1、2023年8 月第38 卷第8 期中国粮油学报Journal of the Chinese Cereals and Oils AssociationVol.38,No.8Aug.2023低浓度 NaCl添加对面筋蛋白小麦淀粉模型面团特性的影响黄少林”，李丹丹”，马良，戴宏杰2，冯鑫，张宇昊 2（西南大学食品科学学院；食品科学与工程国家级实验教学示范中心,重庆（川渝共建特色食品重庆市重点实验室,重庆40 0 7 15）摘要：以面筋蛋白和小麦淀粉为原料,按照高、中和低筋小麦粉比例配制模型面团，研究低浓度NaCl添加对不同筋力模型面团质构、流变学和热机械学特性的影响。结果表明，高、中和低筋模型生面团
2、在NaCl质量分数分别为1.5%、1.0%和1.5%时，其质构和流变学特性较未加盐组明显改善（P0.05）。此外，热机械学特性研究表明,随着NaCl质量分数(0%1.5%）的增加，面团在形成阶段，高筋模型生面团的形成时间和稳定时间均显著增加(P0.05)；在加热和回生阶段,高、中和低筋模型面团的弱化度显著增加，最大黏度指数显著下降，面团回生值显著增加(P0.05）。适量的NaCl添加有利于提高模型生面团的质构特性和流变学特性，对不同面筋蛋白含量模型面团热机械学特性的影响存在差异。关键词：面筋蛋白；小麦淀粉；模型面团;质构特性;流变学特性；热机械学特性中图分类号：TS210.1网络首发时间：2
3、0 2 2-0 8-2 510:0 0:42网络首发地址:https:/ of Low-Concentration NaCl on Properties of Model Dough Based on Gluten-Wheat StarchHuang Shaolin,Li Dandan,Ma Liang2,Dai Hongjie2,Feng Xin,Zhang Yuhao.2(College of Food Science,Southwest University,National Demonstration Center for Experimental(Chongqing Key Labo
4、ratory of Specialty Food Co-Built by Sichuan and Chongqing,Chongqing 400715)Abstract:Gluten protein and wheat starch were used as the raw materials,the model dough was prepared in ac-cordance with the proportion of high-gluten,medium-gluten and low-gluten flour,and the effects of low-con-centration
5、NaCl addition on the texture,rheological and thermomechanical properties of different gluten model doughswere studied.The results indicated that the texture and rheological properties of the high-gluten,medium-glutenand low-gluten model doughs were significantly improved when the addition of NaCl wa
6、s 1.5%,1.0%and 1.5%,respectively(P0.05).In addition,the results of thermomechanical properties revealed that with the increase ofNaCl addition(0%1.5%),at the dough formation stage,the formation time and stabilization time of high-glutenmodel dough increased significantly(P0.05);at the dough heating
