玉米-小麥混合粉面團流變學特性、面條品質(zhì)及兩者相關(guān)性

(河南工業(yè)貿(mào)易職業(yè)學院,河南鄭州 451191)

面條是我國的傳統(tǒng)主食,隨著人們生活水平的提高,多食用粗糧已是人們的共識,因此雜糧面條等新品種不斷推出。玉米作為粗糧中產(chǎn)量最大的一種,在食品、飼料及工業(yè)原料中均有應(yīng)用[1-2],被譽為“未來的谷物”[3]。玉米粉中富含胡蘿卜色素[4-5]、同時含有豐富的維生素、谷氨酸以及微量元素等營養(yǎng)物質(zhì)[6],適量攝入玉米粉可以調(diào)節(jié)膳食結(jié)構(gòu),起到增加營養(yǎng)、改善身體消化機能的作用[7]。由于玉米粉蛋白質(zhì)的組成和結(jié)構(gòu)與小麥蛋白質(zhì)不同,玉米粉中不含面筋蛋白,因此玉米粉在加工過程中很難形成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu),韌性彈性均較差。且玉米粉中的蛋白質(zhì)包裹淀粉過于緊密,淀粉不能較好的吸水膨脹,所以玉米粉面團的黏彈性較差,造成玉米粉的食用口感粗糙,不適合加工制作饅頭、面條、餃子等傳統(tǒng)面制品,這極大的限制了玉米粉在主食加工方面的應(yīng)用[8-12]。

為了提高玉米粉的利用價值,許多學者對此進行了研究。侯普馨等[13]將玉米粉和小麥粉混合,通過添加谷朊粉和酵母等輔料,對玉米發(fā)酵面條進行了研制。盧曉黎等[14]通過添加復合親水膠體、采用預(yù)糊化工藝,研究了純玉米掛面的制作工藝及配方。孫皎皎等[15]采用單因素實驗和正交試驗對以玉米粉、黃豆粉和小麥粉混合粉為原料加工玉米面條的工藝進行了優(yōu)化研究。李雪琴等[16]以玉米粉和小麥粉為主要原料,研究了玉米鮮濕面的制作工藝,并對混合粉制作的面條進行了品質(zhì)評價。然而,目前針對玉米-小麥混合粉面團流變學特性與混合粉面條品質(zhì)相關(guān)性的研究卻為數(shù)不多。

本文將玉米粉以不同配比與小麥粉進行混配,用混合粉制作面條,對混合粉面團的流變學特性及面條的品質(zhì)進行測定,研究玉米-小麥混合粉面團的流變學特性、面條品質(zhì)及兩者關(guān)聯(lián)性,以期為玉米粉面條的進一步研究提供理論基礎(chǔ)。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

小麥粉中糧 (鄭州)糧油工業(yè)有限公司生產(chǎn);玉米粉 永城市金晶食品有限公司生產(chǎn);食鹽 河南省衛(wèi)群多品種鹽有限公司生產(chǎn)。

JFZD粉質(zhì)儀 北京東方孚德技術(shù)發(fā)展中心;JMLD150面團拉伸儀 北京東方孚德技術(shù)發(fā)展中心;HE53水份測定儀 梅特勒-托利多儀器(上海)有限公司;HX5001T電子天平 慈溪市天東衡器廠;DMT-5電動面條機 龍口市復興機械有限公司;TA.XT Plus型質(zhì)構(gòu)儀 英國Stable Micro System公司;101型電熱鼓風干燥箱 北京市永光明醫(yī)療儀器廠。

1.2 實驗方法

1.2.1 樣品制備 玉米粉中沒有面筋蛋白,隨著玉米粉的加入面團中的總面筋蛋白量下降,將會弱化面團的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),影響面團的黏彈性、韌性和延伸性,而面團的性質(zhì)直接影響其機械加工性能和面條的品質(zhì),添加量過大在加工時會出現(xiàn)成型困難、斷條率高,且存在產(chǎn)品不耐煮、易糊湯、咬勁差等情況,因此添加量不宜過大[16]。根據(jù)前期預(yù)實驗,本研究將玉米粉與小麥粉分別以0∶100、5∶95、10∶90、15∶85、20∶80、25∶75、30∶70的質(zhì)量比進行配粉、混勻,制備成不同配比的玉米-小麥混合粉作為試驗樣品。

