中国传统特色面制食品发面饼历史悠久、风味独特，深受消费者喜爱，在中国饮食文化中占据着重要地位。它是由小麦粉和酵母混合发酵而成，口感松软，食用方便，充满麦香，还具有发酵香味[1]，烤制发面饼还拥有独特的烤制风味。李宇钟[2]研发了一种方便速食发面饼，以小麦、薏米等多种谷物和蔬菜等为饼坯原料，经过发酵制成饼坯并且通过烘烤加工成具有特殊口味的发面饼。柴琦等[3]以紫薯全粉和高筋小麦粉为主要原料，考察紫薯全粉、高筋小麦粉、水、酵母4个因素及其交互作用对紫薯全粉冷冻披萨饼坯感官品质的影响，结果表明，当紫薯全粉21 g、高筋小麦粉179 g、水107 g、酵母1.45 g 时冷冻披萨饼的感官评分最高。
高粱，又名蜀黍，属禾本科，一年生草本植物，具有抗性强、产量稳定等特点[4]。高粱在《食物本草》有“五符之精百谷之长”的盛誉，明代李时珍的《本草纲目》中有记载，高梁味甘，性温，有和胃、健牌、消食、止霍乱的功效[5]。高粱富含多种营养物质，抗性淀粉含量高，氨基酸种类齐全，亮氨酸、苏氨酸和苯丙氨酸的含量较高，可以弥补小麦粉中此类氨基酸的不足，同时高粱籽粒中含有多种功能活性成分，如多酚类物质和膳食纤维等[6-8]。
高粱全粉是将高梁带皮粉碎得到的一种食品原料，但是由于高梁种皮粗纤维机械强度较大、吸水膨胀等原因，传统的普通粉碎技术较难将高梁全粉中的粗纤维细化到口感较好的程度，导致制得的高粱产品口感粗糙、表面不均匀、品质较差[9]。研究表明，谷物颗粒的形态结构和大小差异与面团特性及面制品品质具有相关性[10]，因此，可对谷物颗粒进行不同程度的粉碎处理，研究不同粒径谷物粉对面团及面制品品质的影响程度。Steglich 等[11]的研究发现，麸皮的平均粒径从440 µm 减少到370、160 µm 和90 µm，抵消了麸皮对意大利面感官特性的破坏性影响。Jin 等[12]研究发现，超细麦麸提升了面条的感官品质。Niu 等[13]发现粒径更小的小麦全粉能降低面团的峰值黏度、谷值黏度和最终黏度，增加面团稳定时间、面条的硬度、弹性、黏结性和回弹性，说明超微粉碎能提升全谷物面团和产品的品质。
目前，高粱粉通常与玉米粉、小麦粉、马铃薯粉、木薯粉等按一定比例混合，然后通过不同的工艺制作成各种高梁食品，如红面馒头、面条、面包等[14]。本研究将高粱粉添加到小麦粉中，研究高粱粉添加量对混合粉糊化特性及面团粉质特性和拉伸特性的影响，并采用响应面优化工艺制作高粱发面饼，研究高粱粉粒径对烤制发面饼色泽、内部纹理结构、水分分布及淀粉分子短程有序性和蛋白质二级结构的影响，以期为高粱粉在传统发酵面制品中的应用提供理论依据和数据支撑。
1 材料与方法
1.1 材料与试剂
特一粉[水分含量（14.10±0.13）%、灰分含量（0.48±0.01）%、蛋白质含量（9.68±0.02）%、脂肪含量（0.65±0.09）%、淀粉含量（72.20±0.01）%]：郑州金苑面业有限公司；高粱粉[水分含量（9.98±0.01）%、灰分含量（0.40±0.01）%、蛋白质含量（8.47±0.10）%、脂肪含量（0.55±0.07）%、淀粉含量（71.69±0.04）%]：黑龙江北纯农产品开发有限公司；高活性干酵母：安琪酵母股份有限公司。
1.2 仪器与设备
JHMZ-200 型针式和面机、JMTD-168/140 试验面条机：北京东孚久恒仪器技术有限公司；LHS-50CL 型恒温恒湿箱：上海一恒科技有限公司；T3-L326B 型电烤箱：广东美的厨房电器制造有限公司；WF-18 小型超微粉碎机：温州顶历医疗器械有限公司；RVA-TM 快速黏度分析仪：瑞典PERTEN 公司；Brabender Farinograph-AT 型粉质仪、Brabender Extensograph-E 型拉伸仪：德国Brabender 公司；（CM-600d）Konica Minolta 色差仪：日本KONICA MINOLTA 公司；MicroMR-CL-I 变温型核磁共振分析仪：苏州纽迈电子科技有限公司；PerkinElmer Spectrum TWO 傅里叶变换红外光谱仪：美国铂金埃尔默股份有限公司。
1.3 方法
1.3.1 混合粉的制备
将高粱粉按添加量0%、5%、10%、15%、20%、25%加入到小麦粉中进行混合，混匀备用。
1.3.2 糊化特性的测定
根据GB/T 24853—2010《小麦、黑麦及其粉类和淀粉糊化特性测定 快速粘度仪法》使用快速黏度分析仪（rapid viscoanalyser，RVA）测定混合粉的糊化特性。
