低GI 復(fù)合苦蕎面條的研制

李丹青，鄭 華，黃衛(wèi)娟，吳紹宗，郭宗林，林 捷，雷紅濤，田興國，黃定強(qiáng)

（1.商洛學(xué)院，陜西商洛 726000；2.安利（中國）研發(fā)中心有限公司，廣東廣州 510730；3.華南農(nóng)業(yè)大學(xué)食品學(xué)院，廣東廣州 510642）

在我國，面條因其制作簡單、食用方便而廣受消費者的青睞。近年來，隨著生活水平不斷提高和膳食結(jié)構(gòu)的改變，以小麥為主要原料精細(xì)化加工制作的面條無法滿足人們多樣化需求，而以雜糧為主要原料并添加營養(yǎng)元素生產(chǎn)的面條，既能滿足消費者對健康飲食的需求，又能為功能性的主食食品的開發(fā)提供理論依據(jù)，這已成為面條產(chǎn)業(yè)發(fā)展的必然趨勢[1-5]。目前，我國面條的生產(chǎn)多以小麥粉為主要原料，而以苦蕎粉作為主要原料，并添加適量的豬血粉制作的復(fù)合蕎麥面條尚未見報道。

苦蕎作為一種藥食同源作物，屬雙子葉蓼科蕎麥植物，含有豐富的蛋白質(zhì)、抗性淀粉及黃酮類化合物等功能成分。已有研究表明，長期食用苦蕎及其制品，在降血脂、降血壓、降血糖和提高免疫力等方面具有重要的作用[6-7]。而豬血是一種營養(yǎng)價值較高的生豬屠宰加工副產(chǎn)物之一，含有豐富的蛋白質(zhì)、礦物質(zhì)、維生素、血紅素等生物活性物質(zhì)，在食品營養(yǎng)強(qiáng)化方面有著廣泛的應(yīng)用[8-9]。雖然我國豬血的產(chǎn)量較高，但其整體利用率不高，造成了巨大的資源浪費。因此，在苦蕎粉中摻入豬血粉，不僅可增添面條的風(fēng)味、提高面條的營養(yǎng)及功能價值[10-11]，還可以為我國豬血的深度利用提供新的途徑。

將苦蕎粉、豬血粉添加到小麥粉中制作復(fù)合面條，通過單因素試驗研究不同苦蕎粉、黃原膠、谷朊粉、豬血粉、水添加量對于面條感官評價的影響，并通過響應(yīng)面試驗優(yōu)化，確定最佳的面條配方，從而研制出一款風(fēng)味獨特的高品質(zhì)復(fù)配面條。復(fù)合蕎麥面條具有低血糖生成指數(shù)（Glycemic index，GI）、營養(yǎng)價值豐富的優(yōu)點，對蕎麥功能性食品開發(fā)具有一定的借鑒意義。

1 材料與方法

1.1 材料

苦蕎粉，青海新綠康食品有限公司提供；小麥粉（高筋），五得利面粉集團(tuán)有限公司提供；谷朊粉，封丘縣華豐粉業(yè)有限公司提供；黃原膠，鄂爾多斯市中軒生化股份有限公司提供；豬血粉，西安五色花生物科技有限責(zé)任公司提供。

1.2 試驗方法

1.2.1 工藝流程

1.2.2 面條的制備

將苦蕎粉、谷朊粉、豬血粉、小麥粉混合均勻，加入適量在35 ℃溫水化解的黃原膠，攪拌14～18 min至面團(tuán)形成后，于30 ℃條件下靜置20 min 后進(jìn)行熟化，再進(jìn)行壓片、切條，最后將切條后的濕面條置于25～30 ℃下干燥4 h，再置于40～45 ℃下干燥4 h，然后包裝即為成品。

1.2.3 單因素對面條品質(zhì)的影響

分別對苦蕎粉添加量（20%，25%，30%，35%，40%）、黃原膠添加量（0，0.5%，1.0%，1.5%，2%）、谷朊粉添加量（3%，4%，5%，6%，7%）、豬血粉添加量（2.5%，5.0%，7.5%，10.0%，12.5%）、加水量（34%，36%，38%，40%，42%）進(jìn)行單因素試驗，研究各個因素對復(fù)合蕎麥面條品質(zhì)的影響，得到最優(yōu)的單因素試驗結(jié)果。

