紫淮山全粉對面團流變特性及面條質(zhì)構(gòu)特性的影響

李 燕,鄒金浩,郭時印,蘇小軍,2,廖盧艷,王 鋒,李清明,*

(1.生物質(zhì)醇類燃料湖南省工程實驗室,湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)食品科學(xué)與技術(shù)學(xué)院,湖南長沙 410128;2.湖南省植物功能成分利用協(xié)同創(chuàng)新中心,湖南長沙 410128)

紫淮山,屬薯蕷科薯蕷屬,在我國浙江、湖南、廣西、廣東、江西、云南、福建、臺灣等地[1]均有種植,是一種藥食兼?zhèn)涞氖卟?具有較高的食用和藥用價值。紫淮山富含淀粉、蛋白質(zhì)、多種氨基酸、礦物元素、多糖、薯蕷皂苷、多酚、尿囊素和天然花青素等多種營養(yǎng)成分,營養(yǎng)價值比普通山藥高20多倍,有健脾養(yǎng)胃、滋肺益腎、利肝止瀉之功效,因而又被稱為“紫人參”[2-4]。紫淮山全粉由紫淮山經(jīng)去皮、切片、干燥和粉碎制成,能夠保留紫淮山全部營養(yǎng)成分,具有營養(yǎng)豐富、易于貯運和食用方便等優(yōu)點。將紫淮山制成全粉,不僅可以解決其不耐貯運的產(chǎn)業(yè)發(fā)展困難,還可以為食品工業(yè)提供健康營養(yǎng)的加工原料。紫淮山全粉的淀粉和蛋白質(zhì)含量與小麥粉接近,但缺乏面筋蛋白,以純紫淮山全粉生產(chǎn)面條存在成型難、易開裂和口感差等問題[5]。將淮山全粉與小麥粉混合使用,不僅可以提高紫淮山全粉加工性能,還可以實現(xiàn)營養(yǎng)互補,提高面條的營養(yǎng)價值。

目前,國內(nèi)對淮山面條方面的研究主要集中在配方和工藝的優(yōu)化研究,面團流變特性方面的研究報道很少[6-8]。張貞貞[9]研究了不同干燥方法制備的山藥粉及其主要成分對面粉特性及面條品質(zhì)的影響。Li等[10]研究發(fā)現(xiàn),隨著淮山含量的增加,淮山粉和小麥粉混合粉的峰值黏度上升。關(guān)于紫淮山面條的研究報道較少[11],紫淮山全粉對面團流變特性的研究國內(nèi)暫未見報道。

本文研究紫淮山全粉對小麥面團粉質(zhì)特性、拉伸特性、糊化性質(zhì)和面條品質(zhì)的影響,以期為紫淮山全粉在面制品中的應(yīng)用提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

紫淮山全粉 由湖南紫玉農(nóng)業(yè)有限公司提供，紫淮山干片,含水量為8.9%,產(chǎn)自湖南邵陽,紫淮山干片粉碎后過100目篩,用真空包裝袋包裝后置于干燥器中備用;特一粉 淮北市華瑞面粉有限公司。

JFZD型電子粉質(zhì)儀 北京東方孚德技術(shù)發(fā)展中心;JMLD150型電子拉伸儀 北京東方孚德技術(shù)發(fā)展中心;RVA-S/N2112681快速黏度分析儀 瑞典perten儀器有限公司;TA.XT.plus質(zhì)構(gòu)儀 英國stable micro systems;CR-400色彩色差計 柯尼卡美能達公司;壓面機 佛山市順德區(qū)陳村鎮(zhèn)俊凌廚具電器廠;家用壓面機 永康市海鷗電器有限公司;TP-1200A電子天平 湘儀天平儀器設(shè)備有限公司;BS224S分析天平 賽多利斯科學(xué)儀器(北京)有限公司;800Y高速多功能粉碎機 永康市鉑歐五金制品有限公司。

