佛手瓜是葫芦科佛手瓜属多年生宿根草质藤本植物[Sechium edule(Jacq.)Swartz],又称洋丝瓜、合手瓜、土耳瓜等,原产中美洲及西印度群岛地区,于19世纪初引入中国,在四川、云南、福建等地区均有种植[1-2]。佛手瓜整株均可食用,其嫩芽、果实和块根可用来拌沙拉、腌制、煮制或作为果冻直接食用[3]。佛手瓜块根淀粉含量丰富,约占干物质总质量的72.8%,亩产最高可达3.25 t,可食比例达86%,是一种极具开发潜力的新淀粉资源[4]。近年来,佛手瓜已在国内部分地区作为促进乡村振兴的特色农作物开展规模化和专业化种植。

佛手瓜块根含有丰富的营养和功能活性物质,除淀粉类碳水化合物外,含有丰富的锌、钙、铁等矿质元素;每100 g佛手瓜块根类含黄酮305 mg,其中主要为肉桂酸甲酯、香豆酸和牡荆素等肉桂酸衍生物,具有抗高血压、舒张血管等功能[5]。佛手瓜果实加工制成果蔬粉后,可复配成多功能营养粉,生产营养咀嚼片或作为配料添加到其他食品中[6]。目前,佛手瓜块根主要通过炖、炒、蒸等家庭烹饪方法鲜食,在国内少见作为原料进行精深加工和利用的研究报道,仅在原产地有少量相关研究报道。Gonzalez victoriano等[7]研究发现,预糊化佛手瓜块根粉按10%的添加量与小麦粉混合后制作的面条质构和感官特性良好。Sakung等[8]发现,佛手瓜块根含有较高的磷、钙、铁元素,可用来代替小麦粉加工饼干。佛手瓜块根淀粉具有与马铃薯相似的特性[3],淀粉含量高(尤其是支链淀粉),蛋白含量低且不含面筋蛋白,可作为制作无麸质或低麸质含量产品的替代原料之一。

新鲜佛手瓜块根含水量高[3]、呼吸代谢强、耐贮性差,将其冷冻干燥并粉碎成块根全粉,可增加其营养和功能活性成分的稳定性,延长贮藏期,方便相关深加工产品的开发应用。为评价佛手瓜块根生全粉在小麦粉主食加工产品中的应用潜力,本研究拟对佛手瓜块根生全粉与小麦粉的淀粉、蛋白质、粗脂肪和灰分等基本成分进行比较,将不同质量分数的佛手瓜块根生全粉添加到小麦粉中混合,制备佛手瓜块根生全粉-小麦混合粉,考察不同比例混合粉的基本理化性质,流变学特性、糊化特性,希望为佛手瓜块根生全粉主食化加工和利用提供理论参考。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

新鲜佛手瓜块根[含水量(质量分数)79.00%,淀粉质量分数17.18%],购自雅安市雨城区佛手瓜种植基地。高筋小麦粉,购自新乡良润全谷物食品有限公司生产。

硫酸、盐酸、氢氧化钾、乙醚等试剂均为分析纯,成都市科隆试剂有限公司。

1.2 仪器与设备

SCIENTZ-12N型真空冷冻干燥机,宁波新芝生物科技股份有限公司;SZF-06A型粗脂肪测定仪,上海新嘉电子有限公司;SPH/SPM型系列消解仪,济南阿尔瓦仪器有限公司;SKD-100型全自动凯氏定氮仪,沛欧分析仪器有限公司;XY-105W型水分快速测定仪,青岛拓科仪器有限公司; NR10QC型色差仪,深圳市三恩时科技有限公司;SISE-200型激光粒度分析仪,济南润之科技有限公司;FW-400A型高速万能粉碎机,北京中兴伟业仪器有限公司;D8 Advance型X-射线衍射仪,德国布鲁克公司;DHR-1型旋转流变仪,美国TA仪器公司。

1.3 实验方法

1.3.1 佛手瓜块根生全粉的制备

将新鲜佛手瓜块根清洗后,切成厚度约0.3 cm的薄片,置于复配护色液(质量分数为0.45%的柠檬酸,质量分数为0.15%的半胱氨酸)中护色30 min,沥干水分,真空冷冻干燥72 h,粉碎后过200目筛,置于干燥器中备用。

