蔡紅燕 ,聶婷婷,黨長英,孫云杰,王展 ,沈汪洋 *
1. 武漢輕工大學食品科學與工程學院(武漢 430023);2. 大宗糧油精深加工省部共建教育部重點實驗室(武漢 430023);3. 湖北省農產品加工與轉化重點實驗室(武漢 430023);4. 湖北豐慶源糧油集團有限公司(襄陽 441100);5. 湖北省小麥加工工程技術研究中心(棗陽 441200)
籽粒莧具有光合作用較強,生物產量大,生長迅速、生命力強、營養價值高等優點,是一種實用性很強的農作物[1-3]。籽粒莧中富含蛋白質、脂肪、膳食纖維、維生素及礦物質,其中蛋白質含量約為17%,且氨基酸比例均衡,而鉀、鎂、鈣和鐵等礦物質含量是普通作物的幾倍甚至是幾十倍[4-6]。目前,我國對籽粒莧的研究還處于開發利用階段,大部分工作主要致力于籽粒莧飼用的綜合利用及育種的研究。籽粒莧是一種新型的食品原料資源,但開發應用力度還不夠,因此,對籽粒莧的功能性研究和應用開發還需進一步提高。
掛面由于具有經濟快捷、保質期長、易于流通、食用方便等特點而深受廣大消費者的歡迎。掛面是國內生產量最大、覆蓋面最廣的方便食品之一[7]。杜連起等[8]、高洋洋[9]、汪麗萍等[10]分別將甘薯莖尖粉、大豆粉、苦蕎粉添加到掛面中,研究其對掛面品質的影響。研究表明,甘薯莖尖粉、大豆粉、苦蕎粉適量的添加量可以提高掛面的營養價值及感官品質。
將不同比例的籽粒莧全粉添加到小麥粉中,研究籽粒莧的添加對掛面粉質特性、拉伸特性、蒸煮品質、質構及感官品質的影響,探討籽粒莧的最佳的添加量,以期為籽粒莧在食品工業中的應用提供參考。
香滿園優質特一小麥粉,市售;K112籽粒莧,市售;籽粒莧全粉,實驗室自制(籽粒莧用粉碎機粉碎后待用)。
ACS-3JZ型電子天平,中山市衡新電子有限公司;450型多功能超微粉碎機,許昌市豫邦機械制造有限公司;V型混料機,無錫市新標粉體機械制造有限公司;6YM-220-250型壓面機,重慶市云陽縣壓面機廠;Mixolab混合儀,法國肖邦公司;TA-XT2i質構儀,英國SMS公司。
1.3.1 配粉
將籽粒莧全粉和小麥粉按照一定比例在V型混料機中混合均勻。
1.3.2 籽粒莧全粉-小麥粉預混合面團流變特性測定
Mixolab混合試驗儀可以測定小麥粉與水混合形成面團、面團加熱糊化和面團冷卻回生過程中流變學特性的變化情況,模擬測定小麥粉加工過程中從生到熟的面團行為。測定時將面粉放在混合試驗儀的混合室中,儀器根據樣品的含水量自動加水,揉面刀以80 r/min轉速混揉,儀器實時測定并記記錄攪拌時兩個雙揉面刀(攪拌臂)的扭矩(單位是N·m)變化,并繪制出時間及溫度對力矩變化的混合曲線。圖1和表1表示了Mixolab混合試驗儀的力矩曲線以及各區間的含義。

圖1 Mixolab典型曲線圖

表1 混合試驗儀力矩曲線圖中各區間的含義
1.3.3 籽粒莧掛面的制作
按不同比例稱取200 g籽粒莧全粉-小麥粉預混合粉于不銹鋼和面盆中,加入適量的水和面,直至沒有干粉,料坯能手握成團,輕輕搓揉后仍能松散為顆粒面團狀。然后用雙層濕紗布覆蓋保濕熟化15 min,熟化后壓片、切條。
壓片過程為:在2 mm壓輥間距處開始壓片并合片兩次,合片后將壓輥間距調至3.5 mm處合片,然后將壓輥間距調至3.0 mm處壓片,再將面條逐漸壓薄至1 mm,共壓片6次,最后切成3.0 mm寬的面條束,將面條掛在圓木棍上干燥。
1.3.4 面條最佳烹煮時間的測定
將40根掛面加入盛有500 mL沸水的燒杯中煮制,并計時,在煮制過程中保持水微沸。從3 min開始,每隔20 s取出3根面條,用兩塊透明玻璃壓按壓開,觀察掛面中間的白芯變化情況并確定掛面的最佳烹煮時間。掛面的最佳烹煮時間為掛面白芯剛剛消失時的時間。
1.3.5 面條質構的測定
將50 g面條放入盛有500 mL沸水的燒杯中,煮制到最佳烹煮時間。煮制完成后取出面條用蒸餾水將面條沖洗30 s。取6根面條并排放在質構儀的測試臺上,用HDP/PFS下壓探頭在TPA模式下測定掛面的質構,測定程序見表2。