1.2 實驗方法

1.2.1 混合粉的配制 分別用0、5%、10%、15%、20%和25%的紫淮山全粉替代相應(yīng)比例的小麥面粉,混合均勻。

1.2.2 混合粉粉質(zhì)特性的測定 根據(jù)GB/T 14614-2006/ISO5530-1:1997《小麥粉 面團的物理特性吸水量和流變學(xué)特性的測定 粉質(zhì)儀法》,利用粉質(zhì)儀進行測定。稱取300 g配制的混合粉,加入適量蒸餾水在和面缽中揉和,當(dāng)面團的最高稠度達(500±20) FU時,按記錄儀記錄的粉質(zhì)曲線得到吸水率、形成時間、穩(wěn)定時間、弱化度、粉質(zhì)指數(shù)。重復(fù)3次。

1.2.3 面團拉伸特性的測定 根據(jù)GB/T 14615-2006/ISO 5530-2:1997《小麥粉 面團的物理特性吸水量和流變學(xué)特性的測定 拉伸儀法》,利用拉伸儀進行測定。按照粉質(zhì)儀測定的最佳吸水率,稱取300 g配制的混合粉、蒸餾水、(6.0±0.1) g氯化鈉加入粉質(zhì)儀和面缽中,揉面5 min后取出,準(zhǔn)確稱取2個150 g的面團,在拉伸儀中進行揉圓,再經(jīng)成型器搓滾成條,將其放入25 ℃左右的醒發(fā)室中依次醒發(fā)45、90、135 min。取出面團在拉伸臺上測試面團的拉伸特性。由儀器記錄的拉伸曲線得到醒發(fā)時間為45、90、135 min時的拉伸能量、延伸度、拉伸阻力、最大拉伸阻力、拉伸比、最大拉伸比。重復(fù)3次。

1.2.4 面粉的糊化性質(zhì)測定 稱取(3.50±0.01) g配制的混合粉(按14%濕基計算),轉(zhuǎn)移到樣品筒中,量取25.0 mL蒸餾水加入樣品筒中,將攪拌器置于樣品筒中,上下快速攪動10次,使樣品分散,置于快速粘度分析儀中。采用GB 24853-2010《小麥、黑麥及其粉類和淀粉糊化特性測定快速粘度儀法》標(biāo)準(zhǔn)程序1的溫度模式,即RVA初始溫度為50 ℃,保持1 min,然后以12 ℃/min升高至95 ℃,保持在95 ℃ 2.5 min,再以12 ℃/min降至50 ℃,保持2 min,根據(jù)RVA的曲線,分別獲得峰值黏度、谷值黏度、最終黏度、回生值、崩解值和糊化溫度等參數(shù)。重復(fù)3次。

1.2.5 面條的制作 稱取混合粉500 g,置于不銹鋼盆當(dāng)中,加入相應(yīng)量的蒸餾水。加水量根據(jù)粉質(zhì)儀測得的混合粉吸水率計算得到,0%紫淮山全粉時加水150.5 mL,25%紫淮山全粉時加水158 mL。手工和面15 min,面團呈手握成團一捏則散的狀態(tài),蓋上兩層濕紗布,熟化20 min。熟化后的面團用壓面機壓成1 mm厚的面片,將濕面條切割成20 cm長,在室溫條件下晾干72 h,得到試樣面條,將試樣面條用保鮮自封袋包裝后置于干燥器中備用。

1.2.6 面條最佳烹煮時間的測定 取30根面條,投入裝有500 mL沸騰蒸餾水的鋁鍋中煮制,保持水沸騰狀態(tài),并立即開始計時。從3 min開始,每隔10 s取出三根面條,用兩塊透明玻璃壓開,觀察面條中間的白芯變化。當(dāng)白芯剛剛消失時,為面條的最佳烹煮時間。