1.3.2 佛手瓜块根生全粉和小麦粉的基础理化指标测定

1.3.2.1 基本成分含量的测定

采用水分快速测定仪测定水分含量;采用双波长法测定直链淀粉和支链淀粉含量,参考曾凡逵等[9]的方法并稍加修改;参照GB5009.5—2016《食品安全国家标准 食品中蛋白质的测定》中的凯氏定氮法测定粗蛋白含量[10];参照GB 5009.6—2016《食品安全国家标准 食品中脂肪的测定》中的索氏抽提法[11]测定粗脂肪含量;参照GB5009.4—2016《食品安全国家标准 食品中灰分的测定》中的第一法测定总灰分含量[12];参考Nguimbou等[13]的方法测定总碳水化合物含量,并按式(1)计算。

w(总碳水化合物)=[1-(wfat+wash+wproteins)]×100% 。

(1)

式(1)中,wfat为粗脂肪质量分数,%;wash为总灰分质量分数,%;wproteins为粗蛋白质量分数,%。

1.3.2.2 色差和粒径的测定

1)色差的测定。参考Martin等[14]的方法,用色差仪测定,结果用CIELAB参数(L*,a*,b*)表示。样品白度指数(WI)用式(2)计算。每个样品重复测定3次。

(2)

2)粒径的测定。参考Cui等[15]的方法,称取0.5 g样品溶于10 mL蒸馏水中,缓慢滴加到激光粒度仪样品室,至遮光比大于1.0,分散剂和样品的折光率分别为1.33和1.53。每个样品重复测定3次。

1.3.2.3 淀粉晶体结构分析

采用X-射线衍射仪对佛手瓜块根生全粉和小麦粉的淀粉晶型进行分析,测定条件为:Cu-Kα靶(λ=0.154 nm),电压40 kV,电流25 mA,扫描范围为4°～45°,扫描速度4.0°/min,步长0.05°。

1.3.3 佛手瓜块根生全粉-小麦混合粉基本加工特性的测定

1.3.3.1 混合粉的制备

将佛手瓜块根生全粉按照质量分数分别为10%、20%、30%与高筋小麦粉混合均匀后于恒温恒湿干燥器中放置14 d后,用于相关指标测定。

1.3.3.2 混合粉吸水性、溶解度和膨胀度的测定

参考Martin等[14]和李志洪等[16]的方法,将1.60 g混合粉放入离心管中并加入20 mL蒸馏水,95 ℃糊化30 min,立即置于冰水中冷却至室温,4 000 r/min离心20 min,倒出上清液,并倒置离心管,1 min后称量凝胶沉淀质量。将上清液置于105 ℃烘箱中干燥至恒重,获得烘干后上清液质量,分别按式(3)、式(4)和式(5)计算混合粉的吸水率、溶解度和膨胀度。

吸水率

(3)

溶解度

(4)

膨胀度

(5)

式(3)、式(4)和式(5)中,m1为凝胶沉淀质量,g;m为混合粉初始质量,g;ms为烘干后上清液质量,g。

1.3.3.3 混合粉吸油性的测定

参考Martin等[14]的方法,称取1.60 g混合粉放入离心管中并添加20 mL植物油,95 ℃水浴糊化30 min,冰水中冷却至室温后,4 000 r/min离心20 min,倒出上层油,并倒置离心管,1 min后称量凝胶沉淀质量,按式(6)计算吸油率。

吸油率

(6)

式(6)中, mc为凝胶沉淀质量,g;m为混合粉初始质量,g。

1.3.3.4 混合粉冻融稳定性的测定

参考李志洪等[16]方法,称取4.80 g混合粉放入离心管中,加入60 mL蒸馏水,于95 ℃糊化30 min,取16.0 g混合粉糊于50 mL离心管中,-18 ℃下冷冻24 h,然后解冻至冰晶完全融化。冻结解冻反复3次后,在4 000 r/min下离心20 min。弃去上清液,并倒置离心管,1 min后称量凝胶沉淀质量。冻融稳定性以析水率表示,并按式(7)计算。

