添加兔骨微細粉對面團及面條特性的影響

許晶冰，李洪軍，李 雪，毛 慶，賀稚非,

（1.西南大學食品科學學院，重慶400715；2.重慶市食品藥品檢驗檢測研究院，重慶401121；3.重慶市特色食品工程技術研究中心，重慶400715；4.重慶市農業科學院農產品加工研究所，重慶401329）

由于特殊的風味、質地及營養特性，兔肉越來越受到世界各國消費者的喜愛[1-3]，兔產業蓬勃發展。伴隨兔肉的加工，兔骨等大量副產品產生，這對企業經濟效益和環境造成壓力。目前，對兔骨的加工研究仍處于初步階段。有報道顯示，兔骨營養豐富，且利用球磨、高頻振動等技術將兔骨微細化，能顯著提高兔骨粉的粉體特性及鈣的生物利用率等[4-7]。此外，將兔骨粉加入肉糜中，可使肉制品具有特殊的骨香味及高鈣的特點[8-9]。

項目組前期利用高頻振動粉碎等技術[7,10]，高效制備出平均粒徑（D0.5）為16.92±0.15 μm兔骨微細粉（degreasing rabbit bone micro powder，DRBM）。DRBM粉體色澤白，是一種天然的鈣源，具有高礦物質的營養特點，若將其應用于主食化面制品中，不僅可以增強面制品的營養功能，還能擴展動物骨的應用。小麥粉與水混合后，在和面過程中，由于面筋蛋白形成的網絡結構，使得面粉形成具有粘彈性的面團，這是面粉能夠蒸制饅頭、烘焙面包、煮制面條等面制品的物質基礎[11]。動物骨粉中雖含有大量的蛋白質類物質，卻不是面筋蛋白，且其中大量的無機鹽可能會影響面團的網絡結構。研究顯示，將羅非魚魚骨粉、牦牛骨粉添加至小麥粉中制備骨粉面條，發現隨著骨粉的添加，面條中面筋蛋白含量相對減少、面筋網絡結構形成減少，面條的斷條率和蒸煮損失率不斷增加，而骨粉的添加量過少，又會降低面條的營養價值[12-13]。本研究通過對不同骨粉比例的面團進行色澤、微觀結構、流變特性分析，研究兔骨微細粉DRBM對面團特性的影響，并在此基礎上制備相應的兔骨粉面條，研究DRBM對面條蒸煮特性、感官品質及化學成分的影響，為兔骨在面制品中的應用提供數據支撐。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

伊拉兔四肢骨 重慶市阿興記原種兔養殖基地；福臨門家宴牌小麥粉（蛋白質含量9.5%）、晶心牌食用鹽 市售；丙酮、戊二醇、濃鹽酸、濃硫酸、石油醚（30～60 ℃）等 均為分析純，成都科龍化工試劑廠；氨基酸混合標準品、茚三酮、磺基水楊酸、氨基酸分析儀緩沖液等 賽卡姆（ 北京） 科學儀器有限公司。

ASM-PE1210A和面機 北美電器（ACA）；JYSN6自動面條機 九陽股份有限公司；CM-2300d 分光測色計 日本柯尼卡美能達控股公司；XT-48BN白度測定儀 杭州研特科技有限公司；LyoQuest凍干機 西班牙Telstar公司；ProX掃描電子顯微鏡荷蘭飛納公司；Mixolab混合實驗儀 法國肖邦技術公司；DSC 25差式掃描量熱儀 美國TA儀器有限公司；B-81 脂肪抽提測定儀 瑞士步琪公司；KJELTEC 8400 全自動凱氏定氮儀 丹麥福斯公司；SX-4-10 馬弗爐 北京中興偉業儀器有限公司；S433D 全自動氨基酸分析儀 德國賽卡姆公司；iCAP 6000電感耦合等離子體發射光譜儀 美國賽默飛公司；Milli-q reference 超純水系統 美國密理博公司。