1.3.3 粉质特性的测定
根据GB/T 14614—2019《粮油检验 小麦粉面团流变学特性测试 粉质仪法》测定面团的粉质特性。
1.3.4 拉伸特性的测定根据GB/T 14615—2019《粮油检验 小麦粉面团流变学特性测试 拉伸仪法》测定面团的拉伸特性。
1.3.5 不同粒径高粱粉的制备将市售高粱粉放入超微粉碎机中进行粉碎，通过控制磨粉时间得到不同粒度的高粱粉。
1.3.6 高粱粉发面饼制作工艺流程
将高粱粉以15% 的比例替代小麦粉，混匀备用。称取200 g 混合粉，将2.0 g 酵母溶于30 ℃水中使其溶解，将溶解后的酵母与面粉倒入针式和面机中，和面2 min，形成光滑的面团。然后将面团放入醒发箱内，设置发酵湿度80%、发酵温度35 ℃、发酵时间60 min。将发好的面团过压面机20 次，将面团中的气泡排出，搓成长条状，分成质量为90 g 的面团，然后用圆形压饼器制成直径为10 cm、厚度为1 cm 的圆形饼坯。将饼坯放入醒发箱内醒发30 min 后将饼坯放入烤箱中烤制，设置烤制温度为190 ℃，烤制时间为11 min。冷却60 min 后对发面饼进行品质测定。
1.3.7 色泽的测定
使用色差仪测定发面饼芯色泽，记录L*值、ɑ*值和b*值。L*值代表明暗度，ɑ*值代表红绿色，b*值代表黄蓝色。
1.3.8 内部纹理结构的测定
参考吴振华[15]的方法，稍作修改。取发面饼中心处切成 1 cm 厚的切片拍照，在切片中心截3 cm×3 cm的区域，用Image J 软件对切面孔隙进行分析，设置比例尺（单位为µm），图片转化为8 bit，调整Threshold后分析选中的孔隙。筛选面积为10 000 µm2 以上的孔隙为过滤噪点，评估样品的气孔数、气孔平均面积、气孔密度和孔隙率。
1.3.9 水分含量及烘焙损失率的测定
参照GB/T 5009.3—2016《食品安全国家标准 食品中水分的测定》中的直接干燥法测定发面饼中水分含量。烘焙损失率计算公式如下。
式中：W 为烘焙损失率，%；G1 为烘焙前面包面团质量，90 g；G2 为烘焙后面包质量，g。
1.3.10 水分分布的测定
采用核磁共振分析仪测定发面饼的水分分布情况。称取质量为4.21 g 的发面饼，放入直径为25 mm的核磁管内。采用Carr-Purcell-Meiboom-Gill 脉冲序列进行自旋弛豫时间试验，试验测试参数为采样间隔时间2 000 ms，回波时间0.1 ms，回波个数3 000，累加次数16。
1.3.11 淀粉分子短程有序性的测定
参考董璐钦[16]的方法，稍作修改。将冻干后的发面饼样品粉末置于傅里叶变换红外光谱仪中，以吸光度模式进行扫描。扫描范围4 000～400 cm-1，扫描32 次，分辨率为4 cm-1。用OMNIC 9.2 软件对光谱数据进行基线矫正，选取1 200～800 cm-1 的数据进行傅里叶自去卷积处理，设置半峰宽和增强因子分别为19 cm-1 和1.9 cm-1。
1.3.12 蛋白质二级结构的测定
试验操作同1.3.11。使用PeakFit 4.12 软件进行数据分析处理，得出各二级结构的相对含量。
1.4 统计分析
所有试验均重复3 次，结果以平均值±标准差表示。采用Excel 2010 软件进行数据处理，采用SPSS 20.0 进行单因素方差分析，通过Duncan 检验在P<0.05 水平上进行显著性分析。采用Origin 2021 软件作图。
2 结果与分析
2.1 高粱粉添加量对混合粉糊化特性的影响
面粉的糊化特性主要受到面粉中淀粉的含量、结构以及直/支链淀粉比例等因素的影响[17]。高粱粉添加量对混合粉糊化特性的影响如表1 所示。
表1 高粱粉添加量对混合粉糊化特性的影响
Table 1 Effect of sorghum powder addition on the gelatinization characteristics of mixed powder
注：同列不同小写字母表示差异显著，P<0.05。
