康志敏,張康逸,盛 威,溫青玉,高玲玲,張景偉

(河南省農(nóng)業(yè)科學院農(nóng)副產(chǎn)品加工研究中心,河南鄭州 450008)

青麥仁面條工藝優(yōu)化及品質(zhì)研究

康志敏,張康逸*,盛 威,溫青玉,高玲玲,張景偉

(河南省農(nóng)業(yè)科學院農(nóng)副產(chǎn)品加工研究中心,河南鄭州 450008)

為了豐富面條種類及提高其營養(yǎng)價值,以青麥仁全粉和面粉混合制作青麥仁面條,研究了青麥仁全粉、水分、食鹽和食品改良劑添加量對青麥仁面條品質(zhì)的影響,在單因素實驗的基礎上,以面條蒸煮品質(zhì)及感官評分為評價指標,采用正交實驗優(yōu)化青麥仁面條的加工工藝。結(jié)果表明,三種食品改良劑的使用均可改善面條的蒸煮品質(zhì),其中瓜爾豆膠的效果最好;當青麥仁粉的添加量為20%,加水量為50%,食鹽添加量為0.3%,瓜爾豆膠的添加量為0.6%時,青麥仁面條感官評分達87.3分,斷條率0.00%,吸水率89.59%,吸光度0.186,硬度5.23 N,粘性2.86 N,彈性0.270,最大拉伸力22.14 g,蛋白質(zhì)含量12.56%,碳水化合物含量67.5%,脂肪含量1.46%,膳食纖維含量5.38%,面條的品質(zhì)特性最佳。

青麥仁面條,加工工藝,改良劑,品質(zhì)

隨著人們飲食習慣的改變,均衡營養(yǎng)己成為生活時尚,具有營養(yǎng)和保健功效的粗糧面條越來越受到人們的歡迎。青麥仁面條是將青麥仁全粉與面粉按一定比例混合采用面條加工工藝制作的一種雜糧面條。這種面條具有青麥仁的營養(yǎng)、風味和色澤,營養(yǎng)成分富集,具有幫助人體消化,穩(wěn)定血糖的功能性[1-2]。目前,關于粗糧面條的研究主要有玉米面條、蕎麥面條、燕麥面條等[3-5]。但粗糧面條制作過程中也存在很多問題,由于粗糧的加入破壞了面筋網(wǎng)絡結(jié)構(gòu),面團的韌性、粘彈性和延伸性下降,從而影響面團的加工性能及面條品質(zhì),易出現(xiàn)面條斷條率高、易糊湯、無勁道等[6]。

目前,國內(nèi)多采用面制品改良劑改善粗糧面條的食用品質(zhì),李芳等[7]研究發(fā)現(xiàn),向苦蕎-小麥混合粉中加入谷朊粉,改善了面團流變學特性,促進了面筋網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)的形成。劉敦華等[8]發(fā)現(xiàn)沙蒿籽膠的添加能夠改善玉米-小麥混合粉的粉質(zhì)特性,使面團具有良好的流變穩(wěn)定性,降低玉米面條的斷條率、增強面條粘彈性和咀嚼性。國外學者Kharidah等[9]向面條中添加17%磷酸化木薯淀粉,發(fā)現(xiàn)面條的彈性增強,蒸煮損失率降低;陳汝群等[10]研究發(fā)現(xiàn)羧甲基纖維素鈉能顯著提高燕麥面條硬度和咀嚼性。本文采用食鹽強化面筋結(jié)構(gòu),復配單一面制品改良劑增強面條的粘彈性和強度,以期改善雜糧面條制作過程中斷條率較高,品質(zhì)不佳的問題。

本文具體以青麥仁全粉、面粉為主要原料,研究青麥仁粉添加量、加水量、食鹽添加量、面條改良劑及其添加量對面條感官品質(zhì)、蒸煮品質(zhì)及質(zhì)構(gòu)特性的影響,建立青麥仁面條加工工藝,為青麥仁面條的加工、青麥仁資源的綜合利用提供理論參考。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

小麥精制粉 中糧面業(yè)營銷管理(北京)有限公司;青麥仁全粉 河南省農(nóng)科院農(nóng)副產(chǎn)品加工研究所;食鹽 市售;谷朊粉、瓜爾豆膠、CMC 鄭州升達食品添加劑有限公司。

