羥丙基交聯(lián)木薯淀粉對面團特性及掛面品質(zhì)的影響

郭玉秋 董海洲 劉傳富 冉新炎 劉 瀟

（山東農(nóng)業(yè)大學食品科學與工程學院，泰安 271018）

掛面是我國最主要的主食之一，已有上百年的歷史，掛面以其制作簡單、烹調(diào)快捷、使用方便、經(jīng)濟實惠等優(yōu)點深受人們的青睞。隨著生活水平的不斷提高，食品工業(yè)的發(fā)展和人們消費觀念的不斷變化，人們對掛面的色、香、味、營養(yǎng)價值的要求越來越高，同時也越來越重視飲食對自己健康的影響［1－2］。但目前該食品仍普遍存在口感差、不耐煮、水煮過程中淀粉和蛋白質(zhì)溶出率高等缺點，大量溶出的淀粉和蛋白質(zhì)顆粒懸浮于湯中，影響掛面的黏度、外觀及口感等［3］。為了解決這個問題，諸多學者在小麥品種選育、小麥粉品質(zhì)方面做了大量工作［4］，但未取得顯著進展，所以對掛面添加劑進行廣泛的研究仍是當前研究的熱點。

木薯淀粉（tapioca starch）是木薯經(jīng)過淀粉提取后脫水干燥而成的粉末，年產(chǎn)約98.9萬噸。與其他淀粉相比，具有較高的黏度、較強的滲透力和成膜性，而木薯原淀粉糊液在耐高溫、耐酸性、耐剪切性等方面存在不足［5］。但經(jīng)過羥丙基醚化和交聯(lián)雙重變性后，得到的羥丙基交聯(lián)木薯淀粉，具有羥丙基淀粉和交聯(lián)淀粉的組合特性，糊液耐高溫、耐酸性、抗剪切、抗電解質(zhì)、凍融穩(wěn)定性好，是優(yōu)良的增稠劑和穩(wěn)定劑，可以更好地應用于食品等工業(yè)領(lǐng)域［6］。

目前國內(nèi)對添加羥丙基交聯(lián)木薯淀粉到掛面中的研究鮮見報道，因此，本試驗研究了羥丙基交聯(lián)木薯淀粉對面團特性和掛面品質(zhì)的影響，旨在為其在面制品中的應用奠定一定的理論基礎。

1　材料與方法

1.1　主要材料

羥丙基交聯(lián)木薯淀粉：杭州普羅星淀粉有限公司；小麥粉（特一粉）：山東泰安面粉廠。

1.2　主要儀器與設備

AY220電子分析天平：日本島津公司；RVA－Ezitm黏度分析儀：瑞典波通儀器公司；SF17和面機：意大利Alaska公司；DMT－5電動家用面條機：龍口市復興機械有限公司；TA－XT2i質(zhì)構(gòu)儀：英國 Stable Micro System公司；CR－300型色彩色差計：日本美能達公司；面筋儀2200、JFZD型粉質(zhì)儀、JMLD型拉伸儀：北京東孚恒久儀器有限公司。

1.3　試驗方法

1.3.1 羥丙基交聯(lián)木薯淀粉對面筋特性的影響

按照 GB／T 5506.2—2008和 GB／T 5506.4—2008的方法，利用面筋數(shù)量和質(zhì)量指數(shù)測定儀測定羥丙基交聯(lián)木薯淀粉添加量分別為0%、0.4%、0.8%、1.2%、1.6%、2.0%的混合粉的面筋特性。

1.3.2 羥丙基交聯(lián)木薯淀粉對面團粉質(zhì)特性的影響

面團粉質(zhì)特性的測試按照GB／T 14614—2006的方法。

1.3.3 羥丙基交聯(lián)木薯淀粉對面團拉伸特性的影響

面團拉伸特性的測試按照GB／T 14615—2006的方法。

1.3.4 羥丙基交聯(lián)木薯淀粉對面團糊化特性影響

按照GB／T 24853—2010的方法，利用快速黏度分析儀測定羥丙基交聯(lián)木薯淀粉添加量分別為0%、0.4%、0.8%、1.2%、1.6%、2.0%的混合粉的糊化特性。