1.2.4 響應(yīng)面試驗設(shè)計

綜合單因素試驗結(jié)果選取對復(fù)合蕎麥面條感官品質(zhì)影響較大的因素，進(jìn)行響應(yīng)面優(yōu)化試驗設(shè)計，運用Design Expert 8.0.6 響應(yīng)面分析軟件對試驗數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，得到復(fù)合蕎麥面條的最優(yōu)配方。

1.2.5 感官評價設(shè)計

將沸水煮熟后的復(fù)合苦蕎面條作為感官評價的材料，并邀請10 位具有面條品評經(jīng)驗的專業(yè)人員，參照表1 對面條進(jìn)行感官評價，試驗重復(fù)3 次，取平均值[12]。

表1 感官評價項目

感官評價項目見表1。

1.2.6 理化指標(biāo)測定

（1）面條熟斷條率的測定。參考衛(wèi)阿枝[12]的方法進(jìn)行優(yōu)化。將100 根面條放入沸水中，保持微沸狀態(tài)，當(dāng)面條完全熟化后撈出，計算斷裂面條的數(shù)量，得出面條的熟斷條率：

（2）面條蒸煮損失率的測定。根據(jù)LS/T 3212—2021[13]進(jìn)行檢測，具體計算公式如下：

式中：M——100 mL 面湯的干物質(zhì)質(zhì)量，g；

G——蒸煮前面條的質(zhì)量，g；

W——蒸煮前面條水分，mL。

1.2.7 血糖指數(shù)測定

選擇符合條件的志愿者，男女各5 名，體檢各項指標(biāo)正常；有代謝性疾病及家族病史者除外，所有志愿者均簽署情況告知書。

以質(zhì)量分?jǐn)?shù)為20%的葡萄糖口服液作為參考食物，受試食物用量為含碳水化合物25 g 的復(fù)合苦蕎面條53 g。試食測定操作程序和血樣采集參考WS/T 652—2019《食物血糖生成指數(shù)測定方法》 等[14-16]方法進(jìn)行。

復(fù)合苦蕎面條血糖生成指數(shù)GI 的計算采用Wolever 法[17]，GI 值的計算由相應(yīng)軟件完成，以時間為橫坐標(biāo)，各時間點血糖值為縱坐標(biāo)，制作血糖應(yīng)答曲線。

2 結(jié)果與分析

2.1 單因素試驗

2.1.1 苦蕎粉添加量對復(fù)合苦蕎面條感官品質(zhì)的影響

苦蕎粉添加量對復(fù)合苦蕎面條感官評分的影響見圖1。

由圖1 可知，隨著苦蕎粉添加量的增大，感官評分呈下降的趨勢。這可能是由于添加苦蕎粉弱化了面團(tuán)的筋力，面條的韌性和黏性下降[18]；當(dāng)苦蕎粉添加量為30%時，感官評分相對于苦蕎粉添加量為20%時略有下降，此時面條顏色鮮亮、爽滑筋道、彈性較好。因此，選用添加量為30%的蕎麥粉作為響應(yīng)面優(yōu)化參數(shù)。

2.1.2 黃原膠添加量對復(fù)合苦蕎面條感官品質(zhì)的影響

黃原膠添加量對復(fù)合苦蕎面條感官評分的影響見圖2。

由圖2 可知，隨著黃原膠添加量的增大，感官評分呈先增加后降低的趨勢，但變化幅度不大。這可能是由于適量的黃原膠能夠使淀粉顆粒附著于面筋網(wǎng)絡(luò)上，從而增加面條結(jié)構(gòu)密度達(dá)到提高面條品質(zhì)的效果，但超過一定量并不能更好地改善面筋品質(zhì)，繼而影響面條韌性，增大斷裂強(qiáng)度[19]。當(dāng)黃原膠添加量為1.0%時，感官評分最高。因此，選用添加量為1.0%的黃原膠合適，但不作為響應(yīng)面優(yōu)化參數(shù)。