1.2.7 面條質(zhì)構(gòu)的測定 取50根面條,放入裝有沸水的鋁鍋中并立即計時,保持水沸騰狀態(tài)煮制到最佳烹煮時間后取出,用蒸餾水沖洗30 s,然后瀝干水分。取5根面條并排放在測試臺上,用P100探頭在TPA模式下,測試前速率5.0 mm/s,測試速率1.0 mm/s,測試后速率1.0 mm/s;形變量為50%;時間間隔1 s;感應(yīng)力Auto-5g。重復(fù)6次。

1.2.8 面條色澤的測定 將不同紫淮山全粉添加量的面條樣品各隨機抽取50 g,用粉碎機粉碎磨粉,過100目篩備用。采用CR-400色彩色差計進行測定,以不加紫淮山全粉的樣品作為對照。面條測得的L*值越大,表示干面條的色澤越白,a*值代表紅綠度,值越大表示面條色澤越紅,b*值代表黃藍度,值越大表示面條色澤越黃。ΔE=[(ΔL)2+(Δa)2+(Δb)2]1/2,值越小表示與未添加紫淮山全粉的面條色澤越接近。重復(fù)6次。

1.2.9 面條的感官評價 取成品面條若干,放入裝有沸水的鋁鍋中并立即計時,保持水沸騰狀態(tài)煮制到最佳烹煮時間后用漏勺撈出,淋水30 s,室溫下放置1 min,對煮制后的面條進行感官評價,感官評價小組成員為10人,面條的評分項目及分值分配參考LS/T 3202-1993制訂,具體見表1。

表1 紫淮山面條的感官評定標(biāo)準(zhǔn)Table 1 Sensory evaluation standard of the purple yam noodles

2 結(jié)果與分析

2.1 不同添加量紫淮山全粉對混合粉粉質(zhì)特性的影響

粉質(zhì)特性能夠反應(yīng)面團在形成過程當(dāng)中的流變學(xué)特性,由表2可見,隨著紫淮山全粉添加量的增加,混合粉的吸水率呈顯著上升的趨勢(p<0.05),當(dāng)紫淮山全粉的添加量為25%時,面團的吸水率由未添加時的60.2%升至63.2%。面團吸水率與淀粉和蛋白質(zhì)的組成及破損淀粉的含量有關(guān)[12]。紫淮山全粉的添加導(dǎo)致面團的吸水率增大,可能是由于淮山全粉含有豐富的黏液質(zhì),吸水性強所致[13],吸水率的提高有利于后期加工產(chǎn)品的成形與保鮮。張娟[14]也報道了山藥粉在混合粉中的比例增加時,混合面團的吸水率明顯增加。面團形成時間呈先上升后下降的趨勢,在添加量為15%時達到最大值。面團的形成時間與面粉的吸水速度有關(guān),面粉吸水速度快則面團形成時間短,反之,面粉的吸水速度慢,面團的形成時間就長。面團穩(wěn)定時間呈先下降后緩慢上升的趨勢,添加量為15%、20%、25%時,無顯著性差異(p>0.05)。在添加量為5%～20%的范圍內(nèi),面團的穩(wěn)定時間均比未添加時短,可能是因為紫淮山全粉的添加降低了混合粉中面筋蛋白的含量,面筋蛋白被稀釋,從而破壞了面筋蛋白的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu),降低了面筋蛋白網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的強度,造成其在機械力作用下穩(wěn)定性變差,致使穩(wěn)定時間縮短[15-16]。添加紫淮山全粉的面團弱化度均比未添加紫淮山粉的面團弱化度高,且差異顯著(p<0.05)。弱化度表現(xiàn)了面團對機械攪拌產(chǎn)生的剪切力的耐受程度,弱化度越大，表示面筋的質(zhì)量越差[17],添加紫淮山全粉破壞了面團的連續(xù)性,使之不易形成穩(wěn)定的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu),從而使面團的弱化度增大,說明紫淮山全粉有減弱面筋強度的作用,使面團不易加工。劉崇萬等[18]研究發(fā)現(xiàn),隨著菊粉添加量的增加,面團的弱化度顯著下降。添加紫淮山全粉后,粉質(zhì)指數(shù)呈先下降后上升的趨勢,添加量為15%、20%、25%時無顯著差異(p>0.05)。

