阿拉伯胶和羧甲基纤维素钠对荞麦面团发酵流变学及烘焙特性的影响：
阿拉伯胶和羧甲基纤维素钠对荞麦面团发酵流变学及烘焙特性的影响，以含有30%荞麦粉的荞麦面包为基质，研究阿拉伯胶(AG)和羧甲基纤维素钠(CMC)对荞麦面团流变学特性 以及面包烘焙特性的影响，添加量分别为质量分数0.5%、1.0%和1.5%(以高筋粉和荞麦粉的总质量为基准)。两种亲水胶体对面团的动态流变学特性影响不同，AG添加后面团的黏性模量和弹性模量均降低；CMC添加后面团的黏性 模量和弹性模量均增加，并随着添加量的增加逐渐增加。与空白组样品相比，含AG和CMC的面团总产气量(^)变 化不大，但是面团最大膨胀高度(//J、气体释放曲线的最大高度(/TJ、面团出现孔洞的时间(rj(面团开始泄漏co2 的时间)以及面团的持气率(/?)均增加，特别是CMC作用更加明显。随着AG和CMC添加量的增加，面包的比容由空 白组的4.20mL/g分别增加到4.47mL/g和4.78mL/g;当添加量达到1.5%时，面包的硬度分别下降了27.9%和51.5%,面 包的内聚性和回复性均得到提高。此外，亲水胶体还使得荞麦面包的气孔表面分率和气孔稠密度增加。
荞麦有很高的营养价值，除拥有淀粉可以作为能源 物质外，还含有丰富的蛋白质、膳食纤维以及不饱和脂 肪酸[1_2]。此外，荞麦含有丰富的芦丁和槲皮黄酮-3-芦丁 糖苷等物质，具有抗氧化、抗炎症和抗癌等作用，并且 可以降低高血压的患病几率。Sedej等f3]研究添加荞麦粉 的小麦粉的抗氧化性，发现荞麦粉的添加使得混合物有 较好的抗氧化性，而这主要是由于荞麦粉中芦丁等物质 的含量高。在小麦面包中添加荞麦粉可以增加面包中的 抗氧化物质(芦丁、3-黄酮醇、酚酸及其衍生物)的含量， 赋予面包产品抗氧化性[4]。面包结构的承载体主要由面筋 蛋白组成，形成面包的各种特性。由于荞麦粉中没有面 筋蛋白，导致其烘焙品质下降，制作的面包比容小、易 破碎、颜色较差[5]。
亲水胶体被广泛用于面包制作中来改善面包的品 Rosell等™研究不同的胶体对面团流变学特性和面包烘焙 学特性的影响，发现卡拉胶和羟丙基甲基纤维素(HPMC) 可以增加面包的比容，减小面包的硬度。八〇11^〇等[111 用羧甲基纤维素钠(CMC)和HPMC改善白面包和全麦面 包的品质。还有研究者将亲水胶体用于无筋体系的改 良中，包括增加持水性和改善烘焙特性。研究发现果 胶、CMC、琼脂糖和，葡聚糖等可以显著改善无筋面 包的品质，增加面包的比容、减小面包硬度、增加多孔 性和弹性PI。而HPMC和yS-葡聚糖可以作为玉米无筋面 包的改良剂，增加面团的黏弹性，改善面包的品质[13]。 ?红^8^1丨等[14]发现亲水胶体还可用于提高大米-荞麦混合 粉的烘焙特性。但是关于亲水胶体在荞麦面包中的应用 研究报道目前还很少。
本实验主要研究AG和CMC对含30%荞麦粉的面团流 变学特性的影响，包括动态流变学和发酵流变学特性； 并通过对面包比容、质构以及面包芯结构进行分析，研 究其对面包烘焙特性的影响，以期为开发营养健康的荞 麦面包烘焙食品提供一定的理论基础。
1 材料与方法
1.1材料与试剂
荞麦粉(水分13.71%、灰分1.24%、脂肪10.27%、 蛋白质16.01%)内蒙古赤峰乡野公司；高筋粉(水分
14.12%、灰分0.26%、脂肪3.46%、蛋白质 12.45%)中 粮面业鹏泰有限公司。
CMC(FH9,耐酸型）北京矿冶研究院；阿拉伯胶 AG(黏度在25%水溶液，25°/h条件下70〜1.4Pa*s)天津
安文水溶胶科技有限公司；即发干酵母广东梅山马利 酵母有限公司；白砂糖、起酥油、精盐等均为食用级。
1.2仪器与设备
SM-25搅拌机、SPC-40SP醒发箱、SM-503 + 1S烤 炉、SM-302N型切片机新麦机械(无锡)有限公司； TA-XT2i质构仪英国 Stable Micro System公司；F3 发 酵流变仪法国Chopin公司；动态流变仪美国TA仪 器公司。
1.3方法
1.3.1荞麦面包的制作
