也可以通过主链与氢键作用等非共价键构成连续性的、带有足够黏弹性的三维凝胶材料网络结构，以改善面制品的质量[6]，膳食纤维中的酚酸活性双键可与小麦粉蛋白质融合成更大分子的网络组织[7]，而膳食纤维的高持水性能也可以使面筋网络结构的得以维持[8]。Huang等[9]人认为，麦麸膳食纤维的加入有助于提高面团的吸水性，拉长了面片成形时间，可以提高了面片的拉伸比，并能和面团中所含的少量酸产生协同效应，以提高了面筋网络。同时，Perez-jimenez等人[10]科学研究结果表明，加入了麦麸膳食纤维的面团会在焙烤流程中麦麸膳食纤维与面筋蛋白等产生化学反应，成为一个膳食纤维-蛋白质-美拉德反应产物-多酚(DF-protein-MRPpolyphenols)的复杂系统，而这个系统也有助于面筋网络结构的稳定。1.3对面团流变学特性的影响膳食纤维本身没有很大的营养价值，人们通过食物摄取进入到肠道之后，它自身的成份和特点因难以降解而无法被人体吸收，不过由于其具有较强的持水性，所以当面团中添加是膳食纤维后，会发生比较大的变化，最直接的就是改变了面团的流变体性质，从而让其更富有弹性和粘性，面团流变学特性是在面团形成过程中和面团形成后反映出来的一系列理化特性，包括粉质特性和拉伸特性等指标。由于面团的流变学特性直接影响面包烘焙质量以及各种食物制作质量,在众多反映面包质量的特性指标中，面团流变学特性是最直观、最精确的指标。在规定范围内，面团成型时间长、保持时间较久和吸水性高的面团，都可以制造出较好质量的面包产品。经宋欢等人经过实验证明[11]一方面膳食纤维的加入能够在一定程度上改善面团的加工特性，因它可减少生成时间、增长保持持续时间，降低了面团的弱化率，因此有利于食品加热的完成；但在另一方面它也严重危害了面团的伸展特点，因加入使面团的延伸性能降低，但抗拉力度却普遍提高，粉力也随着加入膳食纤维的总量的提高而降低，从而严重危害到了相应主食成品的生产。从总体情况来看，膳食纤维的加入量[12]会对面团流变学性能产生负面的影响居多。它对面团流变学性能的负面影响随着膳食纤维加入量的增加而上升，但在较少加入量的情况下(7-8%)，对面团的流变特性能负面影响相对较小，当用它作营养强化剂进行主餐食品生产时，还应该加以适当调整。1.3.1对面团粉质特性的影响面团的粉质特性[13]主要是由基于原料揉捏和耐磨的机理设计的粉状品质测定仪来衡量的，通过粉体品质图可以得到吸水性能、面团的成形时间、稳定时间、弱化程度等指标。1.3.1.1对面团吸水性能的影响吸水性能主要由蛋清浓度和淀粉破碎率决定。蛋白质含量较高、淀粉破碎率高的面团吸水性能也比较高。高吸水性能能够增大面包的容积，从而普遍提高了面包的品质。而面团的生成时间和保持时间都反映了面筋的强度，面团生成持续时间越长，面筋越强，面包的体积就越大。面团的吸水性也受那些亲水性较弱的纤维的作用而不断增加[14]。之所以会出现这种情况，主要在于膳食纤维它具备极强的锁水性特征，那些不容易溶于水的膳食纤维其保水性也更高。1.3.1.2对面团成形时间及面团稳定性的影响面团形成的时间受诸多因素的影响，面筋蛋白是对其影响比较大的一个方面。正常情况下，如果面团中的面筋蛋白成份越大，含有的数量越高，那么整个面团形成的时间就会由此大大地延后。王崇崇等［15］提出了他们的观点，如果将面粉中加入麸皮，那么加水和成面团后其形成的时间会因加入量的增大而减少。分析产生这种情况的原因，主要是加入的膳食纤维会跟面团中的面筋蛋白互相争抢加进来的水分，由于膳食纤维的亲水性更强，可以优先与水结合，这就使得面团形成的时间大幅度拉长。也有科学研究发现，当米糠不溶性膳食纤维加入面团后，对水吸收速率降低，且加入量越大，形成时间也更长。