表2 掛面的TPA測試程序
1.3.6 籽粒莧掛面感官評分標準
掛面的感官品質按照表3中的評分標準進行評分。

表3 籽粒莧掛面感官評分標準
在小麥粉中添加不同比例(0~20%)的籽粒莧全粉,利用混合試驗儀測定籽粒莧全粉-小麥粉預混合粉的粉質及糊化特性,具體測定結果見表4。
2.1.1 籽粒莧全粉添加量對面團粉質特性的影響
吸水率是小麥粉各成分吸水性的重要參數,是面粉生產加工品質的重要指標之一。一般說來,吸水率值越高,小麥粉的吸水率越大。由表4可以看出,在0~20%籽粒莧全粉添加范圍內,隨著籽粒莧全粉含量的增加,籽粒莧全粉預混合粉的吸水率呈下降趨勢,這是因為面筋蛋白具有很強的持水性,而籽粒莧全粉中不含面筋蛋白,籽粒莧的添加使混合粉中面筋蛋白含量降低而使吸水率降低。
面團穩定時間是反應面團耐揉性、衡量面粉粉質特性的重要指標,一般情況說來,面團的穩定時間越長,面團的韌性越好,面筋強度也越大,面團的加工性能越好[11]。在實際生產過程中,不同的掛面產品對混粉的穩定時間要求也不同。掛面類產品一般穩定時間為3~5 min,穩定時間過長,筋力太強,制作面條壓片切條時,易收縮,變粗、變厚,煮后質地太硬,色澤外觀較差,適口性也差;反之穩定時間太短的情況下,制作掛面時易壓片,但切條后易拉長、變薄,不耐煮,并且煮后韌性、嚼勁差[12]。由表4可以看出,隨著籽粒莧添加量的增加,面團的穩定時間先降低,然后逐漸升高。穩定時間降低,說明籽粒莧的添加使面團的耐揉性降低,這可能是因為籽粒莧的添加降低了面團中的面筋含量,面團穩定時間下降。
面團的形成時間是小麥粉各組分吸水形成面團的重要參數,是面粉生產加工品質的重要指標之一。由表4可以看出,隨著籽粒莧全粉的增加,面團的形成時間減少,在10%時增加,隨后又減少。
弱化度表示面團在攪拌過程中的破壞速率,反應了面團對機械攪拌的承受力度,在一定程度上也反應了面筋的強度。面團具有的弱化度越大,面筋強度越弱,面團越容易發生流變,可操作性能越差的特點[13]。根據文獻[14]的定義,混合試驗儀檢測項目中的C2值表示在機械力作用和加熱過程中蛋白質的弱化度行為,C2值越小,代表蛋白質的弱化度越高。由表4可以看出,隨著籽粒莧添加量的增加,C2值先升高再逐步降低。10%的籽粒莧添加量的蛋白弱化度與未添加籽粒莧的面團幾乎相當。這主要是因為籽粒莧全粉中不含面筋蛋白,隨著籽粒莧全粉的添加,減弱了混合粉的面筋特性,使得面粉中的面筋蛋白含量相對減少,面筋網絡結構相對于原料小麥粉欠佳。
2.1.2 籽粒莧全粉添加量對面團糊化特性的影響
Mixolab混合試驗儀測定的C3-C2差值反映淀粉的糊化特性,淀粉的糊化特性是評價面團黏彈性的重要指標。面團的C3-C2差值越大,表明淀粉的糊化特性越大,其黏度也越大[14]。由表4可以看出,隨著籽粒莧全粉含量的增加,C3-C2差值從1.4 N·m降低到1.13 N·m。說明了隨著籽粒莧全粉添加量的增加,使混合粉的糊化特性降低,其面團峰值黏度逐漸減小,淀粉顆粒熱脹程度降低,結合水的力度下降。
淀粉糊化過程的本質是水分子進入淀粉顆粒中,結晶相和無定形相的淀粉分子間氫鍵斷裂,破壞淀粉分子間的締合狀態,分散于水中的過程[15]。面團的C3-C4越小,表明淀粉糊化熱穩定性越強。由表4可知,隨著籽粒莧全粉添加量的增加,混合粉的C3-C4值先下降后增高,這說明籽粒莧全粉的添加使混合粉的淀粉糊化熱穩定性先增大后減小,總體趨勢是降低的。當籽粒莧全粉添加量為5%時,C3-C4值降低到0.05 N·m,表明了混合粉的糊化熱穩定性達到最大。
淀粉回生是糊化的淀粉逐漸冷卻后,分子又重新排列,氫鍵結合成了束狀結構,使溶解度降低的過程。混合試驗儀指標中的C5-C4值表示淀粉的回生特性。若C5-C4值越小,說明淀粉抗老化能力越強,越不易回生。從表4可以看出,隨著籽粒莧全粉添加量的增加,混合粉的C5-C4值逐漸降低,從1.49 N·m降低到0.86 N·m,表明了籽粒莧全粉的添加改善了混合粉面團的冷糊化穩定性,延緩了面制品的回生。當籽粒莧全粉添加量為達到10%,C5-C4值降低的較為明顯。

