利用拉伸儀研究燕麥和小麥的面團拉伸性
燕麥在北半球生長區(qū)域位于北緯35°~60°，具有耐寒、抗旱、耐土地瘠薄、耐適度鹽堿等特點，適宜在美國、加拿大及我國西北部長城沿線種植。其中內(nèi)蒙古地區(qū)的種植面積最大，占全國燕麥種植總面積的40%左右。燕麥是1種食療兼?zhèn)涞墓阮愖魑铩Ｑ帑溡蚱涓吆康目扇苄驭?葡聚糖可降低膽固醇含量，防止心血管疾病，是美國FDA唯一認證的功能性食物。燕麥的血糖指數(shù)為49%，遠低于面粉(69% )、大米(72% )和玉米(82% )等主要糧食作物，燕麥中富含膳食纖維及抗氧化性物質(zhì)，從而使燕麥具有降血糖、降血脂、提高免疫能力、抑制脂質(zhì)氧化及延緩衰老等重要的生理功能。但是在國內(nèi)，燕麥食品尚未得到足夠的重視和開發(fā)。開發(fā)高附加值的燕麥保健食品，不僅可滿足我國人民飲食結(jié)構(gòu)由溫飽型向保健型轉(zhuǎn)變時對食品多樣化的需求，同時也是農(nóng)業(yè)經(jīng)濟發(fā)展的需要。燕麥谷蛋白含量(20% ~25% )與小麥面粉相差不大，但沉淀值遠大于小麥面粉，是因為燕麥的谷蛋白分子量較小，且不具備粘彈性，加水后面筋結(jié)構(gòu)很松散，加工過程中不能形成較好加工特性的面團，當燕麥粉與小麥粉混合，既能發(fā)揮小麥面團明顯粘彈性的特點，有利于面食品的加工操作，又能有機地結(jié)合燕麥的營養(yǎng)特征，混粉面團的加工特性等勢必會隨著燕麥粉添加量的變化而變化。目前，國內(nèi)研究主要集中在燕麥(粉)的營養(yǎng)價值和藥用價值方面，對燕麥粉的流變學特性研究較少，其中胡新中、羅勤貴(2006年)對燕麥面團流變學及加工特性進行了研究，國外對燕麥粉的流變學特性研究起步較早，并且取得了一定的成就。但是單獨深入地對燕麥-小麥混粉面團的拉伸特性研究尚未見報道。本研究擬通過對不同配比的燕麥-小麥混粉面團拉伸特性的測定，能較好地反映出不同配比下混粉面團的加工特性，同時通過本實驗也能為燕麥進一步的深加工工藝設計、相關(guān)設備工藝參數(shù)的選擇提供理論依據(jù)。有利于強化并豐富自治區(qū)特色農(nóng)產(chǎn)品資源的加工利用。
1 試驗材料、儀器及方法
1.1 試驗材料
中強筋小麥粉：產(chǎn)自巴彥淖爾盟的小麥。
燕麥精粉、燕麥全粉：產(chǎn)自武川縣的燕麥。
1.2 儀器及設備
托普生產(chǎn)的拉伸儀、面筋指數(shù)儀、粉質(zhì)儀。
1.3 試驗方法
1.3.1 配粉
1.3.1.1 將燕麥精粉與小麥粉混合，配成燕麥精粉含量分別為0%、5%、10%、15%、20%、25%、30%、35%、40%的燕麥精粉混粉樣品。
1.3.1.2 將燕麥全粉與小麥粉混合，配成燕麥全粉含量分別為0%、5%、10%、15%、20%、25%、30%、35%、40%的燕麥全粉混粉樣品。
1.3.2 試驗過程 將小麥粉與燕麥粉混勻，在混粉中加入6gNaCl一定量的30℃的蒸餾水，借助面筋指數(shù)儀的攪拌器將面團攪動5min。取出面團，稱取150g放入電子拉伸儀揉面裝置中將面團揉成圓柱體，然后將面團放入醒發(fā)箱里，醒發(fā)一定的時間取出進行拉伸試驗。由于燕麥粉中不含面筋，所以隨著混粉中燕麥粉含量的改變，混粉面團的拉伸特性勢必會受到影響;不同的醒發(fā)時間也會對混粉面團的拉伸特性產(chǎn)生一定的影響。
2 結(jié)果與分析