表1 青麥仁面條的感官評定標準Table 1 The sensory evaluation table of green wheat noodles

JEA1002電子天平 上海浦春計量儀器有限公司;AL204電子天平 梅特勒-托利多儀器(上海)有限公司;DMT-5電動家用面條機 龍口市復興機械有限公司;C20-SDHJ07G電磁爐 浙江紹興蘇泊爾生活電器有限公司;DuG-9240A電熱恒溫鼓風干燥箱 上海精宏實驗設備有限公司;A590型雙光束紫外可見分光光度儀 上海翱藝儀器有限公司;TMS-PRO質(zhì)構(gòu)儀 美國FTC公司;K1100凱氏定氮儀、SOX500脂肪測定儀 濟南海能儀器有限公司;DF-601膳食纖維測定儀 上海纖檢儀器有限公司。

1.2 實驗方法

1.2.1 工藝流程 先將各種原輔料充分攪拌、糅合、醒發(fā)后，將面團放入壓面機進行壓片,壓片成型后再用切割狹槽進行切條成型,即為成品濕面條,濕面條通過烘干、冷卻最終制成干面條[11]。

具體過程:(添加百分比均以面粉質(zhì)量為基準)

和面:將適量面粉、青麥仁全粉、水、食鹽、添加劑加入面盆攪拌,攪拌至面料胚手握成團,使原料粉中的蛋白質(zhì)吸水膨脹,逐步形成具有韌性、彈性、粘性和延伸性的面團[12]。

熟化:將活好的面絮蓋上保鮮膜醒發(fā)10 min。

壓延與切條:將醒發(fā)后的面絮經(jīng)壓面機進行壓片。壓片時1檔和2檔反復壓片成型,之后3、4、5、6檔一次壓過,制成厚度為1.5 mm均勻光滑的面片。用4.0 mm寬的面刀進行切條,棄去斷裂面邊面條備用。

干燥與包裝:切段,置于60 ℃鼓風干燥箱中干燥約1 h,使制成的干面條水分含量約為11%,放入自封袋中編號備用。

1.2.2 感官評定煮制時間的確定 取干面條10根,放入500 mL沸水中并開始計時。煮制過程中使水始終保持在微沸狀態(tài),并用筷子輕輕攪拌避免粘鍋。煮制2 min時開始取樣,每次一根,每隔0.5 min取樣一次,取樣后將面條放入自來水中約10 s,然后將面條撈出用兩塊玻璃片壓扁,觀察面條內(nèi)部白硬心線,白硬心線消失時所記錄的時間即為煮制時間[13]。

取同一批次制作的青麥仁面條30根,放入開水中煮制,煮制過程中用筷子適當翻動使面條受熱均勻,煮制過程不加冷水。每個樣品入鍋時間間隔2 min,以便煮面結(jié)束后立即將面條加入自來水中冷卻2 min以終止后煮面過程,空去多余水,把面條盛放在已編號的小盤中,選擇10名食品專業(yè)人員進行感官評定[13-14],取平均值。青麥仁面條感官評價標準參照郭曉娜等的面條評價標準[11]并結(jié)合產(chǎn)品特點制定,見表1。

1.2.3 青麥仁面條蒸煮特性評價 面條斷條率:取青麥仁面條30根,放入500 mL沸水中煮制,保持水微沸狀態(tài),至最佳煮制時間時立即將面條撈出,放入自來水中冷卻2 min后撈出,記錄面條斷裂根數(shù),計算斷條率[15]。

表2 單因素實驗設計表Table 2 Single-factor experiment table

面條吸水率:取青麥仁面條30根,稱量煮制前青麥仁面條的重量m1,放入鍋中煮制,至最佳煮制時間時撈出面條放在漏勺中控去濕面條外部的水分,稱重記為m2,按下面公式計算面條吸水率[16]。

面湯渾濁度:稱取30 g青麥仁面條放入500 mL沸水中煮制,至最佳煮制時間將面條撈出,把面湯轉(zhuǎn)入燒杯中冷卻至室溫,加蒸餾水定容至500 mL容量瓶中,搖勻,在720 nm處以煮沸冷卻自來水為對照測其吸光度,測定三次取其平均值。吸光度越大,面湯渾濁程度越高,表明面條的烹煮損失越大[17]。