1.2 實驗方法

1.2.1 樣品制備

1.2.1.1 兔骨微細粉制備 根據項目組前期的工藝[7]，對兔骨進行120 ℃高溫蒸煮軟化2 h、粗粉碎、乙酸乙酯液料比5.3:1超聲輔助脫脂、液料比3:1水洗脫色、振動磨微粉碎10 min，制備得到平均粒徑（D0.5）為16.92±0.15 μm，兔骨微細粉DRBM（脂肪含量為1.73%，灰分含量為84.21 g/100 g，鈣含量為17.55 g/100 g，磷的含量為8.56 g/100 g，鎂的含量為555.63 mg/100 g，鋅的含量為22.09 mg/100 g）。

1.2.1.2 面團制備 將DRBM按0、4%、8%、12%、16%、20%添加于小麥粉中，配方如表1所示，置于和面機中（額定功率1200 W），1檔和面1 min，期間緩慢加入超純水，5檔和面5 min，暫停2 min，4檔和面2 min，取出面團，手工整形成表面光滑后，常溫醒發20 min，得到面團樣品。

表1 面團配方Table 1 Recipe of dough

1.2.1.3 面條制備 將DRBM按0、4%、8%、12%、16%、20%添加于小麥粉中，加粉體總重2%的食鹽，混勻后，倒入和面機中，1檔和面5 min，按料液比3:1（g:g）逐步加入適量超純水，和面結束后將絮狀面團倒入面條機中，選取2 mm模頭，“手動制面”模式下出面，室溫下懸掛晾干至水分含量小于14.0%，取下后切成15 cm長的面條備用。化學成分測定時，需將面條用粉碎機粉碎，過60目篩，取篩下粉末為測試樣品。

1.2.2 色澤測定 面團的色澤用白度及色差來表示：將面團樣品放入樣品盒中，壓實，表面無縫隙及氣泡，置于經校正后的白度測定儀檢測口進行白度（W）測定，記錄各個樣品的ISO白度值（R457）；取適量面團樣品放入透明自封袋中，排除表面氣泡，然后置于經過校正后的色差儀檢測口進行色差測定，記錄各個樣品的L*、a*、b*值。

1.2.3 掃描電鏡觀察 將揉好的面團切成0.5 cm3的小方塊，于培養皿中用3.5%的戊二醛固定24 h，再先后用濃度梯度30%、50%、70%、90%、100%的丙酮（V/V）洗脫各20 min，丙酮常溫揮發后，將面團塊置于自封袋密封好后放入–21 ℃冰箱冷凍24 h，再置于凍干機中凍干20 h，得到固定化面團樣品[14]。掃描電鏡測試前，將面團切開，取中間部分切成1～2 mm薄片，用導電膠將樣品粘在樣品座上，樣品噴金30 s后，用掃描電鏡觀察樣品截面的形態特征，并在10 kV的加速電壓下攝取放大1000倍、1500倍的照片。

1.2.4 流變學特性測定 按表1配方，將DRBM按0、4%、8%、12%、16%、20%添加于面粉中，樣品充分混合均勻后取適量混粉樣品置于Mixolab混合實驗儀和面缽中，參數設定按照“Chopin+”標準，實驗結束后獲得力矩曲線，得到面團吸水率、C1～C5扭矩值、面團形成時間、面團穩定時間、糊化特性、回生特性等數據[11,15]。

1.2.5 面條蒸煮特性研究

1.2.5.1 最佳煮面時間測定 將面條置于微沸的超純水中煮4 min，然后每隔10 s取樣一次，將取出的面條切斷，觀察面條橫截面內部白色的硬心，當白色硬心消失時，所記錄的時間即為最佳煮面時間[16]。

