不同粒度區間小麥粉 對半干面品質的影響

王遠輝,余曉宇,任雪寒

(河南工業大學糧油食品學院，小麥和玉米深加工國家工程實驗室,河南鄭州 450001)

半干面是指水分在22%～26%范圍內的一種新型方便食品,因其加工過程中既未高度脫水、又未進行高溫油炸,它是經過部分脫水后得到面條品種[1]。半干面的加工過程較掛面縮短干燥時間,既降低耗能,又克服長時間風干導致的面香味和品質下降;與生鮮濕面相比,半干面水分低更易存放,又保持較好的品質;與油炸方便面相比,既保留面條的風味與口感,又健康[2]。目前國內半干面遭遇了有市無貨,或者現有產品并不能滿足市場預期的困境,且品質與日本以及中國臺灣的同類產品還存在很大的差距[3]。在日本市場,半干面的消費數量遠高于掛面與鮮濕面[4],可預見半干面在未來中國市場也將有更大的發展。

影響半干面品質的因素中,除加工工藝之外,小麥粉原料是最關鍵因素,粒度作為小麥粉品質重要指標之一,篩分后得到的不同粒度小麥粉的理化指標存在顯著性差異,影響其制作生鮮濕面的品質[5]。小麥粉篩分后,隨著粒度的減小,小麥粉的灰分與蛋白質含量變化明顯,白度與破損淀粉含量逐漸增加[6]。面條專用粉中粒度與面條的品質呈現負相關的變化趨勢,小麥粉粒度過大時,面團不易形成面筋網絡結構,影響面團的吸水性等,造成面條易斷裂且色澤較差等問題;小麥粉粒度過小時,面條中淀粉與蛋白含量會相對較多,導致面條煮后易渾湯,除此之外面條本身的彈性下降,粘性增加[7]。目前,半干面的研究主要集中于干燥、保鮮、滅菌等方面[8-11],但小麥粉粒度對半干面影響的相關研究鮮見。本文研究篩分后得到不同粒度區間小麥粉的理化指標、流變學特性、制作半干面的水分分布、蒸煮品質、質構特征和感官評價,以期發現適合生產半干面的小麥粉的粒度區間,為小麥粉加工精度和半干面生產提供有價值的參考。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

豫保1號小麥籽粒 潤麥24 h(水分16.1%),使用布勒實驗磨制成粉;食用鹽 中鹽皓龍鹽化有限責任公司;其他所用試劑 均為分析純。

MLU-202型實驗磨粉機 無錫布勒機械制造有限公司;JJSY30×8圓形驗粉篩 上海嘉定糧油儀器有限公司;JHMZ 200和面機、JMID-168/140實驗面條機 北京東孚久恒儀器技術有限公司;500 g密封型搖擺式粉碎機 廣州市大祥電子機械設備有限公司;B5A多功能攪拌機 廣州威萬事實業有限公司;JFZD粉質儀、JMLD150拉伸儀 德國Brabender公司;KN-620全自動凱氏定氮儀 上海新嘉電子有限公司;JJJM-54面筋洗滌儀、JHGM-32面筋烘干儀 上海嘉定糧油儀器有限公司;SDmatic損傷淀粉測定儀 法國特里百特-雷諾公司;CR-400色彩色差儀 柯尼卡美能達(中國)投資有限公司;TA.XT Plus質構儀 英國Stable Micro System公司;NMI20-030H-I核磁共振儀 上海紐邁電子科技有限公司。

1.2 實驗方法

1.2.1 小麥粉篩分 使用圓形驗粉篩將小麥粉分別通過140目(109 μm)、160目(96 μm)、180目(80 μm)、200(75 μm)目,140目篩下及160目篩上的小麥粉為140～160目(96～109 μm)樣品,以此類推,收集各區間的小麥粉用于后期實驗。