添加量/%0 5 10 15 20 25糊化温度/℃69.65±0.57b 70.93±0.04b 81.95±0.57a 82.35±1.13a 81.53±0.04a 81.55±0.07a峰值黏度/cP 1 255.00±26.87b 1 243.00±7.07b 1 246.00±49.50b 1 483.00±9.90a 1 252.50±23.33b 1 243.00±2.83b谷值黏度/cP 479.00±4.24e 491.50±0.71e 537.50±4.95d 749.50±23.33a 572.00±11.31c 609.50±3.54b最终黏度/cP 1 126.50±14.85f 1 167.50±3.54e 1 267.00±22.63d 1 669.50±4.95a 1 357.50±21.92c 1 435.00±7.07b衰减值/cP 776.00±22.63a 751.50±7.78ab 708.50±44.55bc 733.50±13.44abc 680.50±12.02cd 633.50±0.71e回生值/cP 647.50±10.61e 676.00±4.24e 729.50±17.68d 920.00±18.38a 785.50±10.61c 826.50±2.12b
从表1 中可以看出，随着高粱粉添加量的增加，混合粉的糊化温度、峰值黏度、谷值黏度、最终黏度和回生值均整体呈现先上升再下降的趋势。这主要是因为高粱粉中的淀粉含量略低于小麦粉，但高梁淀粉中支链淀粉的比例较高。当高粱粉添加量较低时，混合粉的淀粉含量降低不明显，支链淀粉的含量增加为主要因素，支链淀粉黏度大，导致混合粉的各项黏度值增加；但当添加量大于15% 后，淀粉含量降低成为主要影响因素，混合粉的各项黏度值均减小[9]。雷宏等[18]研究支链淀粉添加量对小麦粉糊化特性的影响，结果发现一定条件下支链淀粉添加量与各项黏度值及峰值时间均呈显著正相关，这与本研究结果一致。
衰减值反映淀粉颗粒在加热过程中的稳定性，混合粉的衰减值随高粱粉添加量的增加整体呈减小趋势，表明高粱淀粉不易破裂，具有较好的热稳定性。回生值反映淀粉的老化程度，随着高粱粉添加量的增加，混合粉的回生值整体呈现先升高后下降的趋势，适当的回生对淀粉的凝胶强度及韧性具有积极作用。
2.2 高粱粉添加量对面团粉质特性的影响
高粱粉添加量对面团粉质特性的影响如表2 所示。
表2 高粱粉添加量对面团粉质特性的影响
Table 2 Effect of sorghum flour addition on the powder characteristics of dough
注：同列不同小写字母表示差异显著，P<0.05。
粉质指数49.00±0.00a 44.00±1.41b 22.00±0.00d 29.50±0.71c 23.50±0.71d 23.00±1.41d添加量/%0 5 10形成时间/min 1.74±0.02a 1.53±0.08b 15稳定时间/min 4.23±0.04a 4.14±0.12a 2.05±0.11c 3.13±0.06b 20 25吸水率/%60.50±0.14a 59.65±0.21b 59.10±0.14c 58.20±0.14d 56.75±0.21e 55.85±0.21f 1.09±0.05e 1.45±0.03bc 1.34±0.09cd 1.20±0.11de 1.98±0.11c 2.14±0.12c弱化度/FU 127.50±3.54b 137.50±9.19ab 143.50±2.12ab 127.00±5.66b 146.50±9.19ab 151.50±14.85a
由表2 可知，随着高粱粉添加量的增加，面团的吸水率下降，因为高粱粉的添加降低了混合粉面团中的面筋含量。这与林江涛等[19]发现的面团的吸水率与湿面筋含量呈正相关结果一致。
面团的形成时间表示从面团加水搅拌开始到面团达到最大黏稠度所经历的时间，反映了面团网络结构的形成速度，一般认为，形成时间越长，面团的面筋质量越好；面团的稳定时间反映的是面团的面筋强度，稳定时间越长，面筋网络结构稳定性越好。随着高粱粉添加量的增加，面团的形成时间和稳定时间整体呈现减小的趋势，这是因为高粱粉的添加降低了混合粉面团的面筋蛋白含量，直接影响面筋的形成和稳定。当添加量为15%时，面团的形成时间和稳定时间有所增加，这可能是因为高粱全粉中含有的膳食纤维与面筋的相互作用，同时因为高粱粉中支链淀粉含量较高，会使面团的黏度增大，导致面团的形成时间和稳定时间增加[20]。这与侯惠花等[21]的研究结果一致。
弱化度和粉质指数与面团的耐机械搅拌能力和耐揉性有关。添加高粱粉后，面团的弱化度增加，粉质指数减小，说明高粱粉的添加使得混合粉面团的筋力强度与耐揉性变差。
2.3 高粱粉添加量对面团拉伸特性的影响
