保圣快速粘度分析儀質(zhì)構儀助力武漢輕工大學王學東教授團隊在期刊上發(fā)表文章

一、研究背景

擠壓面制品俗稱辣條，通常由小麥粉、鹽、糖、單甘油酯等配料制成，深受年輕人喜愛。近年來，擠壓面制品在世界范圍內(nèi)受到了關注，由于其風味，越來越多的外國人喜歡它。但在儲存一段時間后，會出現(xiàn)產(chǎn)品失水、硬化、口感差等一系列問題，嚴重影響其品質(zhì)。多元醇多為白色結晶，呈甜味，易溶于水，在高溫高壓條件下不易分解，是重要的功能性成分，在食品中起到保濕劑的作用，廣泛應用于肉類和烘焙行業(yè)，但目前在擠壓工業(yè)中尚未得到應用。

武漢輕工大學王學東教授團隊在《Food Science and Technology》期刊上發(fā)表了題目為“Evaluation of mannitol and xylitol on the quality of wheat flour and extruded flour products"的文章（DOI: 10.1111/ijfs.15040），文章研究了添加0-5.0 wt%多元醇（甘露醇和木糖醇）對小麥粉的物理性能、糊化性能及動態(tài)流變性能的影響，研究對擠壓面制品的微觀結構、水分活度（Aw）、徑向膨脹率（ER）、吸油率（OAR）和質(zhì)構的影響。結果表明，甘露醇和木糖醇均能促進面筋網(wǎng)絡的形成，增強面團的抗拉性能，提高面團的儲能模量（G’）和損耗模量（G"）。通過掃描電子顯微鏡（SEM）發(fā)現(xiàn)，在多元醇的作用下，擠壓面制品表面的顆粒更加致密和均勻。此外，多元醇的加入降低了擠壓面粉的Aw、硬度和咀嚼度，提高了ER和ORA。因此，使用多元醇提高擠壓面制品的質(zhì)量，具有廣闊的應用前景。

文章中使用到快速粘度分析儀來測定糊化特性，使用質(zhì)構儀來測定擠壓面粉的硬度及咀嚼性，快速粘度分析儀及質(zhì)構儀都是由我們上海保圣自主研發(fā)，那么具體操作方法是什么呢？

二、實驗方法

1.快速粘度分析儀測定

面粉的糊化特性使用快速粘度分析儀RVA（上海保圣）進行測試。稱量25 ml水放入樣品筒中，根據(jù)RVA水分含量計算出的3.03 g小麥粉也放入樣品筒中，快速上下攪拌10次，使用13分鐘的糊化程序。每組樣品至少進行三次，并對平均值進行評估。

2.質(zhì)構測定

使用質(zhì)構儀（上海保圣）對擠壓面粉進行測試。測前速度為1.0 mm s?1，測試速度為2.0 mm s?1，測后速度為2.0 mm s?1，距離為20.0 mm，觸發(fā)力為10 g。每組樣品測試15次。

三、實驗結果

1.快速粘度分析儀測試結果

表 小麥粉和小麥粉/多元醇(甘露醇和木糖醇)混合物在多元醇含量為0 wt% ~ 5 wt%下的糊化參數(shù)。同列、同行不同字母表示差異顯著(P < 0.05)，無字母或相同字母表示差異不顯著。

快速粘度分析是分析淀粉糊化特性的重要手段。淀粉在室溫下不溶于水，但當?shù)矸垲w粒懸浮在水中，加熱到50-60℃時，淀粉的物理性質(zhì)會發(fā)生明顯變化，在高溫下膨脹裂解形成均勻的糊狀溶液。添加甘露醇和木糖醇后面粉的糊化特性見表，添加甘露醇和木糖醇的面粉峰值粘度顯著降低(P < 0.05)，帶有羥基的多元醇可以與淀粉爭奪水分子。此外，多元醇還可以覆蓋在淀粉表面，防止淀粉與水結合。因此，淀粉的膨脹性減弱，導致該過程中峰值粘度降低。谷值黏度和最終黏度降低的原因與峰值黏度一致。崩解值反映了淀粉糊的熱穩(wěn)定性，崩解值大表明淀粉結構不穩(wěn)定。當甘露醇和木糖醇添加量為5 wt%時，面粉的崩解值分別降低了18.2%和16.4%。因此，甘露醇和木糖醇可以強化面筋網(wǎng)絡結構，使面筋的崩解值降低，淀粉結構更加穩(wěn)定。回生值反映了淀粉分子的重結晶程度。當甘露醇和木糖醇添加量為5 wt%時，面團的回生值低，分別為973 cP和994 cP。證明甘露醇和木糖醇的加入能抑制淀粉降解。

1 質(zhì)構測試結果

表 （a）多元醇含量在0 wt%到5 wt%時，擠壓面制品的硬度。同列、同行不同字母表示差異顯著(P < 0.05)，無字母或相同字母表示差異不顯著。

硬度和咀嚼性可以有效地反映擠壓產(chǎn)品的味道，通常硬度大，咀嚼性差的擠壓面制品口感更差。甘露醇和木糖醇在不同貯存時間對擠壓面制品硬度的影響見表（a）。擠壓面制品的硬度隨貯存時間的延長而增加，添加甘露醇和木糖醇后硬度顯著降低。添加2 wt%的甘露醇并保存4周后，擠壓面制品的硬度由原來的1102 g降低至704 g。木糖醇添加量為3 wt%時，硬度降低至732 g。這可能是因為多元醇中的羥基能有效結合水分子，減少水分流失，從而使產(chǎn)品保持柔軟質(zhì)地，降低產(chǎn)品硬度。甘露醇和木糖醇與面粉混合后吸附在淀粉顆粒表面，它們之間的氫鍵可以抑制淀粉形成雙螺旋結構，減緩擠壓面制品的回生。

表 （b）多元醇含量在0 wt%到5 wt%時，擠壓面制品的咀嚼性。同列、同行不同字母表示差異顯著(P < 0.05)，無字母或相同字母表示差異不顯著。

甘露醇和木糖醇對擠壓面制品在不同貯存時間下咀嚼性的影響見表（b）。隨著貯存時間的延長，甘露醇和木糖醇含量對擠壓面制品咀嚼性有顯著影響，并且與硬度特性非常相似。咀嚼性與食品的硬度、黏聚性和彈性有關，其數(shù)值等于硬度、黏聚性和彈性的乘積，硬度與咀嚼性成正相關。