1.2.4 青麥仁面條質(zhì)構(gòu)特性的測定 取一定量干青麥仁面條,煮至最佳煮制時間,撈出瀝干水分,取面條中間一段,進行質(zhì)構(gòu)特性測定,每個樣品做5次平行實驗,去除最大值和最小值,剩余三組取平均值。

TPA實驗:采用p35探頭[18],測前速率:0.8 mm/s,測試速率:0.8 mm/s;測后速率0.8 mm/s;變形量為70%,兩次壓縮時間間隔:1 s。

拉伸實驗:選用A/SPR-滾輪拉伸裝置,設置測前速度1 mm/s,測試速度3.0 mm/s,測后速度5 mm/s,引發(fā)力5 g。

1.2.5 蛋白質(zhì)含量、脂肪含量、膳食纖維含量、碳水化合物的測定 樣品蛋白質(zhì)含量的測定采用凱氏定氮法,參照GB 5009.5-2010的方法進行測定;脂肪含量的測定采用索氏抽提法,參照GB/T 5009.6-2003的方法進行測定;膳食纖維含量測定參照GB/T 5009.88-2008的方法進行測定,測定原理:干燥試樣經(jīng)熱穩(wěn)定α-淀粉酶、蛋白酶和葡萄糖苷酶酶解消化去除蛋白質(zhì)和淀粉后,酶解液經(jīng)乙醇沉淀、過濾、殘渣用乙醇和丙酮洗滌,干燥后稱重,即為總膳食纖維殘渣?？鄢龤堅邢鄳牡鞍踪|(zhì)、灰分和空白即可算出試樣中的膳食纖維含量;碳水化合物的含量計算采用總質(zhì)量分別減去蛋白質(zhì)、脂肪、水分、灰分和膳食纖維的質(zhì)量。

1.2.6 單因素實驗 分別改變青麥仁粉添加量、水分添加量、食鹽和改良劑添加量制作青麥仁面條,改變一個添加量時,其他不確定因素按第三水平添加,測定青麥仁面條感官品質(zhì)、蒸煮特性及質(zhì)構(gòu)特性指標。單因素實驗設計見表2。

1.2.7 正交實驗設計 在單因素實驗的基礎上,根據(jù)實驗結(jié)果選擇面條品質(zhì)較好及左右的青麥仁粉、加水量、食鹽、改良劑添加量,設計四因素三水平正交實驗,見表3,以面條斷條率、吸水率、吸光度及感官評分為考核指標,確定最優(yōu)青麥仁面條制作條件。

表3 正交實驗設計表Table 3 Orthogonal experiment table

1.2.8 數(shù)據(jù)分析 采用Origin Pro8.6軟件及正交助手對數(shù)據(jù)進行處理;采用SPSS 16.0統(tǒng)計分析實驗數(shù)據(jù),計算標準偏差,數(shù)據(jù)結(jié)果以平均值±標準偏差表示,并進行單因素方差分析,采用t檢驗,顯著水平p為0.05,當p<0.05時,表示差異顯著。

2 結(jié)果與分析

2.1 青麥仁粉添加量對青麥仁面條品質(zhì)的影響

表4 青麥仁粉添加量對面條品質(zhì)的影響Table 4 Effect of green wheat flour addition on noodles quality

注:數(shù)據(jù)結(jié)果表示為平均值±標準偏差,同列若字母相同,表明差異不顯著(p>0.05),若字母都不相同,表明差異性顯著(p<0.05),表5、表6同。