面团的拉伸特性也是评价面团品质的重要指标。拉伸曲线面积也称作拉伸能量，能量越大，表明面团从开始拉伸到拉断所消耗的能量越多，面团的筋力越强[22]；面团的拉伸阻力是指面团在拉伸过程中仪器受到的力，其可以反映出面团的持气能力；延伸度反映面团的延展性，延展性越好，持气能力越强；拉伸比例是面团拉伸阻力与延伸度的比值，其反映了面团的机械特性，比值越大，面团的弹性越大，延伸性较差，醒发后面团越硬，比值越小，面团的弹性较差，延伸性好，醒发后面团更软，易塌陷[23]。高粱粉添加量对面团拉伸特性的影响如图1 所示。
图1 高粱粉添加量对面团拉伸特性的影响
Fig.1 Effect of sorghum flour addition on the tensile characteristics of dough
同一指标不同小写字母表示差异显著，P<0.05。
由图1 可知，随着高粱粉添加量的增加，面团的拉伸曲线面积、拉伸阻力和延伸度整体上呈现减小的趋势，拉伸比例无显著性变化，这是因为添加高粱粉后，混合面团中的面筋含量降低，面筋蛋白被稀释，导致面团的筋力和持气性下降。当高粱粉添加量为15%时，面团的拉伸曲线面积和拉伸阻力有所上升，这与粉质特性的测试结果一致。
2.4 高粱粉粒径对发面饼芯色泽的影响
颜色是影响烤制面制品感官品质的重要因素之一。高粱粉粒径对发面饼色泽的影响如表3 所示。
表3 高粱粉粒径对发面饼色泽的影响
Table 3 Effect of particle size of sorghum flour on the color of leavened pancake
注：同列不同小写字母表示差异显著，P<0.05。
b*值17.04±0.28a 16.46±0.36ab 16.17±0.03bc 15.63±0.08c样品名称小麦粉发面饼80 目高粱粉发面饼100 目高粱粉发面饼200 目高粱粉发面饼L*值80.05±0.21a 77.82±0.01b 76.55±0.42c 74.60±0.37d ɑ*值-0.30±0.03c-0.23±0.01c-0.06±0.05b 0.36±0.01a
由表3 可以看出，发面饼芯的L*值和b*值随着高粱粉粒径的减小而减小，表明粒径越小，发面饼芯的亮度越低，颜色越偏向蓝色，这可能是因为高粱全粉中富含的酚类化合物经高温焙烤后会影响面包芯的亮度[24]，在含有较细麦麸的面条样品中也发现了类似的L*值下降现象[13]；ɑ*值随着粒径的减小而增大，表明粒径越小，高粱粉发面饼颜色更偏向于高粱本身的颜色。ɑ*值和b*值的变化是由研磨和热环境中化学物质的降解或氧化引起的[25]。
2.5 高粱粉粒径对发面饼内部纹理结构的影响
发面饼发酵会产生海绵状的内部纹理结构，内部纹理结构是评价发酵类面制食品品质的重要参数之一，通常认为气孔细密均匀的发酵面制品品质更好。利用图像处理技术对产品发面饼切片进行分析，得到气孔数量、气孔密度、气孔平均面积及孔隙率等参数[26]。
图2 为发面饼的切片中心及Image J 软件分析处理后的图像，表4 为发面饼内部结构的具体气孔参数。
图2 高粱粉发面饼的内部结构图
Fig.2 Internal structure diagram of sorghum flour leavened pancake
A 为发面饼中心截面图；B 为气孔形状及分布图；1、2、3、4 分别为小麦粉发面饼、80 目高粱粉发面饼、100 目高粱粉发面饼、200 目高粱粉发面饼。
表4 高粱粉粒径对发面饼气孔参数的影响
Table 4 Effect of sorghum flour particle size on the stomatal parameters of leavened pancake
注：同列不同小写字母表示差异显著，P<0.05。
孔隙率/%23.36±0.21a 27.36±2.83a 24.59±1.75a 26.63±0.35a样品名称小麦粉发面饼80 目高粱粉发面饼100 目高粱粉发面饼200 目高粱粉发面饼气孔个数771.00±45.25a 431.50±3.54c 494.00±7.07bc 532.50±17.68b气孔密度/（个/cm2）85.67±5.03a 47.95±0.39c 54.89±0.78bc 59.17±1.97b气孔平均面积/mm2 0.28±0.02c 0.57±0.06a 0.45±0.03b 0.46±0.02b