7、and the retrogradation stage,the softening de-gree of the high-gluten,medium-gluten and low-gluten model doughs all increased significantly,and the maxi-mum viscosity index decreased significantly,the retrogradation value of the dough increased significantly(P 0.05).The addition of an appropriate am
8、ount of NaCl was beneficial to improve the texture properties and rheologicalproperties of the model dough,and there were differences in the effects on the thermomechanical properties of the基金项目：“十三五 国家重点研发计划重点专项（2 0 16 YFD0400203-2），重庆市技术创新与应用发展专项重点项目（cstc2021jscx-cylhX0014)收稿日期：2 0 2 2-0 7-0 4第一作者
9、：黄少林，女,2 0 0 1年出生，学士，食品科学与工程，通信作者：张宇昊，男，197 8 年出生，教授，蛋白和生物活性肽，400715)文献标识码：A文章编号：10 0 3-0 17 4(2 0 2 3)0 8-0 0 9 4-0 9Food Science and Technology Education,Chongqing 400715)第38 卷第8 期model dough with different gluten protein contents.Key words:gluten protein;wheat starch;model dough;textural properti
10、es;rheological properties;thermomechani-cal properties小麦粉根据面筋蛋白含量的不同分为高筋、中筋和低筋粉,不同类型的小麦粉用途存在差异1.2 。比如，高筋粉适合制作面包和面条，赋予产品嚼感和良好的弹性；中筋粉适合制作馒头和包子，赋予产品紧密而不松散的特点；低筋粉适合制作饼干和大多数中式糕点，赋予产品口感酥脆的特点1-3。NaCl在小麦制品加工生产中，能一定程度改善面制品加工品质4.5。如绝大部分挂面通过添加食盐达到改善其筋性、降低吸水时间等作用，很多挂面盐的质量分数达到3%，部分特色挂面如手工空心挂面食盐的质量分数为5%6%6 。大健康背景
11、下，控制食盐摄人已经成为我国食品健康领域重要关注点，已有研究通过添加魔芋胶等胶体辅助改善挂面特性,从而降低面团食盐含量7.8 。但低盐条件下，不同面筋含量面团品质形成规律并不明确，使得不同制品降盐研究缺乏理论依据。目前,NaCl对面制品的影响研究主要集中在面团流变学性质、面制品（面条、面团和面包等）的微观结构和加工品质（色泽、质构特性、蒸煮特性）等方面3-5.9。例如,Fan等5 研究了0%5%Nacl 质量分数对高、中和低筋小麦粉加工特性和面条品质的影响。结果表明,随着NaCl添加量的增加,3种不同小麦粉稳定时间增加，高筋小麦粉面团伸展面积先下降后上升再下降，中筋和低筋小麦粉面团伸展面积逐渐
12、增加。同时,随着NaCl 添加量的增加,3种不同小麦粉制作的面条的质构特性无显著变化,蒸煮损失逐渐增加。Beck等9 研究表明，添加NaCl可提高面团的抗变形能力、黏弹性、延展性和混合稳定性。这些研究中被测试的面团体系都含有多种成分,不同NaCl添加量尤其是低盐浓度范围内NaCl添加量对不同面筋蛋白含量模型面团特性的影响鲜有系统报道。面团品质主要受面团形成过程中面筋蛋白、淀粉和水等分子相互作用的影响，为排除面团中其他成分对面筋蛋白与小麦淀粉相互作用的干扰，采用面筋蛋白和小麦淀粉2 种原料，按照高、中和低筋小麦粉比例配制模型面团。考察低盐浓度范围内（质量分数0%1.5%）不同NaCl添加量对高、
