紅薯淀粉與綠豆淀粉復(fù)配粉條的工藝研究

趙萌，王珊，沈群，陳燕卉

（中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)食品科學(xué)與營(yíng)養(yǎng)工程學(xué)院，北京100083）

紅薯淀粉與綠豆淀粉復(fù)配粉條的工藝研究

趙萌，王珊，沈群，陳燕卉*

（中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)食品科學(xué)與營(yíng)養(yǎng)工程學(xué)院，北京100083）

用天然高直鏈淀粉含量的綠豆淀粉與紅薯淀粉復(fù)配生產(chǎn)粉條，對(duì)其調(diào)粉團(tuán)工藝、老化低溫時(shí)長(zhǎng)進(jìn)行單因素及正交試驗(yàn)，以斷條率、透光率、剪切力、拉伸力、感官評(píng)價(jià)為評(píng)價(jià)指標(biāo)，以加權(quán)綜合評(píng)分為依據(jù)，篩選最佳工藝條件。結(jié)果：當(dāng)綠豆淀粉添加量40%、加芡量6%、含水量40%，冷藏4 h、冷凍8 h所得粉條，烹煮品質(zhì)及感官品質(zhì)最佳；相比傳統(tǒng)的純紅薯粉條，復(fù)配粉條順滑透亮、不易糊湯與斷條、口感細(xì)膩不黏牙；無污染、更節(jié)能。

粉條；紅薯淀粉；綠豆淀粉；復(fù)配

紅薯粉條是以紅薯淀粉為原料加工而成的傳統(tǒng)淀粉食品，是將我國(guó)豐富的紅薯資源合理利用與轉(zhuǎn)化的重要途徑之一。傳統(tǒng)的純紅薯粉條易斷條、糊湯，結(jié)晶度低，不耐烹煮；而高直鏈淀粉含量的豆類淀粉，其凝膠強(qiáng)度大、透明度高、熱黏度大，所得粉條外觀鮮亮透明，蒸煮過程不易糊湯與斷條，口感細(xì)膩不黏牙[1]。研究表明，粉條的感官品質(zhì)與淀粉結(jié)構(gòu)及性質(zhì)密切相關(guān)[2]。

本實(shí)驗(yàn)利用高直鏈淀粉含量的綠豆淀粉與紅薯淀粉混合，改善粉條的品質(zhì)。采用擠壓漏粉法制作粉條，對(duì)調(diào)粉團(tuán)工藝中的綠豆淀粉添加量、粉團(tuán)加芡量及含水量，粉條老化工藝中的冷藏、冷凍時(shí)長(zhǎng)組合等影響因素，進(jìn)行單因素試驗(yàn)與正交實(shí)驗(yàn)，研究不同因素對(duì)粉條烹煮品質(zhì)（斷條率、透光率）、質(zhì)構(gòu)（剪切力、拉伸力）、感官品質(zhì)等方面的影響，依據(jù)加權(quán)綜合評(píng)分結(jié)果研究混合淀粉復(fù)配粉條最佳工藝條件，為紅薯粉條品質(zhì)改善的新途徑探索提供依據(jù)與指導(dǎo)。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

紅薯淀粉：廚大媽食品有限公司；綠豆淀粉：山東健源食品有限公司；碘化鉀、氫氧化鈉、鹽酸、無水乙醇、正己烷：分析純，國(guó)藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司。

1.2 儀器與設(shè)備

N21型九陽(yáng)家用面條機(jī)：九陽(yáng)股份有限公司；電磁爐：九陽(yáng)股份有限公司；DHG-9053A型烘箱：上海精宏實(shí)驗(yàn)設(shè)備有限公司；TA-XT型質(zhì)構(gòu)儀：UK；UV-2102C型分光光度計(jì)：尤尼克儀器有限公司。

1.3 粉條制作工藝

1）制芡：按比例復(fù)配后的混合淀粉，以1∶9（g/mL）料液比加入沸水，均勻攪拌，制成透明的芡糊。2）調(diào)粉團(tuán)、擠粉：芡糊中加入混合淀粉和一定量的溫水，自動(dòng)擋和面3 min后換手動(dòng)擋出粉條。3）煮粉：電磁爐1 000 W煮粉1 min（粉條一端入水后，從面條機(jī)端切斷粉條開始計(jì)時(shí)），撈出后放入冷水中冷卻。4）干燥：冷卻后的粉條平整擺放于干燥盤上，置于45℃烘箱中干燥至水分含量<20%。

1.4 粉條品質(zhì)指標(biāo)測(cè)定

1.4.1 質(zhì)構(gòu)