据周建勇［16］等人证明了由于香菇纤维量的增加，面团的形成时间也随之增加；面团的稳定状态，通常随着膳食纤维加入数量的变化而改变；当膳食纤维含量在百分之四至百分之十五左右时，面团的稳定并没有逐渐增大的趋向。刘宁等人[17］在研究中发现如果不断增加麦麸的数量，面团的稳定性一开始会因麦麸数量的不断增加而增强，随着时间的不断延长，又会出现稳定性减弱的情况。黄莲燕［18］等人的研究成果表明，如果不断向面团中添加燕麦麸皮，会不断降低面团的稳定性，这与上面的那位学者得出来的结论不相同。产生这种情况的原因，主要在于两人添加的膳食纤维并不完全一致。膳食纤维对于面团特性的影响在国外早就有了比较全面和深入的研究，Doxastakisa[19]用来进行验证的流程是：根据实验要求，先准备一定的豆粉和黑玉米，在实验开始时，将之全面添加进面粉中，然后进行测试，这种做法既增长了面团形成时间，又降低了面团稳定的时间，不过当最后对此实验进行总结时，发现只有将豆末加入面粉中后，才能让面团增加质量。Sudha[20]等则重点添加了富含纤维谷糠类物品，因为其具备较强的吸水性，所以才极大地提高了面团中水含量，同时如果加入更多富含纤维的物质，反而会让面团的稳定持续时间减少百分之五十左右。Piteira[21]在实验中通过加大麦片膳食纤维的添加量，最后引发了面团的劣变,因而麦片膳食纤维不适宜作为填充剂加入到面团中；同时其实验结果还证实了,在面团中添加的豌豆纤维超过20%后，面团的性质并没有发生非常大的改变，从而证明了[13]豌豆纤维的可用性。总之在面团形成过程中，添加数量较少的膳食纤维，可以通过面团和膳食纤维双方的共同作用，让其稳定性得到加强，但是膳食纤维如果加入的量过大，反而会产生一些不利的影响。1.3.2对面团拉伸特性的影响从面团自身的构成成分看，它在形成过程中越稳定，那得到的面团的柔韧性也就越强。有关学者在研究中发现，面团的稳定时间与其柔韧性成正比关系，稳定时间如果不断延长，那韧性也会相应的大幅度增强。但同时膳食纤维的加入可能会导致面团面筋结构疏松，进而膳食纤维可以强化面团的抵抗性和降低面团的延展性。面筋蛋白主要由醇溶蛋白和麦谷蛋白两种蛋白质组成，分别决定着面筋的延伸度和抗拉伸阻力。随着膳食纤维添加量的增加，拉伸距离不断减小，面团的延伸性下降，可能是因为在面团醒发过程中与提供弹性的麦谷蛋白和提供黏性的麦胶蛋白相互作用，改变了面团的网络结构，影响了面团的拉伸特性，同时膳食纤维的添加会对面团中的蛋白质起到稀释作用[22]，进一步影响面筋的网络结构，总体降低了面团的延伸性。1.4对面团发酵程度的影响面团是面包烘烤及其他发酵食品加工的基本物料，因此面团产品质量的优劣也直接影响关系到其成品质量的优劣。但对于发酵食品，尽管面团的一些物理品质确实与其流变学特征紧密相联系，但仅靠流变学特征来评判面团的质量还是不足的，其发酵特性也是一个重要因数。面团发酵作用的实质是在各类酶的共同影响下，使各类多糖和双糖转变为单糖，然后再经过酵母的发酵功能而转变为CO2（它使面坯扩张），影响面团发酵功能的原因一般是酵母的产气功能和面团的持气性两个重要相关方面，这两个相关方面必须配合，一方面，面团的持气特性保持正常才能保障酵母的正常发酵，另一方面，酵母的产气性能则保障面筋的充分扩展和面团的充分扩张。通过对面团在发酵功能流程中容积和产气力的计算，了解了各类膳食纤维成分的加入对酵母产气特性和面团持气特性的影响。膳食纤维虽然在总体上来讲提高了发酵时期的产气力，但显示出了较不足的耐性，特别在发酵后期，原因是膳食纤维的加入抑制了面筋网络的生成，从而减弱了面团的持气特性，使其在发酵流程中体积逐渐变小，在添加量超过百分之七时的体现尤为突出。在面团