2.1 燕麥粉添加量對混粉面團拉伸阻力的影響：拉伸阻力是面團縱向彈性好壞的標志，即面團橫向延伸時的阻抗性。不同燕麥粉添加量對拉伸阻力的影響如圖1所示。由圖可以看出，隨著燕麥粉含量的增加，燕麥全粉混粉樣品和燕麥精粉混粉樣品的拉伸阻力的變化趨勢相同，均是先增大后減小，在燕麥粉含量為0% ~5%時，拉伸阻力增大，在5%時達到最大;在燕麥粉含量為5% ~10%，拉伸阻力隨著燕麥粉含量的增加而減小;在燕麥粉含量為10% ~30%時，隨著燕麥粉含量的增加，兩種混粉樣品的拉伸阻力變化幅度較小，即混粉中燕麥粉含量的變化對拉伸阻力的影響不大。在燕麥粉含量為30% ~40%時，拉伸阻力也逐漸減小。從圖上也可以看出，麩皮的存在會對拉伸阻力產(chǎn)生一定的影響。
圖1 燕麥粉添加量對混粉面團拉伸阻力的影響
具體作用機理是：麩皮對混粉面團的面筋結(jié)構(gòu)起到松散作用，使得拉伸阻力下降。在燕麥粉含量為0%~5%時，由于燕麥全粉含量較少，所以少量麩皮對燕麥全粉混粉面團的拉伸阻力影響很小，所以燕麥全粉混粉面團的拉伸阻力和燕麥精粉混粉面團的拉伸阻力很接近。在燕麥粉含量為5% ~40%時，隨著燕麥粉含量的增加，麩皮對混粉面團拉伸阻力的影響很顯著。表現(xiàn)為燕麥精粉混粉樣品的拉伸阻力大于燕麥全粉混粉樣品的拉伸阻力。
由此可見，由于在燕麥粉含量為10% ~30%時，燕麥粉添加量對混粉面團的拉伸阻力的影響不大，兼顧燕麥粉的營養(yǎng)價值和面團的拉伸阻力指標，建議在制作燕麥全粉混粉面食品和燕麥精粉混粉面食品時兩種燕麥粉的添加量均控制在10% ~30%。
2.2 燕麥粉添加量對混粉面團拉伸曲線面積的影響：拉伸曲線面積代表面團的強度，曲線面積亦稱拉伸時所需的能量。曲線面積越大，表示面粉筋力越強，面粉烘焙品質(zhì)越好。燕麥的添加量勢必會對混粉面團的強度產(chǎn)生影響。燕麥粉添加量對混粉面團的強度影響的試驗結(jié)果見圖2，由圖2可以看出，隨著燕麥粉添加量的增加，燕麥全粉混粉樣品和燕麥精粉混粉樣品的拉伸曲線面積均逐漸減小。燕麥精粉混粉樣品的拉伸曲線面積變化幅度較大，而燕麥全粉混粉樣品的拉伸曲線面積變化很規(guī)律，接近線性變化。這就說明，隨著燕麥粉含量的增加，燕麥全粉混粉的烘焙品質(zhì)變化較有規(guī)律，容易控制其品質(zhì)的變化。
圖2 燕麥粉添加量對混粉面團拉伸曲線面積的影響
2.3 燕麥粉添加量對混粉面團延伸度的影響延伸度是面團粘性、橫向延展性好壞的標志。不同比例燕麥粉的添加也會對混粉面團的延伸度產(chǎn)生不同的影響，由圖3可以看出，燕麥全粉混粉樣品和燕麥精粉混粉樣品的延伸度都是逐漸減小的。就燕麥精粉混粉樣品而言，當燕麥精粉含量為0% ~10%，延伸度的變化幅度較大，變化率為0. 22;當燕麥精粉含量為10% ~20%時，延伸度的變化幅度較小，變化率為0. 09;當燕麥精粉含量為20% ~30%時，延伸度的變化幅度很大，變化率為0. 41;當燕麥精粉含量為30% ~40%時，變化率為0. 24。就燕麥全粉混粉樣品而言，當燕麥全粉含量為0% ~5%，延伸度的變化率為0. 15;當燕麥全粉含量為5% ~30%，延伸度的變化率為0. 46;當燕麥全粉含量為30% ~40%，延伸度的變化率為0. 27。由此可見，燕麥精粉混粉樣品在燕麥精粉含量為10% ~20%時，延伸度變化不大，即燕麥粉添加量對延伸度影響不大。燕麥全粉混粉樣品在燕麥全粉含量為0% ~5%時，延伸度變化不大。由此可見，兼顧燕麥粉的營養(yǎng)價值和面團的延伸度指標，在制作燕麥精粉混粉面食品時，建議燕麥精粉的添加量控制在10% ~20%;制作燕麥全粉混粉面食品時，建議燕麥全粉的添加量范圍為0% ~5%。