1.2.5.2 斷條率測定 按照最佳煮面時間用微沸水煮15根面條，煮面結束后記錄完整長度面條的根數N，按下列公式推算出面條斷條率[13]：

1.2.5.3 吸水率測定 按照最佳煮面時間用500 mL微沸超純水煮10.00 g面條，煮面結束后撈出面條，瀝干水分后稱面條重量M（g），按下列公式計算面條吸水率：

1.2.5.4 蒸煮損失測定 將測定面條吸水率后的面湯轉入500 mL容量瓶中用超純水定容，取100 mL置于250 mL干燥的燒杯中，在電爐上煮至微沸，快干時放入105 ℃烘箱中烘干至恒重，燒杯的增重計為m1（g），按下列公式計算面條蒸煮損失：

1.2.6 面條感官評價 按照最佳煮面時間將兔骨粉面條煮熟后隨機3位數編號，由15名感官評定員組成評定小組，樣品評定間用清水漱口，各評定員單獨評定相互間不交流。具體評分如表2所示：

表2 面條感官評定標準（分）Table 2 Sensory evaluation standard of noodles(scores)

1.2.7 面條化學組成分析 面條水分、灰分、蛋白質、脂肪含量的測定分別采用食品安全國家標準GB5009.3-2016《食品中水分的測定》、GB 5009.4-2016《食品中灰分的測定》、GB 5009.5-2016《食品中蛋白質的測定》、GB 5009.6-2016《食品中脂肪的測定》；礦物質的組成采用食品安全國家標準GB 5009.268-2016《食品中多元素的測定》第二法，電感耦合等離子體發射光譜法（ICP-OES）；氨基酸測定參照GB 5009.124-2016《食品中氨基酸含量的測定》，樣品前處理采用常規酸水解-厭氧管充氮密封水解法，略有改動[7]，分析條件：流動相流速0.45 mL/min，茚三酮流速0.25 mL/min，柱溫130 ℃。

1.3 數據處理

每組實驗重復3次（n=3），采用Excel 2010和SPSS 19.0進行數據統計及差異性分析。

2 結果與分析

2.1 添加DRBM對面團色澤的影響

由圖1可以看出，添加DRBM后，面團的白度先增加后降低，亮度、綠紅值呈下降趨勢，藍黃值先升高后不變，說明面團顏色逐漸變黃，顏色變暗，這與肉眼觀察一致。DRBM主要由白色的羥基磷灰石及少量殘留的紅褐色血紅蛋白組成，與小麥粉相比，DRBM顏色偏黃、偏綠[7]，因此添加到面粉中將一定程度地影響面團的色澤，DRBM的添加比例在16%以內，有助于提升面團的白度，但亮度及藍黃值影響較大，添加比例在8%以內，色澤變化范圍較小。

圖1 不同比例DRBM對面團色澤的影響Fig.1 Effect of different proportion of DRBM on dough color

2.2 添加DRBM對面團微觀結構的影響

支撐面團的網絡結構主要是由醇溶蛋白和谷蛋白組成的面筋蛋白構成[17]，DRBM中雖含有較高的蛋白質，但不含面筋蛋白。由圖2中可以看出，添加DRBM之前，呈圓球形的淀粉顆粒連續鑲嵌在面筋蛋白的網絡結構中，結構均勻緊密，而隨著DRBM的添加，越來越多的呈不規則多角形的骨粉顆粒插入在面團網絡結構中，原本致密的網絡結構變得疏松，當添加量達到12%時，骨粉顆粒開始對面筋網絡結構產生明顯影響，面團微觀結構中出現板結情況，面筋蛋白網絡結構的連續性被打破，這可能與骨粉顆粒分布不均勻且團聚有關。段嬌嬌等[18]在添加了青稞全粉的小麥面團的微觀結構中也觀察到了這一現象，麩皮及緊密的青稞淀粉的存在破壞了面筋蛋白連續的網絡結構，網絡不夠明顯且有團聚板結。因此，DRBM的配粉比例不宜過高。