表5 加水量對面條品質(zhì)的影響Table 5 Effect of water addition on noodles quality

表6 食鹽添加量對面條品質(zhì)的影響Table 6 Effect of salt additionon noodles quality

由表4可以看出,隨青麥仁粉添加量的增加,感官評分先增加再降低;青麥仁面條的斷條率和面湯的吸光度逐漸增大,面條的吸水率逐漸降低,其原因可能是青麥仁粉中的蛋白質(zhì)主要是清蛋白和球蛋白,而參與形成面筋的麥谷蛋白[19]和改善面筋結(jié)構(gòu)增加面團粘性和延展性的醇溶蛋白含量較低,使面條的面筋網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)弱化[20],從而導致面條的吸水性降低,蒸煮損失率增大,降低了面條的蒸煮特性;質(zhì)構(gòu)指標中青麥仁面條硬度、粘性、彈性和最大拉伸力指標均降低。當青麥仁粉添加量為20%時,制作的面條感官評分最高,硬度、彈性適中,粘度較小,面條吸水率、面湯渾濁度適中,蒸煮過程面條干物質(zhì)損失率越大,煮后的面條湯渾濁度越高,糊湯越嚴重,面條的蒸煮品質(zhì)就越差。對其結(jié)果進行顯著性分析可知,除了吸光度和彈性指標,添加不同量青麥仁粉對面條的吸水率、硬度、粘性、最大拉伸力、感官評分指標影響顯著(p<0.05)。因而,綜合考慮青麥仁面條的蒸煮及質(zhì)構(gòu)特性,青麥仁面條中青麥仁粉的適宜添加量為20%。

2.2 加水量對青麥仁面條品質(zhì)的影響

由表5可知,隨著加水量的增加，青麥仁面條的斷條率、吸水率和吸光度均逐漸降低,當水分添加量為48%時,青麥仁面條感官評分最高。加水量增加至50%時,青麥仁面條斷條率顯著降低。對其進行顯著性分析,得出除了吸光度之外,加水量為42%、44%與加水量為46%、48%和50%時面條吸水率、硬度、彈性、感官評分之間存在顯著性差異(p<0.05)。這可能是因為在和面時,合適的加水量能使面粉中的蛋白質(zhì)和淀粉吸水膨脹形成面筋,把可塑性較差的青麥仁粉轉(zhuǎn)變?yōu)榭伤苄悦鎴F,增加面條的延伸性和彈性[21],面條制作過程中,水分添加量的變化主要影響面片的壓制和切片。加水量較少時,面絮顆粒小,不易聚集難以壓片,制成的面條表面邊緣粗糙,且易斷裂,斷條率和蒸煮損失增加,而加水量過多會導致面團過度吸水,制成的面片容易拉伸變形,切條后的面條易互相粘連[22],從而影響面條的感官品質(zhì)和硬度。因此,青麥仁面條的加水量應選為48%。

2.3 食鹽添加量對面條品質(zhì)的影響

從表6可以看出,隨著食鹽添加量的增加青麥仁面條的斷條率和吸光度下降,吸水率逐漸升高,當食鹽添加量為0.6%時,面條感官評分最高。對其進行顯著性分析,可知不同食鹽添加量對青麥仁面條吸水率、最大拉伸力、感官評分影響顯著(p<0.05)。在面條制作過程中加入適量食鹽,可以改善面條中面筋蛋白質(zhì)的網(wǎng)絡結(jié)構(gòu),促進蛋白質(zhì)的溶膠凝結(jié),提高吸附能力,使得面條吃起來更加勁道,在蒸煮過程中淀粉和蛋白溶出量減少,使面條蒸煮損失率下降,改善面條的蒸煮品質(zhì)[23]。另外,隨著食鹽添加量的增加,面條的硬度、粘性呈上升趨勢,彈性變化不明顯,這可能是因為添加食鹽可以提高面團內(nèi)部的滲透壓,促進面筋蛋白吸水形成致密的網(wǎng)絡結(jié)構(gòu),從而增大面條的硬度,添加食鹽用量還可以增大面筋蛋白的相互作用,使面條粘性增加。但食鹽添加量過多會破壞已形成的面筋結(jié)構(gòu),由于麥谷蛋白是由多個亞基通過分子間二硫鍵相互連接成的大分子物質(zhì),隨著食鹽添加量的增加二硫鍵的含量呈先增后降的趨勢,過量的食鹽破壞了二硫鍵,使得二硫鍵變成了游離巰基,而二硫鍵含量多的面團韌性較強,淀粉顆粒在煮制時不易損失[24]。同時,食鹽添加量過多也會影響面條滋味和口感,導致面條感官評分降低,因此,綜合考慮食鹽添加量應為0.6%。

