高含量抗性淀粉掛面的配方研究及其質(zhì)構(gòu)評(píng)價(jià)

蔣啟巍，吳其飛，徐斌，許文梅，劉淑一

（江蘇大學(xué)食品與生物工程學(xué)院，江蘇鎮(zhèn)江212013）

抗性淀粉（Resistant Starch，RS）在人體內(nèi)能夠抗胃酸分解，在腸道中發(fā)酵并刺激腸道益生菌生長(zhǎng)和代謝，產(chǎn)生有益物質(zhì)，是良好的益生元食物[1]。與普通淀粉類食品相比，以RS為原料制成的食品攝入人體后能夠抑制餐后血糖迅速升高，控制體內(nèi)血糖水平，降低Ⅱ型糖尿病和肥胖的發(fā)病率[2]。

目前，RS在食品工業(yè)中的應(yīng)用和研究主要集中在其獨(dú)特的加工特性和有益的生理作用[3]。Aravind N等[4]研究表明，面條中添加RS2可以增加亮度、降低消化性。王竹等[5]研究發(fā)現(xiàn)，天然食品中的RS含量受烹調(diào)加工影響，其中大米蒸煮后RS含量降低，冷藏后其含量有所回升。Gelencsér T等[6]研究表明，面條中添加RS3可以增加面團(tuán)硬度而不影響面條蒸煮特性。Ordonio R L等[7]研究發(fā)現(xiàn)，消費(fèi)者食用的米飯中抗性淀粉含量越高，身體健康程度越好。Birt D F等[8]總結(jié)得出：RS攝入人體后通過(guò)影響腸道菌群代謝可以預(yù)防和控制消化道腫瘤、糖尿病和肥胖癥的發(fā)生。

市場(chǎng)上適合糖尿病患者的食品種類少、價(jià)格高，隨著糖尿病人群的擴(kuò)大消費(fèi)者對(duì)該類食品的需求也日益增大，本文分別研制了20%和40%含量的兩款RS掛面，為糖尿病患者及高危人群就餐提供新選擇。針對(duì)RS影響面團(tuán)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)形成造成RS掛面加工過(guò)程中難以成型及其成品容易折斷等問(wèn)題，加入谷朊粉和魔芋精粉改善掛面品質(zhì)，并通過(guò)單因素試驗(yàn)找到面團(tuán)改良劑的最優(yōu)添加量。

1 材料與方法

1.1 材料和設(shè)備

谷朊粉：MGP：Ingredients公司；魔芋精粉：成都希福生物科技有限公司；RS：杭州紙友科技有限公司；小麥粉：山東永樂(lè)食品有限公司。

TA.XT.Plus物性儀：英國(guó)Stable Micro system公司；SK-1240小型面機(jī)：成都索拉泰克精密機(jī)械有限公司；BSA124S電子分析天平：賽多利斯科學(xué)儀器有限公司（北京）；PH050A型培養(yǎng)箱/干燥箱：上海一恒科學(xué)儀器有限公司；HH-S數(shù)顯恒溫水浴鍋：江蘇省金壇市醫(yī)療儀器廠；JYC-21ES10電磁爐：九陽(yáng)股份有限公司。

1.2 試驗(yàn)方法

1.2.1 掛面制作

和面：準(zhǔn)確稱取RS掛面原料，混勻后倒入和面機(jī)中，開(kāi)啟攪拌輥并緩慢加入干基質(zhì)量33%的水，10 min后關(guān)閉和面機(jī)電源倒出面團(tuán)，立即用濕毛巾覆蓋在面團(tuán)表面熟化10 min。

壓延和切條：調(diào)節(jié)輥間距為5 mm，將面團(tuán)多次復(fù)合壓延成形，再將光滑面片分別以輥間距5、4、3、2、1 mm壓延1次，并切成面條，用晾面桿移至通風(fēng)處晾干。

1.2.2 面團(tuán)改良劑添加量單因素試驗(yàn)

空白組RS掛面配方如表1所示。

表1 空白組RS掛面配方Table 1 Recipes of blank group RS noodles

分別在A型和B型RS掛面中添加含量2%、4%、6%、8%、10%的谷朊粉，按要求制成掛面后進(jìn)行測(cè)定，分析數(shù)據(jù)并確定谷朊粉最優(yōu)添加量。