析水率

(7)

式(7)中,Fm为混合粉糊的质量,g;Fg为凝胶沉淀质量,g。

1.3.3.5 混合粉透光率的测定

参考Rondan-Sanabria等[17]的方法,称取0.20 g混合粉于离心管中,加入10 mL蒸馏水,95 ℃水浴30 min,冷却至室温,测定其在640 nm波长处的透光率。

1.3.4 佛手瓜块根-小麦混合粉流变学特性的测定

1.3.4.1 混合粉稳态流变学特性的测定

参考刘灿灿等[18]的方法,配制质量浓度为8 g/mL的混合粉悬浮液,95 ℃水浴糊化30 min。采用40 mm的平行板夹具,平板间隙1 000 μm。刮去多余样品,涂抹硅油封边,防止水分挥发。测试温度25 ℃,测定剪切速率(γ)在2 min内从0.1 s-1增至1 000 s-1过程中表观黏度η的变化。采用Herschel-Bulkley模型[式(8)]对流变曲线进行拟合分析。

τ=τ0+K·γn 。

(8)

式(8)中,τ为剪切应力,Pa;τ0为屈服应力,Pa;K为稠度系数,Pa·sn;γ为剪切速率,s-1;n为流动特征指数,无量纲。

1.3.4.2 混合粉动态流变特性的测定

按1.3.4.1的方法制备糊化混合粉样品,并转移至流变仪测试平台。参考刘灿灿等[18]的条件,测试温度25 ℃,在线性黏弹区域设置应变为1%,角频率扫描范围为0.1～100 rad/s,测定样品储能模量(G′)和损耗模量(G″)随角频率的变化。

1.3.4.3 混合粉糊化特性的测定

按1.3.4.1的方法制备糊化混合粉样品,并转移至流变仪测试平台。参考朱永等[19]和Shen等[20]的方法,设置剪切速率为75 s-1,以5 °C/min的速率从50 ℃升温至95 ℃,在95 ℃保持2 min后,再以5 ℃/min的速率从95 ℃降温至50 ℃,记录样品黏度随时间的变化曲线,并通过仪器自带软件计算糊化温度、峰值时间、峰值黏度、低谷黏度、最终黏度等参数。

1.4 数据处理

所有实验均重复3次,结果以平均值±标准差表示,并采用SPSS 20.0软件进行样品间差异显著性分析(Duncan检验法,P<0.05)。

2 结果与分析

2.1 佛手瓜块根生全粉和小麦粉的基本理化特性分析

2.1.1 基本成分含量分析

佛手瓜块根生全粉和小麦粉的基本成分含量测定结果见表1。由表1可见,相较于小麦粉,佛手瓜块根生全粉的水分、粗蛋白和粗脂肪含量更低,总灰分和淀粉含量更高。佛手瓜块根生全粉支链淀粉含量高于直链淀粉。

2.1.2 粒径分析

粒径是影响淀粉原料加工适用性的重要指标之一。如小于60 mm的淀粉颗粒因其高吸水性而用于化妆品生产,以及可用于风味物质、着色剂和香精的封装[4]。佛手瓜块根生全粉和小麦粉的粒径测定结果见表2。由表2可知,佛手瓜块根生全粉的粒径分布特征参数D10、D50、D90均小于小麦粉,平均粒径为1.95 μm,且小于小麦粉粒径(2.65 μm)。

2.1.3 晶体结构分析

佛手瓜块根生全粉和小麦粉的X-射线衍射图见图1。由图1可知,佛手瓜块根生全粉和小麦粉的晶型明显不同。小麦粉在2θ为15.1°、17.1°、18.1°、23.1°处分别有衍射峰,这与小麦淀粉本身的特征峰一致,呈典型的A型淀粉晶体衍射特征[21];佛手瓜块根生全粉在2θ为5.6°、14.2°、17.2°、19.6°、22.2°、23.9°处存在明显衍射峰[22],呈典型的B型淀粉晶体衍射特征,这与Hernandez-Uribe等[3]对佛手瓜块根淀粉结构表征的特征峰相似。

