原料對高添加量青稞掛面品質(zhì)的影響

張智勇，解樹珍，楊園園 ，張 毅

（1.中糧糧谷控股有限公司，北京 100000；2.中糧面業(yè)（濮陽）有限公司，河南 濮陽 457000）

掛面在我國有悠久的歷史，經(jīng)過多年的發(fā)展，掛面已成為目前全國工業(yè)化生產(chǎn)水平最高，規(guī)模最大的面食產(chǎn)品之一。隨著人們消費需求與膳食理念的發(fā)展，高含量雜糧掛面越來越受消費者的歡迎[1]。青稞具有維生素、礦質(zhì)元素含量高、蛋白質(zhì)含量適中、糖分和脂肪含量低的特點，是一種對健康有益的谷類作物[2-3]。以青稞為原料生產(chǎn)的糌粑、甜醅等食品具有鮮明的區(qū)域性色彩[4-5]。隨著對青稞營養(yǎng)及保健功能的深入研究，青稞食品產(chǎn)業(yè)化得到迅速發(fā)展[6]。青稞食品的加工與利用由簡單向精深加工邁進呈現(xiàn)出多樣化和系列化發(fā)展趨勢[7]，以青稞粉為主要原料的掛面生產(chǎn)也在應(yīng)運而生。但是，青稞中的醇溶蛋白含量很低，不利于面筋網(wǎng)絡(luò)的形成，完全使用青稞粉無法制作面條[8-9]。在生產(chǎn)青稞掛面時通常會添加一定比例的小麥粉。因小麥品種不同而導(dǎo)致面條加工特性差異主要體現(xiàn)在蛋白質(zhì)和淀粉的特性差異上[10]。面筋網(wǎng)絡(luò)是小麥粉掛面生產(chǎn)中的重要組織結(jié)構(gòu)。研究發(fā)現(xiàn)面筋網(wǎng)絡(luò)的含量決定了面條的筋度[11-12]。小麥粉面筋含量影響面條色澤、蒸煮時間、彈性等品質(zhì)指標(biāo)[13-14]。為了生產(chǎn)光滑、筋道并具有良好口感的青稞掛面，同時減少斷條率等問題，現(xiàn)有的青稞掛面制作工藝通常需要添加各種添加劑，而各種添加劑的過多使用不符合雜糧掛面的安全健康理念。

本文主要研究在不使用食品添加劑的情況下，獲得具有良好口感和光滑性的高添加量青稞雜糧掛面，同時解決高添加量雜糧掛面的不筋道以及斷條率高等問題。通過添加小麥粉與谷朊粉來改善掛面的品質(zhì)，得到滿足消費者安全健康需求的產(chǎn)品。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

青稞粉、5種小麥粉、8種谷朊粉，中糧面業(yè)（濮陽）有限公司；制面生產(chǎn)線，中糧面業(yè)（濮陽）有限公司；TA-XT plus Texture（食品質(zhì)構(gòu)儀-物理測試儀），英國Stable Micro System公司。

1.2 實驗方法

1.2.1 小麥粉與谷朊粉基礎(chǔ)理化指標(biāo)測定

按照 GB 5009.3-2016測定水分含量；按照GB 5009.4-2016測定灰分含量；按照 GB/T 5009.5-2016測定蛋白含量；按照GB 5506.2-2008測定濕面筋含量。

1.2.2 雜糧掛面制備工藝

按質(zhì)量分?jǐn)?shù)添加小麥粉22%、青稞粉70%、谷朊粉8%于和面機中，加水、食鹽、攪拌15 min，和成面團。將面團靜置30 min，壓制成厚度1 mm的面帶，切條至整體長度220 cm，放入干燥機干燥[15]。

1.2.3 干掛面力學(xué)特性測定

參考劉書航[16]研究方法并略作修改。將干燥后的掛面截取長度22 cm，用A/SFR探頭擠壓掛面，直到折斷。每個樣品測定平行6次。測定參數(shù)：測定模式Compression，測前速度0.50 mm/s,測定速度1.00 mm/s，測后速度10.00 mm/s，應(yīng)變距離25 mm。

1.2.4 掛面質(zhì)構(gòu)特性測定

將掛面蒸煮至最佳時間，取3根煮后掛面置于測試平板上，用P35探頭進行TPA測試。測定參數(shù)如下：測試模式Compression，測前速度1.00 mm/s，測試速度0.80 mm/s，測后速度1.00 mm/s，壓縮程度65.00%，間隔時間 1.00 s，觸發(fā)力 5.0 g[17-18]。