1.2.2 小麥粉性質測定

1.2.2.1 小麥粉理化特性測定 參照國標GB/T 5009.5-2016測定樣品中粗蛋白的含量;參照國標GB/T 5009.4-2016測定樣品中灰分的含量;參照GB/T 5506.2-2008測定樣品中濕面筋含量;使用損傷淀粉儀測定樣品的破損淀粉;參照LS/T 6102-1995測定小麥粉的面筋指數。

1.2.2.2 小麥粉粉質特性測定 參照國標GB/T 14614-2006測定小麥粉的粉質特性。

1.2.3 半干面制作工藝 參照朱科學等[12]制作半干面的方法,基本工藝流程如下:

原料→和面→熟化→壓延→切條→烘干→密封均濕→半干面。

將不同粒度區間小麥粉、水、食鹽按100∶32∶2比例混合,和面、熟化20 min后,復合壓延2次得厚度為5 mm面片,再將面片經過連續壓延成厚度為4、3、2、1.8、1.5 mm的面片,最終壓為1.5 mm面片,切條。最后將鮮面置于125 ℃烘箱內烘4.5 min,取出,室溫下密封均濕3 h,得半干面。

1.2.4 半干面指標測定

1.2.4.1 水分含量測定 參照GB/T 5009.3-2016測定不同粒度區間小麥粉的半干面中水分含量。

1.2.4.2 水分分布測定 選取均濕后中部的半干面(1.0±0.1) g,利用保鮮膜包裹緊密,參照宋燕燕等的方法[5],使用核磁共振儀對不同粒度區間小麥粉半干面中水分分布進行測定,并計算各樣品中不同形態水分的含量。

1.2.4.3 掃描電鏡 將不同粒度區間小麥粉半干面在-40 ℃下真空冷凍干燥8 h,取5 mm無明顯損傷的干燥面條,將待測面對面磨平,磨平的一面通過雙面膠固定在樣品臺上,對樣品進行噴金處理,在10 kV電壓下選用1000倍放大倍數觀察樣品微觀結構并拍照。

1.2.4.4 蒸煮品質測定 半干面的最佳蒸煮時間和蒸煮損失參照LS/T 3212-2014方法,稍作改進后測定。吸水率根據劉銳等使用的方法進行測定[13]。

1.2.4.5 質構特性與拉伸特性測定 在最佳蒸煮時間下獲得20根15 cm煮制好的半干面,冷水過濾靜置2 min,取3根無損傷的面條平鋪于測試臺上,采用P/35鋁制圓柱探頭測定面條的質構指標。測試參數:測前速度1.00 mm/s,測試速度0.80 mm/s,測后速度0.80 mm/s,壓縮70.00%,觸發力5.0 g。每個樣品重復測定6次。

抽取10根20 cm的半干面,煮至最佳蒸煮時間,冷水過濾靜止2 min,采用拉伸測定標準探頭進行測定,取1根完好無明顯傷痕的面條固定在探頭上,保證固定好的面條剛好自然垂下。測試參數:測前速度1.00 mm/s,測試速度0.80 mm/s,測后速度3.00 mm/s;距離40.00 mm,觸發力5.0 g。每個樣品重復測定6次。

1.2.4.6 白度測定 參照梁曉寧的方法對半干面進行白度測定[14],將不同粒度小麥粉按照相同的工藝制成面團并壓延,面片在壓薄至1 mm厚,進行切條前,選取中間位置切下一段5 cm×15 cm的面片進行密封包裝,用色差儀測各樣品色澤的差異。色差儀表示色澤的方法是L*、a*、b*色空間法,L*值表示亮度;a*表示“紅綠度”;b*表示“黃藍度”。把L*、a*、b*值轉化為白度值的公式如下:

1.2.4.7 感官分析 選取7位專業的研究人員獨自對煮后半干面進行感官評價,測評結果取平均值。感官評價參考SB/T 10137-93中煮制面條的品嘗項目和評分標準,滿分100分,評價標準見表1。