取10 cm長(zhǎng)的粉條于700 mL沸水中，煮沸15 min后撈出，冷水中冷卻，待用。

1）剪切性能：用吸水紙吸去樣品表面水分，每次測(cè)定并排放置3根粉條于測(cè)試臺(tái)面上，共測(cè)定10次。測(cè)試條件為探頭：A/LKB-F（刀片）；感應(yīng)力：20 g；測(cè)試形變：100%；測(cè)試前速度：2 mm/s；測(cè)試速度：1 mm/s；測(cè)試后速度：10 mm/s。

2）拉伸性能：測(cè)試條件為探頭：kiefferdough&gluten extensibility rig；感應(yīng)力：5 g；拉伸距離：30 mm；測(cè)試前速度：2mm/s；測(cè)試速度：1.7mm/s；測(cè)試后速度：10mm/s。

1.4.2 感官品質(zhì)

1）斷條率：取20根樣品同1.4.1方法處理，斷條率/%=（段條數(shù)/20）×100。

2）渾湯情況：取20根樣品同1.4.1方法處理后，在650 nm波長(zhǎng)下測(cè)定湯汁的透光率。

3）感官評(píng)價(jià)：感官評(píng)價(jià)人員按表1對(duì)粉條進(jìn)行打分。

表1 粉條感官評(píng)價(jià)評(píng)分表Table 1 Sensory evaluation score sheet of starch noodle

1.4.3 直鏈淀粉含量

參照GB/T 15683-2008《大米直鏈淀粉含量的測(cè)定》、鄒鐵[3]方法進(jìn)行測(cè)定。

1.5 調(diào)粉團(tuán)工藝優(yōu)化

1.5.1 綠豆淀粉添加量對(duì)粉條品質(zhì)的影響

將綠豆淀粉以10%、20%、30%、40%、50%添加量配成混合淀粉后制作得混合粉粉條，以純紅薯淀粉粉條、純綠豆粉粉條為對(duì)照，測(cè)定斷條率、渾湯情況、質(zhì)構(gòu)性質(zhì)，并進(jìn)行感官評(píng)價(jià)。各評(píng)價(jià)指標(biāo)按表2進(jìn)行百分制加權(quán)，計(jì)算得綜合評(píng)分。

表2 粉條品質(zhì)評(píng)價(jià)百分制加權(quán)表Table 2 Percentile weighting score table of starch noodle

1.5.2 加芡量

取原料淀粉量2%、4%、6%、8%、10%的淀粉制作芡糊，分別添加到原料淀粉中制作粉條。同1.5.1計(jì)算得綜合評(píng)分。

1.5.3 含水量

按36%、38%、40%、42%的含水量調(diào)制粉團(tuán)，制作粉條；同1.5.1計(jì)算得綜合評(píng)分。

1.6 冷藏、冷凍工藝優(yōu)化

按1.5中最佳調(diào)粉團(tuán)工藝制作的粉條按表3中依次進(jìn)行-4℃冷藏與-20℃冷凍處理，解凍干燥后測(cè)定粉條斷條率、透光率、剪切力、拉伸力和感官評(píng)價(jià)，匯總各指標(biāo)進(jìn)行綜合評(píng)分。

表3 冷藏、冷凍時(shí)間組合表Table 3 Different combination of time of refrigerating and freezing

2 結(jié)果與分析

粉條是利用淀粉老化特性制成的凝膠體食品；其品質(zhì)主要依賴于淀粉的糊化及凝膠特性。淀粉糊化后，直鏈淀粉分子從膨潤(rùn)的淀粉粒中逸出，在冷卻過程中通過氫鍵交聯(lián)聚合，包裹住溶脹淀粉顆粒，形成的三維網(wǎng)狀膠體結(jié)構(gòu)[4-6]。直鏈淀粉分子能快速整合，在短期老化中形成晶核，該晶核可作為支鏈淀粉的晶核源，使后者以此為中心增長(zhǎng)形成晶體，可加速體系的回生；同時(shí)其能與脂肪形成雙螺旋結(jié)構(gòu)、與支鏈淀粉相互作用形成強(qiáng)凝膠網(wǎng)絡(luò)。因此，直鏈淀粉含量是影響淀粉凝膠強(qiáng)度的重要因素之一[7]。而凝膠體系的強(qiáng)度和彈性與粉條品質(zhì)有顯著相關(guān)性。本實(shí)驗(yàn)測(cè)得綠豆淀粉樣品中的直鏈淀粉含量為50.9%、紅薯淀粉的為28.8%。