1.2.5 掛面模糊感官評價

本次試驗采用模糊感官評價法，參照現(xiàn)行有效的面條評價標(biāo)準(zhǔn)GB/T 35875-2018并略作修改。根據(jù)被評對象所屬質(zhì)量級別，設(shè)定青稞掛面模糊感官評價的因素集U，以青稞掛面的食味(U1)、表觀狀態(tài)(U2)、堅實度(U3)、韌性(U4)、彈性(U5)、光滑性(U6)為感官評價指標(biāo)，評價標(biāo)準(zhǔn)見表1。經(jīng)評定小組討論確定青稞掛面評價等級為優(yōu)、良、差，對應(yīng)分值為90、70、50，得到青稞掛面的評價集 X={X1，X2，X3}={優(yōu)，良，差}。

表1 青稞掛面感官評價標(biāo)準(zhǔn)

1.3 數(shù)據(jù)處理

采用Excel 2010與SPSS 21.0進行數(shù)據(jù)處理分析，并以O(shè)rigin 2021進行繪圖，顯著性檢驗在p＜0.05水平上進行。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同品種小麥粉對青稞掛面品質(zhì)的影響

2.1.1 小麥粉基本理化指標(biāo)分析

分析5種小麥粉的基本理化指標(biāo)，發(fā)現(xiàn)小麥粉的水分、灰分含量無顯著性差異，蛋白質(zhì)與濕面筋含量為B類小麥粉最高，其次為D類、C類。小麥粉中蛋白質(zhì)有麥谷蛋白、麥醇溶蛋白、清蛋白與球蛋白，其中麥谷蛋白與麥醇溶蛋白為面筋蛋白，占小麥蛋白的80%左右[19-20]，小麥蛋白含量越高，形成的濕面筋含量越高，5種小麥粉基本理化指標(biāo)見表2。小麥粉蛋白含量影響食品的品質(zhì)，與食品的彈性等質(zhì)構(gòu)特性具有一定相關(guān)性[21]。

表2 小麥粉基本理化指標(biāo)%

2.1.2 小麥粉種類對青稞干掛面力學(xué)特性的影響

添加A、B、C、D、E五種小麥粉后，青稞干掛面的折斷力和折斷距離顯著改善。如圖1所示，添加不同小麥粉后，掛面折斷時所能承受的力為B類小麥粉最大，C類與D類小麥粉相比無顯著差異，E類小麥粉折斷力最小。掛面折斷時被壓縮的距離即折斷距離，反映掛面的彈性[16]。在5種小麥粉中，B類、D類小麥粉掛面的折斷距離最大，說明掛面具有較好的彈性。不同種類小麥粉制作的青稞掛面斷裂品質(zhì)不同，這與小麥粉基礎(chǔ)成分指標(biāo)具有一定相關(guān)性[22]。添加面筋蛋白含量高的小麥粉，生產(chǎn)出的青稞掛面具有良好彈性和韌性，抗彎曲能力強，且不易折斷。

圖1 五種小麥粉對青稞干掛面力學(xué)特性的影響

2.1.3 小麥粉對青稞掛面質(zhì)構(gòu)品質(zhì)的影響

如表3所示，添加不同種類小麥粉后，青稞掛面的硬度、粘性和彈性具有顯著差異，而內(nèi)聚性、回復(fù)性則無明顯變化。五種掛面中，C類硬度最大，B、D、E類次之，A類最小。掛面硬度與蛋白含量有關(guān)，硬度越高表明生產(chǎn)所用的面粉蛋白含量越高[23]。但是當(dāng)?shù)鞍缀窟^高時將會導(dǎo)致掛面口感偏硬，軟彈不足，從而影響感官品質(zhì)。若掛面硬度過低，則烹調(diào)過程中易斷裂影響食用品質(zhì)。煮后掛面粘性變化為E＞A＞C＞D＞B。掛面粘性的變化主要與糊化后的淀粉顆粒溶出、脫離面筋網(wǎng)絡(luò)有關(guān)[24]。掛面粘性過高表明加熱過程中淀粉分子高度“掙脫”面筋網(wǎng)絡(luò)的包裹，浮于掛面表面從而增加掛面的粘性。此時掛面口感黏牙，煮制過程中易混湯，干物質(zhì)損失率升高。彈性是面條類食品重要的感官評價指標(biāo)，在一定程度上反映了食品內(nèi)部組織受力的變化[25]。品質(zhì)良好的面條一般具有較高的彈性，食用時表現(xiàn)出口感筋道的特性。綜上所述，B類掛面的硬度、粘性和彈性在五類掛面中均具有較好的感官數(shù)值。根據(jù)掛面的質(zhì)構(gòu)特性認(rèn)為B類小麥粉生產(chǎn)的掛面品質(zhì)最優(yōu)。

