保圣快速粘度分析儀質構儀助力武漢輕工大學王學東教授團隊在期刊上發表文章

一、研究背景

擠壓面制品俗稱辣條，通常由小麥粉、鹽、糖、單甘油酯等配料制成，深受年輕人喜愛。近年來，擠壓面制品在世界范圍內受到了關注，由于其風味，越來越多的外國人喜歡它。但在儲存一段時間后，會出現產品失水、硬化、口感差等一系列問題，嚴重影響其品質。多元醇多為白色結晶，呈甜味，易溶于水，在高溫高壓條件下不易分解，是重要的功能性成分，在食品中起到保濕劑的作用，廣泛應用于肉類和烘焙行業，但目前在擠壓工業中尚未得到應用。

武漢輕工大學王學東教授團隊在《Food Science and Technology》期刊上發表了題目為“Evaluation of mannitol and xylitol on the quality of wheat flour and extruded flour products"的文章（DOI: 10.1111/ijfs.15040），文章研究了添加0-5.0 wt%多元醇（甘露醇和木糖醇）對小麥粉的物理性能、糊化性能及動態流變性能的影響，研究對擠壓面制品的微觀結構、水分活度（Aw）、徑向膨脹率（ER）、吸油率（OAR）和質構的影響。結果表明，甘露醇和木糖醇均能促進面筋網絡的形成，增強面團的抗拉性能，提高面團的儲能模量（G’）和損耗模量（G"）。通過掃描電子顯微鏡（SEM）發現，在多元醇的作用下，擠壓面制品表面的顆粒更加致密和均勻。此外，多元醇的加入降低了擠壓面粉的Aw、硬度和咀嚼度，提高了ER和ORA。因此，使用多元醇提高擠壓面制品的質量，具有廣闊的應用前景。

文章中使用到快速粘度分析儀來測定糊化特性，使用質構儀來測定擠壓面粉的硬度及咀嚼性，快速粘度分析儀及質構儀都是由我們上海保圣自主研發，那么具體操作方法是什么呢？

二、實驗方法

1.快速粘度分析儀測定

面粉的糊化特性使用快速粘度分析儀RVA（上海保圣）進行測試。稱量25 ml水放入樣品筒中，根據RVA水分含量計算出的3.03 g小麥粉也放入樣品筒中，快速上下攪拌10次，使用13分鐘的糊化程序。每組樣品至少進行三次，并對平均值進行評估。

2.質構測定

使用質構儀（上海保圣）對擠壓面粉進行測試。測前速度為1.0 mm s?1，測試速度為2.0 mm s?1，測后速度為2.0 mm s?1，距離為20.0 mm，觸發力為10 g。每組樣品測試15次。

三、實驗結果

1.快速粘度分析儀測試結果

表 小麥粉和小麥粉/多元醇(甘露醇和木糖醇)混合物在多元醇含量為0 wt% ~ 5 wt%下的糊化參數。同列、同行不同字母表示差異顯著(P < 0.05)，無字母或相同字母表示差異不顯著。

快速粘度分析是分析淀粉糊化特性的重要手段。淀粉在室溫下不溶于水，但當淀粉顆粒懸浮在水中，加熱到50-60℃時，淀粉的物理性質會發生明顯變化，在高溫下膨脹裂解形成均勻的糊狀溶液。添加甘露醇和木糖醇后面粉的糊化特性見表，添加甘露醇和木糖醇的面粉峰值粘度顯著降低(P < 0.05)，帶有羥基的多元醇可以與淀粉爭奪水分子。此外，多元醇還可以覆蓋在淀粉表面，防止淀粉與水結合。因此，淀粉的膨脹性減弱，導致該過程中峰值粘度降低。谷值黏度和最終黏度降低的原因與峰值黏度一致。崩解值反映了淀粉糊的熱穩定性，崩解值大表明淀粉結構不穩定。當甘露醇和木糖醇添加量為5 wt%時，面粉的崩解值分別降低了18.2%和16.4%。因此，甘露醇和木糖醇可以強化面筋網絡結構，使面筋的崩解值降低，淀粉結構更加穩定。回生值反映了淀粉分子的重結晶程度。當甘露醇和木糖醇添加量為5 wt%時，面團的回生值低，分別為973 cP和994 cP。證明甘露醇和木糖醇的加入能抑制淀粉降解。

1 質構測試結果

表 （a）多元醇含量在0 wt%到5 wt%時，擠壓面制品的硬度。同列、同行不同字母表示差異顯著(P < 0.05)，無字母或相同字母表示差異不顯著。

硬度和咀嚼性可以有效地反映擠壓產品的味道，通常硬度大，咀嚼性差的擠壓面制品口感更差。甘露醇和木糖醇在不同貯存時間對擠壓面制品硬度的影響見表（a）。擠壓面制品的硬度隨貯存時間的延長而增加，添加甘露醇和木糖醇后硬度顯著降低。添加2 wt%的甘露醇并保存4周后，擠壓面制品的硬度由原來的1102 g降低至704 g。木糖醇添加量為3 wt%時，硬度降低至732 g。這可能是因為多元醇中的羥基能有效結合水分子，減少水分流失，從而使產品保持柔軟質地，降低產品硬度。甘露醇和木糖醇與面粉混合后吸附在淀粉顆粒表面，它們之間的氫鍵可以抑制淀粉形成雙螺旋結構，減緩擠壓面制品的回生。

表 （b）多元醇含量在0 wt%到5 wt%時，擠壓面制品的咀嚼性。同列、同行不同字母表示差異顯著(P < 0.05)，無字母或相同字母表示差異不顯著。

甘露醇和木糖醇對擠壓面制品在不同貯存時間下咀嚼性的影響見表（b）。隨著貯存時間的延長，甘露醇和木糖醇含量對擠壓面制品咀嚼性有顯著影響，并且與硬度特性非常相似。咀嚼性與食品的硬度、黏聚性和彈性有關，其數值等于硬度、黏聚性和彈性的乘積，硬度與咀嚼性成正相關。