2.1.3 谷朊粉添加量對復(fù)合苦蕎面條品質(zhì)的影響

谷朊粉添加量對復(fù)合苦蕎面條感官評分的影響見圖3。

圖3 谷朊粉添加量對復(fù)合苦蕎面條感官評分的影響

由圖3 可知，隨著谷朊粉添加量的增大，感官評分呈先上升后下降的趨勢，下降的原因可能是由于面條中麥谷蛋白之間形成二硫鍵和其他次生鍵，從而聚集成大分子聚合物，影響面條口感[20]。當(dāng)谷朊粉添加量為5%時，感官評分達(dá)到最高。因此，選用添加量為5%的谷朊粉作為響應(yīng)面優(yōu)化參數(shù)。

2.1.4 豬血粉添加量對復(fù)合苦蕎面條品質(zhì)的影響

制作面條時添加豬血粉可以降低熟斷條數(shù)量和煮制損失率。

豬血粉添加量對面條感官評分的影響見圖4。

圖4 豬血粉添加量對面條感官評分的影響

由圖4 可知，豬血粉添加量為2.5%～7.5%時，面條感官品質(zhì)呈上升趨勢，在添加量為7.5%時感官品質(zhì)評分最高，這可能是由于面條中蛋白質(zhì)與其他分子之間氫鍵相互作用力、范德華力增加，使面條的結(jié)構(gòu)緊密、孔隙減少[21]。而豬血粉添加量為7.5%～12.5%時，感官品質(zhì)評分呈下降趨勢。因此，選用7.5%的豬血粉添加量作為響應(yīng)面優(yōu)化參數(shù)。

2.1.5 加水量對復(fù)合苦蕎面條品質(zhì)的影響

加水量對復(fù)合苦蕎面條感官評分的影響見圖5。

圖5 加水量對復(fù)合苦蕎面條感官評分的影響

水分是參與面筋形成的重要溶劑，由圖5 可知，在加水量小于38%時，復(fù)合苦蕎面條感官評分與加水量呈正相關(guān)，加水量大于38%時，感官評分隨加水量增加而下降，這可能是由于加水量小于38%時，由于水分不足，蛋白質(zhì)無法充分吸水形成面筋，加水量大于38%時，又使面團(tuán)黏度增大，影響壓片和面片切條[22]。因此，選用38%的加水量為復(fù)合苦蕎面條適宜加水量。

2.2 響應(yīng)面試驗結(jié)果與分析

2.2.1 試驗結(jié)果

結(jié)合單因素試驗結(jié)果，選取豬血粉、谷朊粉和苦蕎粉3 個對復(fù)合苦蕎面條感官品質(zhì)影響較顯著的因素設(shè)計三因素三水平響應(yīng)面試驗。

蕎麥-豬血復(fù)合面條響應(yīng)面設(shè)計試驗因素與水平設(shè)計見表2，響應(yīng)面試驗設(shè)計與結(jié)果見表3。

表2 蕎麥-豬血復(fù)合面條響應(yīng)面設(shè)計試驗因素與水平設(shè)計 / %

表3 響應(yīng)面試驗設(shè)計與結(jié)果

以豬血粉添加量（A），蕎麥粉添加量（B），谷朊粉添加量（C）為自變量，響應(yīng)值Y 為蕎麥-豬血復(fù)合面條的感官品質(zhì)評分，采用響應(yīng)面軟件，多元回歸擬合表3 中的試驗數(shù)據(jù)，得到回歸方程模型為：

