油脂含量對擠壓型油莎豆面條品質特性的影響

寇曉涵，孟悅，孫洪蕊，劉香英，楊志強，康立寧，王志兵

（1.長春工業大學 化學與生命科學學院，吉林 長春 130012；2.吉林省農業科學院 農產品加工研究所，吉林 長春 130033）

油莎豆是草本油料作物，原產于非洲東北部，是一種綜合利用價值很高的糧、油、飼、肥應用型經濟作物[1-2]。油莎豆營養豐富，含油脂20%～35%、糖類15%～25%、蛋白質10%～15%、淀粉20%～25%、維生素0.8%～1.4%[3-4]。目前，國外油莎豆食品種類繁多，如咖啡、油莎豆糖、油莎豆甜品及飲品等[5]。

擠壓工藝是一種集混合、攪拌、加熱、殺菌、膨化及成型等為一體的食品加工技術，在擠壓過程中會使物料的淀粉、蛋白質發生變化，進而影響面條品質。Sun等[6]對擠壓苦蕎進行研究，結果表明擠壓后苦蕎的凝膠特性和糊化特性有所提高，同時改善苦蕎的糊化度和吸水性指數。Rafiq 等[7]用雙螺桿擠壓制備豆芽粉和糙米粉擠壓型面條，發現較高的擠壓溫度會提高產品的糊化度和硬度。雙螺桿擠壓機在擠壓過程產生的高溫、高壓、高剪切作用，使原料粉易達到高度糊化，能夠形成較好的表觀狀態和質構[8]。因此本試驗采用雙螺桿擠壓工藝制作油莎豆面條。根據前期預試驗結果，使用油莎豆粉制作面條時，由于油莎豆中油脂含量較高，不含面筋蛋白，難以形成連續、均勻的面筋網絡，使油莎豆面條的斷條率增加、蒸煮損失率較高且彈性下降，口感變差。與小麥面條相比，全脂油莎豆粉制備的面條品質較差，因此需考慮油脂含量對油莎豆面條的影響。

本研究在前期油莎豆面條制作工藝的基礎上，以不同油脂含量的油莎豆粉為原料，復配30%大米粉，對油莎豆面條的質構品質、蒸煮品質、色澤與感官評價等指標進行測定，探討油脂含量對面條品質的影響，以期為實際生產提供參考。

1 材料與方法

1.1 試驗原料

全脂去皮油莎豆：定州市世和農業科技有限公司；大米粉：市售。

1.2 儀器與設備

2500Y 高速多功能粉碎機：永康市鉑歐五金制品有限公司；DHG-9240A 電熱鼓風干燥箱：上海一恒科學儀器有限公司；CR-700 色差儀：宇宏光曙科技公司；SLG30 型雙螺桿擠壓機：山東佳偉機械設備有限公司；TA-XT2i/5 型質構儀：英國Stable Micro System 公司；RVA4500 快速黏度儀：澳大利亞波通公司。

1.3 試驗方法

1.3.1 油莎豆粉制備

全脂油莎豆粉：油莎豆經粉碎后過100 目篩，收集油莎豆粉裝于密封袋中4 ℃保存備用。

脫脂油莎豆粉：油莎豆粉經超臨界萃取法脫脂，萃取5 h 后，取出，晾干，過100 目篩，收集脫脂油莎豆粉于密封袋中4 ℃保存備用。

不同油脂含量油莎豆粉：將全脂油莎豆粉與脫脂油莎豆粉按照比例復配得到油脂含量為0%、5%、10%、15%、20%、25%的油莎豆粉，備用。

1.3.2 凝膠特性的測定

參考丁嵐[9]的方法，準確稱取15 g 油莎豆粉加水配成15%懸浮液。經過95 ℃糊化30 min 后置于4 ℃冰箱過夜。采用全質構分析（texture profile analysis，TPA）模式，探頭為P/0.5R，測前、測中速度均為0.5 mm/s，測后速度為5.0 mm/s，壓縮距離10.0 mm，觸發力5.0 g，2 次壓縮時間間隔3 s，測定次數3 次，取平均值。