1.2.2 面團流變學特性測定方法 粉質(zhì)特性:玉米粉、小麥粉以不同配比混合,按GB/T 14614-2006《小麥粉面團的物理特性吸水量和流變學特性的測定粉質(zhì)儀法》進行測定,采用300克揉面缽。

拉伸特性:玉米粉、小麥粉以不同配比混合,按GB/T 14615-2006《小麥粉面團的物理特性流變學特性的測定拉伸儀法》進行測定,選取45 min時的拉伸參數(shù)進行相關(guān)性分析。

1.2.3 玉米-小麥混合粉濕面條的制作方法 玉米-小麥混合粉濕面條實驗室制作的基本過程與方法如下:

稱取原料:分別稱取一定量各配比的玉米-小麥混合粉、食鹽和水。玉米-小麥混合粉稱取300 g(以14%濕基計),食鹽添加量為混合粉質(zhì)量的0.75%[17],水添加量為粉質(zhì)儀所測該種混合粉吸水率54%的室溫水(25±5) ℃。

制作食鹽水溶液:將食鹽溶于水中并和勻,制作成食鹽水溶液。

和面:將稱取好的混合粉倒入不銹鋼盆中,將制作好的食鹽水溶液加入到混合粉中,手工和面5 min左右,使料胚手握成團,輕輕揉搓仍能成為松散的顆粒面絮。

熟化:將和好的料胚放入密封袋中靜置30 min進行保濕熟化。

壓延與切條:醒發(fā)后的面團在面條機1.5 mm軋距處壓延1次,將面片折疊后再反復壓延5次,然后依次在軋距1.2與1.0 mm處壓延5次,將1.0 mm厚度的面片切條,切成3 mm寬的細長面條束,將一部分面條束切成220 mm的濕面條,裝于食用自封袋備用。

1.2.4 玉米-小麥混合粉鮮濕面條品質(zhì)的測定

1.2.4.1 蒸煮品質(zhì)的測定 最佳蒸煮時間:參照LS/T 3212-2014《掛面》的方法,并略有調(diào)整。

用電陶爐加熱盛有樣品質(zhì)量50倍沸水的不銹鋼鍋,保持水的微沸狀態(tài)。取40根面條放入沸水中,用秒表開始計時。從2 min開始取樣,然后每隔0.5 min取樣一次,每次取一根,將所取面條放于玻璃板上,用刀片橫斷切下一段觀察面條內(nèi)部白硬心線,白硬心線消失時所記錄的時間即為面條的最佳蒸煮時間。

熟斷條率:參照LS/T 3212-2014《掛面》進行。取40根面條放入盛有樣品質(zhì)量50倍沸水的不銹鋼鍋中,保持微沸狀態(tài),達到最佳蒸煮時間后,用筷子將面條輕輕挑出,數(shù)取完整的面條根數(shù),計算熟斷條率。

式中:N-完整面條根數(shù);40-試樣面條根數(shù)。

吸水率:稱取約10 g樣品(質(zhì)量M1,精確至0.01 g),放入盛有500 mL沸水(蒸餾水)的燒杯中,用電陶爐加熱,保持水的微沸狀態(tài),達到最佳蒸煮時間后,用筷子將面條輕輕挑出,淋去濕面條外部的水,再放至天平上稱重(質(zhì)量M2,精確至0.01 g)。

蒸煮損失率:將測吸水率煮面后的面湯放至室溫后,轉(zhuǎn)入500 mL容量瓶中定容、混勻,取100 mL面湯倒入恒質(zhì)的250 mL燒杯(M0,g)中,然后將燒杯放在電陶爐上蒸發(fā)掉大部分水分后,放入105 ℃烘箱內(nèi)烘到恒重(M3,g),按下式計算蒸煮損失率。

式中:W-干面條的水分含量。

1.2.4.2 質(zhì)構(gòu)品質(zhì)的測定 取20根面條在500 mL開水中煮至最佳蒸煮時間,撈起后在冷水中沖淋1 min,從煮制完成起計時5 min內(nèi)采用質(zhì)構(gòu)儀進行質(zhì)構(gòu)測定。每次把10根面條垂直于質(zhì)構(gòu)儀力臂方向放置于載物臺上,面條之間要有一定的間隔,每個試樣做平行測試5次,求平均值為測定結(jié)果。

表1 不同配比玉米-小麥混合粉粉質(zhì)拉伸特性Table 1 Farinographical and extensographical properties of different proportions corn-wheat blended flour