13、中和低筋模型面团的质构特性、流变学特性和热机械学特性的影响,以期阐明低浓度 NaCl黄少林等低浓度NaCl添加对面筋蛋白小麦淀粉模型面团特性的影响95对不同筋力模型面团的影响规律，为低盐面制品的生产提供理论依据。1材料与方法1.1材料与试剂面筋蛋白；小麦淀粉；氯化钠（分析纯）；二甲基硅油(分析纯)。1.2仪器与设备DGG-9140A电热恒温鼓风干燥箱，JA3003B电子天平，MIXOLAB2混合实验仪，TA.XT2i物性测定仪,MCR302流变仪。1.3方法1.3.1林模拟混合粉的制备选用面筋蛋白和小麦淀粉2 种原料,根据GB/T86071988高筋小麦粉10 、CB/T 13551986小麦
14、粉和GB/T86081988低筋小麦粉12 等标准中高、中和低筋小麦粉面筋蛋白含量要求,分别配制高、中和低筋模拟混合粉，混合粉中蛋白质和小麦淀粉的含量如表1所示。NaCl质量分数分别为0%、0.5%、1.0%、1.5%。在室温下混合均匀，过7 0目筛，置于2 5干燥器中备用。表1不同筋力混合粉中蛋白质和小麦淀粉的含量组别蛋白质质量分数/%小麦淀粉质量分数/%高筋混合粉15.4中筋混合粉12.9低筋混合粉9.41.3.2江混合粉含水量测定参照CB5009.32016食品中水分的测定方法13,采用直接干燥法进行测定。1.3.3模型生面团的制备参照Rosell 等14 的方法并做适当修改。分别称取一
15、定量的高、中和低筋混合粉，利用混合实验仪分别制备高、中和低筋模型生面团。具体操作为：选择Chopinp+标准协议模式,设定各组含水量和预估吸水率,设定混合粉和水形成面团的质量为7 5g，调整混合粉和加水量使目标扭矩C1在（1.10.0 5）Nm内，30混合搅拌5min。和面速度保持在8 0 r/min。1.3.4质构特性测定参照黄忠民等15 的方法并做适当修改。在模型84.687.190.696生面团制备完成后，立即用保鲜膜包裹，在室温下静置2 0 min,制成2 5mm25mm20mm质量相同的长方体，采用TPA模式。选用TA36探头，测前速度2.0 0 mm/s,测试速度1.0 0 mm/
16、s,测后速度2.0 0mm/s,应变40%，每个样品重复6 次实验。选择硬度、弹性和咀嚼性作为质构评价指标。1.3.5流变学特性测定参照王玉颜等16 的方法并做适当修改。取适量模型生面团置于流变仪测试平台，将探头下降至平板间隙，去除多余样品，在剩余的已暴露的面团周围涂一层二甲基硅油，防止测试过程中水分的散发。振幅扫描：温度2 5，应力0.0 0 1%10.0 0 0%，测定样品G和损耗模量（G)随应力的变化曲线。频率扫描：温度2 5，应变振幅0.0 1%，频率0.150.0Hz,测试样品G和G随角频率的变化曲线。1.3.6热机械学特性测定参照Rosell 等14 的方法并做适当修改。设定混合粉
17、和水形成面团的质量为7 5g，选择Chopinp+标准协议模式,调整混合粉和加水量使目标扭矩C1在(1.10.05)Nm内。具体测定程序为:1)30,保持8 min;2)以4/min的速率升温至9 0;3在9 0处保持7 min;4)以4/min的速率降温至50；5)在50 处保温5min。和面速度保持在8 0 r/min。1.4数据分析中国粮油学报2.2低浓度NaCl对模型面团质构特性的影响低浓度NaCl添加量对高、中和低筋模型生面团质构特性的影响如图1所示。随着面筋蛋白含量的减少,未加盐组生面团的硬度、弹性和咀嚼性均显著下降（P0.05）,说明面团质构特性与体系蛋白含量有关，面筋蛋白形成的
18、骨架支撑结构是决定面团质质量分数0.0%NaCl质量分数0.5%NaCl质量分数1.0%NaCl400质量分数1.5%NaCl350AabAa300250200150100500高筋不同类型的混合粉a质量分数0.0%NaCl质量分数0.5%NaCl1.0质量分数1.0%NaCl质量分数1.5%NaCl0.9FAabAaABChh0.82023年第8 期Ba BaBaBb Ch.TiC1王中筋低筋Ba BaBa实验数据以（xs）表示。用 SPSS Statistics 19.0和Origin2018进行数据分析和作图，通过Duncan的多范围检验分析平均值之间的差异（P0.05)。因此,后续在研
19、究高、中和低筋0.10.0300250FAaAa200/AbAabT工150高筋不同类型的混合粉b质量分数0.0%NaCl质量分数0.5%NaCl质量分数1.0%NaCl质量分数1.5%NaClBa AaBb.Bb士ChCh中筋低筋Ba模型面团的质构特性、流变学特性和热机械学特性的过程中,无需考虑水分差异带来的影响。表2 低浓度NaCI添加量下高、中和低筋混合粉的含水量NaCl质量分数文高筋混合粉/%水质量分数/%水质量分数/%水质量分数/%0.012.63 0.15 Aa0.512.57 0.21 4a1.013.07 0.25 Aa1.512.53 0.064a注：大写字母表示面筋蛋白含量