由图2 可知，小麦粉发面饼气孔细密均匀，添加高粱粉后发面饼气孔大且分布不均匀。由表4 可知，与小麦粉发面饼相比，高粱粉发面饼的气孔个数和气孔密度减小，气孔平均面积增大，这可能是由于高粱粉中不含面筋蛋白，导致面团持气性较差，从而高粱粉发面饼气孔孔壁破裂形成大气孔。但高粱粉经超微粉碎后，粒径减小，高粱粉发面饼的气孔个数和气孔密度逐渐增加，气孔平均面积整体上呈减小的趋势，说明较小粒径的高粱粉对小麦面筋蛋白网络结构的稀释作用小，仍可以形成连续性的面筋蛋白膜，发酵后形成的孔洞大小均匀[12]。因此，超微粉碎处理能在一定程度上改善高粱粉发面饼的内部结构。
2.6 高粱粉粒径对发面饼水分含量及烘焙损失率的影响
水分含量对面制品的品质有重要作用。高粱粉粒径对发面饼水分含量及烘焙损失率的影响如图3 所示。
图3 高粱粉粒径对发面饼水分含量和烘焙损失率的影响
Fig.3 Effect of sorghum flour particle size on moisture content and baking loss rate of leavened pancake
（a）水分含量；（b）烘焙损失率。A. 小麦粉发面饼；B. 80 目高粱粉发面饼；C. 100 目高粱粉发面饼；D. 200 目高粱粉发面饼。同一指标不同小写字母表示差异显著，P<0.05。
由图3（a）可知，随着高粱粉粒径的减小，发面饼的水分含量逐渐升高。这一结果表明，较小粒径的高粱粉的加入能提高面团的持水性，进而提高发面饼的水分含量。烘焙损失是衡量发面饼烤制过程中水分迁移的指标。由图3（b）可知，与小麦粉发面饼相比，高粱粉发面饼的烘焙损失率升高，但随着高粱粉粒径的减小，发面饼的烘焙损失率逐渐降低。
2.7 高粱粉粒径对发面饼水分分布的影响
通过低场核磁共振（low-field nuclear magnetic resonance，LF-NMR）测定小麦粉发面饼、80 目高粱粉发面饼、100 目高粱粉发面饼和200 目高粱粉发面饼中的水分分布情况，包括横向弛豫时间（T2）和水分结合状态。高粱粉发面饼的T2 分布如图4 所示。
图4 高粱粉发面饼的T2 分布
Fig.4 T2 distribution of sorghum flour leavened pancake
由图4 可知，发面饼的T2 包含两个弛豫区域，表明发面饼中存在2 种水分子状态。根据弛豫时间由短到长，2 种水分子状态命名为T21、T22，其比例分别为A21、A22，横向弛豫时间较短的T21（0.01～1 ms）代表深层结合水，横向弛豫时间较长的T22（4～20 ms）代表弱结合水，是发面饼中水分的主要存在形式。这与Cao等[27]报道的结果一致。高粱粉粒径对发面饼中水分的T2 和A2 的影响如表5 所示。
表5 高粱粉粒径对发面饼水分状态的影响
Table 5 Effect of sorghum flour particle size on moisture state of leavened pancake
注：同列不同小写字母表示差异显著，P<0.05。
样品名称小麦粉发面饼横向弛豫时间/ms 峰面积比/%T21 T22 A21 A22 80 目高粱粉发面饼100 目高粱粉发面饼200 目高粱粉发面饼0.36±0.02b 0.31±0.02c 0.37±0.00b 0.44±0.02a 10.35±0.00a 9.66±0.00a 9.66±0.00a 10.35±0.00a 26.40±0.29a 25.94±0.14a 25.28±0.08b 24.23±0.07c 73.60±0.29c 74.06±0.14c 74.72±0.08b 75.77±0.07a
从表5 可以看出，随着高粱粉粒径的减小，高粱粉发面饼中水分子的T21 值和T22 值增加，说明高粱粉粒径的减小限制了发面饼中部分水与非水组分（例如蛋白质和淀粉）的结合，促进了水分的流动性，可能是因为高粱粉经超微粉碎后会增加其可溶性膳食纤维的含量，同时破损淀粉含量增加，其黏结作用会促进纤维、蛋白质和淀粉等组分的相互结合[28]。与小麦粉发面饼相比，高粱粉发面饼的A21 值降低，A22 值升高，且随着粒径的减小，高粱粉发面饼的A21 值逐渐减小，A22 值逐渐增加，说明高粱粉的添加削弱了发面饼烤制过程中水分与淀粉、蛋白质等大分子物质的相互作用，且这种削弱作用随着粒径的减小而增强。这与Wang 等[29]的研究结果一致。
2.8 高粱粉粒径对发面饼中淀粉分子短程有序性的影响