表4 籽粒莧全粉-小麥粉預混合粉的混合試驗儀測定結果
由表5可以看出,籽粒莧全粉掛面隨著籽粒莧全粉添加量的增加,掛面的自然斷條率逐漸升高,當添加量達到20%時,自然斷條率已經達到了5.5%,超過了國家標準LS/T 3212—2014中規定的5.0%。面條蒸煮時間、烹調損失率隨著籽粒莧全粉添加量的增加而增加。籽粒莧的添加對面條熟斷條率影響不大,添加籽粒莧后的掛面熟斷條率都為0。

表5 不同籽粒莧全粉添加量掛面的蒸煮特性
由表6可以看出,面條的各質構指標均隨著籽粒莧添加量的增加先增大后減小。籽粒莧添加量在10%時,各質構指標達到最大。熟面條在特性數據表現的咀嚼性和彈性,在感官評價上表現的物性指標為面條的韌性與彈性,即面條的勁道感。隨著籽粒莧全粉比例的,面條的彈性和咀嚼性都是先升高再降低,面條的嚼勁和口感在10%較好,添加量繼續增加,則彈性和咀嚼性會下降。硬度變大,其原因可能是,籽粒莧麩皮中主要為纖維素,纖維素容易吸水變硬,從而影響面條硬度。

表6 籽粒莧全粉掛面質構測試結果
由表7可以看出,在0~20%的添加量的范圍內,籽粒莧對掛面的適口性、表觀狀態、黏性、光滑性、食味的影響較小。由于籽粒莧全粉呈土黃色,隨著籽粒莧全粉添加量的增加,掛面顏色加深;掛面韌性隨著籽粒莧全粉添加量的增多逐漸降低。感官評分結果表明,籽粒莧全粉添加量從0~10%,感官評分差異性較小,當添加量為10%,感官評分最高。

表7 籽粒莧全粉掛面的感官評分結果
面團吸水率、淀粉的糊化特性、淀粉的熱回生特性隨著籽粒莧的增加逐漸減小,面團的穩定時間、淀粉的糊化穩定性隨著籽粒莧的增加先降低后增加,面團的蛋白弱化度歲籽粒莧的增加先增大后減少。面團的形成時間在10%的添加量少達到最佳。隨著籽粒莧全粉含量的增加,掛面的蒸煮時間逐漸延長,蒸煮損失率上升;掛面的各質構指標隨籽粒莧的添加先升高再降低,在籽粒莧添加量在10%時達到最大。籽粒莧的感官評分在10%時最高。
綜合考慮籽粒莧全粉掛面的色澤、蒸煮品質、質構特性以及籽粒莧全粉掛面的營養價值,最終確定小麥粉中添加10% 籽粒莧全粉,所制作的面條有韌性,口感好。