谷朊粉是生产小麦淀粉的副产品,以小麦为原
料的发酵工业也生产部分谷朊粉。从2O世纪70年
代初期开始,谷朊粉在范围内就已开始大量生
产,近年来,随着速冻食品、冷冻食品以及烘焙食品
的迅速发展,谷朊粉作为一种优质植物蛋白,在谷物
早餐、肉制品、方便食品、婴儿食品等食品工业领域
得到广泛使用。并且,随着改性技术的研究发展,谷
朊粉在可生物降解材料、污水处理固化剂等非食品
工业中的应用也更加广泛]。
谷朊粉使小麦淀粉加工的商业价值和经济效益
大大提升,谷朊粉的生产越来越受到我国淀粉生产
行业的重视。然而,我国谷朊粉的质量与国外产品
相比差距较大。我国每年不得不依靠进口来满足高
端需要,这在很大程度上限制了我国谷朊粉在世界
范围内的潜在市场。其中原因之一是,目前我国还
没有完善的谷朊粉质量评价体系,没有完善的质量
标准去指导谷朊粉的生产和应用。
1谷朊粉的质量要求
我国于2008年颁布实施了谷朊粉国家标准
(GB/T21924-2008),从水分、灰分、纯度、粗细度、
色泽、吸水率等方面规定了谷朊粉的质量要求。
1.1水分
谷朊粉的水分含量影响生产厂家的利润,也与
谷朊粉的保质期有关。GB/T21924-2008要求一
级谷朊粉的水分含量不超过8,二级不超过1O。
如果谷朊粉的含水量超过1O,在常规储存条件下
容易变质,因为谷朊粉有很强的吸水能力和吸湿性。
王素萍等报道,仓库储存的谷朊粉水分达到
10.38时,便结块严重,有陈霉味,加水揉捏时有散
筋现象,活性下降。
1.2灰分
谷朊粉的灰分含量主要取决于原料小麦粉的质
量和谷朊粉的加工工艺。GB/T21924-2008要求
一级谷朊粉的灰分含量不超过1.09/6(干基),二级
不超过2.0(干基)。如果将灰分含量过高的谷朊
粉添加到小麦粉中,会影响粉的质量。
1.3粗脂肪
商品谷朊粉的粗脂肪含量一般为0.5~
1.5(干基)。GB/T21924-2008要求一级谷朊
粉的脂肪含量不超过1.0(干基),二级不超过
2.0(干基)。如果粗脂肪含量过高,谷朊粉在储存
收稿日期:2012-0202;修回日期:2O12—03一O8
基金项目:农业部现代小麦产业技术体系计划项目(cARs一03—09B)
作者简介:田娟丽(I987一),女,硕士研究生,研究方向为粮食、油脂及植物蛋白工程。
通信作者:赵仁勇(1969),男,博士,教授,研究方向为粮食资源转化与利用。
田娟丽等:谷朊粉质量评价的研究进展/2012年簟4期
过程中容易变质。
1.4粗细度
商品谷朊粉的粒度大约为8.0~208p.m。
GB/T21924—2008要求一级和二级谷朊粉通过
CB30检查筛的比例不低于99.5,通过CB36检查
筛的比例不低于95。谷朊粉的粗细度直接影响
产品复水后面筋的使用效果及色泽。一般来讲,颗
粒越细,色泽越白,水合能力越快,复水后形成的面
筋呈细小的网状结构,不易断裂。如果谷朊粉要添
加到粉中,应考虑到谷朊粉的粗细度与小麦粉
的配伍性。若粉粒较粗,则吸水较慢..复水后形成的
面筋呈点状结构,使用效果较差。因此,在实际生产
工艺中多采取两次筛理的方法,谷朊粉首先在环式
气流干燥系统内筛理,出机后冷却,然后再经过检查
筛筛理,以确保达到规定的细度。
1.5色泽
正常小麦加工得到的谷朊粉一般呈淡乳色,变
质小麦或正常小麦经不适当的加工处理,得到的谷
朊粉为灰褐色。一般而言,商品谷朊粉的颜色越淡
越好,GB/T21924-2008要求呈淡黄色,但颜色的
测定还没有标准方法,经常根据肉眼观察进行判断,
不易控制。
1.6蛋白质含量
谷朊粉的蛋白质含量即谷朊粉的纯度,主要取