表1 半干面感官評價指標(分)Table 1 Criteria for sensory evaluation of semi-dry noodles(score)

1.2.5 數據處理 所有數據都平行重復3次,以平均值±標準差表示。采用Origin 8.5和Excel對數據進行處理,并采用SPSS 19.0軟件進行單因素方差分析(p<0.05)。

2 結果與討論

2.1 不同粒度區間小麥粉的理化特性分析

測定不同粒度區間小麥粉的粗蛋白含量、濕面筋含量、面筋指數、破損淀粉和灰分含量,結果見表2。小麥粉經過篩分后,不同粒度區間樣品的質量分數差異明顯,200目以上(≤75 μm)區間樣品占比最高,180～200目區間樣品次之,160～180目區間樣品最低。不同粒度區間小麥粉之間的理化特征存在顯著性差異(p<0.05),隨著小麥粉粒度的減小,其破損淀粉和灰分含量逐漸增加;直至180～200目區間樣品的破損淀粉與原粉相當,灰分含量低于原粉。180～200目區間樣品的粗蛋白含量、濕面筋含量和面筋指數較其他粒度區間樣品高,雖然140～160目區間樣品的粗蛋白和濕面筋含量也處于較高水平,但其面筋指數略低,說明180～200目區間樣品形成的面筋較好;200目以上區間樣品的粗蛋白和濕面筋含量最低,但其面筋指數僅低于180～200目區間樣品。綜合以上理化指標發現,180～200目區間小麥粉的蛋白質含量和品質均處于較好水平,并好于原粉,對制作半干面有利。

表2 不同粒度區間小麥粉的理化指標Table 2 Physical and chemical indexes of wheat flour with different particle size ranges

2.2 不同粒度區間小麥粉粉質特性

小麥粉的粉質曲線反映其多項指標。形成時間反映面筋的筋力及面團彈性,穩定時間反映面團的耐揉性以及面筋的強度,弱化度反映面筋的強度,粉質質量指數是在形成時間、穩定時間和弱化度基礎上對面團的綜合評價[15-17]。由表3可知,吸水率隨著小麥粉粒度減小變化不明顯,僅200目以上樣品最低;180～200目區間小麥粉的形成時間顯著高于其他粒度區間的樣品,并高于原粉(p<0.05);不同粒度區間小麥粉樣品的穩定時間表現出逐漸降低的趨勢,160～180目區間小麥粉與原粉的穩定時間未表現出顯著性差異(p>0.05),180～200目區間小麥粉的穩定時間略低于原粉;弱化值隨著粒度減小逐漸增加,160～180目和180～200目兩個粒度區間樣品與原粉的弱化值無顯著性差異(p>0.05);粉質質量指數逐漸下降,140～160目顯著高于(p<0.05)其他粒度小麥粉。綜合分析,140～160目區間樣品的粉質指標好于原粉;而160～180目和180～200目兩個區間樣品與原粉基本一致;200目以上區間樣品在各項指標均表現最差,說明小麥粉粒度越小,穩定時間越短,面團不耐攪。

表3 不同粒度區間小麥粉的粉質特性Table 3 Farinograph properties of wheat flour with different particle size ranges

2.3 不同粒度區間小麥粉半干面中水分分布

測定面片的氫質子遷移,深入了解水分在不同顆粒區間小麥粉所制半干面面片中的分布情況。由圖1可知,面片中主要有三種氫質子,并且主要以峰1和峰2的氫質子為主。其中峰1表示深層結合水,主要是與淀粉或面筋蛋白緊密結合的水;峰2表示弱結合水,流動性介于深層結合水和自由水之間,此部分水結合于蛋白質、淀粉等大分子之間;峰3表示自由水。由表4可知,不同粒度區間小麥粉半干面中水分分布具有顯著性差異(p<0.05),四個粒度區間樣品的峰1頂點時間均較原粉延遲,而峰2頂點時間又提前;除了160～180目樣品的峰1面積小于原粉外,其他粒度區間樣品均大于原粉,其中180～200目樣品峰1面積百分數最高,并顯著高于原粉(p<0.05)。Blanchard認為蛋白質的含量對峰1頂點時間的延遲作用主要是因為蛋白質在面團中形成網絡,阻礙了被包裹在其中淀粉顆粒中氫質子的遷移[1]。180～200目樣品中有更多的蛋白質,在形成的面片中有更多的深層結合水,弱結合水的含量相對較少,由于此粒度區間小麥粉粗蛋白含量較高,其面片中蛋白質結合了更多的水并且限制了水分子的流動[18]。