表3 五種小麥粉對青稞掛面質(zhì)構(gòu)特性的影響

2.2 不同種類谷朊粉對青稞掛面品質(zhì)的影響

2.2.1 不同種類谷朊粉基本理化指標(biāo)分析

8種谷朊粉的基本理化指標(biāo)如表4所示，不同谷朊粉的水分、蛋白含量具有顯著性差異。4號谷朊粉水分含量最高為14.60%，但其蛋白含量較低為37.03%。3號谷朊粉水分含量最低為7.41%，蛋白含量較高為 59.30%。雖然 1、2、3、6、7 號谷朊粉蛋白含量 （分別為61.72%、50.45%、59.30%、52.19%、53.02%）較高，達到50%以上，但其面筋含量只有1號（91.80%）和3號（91.30%）達到90%以上。面筋是由麥谷蛋白與麥醇溶蛋白形成，表明1號和3號谷朊粉具有較高含量的面筋蛋白。

表4 谷朊粉基本理化指標(biāo) %

2.2.2 不同種類谷朊粉對青稞干掛面力學(xué)特性的影響

圖2為8種谷朊粉青稞干掛面的折斷力和折斷距離。由圖2可知，1、2、3、7號谷朊粉制作的掛面折斷力較高，表明這四種谷朊粉的添加有利于增強干掛面的韌性。3號谷朊粉掛面的折斷距離顯著高于其他谷朊粉掛面，表明3號谷朊粉的添加有利于改善掛面的抗彎曲能力。不同種類谷朊粉制作的青稞掛面斷裂品質(zhì)不同，這與谷朊粉的面筋蛋白含量具有一定的相關(guān)性。純度高的谷朊粉，生產(chǎn)出的青稞掛面彈性和韌性較強，運輸過程中，斷條率低。谷朊粉的添加有益于面筋網(wǎng)絡(luò)的形成[26]，面筋網(wǎng)絡(luò)在掛面生產(chǎn)中是促進面帶拉伸延展，形成面條的重要結(jié)構(gòu)。青稞掛面的生產(chǎn)與純小麥粉掛面一樣，都需要形成良好的面筋網(wǎng)絡(luò)，然而青稞粉并不能形成面筋，為了提高掛面品質(zhì)，故需要添加適量的谷朊粉來增強其面筋結(jié)構(gòu)。

圖2 8種谷朊粉對青稞干掛面力學(xué)特性的影響

2.2.3 不同種類谷朊粉對青稞掛面質(zhì)構(gòu)品質(zhì)的影響

由表5可知，8種谷朊粉對青稞掛面的質(zhì)構(gòu)品質(zhì)具有不同的影響。添加1號谷朊粉的青稞掛面硬度最高，為4 906.28 g。表明該谷朊粉作用于青稞掛面后，面團面筋網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)最強，能將淀粉等成分緊密包裹。掛面干燥時的高溫作用，可以使面筋網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)逐漸固化[27]，所以煮后掛面仍有較高的硬度。觀察8種谷朊粉青稞掛面粘性的變化，發(fā)現(xiàn)4、5、6、8號谷朊粉掛面具有較高的粘性，1、2、3、7號掛面的粘性稍低。表明1、2、3、7號掛面在蒸煮時品質(zhì)較好，干物質(zhì)損失率低，面湯不易渾濁。8種谷朊粉青稞掛面的彈性以3號掛面較好為0.95 g，顯著（P<0.05）高于其他掛面。綜上所述，3號谷朊粉制作的青稞掛面質(zhì)構(gòu)品質(zhì)最佳。