分別在A型和B型RS掛面谷朊粉最優(yōu)添加量條件下添加含量0.2%，0.4%，0.6%，0.8%，1.0%的魔芋精粉，按要求制成掛面后進(jìn)行測(cè)定，分析數(shù)據(jù)并確定魔芋精粉最優(yōu)添加量。

1.2.3 掛面抗彎能力測(cè)定

參照伍娟[9]測(cè)定掛面力學(xué)特性的方法，并略作修改。斷裂應(yīng)力和彈性模量的計(jì)算參照姜松等[10-11]方法。

1.2.4 掛面最佳蒸煮時(shí)間確定

參照張忠[12]的方法，并略作修改。每組樣品抽取25根掛面，放入裝有800 mL沸水的不銹鋼鍋中，設(shè)定電磁爐功率800 W加熱，并開(kāi)始計(jì)時(shí)。通過(guò)預(yù)實(shí)驗(yàn)找到RS掛面最佳蒸煮區(qū)間，每隔10 s撈出一根面條，用剪刀剪開(kāi)觀察切面是否有白芯，待白芯徹底消失，該面條對(duì)應(yīng)的時(shí)間即為最佳蒸煮時(shí)間。

1.2.5 掛面蒸煮損失率測(cè)定

參照張芹[13]的方法，并略作修改。稱取10 g掛面樣品，放入盛有800 mL沸水的不銹鋼盆中，調(diào)節(jié)電磁爐至功率800 W加熱，煮至最佳蒸煮時(shí)間將面條撈出，并以功率1 000 W對(duì)面湯加熱促進(jìn)蒸發(fā)至近干，將不銹鋼盆移至105℃烘箱內(nèi)烘干至恒重，計(jì)算掛面干物質(zhì)損失率。

1.2.6 掛面吸水率測(cè)定

參照張健[14]的方法，并略作修改。稱取10 g掛面樣品，放入盛有800 mL沸水的不銹鋼盆中，調(diào)節(jié)電磁爐至功率800 W加熱，煮至最佳蒸煮時(shí)間將面條撈出，靜置熟面冷卻至室溫并稱重，計(jì)算吸水率。

1.2.7 熟面條質(zhì)構(gòu)分析（textureprofileanalysis，TPA）測(cè)定

參照劉傳富等[15]和王靈昭等[16]的方法，并略作修改。選取10根平直、光滑、均勻的掛面樣品，放入盛有800 mL沸水的不銹鋼盆中，調(diào)節(jié)電磁爐至功率800 W加熱，煮至最佳蒸煮時(shí)間將面條撈出置于冷水中冷卻，并迅速瀝干待測(cè)。安裝好物性儀P/50探頭及底座，選取TPA測(cè)定模式，測(cè)前、測(cè)中、測(cè)后速度均設(shè)為0.20 mm/s，壓縮參數(shù)：strain，壓縮率：75%。將熟面用玻璃片截成2 cm長(zhǎng)度，放置在底座中央進(jìn)行測(cè)定。每組樣品選取其中6個(gè)平行數(shù)據(jù)進(jìn)行分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 面團(tuán)改良劑對(duì)RS掛面抗彎能力的影響

2.1.1 谷朊粉對(duì)RS掛面抗彎能力的影響

由于RS不含有面筋成分，不添加谷朊粉的空白組RS掛面在面片壓延環(huán)節(jié)難以成形，本文主要研究的谷朊粉添加量范圍是2%～10%。

圖1 谷朊粉添加量對(duì)RS掛面抗彎能力的影響Fig.1 Effects of vital gluten on bending resistant index of RS noodles