圖2 不同比例DRBM對面團微觀結構的影響Fig.2 Effect of different proportions of DRBM on the microstructure of dough

2.3 添加DRBM對面團流變學特性的影響

利用兼具粉質特性和糊化特性測定功能的Mixolab混合實驗儀對面團進行流變特性分析，測試結果如表3所示。由表3中的數據可以看出，DRBM的添加對小麥粉的流變學特性產生了較大影響，隨著DRBM添加比例的增加(0～8%)，面團的吸水率顯著降低（P＜0.05），蛋白質的弱化、面團粘度、回生值、糊化速度、酶解速度等特性均發生顯著變化（P＜0.05）。

表3 DRBM混合面團的Chopin+協議測試參數結果匯總Table 3 Chopin+ protocol test parameters results of DRBM mixed dough

DRBM添加量0～8%時，混合面團吸水率一直顯著下降（P＜0.05），繼續添加則下降趨勢不顯著（P＞0.05），前期研究表明[7]，DRBM的持水力顯著低于小麥粉（P＜0.05），這與DRBM的化學組成有關，面團中影響吸水率的主要成分是面筋蛋白[17]，而DRBM中的羥基磷灰石及蛋白質吸水性不強，因此DRBM添加至面團中影響到混合面團的吸水率。

隨著DRBM的添加，面團升溫過程中稠度最小值C2顯著上升（P＜0.05），DRBM添加量至16%后C2有所降低，但仍優于純小麥粉，熱弱化值CS-C2、總弱化值C1-C2均降低，面團穩定時間升高，這都說明DRBM減少了機械攪拌和熱作用下面團中蛋白質的弱化，面團的韌性提高，這可能與DRBM中羥基磷灰石顆粒的強度有關，面筋網絡包埋DRBM中的羥基磷灰石使得面團的強度提高，攪拌刀葉片感受到較大的阻力，因此DRBM提升了面團的揉混強度。

面團升溫過程中，DRBM的添加顯著提升了（P＜0.05）混粉面團的峰值粘度C3，面團變粘，這可能與DRBM中含有的膠原蛋白粘度有關[19]，而淀粉糊化速度β顯著提高（P＜0.05），這可能與DRBM本身已經過高溫處理有關。

在面團保溫過程中，保持粘度C4隨著DRBM的添加先顯著上升（P＜0.05），添加至12%時后顯著下降（P＜0.05），因此過量的DRBM將會影響面團淀粉糊化熱膠的穩定性，而隨著DRBM的添加混粉面團淀粉酶酶解速度γ降低，這可能與DRMB在混粉中替代面粉率提高有關，面粉中的淀粉酶對面制品品質提升有較大影響，淀粉酶有較強的耐熱性[20-21]，高溫情況下仍能降解淀粉產生可溶性糊精、低聚糖及少量麥芽糖、葡萄糖等，這可以提高發酵面制品質量，使組織內部質構松軟細膩，且能延緩面團的老化，提升延伸性和拉伸性[22-24]。

面團冷卻過程中，DRBM的添加量至12%后，回生終點粘度C5顯著降低（P＜0.05），C5值與面制品的嚼勁呈正相關[25-26]，因此，過量的DRBM會影響面制品嚼勁，但混粉面團C5-C4回生值隨著DRMB的添加顯著降低（P＜0.05），面團老化速度減緩，這將有益于延長面制品貨架期。

將表3中的指標做皮爾遜相關性分析，與DRBM添加量有顯著相關性（P＜0.05）的流變學特性指標按相關性由大至小依次為：回生值C5-C4＞吸水率＞回生終點粘度C5＞淀粉糊化速度β＞面團穩定時間＞保持粘度C4＞峰值粘度C3＞總弱化值C1-C2＞熱弱化值CS-C2＞酶解速度γ＞稠度最小值C2。

