1研究背景

面筋辣條是一種傳統(tǒng)受歡迎的零食，具有多樣的口味和品種，主要以辣味為主。據(jù)統(tǒng)計(jì)，面筋辣條產(chǎn)業(yè)的產(chǎn)值已經(jīng)達(dá)到約100億美元，并且每年以極快的速度增長(zhǎng)。面筋辣條已經(jīng)在中國(guó)流行幾十年。目前已經(jīng)實(shí)現(xiàn)出口，并成為海外消費(fèi)者最喜愛的零食。進(jìn)口面筋辣條的國(guó)家有日本、新加坡、韓國(guó)和美國(guó)，其中日本的進(jìn)口量最大。

然而，隨著存儲(chǔ)時(shí)間的增加，面筋辣條會(huì)失去水分，變得干燥、硬化，口感變差，從而影響產(chǎn)品質(zhì)量。目前，生產(chǎn)面筋辣條的擠壓工藝會(huì)對(duì)淀粉和蛋白質(zhì)等營(yíng)養(yǎng)成分，以及面筋的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)造成嚴(yán)重破壞，從而影響產(chǎn)品的質(zhì)量，對(duì)產(chǎn)品的營(yíng)養(yǎng)功能產(chǎn)生負(fù)面影響。淀粉分子的聚集度會(huì)在擠壓過程中發(fā)生下降，晶體結(jié)構(gòu)也會(huì)受到破壞。蛋白質(zhì)是熱不穩(wěn)定的大分子化合物，受擠壓影響較大。前期研究表明，面筋經(jīng)擠壓后會(huì)導(dǎo)致其氨基酸數(shù)量顯著增加，這可能是因?yàn)榘l(fā)生了蛋白質(zhì)分解和美拉德反應(yīng)。此外，擠壓會(huì)導(dǎo)致多種分子間相互作用，如非共價(jià)分子間的相互作用、共價(jià)交聯(lián)和蛋白質(zhì)-脂質(zhì)-淀粉相互作用。因此，需要進(jìn)一步研究和解決面筋辣條生產(chǎn)中的這些問題。

水分是影響食品質(zhì)量和貨架壽命的最重要因素之一，對(duì)食品加工、儲(chǔ)存和運(yùn)輸有著不可替代的作用。作為一種淀粉類食品，面筋辣條含有豐富的水分，約為25%至35%。在面筋辣條的擠壓過程中，原料會(huì)在螺桿中經(jīng)歷機(jī)械剪切和摩擦產(chǎn)生高溫和高壓，導(dǎo)致成分混合熔化，并最終通過?？?/span>擠出。由于正壓突然降低，材料中的水分迅速蒸發(fā)并產(chǎn)生巨大的膨脹力，材料瞬間膨脹。因此，為有效保持面筋辣條質(zhì)量方面，尋找穩(wěn)定性高、耐高溫高壓、高效、安全的食品添加劑非常重要。

  武漢輕工大學(xué)王學(xué)東教授團(tuán)隊(duì)在《International Journal of Food Science and Technology》期刊（IF=7）上發(fā)表了題目為“Effects of isomalt on the quality of wheat flour dough and spicy

wheat gluten sticks"的文章（DOI: 10.1111/ijfs.15582）。文章評(píng)估了不同異麥芽酮糖醇濃度對(duì)面筋辣條的物理和分子結(jié)構(gòu)的影響。結(jié)果顯示，隨著異麥芽酮糖醇添加量的增加，面筋辣條的徑向膨脹率和吸油率呈現(xiàn)先增加后減少趨勢(shì)，并在添加量為3%的時(shí)達(dá)到最大值。淀粉的糊化特性也發(fā)生了變化，峰值粘度、崩解值和回復(fù)值隨著異麥芽酮糖醇的添加而降低。動(dòng)態(tài)流變性質(zhì)分析結(jié)果顯示，隨著異麥芽酮糖醇的添加，存儲(chǔ)模量和損耗模量增加，這可能是因?yàn)?/span>異麥芽酮糖醇通過氫鍵作用，增加了面筋的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。掃描電子顯微鏡（SEM）分析表明，添加了異麥芽酮糖醇的面筋辣條比對(duì)照樣品的表面更加光滑，破碎的面筋結(jié)構(gòu)數(shù)量減少。總體而言，異麥芽酮糖醇的添加通過氫鍵與小麥淀粉和蛋白質(zhì)形成緊密結(jié)合，進(jìn)一步增強(qiáng)面筋的內(nèi)部結(jié)構(gòu)。