2.1 調(diào)粉團(tuán)工藝優(yōu)化

2.1.1 單因素試驗(yàn)

2.1.1.1 綠豆淀粉添加量對(duì)粉條品質(zhì)影響

不同綠豆淀粉添加量對(duì)粉條斷條率、透光率、剪切力、拉伸力及感官評(píng)分的影響如表4所示，其百分制加權(quán)后的綜合得分如圖1所示。

表4 綠豆淀粉添加量對(duì)粉條品質(zhì)影響結(jié)果Table 4 Result of the effect of the addition of mung bean starch on the quality of starch noodle

圖1 不同綠豆淀粉添加量下粉條的綜合評(píng)分Fig.1 Comprehensive score of starch noodle with different addition of mung bean starch

其中，斷條率反映了粉條的耐煮性；斷條率越低，粉條越耐煮，經(jīng)過一段時(shí)間熱加工依舊能保持形態(tài)完整。蒸煮后湯汁的透光率反映了粉條的損失情況，透光率越高，蒸煮損失越少。質(zhì)構(gòu)特性中，剪切力大小是評(píng)價(jià)煮后粉條硬度的指標(biāo)；拉伸力反映了粉條的彈韌性，拉伸強(qiáng)度越大，筋道感越強(qiáng)。

純紅薯淀粉制成的粉條，斷條率高達(dá)48.30%；加入綠豆淀粉后，隨著添加量的增加，斷條率先增加后減少，當(dāng)添加量達(dá)到50%時(shí)，斷條率已下降至6.7%，下降程度達(dá)到了86.1%。剪切力與拉伸力，隨添加量的增加而顯著增大（p<0.05）。

表觀直鏈淀粉含量、淀粉顆粒大小，與斷條數(shù)之間呈負(fù)相關(guān)，與拉伸強(qiáng)度、硬度成正相關(guān)；而淀粉的膨潤(rùn)力、溶解度與斷條率呈顯著正相關(guān)；與拉伸強(qiáng)度、硬度呈負(fù)相關(guān)。

本實(shí)驗(yàn)中綠豆淀粉樣品，其直鏈淀粉含量為紅薯淀粉的1.8倍。分析二者的糊化特性發(fā)現(xiàn)[8]，綠豆淀粉的回生值是紅薯淀粉的4.1倍；這可能與淀粉的直鏈淀粉聚合度和支鏈淀粉的分子結(jié)構(gòu)有關(guān)。綠豆淀粉中支鏈淀粉長(zhǎng)鏈聚合度高、分支少，淀粉鏈之間易相互靠攏，提高了體系凝膠強(qiáng)度；而紅薯淀粉支鏈淀粉外鏈長(zhǎng)，冷糊穩(wěn)定性差[9]，斷條率高；同時(shí)，綠豆淀粉直鏈淀粉含量高易形成晶核，促進(jìn)淀粉的重結(jié)晶[10]。此外，淀粉顆粒由眾多微晶束構(gòu)成；在塊莖類植物淀粉，結(jié)晶區(qū)僅由支鏈淀粉分子組成，以葡萄糖為骨架相互平行靠攏，氫鍵結(jié)合成簇，而直鏈淀粉僅存在于無定形區(qū)內(nèi)。因此，增大綠豆淀粉添加量，可顯著地降低了粉條斷條率，增大粉條硬度和拉伸強(qiáng)度。

在蒸煮過程，粉條內(nèi)部淀粉不斷吸水膨脹、重新糊化，粉條因此變得柔軟而富有彈性。這一吸水膨脹過程，使部分可溶性物質(zhì)及粉團(tuán)碎片溶出，造成粉條的蒸煮損失[11]；因此，熱糊穩(wěn)定性好的淀粉制得的粉條蒸煮損失少。分析綠豆淀粉與紅薯淀粉的糊化峰值粘度與衰減值發(fā)現(xiàn)，峰值粘度后者是前者1.4倍，衰減值是2.0倍[12]；綠豆淀粉顆粒膨脹過程中強(qiáng)度較大，不易破裂，熱糊的穩(wěn)定好。而紅薯淀粉顆粒內(nèi)部結(jié)合力比綠豆淀粉弱，加熱后易膨脹破裂，導(dǎo)致溶出的成分多[13]，湯汁渾濁、透光率低。

值注意的是，當(dāng)添加量≥50%，粉條的感官評(píng)價(jià)得分開始降低?？赡茉蚴沁^高的直鏈淀粉含量，導(dǎo)致粉條的硬度與彈韌性過大，口感發(fā)脆，失去了原本的咀嚼感與適度黏牙性，造成感官得分降低。