其中，C5-C4、吸水率、C5、C4、與DRBM添加量呈極強負相關（皮爾遜相關系數絕對值＞0.8），C1-C2、CS-C2、γ與DRBM添加量呈強負相關（皮爾遜相關系數絕對值0.6～0.8）；β、穩定時間、C3與DRBM添加量呈極強正相關，C2與DRBM添加量呈強正相關。因此，隨著DRBM的添加，面團吸水率降低、保持粘度及回生終點粘度降低、回生值降低、蛋白質的熱弱化值和和總弱化值降低、酶解速度下降，說明DRBM提升了面團的強度，延緩了面團的老化速度，但會影響面團的吸水率、糊化熱膠的穩定性、冷卻過程糊化膠的粘度、淀粉酶的酶解；而面團峰值粘度上升、面團的穩定時間上升，淀粉糊化速度上升、稠度最小值上升，說明DRBM改善了面團的耐揉性、機械力和熱過程中面團的強度，提升了面團的粘度及糊化速度。

綜上所述，DRBM的添加不宜過高，DRBM添加量為4%時，對混合粉的流變學特性影響不大，當DRBM添加量在8%～12%時，混合粉的流變學特性也在可接受范圍內，但當DRBM添加量增大到16%及以上時，對混合粉的流變學特性影響較大。

2.4 不同配粉比例對面條蒸煮特性的影響

不同骨粉比例對面條蒸煮特性的影響如圖3所示，可以看出：隨著DRBM的添加，面條煮面時間整體呈下降趨勢，最佳煮面時間可以反映面條的糊化速度，這說明煮熟面條所需的時間變短，在2.3的研究結果中也表明，DRBM可以提高面團的糊化速度、降低糊化所需要的熱量；面條斷條率整體呈上升趨勢，DRBM添加比例4%時，斷條率變化不顯著（P＞0.05），僅為6%左右，但隨著DRBM的繼續添加（至12%），斷條率顯著上升（P＜0.05），添加至20%時又有所下降，從圖2可以看出，過多的DRBM使面筋蛋白的網絡結構產生裂縫，這可能導致面條在蒸煮過程中發生斷條現象，而添加至20%時，骨粉顆粒致密的團聚在一起，可能會增加面條的強度，導致斷條率有所下降。

圖3 不同比例DRBM對面條蒸煮特性的影響Fig.3 Effect of different proportion of DRBM on the cooking characteristics of noodles

吸水率和蒸煮損失是評價面條品質的重要指標，面條吸水率大，面條出品率高，而烹煮損失小，淀粉流失少，面條不易糊湯[16,27]。隨著DRBM配粉比例的提高，面條吸水率顯著降低、蒸煮損失顯著提高（P＜0.05），面條吸水率的降低與DRBM的持水力有關，骨粉比例8%以內，面條吸水率變化不大，但添加至12%后，面條吸水率降低至100%以內，這會影響面條的膨脹及出品率；面條蒸煮損失增大與DRBM對面團網絡結構的弱化有關，隨著DRBM配粉比例的提高，面筋連續均勻的網絡結構被打破，淀粉顆粒更易從面筋網絡中游離出來、溶于面湯中，尤其在添加DRBM至12%后，面條蒸煮損失明顯增大至15%以上，渾湯現象變嚴重。