20、对含水量的显著差异（P0.05），小写字母表示NaCl质量分数对含水量的显著差异（P0.05)。10050F高筋中筋混合粉低筋混合粉12.50 0.104a12.67 0.15 Aa12.57 0.06 Aa12.60 0.10 4a12.69 0.09 a12.78 0.14 Aa12.30 0.104a12.57 0.06 Aa中筋不同类型的混合粉C注：大写字母表示面筋蛋白含量对质构特性的显著差异（P 0.0 5）,小写字母表示NaCl添加量对质构特性的显著差异(P0.05)。图1低浓度NaCl添加量对高、中和低筋模型面团硬度、弹性和咀嚼性的影响低筋第38 卷第8 期构特性的主要因素之二1
21、5。随着NaCl 添加量（0.0%1.5%）的增加，高、中和低筋模型生面团质构特性变化规律不同。对于高筋模型生面团,随着NaCl添加量的增加，面团质构特性总体呈现逐步改善趋势。当NaCl质量分数为1.5%时，面团硬度、弹性和咀嚼性均较未加盐组显著增加（P0.05）。对于中筋模型生面团，随着NaCl质量分数增加（0.0%1.0%），面团硬度、弹性和咀嚼性均较未加盐组显著增加（P0.05）。对于低筋模型生面团,随着NaCl质量分数(0.0%1.0%）的增加，只有硬度显著增加（P0.05）。Na C l质量分数到1.5%时，面团硬度、弹性和咀嚼性均较未加盐组显著增加（PG,表明面团弹性大于面团黏度,
22、面团表现出半固体偏弹性的性质15。随着面筋蛋白含量的减少，未加盐组生面团的G降低，表明模型面团的弹性降低4.2 0 1。在面团制作过程中,麦谷蛋白分子和麦醇溶蛋白分子之间发生交联形成黏弹性网络结构，较低水平的面筋蛋白含量使模型面团的网络结构疏散，黏弹性下降2 0 。同时，随着NaCl添加量的增加，高、中和低筋模型生面团的G和G明显增加。可能是由于NaCl的添加促进了面筋蛋白网络的交联,从而使模型生面团的黏弹性和机械强度增加，面团结构得到强化1,2 1。这与 Larsson 等2 1 和 Chen 等的研究结果一致。此外，当NaCl质量分数为1.5%时,中筋模型生面团的G和G较NaCl质量分数为
23、1.0%时反而降低,这可能与NaCl添加量为1.5%时Bd/10000010000上100000.001+高筋质量分数0.0%NaCl+高筋质量分数0.5%NaCl高筋质量分数1.0%NaCl高筋质量分数1.5%NaCl图2 低浓度NaCI添加量下高、中和低筋模型生面团G（A)和G(B)的应力扫描曲线LLLLL0.010.1应力/%aLLL1+中筋质量分数0.0%NaCl+中筋质量分数0.5%NaCl中筋质量分数1.0%NaCl中筋质量分数1.5%NaCl10L100.001-低筋质量分数0.0%NaCl-o-低筋质量分数0.5%NaCl低筋质量分数1.0%NaCl-低筋质量分数1.5%NaC
24、l0.0100.1001.000应力/%b10.000986x1055105ed/u41055310521051105中国粮油学报6x1055105410531052105：11052023年第8 期610551054 105210581105888888888口口15010015020025030035角频率/rad/sa高筋质量分数0.0%NaCl-G质量分数0.5%NaCI-G图3低浓度NaCI添加量对高、中和低筋模型生面团G和G随的变化曲线66r5H5W.N/X432C1一0注：C1指面团在形成阶段产生的最大扭矩值;A指C1C2阶段面团结构部分恢复，曲线呈倒“V”型处的扭矩值；C2指面
25、团在过度搅拌和加热作用下结构进一步被破坏的最小扭矩值；C3指面团在加热阶段产生的最大扭矩值；C4指90 高温下C3值出现后黏度下降到最低点的扭矩值；C5指面团在降温结束后产生的终点扭矩值。高、中和低筋混合粉Mixolab曲线图均表现为扭矩的增加,直至达到最大值C1,可能是由于NaCl的添加使蛋白质分子间相互作用增强18.19。8 min后，高、中和低筋模型面团在Mixolab曲线图均表现为扭矩从C1持续下降至最小扭矩C2,可能是由于模型面团在机械搅拌和升温的双重作用下面筋蛋白网络结构被破坏2 。同时,高、中和低筋模型面团在A处时，曲线呈倒“V”型,且随着NaCl添加量的增加，倒“V”型曲线的出
