挤压大豆豆渣对高纤维复合面团质构、流变及结构特性的影响

【字体: 时间:2025年05月15日 来源:Food Chemistry 8.5

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  针对湿豆渣易腐、干豆渣质地粗糙且含抗营养因子等问题,研究人员开展挤压改性豆渣对其理化特性及面团性能影响的研究。发现≤20% 挤压豆渣可改善面团硬度、弹性和微观结构,为高纤维面制品开发及豆渣资源利用提供理论依据。

  
豆渣是豆制品加工的副产物,1 千克大豆可产生 1.1-1.2 千克湿豆渣,干燥后应用范围小。干豆渣含 50%-60% 膳食纤维(DF)、20%-30% 蛋白质等,但湿豆渣含水量高易腐,干豆渣质地粗糙,且含胰蛋白酶抑制剂等抗营养因子,常被用作动物饲料或丢弃,造成资源浪费和环境污染。因此,需对豆渣进行改性。目前改性方法有物理、化学、酶法等,其中挤压技术通过高温高压和高剪切力改变豆渣中膳食纤维和蛋白质的微观结构和理化性质,能准确控制改性程度,且已有研究表明挤压处理可降低不溶性膳食纤维(IDF)含量、增加可溶性膳食纤维(SDF)含量,但关于改性豆渣在面制品中的应用报道较少。为探究挤压条件对豆渣理化和结构特性的影响及不同添加量改性豆渣对面团性能的作用,霍州龙王佳豆制品有限公司和相关研究机构的研究人员开展了相关研究,该研究成果发表在《Food Chemistry》,为高膳食纤维面制品开发和豆渣资源可持续利用提供了参考。

研究用到的主要关键技术方法包括挤压技术(对豆渣进行高温高湿挤压改性)、面团混合技术(将挤压改性后的豆渣粉与小麦粉混合制备面团)、质构分析(测定面团硬度、弹性等质构特性)、流变分析(分析面团流变性能)、微观结构观察(如扫描电子显微镜观察面团微观结构),样本为霍州龙王佳豆制品有限公司提供的大豆豆渣和市售小麦粉。

Composition analysis of okara
对挤压前后豆渣粉基本化学成分分析表明,挤压处理后豆渣粉大部分成分显著变化,灰分含量略有增加,与 Arribas 等(2017)结果一致;粗蛋白含量随挤压程度增加而降低更明显;挤压使不溶性膳食纤维(IDF)含量从 67.16% 降至 66.02%,可溶性膳食纤维(SDF)含量从 5.06% 增至 5.45%,这是因为高温和剪切力使豆渣蛋白变性、结构松散,增加了豆渣的水化特性。

Effect of extruded soybean okara on dough properties
将挤压改性豆渣添加到小麦面团中,研究不同添加量(最高 50%)对混合面团性能的影响。结果显示,添加量≤20% 时可促进混合面团形成,通过促进谷蛋白与 SDF 的相互作用,改善面团的硬度、弹性和微观结构,使面团微观结构更连续紧凑;但添加量过高时可能对面团性能产生不利影响。

Conclusion
本研究表明,挤压处理使豆渣中脂肪和蛋白质含量显著降低,IDF 转化为 SDF,傅里叶变换红外光谱(FTIR)峰强度变化表明高温高压和高剪切条件下豆渣部分官能团断裂,豆渣中蛋白质二级结构改变,形成更多氢键。挤压改性豆渣具有提升面团品质的潜力,为高纤维面制品开发和豆渣资源有效利用提供了理论基础,有助于推动豆渣在食品领域的高值化应用,减少资源浪费和环境污染。

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