綜上，為保證較好的蒸煮特性，DRBM制作面條的配粉比例應控制12%以內。

2.5 不同配粉比例對面條感官特性的影響

由表4可看出，隨著DRBM配粉比例的增大，面條感官評分逐漸降低：面條顏色變暗、變黃，色澤分值降低但變化不顯著（P＞0.05），添加量到16%時，分值低于8；添加量到12%時，面條表面明顯變得不光滑，評分值低于8，面條煮后的外觀可能與小麥粉中淀粉的溶出有關，DRBM的添加使得面筋網絡結構被破壞，包裹在其中的淀粉顆粒流出，一方面導致面條表面凹凸不平，另一方面面筋蛋白的斷裂還可能導致面條韌性降低、彈性降低[18,28]，因此面條的韌、粘性得分也降低；與此同時，由于DRBM中的羥基磷灰石呈多角狀、難溶于水，因此口感較粗糙，添加量過多會影響面條的適口性，面條會有明顯的顆粒感；DRBM本身帶有輕微的腥味，添加量4%時，面條有輕微骨粉味，可接受，添加量至8%時，骨粉味較明顯，但得分仍較好，且面條無明顯粗糙感，添加量至12%時，斷條開始較為明顯，骨粉味明顯，當DRBM添加至16%時，面條中的骨粉氣味令人產生不愉快的感受。綜上，當DRBM添加量超過12%，熟面條的感官狀態均趨于不好。

表4 添加DRBM對面條感官品質的影響Table 4 Effect of DRBM addition on the sensory evaluation of noodles

2.6 不同配粉比例對面條化學組成的影響

由前期研究可知[7]，DRBM是一種營養價值較高的天然資源，具有低脂、高蛋白、高礦物質的特點，添加DRBM將改變面條的化學組成，結果如表5所示。

表5 添加DRBM對面條化學組成的影響Table 5 Effect of DRBM addition on chemical composition of noodles

隨著DRBM的添加，面條水分含量、谷氨酸含量等有所降低，這與DRBM的水分含量、谷氨酸含量低有關，且DRBM的吸水性低，這也可能導致面條中的水分含量低。DRBM的脂肪含量為1.73%，略高于面粉的脂肪含量，因此DRBM的添加增加了面條中的脂肪含量，但增加幅度較小，DRBM面條制品的脂肪含量低于1.50%。

續表 5

DRBM中的灰分含量高達84.21 g/100 g、鈣含量17.55 g/100 g、磷含量8.56 g/100 g、鎂含量555.63 mg/100 g、鋅含量22.09 mg/100 g，因此DRBM的混入顯著提升了面條的礦物質含量（P＜0.05），DRBM添加量為4%時，面條中的鈣含量達1.02 g/100 g，遠高于牛奶中的鈣含量（約0.12 g/100 mL），與此同時，還賦予了面條高鋅、高鎂的營養特點。

DRBM的添加對面條氨基酸總量的影響不大，但顯著提高了面條中賴氨酸的含量（P＜0.05），賴氨酸是一種人體必需氨基酸，其參與機體蛋白質合成、葡萄糖和酮體、脂肪的代謝等，在促進機體生長發育、提供能量等方面都具有積極的營養學意義[29]。

3 結論

本試驗將小麥粉中添加不同比例的DRBM后，對混粉面團在色澤、微觀結構、流變學特性、熱特性等方面進行了分析，并試制兔骨面條并進行品質評價，得出如下結論：DRBM的添加能改善面團耐揉性、提高糊化速度、延緩老化，但會破壞面筋蛋白網絡結構，并且影響面團的色澤、吸水率、糊化熱膠的穩定性、淀粉酶酶解、回生終點粘度等，DRBM添加量不宜超過12%；DRBM縮短了面條煮制時間，并且提高了面條的營養特性，添加4% DRBM的面條鈣含量達1.02±0.00 g/100 g，鎂含量達50.63±0.65 mg/100 g，鋅含量達0.23±0.04 mg/100 g，賴氨酸含量達0.12±0.00 g/100 g，但DRBM的添加將引起面條色澤變化、蒸煮特性降低，結合感官評分，DRBM添加量在8%以內時面條品質較優，當添加量超過12%，面條表觀狀態趨于不好。

因此，DRBM應用于面條生產的添加比例最高不應超過12%。而如何提高DRBM的適口性、天然親水多糖及生物酶等改良劑在骨粉面制品中的使用等，還需要進一步研究，從而使動物骨粉能夠更好地在主食化產品中推廣應用。