表4 不同粒度區間小麥粉半干面中水分分布Table 4 Distributions of water in semi-dry noodles made by wheat flour with different particle size ranges

圖1 半干面面團水分分布反演圖Fig.1 Inverse diagram of moisture distribution in semi-dry noodles

2.4 不同粒度區間小麥粉半干面的微觀結構

當面條經過碾壓與干燥之后,面條中蛋白質以絲狀形態黏附于淀粉上,淀粉則以橢圓狀存在蛋白質周圍[19]。由圖2可知,原粉、140～160目和160～180目樣品的面筋蛋白網絡結構較為疏松,與淀粉顆粒之間空隙較大;180～200目與200目以上樣品中面筋網絡較為緊密,180～200目樣品的粗蛋白和濕面筋含量高,面筋網絡較好;200目以上樣品的破損淀粉含量較高,因其淀粉碎片小,當受到力的作用時易聚集在一起[20]。綜合微觀結構結果可知,180～200目小麥粉制作的半干面的微觀形態較符合高品質面條的形態。

圖2 不同粒度區間小麥粉半干面的微觀結構Fig.2 Microstructures of semi-dry noodles made by wheat flour with different particle size ranges注:A、B、C、D、E分別為原粉、140～160、160～180、 180～200、200目以上小麥粉制作的半干面。

2.5 不同粒度區間小麥粉半干面蒸煮品質

不同粒度區間小麥粉制作半干面的蒸煮品質見表5。隨著粒度減小,各粒度區間樣品的吸水率、蒸煮損失率和最佳蒸煮時間差異顯著(p<0.05),且呈現增加趨勢。小麥粉吸水率與其破損淀粉含量關系密切,因140～160目區間樣品的破損淀粉含量較少,所以其吸水率和蒸煮損失率較低,但是低吸水率將降低復煮后面條的品質;160～180和180～200目樣品的吸水率與原粉接近,蒸煮損失率略高于原粉;而200目以上區間樣品含有破損淀粉較多,因破損淀粉吸水能力是普通淀粉的4倍,其吸水率較高;同時破損的淀粉裸露在面粉表面易脫落,蒸煮損失率較大[21]。綜合蒸煮品質結果發現,160～180和180～200目小麥粉更適合制作半干面。

表5 不同粒度區間小麥粉半干面的蒸煮品質Table 5 Cooking qualities of semi-dry noodles made by wheat flour with different particle size ranges

2.6 不同粒度區間小麥粉半干面的質構特性

質構剖面分析法是模擬人類牙齒咀嚼食物的過程[22],更準確的評價半干面品質。在各粒度區間樣品的最佳蒸煮時間下將半干面煮熟,進行質構剖面分析。由表6可知,不同粒度區間樣品的質構特征表現出顯著性差異(p<0.05)。隨著粒度減小,半干面的硬度逐漸減小,140～160目樣品高于原粉小麥粉半干面,其他粒度區間小麥粉半干面均低于原粉;黏著性表現先降低后升高趨勢,180～200目小麥粉半干面處于最低水平,而且各區間均低于原粉;咀嚼性呈現降低趨勢,僅200目以上小麥粉半干面低于原粉,其他粒度區間樣品均高于原粉;彈性、黏聚性和回復性呈現先升高后降低趨勢,180～200目小麥粉半干面高于其他粒度樣品和原粉。綜合質構分析結果,180～200目區間小麥粉制作半干面的硬度適中、黏著性低、彈性好、黏聚性好、咀嚼性適中、回復性好,主要得益于其面筋網絡結構牢固[23]。