红外光谱（Fourier transform infrared spectroscopy，FTIR）可用于观察淀粉颗粒的短程分子结构。表征淀粉晶体结构的典型吸收带波数为1 047、1 022 cm-1 和995 cm-1，分别代表结晶区、无定形区和分子内水合区。1 047 cm-1/1 022 cm-1 比值越低，1 022 cm-1/995 cm-1 比值越高，表明淀粉结晶度的短程有序程度越低。图5为发面饼的吸光度之比（R1 047/1 022）和（R1 022/995）的变化情况。
图5 高粱粉粒径对发面饼中淀粉分子短程有序性的影响
Fig.5 Effect of sorghum flour particle size on short-range order of starch molecules of leavened pancake
A. 小麦粉发面饼；B. 80 目高粱粉发面饼；C. 100 目高粱粉发面饼；D. 200 目高粱粉发面饼。同一指标不同小写字母表示差异显著，P<0.05。
由图5 可知，与小麦粉发面饼相比，高粱粉发面饼的R1 047/1 022 值增大，R1 022/995 值减小，说明高粱粉的添加导致发面饼中淀粉分子结晶度和有序程度增加，且随着高粱粉粒径的减小，高粱粉发面饼中的淀粉分子重排，从而形成更加有序的结构，老化程度加强，这会对发面饼的口感、硬度等品质造成一定的影响。
2.9 高粱粉粒径对发面饼中蛋白质二级结构的影响
FTIR 中的酰胺I 带（1 700～1 600 cm-1）可用于表征蛋白质二级结构，本研究从酰胺I 带采集FTIR 光谱，采用高斯曲线拟合法进行处理，以揭示高粱粉粒径对面筋构象的影响。发面饼样品中蛋白质二级结构含量如图6 所示。
图6 高粱粉粒径对发面饼中蛋白质二级结构的影响
Fig.6 Effect of sorghum flour particle size on protein secondary structure of leavened pancake
A. 小麦粉发面饼；B. 80 目高粱粉发面饼；C. 100 目高粱粉发面饼；D. 200 目高粱粉发面饼。同一指标不同小写字母表示差异显著，P<0.05。
从图6 可知，小麦粉发面饼中β-折叠的含量最高（38.26%），其次是β-转角含量（36.64%）、α-螺旋含量（12.91%）和无规则卷曲含量（12.19%），与小麦粉发面饼相比，高粱粉的添加降低了β-折叠含量和α-螺旋含量，β-转角的含量增加，二级结构的变化可能与面筋蛋白和纤维之间对水分的竞争有关[30]。随着高粱粉粒径的减小，高粱粉发面饼中的β-折叠含量（37.44%～36.88%）逐渐减小，说明β-折叠向β-转角、α-螺旋和无规则卷曲转变，β-折叠含量的减小和α-螺旋含量的增加说明二级结构的稳定性减弱但有序性增加[31-32]。结果表明，高粱粉的粒径影响了蛋白质二级结构的聚集性和空间有序性，从而影响发面饼的品质。
3 结论
本文研究高粱粉对面团特性及高粱粉发面饼烘焙品质的影响，研究发现，随着高粱粉添加量的增加，混合粉的糊化温度、各项黏度值及回生值均先增加后减小，当高粱粉添加量为15%时最大，面团的吸水率、形成时间、稳定时间减少，拉伸曲线面筋、拉伸阻力降低，说明高粱粉的添加使面团筋力减弱。与小麦粉发面饼相比，高粱粉发面饼的色泽变深，内部气孔大而分布不均匀，水分含量更低，烘焙损失率更高，弱结合水含量更高，但高粱粉经超微粉碎后，粒径减小，高粱粉发面饼的内部结构变得致密均匀，其水分含量升高，烘焙损失率降低，说明超微粉碎能在一定程度上改善高粱粉发面饼的品质。傅里叶红外光谱数据表明，高粱粉粒径会影响淀粉分子的短程有序性，粒径的减小导致发面饼中淀粉分子短程有序性增加，蛋白质二级结构稳定性减弱但有序性增加。高粱发面饼的开发，不仅丰富了发面饼的种类，也为高粱在食品工业中的应用提供新的思路和参考。为进一步完善产品品质，后期将对高粱发面饼储藏期间的品质变化进行研究，并考察食品添加剂对高粱发面饼质构品质和感官品质的影响，结合现代化加工工艺和设备，完善高粱发面饼的品质改良技术。
[1] 冯利萍. 杂粮和全麦发面饼的配方和制作工艺研究[D]. 郑州:河南工业大学, 2023.FENG Liping. Study on the formula and making process of coarse cereals fermented pan bread[D]. Zhengzhou: Henan University of Technology, 2023.