1.3.5 掛面的制作及色澤測定［7－8］

按標準要求，每100 g小麥粉加水量為：混合粉實測吸水率×44%（g），氯化鈉添加量為2%。和面至面團表面光滑，室溫（25℃）熟化20min，軋面機壓輥間距4 mm處軋面1次，再3折合片、兩折合片各1次，然后將面片逐漸壓薄至1.0 mm。軋出的面片表面光滑、周邊完整、厚度一致。取軋至最終厚度（1 mm）10 cm×10 cm的面片，自然干燥后測定干面片色澤，以L*、a*、b*色空間表示。其余面片切成4.0 mm寬，10 cm長的細長掛面，將切出的掛面掛在圓木棍上，室溫下自然晾干。

1.3.6 掛面烹煮特性的測定［8－9］

掛面的最佳烹煮時間測定：取20根長22 cm掛面，放入500 mL沸騰的蒸餾水中煮，2 min后挑起1根掛面，用2塊透明玻璃板壓擠，以后每隔10 s進行1次，直至掛面中間的白芯消失為止，記錄時間，即為掛面的最佳烹煮時間。

干物質(zhì)吸水率：取20根長22 cm的掛面，稱重，然后置于500 mL沸水中煮至最佳烹煮時間，撈出掛面，放在篩網(wǎng)上，瀝干7 min再稱重，計算干物質(zhì)吸水率，計算公式為：

干物質(zhì)吸水率＝（煮后掛面質(zhì)量－未煮掛面干質(zhì)量）／未煮掛面干質(zhì)量×100%

干物質(zhì)損失率：將測干物質(zhì)吸水率時剩余的面湯冷卻至常溫后，轉(zhuǎn)入500 mL容量瓶中定容，混勻，量取10 mL面湯，倒入已恒重的鋁盒中，將鋁盒放入105℃烘箱內(nèi)烘至恒重，計算干物質(zhì)損失率。該試驗重復3次，取平均值，計算公式為：

干物質(zhì)損失率＝（m2－m1）×50／m×100%

式中：m1為恒重鋁盒的質(zhì)量／g；m2為加入10 mL面湯恒重后鋁盒的質(zhì)量／g；m為煮前掛面質(zhì)量／g。

1.3.7 生掛面斷裂強度的測定

采用TA－XT2i質(zhì)構(gòu)儀對樣品進行質(zhì)構(gòu)測定。用A／SPR探頭測定生掛面的斷裂程度，取一根長10 cm生掛面置于探頭凹槽中，設置測試前速度0.5 mm／s，測試速度 1.0 mm／s，測試后速度 10.0 mm／s，測試距離20 mm，感應力Auto－2 g。然后開始測試，以生掛面斷裂時受到的最大力表示生掛面的斷裂強度，試驗重復5次。

1.3.8 熟掛面的質(zhì)構(gòu)特性（TPA）測定

采用TA－XT2i質(zhì)構(gòu)儀對樣品進行質(zhì)構(gòu)測定。取10 g掛面，放入盛有500 mL的沸水中，煮到最佳煮制時間，立即將掛面撈出，置于篩網(wǎng)中，自來水沖淋60 s。將掛面放在測試平臺上，用P／100探頭TPA測定掛面質(zhì)地，測試前速度2.0 mm／s，測試速度0.5 mm／s，測試后速度 2.0 mm／s，測試距離，75%樣品厚度，時間間隔1 s，感應力Auto－5 g，記錄硬度、彈性等參數(shù)，重復5次。

1.3.9 掛面的感官評價［8］

以煮好的面條過水后做感官評定，掛面的感官評價由5位事先經(jīng)過培訓并有經(jīng)驗的人員按農(nóng)業(yè)部谷物及制品質(zhì)量監(jiān)督檢驗測試中心（哈爾濱）的《面條評分標準》進行評分，小于70分判定為差；70～79分為一般；80～89分為良好；大于等于90分為優(yōu)。

1.4　數(shù)據(jù)處理

采用Excel和SPSS13.0進行統(tǒng)計分析。

2　結(jié)果與分析

2.1　羥丙基交聯(lián)木薯淀粉對面筋特性的影響

從表1看出，添加羥丙基交聯(lián)木薯淀粉可有效改善小麥粉的面筋特性，在添加量0%～0.8%的范圍內(nèi)，濕面筋和干面筋含量逐漸增加，這可能是由于吸水膨脹的羥丙基交聯(lián)木薯淀粉能夠?qū)⒌矸垲w粒、淀粉顆粒與淀粉顆粒以及在攪拌中破碎的面筋很好的黏合起來；添加量超過0.8%時，濕面筋含量和干面筋含量則逐漸降低；面筋指數(shù)隨著添加量的不斷增加在添加量為1.2%時達到最大值（59.55），超過1.2%時有所降低。