决于面筋和淀粉的分离程度。GB/T21924-2008
要求一级谷朊粉的粗蛋白质含量(N×6.25,干基)
不低于85,二级不低于8O。谷朊粉的蛋白质含
量在一定程度上受原料小麦蛋白质质量的影响。小
麦蛋白质的麦谷蛋白聚合能力越强,在面筋和淀粉
的分离过程中越能够形成好的面筋网络从而被分离
出来口;如果面筋的聚合能力差,面筋和淀粉不容易
被分离,蛋白质被淀粉稀释,谷朊粉的纯度降低。加
工工艺也影响面筋蛋白和淀粉的分离程度。
1.7吸水率
吸水率,是以蛋白质形成面筋的吸水能力来衡
量其活性,是国内评判谷朊粉活性大小的主要指标,
也是目前加工企业进行质量控制的一项重要指标。
GB/T21924-2008要求一级谷朊粉的吸水率不低
于170(干基),二级不低于16O9/6(=F基)。挤排水
的方法有人工法(GB/T5506.1—2008)和离心法
(GB/T21924—2008)等,是通过吸水性和黏弹性的
结合而进行测定的,操作简便,需要的仪器设备较
少,还能同时感官检测谷朊粉的黏弹性,但实验重现
性差,尤其是人工法,主观误差大,很难把握。
圈
2谷朊粉内在质量的评价指标及其测定方法
GB/T21924-2008过于强调数量等外在品质
指标,仅有吸水率一项涉及到谷朊粉的内在品质,在
谷朊粉的活性、内在质量及功能特性方面还没有要
求。谷朊粉的内在质量主要由谷朊粉的活性和原料
小麦蛋白质的质量决定。
2.1谷朊粉的活性评价
谷朊粉的活性主要受生产中烘干过程的影响,
如烘干机械和操作水平等。国内大都采用环式气流
干燥,干燥温度较高,谷朊粉变性严重,活性低,色泽
深暗;国外采用真空干燥或喷雾干燥,甚至冷冻干燥
技术,程度地保持面筋蛋白质的活性,降低其变
性程度[4]。谷朊粉的活性影响面筋的吸水能力和持
气能力,从而影响其功能特性,常用吸水性、黏弹性、
延展性以及在不同溶剂中的溶解性等指标来表征谷
朊粉的活性。
2.1.1黏弹性和延展性
从我国出口的小麦谷朊粉其检验规程SN/T
0260—93将谷朊粉的黏弹性作为一项重要控制指
标。谷朊粉复水后能够形成具有网络结构的湿面
筋,具有良好的黏弹性、延展性及热凝固性。受高温
变性的谷朊粉吸水能力和膨胀能力减弱,失去面筋
应有的弹性和延展性,筋力下降。Wadhawan等Ⅲ5
学者的研究表明,延展性与谷朊粉的活性高度相关。
测定谷朊粉黏弹性和延展性的方法主要有三种,分
别是人工法、面筋测定仪法和粉质仪法。
(1)人工法。弹性检验测定方法即称取5.0g
谷朊粉加入15ml蒸馏水搅拌成团,在30~40℃水
浴下保温15min,然后将面筋团取出通过用手指按
压面筋团,以及用双手将面筋团拉长,松手后观察其
回弹性判断有弹性与否。延伸性检验是将弹性检验
的面筋团搓成5.0cm长的圆柱形长条,用两手捏住
面筋条的两端均匀用力将其拉长至中断为止(约
20s左右),根据中断时面筋条的长度,确定其延展
性(SN/T0260—93)。人工方法操作简单,几乎不
需任何实验设备,然而操作误差大,且难以用精确的
量化数据对测定结果进行描述,对不同谷朊粉黏弹
性的分辨率也不高,可作为一种快速的评价方法用
于现场检测。
(2)面筋测定仪法。布拉班德(Brabender)面筋
测定仪(Glutograph)可用来评价湿面筋的弹性和延
展特性。早在1987年,Seitz_6应用面筋测定仪测定
小麦粉(10g)的面筋特性并与粉质仪、拉伸仪参数
对比,指出面筋测定仪可以作为一种快速评价面筋
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