圖1（a）為谷朊粉添加量對(duì)A型RS掛面斷裂應(yīng)力和彈性模量的影響。谷朊粉添加量在6%以下時(shí)，A型RS掛面的斷裂應(yīng)力和彈性模量隨著谷朊粉添加量的增加而增大，在谷朊粉添加量為6%時(shí)斷裂應(yīng)力和彈性模量最大，分別達(dá)到了17.26 N/mm2和2 421.161×106N/m2，RS掛面斷裂位移也在該添加量下達(dá)到最大值23.092 mm。谷朊粉添加量超過(guò)6%時(shí)，RS掛面的斷裂應(yīng)力、彈性模量和斷裂位移均出現(xiàn)不同程度的下降，而后屈曲壓力顯著增加，從谷朊粉6%添加量的0.1245N迅速上升到了谷朊粉10%添加量的0.2150N，表明A型RS掛面中谷朊粉添加量超過(guò)6%時(shí)掛面偏硬。因此，A型RS掛面中谷朊粉添加量6%時(shí)掛面抗彎能力最優(yōu)。

圖1（b）為谷朊粉添加量對(duì)B型RS掛面斷裂應(yīng)力和彈性模量的影響。B型RS掛面斷裂應(yīng)力和彈性模量變化趨勢(shì)大致一致，谷朊粉添加量在8%以下時(shí)，B型RS掛面的斷裂應(yīng)力和彈性模量隨著谷朊粉添加量的增加有增大的趨勢(shì)，在谷朊粉添加量為8%時(shí)彈性模量達(dá)到峰值15 61.493×106N/m2，RS掛面斷裂位移也在該添加量下達(dá)到最大值21.804 mm。谷朊粉添加量超過(guò)8%時(shí)，RS掛面的彈性模量開(kāi)始下降。斷裂應(yīng)力的增加也趨于平緩，谷朊粉10%添加量時(shí)的斷裂應(yīng)力僅比8%添加量高了0.25。因此，B型RS掛面中谷朊粉添加量8%時(shí)掛面抗彎能力最優(yōu)。

結(jié)果表明：谷朊粉對(duì)RS掛面的力學(xué)特性有一定改善作用。由于RS中缺少面筋蛋白，RS含量更高的B型RS掛面在面片壓延成型過(guò)程中面片難以成形，壓延次數(shù)明顯比A型RS掛面多，生產(chǎn)出的掛面彈性和韌性總體上比A型RS掛面差一些，因此需要添加更多外源面筋蛋白提高面團(tuán)筋力。通過(guò)添加谷朊粉，A型和B型RS掛面面片成型需要的壓延次數(shù)均明顯減少，掛面抗彎能力明顯提升。栗麗萍等[17]、陳春旭等[18]研究表明：面條中谷朊粉最適添加量在5%～10%范圍。因此，兩款RS掛面中谷朊粉最優(yōu)添加量處于合理水平。當(dāng)谷朊粉添加量超過(guò)最優(yōu)添加量時(shí)，A型和B型RS掛面在晾干過(guò)程中均出現(xiàn)了掛面嚴(yán)重彎曲，掛面尺寸數(shù)據(jù)變大現(xiàn)象。張忠[12]研究表明：面團(tuán)中添加谷朊粉可以提高面團(tuán)的硬度和彈性。因此，過(guò)量添加谷朊粉的掛面可能在晾干失水過(guò)程中形成的面筋網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)收縮，導(dǎo)致掛面在重力方向上出現(xiàn)回縮，影響了掛面的品質(zhì)。

2.1.2 魔芋精粉對(duì)RS掛面抗彎能力的影響

魔芋精粉對(duì)RS掛面抗彎能力的影響見(jiàn)圖2。

圖2 魔芋精粉添加量對(duì)RS掛面抗彎能力的影響Fig.2 Effects of vital konjac powder on bending resistant index of RS noodles

圖2（a）為魔芋精粉對(duì)A型RS掛面斷裂應(yīng)力和彈性模量的影響。與空白組對(duì)比，添加魔芋精粉的A型RS掛面斷裂應(yīng)力和彈性模量均出現(xiàn)了下降，分別從空白組的17.26 N/mm2和2 421.161×106N/m2降到了魔芋精粉0.2%添加量的13.66 N/mm2和1 751.20×106N/m2，可能是魔芋精粉加入和面水中改變了溶液流變學(xué)特性，使溶液出現(xiàn)滑膩感，影響了面筋形成。隨著魔芋精粉添加量的增加，兩項(xiàng)指標(biāo)也逐漸上升，0.8%添加量時(shí)達(dá)到了峰值18.36 N/mm2和2 048.61×106N/m2，斷裂應(yīng)力超過(guò)了空白組。