1.3.3 糊化度的測定

參考鮑王璐[10]的方法對糊化度進行測定。準備標號為1、2、3 的3 個錐形瓶，其中3 號為空白對照；化學溶液均根據GB/T 601—2016《化學試劑標準滴定溶液的制備》進行配制。糊化度計算公式如下。

式中：X 為糊化度，%；V1為滴定完全糊化樣品所消耗硫代硫酸鈉的體積，mL、V2為滴定樣品所消耗硫代硫酸鈉體積，mL、V3為滴定空白樣品所消耗硫代硫酸鈉體積，mL。

1.3.4 糊化特性的測定

參考高利等[11]的方法，根據快速黏度儀的標準程序進行測定：在50 ℃保持1 min，以速率13.6 ℃/min 升溫至95 ℃，保持2.9 min，以速率11.8 ℃/min 到50 ℃并保持1 min。攪拌器轉速在960 r/min 保持10 s，其余均保持在160 r/min。

1.3.5 油莎豆面條的制備

參考陳若瑄[12]的方法，擠壓原料為不同油脂含量油莎豆粉復配大米粉。將水分預調至25%，螺桿轉速為80 r/min，擠壓溫度為60、80、105、70 ℃，采用雙螺桿擠壓機制得擠壓型油莎豆面條。

1.3.6 面條質構品質測定

參考劉鑫[13]及Charutigon 等[14]的方法，使用TAXT2i/5 型質構儀，選取粗細均勻的面條，截取長度為15 cm 的5 根面條放置在測試平臺上，采用TPA 模式進行測定，程序參數：測試探頭為P/36R，測前、測后速度2 mm/s，測中速度1 mm/s，觸發力0.049 05 N，壓縮比50%，兩次壓縮間隔3 s，取平均值。

1.3.7 面條蒸煮品質測定

蒸煮損失與吸水率：參考丁嵐[9]、楊艾迪等[15]和Tazrart 等[16]的方法并做適當修改，測定樣品水分含量，稱取20 g 樣品，在1 000 mL 沸水中蒸煮3 min，瀝水5 min，稱取瀝干后樣品的質量。移取面湯體積的1/20至鋁盒中，于烘箱105 ℃烘干至恒重。蒸煮損失率和吸水率計算公式如下。

式中：A 為吸水率，%；B 為蒸煮損失率，%；M0為樣品質量，g；M1為瀝水后樣品質量，g；M2為取出面湯恒重后質量，g；W 為樣品水分含量，%；20 為提取試樣的換算系數。

最佳蒸煮時間：參考徐芬等[17]的方法，選取15 根面條樣品放入1 000 mL 水，煮制面條白色硬芯消失為最佳蒸煮時間。

1.3.8 面條總色差測定

利用色差儀測定油莎豆面條的L* 值、a* 值和b*值。每個樣品重復5 次。總色差ΔE 與白度值W 計算公式如下。

式中：LS*、aS*、bS* 為標準白色板的測定值，分別為97.13、0.21、1.87。L* 為亮度；a* 為紅綠色；b* 為黃藍色。

1.3.9 面條感官評價

參照岳鳳玲[18]的方法并稍作修改。每次感官評定隨機選擇10 名志愿者，根據表1 對面條樣品的形態、風味、色澤等指標予以評分。

表1 油莎豆面條感官評價標準Table 1 Sensory evaluation criteria for tiger nut noodles

1.4 數據處理

采用Excel 統計試驗數據，Origin 9 軟件處理分析數據。

2 結果與分析

2.1 油脂含量對油莎豆粉凝膠特性的影響

淀粉質食品的食味品質與淀粉的凝膠特性有密切關系[19]，同時凝膠品質特性也是淀粉質食品接受程度中的重要評價標準。油脂含量對油莎豆粉凝膠特性的影響見表2。

表2 油脂含量對油莎豆粉凝膠特性的影響Table 2 Effect of oil content on gel characteristics of tiger nut flour

由表2 可知，隨著油脂含量的減少，凝膠硬度、膠著度及彈性整體增加，原因可能是油脂含量減少，脫脂油莎豆粉所提供的凝膠作用變強，分子內和分子間相互作用力增強，使得凝膠強度增加。油脂含量為0%的油莎豆粉凝膠的硬度、彈性和黏聚性最大，表明較少的油脂可能會提高油莎豆面條硬度和彈性等品質。