文章中測(cè)量小麥淀粉的糊化特性的儀器就是我們上海保圣的快速黏度分析儀，那么具體操作方法是什么呢？

2研究方法

2.1面筋辣條的制備

面筋辣條（SWGS）的原材料有25000克小麥粉、10%食鹽、0.48%的單甘酯和30%的水。此外，還添加了0%-5%的異麥芽酮糖醇。

SWGS的生產(chǎn)過程如下：將小麥粉、食鹽、單甘酯和異麥芽酮糖醇倒入一個(gè)滾筒粉碎機(jī)。然后，將材料送入單螺桿擠出機(jī)。進(jìn)料速度從每分鐘約500克調(diào)整到約1800克，并穩(wěn)定在這一水平。擠出的SWGS經(jīng)過輸送帶（輸送帶速度與排放速度匹配）輸送，并其末端冷卻一段時(shí)間后進(jìn)行切割。擠出溫度為180℃，壓力為3 MPa。切割后的材料放置在室溫下冷卻2 min，然后密封在聚乙烯袋中，并存放在25℃下，存放時(shí)間為0、1、2、3和4周。

2.2粘度特性分析

    使用快速粘度分析儀（Rapid Viscometer Analysis，RVA）（保圣，上海），按照AACC國(guó)際方法76-21對(duì)小麥面團(tuán)的特性進(jìn)行測(cè)試。檢測(cè)時(shí)，將小麥粉（3.00克）放入樣品筒中，然后加入25.00毫升水，用攪拌器快速攪拌十次，直至樣品分散，然后放入快速粘度計(jì)進(jìn)行測(cè)量。記錄初始糊化溫度、峰值粘度、谷值粘度、崩解值、最終粘度和回復(fù)值。每個(gè)樣品測(cè)試至少重復(fù)三次，并取平均值。

3實(shí)驗(yàn)結(jié)果

小麥淀粉的糊化特性在多種食品中非常重要。RVA可以用于分析淀粉的糊化特性，如峰值粘度、谷值粘度、崩解值和回復(fù)值。表2顯示，隨著異麥芽酮糖醇濃度增加，小麥淀粉的峰值粘度、谷值粘度和最終粘度顯著降低（P < 0.05）。已有研究報(bào)道了茶多糖對(duì)小麥淀粉糊化特性會(huì)產(chǎn)生類似的影響。異麥芽酮糖醇的加入降低了小麥淀粉粘度。首先，異麥芽酮糖醇降低了水分活度和化學(xué)勢(shì)；其次，異麥芽酮糖醇具有更加靈活的開放結(jié)構(gòu)、較小的空間阻礙和較大的原子半徑。因此，異麥芽酮糖醇含有比糖類更多的羥基基團(tuán)，從而可以與淀粉或水形成更多的氫鍵；與淀粉形成更穩(wěn)定的分子間結(jié)構(gòu)。第三，異麥芽酮糖醇可以在淀粉顆粒的無定形區(qū)域中形成交聯(lián)（異麥芽酮糖醇橋），從而限制淀粉的膨脹。小麥淀粉顆粒的穩(wěn)定性可以通過降解度來反映。降解度隨異麥芽酮糖醇添加量的增加（0-5%）從505 cp降至418 cp（表2）。其中的作用機(jī)制在于，異麥芽酮糖醇的引入增強(qiáng)了淀粉-淀粉、淀粉-蛋白質(zhì)和蛋白質(zhì)-蛋白質(zhì)等分子結(jié)構(gòu)；其次，異麥芽酮糖醇覆蓋了淀粉表面，形成一層保護(hù)膜，防止淀粉受損。此外，形成的異麥芽酮糖醇-淀粉間氫鍵干擾了淀粉鏈之間的疏水作用，并以同樣的方式影響了淀粉在回生過程中的雙螺旋結(jié)構(gòu)形成。因此，異麥芽酮糖醇減少了淀粉的重結(jié)晶，特別是直鏈淀粉的重結(jié)晶程度。

表2顯示，當(dāng)添加5%的異麥芽酮糖醇時(shí)，小麥淀粉的回復(fù)度降低至161 cp，與空白組相比，達(dá)到顯著降低。