上海保圣質構儀助力上海理工大學管驍教授團隊發表文章

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。