26、峰时间推迟，可能是由于在升温前期，NaCl对模型面团蛋白质与淀粉间的相互作用破坏程度大,随后破坏程度降低2 。在 C2C3 的过程中,高、中和低筋模型面团Mixolab曲线图表现为扭矩从C2 增加至C3,与淀粉的糊化性质有关2 2 。同时,加人NaCl的高、中和低筋模型面团淀粉开始糊化时间均推迟,并在C3处时,其扭矩值均较未加盐组下降，说明NaCl的加人抑制了模型面团中淀粉颗粒的糊化2,2 3。在 C3C4 的过程中,由于在持续的机械剪050100150 200 250 300 35角频率/rad/sb中筋，口质量分数0.0%NaCI-C质量分数1.0%NaCI-G质量分数1.0%NaCI-G
27、质量分数0.5%NaCl-G”质量分数1.5%NaCI-G质量分数1.5%NaCI-GW.N/X4个C3C5AC44+C220301040时间/mina高筋质量分数0.0%NaCl图4低浓度NaCl添加量对高、中和低筋混合粉Mixolab曲线的影响050100150200250300350角频率/rad/s低筋6r5个W.N/X4C5C332TC11500-质量分数0.5%NaCl个C5C33AC4个个C220301104050时间/minb中筋质量分数1.0%NaCl切应力和高温双重作用下，模型面团中的淀粉颗粒被破坏2 2 。中筋和低筋模型面团的(C3-C4)差值明显小于高筋模型面团，说明淀
28、粉糊化受蛋白含量的影响，蛋白含量的增加导致淀粉糊化热稳定性变差2 3。在C4一C5的过程中,由于在降温期间淀粉颗粒的回生，导致扭矩从C4增加至C52。加人NaCl后的高、中和低筋模型面团C5扭矩值较未加盐组增加,说明NaCl 的添加使模型面团有序化程度增加2.2 3。2.4.2低浓度NaCl对模型面团在形成阶段特性参数的影响低浓度NaCI添加量对高、中和低筋模型面团在形成阶段特性参数的影响如图5所示。吸水率是指达到目标扭矩C1时所需的水量17 。由图5a可知，随着面筋蛋白含量的减少，未加盐组生面团的吸水率显著下降(P0.05）,可能是吸水率与面筋蛋白结合水的能力有关2 。随着NaCl添加量的增
29、加,高、中和低筋模型生面团的吸水率均显著下降（P2C110质量分数1.5%NaClA1020时间/minc低筋C4+C2304050第38 卷第8 期0.05）,可能是NaCl溶于水后离解出的Na*和Cl-形成了较高的渗透压，在混合粉和水搅拌时促进面筋蛋白吸水,加快致密面筋网络结构的形成，从而降低了面筋蛋白和小麦淀粉的吸水速度17 。质量分数0.0%NaCl60质量分数0.5%NaClAbA.AaBa Ba BaAcChBa50Ad%/率401001.2斤AbAhAbTA1.0AaAaAaBa0.8Ba Ba Ba Ca0.20.04.03.5Ac1.5FA01.0F0.50.0高筋不同类型的
30、混合粉C注：大写字母表示面筋蛋白含量对形成阶段特性参数的显著差异（P0.05），小写字母表示NaCl添加量对形成阶段特性参数的显著差异（P0.05）。图5低浓度NaCI添加量对模型面团吸水率、形成时间和稳定时间的影响形成时间是指从混合粉到形成面团目标扭矩C1的时间，用来反映面团中面筋的强度和质量2 4。由图5b可知，随着面筋蛋白含量的降低，未加盐组生面团的形成时间显著下降(P0.05）。对于高筋模型生面团，当NaCl质量分数为1.5%时，面团的形成时间较未加盐组显著延长（P0.05）。对于高筋模型生面团,随着NaCl添加量的增加，面团稳定时间明显增加（P0.05）,可能与较低筋力的模型生面团中
31、,NaCl的加人对于小麦淀粉与面筋蛋白间的相互作用力的改变不明显有关192.4.3低浓度NaCl对模型面团在加热阶段特性参数的影响低浓度NaCl添加量对模型面团在加热阶段特性参数的影响如图6 所示。弱化度是指C1与C2的中筋低筋质量分数1.0%NaCl质量分数1.5%NaClBaBa差值,反映了模型面团在机械搅拌和加热过程中的破坏程度，该值越大表明模型面团被破坏的程度越大2 4。由图6 a可知,随着面筋蛋白含量的降低，未加盐组模型面团的弱化度显著增加（P0.05）,可能是面筋蛋白含量的减少使形成的面筋蛋白网络结构松散,减少加热对淀粉结晶的破坏,导致低筋模型面团弱化度显著增加（P0.05）2 5