表2 紫淮山全粉對混合粉粉質(zhì)特性的影響Table 2 Effect of purple yam flour on farinograph properties of mixed flour

2.2 不同添加量紫淮山全粉對面團拉伸特性的影響

不同添加量的紫淮山全粉對混合面團醒發(fā)45、90、135 min后的拉伸能量、延伸度、拉伸阻力、最大拉伸阻力、拉伸比、最大拉伸比的影響分別見表3。由表3可以看出,當(dāng)醒發(fā)時間45、90、135 min時,隨著紫淮山全粉添加量的增加,面團的拉伸能量整體呈下降趨勢。一般拉伸能量越大,面團筋力越強,反之,拉伸能量越小,面團筋力越弱。這說明添加紫淮山全粉降低了混合面團的筋力。當(dāng)醒發(fā)時間45、90、135 min時,面團的延伸度隨紫淮山全粉添加量的上升呈下降趨勢。面團的延伸度表征面團延展特性和可塑性,面粉中麥醇溶蛋白賦予面筋良好的延伸性,而麥谷蛋白賦予面筋良好的彈韌性[19]。紫淮山全粉的添加使面團的延伸度下降,則是由于麥醇溶蛋白相對含量減少而降低。丁瑞琴[20]研究發(fā)現(xiàn),添加甘薯粉會使甘薯-小麥混合粉面團的延伸度和拉伸能量下降。張園園等[21]報道了添加藜麥粉會降低藜麥-小麥混合面團的延伸度和拉伸能量。在相同紫淮山全粉添加量不同發(fā)酵時間下,隨著發(fā)酵時間的延長,拉伸阻力增大。這是由于面粉中的蛋白質(zhì)充分吸收水分,使面團能形成更好的面筋網(wǎng)絡(luò),從而增大拉伸阻力[22]。拉伸比例是拉伸阻力與延伸度的比值,反映面團抗拉伸與延伸性之間的平衡關(guān)系。隨著紫淮山全粉添加量的增加,拉伸比例呈上升趨勢,且醒發(fā)時間越長,影響越大。

表3 紫淮山全粉對面團拉伸特性的影響Table 3 Effect of purple yam flour on extensograms properties of wheat dough

2.3 不同添加量紫淮山全粉對面粉糊化性質(zhì)的影響

淀粉糊化特性是反映淀粉品質(zhì)的重要指標(biāo),其與面條品質(zhì)之間存在著相關(guān)性,對面條的品質(zhì)起重要作用。從表4可以看出,隨著紫淮山全粉添加量的增加,糊化溫度呈先下降后上升趨勢,從總的變化趨勢來看,添加紫淮山全粉能降低糊化溫度。糊化溫度越小,淀粉越易吸水、膨脹、糊化。峰值黏度、谷值黏度均隨紫淮山全粉添加量的增加呈先下降后上升的趨勢,分別在添加量為10%、15%時達到最小值。最終黏度和回生值均隨紫淮山全粉添加量的增加呈下降趨勢。單姍等[23]研究發(fā)現(xiàn),添加紫薯全粉使紫薯-小麥混合粉的糊化黏度下降,回生值減小。回生值反應(yīng)淀粉的成膠能力和回生程度。回生值越大,表明產(chǎn)品的老化速率越快,貨架期也就越短[24-25]。添加紫淮山全粉后,回生值顯著降低,說明紫淮山全粉能夠阻礙糊化后的淀粉分子重新聚合,抑制了淀粉的老化,減緩淀粉回生過程[26-27],有利于延長紫淮山面條的保質(zhì)期[28]。崩解值與膨脹后淀粉粒的剛性有關(guān),反映淀粉糊的熱穩(wěn)定性,崩解值越大,則淀粉糊穩(wěn)定性越差。隨著紫淮山全粉添加量的增加,崩解值呈顯著增大的趨勢(p<0.05),說明添加紫淮山全粉會降低混合粉糊的熱穩(wěn)定性。