此方程中，各項系數(shù)的絕對值大小反映了各因素的影響程度[23]。根據(jù)該方程一次項系數(shù)絕對值的大小，可得出影響因素的順序為B＞C＞A。

2.2.2 方差分析

復(fù)合苦蕎面條回歸模型方差分析見表4。

表4 復(fù)合苦蕎面條回歸模型方差分析

由表4 可知，試驗所得回歸模型系數(shù)p＜0.000 1，說明達(dá)到極顯著水平，表明模型擬合度好，具有一定的信服力。一次項A、B、C 均對響應(yīng)值有極顯著的影響，而交互項AB、BC 對響應(yīng)值有顯著的影響，二次項A2、B2、C2對響應(yīng)值有極顯著的影響[24]。失擬項概率為0.137 0，表明擬合回歸方程很符合實際情況，能較好地反映真實的試驗值。此外，建立的模型的相關(guān)系數(shù)R2=0.996 1，校正系數(shù)R2Adj=0.991 1，表明模型與實際情況擬合較好[25]。變異系數(shù)CV=0.73%，說明該試驗數(shù)據(jù)具有較高穩(wěn)定性。因此，該模型可用來對復(fù)合苦蕎面條感官品質(zhì)進(jìn)行分析和預(yù)測。

2.2.3 響應(yīng)面分析

各因素交互作用對面條感官品質(zhì)的影響等高線圖和響應(yīng)曲面圖見圖6。

圖6 各因素交互作用對面條感官品質(zhì)的影響等高線圖和響應(yīng)曲面圖

由圖6 可知，各因素交互作用為開口向下的曲面，響應(yīng)曲面陡峭順序為AB＞AC＞BC，并且圖（a）和圖（b）的等高線圖呈明顯的橢圓形狀，而圖（c）的等高線圖未呈明顯的橢圓狀，說明A 和B 兩者之間的添加量交互作用顯著，A 和C 兩者之間的添加量交互作用顯著，而B 和C 兩者之間的添加量交互作用不太顯著。此外，當(dāng)蕎麥粉、豬血粉、谷朊粉添加量分別為25%～35%，7%～9%，5%～6%時對于響應(yīng)值的影響更顯著，與表4 的顯著性結(jié)果相一致。最終得到復(fù)合苦蕎面條的最佳配方為蕎麥粉添加量30%，豬血粉添加量7.5%，谷朊粉添加量5%，黃原膠添加量1%，加水量為38%。

2.3 血糖指數(shù)測定試驗

食物血糖應(yīng)答曲線見圖7。

圖7 食物血糖應(yīng)答曲線

GI 是反映食物餐后血糖應(yīng)答的生理學(xué)特征性指標(biāo)。按照試驗方法進(jìn)行復(fù)合苦蕎面條的血糖指數(shù)測定。由圖7 可知，志愿者在攝入葡萄糖和復(fù)合苦蕎面條后，其血糖水平在45 min 時基本均達(dá)到峰值，但復(fù)合苦蕎面條比葡萄糖增加血糖含量的變化幅度小，表明人體對復(fù)合苦蕎面條和葡萄糖的消化吸收率相似且耗時短。根據(jù)血糖指數(shù)不同，血糖指數(shù)小于55、在55～70 之間、大于70 分別是低血糖指數(shù)食物、中血糖指數(shù)食物和高血糖指數(shù)食物[26]。試驗得到的復(fù)合苦蕎面條血糖指數(shù)GI 為45.4±3.8，屬于低GI 食物。

3 結(jié)論

通過采用單因素試驗明確各個因素對復(fù)合苦蕎面條品質(zhì)的影響，并通過篩選出對面條感官品質(zhì)影響較大的三因素進(jìn)行響應(yīng)面試驗，得到最優(yōu)的復(fù)合苦蕎面條的配方為豬血粉添加量7.5%，谷朊粉添加量5%，黃原膠添加量1%，蕎麥粉添加量30%，加水量為38%。在此配方下制作得到的復(fù)合苦蕎面條風(fēng)味獨特、營養(yǎng)價值豐富，感官評分可達(dá)89.98 分。此外，通過血糖指數(shù)試驗測得復(fù)合苦蕎面條的血糖指數(shù)GI 為45.4±3.8，屬于低血糖指數(shù)食物，表明復(fù)合苦蕎面條有輔助降血糖功效，可以為低GI 面條的研制和低糖食物需求者提供參考。此外，與普通的蕎麥面條相比，試驗中添加了富含血紅素的豬血，不僅增加了面條的口味和營養(yǎng)價值，還為豬血資源的開發(fā)利用提供技術(shù)參考。