2.1.1.2 加芡量對(duì)粉條品質(zhì)影響

調(diào)粉團(tuán)時(shí)高粘性的芡糊將干淀粉顆粒迅速粘連起來，使調(diào)好的粉團(tuán)質(zhì)地均勻、形成有一定筋力骨架的淀粉母料[14]。加芡量對(duì)粉條品質(zhì)的影響如表5所示，對(duì)粉條綜合得分的影響如圖2所示。

隨著加芡量的增大，粉條的蒸煮品質(zhì)及感官評(píng)分先增大后降低；當(dāng)加芡量為6%時(shí)，粉條的斷條率最低，剪切力、拉伸力最大，感官評(píng)分最高，綜合評(píng)分最高。而當(dāng)加芡量增加到8%，粉條組織緊密度下降，內(nèi)部出現(xiàn)裂縫較多，表面粗糙度增加，煮后斷條率顯著增加，蒸煮損失增加，透光率降低，綜合評(píng)分亦降低。8%、10%加芡量的粉條斷條率、透光率、拉伸力和感官評(píng)分差異不顯著（p>0.05）。

表5 加芡量對(duì)粉條品質(zhì)影響結(jié)果Table 5 Result of the effect of the addition of sauce mix on the quality of starch noodle

圖2 不同加芡量、含水量下粉條的綜合評(píng)分Fig.2 Comprehensive score of starch noodle with different addition of water or sauce mix

可能原因是當(dāng)芡糊含量過低，粉團(tuán)粘結(jié)性差，擠出的粉條內(nèi)部結(jié)構(gòu)不均一，表面較粗糙，煮制后容易斷條，質(zhì)地變軟，品質(zhì)變差。而當(dāng)芡糊含量過高，局部粉團(tuán)粘性過大，容易出現(xiàn)結(jié)塊，擠粉時(shí)內(nèi)部容易出現(xiàn)裂縫，煮制后容易從內(nèi)部裂開，水分快速深入粉條中，耐煮性變差。

2.1.1.3 含水量對(duì)粉條品質(zhì)影響

含水對(duì)粉條品質(zhì)及綜合得分的影響如表6、圖3所示。

隨著加水量的增大，粉條的蒸煮品質(zhì)與感官評(píng)分均有明顯提升，表面光滑性和組織緊密性增加，口感更加爽滑筋道。其中，36%、38%含水量的粉條斷條率、剪切力、感官評(píng)分差異不顯著（p>0.05）。當(dāng)含水量從38%增大到40%時(shí)，斷條率顯著降低，透光率、剪切力和感官評(píng)分顯著提高（p<0.05），綜合得分上漲程度最大。40%、42%含水量的粉條綜合評(píng)分差距較小，且42%含水量的粉團(tuán)在擠粉時(shí)已經(jīng)開始出現(xiàn)粘連情況，產(chǎn)率降低。

表6 加水量對(duì)粉條品質(zhì)影響結(jié)果Table 6 Result of the effect of the addition of water on the quality of starch noodle

圖3 不同含水量下粉條的綜合評(píng)分Fig.3 Comprehensive score of starch noodle with different addition of water

增大含水量可以增強(qiáng)粉團(tuán)內(nèi)部的潤(rùn)滑性，使粉條內(nèi)部結(jié)構(gòu)更加緊密均勻，增強(qiáng)其耐煮性。水作為增塑劑，在一定范圍內(nèi)增大含水量可增強(qiáng)淀粉鏈的遷移，進(jìn)而加快淀粉分子糊化后重新聚合的速率，增大凝膠體系硬度[15]。但含水量的變化對(duì)粉條拉伸強(qiáng)度的影響不顯著，這可能是因?yàn)槔鞆?qiáng)度主要受粉條擠壓時(shí)流線方向的分子連接結(jié)構(gòu)影響，而水分的潤(rùn)滑作用增塑作用多集中于粉條的擠壓方向，即流線方向的垂直方向，對(duì)拉伸強(qiáng)度的影響不大。

2.1.2 正交試驗(yàn)

根據(jù)單因素試驗(yàn)結(jié)果，對(duì)綠豆淀粉添加量、加芡量、含水量等因素進(jìn)行L9（33）水平正交試驗(yàn)（如表7、表8），測(cè)定其斷條率、渾湯情況、質(zhì)構(gòu)，并進(jìn)行感官評(píng)價(jià)，匯總各評(píng)價(jià)指標(biāo)百分制加權(quán)平均得到圖4的綜合評(píng)分。