2.4 改良劑及其添加量對青麥仁面條品質(zhì)的影響

圖1 改良劑及其添加量對面條品質(zhì)的影響Fig.1 Effect of improvers and its amounton noodles quality

谷朊粉是從小麥粉中提取出來的營養(yǎng)豐富的植物蛋白質(zhì),具有吸水性、粘彈性、延伸性、成膜性和吸脂性等特性[25]。瓜爾豆膠是親水性膠體,面條制作過程中添加瓜爾豆膠,可使面條表面光滑,有彈性,耐煮,不斷條[26]。食品中添加CMC主要起增稠、穩(wěn)定、持水、乳化、改善口感、增強韌性等作用[27]。由圖1可以看出,改良劑的添加可以改善面條的蒸煮特性和質(zhì)構(gòu)特性,添加谷朊粉可以增加面條吸水率,瓜爾豆膠和CMC可以降低面條吸水率;由吸光度的變化可知三種添加劑的使用均能降低面條的蒸煮損失,瓜爾豆膠對面條蒸煮損失影響較大,這可能是因為加入的瓜爾豆膠膠體增強了面筋網(wǎng)絡與淀粉顆粒之間的結(jié)合程度,減少了面條烹煮過程中淀粉顆粒的損失,從而影響面條的蒸煮品質(zhì)[28]。三種添加劑的使用使面條感官品質(zhì)先增加后降低,質(zhì)構(gòu)特性硬度、粘性、彈性和最大拉伸力逐漸增加,這可能是因為三種添加劑能夠通過自身的親水作用及與面粉中淀粉和蛋白質(zhì)的相互作用形成復合物,改善了面團的面筋網(wǎng)絡結(jié)構(gòu),使面團粘性增強,面筋與淀粉顆粒的粘結(jié)更加緊密牢固,從而能改善面條的硬度、粘性和彈性[29]。綜合考慮,三種添加劑中瓜爾豆膠可減少面條吸水率,明顯減少面條蒸煮損失,添加量為0.6%時,面條感官品質(zhì)最好,硬度適中,粘彈性較好,因此,本文選擇瓜爾豆膠改善青麥仁面條品質(zhì),添加量為0.6%。

2.5 正交實驗優(yōu)化青麥仁面條制作工藝的最佳條件

在單因素實驗的基礎上,采用L9(34)正交表進行正交優(yōu)化實驗,結(jié)果見表7所示。

表7 正交實驗結(jié)果及極差分析Table 7 Orthogonal experiment results and extreme difference analysis

由表7可知,各因素對斷條率的影響順序為A>B>D>C,即青麥仁粉添加量>加水量>瓜爾豆膠添加量>食鹽添加量;各因素對吸水率的影響順序為B>A>C>D,即加水量>青麥仁粉添加量>食鹽添加量>瓜爾豆膠添加量;各因素對吸光度的影響順序為B>A>D>C,即加水量>青麥仁粉添加量>瓜爾豆膠添加量>食鹽添加量;各因素對感官品質(zhì)的影響順序為B>A>D>C,加水量>青麥仁粉添加量>瓜爾豆膠添加量>食鹽添加量;分析得出,青麥仁粉的添加量及加水量的最優(yōu)組合為A2B3,食鹽添加量對斷條率、吸光度和感官評分影響的最佳結(jié)果是C1,對吸水率影響的最佳結(jié)果是C2,綜合考慮食鹽添加量選擇為C10.3%;瓜爾豆膠添加量對吸光度和感官評分影響的最佳結(jié)果是D2,對吸水率影響的最佳結(jié)果是D1,瓜爾豆膠添加量為0.3%和0.6%時對斷條率的影響程度一樣,由于感官評價是對產(chǎn)品的第一直觀評價,綜合考慮瓜爾豆膠添加量選擇為0.6%;因此,青麥仁面條制作工藝最佳條件為A2B3C1D2,即青麥仁粉添加量為20%,水分50%,食鹽0.3%,瓜爾豆膠0.6%。

