小麦是我国产量仅次于稻谷和玉米的粮食作物,可用于制作馒头、面条、面包等主食。面条是中国主要面制品之一,其品质与小麦中面筋蛋白组成和结构有显著影响。面筋蛋白占小麦所有蛋白质的75%,主要由麦谷蛋白和醇溶蛋白组成。麦谷蛋白赋予面团强度和弹性,醇溶蛋白赋予面团粘性和延展性。面筋蛋白的组成和结构变化对面团的加工性能和面条制品品质都有影响。
热处理在小麦加工过程中通常用于杀菌、钝酶、干燥等,还可用于改善小麦和小麦粉的理化性质和制品品质。湿热处理是指在一定水分体积分数下和温度范围内处理小麦或小麦粉的一种热处理方法。湿热处理可使小麦淀粉部分糊化、面筋蛋白充分变性,提高小麦粉中的微量营养物质含量。不适当的处理条件可能会导致小麦籽粒表皮水分急剧汽化,破损淀粉含量过高,和面时间延长等,小麦品质劣变。在小麦籽粒中,蛋白质比淀粉和脂类更不耐高温,温度过高可能会造成面筋蛋白网络结构遭到破坏,影响面条品质和加工。但适当的热处理条件可以改善小麦品质。Liu等研究发现165°C过热蒸汽处理小麦籽粒1~3min,面筋蛋白发生聚集,麦谷蛋白大聚体(GluteninMacropolymer,GMP)含量增加,形成了稳定的面筋网络结构,改善了面团弹性,蛋糕品质提升。Cetiner等发现小麦经湿热处理后(水分含量19%、温度55°C),面包体积显著增大。大多数学者对湿热处理的研究集中在淀粉结构和理化性质的改变,本研究基于蛋白质特性分析湿热处理后小麦品质特性变化,探讨引起面条品质变化的机制,对优化小麦加工工艺,提升小麦制品质量有着重要意义。
该研究旨在讨论小麦经过湿热处理后面筋蛋白组成和亚基占比及面条品质的变化,并结合响应面法优化最佳湿热处理组合。以期为在小麦加工中通过热处理提高小麦加工应用品质提供理论依据。
材料与方法
材料与试剂
江苏硬红麦(水分11.57%),中粮面业(扬州)有限公司;二硫苏糖醇(DTT)、乙腈、三氟乙酸,上海安普实验科技股份有限公司,均为色谱纯。
挂面感官特性的测定
挂面感官评定按照标准 LS/T 3202-1993《面条用小麦粉》中面条品尝评分标准测定。感官评价由 6 名培训合格的小组成员进行评定。
不同湿热处理条件对面条感官特性的分析
由图 4A 可知,小麦在 18%水分含量下经过不同温度处理 30 min 后,面条感官评分范围在 79.8~85.9 之间,随着湿热处理温度的升高,面条感官评分逐渐下降,45~65 ℃处理之间感官评分无显著变化(P>0.05),75、85 ℃处理后,面条适口性与韧性变差,感官评分显著下降(P<0.05)。由图4B 可知,在 65 ℃处理 30min 条件下,小麦初始水分含量为18%时,感官评分最高,面条色泽鲜亮,口感爽滑,各水分含量处理之后感官评分之间无显著差异。由图 4C 可知,18%水分含量小麦在 65 ℃加热,随着处理时间的延长,面条感官评分呈先升高后下降趋势30min时感官评分最高,时间长于60 min后感官评分显著下降。较高强度的湿热处理会降低小麦粉糊化峰值粘度,影响面条感官评分。有研究表明,小麦粉糊化峰值粘度越大,面条感官总分越高。

结论
本研究从面筋蛋白组分及亚基占比的角度分析了湿热处理参数对面条品质的影响。小麦经过高温长时(温度>75 °C、时间>60 min)的湿热处理,会使麦谷蛋白含量下降,醇溶蛋白含量升高,麦谷/醇溶蛋白比值下降,HMW-GS 和 LMW-GS 含量显著降低,γ-亚基含量显著增加,从而导致面条蒸煮品质、硬度、弹性和咀嚼性下降。小麦湿热处理因素对面条品质的影响主次顺序为:时间>温度>水分含量;小麦湿热处理的优化工艺条件为:温度56 °C、水分含量18%、时间35 min。在此条件下处理的小麦经磨粉制得的面条品质有所提升。小麦湿热处理除了影响蛋白组成和亚基占比外,可能还导致蛋白质二级结构变化和巯基/二硫键交换反应。后续可进一步从这些角度进行深入研究,以更加全面地阐明小麦湿热处理对小麦加工品质的影响机制。