圖2（b）為魔芋精粉對(duì)B型RS掛面斷裂應(yīng)力和彈性模量的影響。與空白組對(duì)比，添加魔芋精粉的B型RS掛面斷裂應(yīng)力和彈性模量均出現(xiàn)了上升，分別從空白組的11.81 N/mm2和1 641.07×106N/m2升到了魔芋精粉0.2%添加量的15.78 N/mm2和1 876.56×106N/m2。隨著魔芋精粉添加量的增加，兩項(xiàng)指標(biāo)趨于平緩，其中斷裂應(yīng)力的標(biāo)準(zhǔn)偏差有增加趨勢(shì)。

結(jié)果表明：魔芋精粉對(duì)RS掛面的力學(xué)特性有改善作用。這種改善作用并非指標(biāo)簡(jiǎn)單的增加或者減少，添加魔芋精粉的RS掛面與空白掛面相比其斷裂應(yīng)力被控制在了15 N/mm2左右、彈性模量被控制在了1 800×106N/m2～2 000×106N/m2的范圍，與 1.5%鹽水空白掛面指標(biāo)15.83 N/mm2和2 088.565×106N/m2非常接近。A、B兩型RS掛面在魔芋精粉0.2%添加量時(shí)指標(biāo)就與其空白組掛面產(chǎn)生相比有明顯差異，隨著添加量的增加各項(xiàng)指標(biāo)趨向于1.5%鹽水空白掛面，且變化趨于平緩。可能是魔芋精粉加入和面水中改變了溶液流變學(xué)特性，影響了面筋的強(qiáng)度，從而改善了RS掛面的力學(xué)特性。

2.2 面團(tuán)改良劑對(duì)RS掛面蒸煮特性的影響

2.2.1 谷朊粉對(duì)RS掛面蒸煮特性的影響

谷朊粉對(duì)RS掛面蒸煮特性的影響見(jiàn)表2。

表2 谷朊粉對(duì)RS掛面蒸煮特性的影響Table 2 Effects of vital gluten on cooking quality of RS noodles

由表2可知，谷朊粉同梯度添加量時(shí)A型RS掛面的蒸煮損失率和煮后吸水率兩項(xiàng)指標(biāo)普遍低于B型RS掛面。其中，谷朊粉添加量對(duì)A型RS掛面的蒸煮特性影響沒(méi)有顯著趨勢(shì)。B型RS掛面在2%添加量時(shí)蒸煮損失率最大，隨著添加量的增加，B型RS掛面蒸煮損失率有下降趨勢(shì)，在8%添加量時(shí)蒸煮損失率達(dá)到最小值，而在10%添加量時(shí)，蒸煮損失率又出現(xiàn)上升，可能是掛面最佳蒸煮時(shí)間隨著谷朊粉添加量的增加而有增加趨勢(shì)，10%添加量的B型RS掛面因蒸煮時(shí)間過(guò)長(zhǎng)導(dǎo)致掛面蒸煮損失率的增加。同時(shí)，B型RS掛面煮后吸水率在4%～10%添加量時(shí)有增加趨勢(shì)，可能由谷朊粉吸水性較強(qiáng)和蒸煮時(shí)間增加等因素有關(guān)。

2.2.2 魔芋精粉對(duì)RS掛面蒸煮特性的影響

魔芋精粉對(duì)RS掛面蒸煮特性的影響見(jiàn)表3。

表3 魔芋精粉對(duì)RS掛面蒸煮特性的影響Table 3 Effects of vital konjac powder on cooking quality of RS noodles

由表3可知，魔芋精粉同梯度添加量時(shí)A型RS掛面的蒸煮損失率和煮后吸水率兩項(xiàng)指標(biāo)普遍低于B型RS掛面。隨著魔芋精粉添加量的增加，A、B兩型RS掛面蒸煮損失率均增大，且增加幅度與魔芋精粉添加量大致接近。研究表明，魔芋精粉主要成分是魔芋葡甘聚糖（konjac glucan-mannan，KGM）是可溶性高分子多糖，在水溶液中形成的凝膠具有熱可逆性[19]，說(shuō)明添加的魔芋精粉可能會(huì)在蒸煮過(guò)程中流失。因此，RS掛面中未添加膠凝劑條件下加入魔芋精粉并不能顯著改善其蒸煮特性。