2.2 佛手瓜块根生全粉的添加对混合粉基本加工特性的影响

2.2.1 对混合粉溶解度和膨胀度的影响

溶解度和膨胀度反映粉体颗粒与水之间,以及粉体颗粒之间的相互作用,也与样品中亲水性物质有关[14]。不同佛手瓜块根生全粉添加量的混合粉溶解度和膨胀度测定结果见图2。由图2可知,随着佛手瓜块根生全粉添加量的增加,混合粉的溶解度呈现降低趋势。与小麦粉相比,佛手瓜块根生全粉颗粒内部的结合力较强,不易溶解,水溶性化合物含量较低。随着佛手瓜块根生全粉添加量的增加,混合粉的膨胀度呈现增加趋势,表明相较于小麦粉,佛手瓜块根生全粉糊化颗粒与水之间的作用力大于与颗粒之间的作用力,表现出较高的膨胀度。

原料样品中淀粉、蛋白质等成分的含量也会影响其膨胀度[14]。佛手瓜块根生全粉的总淀粉含量、支链/直链淀粉含量高于小麦粉,蛋白质含量低于小麦粉(见表1)。淀粉含量高的原料,糊化过程更易吸收更多的水分,使原料膨胀。此外,蛋白质包围在淀粉颗粒的周围会阻碍水分的吸收[14]。另外,原料粒径大小也会影响混合粉膨胀度。原料粒径越小,表面积越大,越易与水分子作用,导致原料糊化吸水膨胀。

2.2.2 对混合粉吸水性和吸油性的影响

不同佛手瓜块根生全粉添加量的混合粉吸水性和吸油性测定结果见图3。由图3可知,随着佛手瓜块根生全粉添加量的增加,混合粉的吸水性呈现逐渐增强趋势,表明佛手瓜块根生全粉的添加显著改变了混合粉的吸水性,粉体颗粒和水分子之间的作用力大于粉体颗粒之间的共价结合(与膨胀度的结果一致)。且佛手瓜块根生全粉的直链淀粉含量高于小麦粉(表1),吸水性与直链淀粉含量呈正相关,因此直链淀粉含量高的样品表现出更高的吸水性[14]。此外,也可能是佛手瓜块根生全粉颗粒破碎率更高[4],导致淀粉在糊化过程中暴露出羟基与水分结合。佛手瓜块根生全粉添加量对小麦粉吸油性并无显著性差异,这表明佛手瓜块根生全粉可能与小麦粉具有相似的吸油性(约2.13%)。

2.2.3 对混合粉冻融稳定性的影响

淀粉糊的冻融稳定性由析水率表示,析水率越低,冻融稳定性越好,反之越差。不同佛手瓜块根生全粉添加量的混合粉冻融处理后的析水率测定结果见图4。由图4可见,添加一定量(质量分数为10%和20%)佛手瓜块根生全粉对混合粉的冻融稳定性无显著性影响,但当佛手瓜块根生全粉添加量达到30%时,混合体系的析水率显著增加,冻融稳定性变差,这与佛手瓜块根生全粉的添加增加了混合粉中总淀粉含量,糊化后的淀粉在冻结过程中回生,结合水的能力减弱有关[23]。同时,佛手瓜块根生全粉粗蛋白、粗脂肪含量较低,不含面筋蛋白,成分缺失或冻结解冻过程蛋白变性,导致淀粉难以与之形成网络结构拦截水分,致使解冻后水分大量析出[24]。本研究表明,佛手瓜块根生全粉不适用于冷冻淀粉产品。

2.2.4 对混合粉凝胶透明度的影响

对于淀粉含量高的原料,糊化后凝胶的透明度和食品的加工质量密切相关[25],凝胶透明度反映淀粉分子与水结合的能力,与水的结合能力越大越透明[14]。一般用透光率来反映透明度的高低。不同佛手瓜块根生全粉添加量的混合粉凝胶透光率的测定结果见图5。 由图5可知,随着佛手瓜块根生全粉添加量的增加,透光率呈现增加趋势,表明相较于小麦粉,添加佛手瓜块根生全粉的样品与水的结合力更强(与吸水力、膨胀度的结果一致),更易糊化,形成透明的溶胶。这与佛手瓜块根生全粉中支链淀粉含量更高,支链淀粉糊化之后的溶胶不易聚合,不会影响光线的正常透射[26]有关。透光率与直链淀粉含量呈负相关,相较于支链淀粉,直链淀粉糊化程度更高,糊化液更易老化聚集。老化胶束和未糊化的淀粉会影响光的透射[26]。添加佛手瓜块根生全粉增加了混合粉的透光率,表明佛手瓜块根生全粉可能适用于加工透明度高的食品。

