營養掛面配方優化及品質研究

何韻然 沈汪洋 王 展 金偉平 賈喜午

(武漢輕工大學食品科學與工程學院，湖北 武漢 430000)

隨著人們生活水平的不斷提高，中國城鄉居民的飲食結構也隨之改變[1]。將多種具有一定保健功能的輔料添加到掛面中，不僅能夠解決傳統掛面營養成分單一的問題，滿足人們對食物多樣化的需求，而且可以改善面條的品質和風味，一定程度上達到預防慢性病的目的[2]，如申麗媛等[3]開發的紅豆黑米掛面，羅婷婷等[4]開發的慈姑鮮面條，劉玲玲等[5]開發的馬鈴薯苦蕎麥粉面條，蔡茜茜等[6]開發的綠茶面條等。在掛面中添加雜糧或者具有保健功效的食材已成為目前掛面研究領域的熱點之一[7]。

綠豆富含膳食纖維以及人體所需氨基酸[8]，具有清熱解暑、保肝解毒的功效。擠壓處理可使纖維物料微粒化，改善纖維物料口感；同時，纖維素物料經擠壓后，連接纖維分子的氫鍵被破壞，纖維分子裂解，且纖維素大分子極性發生變化，接觸面積及親水性得到增加，從而使得水不溶性膳食纖維向水溶性膳食纖維轉化[9]。杜冰等[10]將綠豆皮進行擠壓改性處理后發現，綠豆皮中的可溶性膳食纖維含量達4.7%。將擠壓綠豆粉應用于面制品中，可提高面制品的蛋白質和膳食纖維含量[11]，也可改變綠豆的加工方式。香菇多糖生物活性多樣是其主要的活性成分之一[12]，對于提高機體免疫力、抗腫瘤、抗感染、抗衰老等起到良好的作用[13]。雞蛋中含有較高的蛋白質，且其氨基酸組成與人體蛋白相似。蛋黃中的蛋白質具有良好的凝膠特性以及表面活性作用，將其與小麥粉一起加入到面食中，可以顯著增加面條中的蛋白質含量，使得面條韌性和彈性得到提高[14]。

近年來，對營養掛面的研究大多以增加單一營養成分為主，提高掛面中多個營養成分的研究相對較少，如薛淑靜等[15]制作南瓜掛面僅增加了掛面中膳食纖維的含量；靳羽慧[16]制作的金針菇掛面僅增加了掛面中多糖和蛋白質含量。試驗擬選取中筋小麥粉為主要原料，以擠壓綠豆粉、香菇粉和雞蛋粉為輔料制作掛面，研制一種優于普通掛面，且多種營養成分含量均較高的高品質掛面，旨在提高掛面的營養、豐富掛面種類，以促進中高檔掛面市場的發展。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

中筋小麥粉：益海嘉里(武漢)糧油工業有限公司；

綠豆粉、干香菇：廈門綠帝食品有限公司；

雞蛋粉：鄭州萬邦實業有限公司；

水：農夫山泉股份有限公司；

食鹽：河南云鶴食品有限公司。

1.2 儀器與設備

雙螺桿擠壓機：FUMACH MCGS型，湖南富馬科工程技術有限公司；

高速多功能粉碎機：800Y型，永康市鉑歐五金制品有限公司；

低速和面機：SPI-11型，法國VMI公司；

電子分析天平：LE204E/02型，梅特勒—托利多(上海)有限公司；

壓面機：FKR-240型，河北如帆機械制造有限公司；

全自動冷凍冷藏發酵箱：GVA-SMIWE型，上海峰焙貿易有限公司；

物性測試儀：TA-XT plus型，英國Stable Micro Systems公司；

電熱鼓風干燥箱：GXZ-9070M型，上海博訊實業有限公司；

水分測定儀：MB23型，奧豪斯儀器(常州)有限公司；

電磁爐：WK2102型，美的集團電子商務有限公司；

電子萬用電爐：DL-1型，北京光明醫療儀器有限公司。

1.3 試驗方法

1.3.1 原料粉預處理

(1)香菇粉：將干香菇研磨成細粉，過100目篩，于冷藏柜中密封保存。

(2)綠豆粉：參照文獻[17]并稍作改動。擠壓機的機筒Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ區溫度分別為60，90，160，60，50 ℃，加水量20%，螺桿轉速110 r/min，喂料速度12 kg/h。擠出物料于60 ℃烘至水分含量為10%左右，粉碎過80目篩，制得擠壓綠豆粉，于冷藏柜中密封保存。