[2] 李宇钟. 一种方便速食发面饼: CN104855460A[P]. 2015-08-26.LI Yuzhong. Convenient fast food leavened pancake: CN104855460 A[P]. 2015-08-26.
[3] 柴琦, 李燮昕. 响应面法优化紫薯冷冻披萨面坯的工艺参数[J].粮油食品科技, 2018, 26(1): 13-20.CHAI Qi, LI Xiexin. Optimization of process parameters of frozen pizza dough made of purple sweet potato by response surface methodology[J]. Science and Technology of Cereals, Oils and Foods,2018, 26(1): 13-20.
[4] 寇兴凯, 刘振华, 杜方岭, 等. 高粱粉制备方法的研究进展[J]. 食品工业, 2016, 37(6): 239-242.KOU Xingkai, LIU Zhenhua, DU Fangling, et al. Research progress of preparation of Sorghum flour[J]. The Food Industry, 2016, 37(6):239-242.
[5] 岳忠孝, 张瑞栋, 杨成元, 等. 响应面法优化高粱沙琪玛配方工艺研究[J]. 食品研究与开发, 2021, 42(5): 94-100.YUE Zhongxiao, ZHANG Ruidong, YANG Chengyuan, et al. Study of optimization of caramel treats formula process with Sorghum flour by response surface methodology[J]. Food Research and Development, 2021, 42(5): 94-100.
[6] PALAVECINO P M, CURTI M I, BUSTOS M C, et al. Sorghum pasta and noodles: Technological and nutritional aspects[J]. Plant Foods for Human Nutrition, 2020, 75(3): 326-336.
[7] TAYLOR J R N, ANYANGO J O. Sorghum flour and flour products:Production, nutritional quality, and fortification[M]//Flour and Breads and their Fortification in Health and Disease Prevention.Amsterdam: Elsevier, 2011: 127-139.
[8] 吴丽, 赵钢, 邹亮, 等. 高粱中酚类物质及其功能活性的研究进展[J]. 食品安全质量检测学报, 2014, 5(6): 1589-1595.WU Li, ZHAO Gang, ZOU Liang, et al. Research progress on phenolic compounds and potential health of sorghum grains[J]. Journal of Food Safety & Quality, 2014, 5(6): 1589-1595.
[9] 王军, 程晶晶, 王周利, 等. 高粱超微全粉对面团流变学特性及馒头品质的影响[J]. 现代食品科技, 2017, 33(9): 202-209.WANG Jun, CHENG Jingjing, WANG Zhouli, et al. Effect of superfine whole Sorghum flour on the rheological properties of dough and the quality of steamed bread[J]. Modern Food Science and Technology, 2017, 33(9): 202-209.
[10] LIU N, MA S, LI L, et al. Study on the effect of wheat bran dietary fiber on the rheological properties of dough[J]. Grain & Oil Science and Technology, 2019, 2(1): 1-5.
[11] STEGLICH T, BERNIN D, MOLDIN A, et al. Bran particle size influence on pasta microstructure, water distribution, and sensory properties[J]. Cereal Chemistry, 2015, 92(6): 617-623.
[12] JIN X X, LIN S Y, GAO J, et al. Effect of coarse and superfineground wheat brans on the microstructure and quality attributes of dried white noodle[J]. Food and Bioprocess Technology, 2021, 14(6): 1089-1100.
[13] NIU M, HOU G G, WANG L, et al. Effects of superfine grinding on the quality characteristics of whole-wheat flour and its raw noodle product[J]. Journal of Cereal Science, 2014, 60(2): 382-388.
[14] 范国华, 郭瑞峰. 高粱深加工产品的应用现状研究[J]. 粮食科技与经济, 2020, 45(3): 145-148.FAN Guohua, GUO Ruifeng. Study on application status of sorghum deep-processed products[J]. Grain Science and Technology and Economy, 2020, 45(3): 145-148.
[15] 吴振华. 无麸质玉米发糕发酵及老化调控机理研究[D]. 郑州:河南工业大学, 2023.WU Zhenhua. Study on fermented and retrograde regulation mechanism of gluten-free corn sponge cake[D]. Zhengzhou: Henan University of Technology, 2023.
[16] 董璐钦. 不同熟化度面条冻藏过程中的品质变化机制研究[D].郑州: 河南工业大学, 2023.DONG Luqin. Study on quality change mechanism of noodles with different gelatinization degree during frozen storage[D]. Zhengzhou:Henan University of Technology, 2023.