TPA測試采用P/36R探頭,測前、測中、測后速度分別為2.0、1.0、1.0 mm/s,形變量為75%,感應(yīng)力為5 g,兩次壓縮的時間間隔為5 s。

剪切試驗采用A/LKB探頭,測中、測后速度分別為0.17、10.0 mm/s,測試起始高度5 mm,下壓位移4.8 mm。

1.3 數(shù)據(jù)分析

每組實驗重復3次,采用SPSS 16.0和Excel 2007軟件對數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同配比玉米-小麥混合粉面團流變學特性

不同配比玉米-小麥混合粉的粉質(zhì)特性與45 min醒發(fā)時的拉伸特性測定結(jié)果如表1所示。

由表1可以看出,隨著玉米粉配比的增加,混合粉的吸水率、穩(wěn)定時間、評價值、拉伸能量、延伸度和最大拉伸阻力呈逐漸減少的趨勢,形成時間也有所減小,而弱化度則有所增大,這與張劍等[18]、林金劍等[19]的研究結(jié)果一致。這主要是由于玉米粉中不含麥谷蛋白,隨著玉米粉比例的增加,稀釋了小麥粉中的面筋蛋白,又由于玉米粉的吸水率相對較低造成的[21]。

2.2 不同配比玉米-小麥混合粉鮮濕面條蒸煮和質(zhì)構(gòu)品質(zhì)

2.2.1 不同配比玉米-小麥混合粉鮮濕面條蒸煮品質(zhì) 不同配比玉米-小麥混合粉鮮濕面條蒸煮品質(zhì)測定結(jié)果見圖1。

圖1 不同配比玉米-小麥混合粉鮮濕面條蒸煮品質(zhì)Fig.1 Cooking quality of different proportionscorn-wheat blended flourfresh wet noodles

蒸煮損失率是衡量面條蒸煮品質(zhì)的最重要指標,蒸煮損失率越大,糊湯越嚴重,面條的蒸煮品質(zhì)就越差[20]。在蒸煮的過程中,面條中的一部分淀粉、蛋白會流失到面湯中,因此面湯渾濁度越低,蒸煮損失率越小,面條中營養(yǎng)保留的越多,面條品質(zhì)越好[21]。由圖1可知,隨著玉米粉配比的增大,玉米面條的蒸煮損失率呈上升趨勢,玉米粉、小麥粉配比由0∶100增加至30∶70,蒸煮損失率由4.3%上升至11.6%。這是由于玉米粉的加入破壞了面筋網(wǎng)絡(luò),使混合粉形成的面筋網(wǎng)絡(luò)不能過多的包裹淀粉顆粒,從而導致蒸煮過程中淀粉的溶出,致使蒸煮損失增大[22]。

斷條率是評價面條蒸煮品質(zhì)的重要指標,斷條率越高,面條品質(zhì)越差。斷條率低,說明面條筋力較強、耐煮,這樣的面條有咬頭,口感滑爽、不發(fā)粘。由圖1可知,玉米粉、小麥粉配比為25∶75及以下時,玉米面條煮后沒有斷條現(xiàn)象,當玉米粉、小麥粉配比達30∶70時,玉米面條有斷條現(xiàn)象,熟斷條率為7.5%,說明玉米粉添加量過多時,混合粉面筋網(wǎng)絡(luò)不能較好的形成,結(jié)構(gòu)松散,導致面條品質(zhì)下降。

吸水率的變化沒有顯著的規(guī)律性,這可能是由于本研究各配比混合粉制作面條時的加水量不同造成的,胡云峰等[23]研究表明,加水量對生鮮面條吸水率有一定的影響。

2.2.2 不同配比玉米-小麥混合粉鮮濕面條質(zhì)構(gòu)品質(zhì) 不同配比玉米-小麥混合粉鮮濕面條質(zhì)構(gòu)品質(zhì)測定結(jié)果見表2。