表1　羥丙基交聯(lián)木薯淀粉對面筋特性的影響

2.2　羥丙基交聯(lián)木薯淀粉對面團流變學特性的影響

2.2.1 羥丙基交聯(lián)木薯淀粉對面團粉質(zhì)特性的影響

從表2可以看出，添加羥丙基交聯(lián)木薯淀粉，可有效改善面團的粉質(zhì)特性，隨著添加量的逐漸增加，面團的吸水率逐漸增大；面團的形成時間在添加量0.8%時達到最大值（4.6 min），添加量超過0.8%面團的形成時間略有下降；面團的穩(wěn)定時間、粉質(zhì)指數(shù)及弱化度在添加量為1.2%時分別達到最大值（4.2 min，70）或最小值（101 FU），添加量超過1.2%時，面團的穩(wěn)定時間、粉質(zhì)指數(shù)及弱化度有所下降或升高。這可能是由于羥丙基交聯(lián)木薯淀粉具有良好的親水性，易吸水膨脹，適量添加，在和面的過程中與部分吸水的面筋蛋白一起形成網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)，隨著攪拌的不斷進行，水分重新分配，一些原來吸水不足或未吸水的面筋蛋白得到進一步擴展，形成均勻致密的網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)，從而獲得高質(zhì)量的面團［4］；如添加量過高（超過1.2%），會使面團吸收較多的水分，使得水與面筋蛋白作用的量、作用的時間減少，阻礙面筋的充分形成與擴展，從而使面團的形成時間、穩(wěn)定時間有所降低。

表2　羥丙基交聯(lián)木薯淀粉對面團粉質(zhì)特性的影響

2.2.2 羥丙基交聯(lián)木薯淀粉對面團拉伸特性的影響

將混合粉的面團經(jīng)90 min醒發(fā)后對其拉伸特性進行測定，結(jié)果如表3所示。

從表3可以看出，面團的拉伸能量、延伸度、拉伸阻力在羥丙基交聯(lián)木薯淀粉的添加量為1.2%時分別達到最大值，當其添加量超過1.2%時，拉伸能量、延伸度、拉伸阻力反而有所下降，但延伸度和拉伸阻力仍高于對照，說明添加羥丙基交聯(lián)木薯淀粉可有效改善面團的拉伸特性。這可能是由于吸水膨脹的羥丙基交聯(lián)木薯淀粉具有一定的黏合力，可以強化小麥粉蛋白質(zhì)與淀粉的結(jié)合度，增強面筋網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)，形成具有較好黏彈性、延伸性和可塑性的面團［10］。如添加量過多（超過1.2%），較多的膨脹淀粉有可能形成空間障礙而限制面筋的充分擴展，從而影響面團的拉伸特性。

表3　羥丙基交聯(lián)木薯淀粉對面團拉伸特性的影響（90 min）

2.3　羥丙基交聯(lián)木薯淀粉對小麥粉糊化特性的影響

從表4可以看出，隨著羥丙基交聯(lián)木薯淀粉添加量的增加，小麥粉的峰值黏度、最低黏度、最終黏度和峰值時間均有不同程度的增加，衰減值、回生值和糊化溫度則有所降低，差異不顯著（P＞0.05）。這可能是由于馬鈴薯淀粉經(jīng)復合變性后，淀粉鏈上引入了一個較大的基團，使得淀粉分子在糊化時的破碎率減少，導致淀粉的峰值黏度提高［11］；羥丙基交聯(lián)木薯淀粉具有良好的親水性和穩(wěn)定性，從而降低糊化溫度和衰減值；回生值降低說明隨著淀粉添加量的增加，小麥粉的老化速度越來越慢，從而延長了小麥粉的貨架期。

2.4　羥丙基交聯(lián)木薯淀粉對掛面品質(zhì)的影響

2.4.1 羥丙基交聯(lián)木薯淀粉對生掛面色澤的影響

由表5看出，隨著羥丙基交聯(lián)木薯淀粉添加量的增加，面片的L*值顯著增大（P＜0.05），a*值和b*值顯著減?。≒＜0.05）。說明添加羥丙基交聯(lián)木薯淀粉，可以增強面條的白度和亮度。由此看出，羥丙基交聯(lián)木薯淀粉在色澤方面適合做鮮濕面。