(3)雞蛋粉：將雞蛋粉研磨成細粉，過80目篩，于冷藏柜中密封保存。

1.3.2 主要營養成分測定

(1)水分含量：利用快速水分測定儀測定。

(2)蛋白質含量：按GB 5009.5—2016執行。

(3)淀粉含量：按GB 5009.9—2016執行。

(4)粗脂肪含量：按GB 5009.6—2016執行。

(5)粗纖維含量：按GB/T 5009.10—2003執行。

1.3.3 掛面工藝流程

中筋小麥粉、香菇粉、綠豆粉、雞蛋粉、食鹽、水→和面→醒發→復合壓延→連續壓延→切條→干燥→切斷→包裝→成品

1.3.4 操作要點

(1)和面：將300 g小麥粉與擠壓綠豆粉、香菇粉、雞蛋粉、食鹽、水按計量混合，加入和面機，低檔攪拌15 min，使物料呈散絮狀。

(2)醒發：將面絮置于盆中揉成面團，以保鮮膜密封，醒發溫度20 ℃，醒發時間15 min，醒發濕度80%。

(3)壓面：將面團置于壓面機上，經過6次復合壓延、8次連續壓延得到1.5 mm厚度的面片。

(4)切條：將面片用切面機切成寬度2.5 mm，厚度1.5 mm 的掛面。

(5)晾曬：濕度55%左右，溫度25～30 ℃，自然晾曬12 h至水分含量<14%。

(6)稱量、包裝：將掛面切成20 cm長，放入密封袋封裝，即制得營養掛面產品。

1.3.5 單因素試驗

(1)擠壓綠豆粉添加量對掛面品質的影響：固定小麥粉添加量300 g，加水量34%，加鹽量2%，和面時間15 min，醒發時間15 min，醒發溫度20 ℃，相對濕度80%，香菇粉添加量1.0%，雞蛋粉添加量0.4%，考察擠壓綠豆粉添加量(3.0%，3.5%，4.0%，4.5%，5.0%)對掛面品質的影響。

(2)香菇粉添加量對掛面品質的影響：固定小麥粉添加量300 g，加水量34%，加鹽量2%，和面時間15 min，醒發時間15 min，醒發溫度20 ℃，相對濕度80%，擠壓綠豆粉添加量4.5%，雞蛋粉添加量0.4%，考察香菇粉添加量(1.0%，1.2%，1.4%，1.6%，1.8%)對掛面品質的影響。

(3)雞蛋粉添加量對掛面品質的影響：固定小麥粉添加量300 g，加水量34%，加鹽量2%，和面時間15 min，醒發時間15 min，醒發溫度20 ℃，相對濕度80%，香菇粉添加量1.2%，擠壓綠豆粉添加量4.5%，考察雞蛋粉添加量(0.4%，0.8%，1.2%，1.6%，2.0%)對掛面品質的影響。

1.3.6 正交試驗設計 選用擠壓綠豆粉添加量、香菇粉添加量、雞蛋粉添加量為考察因素，以掛面質構特性和感官評分為考察指標，進行三因素三水平正交試驗優化掛面配方參數。

1.3.7 掛面指標測定

(1)感官評價：參照LS/T 3202—1993中的面條質量評價方法并修改。選擇10位食品專業學生組成感官評定小組，按表1對掛面進行感官評定，結果取平均值，滿分為100分。

表1 營養掛面的感官評價標準Table 1 Sensory evaluation criteria of nutritional noodles

(2)最佳蒸煮時間：取15根15 cm長的干掛面，于500 mL沸水煮制10 min后，每隔30 s夾出一根，記錄白芯消失時間，即為掛面最佳蒸煮時間[18]。

(3)熟斷條率：隨機選擇15根掛面，放入沸水中，用秒表計時，煮至最佳蒸煮時間后，輕輕挑出，并按式(1)計算熟斷條率。

(1)