2.3 佛手瓜块根生全粉添加量对混合粉糊化特性的影响

不同佛手瓜块根生全粉添加量的混合粉糊化特性分析结果见表3。由表3可知,与小麦粉相比,佛手瓜块根生全粉具有更低的糊化温度,以及更高的峰值黏度、低谷黏度、崩解值和回生值的糊化特性。佛手瓜块根生全粉的添加对小麦粉的糊化特性有显著影响。随着佛手瓜块根添加量的增加,混合粉的糊化温度和峰值时间先降低后增加,峰值黏度、低谷黏度、最终黏度、崩解值和回生值均呈增大趋势。

淀粉糊化过程受淀粉形态大小及其组成等诸多因素的影响[3-4]。支链淀粉具有非线性聚合的分支,分支上有葡萄糖残留的部分亲水基。因此,相较于直链淀粉,支链淀粉对水分子结合能力更强,更易糊化,具有更低的糊化温度[14],因此支链淀粉含量越高,混合粉越易糊化。与小麦粉相比,佛手瓜块根生全粉的支链淀粉较高(表1)。由表3可知,随着佛手瓜块根生全粉添加量的增加,混合粉糊化温度降低,与透明度的结果相一致,这与混合粉更高的支链淀粉含量有关。

表3显示,随着佛手瓜块根生全粉添加量的增加,混合粉的峰值黏度增加,与膨胀度和吸水性结果一致。在95 ℃保温过程中,纯小麦粉显示出相对稳定的峰值黏度,并有轻微崩解,但随着佛手瓜块根生全粉添加量的增加,峰值黏度呈现增加趋势,崩解值也逐渐增加。相较于小麦粉,佛手瓜块根生全粉具有异质特性,并且更易崩解[27]。Martin等[14]研究发现,峰值黏度与蛋白质含量呈负相关,与总淀粉含量呈正相关,与支链淀粉含量呈正相关,与灰分含量呈正相关。糊化过程中,淀粉颗粒吸水形成淀粉溶胶,使整个体系黏度增加。混合粉中的蛋白质包围在淀粉颗粒周围阻碍水分吸收和膨胀[14]。此外,由表1可知,随着佛手瓜块根生全粉添加量的增加,混合粉的蛋白质含量会降低,整个混合粉体系将更易糊化,黏度将提高。灰分中的磷酸基团含量越高,黏度越高[4]。佛手瓜块根生全粉的粒径小于小麦粉的粒径,大颗粒会阻止水分的渗入,从而导致粗颗粒的糊化黏度低于细颗粒的糊化黏度[28]。

崩解值是峰值黏度和低谷黏度的差值,是影响产品加工操作难易的因素之一,可表征淀粉糊的热稳定性[28]。崩解值增加表明混合粉凝胶颗粒强度降低,更易破裂,在高温条件下不稳定,反之亦然。由表3可见,随着佛手瓜块根生全粉的添加,混合粉的崩解值呈现增加趋势,这与冻融稳定性的结果一致,表明佛手瓜块根生全粉的添加增加了混合粉对热和冷冻不稳定性。崩解值大小与总淀粉含量呈正相关,与蛋白质含量、脂肪含量呈负相关[15]。佛手瓜块根生全粉的总淀粉含量更高,粗蛋白、粗脂肪含量较低,且佛手瓜块根生全粉不含面筋蛋白,导致混合粉中的面筋网络形成不足,耐剪切性能降低[24]。回生是淀粉糊在冷却过程中,淀粉链间氢键和缠结的增强,重排形成稳定的结晶结构的过程[28]。回生值越大表明样品老化越快,形成凝胶的能力越强,越不利于样品的长期贮藏。表3显示,随着佛手瓜块根生全粉的添加,回生值亦呈现增加趋势,与冻融稳定性结果一致。回生值与总淀粉含量有关,总淀粉含量越高,越易老化回生。