表4　羥丙基交聯(lián)木薯淀粉對小麥粉糊化特性的影響

表5　羥丙基交聯(lián)木薯淀粉對生掛面色澤的影響

2.4.2 羥丙基交聯(lián)淀粉對生掛面斷裂強度的影響

從圖1可以看出，生掛面的斷裂強度隨著羥丙基交聯(lián)木薯淀粉添加量的增加在添加量為1.2%時達到最大值，添加量超過1.2%時有所降低。斷裂強度代表生掛面的機械強度，可反映掛面的耐包裝和運輸品質(zhì)。說明適量添加羥丙基交聯(lián)木薯淀粉能增強掛面的韌性，降低掛面的折斷率，利于儲藏運輸。

圖1　羥丙基交聯(lián)淀粉對生掛面斷裂強度的影響

2.4.3 羥丙基交聯(lián)木薯淀粉對掛面烹煮品質(zhì)的影響

從表6可以看出，隨著羥丙基交聯(lián)木薯淀粉添加量的增加，掛面的烹煮吸水率不斷增大，最佳烹煮時間和烹煮損失率明顯減低。最佳烹煮時間縮短，可能是由于羥丙基交聯(lián)淀粉分子中的羥丙基基團的親水性大于小麥淀粉中羥基造成的；掛面的損失率降低，可能是因為羥丙基交聯(lián)淀粉在烹煮時與面筋形成了較為致密的網(wǎng)絡，阻礙了小麥淀粉顆粒的溶出。當掛面受熱時，由于羥丙基交聯(lián)淀粉糊化溫度低、膨脹性大、黏附性強，與變性凝固的面筋蛋白一起形成細密的網(wǎng)格結(jié)構(gòu)，從而使后來糊化的小麥淀粉顆粒膨脹時，難以溶出，因而損失率降低［12］。

表6　羥丙基交聯(lián)木薯淀粉對掛面烹煮品質(zhì)的影響

2.4.4 羥丙基交聯(lián)淀粉對熟掛面質(zhì)構(gòu)特性的影響

從表7可以看出，添加羥丙基交聯(lián)木薯淀粉對熟掛面的質(zhì)地有一定的影響，隨著羥丙基交聯(lián)木薯淀粉添加量的增加，掛面的硬度和彈性有不同程度的增加，黏聚性和回復性先增大再減小，但仍高于對照，而黏度則逐漸降低。這表明加入羥丙基交聯(lián)木薯淀粉可以提高掛面的硬度和彈性，改善烹煮后掛面的黏聚性和回復性。

2.4.5 羥丙基交聯(lián)淀粉對掛面感官品質(zhì)的影響

從表8可以看出，添加羥丙基交聯(lián)木薯淀粉可有效改善掛面的感官品質(zhì)，在添加量1.2%時改良作用最大，這時掛面表面結(jié)構(gòu)細密、光滑、軟硬適中、有彈性。

表7　羥丙基交聯(lián)木薯淀粉對熟掛面質(zhì)構(gòu)特性（TPA）的影響

表8　羥丙基交聯(lián)淀粉對掛面感官品質(zhì)的影響

3　結(jié)論

3.1 羥丙基交聯(lián)木薯淀粉可有效改善面團的面筋特性、粉質(zhì)及拉伸特性，且添加量為1.2%時改良作用最大。

3.2 羥丙基交聯(lián)木薯淀粉可提高面團的糊化黏度和峰值時間，降低糊化溫度、回生值和衰減值，延長貨架期。

3.3 添加羥丙基交聯(lián)木薯淀粉可提高掛面的白度和亮度，增加掛面的彈性、硬度，提高烹煮品質(zhì)，添加量在0%～1.2%的范圍內(nèi)，可有效改善生掛面的斷裂強度，提高感官品質(zhì)。

3.4 綜合分析混合粉的面筋特性、粉質(zhì)、拉伸和糊化特性，并通過測試分析生、熟掛面的品質(zhì)以及對掛面的感官評定，得出羥丙基交聯(lián)木薯淀粉的最佳添加量為1.2%。

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