式中：

R——熟斷條率，%。

D——斷裂面條根數。

(4)吸水率：根據矯春苗等[19-20]的方法并修改。取15根15 cm長的干掛面，于500 mL沸水中煮至最佳蒸煮時間后撈出，流動水沖淋10 s，瀝干表面水分并稱重。重復試驗3次取平均值，并按式(2)計算吸水率。

(2)

式中：

ω——吸水率，%；

M1——干掛面質量，g；

M2——蒸煮后掛面質量，g。

(5)蒸煮損失率：取15根15 cm長的干掛面，于500 mL 沸水中煮至最佳蒸煮時間后撈出，用蒸餾水沖淋10 s，將面湯煮至剩余50 mL時倒入已恒重的鋁盒中，105 ℃ 烘至恒重。重復3次取平均值，并按式(3)計算蒸煮損失率。

(3)

式中：

P——蒸煮損失率，%；

M1——干掛面質量，g；

M3——倒入面條湯的鋁盒質量，g；

M4——恒重后鋁盒質量，g；

W——掛面水分含量，%。

(6)質構特性：根據韓聰等[21]的方法并修改。取20根15 cm長的掛面，沸水煮至最佳蒸煮時間后，用流動的自來水反復清洗3次，用圓柱形探頭(直徑4.5 cm)壓縮。測前速度2 mm/s；測中速度1 mm/s，測后速度2 mm/s；應力形變70%；觸發力0.049 N；兩次壓縮時間間隔5 s，數據采集500 pps。

(7)綜合評分計算：將硬度、咀嚼性和感官評分3個指標按式(4)換算成隸屬度，并按式(5)計算綜合評分。

(4)

S=0.2A+0.2B+0.6C，

(5)

式中：

U——隸屬度；

X——指標值；

Y——指標最小值；

Z——指標最大值；

S——綜合評分；

A——硬度的隸屬度；

B——咀嚼性的隸屬度；

C——感官評分的隸屬度。

1.3.8 數據分析 采用Excel 2013軟件進行數據處理；采用Origin Pro 9.0軟件作圖；采用IBM SPSS Statistics 22軟件中的Duncan方差分析進行顯著性差異分析。

2 結果與分析

2.1 原料基本營養成分

由表2可知，擠壓處理使綠豆粉中的水分、蛋白質、淀粉、粗脂肪含量降低，膳食纖維含量顯著升高(P<0.05)，與Yan等[22-23]的結果類似。香菇粉中的蛋白質、纖維素、粗脂肪含量均高于小麥粉，雞蛋粉有較高的蛋白質含量，說明將擠壓綠豆粉、香菇粉、雞蛋粉加至面粉中，能夠增加掛面中蛋白質和膳食纖維比例，適當降低碳水化合物比例從而改良面制品的營養結構[24]。

表2 原料的基本營養成分?Table 2 Basic nutrients of raw materials %

2.2 擠壓綠豆粉添加量對掛面品質的影響

由表3可知，掛面的硬度、彈性、咀嚼性隨擠壓綠豆粉添加量的增加而增大，回復性無顯著變化，可能是由于擠壓綠豆粉中富含膳食纖維和蛋白質，高含量的膳食纖維可能會導致熟面條硬度增加[25]。當擠壓綠豆粉添加量>4.5%時，掛面的硬度、彈性、咀嚼性和回復性開始減小，可能是由于擠壓綠豆粉中淀粉的糊化、顆粒結構及淀粉鏈結構的破壞，使掛面難以形成有序排列的淀粉網絡結構，掛面的吸水率增加，持水能力減弱，進而導致掛面蒸煮后硬度和彈性下降[26]。由圖1可知，隨著擠壓綠豆粉添加量的增大，掛面感官評分先上升后下降，添加量以4.5% 為最佳，可能是少量綠豆粉的加入使得掛面的口感和風味提升，但添加量過高會使掛面的色澤稍暗無光澤呈暗綠色，表觀品質變差，最終使感官評分下降。

表3 擠壓綠豆粉添加量對掛面質構特性的影響?Table 3 Effect of the amount of extruded mung bean powder on the texture characteristics of noodles

圖1 擠壓綠豆粉添加量對掛面感官品質的影響Figure 1 Effect of extruded mung bean powder on sensory quality of noodles

