热烫温度对小麦面团介观特性的影响机制

不同的水温调制出的面团具有不同的流变学特性，用冷水和面，面团的延伸性好、韧性强、弹性大、可塑性一般；用热水和面，面团的延伸性差、韧性弱、弹性小，但可塑性好；而用温水和面，面团的延伸性、韧性、弹性、可塑性则介于冷水面团与热水面团之间。添加热烫面团汤种也会对面团的流变学性质产生影响，王雨生等研究发现添加汤种可以使面团的吸水率显著增大，面团呈现出更柔软的特性；随着汤种添加量的增大，面团形成时间逐渐延长，稳定时间逐渐缩短。杜昱蒙等的研究也表明汤种的应用可以显著减缓面包的老化速度，改善面包感官品质。

前期研究主要集中在和面加水温度（热烫温度）或面团温度变化对热烫面团流变学特性即宏观特性的影响，以及水分迁移特性的变化，对于热烫面团形成过程中介观特性变化机制的研究较少，因此河南工业大学粮油食品学院的李雪琴、吕莹果*、黄亚飞等人通过研究不同热烫温度对面团体系中淀粉糊化特性和蛋白质分子结构的影响，以揭示热烫温度对小麦面团介观特性的影响机制。

1、热烫温度对麦谷蛋白大聚体（GMP）质量分数的影响

由图1可知，随着和面热烫温度的升高，面团中GMP的质量分数显著提高。在热烫温度为55 ℃和65 ℃条件下，GMP质量分数较对照组分别增加了6.1%和8.3%。在热烫温度85 ℃和95 ℃条件下，GMP质量分数较对照组分别增加了17.3%和19.6%。上述变化说明热的作用使十二烷基硫酸钠（SDS）可溶性谷蛋白、小分子蛋白（清蛋白）、球蛋白和小分子醇溶蛋白聚集，蛋白质溶解度降低，保留在沉淀中的蛋白质含量增大。

2、热烫温度对GMP粒径分布的影响

表1为不同热烫温度下GMP的粒径分布，参考刘锐等对GMP粒径的分类，将GMP按粒径大小分为3 类，即小粒径GMP（d＜10 μm）、中等粒径GMP（10＜d＜100 μm）和大粒径GMP（d＞100 μm）。由表1可知，当热烫温度从25 ℃升高到55 ℃时，面团中小粒径GMP相对含量显著增加，中等粒径和大粒径GMP相对含量显著减少，这是因为热烫温度55 ℃低于蛋白质的变性温度，适度升温有助于蛋白质分子活动度的增加，因此更易形成粒径较小的GMP；当热烫温度高于蛋白质的变性温度时，随着热烫温度的升高，面团小粒径GMP相对含量显著下降，中等粒径和大粒径GMP相对含量显著升高，特别是在温度超过75 ℃时，粒径在0.1～100 μm的中小蛋白聚集体向大分子粒径转变，形成大于100 μm的聚集体，这说明高温使蛋白质发生变性，一些小粒径GMP转化为中等粒径或大粒径GMP，一些中等粒径GMP转化为大粒径GMP。

3、热烫温度对蛋白质二级结构的影响

热烫温度对面团中蛋白质二级结构的影响如表2所示，随着热烫温度的升高，面团中蛋白质的α-螺旋和β-折叠结构相对含量显著降低，无规卷曲和β-转角相对含量逐渐增加，这表明热烫温度的升高使β-折叠结构伸展转变成β-转角和无规卷曲，同时部分的α-螺旋向无规卷曲转变。Wang Kaiqiang等的研究也表明，在80 ℃和90 ℃下处理的小麦面筋凝胶发生聚合，表现出“空间位阻”效应，无规卷曲含量明显增加；而胡月明采用过热蒸汽处理面粉后发现蛋白二级结构向着更规则的α-螺旋和β-折叠转变，与本研究结果相反，原因在于该学者采用过热蒸汽处理的对象是低水分含量的面粉，在过热蒸汽处理过程中，小麦蛋白发生伸展，蛋白中的自由巯基发生氧化或通过转换形成分子内或分子间二硫键；而本实验热烫处理的对象是水分质量分数50%以上的高水分含量面团，蛋白质在高温高水分状态下发生剧烈变性，导致蛋白质二级结构向β-转角和无规卷曲转变。

4、热烫温度对面团中淀粉糊化度的影响

图3是热烫温度对面团中淀粉糊化度的影响趋势，可以看出，热烫温度对淀粉糊化度的影响随着热烫温度的升高呈现出不断增大的趋势，小麦淀粉的起始糊化温度在65～67.5 ℃范围内，当热烫温度低于淀粉的糊化起始温度65 ℃时，淀粉没有发生糊化现象，当和面水温高于小麦淀粉的糊化温度时，随着热烫温度的升高，糊化度迅速增加，但仍有一部分未糊化的淀粉存在，当热烫温度超过淀粉的糊化终止温度（85 ℃）时，面团中淀粉的糊化度增加缓慢。

5、热烫温度对面团中淀粉黏度特性的影响

从表3可以看出，随着热烫温度的升高，淀粉的峰值黏度、最低黏度、衰减值、最终黏度、回生值均呈现出减小的趋势，峰值时间减小不明显。与热烫温度为25 ℃的对照组相比，用温度低于65 ℃的热水和面时，其各个指标变化不大，当温度超过75 ℃时，热烫后的小麦淀粉黏度远低于对照组，并且峰值黏度、最低黏度、最终黏度、衰减值和回生值都明显下降。其原因是75 ℃以上的热烫温度已使淀粉颗粒胀润、破碎、部分淀粉分子发生预糊化、淀粉分子链降解，因此，当热烫温度高于小麦淀粉分子的糊化温度时，热烫温度越高，面团中淀粉的糊化程度越大，快速黏度分析测试时体系的黏度越小，衰减值和回生值越低。

结 论

结合面团中淀粉黏度特性和蛋白质分子结构在热烫温度升高过程中的变化，可以看出，当热烫温度在55～65 ℃之间时，热烫面团中蛋白质发生部分变性，GMP粒径增大，GMP质量分数增加，而淀粉仅发生少量糊化，淀粉黏度特性变化不明显，在此温度范围内，影响小麦面团介观性质的因素主要是蛋白质与水结合形成面筋蛋白的能力；当热烫温度高于75 ℃时，热烫面团中蛋白质变性程度进一步增加，淀粉糊化程度增大，变性的蛋白质结合水的能力下降，而糊化的淀粉以自身很强的黏性参与面团的形成，此时影响小麦面团介观性质的因素主要是淀粉的糊化程度。

本文《热烫温度对小麦面团介观特性的影响机制》来源于《食品科学》2021年42卷3期98-103页，作者：李雪琴，吕莹果，黄亚飞。DOI:10.7506/spkx1002-6630-20200207-055。点击下方阅读原文即可查看文章相关信息。

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修改/编辑：袁艺；责任编辑：张睿梅

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