表6 不同粒度區間小麥粉半干面的質構特性Table 6 Texture properties of semi-dry noodles made by wheat flour with different particle size ranges

2.7 不同粒度區間小麥粉半干面的拉伸特性

將煮熟的半干面進行拉伸測試,延半干面長度方向測試拉伸距離和抗斷裂強度,結果見表7。隨著粒度減小,不同粒度區間小麥粉半干面的拉伸距離與抗斷裂強度表現出顯著性差異(p<0.05),且呈現先升高后降低趨勢,其中160～180目樣品表現的拉伸性能最好,180～200目區間樣品表現次之,均優于原粉樣品。說明此區間小麥粉制作的半干面彈性和韌性較好,筋力較高[24]。

表7 不同粒度區間小麥粉半干面的拉伸特性Table 7 Tension properties of semi-dry noodles made by wheat flour with different particle size ranges

2.8 不同粒度區間小麥粉半干面的色澤

半干面的色澤是吸引消費者的重要外觀指標,同時體現小麥粉的加工精細度[14]。色差儀測得L*值表示半干面的亮度,三個指標計算后得到半干面的白度,如表8所示,隨著粒度減小,不同粒度區間小麥粉半干面的白度具有顯著差異性(p<0.05),并呈現增加趨勢,200目以上小麥粉半干面的白度和L*值最高,160～180目和180～200目小麥粉半干面的白度次之,140～160目小麥粉半干面與原粉處于最低水平,說明粒度小的小麥粉制作半干面對光的反射強度、反射面以及反射角度都會增大,對應的白度越好,此特征也與微觀結構照片結果一致[25]。

表8 不同粒度區間小麥粉的半干面色澤Table 8 Colours of semi-dry noodles made by wheat flour with different particle size ranges

2.9 不同粒度區間小麥粉半干面的感官評價

感官評價最能體現半干面在消費者品評上的優劣,半干面的感官評價結果見圖3。色澤方面,200目以上半干面的評分高于其他粒度區間小麥粉,此結果與白度結果一致;表觀、食味、光滑性方面,不同粒度區間的小麥粉差別不顯著;適口性和韌性方面,180～200目小麥粉半干面的評分顯著優于其他粒度小麥粉和原粉,說明180～200目小麥粉半干面表現出更好的韌性和嚼勁,此特征在質構分析中也有所體現。雖然在蒸煮品質和質構品質方面,160～180目區間小麥粉半干面表現略優于180～200目區間小麥粉半干面,但其感官評分略低,原因主要是人的感官選擇傾向于選擇品質適中的樣品[26],而在不同粒度區間樣品的比較中,評價員不會覺得硬度和咀嚼性最大的樣品品質最好,反而對感官品質居中的樣品評價最高。

圖3 不同粒度區間小麥粉半干面的感官評價風向圖Fig.3 Windy graphy of sensory evaluation of semi-dry noodles made by wheat flour with different particle size ranges

3 結論

180～200目粒度區間小麥粉的粗蛋白含量、濕面筋含量和面筋指數均高于其他區間小麥粉,破損淀粉和灰分含量接近原粉水平,表現出較好的粉質質量;此粒度區間小麥粉半干面面團表現出更強的結合水能力,其面筋網絡與淀粉結合緊密,筋力表現更好,彈性、黏聚性和回復性也均優于其他粒度區間小麥粉和原粉,而其蒸煮品質表現稍遜于原粉,拉伸性能劣于160～180目樣品;180～200目粒度區間小麥粉半干面的感官評分高于其他樣品,與理化指標、流變學特性和質構特征基本相呼應。粒度為180～200目區間的小麥粉最適合制作半干面,品質超越原粉。

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