荞麦面包的制作配方为：高筋粉质量分数70%、 荞麦粉30%，酵母、糖和起酥油添加质量分数分别为 1.5%、6%和6%(以高筋粉和荞麦粉的总质量为基准)。各 种亲水胶体采用3种不同的添加梯度，分别为0.5%、1.0% 和1.5%。面包制作的加水量由酶流变分析仪Mixolab测定 的最佳吸水率确定(数据未显示)：空白为53%,添加AG 0.5%、1.0%和1.5%时的加水量分别为54%、55%和57%, 添加CMC 0.5%、1.0%和1.5%时的加水量分别为54%、 55.5%和57%。将所有g料混合，慢速搅拌成团，再快速 搅拌至面筋网络结构形k,取面团在室温条件下覆膜静 置松弛lOmin。然后切割、整形，并于温度38°C、相对 湿度85%的条件下发酵1.5h。最后进行烘焙22min(上火 170°C、下火210°C)。
1.3.2 面团动态流变学特性的研究
面团的制作与面包面团相同，但由于在有酵母添加 的情况下面团易醒发，影响面团的流变学特性，因此， 在测定流变学特性的面团中不含酵母。将搅拌好的面团 分割成质量为2.5g的小块，采用安装有直径为40mm的 平板动态流变仪对面团流变学特性进行研究，各参数是 25°C、扫描频率0.1〜40Hz、应变0.5%。
1.3.3面团发酵流变学特性的研究
使用F3发酵流变仪对面包的发酵流变学进行分析。 面团的制作与面包面团的制作相同，测定条件为：面团 250g、砝码质量lkg、温度38°C、测定时间3h。每个样品 重复2次，取平均值。
1.3.4面包的比容测定
比容测定采用油菜籽替代法。面包在完成烘焙后， 在室温放置lh,进行测定，按照下式进行计算。
面包比容/(mL/g)=
1.3.5面包质构的分析
将室温条件下放置lh的面包切成厚度为20mm的厚 薄均匀的薄片，阿拉伯胶和羧甲基纤维素钠对荞麦面团发酵流变学及烘焙特性的影响，取中间2片用质构仪对其进行质构分析， 参数为：探头型号P/25,测试前速率1.0mm/s,测试速 率3.0mm/s,测试后速率3_0mm/s,压缩程度50%,重复4 次，取平均值。
1.3.6面包芯气孔成像分析
该技术为面包芯气孔成像并分析其结构的方法， 将面包切片，用平面扫描仪进行扫描，设定分辨率 为600dpi。在扫描所得到的面包图像的不同位置取
3cmX3cm大小的图像4次，用ImageJ软件进行分析，阈 值选择Otsu thresholding1151技术，分析方法在〇21«)£：等[16]的 方法上略有改进，测定直径范围在0.1〜l〇〇mm之间气泡 的个数、平均面积(AS)、气孔表面分率(AF)和气孔稠密 度(CD)等参数，求平均值。
1.4 数据分析处理
采用SPSS 16.0及Excel 2007进行数据统计分析。运 用方差分析方法(ANOVA)进行显著性分析。
2结果与分析
2.1亲水胶体对荞麦面团动态流变学特性的影响
♦空白组 ■添加0.5% AG ▲添加 1.0% AG x 添加 1.5% AG x 添力口0.5% CMC •添加 1.0% CMC + 添加 1.5% CMC
AG与CMC对荞麦面团体系黏弹性的影响差异可能是 由于两种亲水胶体的不同特性引起的。AG是树胶醛糖、 半乳糖和葡萄糖醛等小分子聚合物，与蛋白质中的基团 产生氢键或非氢键结合，流动性较强，81^«^11〇^3等[2()] 发现AG与面粉中的可溶性成分和浸出的部分链接，但是 链接非常松弛。而CMC为阴离子纤维素醚，在添加后亲 水部分与蛋白质中的基团产生氢键或非氢键结合，增加 面筋网络结构的强度。
tan^=Gw/G'用来描述面团体系中的高聚物的含量和聚 合度，其值越小则高聚物的含量越多，聚合度越大。由 图2可知，添加亲水胶体后面团的tai^都比空白组有所减 小，说明亲水胶体的加入使得面团中高聚物含量增加， 可能导致聚合度增大。其中AG加入后面团的tan
100
34000
24000 S 19000
截
9000
0.1
1 10 频率/Hz
•空白组 ■添加0.5% AG > 添加 1.0% AG :添加 1.5% AG :添加0.5% CMC •添加 1.0% CMC -添加 1.5% CMC
图1不同亲水胶体对荞麦面团黏性模量(a)和弹性模量0>)的影响
Fig.l EffecterfdifferaithydrocoBoidson(a) and C (b) of buckwheat dou^i
由图1可知，面团体现的是一种类似胶体的现象，因 为在整个剪切频率范围内弹性模量(
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