上海保圣質構儀助力上海理工大學管驍教授團隊發(fā)表文章

1 研究背景

小麥面包是許多國家的重要主食之一，然而，由于其含水率較高，烘焙過程中的高溫會嚴重破壞面包中的淀粉超分子結構，導致淀粉消化速度加快，因此餐后血糖和胰島素水平會大幅上升。藜麥不僅含有豐富的優(yōu)質蛋白（14-18%），如高水平的賴氨酸、組氨酸、蘇氨酸和蛋氨酸，而且還富含礦物質、酚類化合物、膳食纖維和多不飽和脂肪酸。因此，有人建議將其應用于烘焙產品中，以開發(fā)強化烘焙產品。然而，目前對于添加全藜麥粉如何影響小麥面包的淀粉消化率還鮮有報道。此外，由于藜麥不含麩質，使用藜麥替代小麥制作出面包的適口性也是一個問題。

為了解決這些問題，上海理工大學管驍教授團隊在《Food Hydrocolloids》期刊（IF=10.7）上發(fā)表了題目為“Effect of whole quinoa flour substitution on the texture and in vitro starch digestibility of wheat bread "的文章（DOI: 10.1016/j.foodhyd.2021.106840），文章在小麥粉中添加不同量的全藜麥粉（WQF），結果表明，WQF的添加雖然通過影響面筋網絡降低了小麥面包的比容，但當WQF替代量≤20%時，對小麥面包的硬度和咀嚼性沒有顯著影響。與小麥面包相比，添加40% WQF可使最大淀粉消化量降低17%。通過將淀粉消化圖擬合為斜率的對數（LOS），并結合CPS一級動力學模型，表明在面包中存在兩個具有不同速率常數的淀粉消化組分。掃描電鏡結果顯示，A型小麥淀粉顆粒大部分糊化，而B型小麥淀粉和藜麥淀粉顆粒相對完整，經烘烤后包裹在蛋白-糖-油膜中，使兩種不同的淀粉可消化部分的出現合理化。該研究表明，增加B型與A型小麥淀粉的比例或添加藜麥淀粉顆粒有可能開發(fā)出低血糖指數和理想質地的面包。 

文章中樣品加入WQF前后檢測質構特性變化的儀器是保圣質構儀，那么具體操作方法是什么呢？

 2 實驗方法

1 面包內部結構測定方法

將面包切成1.5 × 1.5 × 1.5 cm³的立方體，使用保圣的TA- XT2i質構儀進行測試，使用直徑為36mm的圓柱形探針進行雙壓縮試驗，以1mm /s的測試速度將樣品壓縮至其深度的70%，兩次壓縮的間隔時間為5 s。計算面包的硬度、回復性、彈性和咀嚼性，每個面包樣品重復9次。

3 實驗結果

1 WQF添加量對面包質構特性的影響

表 不同添加量全藜麥粉對面包質構特性的影響

注：數值±SD為9次測量的平均值。同一列中不同字母表示差異顯著（P < 0.05）。WQF 0表示小麥面包，WQF 10 - 40表示添加10-40%的全藜麥粉小麥面包。

表中為不同藜麥粉添加量時面包的質構參數。在這些參數中，硬度是決定消費者對面包接受程度的最重要指標。添加10%和20%的藜麥粉對面包硬度的影響不顯著，而添加20%以上的藜麥粉則顯著提高了面包硬度。這可能與WQF 30和WQF 40會顯著降低面包的持氣能力和比容有關。彈性和咀嚼性的變化趨勢與面包硬度的變化趨勢相似，因為咀嚼性反映了將食物咀嚼成可食用狀態(tài)所需的能量。加入藜麥面粉后，面包的彈性與對照組相比沒有明顯變化。