2.3 面團(tuán)改良劑對(duì)RS掛面TPA的影響

2.3.1 谷朊粉對(duì)RS掛面TPA的影響

谷朊粉對(duì)A型B型RS掛面TPA的影響見(jiàn)表4、表5。

由表4和表5可知，谷朊粉添加量對(duì)RS掛面粘結(jié)性、膠著性、咀嚼性和回復(fù)性呈正相關(guān)。其中，隨著谷朊粉添加量的增加A型RS掛面硬度也有增加趨勢(shì)，而B(niǎo)型RS掛面硬度在900 g～1 000 g左右波動(dòng)。比較A、B兩型RS掛面各項(xiàng)指標(biāo)，同添加量梯度A型RS掛面硬度、粘結(jié)性、膠著性、咀嚼性和回復(fù)性較高，B型RS掛面粘附性較高。該結(jié)果與王六強(qiáng)等[20]和劉玉秀等[21]研究一致，添加合適比例的谷朊粉可以改善RS掛面的質(zhì)構(gòu)特性。由于RS掛面針對(duì)的人群年齡偏高，RS掛面硬度、粘附性和咀嚼性等指標(biāo)不宜過(guò)高，因此A型RS掛面谷朊粉添加量6%和B型RS掛面谷朊粉添加量8%符合要求。

表4 谷朊粉對(duì)A型RS掛面TPA的影響Table 4 Effects of vital gluten on TPA of type A RS noodles

表5 谷朊粉對(duì)B型RS掛面TPA的影響Table 5 Effects of vital gluten on TPA of type B RS noodles

2.3.2 魔芋精粉對(duì)RS掛面TPA的影響

魔芋精粉對(duì)A型B型RS掛面TPA的影響見(jiàn)表6、表 7。

表6 魔芋精粉對(duì)A型RS掛面TPA的影響Table 6 Effects of vital konjac powder on TPA of type A RS noodles

表7 魔芋精粉對(duì)B型RS掛面TPA的影響Table 7 Effects of vital konjac powder on TPA of type B RS noodles

由表6和表7可知，魔芋精粉能提高RS掛面硬度、粘附性和咀嚼性指標(biāo)，降低RS掛面粘結(jié)性指標(biāo)。魔芋精粉添加量超過(guò)0.4%時(shí)，A型RS掛面粘結(jié)性指標(biāo)有下降趨勢(shì)，B型RS掛面粘附性和咀嚼性指標(biāo)下降；魔芋精粉添加量超過(guò)0.6%時(shí)，A型RS掛面硬度、膠著性和咀嚼性指標(biāo)有下降趨勢(shì)，B型RS掛面硬度和膠著性指標(biāo)有下降趨勢(shì)；魔芋精粉添加量超過(guò)0.8%時(shí)，A型RS掛面粘附性指標(biāo)迅速下降。數(shù)據(jù)表明，魔芋精粉添加量在0.2%～0.6%范圍可以顯著改善RS掛面的質(zhì)構(gòu)特性。結(jié)合抗彎能力和蒸煮特性指標(biāo)，A型RS掛面中魔芋精粉添加量0.4%為宜；B型RS掛面中魔芋精粉添加量0.2%合適。

3 結(jié)論

通過(guò)單因素試驗(yàn)得出A型RS掛面的最優(yōu)配方為谷朊粉添加量6%和魔芋精粉添加量0.4%，B型RS掛面的最優(yōu)配方為谷朊粉添加量8%和魔芋精粉添加量0.2%。在優(yōu)化后的配方制得的掛面抗彎能力較好，蒸煮后掛面有咬勁，彌補(bǔ)了添加RS后掛面力學(xué)特性和質(zhì)構(gòu)受到不利影響的缺陷。該A、B兩款RS掛面是未來(lái)糖尿病患者及高危人群新的就餐選擇。

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