2.6 驗證實驗

按正交實驗確定的最佳提取工藝條件進行驗證實驗,并與普通干制面條[30]進行對比分析,青麥仁面條與普通干制面條的感官品質(zhì)、蒸煮品質(zhì)、質(zhì)構(gòu)特性及營養(yǎng)品質(zhì)指標結(jié)果見表8。

表8 面條品質(zhì)指標Table 8 Quality indicators of noodles

由表8可知,按最佳工藝制作的青麥仁面條其感官品質(zhì)、蒸煮品質(zhì)和質(zhì)構(gòu)特性均和普通干制面條相差不大,部分指標優(yōu)于普通干制面條,但青麥仁面條的膳食纖維含量比普通面條高53.3%,膳食纖維是健康飲食不可缺少的,纖維在保持消化系統(tǒng)健康上扮演著重要的角色,攝取足夠的纖維可預防心血管疾病、癌癥、糖尿病及其它疾病,可以清潔消化壁和增強消化功能,也可稀釋和加速食物中的致癌物質(zhì)和有毒物質(zhì)的移除,保護脆弱的消化道和預防結(jié)腸癌。同時膳食纖維可減緩消化速度和快速排泄膽固醇,可讓血液中的血糖和膽固醇控制在最理想的水平。因此,常食青麥仁面條有助于健康,按上述工藝制作的青麥仁面條品質(zhì)較好。

3 結(jié)論

通過研究,確定了青麥仁面條的最佳配方:青麥仁粉添加量為20%,加水量為50%,食鹽添加量為0.3%,食品改良劑選擇瓜爾豆膠改善青麥仁面條品質(zhì),瓜爾豆膠添加量為0.6%,按此配料制得的青麥仁面條感官評分87.3,斷條率0.00%,吸水率89.59%,吸光度0.186,硬度5.23 N,粘性2.86 N,彈性0.270,最大拉伸力22.14 g,蛋白質(zhì)含量12.56%,碳水化合物含量67.5%,脂肪含量1.46%,膳食纖維含量5.38%,感官品質(zhì)、蒸煮品質(zhì)及物性品質(zhì)均較好,且添加的青麥仁粉為營養(yǎng)豐富的粗原糧粉,為人們提供了一種營養(yǎng)美味的面條新產(chǎn)品。

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Processing optimization and quality research of green wheat noodles

KANG Zhi-min,ZHANG Kang-yi*,SHENG Wei,WEN Qing-yu,GAO Ling-ling,ZHANG Jing-wei

(Center of Agricultural Products Processing,Henan Academy of Agricultural Sciences,Zhengzhou 450008,China)

To enrich species of noodles and improve its nutritional value,green wheat flour and plain flour were mixed to make green wheat noodles. The effects of different green wheat whole flour addition,water addition,salt addition and food additives on the quality of green wheat noodles were evaluated. On the basis of the single factor experiment,the cooking quality and sensory evaluation of noodles as the evaluation index,the orthogonal test was performed for optimizing the manufacture processing of noodles. The result indicated that the addition of the three food additives mentioned above could improve the cooking quality of noodles,and the effect of guar gum was the most significant. When meeting the following conditions:green wheat flour of 20%,water of 50%,salt of 0.3%,guar gum of 0.6%,the green wheatnoodles had the best quality. And the test results were as follows:sensory score was 87.3,the rate of broken bar was 0.00%,the water absorption was 89.59%,absorbance was 0.186,the hardness was 5.23N,the viscidity was 2.86N,the elasticity was 0.270,the largest tensile force was 22.14 g,protein content was 12.56%,the carbohydrate content was 67.5%,the fat content was 1.46%,dietary fiber contents was 5.38%,and the obtained green wheatnoodles showed better quality than other samples.

green wheat noodles;processing technology;additives;quality

2016-10-24

康志敏(1986-)，女，碩士，助理研究員，主要從事農(nóng)產(chǎn)品加工研究,E-mail:576020324@qq.com。

*通訊作者:張康逸(1981-)，男，博士，副研究員，主要從事農(nóng)產(chǎn)品加工研究,E-mail:kangyiz@163.com。

河南省重大科技專項項目(151100111300)；河南省科技開放合作項目(152106000054)。

TS210

B

1002-0306(2017)07-0262-07

10.13386/j.issn1002-0306.2017.07.043