佛手瓜块根生全粉的添加使混合粉糊化温度降低和透明度增加,表明佛手瓜块根生全粉可能适用于藕粉、葛根粉等产品的加工。添加佛手瓜块根生全粉增加了混合粉的崩解值、回生值,且降低了冻融稳定性,这表明佛手瓜块根生全粉可能不适于速冻水饺等冷冻产品的生产。峰值黏度、吸水性和膨胀度的增加,表明佛手瓜块根生全粉可能适于用作增稠剂添加至饮料中[4]。

2.4 佛手瓜块根生全粉添加量对混合粉流变学特性的影响

2.4.1 对混合粉稳态流变学特性的影响

不同佛手瓜块根生全粉添加量的混合粉稳态流变曲线见图6。通过Herschel-Bulkley模型对不同佛手瓜块根生全粉添加量的混合粉稳态流变曲线进行拟合,结果见表4。由表4可知,拟合方程的确定系数(R2)均大于0.99,表明Herschel-Bulkley方程能较好拟合混合粉的流变曲线。所有混合粉样品流变曲线的流动特征指数n均小于1,表明不同混合比例的混合粉均表现为非牛顿假塑性流体,黏度随着剪切速率的增加而减小,呈剪切稀化现象[20]。佛手瓜块根生全粉的n值显著小于小麦粉,随着佛手瓜块根生全粉添加量的增加,混合粉n值呈降低趋势。这表明混合粉的假塑性增强,剪切稀化现象更趋明显。τ0为驱动流体流动所需的最小力,K值反映样品黏度[29]。由表4可知,佛手瓜块根生全粉的τ0、K值显著大于小麦粉,表明佛手瓜块根生全粉糊化后具有很高的黏度。随着佛手瓜块根生全粉添加量的增加,混合粉τ0、K值均显著增大,这与表3的峰值黏度结果相一致,表明佛手瓜块根生全粉的添加使混合体系搅拌的难度增加,淀粉颗粒之间或淀粉颗粒与水之间的作用力加强,这可能是由于佛手瓜块根生全粉中总淀粉、支链淀粉和磷酸基团含量更高[4],以及果胶和其他非淀粉多糖的聚合物的浸出,导致黏度增加。

2.4.2 对混合粉动态流变学特性的影响

储能模量(G′)和损耗模量(G″)分别可反映糊化样品的弹性和黏性。不同添加量佛手瓜块根生全粉的混合粉动态流变学特性分析结果见图7。G′[图7(a)]和G″[图7(b)]随着角频率(ω)的增加而增加,且G′和G″均无交点,G′均大于G″,表明所有样品均表现出典型的凝胶体系交联网络[27]。随着佛手瓜块根生全粉添加量的增加,G′和G″均呈现增大的趋势,表明佛手瓜块根生全粉的添加增加了混合体系的黏弹性,且对体系弹性的提升更为明显,这可能与混合粉中直链、支链淀粉比例的改变有关。

损耗角正切(tanδ=G″/G′)是黏性和弹性成分对样品的黏弹性贡献的指标[30]。由图7(c)可见,当佛手瓜块根生全粉的添加量为0时,tanδ>1,表明小麦粉主要表现为黏性行为;当添加一定比例的佛手瓜块根生全粉时,tanδ<1,表明此时主要表现为弹性行为[27],且佛手瓜块根生全粉的添加降低了黏弹性对频率的依赖性,这表明添加佛手瓜块根生全粉可增加混合粉凝胶的稳定性[29]。这可能与混合粉中淀粉分子结构相关,如直链淀粉-脂质复合物、晶体类型、链长分布等[31]。随着佛手瓜块根生全粉的添加,混合体系的黏弹性增加,且对体系的弹性增加更明显,这表明佛手瓜块根生全粉有利于提高面团的黏弹性,进而影响产品的质构品质。因此佛手瓜块根生全粉可用于高黏度淀粉食品(如汤圆)的开发。