表5 8種谷朊粉對青稞掛面質(zhì)構(gòu)特性的影響

2.2.4 不同種類谷朊粉青稞掛面品質(zhì)指標(biāo)的相關(guān)性分析

由圖3可知，谷朊粉的蛋白含量與面筋含量（r=0.843）成極顯著正相關(guān)，與青稞掛面的折斷力（r=0.712）、折斷距離（r=0.723）、硬度（r=0.815）以及彈性（r=0.728）成顯著正相關(guān)。表明蛋白質(zhì)在影響掛面品質(zhì)的因素中具有較強的作用，蛋白含量高的掛面品質(zhì)較好。青稞掛面的彈性與粘性（r=-0.863）成顯著負(fù)相關(guān)。彈性較好的面條形成的面筋網(wǎng)絡(luò)較強，可緊密包裹淀粉等成分，在蒸煮過程中面條粘性較低，不易斷裂和混湯，品質(zhì)較好。

圖3 8種谷朊粉青稞掛面品質(zhì)指標(biāo)的相關(guān)性分析

2.3 不同種類谷朊粉青稞掛面模糊感官品質(zhì)分析

2.3.1 權(quán)重的確定

設(shè)定本實驗8種谷朊粉青稞掛面評價對象集為Y，找12位專業(yè)品評人員，根據(jù)經(jīng)驗及結(jié)果給出青稞掛面的權(quán)重模糊子集 X={X1，X2，X3，X4，X5，X6}的隸屬度，范圍在0～1之間，0表示不重要，1表示十分重要，數(shù)值保留兩位小數(shù)。

采用二元對比決定法對12位專業(yè)品評人員的權(quán)重記錄結(jié)果進行處理，如表6所示每個指標(biāo)得分與總分?jǐn)?shù)的比值即為權(quán)重。權(quán)重結(jié)果顯示為：食味(U1)0.12、表觀狀態(tài)(U2)0.09、堅實度(U3)0.23、韌性(U4)0.09、彈性(U5)0.23、光滑性(U6)0.24，即權(quán)重數(shù)集 K={0.12、0.09、0.23、0.09、0.23、0.24}。在影響青稞掛面感官品質(zhì)的6因素中,光滑性所占權(quán)重最大,堅實度、彈性次之。

表6 青稞掛面品質(zhì)評價因素權(quán)重的確定

2.3.2 建立模糊矩陣

由12位專業(yè)品評人員對8種掛面的6項指標(biāo)進行逐一評價，將評價結(jié)果收集匯總后進行統(tǒng)計分析，統(tǒng)計結(jié)果如表7所示。

表7 青稞掛面感官評價統(tǒng)計結(jié)果

以1號青稞掛面為例,食味(U1)投票結(jié)果中優(yōu)、良、差投票人數(shù)分別為5、6、1,則R食味=(5,6,1)。同理 R表觀狀態(tài)(U2)=(6,3,3)；R堅實度(U3)=(6,2,4)；R韌性(U4)=(5,6,1)；R彈性(U5)=(6,5,1)；R光滑性(U6)=(4,7,1)。將以上6因素的評價結(jié)果轉(zhuǎn)化為矩陣則

根據(jù)模糊關(guān)系原理得到每組樣品模糊綜合評價集，即Yi=K·Ri，結(jié)果見表8。根據(jù)感官評價等級優(yōu)、良、差依次賦值為90、70、50分，將其分別與Y中相對應(yīng)的分值相乘再進行加和，即可得出每種樣品的綜合感官評分。

表8 青稞掛面的模糊數(shù)學(xué)綜合評價結(jié)果

根據(jù)青稞掛面模糊數(shù)學(xué)感官評價結(jié)果得知，3號谷朊粉掛面綜合評分最高，表明3號谷朊粉掛面具有較好的感官品質(zhì)。結(jié)合干掛面力學(xué)特性與質(zhì)構(gòu)特性結(jié)果進行分析，發(fā)現(xiàn)3號谷朊粉掛面彈性最高，硬度適中，粘性最低以及抗彎曲能力最強。綜合感官與質(zhì)構(gòu)結(jié)果顯示3號谷朊粉掛面為8種谷朊粉中篩選出的最佳谷朊粉添加種類。

3 結(jié)論

本文通過研究不同小麥粉和谷朊粉對青稞掛面力學(xué)特性與質(zhì)構(gòu)特性的影響，發(fā)現(xiàn)5種小麥粉中B類小麥粉的添加有利于提高掛面的折斷力與折斷距離，煮后掛面的彈性顯著提高。研究8種谷朊粉對青稞掛面的影響，發(fā)現(xiàn)添加3號谷朊粉后掛面的硬度適中、彈性最高。生產(chǎn)高添加量青稞掛面的最佳原料為B類小麥粉與3號谷朊粉。