[17] ZI Y, SHEN H, DAI S, et al. Comparison of starch physicochemical properties of wheat cultivars differing in bread- and noodle-making quality[J]. Food Hydrocolloids, 2019, 93: 78-86.
[18] 雷宏, 王晓曦, 曲艺, 等. 小麦粉中的淀粉对其糊化特性的影响[J]. 粮食与饲料工业, 2010(10): 8-11.LEI Hong, WANG Xiaoxi, QU Yi, et al. Effect of starch in wheat flour on its gelatinization characteristics[J]. Cereal & Feed Industry, 2010(10): 8-11.
[19] 林江涛, 谷玉娟, 杨珂静, 等. 小麦粉吸水率与其组成和制粉研磨强度的关系研究[J]. 粮食与油脂, 2017, 30(11): 69-71.LIN Jiangtao, GU Yujuan, YANG Kejing, et al. Study on the relationship of wheat flour water absorption with the composition and milling grinding strength[J]. Cereals & Oils, 2017, 30(11): 69-71.
[20] LIN S Y, JIN X X, GAO J, et al. Impact of wheat bran micronization on dough properties and bread quality: Part I - Bran functionality and dough properties[J]. Food Chemistry, 2021, 353: 129407.
[21] 侯惠花, 刘瑞, 孙元琳, 等. 荞麦粉添加对混合粉面团流变学特性的影响[J]. 食品研究与开发, 2022, 43(3): 51-57.HOU Huihua, LIU Rui, SUN Yuanlin, et al. Effect of buckwheat flour supplementation on the rheological properties of mixed flour dough[J]. Food Research and Development, 2022, 43(3): 51-57.
[22] 邢志轩. 马铃薯粉对冷冻熟面冻藏品质的影响研究[D]. 郑州:河南工业大学, 2023.XING Zhixuan. Study on the effect of potato flour on the quality of frozen cooked noodles[D]. Zhengzhou: Henan University of Technology, 2023.
[23] 韩畅. 苦荞麸皮粉对面团特性的影响及其馒头品质改良研究[D].郑州: 河南工业大学, 2022.HAN Chang. Effects of Tartary buckwheat bran flour on dough properties and quality improvement of steamed bread[D]. Zhengzhou: Henan University of Technology, 2022.
[24] 刘露. 超微粉碎对青稞粉营养、理化特性的影响及其应用研究[D]. 郑州: 河南工业大学, 2023.LIU Lu. Effect of ultrafine grinding on nutritional and physicochemical properties of highland barley meal and its applications[D].Zhengzhou: Henan University of Technology, 2023.
[25] HU J H, CHEN Y Q, NI D J. Effect of superfine grinding on quality and antioxidant property of fine green tea powders[J]. LWT-Food Science and Technology, 2012, 45(1): 8-12.
[26] 孙辉, F.MacRitchie. 利用图像分析技术评价发酵面食品品质的研究[J]. 河南工业大学学报(自然科学版), 2011, 32(4): 59-62, 67.SUN Hui, MACRITCHIE F. Study on the quality evaluation of fermented wheaten food by image analyzing technology[J]. Journal of Henan University of Technology (Natural Science Edition), 2011,32(4): 59-62, 67.
[27] CAO Z B, YU C, YANG Z, et al. Impact of gluten quality on textural stability of cooked noodles and the underlying mechanism[J].Food Hydrocolloids, 2021, 119: 106842.
[28] 程佳钰, 高利, 汤晓智. 超微粉碎对苦荞面条品质特性的影响[J]. 食品科学, 2021, 42(15): 99-105.CHENG Jiayu, GAO Li, TANG Xiaozhi. Effect of ultrafine grinding on the quality of Tartary buckwheat noodles[J]. Food Science,2021, 42(15): 99-105.
[29] WANG L J, TANG H Q, LI Y, et al. Milling of buckwheat hull to cell-scale: Influences on the behaviors of protein and starch in dough and noodles[J]. Food Chemistry, 2023, 423: 136347.
[30] ZHOU Y, DHITAL S, ZHAO C Y, et al. Dietary fiber-gluten protein interaction in wheat flour dough: Analysis, consequences and proposed mechanisms[J]. Food Hydrocolloids, 2021, 111: 106203.
[31] LIU L, SHI Z J, WANG X L, et al. Interpreting the correlation between repeated sheeting process and wheat noodle qualities: From water molecules movement perspective[J]. LWT - Food Science and Technology, 2021, 151: 112219.
[32] DU J, DANG M Z, KHALIFA I, et al. Persimmon tannin changes the properties and the morphology of wheat gluten by altering the cross-linking, and the secondary structure in a dose-dependent manner[J]. Food Research International, 2020, 137: 109536.