表4 紫淮山全粉對面粉糊化性質(zhì)的影響Table 4 Effects of purple yam flour on pasting properties of mixed flour

2.4 不同添加量紫淮山全粉對面條質(zhì)構(gòu)特性的影響

由表5可見,紫淮山全粉對面條的彈性無顯著性影響(p>0.05),對硬度、粘附性等TPA指標(biāo)均有明顯影響。添加紫淮山全粉(5%～25%)后,隨著紫淮山全粉添加量的增加,面條的硬度、膠黏性、咀嚼性、回復(fù)性均呈先上升后下降的趨勢,且在添加量為15%時達到最大值。紫淮山全粉的添加量超過10%后的面條硬度與添加量為0%時的面條硬度之間存在顯著性的差異(p<0.05),其原因可能是添加的紫淮山全粉阻礙了面筋蛋白網(wǎng)絡(luò)的形成,降低了面團的延伸性,導(dǎo)致面團的硬度增大[29]。王樂[30]研究也發(fā)現(xiàn),隨著馬鈴薯全粉添加量的增加,面條的硬度增大。

表5 紫淮山全粉對面條質(zhì)構(gòu)特性的影響Table 5 Effects of purple yam flour on texture of noodles

2.5 不同添加量紫淮山全粉對面條色澤的影響

由表6可知,隨著紫淮山全粉添加量的增加,面條色度L*值顯著降低(p<0.05)。面條的L*值下降,是由于紫淮山全粉中花色苷的顏色使面條整體色澤變暗。仇干等[31]研究發(fā)現(xiàn),添加紫馬鈴薯全粉使馬鈴薯-小麥混合粉的L*下降,色澤變差。面條的a*值和ΔE均隨紫淮山全粉添加量的增加而顯著上升(p<0.05)。紫淮山全粉的添加量達到15%后,面條的b*值大于對照組,面條色澤逐漸變黃。

表6 紫淮山全粉對面條色澤的影響Table 6 Effects of purple yam flour on color of noodles

表7 紫淮山面條的感官評定結(jié)果(分)Table 7 Sensory evaluation quality of the purple yam noodles(score)

2.6 不同添加量紫淮山全粉對面條感官評價的影響

紫淮山全粉的添加量為5%～15%時,面條的色澤評分高于未添加紫淮山全粉時的色澤評分,且無顯著差異(p>0.05),但添加量超過20%時,下降顯著(p<0.05),添加量過多使面條色澤發(fā)暗是評分下降的主要原因。面條食味的評分隨添加量的增加呈先上升后下降的趨勢,添加量低于15%時,面條具有一定的淮山清香,添加量達到20%時則氣味過濃而影響評分。紫淮山全粉的添加量不超過15%時,感官品質(zhì)較好。

3 結(jié)論

隨著紫淮山全粉添加量的增加,面團的吸水率呈上升趨勢,形成時間呈先上升后下降趨勢,穩(wěn)定時間呈先下降后緩慢上升趨勢。面團的拉伸能量和延伸度隨著紫淮山全粉的添加呈下降趨勢,拉伸比和最大拉伸比增大。混合粉的糊化溫度、峰值粘度、谷值黏度均呈先下降后上升趨勢,且比未添加紫淮山全粉時低,最終黏度、回生值則呈下降趨勢,崩解值呈顯著上升趨勢(p<0.05)。面條的L*值隨著紫淮山全粉添加量的增加顯著降低(p<0.05)。面條的硬度、膠黏性、咀嚼性、回復(fù)性均呈先上升后下降的趨勢,在添加量為15%時達到最大值。紫淮山全粉的添加量未超過15%時,面條的感官品質(zhì)較好。綜合考慮,紫淮山全粉添加到小麥粉中制作面條時,添加量以不超過15%為宜。