3 结 论

与小麦粉相比,佛手瓜块根生全粉的淀粉和总灰分含量更高,粗蛋白和粗脂肪含量更低。佛手瓜块根生全粉的添加显著改变了小麦粉的基本加工性质,增加了混合粉的吸水性、膨胀度和透光率,降低了混合粉的溶解度和冻融稳定性。糊化特性结果表明,添加佛手瓜块根生全粉降低了小麦粉的糊化温度,但提高了小麦混合粉的崩解值、回生值。流变特性分析结果表明,添加佛手瓜块根生全粉提高了小麦粉的黏度,增强了小麦粉的黏弹性和体系凝胶稳定性。综合加工特性研究结果,佛手瓜块根生全粉更适于不含面筋蛋白或低面筋蛋白含量的高黏度产品的加工,如糕点、汤圆、藕粉等淀粉制品,或用作增稠剂添加至饮料产品中,具体应用效果有待进一步研究验证。

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Effect of Raw Chayote Tuber Flour Additive Amount on Processing Properties of Wheat Flour

HU Tingting, WU Yunfeng, WANG Yuxuan, ZHANG Zhiqing, CHEN Anjun, SHEN Guanghui*

(College of Food Science/Key Laboratory of Agro-Products Processing and Nutritional Health (Co-Construction by Ministry and Province),Ministry of Agriculture and Rural Affairs,Sichuan Agricultural University,Ya’an 625014,China)

Abstract：In order to clarify the effect of raw chayote tuber flour (RCTF) on processing properties of wheat flour, the basic composition different of RCTF and wheat flour were evaluated, and the effect of RCTF with different additive amount (mass fraction of 0,10%,20% and 30%) on basic physicochemical, pasting properties and rheological properties of wheat flour were subsequently investigated. Results showed that the total starch and crude ash contents of RCTF were higher than those of wheat flour, while contents of crude protein and fat, and average particle size of RCTF were much lower than those of wheat flour. X-ray diffraction pattern analysis showed there were obvious diffraction peaks at 2θ of 5.6°, 14.2°, 17.2°, 19.6°, 22.2° and 23.9°, indicating that the starch structure of RCTF belonged to B-type crystalline. The analysis results of basic processing characteristic indicated that RCTF addition significantly improved the water absorption, swelling degree and light transmittance of mixed flour, and reduced the water solubility index and freeze-thaw stability of mixed flour. The steady-state rheological properties revealed that RCTF addition increased the apparent viscosity, consistency coefficients (K) and flow behavior indexes (n) and yield stress (τ0). The dynamic rheological properties determination revealed that RCTF addition improved storage modulus and loss modulus value, and lower loss tangent value. Pasting properties analysis showed that the addition of RCTF decreased the pasting temperature and peak time of wheat flour, and increased the peak viscosity, trough viscosity, final viscosity, breakdown and retrogradation value. These findings indicated that RCTF significantly changed the processing characteristics of wheat flour, which provided theoretical basis for the further processing and utilization of raw chayote tuber flour.

Keywords：chayote tuber; raw flour; wheat flour; pasting properties; rheological properties

中图分类号：TS213.2

文献标志码：A

doi：10.12301/spxb202100523

文章编号：2095-6002(2023)04-0168-11

引用格式：胡婷婷,吴运锋,王宇轩, 等. 佛手瓜块根生全粉添加量对小麦粉加工特性的影响[J]. 食品科学技术学报,2023,41(4):168-178.

HU Tingting, WU Yunfeng, WANG Yuxuan, et al. Effect of raw chayote tuber flour additive amount on processing properties of wheat flour[J]. Journal of Food Science and Technology, 2023,41(4):168-178.

收稿日期：2021-09-16

基金项目：四川省科技计划项目 (2017NZ0019;2019ZHCG0022)。

Foundation: Sichuan Science and Technology Program (2017NZ0019;2019ZHCG0022).

第一作者：胡婷婷,女,硕士研究生,研究方向为淀粉资源开发与利用。

*通信作者：申光辉,男,副教授,博士,主要从事农产品加工与资源利用方面的研究。

(责任编辑：叶红波)