2.3 香菇粉添加量對掛面品質的影響

由表4可知，掛面的硬度、彈性和咀嚼性隨香菇粉添加量的增加先增大，回復性無顯著差異，可能是香菇粉中的多糖大分子與面筋蛋白之間的相互作用提高了面筋蛋白的筋力[27]；當香菇粉添加量>1.2%時，掛面的硬度、彈性、咀嚼性和回復性開始減小，可能是香菇粉的加入使面條中面筋蛋白含量下降，不能形成完整的面筋網絡，造成掛面內部筋力不斷減弱，使彈性和回復性下降[28]。而且香菇粉添加量為1.2%時掛面感官評分最高(見圖2)。

圖2 香菇粉添加量對掛面感官品質的影響Figure 2 Effect of mushroom powder on sensory quality of noodles

表4 香菇粉添加量對掛面質構特性的影響?Table 4 Effect of the amount of mushroom powder on the texture characteristics of noodles

2.4 雞蛋粉添加量對掛面品質的影響

由表5可知，隨著雞蛋粉添加量的增加，掛面的硬度、彈性和咀嚼性逐漸增加，回復性無較大差異，可能是由于雞蛋粉中蛋白質含量和脂質含量比較高，親水基團存在于部分蛋白質和脂質中，使得面條的保水性得到提高，從而增加了熟掛面的彈性[29]。當雞蛋粉添加量>1.6% 時，掛面的硬度、彈性和咀嚼性開始減小，可能是因為水會減弱面條表面淀粉和蛋白質之間的結合力，當面筋形成不充分時，表面淀粉尤其是破損淀粉更容易溶出，使得面條表面蛋白空隙中充滿了水，雞蛋粉與小麥粉形成的緊密網狀結構破裂，淀粉溶出，面條表面硬度降低[30]。而且雞蛋粉添加量為1.6%時掛面感官評分最高(見圖3)。

表5 雞蛋粉添加量對掛面質構特性的影響?Table 5 Effect of the amount of egg powder on the texture characteristics of noodles

圖3 雞蛋粉添加量對掛面感官品質的影響Figure 3 Effect of egg powder on sensory quality of noodles

2.5 正交試驗優化

根據單因素試驗結果，確定各因素的水平取值見表6，試驗設計及結果見表7。

表6 正交試驗因素水平表Table 6 Factor level design table of orthogonal experiment

表7 正交試驗設計及結果Table 7 Orthogonal experiment scheme and experimental results

由表7可知，營養掛面最佳制備工藝組合為A1B1C3，即擠壓綠豆粉添加量4.00%，香菇粉添加量1.20%，雞蛋粉添加量2.00%，在此條件下進行驗證實驗(n=3)，測得掛面硬度為46.05 N，咀嚼性為28.76 N，感官評分為86.50分，最佳蒸煮時間為(12.49±0.24)min，吸水率為(204.72±3.09)%，熟斷條率為(2.22±3.85)%，蒸煮損失率為(1.12±0.03)%，該營養掛面光滑整齊、口感柔軟爽滑、呈淺棕綠色，具有特殊的綠豆、香菇風味。

2.6 原料對掛面基本營養成分的影響

由表8可知，與傳統掛面相比，添加營養原料的掛面的蛋白質、粗纖維和粗脂肪含量顯著增加(P<0.05)，淀粉含量顯著降低(P<0.05)，說明營養原料的添加能有效增加掛面多種營養成分的含量。

表8 原料對掛面基本營養成分的影響?Table 8 Effects of raw materials on basic nutrients of dried noodles %

3 結論

試驗表明，營養掛面的最佳配方為擠壓綠豆粉添加量4.00%、香菇粉添加量1.20%、雞蛋粉添加量2.00%，該配方下營養掛面感官評分最高，掛面光滑整齊、口感柔軟爽滑、呈淺棕綠色，具有特殊的綠豆、香菇風味；與普通掛面相比，添加3種原料粉有效增加了掛面中多種營養成分含量。后續可深入研究添加劑對營養掛面品質的影響，以解決營養掛面易酥條、易混湯等技術難題，從而提高營養掛面的口感、風味等品質特性，使營養掛面品質進一步提升。