32、。随着NaCl添加量的增加,高、中和低筋模型面团的弱化度显著增加（P 0.0 5）,且不受NaCl添加量的影响,可能是NaCl削弱了加热过程中面筋蛋白小麦淀粉之间的相互作用力19.2 5。同时还发现,加人NaCl的高、中和低筋模型面团的弱化度和稳定时间均增加，可能是添加NaCl使模型生面团形成了质量更好的面筋蛋白网络结构,面团耐揉性增加，但这种稳定结构容易被温度和机械搅拌作用破坏2 6.2 7 最大黏度指数是指C3与C2的差值,可反映淀粉的糊化特性2 3。由图6 b可知,随着面筋蛋白含量的减少,未加盐组面团的最大黏度指数显著增加（P0.05），这主要与模型面团体系的淀粉含量有关2.2 3。随着
33、NaCI添加量的增加,高、中和低筋模型面团的最大黏度指数显著下降（P0.05）,可能是由于NaCl抑制加热对淀粉结晶的破坏,增加了蛋白100分子链与小麦淀粉间的相互作用17,2 2,2 3。质量分数0.0%NaCl1.0质量分数0.5%NaClAa0.8FBaTABaACaAaBaU.N/Bb0.6FC0.40.2F0.03.02.5CaBab,Bh2.0FCC1.51.0F0.5F0.0注：大写字母表示面筋蛋白含量对加热阶段特性参数的显著差异（P0.05），小写字母表示NaCl添加量对加热阶段特性参数的显著差异(P0.05)。图6 低浓度NaCI添加量对模型面团弱化度和最大黏度指数的影响2.
34、4.4低浓度NaCl对模型面团在短期回生阶段特性参数的影响回生值是指C5与C4的差值,反映了淀粉的回生性能，回生值越高，模型面团越容易老化2 8,2 9。低浓度NaCI添加量对模型面团回生阶段特性参数的影响如图7 所示。随着面筋蛋白含量的下降，模型3.0质量分数0.0%NaCl质量分数0.5%NaCl2.5AabAahAaAbrW.N/手回2.0CbdBc1.51.00.5F0.0注：大写字母表示面筋蛋白含量对回生阶段特性参数的显著差异（P0.05），小写字母表示NaCl添加量对回生阶段特性参数的显著差异（P0.05）。图7 低浓度NaCl添加量对模型面团回生阶段特性参数的影响中国粮油学报面团
35、中淀粉含量增加，未加盐组面团的回生值显著增加（P0.05），说明模型面团中淀粉含量会影响模质量分数1.0%NaCl质量分数1.5%NaCl工高筋中筋不同类型的混合粉a质量分数0.0%NaCl质量分数0.5%NaClBaAabBhAbCAc高筋中筋不同类型的混合粉bAaAaBabrAb+Ac高筋中筋不同类型的混合粉2023年第8 期型面团的短期回生30 。随着NaCl添加量的增加，高、中和低筋模型面团的回生值显著增加（P0.05）,这可能是由于添加NaCl加快了面团中糊化淀粉的凝沉,与张笃芹30 的研究结果一致。3结论探究低浓度NaCl（质量分数0.0%1.5%）对低筋面筋蛋白小麦淀粉形成模型面
36、团特性的影响。随着NaCI添加量的增加,高、中和低筋模型生面团在质量分数1.0%NaCl质量分数1.5%NaClAaAb低筋质量分数1.0%NaCl质量分数1.5%NaClAabAa低筋NaCl质量分数分别为1.5%、1.0%和1.5%时，其质构特性和流变学特性改善明显。因此,适量的NaCl添加有利于提高模型生面团的质构特性和流变学特性。此外,热机械学特性研究表明,随着NaCl质量分数(0.0%1.5%）的增加,面团在形成阶段,高筋模型生面团的形成时间和稳定时间均显著增加（P0.05);在加热阶段,高、中和低筋模型面团的弱化度均显著增加,最大黏度指数均显著下降(P0.05）；在回生阶段,面团的
37、回生值均显著增加(P0.05）,这些差异可能与NaCl干扰面筋蛋白网络形成和模型面团中组分（面筋蛋白和小麦淀粉）性质变化有关。参考文献1JCHEN G,EHMKE L,MILLER R,et al.Effect of sodiumchloride and sodium bicarbonate on the physicochemicalproperties of soft wheat flour doughs and gluten polymerizationJ.Journal of Agricultural and Food Chemistry,2018,66(26):6840-68502胡
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