由表2可以看出,隨著玉米粉配比的增加,面條質(zhì)構(gòu)特性的各項指標均有所下降,這與張劍[24]研究結(jié)果一致。尤其是硬度、膠著性、咀嚼性和剪切力,隨著玉米粉添加量的增加,均呈逐漸下降的趨勢,這與蔡宇潔[22]研究結(jié)果一致。這主要是由于玉米粉不含面筋蛋白,隨著玉米粉添加量的增加,面團筋力減弱,從而使硬度、膠著性、咀嚼性和剪切力4項指標測定值下降。彈性、內(nèi)聚性、回復性三項指標在不同配比混合粉面條中的數(shù)據(jù)變化極小,無法明顯反映差異。宋亞珍等研究顯示,面條TPA特性中硬度、咀嚼性等值越大,面條的品質(zhì)越好[25]。面條的最大剪切力是指面條被切斷時所需的最大力,可以反映面條的耐煮性[26]。

表2 不同配比玉米-小麥混合粉鮮濕面條質(zhì)構(gòu)品質(zhì)Table 2 Texture quality of different proportions corn-wheat blended flourfresh wet noodles

表3 不同配比玉米-小麥混合粉鮮濕面條品質(zhì)與面團流變學特性相關(guān)性分析Table 3 Correlation analysis between the quality of different proportions corn-wheatblended flourfresh wet noodles and the rheology properties of dough

注:*在0.05水平(雙側(cè))上顯著相關(guān);**在0.01水平(雙側(cè))上極顯著相關(guān)。

2.3 相關(guān)性分析

不同配比玉米-小麥混合粉鮮濕面條蒸煮、質(zhì)構(gòu)品質(zhì)與面團流變學特性之間的相關(guān)性分析結(jié)果見表3。

由表3可知,玉米-小麥混合粉鮮濕面條的蒸煮損失率與混合粉面團的吸水率、穩(wěn)定時間、評價值、延伸度呈負相關(guān)極顯著水平(P<0.01),與最大拉伸阻力呈負相關(guān)顯著水平(P<0.05),與弱化度呈正相關(guān)顯著水平(P<0.05)。面條硬度及剪切力與混合粉面團的穩(wěn)定時間、評價值、延伸度、最大拉伸阻力呈正相關(guān)極顯著水平(P<0.01),與吸水率呈正相關(guān)顯著水平(P<0.05),與弱化度呈負相關(guān)顯著水平(P<0.05)。面條的膠著性、咀嚼性與混合粉面團的最大拉伸阻力呈正相關(guān)極顯著水平(P<0.01),與穩(wěn)定時間、評價值、延伸度呈正相關(guān)顯著水平(P<0.05),與弱化度呈負相關(guān)顯著水平(P<0.05)。

3 結(jié)論

不同配比玉米-小麥混合粉面團的流變學特性及面條品質(zhì)差異較大。隨著玉米粉配比的增加,混合粉的吸水率、穩(wěn)定時間、評價值、拉伸能量、延伸度和最大拉伸阻力呈逐漸減少的趨勢,形成時間也有所減小,而弱化度則有所增大。玉米-小麥混合粉鮮濕面條的蒸煮損失率隨玉米粉配比的增大呈上升趨勢。玉米粉、小麥粉質(zhì)量比為25∶75及以下時,玉米面條煮后沒有斷條現(xiàn)象,當二者質(zhì)量比達30∶70時,玉米面條有斷條現(xiàn)象,熟斷條率為7.5%。與對照組相比,小麥粉中添加玉米粉后,面條質(zhì)構(gòu)特性的各項指標均有所下降,尤其是硬度、膠著性、咀嚼性和剪切力,隨著玉米粉添加量的增加,均呈逐漸下降的趨勢。參考面條用小麥粉及掛面國家標準,同時考慮到玉米粉的利用率,可以得出玉米粉∶小麥粉(質(zhì)量比)為15∶85的混合粉適合制作面條。

玉米-小麥混合粉鮮濕面條的蒸煮損失率與混合粉面團的吸水率、穩(wěn)定時間、評價值、延伸度、最大拉伸阻力呈負相關(guān),與弱化度呈正相關(guān)。面條硬度及剪切力與混合粉面團的吸水率、穩(wěn)定時間、評價值、延伸度、最大拉伸阻力呈正相關(guān),與弱化度呈負相關(guān)。面條的膠著性、咀嚼性與混合粉面團的穩(wěn)定時間、評價值、延伸度、最大拉伸阻力呈正相關(guān),與弱化度呈負相關(guān)。玉米-小麥混合粉面團的流變學特性與面條的蒸煮及質(zhì)構(gòu)品質(zhì)高度相關(guān),可作為預(yù)測玉米-小麥混合粉面條品質(zhì)優(yōu)劣的有效指標。