2.2 油脂含量對油莎豆粉糊化度的影響

油脂含量對油莎豆粉糊化度的影響見圖1。

圖1 油脂含量對油莎豆粉糊化度的影響Fig.1 Effect of oil content on gelatinization degree of tiger nut flour

糊化度是衡量淀粉糊化特性的重要指標，原料粉糊化度越高，內部結構更為疏松，越易被酶水解，更容易被消化吸收[20]。原料粉糊化度過低難以形成穩定的淀粉凝膠網絡結構，產品蒸煮品質較差，食用時會有夾生感[21-22]。從圖1 可以看出，隨著油脂含量的減少，糊化度整體呈現增大趨勢，油脂含量為0%時可達到最高值。

2.3 油脂含量對油莎豆粉糊化特性的影響

油脂含量對油莎豆粉糊化特性的影響見表3。

表3 油脂含量對油莎豆粉糊化特性的影響Table 3 Effects of oil content on gelatinization characteristics of tiger nut flour

原料粉的糊化特性是影響面條品質的重要特性之一。其中峰值黏度、最低黏度和最終黏度決定了后續面條加工類的品質。淀粉分子經加熱后發生糊化作用形成黏性的糊狀物或凝膠[23]。由表3 可知，隨著油脂含量減少，峰值黏度整體增大，表明0%油莎豆粉中更多的淀粉顆粒發生糊化[24]。油脂含量為0%時，油莎豆粉的最低黏度較高，表明其加工后的產品，蒸煮損失較低，有較好的抗剪切能力，品質較好。回生值是指淀粉糊化后的回生和老化的程度[25]，較高的回生值，有利于讓產品形成更為堅實的結構，例如米線、粉絲、面條類產品[26]。

2.4 油脂含量對油莎豆面條質構品質的影響

油脂含量對油莎豆面條質構特性的影響見表4。

表4 油脂含量對油莎豆面條質構特性的影響Table 4 Effects of oil content on the texture characteristics of tiger nut noodles

TPA 質構是面條品質評價的有效指標。孫彩玲等[27]認為TPA 質構品質中的硬度、膠著性、咀嚼性等參數與面條感官評價的硬度、彈性呈顯著正相關。由表4可知，面條的膠著度和咀嚼度隨著油脂含量減少明顯增加，在油脂含量為0%時均達到最大值，說明油莎豆面條在經過蒸煮后其淀粉網格結構更加完整。油脂含量較少的油莎豆粉能夠增強面條的咀嚼性，食用口感更為豐富。由此表明，油脂含量會影響面條中淀粉凝膠的形成，從而影響三維網絡結構的形成。當油脂含量較低的油莎豆粉經過擠壓后更有利于淀粉凝膠的形成，且吸水膨脹后糊化，使淀粉凝膠形成更加穩定的三維網絡結構。因此油脂含量0%和5%油莎豆面條品質較好。

2.5 油脂含量對油莎豆面條蒸煮品質的影響

2.5.1 油脂含量對油莎豆面條蒸煮損失率的影響

油脂含量對油莎豆面條蒸煮損失率的影響見圖2。

圖2 油脂含量對油莎豆面條蒸煮損失率的影響Fig.2 Effect of oil content on cooking loss of tiger nut noodles

蒸煮損失表征了面條在蒸煮過程中保持形態完整性的能力[28]。較低的蒸煮損失代表著較低的面條質量損失和較高的營養保持率[9]。從圖2 可知，隨著油脂含量的增加，面條的蒸煮損失率整體呈上升趨勢，油脂含量為25%的油莎豆面條，蒸煮損失率達到最高，為19.46%。添加的油莎豆粉中油脂含量越高，面條的蒸煮損失率越大。可能是因為油脂阻礙了相對穩定淀粉凝膠結構的形成，在蒸煮過程中使得油莎豆粉脫落，導致蒸煮損失率增加。