圖3 燕麥粉添加量對混粉面團延伸度的影響
2.4 燕麥粉添加量對混粉面團最大拉伸阻力的影響
圖4 燕麥粉添加量對混粉面團最大拉伸阻力的影響
最大拉伸阻力也是面團拉伸特性的必不可少的指標之一，它能表明面團的韌性好壞。由于燕麥麩皮對混粉面筋結(jié)構(gòu)的松散作用，使得面筋最大拉伸阻力降低。所以燕麥精粉的最大拉伸阻力大于燕麥全粉的最大拉伸阻力，結(jié)果見圖4。由此可見，燕麥精粉混粉面團的韌性優(yōu)于燕麥全粉混粉面團。燕麥精粉混粉適合制作一些對面團韌性要求高的食品。
2.4 燕麥粉添加量對混粉面團最大拉伸阻力的影響最大拉伸阻力也是面團拉伸特性的必不可少的指標之一，它能表明面團的韌性好壞。由于燕麥麩皮對混粉面筋結(jié)構(gòu)的松散作用，使得面筋最大拉伸阻力降低。所以燕麥精粉的最大拉伸阻力大于燕麥全粉的最大拉伸阻力，結(jié)果見圖4。由此可見，燕麥精粉混粉面團的韌性優(yōu)于燕麥全粉混粉面團。燕麥精粉混粉適合制作一些對面團韌性要求高的食品。
2.5 面團醒發(fā)時間對拉伸比值的影響：拉伸比值即抗拉強度，是拉伸阻力與延伸度的比值，通過對抗拉強度隨時間變化的描述可以表明面團的耐醒發(fā)度。燕麥粉的添加量和混粉面團的醒發(fā)時間都會對拉伸比值產(chǎn)生一定的影響。具體試驗結(jié)果見附表。由附表可知，在精粉混粉樣品中，各個配比的混粉樣品隨著時間的增加，拉伸比值均有增大趨勢。在全粉混粉樣品中，當燕麥粉含量為10%、25%、40%時，隨著醒發(fā)時間的增加，拉伸比值變化不穩(wěn)定，燕麥含量為5%、15%、20%、30%、35%時，拉伸比值有增大趨勢。
附表 燕麥粉添加量、醒發(fā)時間全粉和精粉的拉伸度影響
3 結(jié)論
3.1 隨著燕麥粉含量的增加， 2種樣品的拉伸阻力變化趨勢均是先增大后減小，其中當燕麥粉含量為10% ~30%時，混粉中燕麥粉含量的變化對拉伸阻力的影響不大，所以建議在制作燕麥全粉混粉面食品和燕麥精粉混粉面食品時兩種燕麥粉的添加量均控制在10% ~30%。由于麩皮對面筋結(jié)構(gòu)的影響，在燕麥粉含量為5% ~40%時，精粉樣品的拉伸阻力大于全粉樣品的拉伸阻力。
3.2 隨著燕麥粉含量的增加，拉伸兩種樣品的面團所需能量(拉伸曲線面積)均逐漸減小。燕麥精粉混粉樣品的拉伸曲線變化幅度較大，而燕麥全粉混粉樣品的拉伸曲線的變化很規(guī)律，接近線性變化，這樣就較容易控制其品質(zhì)的變化。
3.3 2種樣品的延伸度均減小，燕麥精粉混粉樣品在燕麥精粉含量為10% ~20%時，延伸度變化不大，即燕麥粉添加量對延伸度影響不大。燕麥全粉混粉樣品在燕麥全粉含量為0% ~5%時，延伸度變化不大。兼顧燕麥粉的營養(yǎng)價值和面團的延伸度指標，在制作燕麥精粉混粉面食品時，建議燕麥精粉的添加量控制在10% ~20%;制作燕麥全粉混粉面食品時，建議燕麥全粉的添加量范圍為0% ~5%。
3.4 燕麥全粉樣品的最大拉伸阻力小于燕麥精粉樣品的最大拉伸阻力。麩皮的含量對最大拉伸阻力有影響。燕麥精粉混粉面團的韌性優(yōu)于燕麥全粉混粉面團，所以燕麥精粉混粉適合制作一些對面團韌性要求高的食品。
3.5 燕麥粉添加量、醒發(fā)時間對拉伸比值都產(chǎn)生影響。在精粉混粉樣品中，各個配比的混粉樣品隨著時間的增加，拉伸比值均有增大趨勢。在全粉混粉樣品中，燕麥粉含量為5%、15%、20%、30%、35%時，拉伸比值有增大趨勢。當燕麥粉含量為10%、25%、40%時，隨著醒發(fā)時間的增加，拉伸比值變化不穩(wěn)定。