2.5.2 油脂含量對油莎豆面條吸水率的影響

油脂含量對油莎豆面條吸水率的影響見圖3。

圖3 油脂含量對油莎豆面條吸水率的影響Fig.3 Effect of oil content on water absorption rate of tiger nut noodles

面條的吸水率是反映面條品質的重要指標，吸水率也同時表示淀粉與蛋白質的結合程度[29]。吸水率越高，糊化更為均勻，能夠形成更為致密的凝膠結構，面條越嚼勁且面條品質越高[30]。由圖3 可知，隨著油脂含量的增加，面條的吸水率呈下降趨勢，在油脂含量為0%時出現最高值。而在油脂含量為15%～25%時，吸水率相對較低，可能是由于油脂含量過高影響了淀粉與蛋白的結合，面條無彈性并且出現大量斷條，導致吸水率過低。

2.5.3 油脂含量對油莎豆面條最佳蒸煮時間的影響

油脂含量對油莎豆面條最佳蒸煮時間的影響見圖4。

圖4 油脂含量對油莎豆面條最佳蒸煮時間的影響Fig.4 Effect of oil content on the optimal cooking time of tiger nut noodles

由圖4 可知，隨著油脂含量增加，油莎豆面條的最佳蒸煮時間呈現緩慢縮短的趨勢，在油脂含量為25%時，最佳蒸煮時間最短。可能是因為油脂含量較高時，油莎豆粉顆粒較為松散，淀粉處于分散狀態，有利于水分滲透，加快熟化，使得最佳蒸煮時間縮短[31]。當油脂含量較小時，最佳蒸煮時間相對較長，這可能是由于油脂含量減少，油莎豆粉與大米粉結合相對穩定，形成穩定致密的淀粉凝膠結構，從而延長了面條的最佳蒸煮時間。

2.6 油脂含量對油莎豆面條總色差的影響

油脂含量對油莎豆面條總色差的影響見表5。

表5 油脂含量對油莎豆面條總色差的影響Table 5 Effect of oil content on the total color difference of tiger nut noodles

面條的色澤可以直接影響人們對面條表觀狀態與食用品質的判斷，明亮度較高或顏色較淺的產品接受度更高。由表5 可知，隨著油脂含量的減少，L* 值逐漸增加，a* 值及b* 值整體降低。由于油莎豆粉經過脫脂后呈現白色粉末狀，因此脫脂油莎豆粉添加量增加會使油莎豆面條的亮度和白度值增加，面條顏色較淺，大眾接受度較高。

2.7 油脂含量對油莎豆面條感官評分的影響

油脂含量對油莎豆面條感官評分的影響見圖5。

圖5 油脂含量對油莎豆面條感官評分的影響Fig.5 Effect of oil content on sensory evaluation of tiger nut noodles

由圖5 可知，5 種不同油脂含量油莎豆面條的感官評分中，油脂含量為25%的面條色澤評分較低，可能由于油莎豆粉顏色呈淺黃色，在經過擠壓后發生美拉德反應，面條呈黃褐色；在風味、硬度、彈性及形態等方面，油脂含量為0%～5%的面條硬度適中，有嚼勁，面條光滑爽口；而油脂含量為15%的面條，雖然具有一定的彈性，咀嚼性較差；其次，油脂含量為0%～5%的面條在形態方面差異并不明顯。綜上，油脂含量為0%～5%的油莎豆面條評分較高。

3 結論

將不同油脂含量的油莎豆粉制成面條，并對油莎豆面條質構特性和蒸煮特性等指標進行測定分析。研究發現油脂含量對油莎豆面條的品質特性產生顯著影響，較少的油脂含量，使油莎豆面條的品質更好。隨著油脂含量的減少，面條的蒸煮損失率呈現下降趨勢，而吸水率呈現上升的趨勢，在油脂含量為0%時出現最高值，面條有較好的吸水能力。從質構品質來看，隨著油脂含量的減少面條的硬度、彈性、黏聚性均呈現整體上升趨勢，且感官品質評價較好。油脂含量減少可促使蛋白質和淀粉充分結合，形成致密淀粉凝膠網絡結構。結合蒸煮特性和感官評價，綜合考慮各項指標，油脂含量為0%～5%，面條品質較好。