表7 調(diào)粉團(tuán)工藝正交試驗(yàn)L9（33）因素水平表Table 7 Factors and levels of orthogonal experiment

表8 調(diào)粉團(tuán)工藝正交實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)結(jié)果及分析Table 8 Results and analysis of orthogonal experiment of making dough

圖4 不同冷藏冷凍時(shí)間粉條的綜合評(píng)分Fig.4 Comprehensive score of starch noodle with different time of

通過極差分析可知，影響粉條綜合評(píng)分的主次因素順序?yàn)椋壕G豆淀粉添加量>含水量>加芡量，方差分析表明3個(gè)因素中只有綠豆淀粉添加量對(duì)粉條的綜合評(píng)分影響顯著。實(shí)驗(yàn)中綠豆淀粉添加量和加芡量、含水量之間可能存在交互影響，使得正交試驗(yàn)中加芡量和含水量對(duì)綜合評(píng)分影響的顯著性下降。通過極差分析，可以確定最佳調(diào)粉團(tuán)工藝條件為A2B2C3。

2.2 冷藏、冷凍工藝優(yōu)化

冷藏、冷凍的目的在于老化淀粉、增強(qiáng)韌性、降低粘性及含水量，使粉條口感順滑、內(nèi)部透明，其包括冷卻、老化、凍結(jié)、凍藏4個(gè)階段。不同冷藏、冷凍時(shí)間組合對(duì)粉條品質(zhì)的影響如表9所示。

與未經(jīng)過低溫處理的粉條進(jìn)行對(duì)比，不同時(shí)長(zhǎng)的冷藏、冷凍處理使粉條的斷條率顯著性下降，剪切力、拉伸力和感官評(píng)分顯著提高（p<0.05），粉條的烹煮品質(zhì)得以提升；但在透光率方面均有輕微降低，組間差異不顯著，這可能原因是冷凍環(huán)境下粉條內(nèi)部形成冰晶，使干燥后的粉條內(nèi)部形成了一些細(xì)小的空隙，增大了煮粉時(shí)淀粉顆粒的溶脹性，導(dǎo)致透光率下降。

表9 不同冷藏、冷凍時(shí)間組合對(duì)粉條品質(zhì)影響結(jié)果Table 9 Result of the effect of different time of refrigerating and freezing on the quality of starch noodle

隨著冷藏時(shí)間的增加，斷條率呈下降趨勢(shì)，不同冷凍時(shí)長(zhǎng)間無顯著性差異；剪切力與拉伸力隨冷藏時(shí)間的延長(zhǎng)呈增大趨勢(shì)，而相同冷藏時(shí)間下，剪切力隨冷凍時(shí)間增長(zhǎng)先增大后減小，拉伸力變化不顯著。這可能原因是冷凍階段主要作用是降低粉團(tuán)粘性、進(jìn)一步脫水，使內(nèi)部組織結(jié)構(gòu)更加均一。在一定程度上延長(zhǎng)冷凍時(shí)間可以達(dá)到優(yōu)化內(nèi)部結(jié)構(gòu)的作用，但冷凍時(shí)間過長(zhǎng)，冰晶的形成會(huì)對(duì)內(nèi)部結(jié)構(gòu)造成破壞，使粉條的凝膠強(qiáng)度降低。感官評(píng)價(jià)方面，冷藏時(shí)間增長(zhǎng)會(huì)增大粉條的硬度，同時(shí)脆感增加，粘牙性下降，對(duì)感官評(píng)價(jià)產(chǎn)生了一定的負(fù)影響。相同冷藏時(shí)間不同冷凍時(shí)間組合的粉條感官評(píng)分差異不大。

綜合表9中的結(jié)果，可以得出冷凍時(shí)間對(duì)粉條的影響最為顯著。從圖4可以看出，第5、6、8組粉條的綜合評(píng)分相對(duì)較高，但相互之間差異不大，考慮到延長(zhǎng)冷藏和冷凍時(shí)間會(huì)增大能耗，增加產(chǎn)品成本，選擇第五組作為最佳工藝條件，即冷藏4 h，冷凍8 h。

3 討論

紅薯、綠豆淀粉混合粉條的最佳調(diào)粉團(tuán)工藝為：綠豆淀粉添加量40%、加芡量6%、含水量40%。綠豆淀粉添加量對(duì)其綜合評(píng)分的影響最為顯著；加芡量與含水量對(duì)粉條品質(zhì)的影響，主要表現(xiàn)在蒸煮品質(zhì)及順滑口感上。

低溫處理可顯著改善粉條的烹煮品質(zhì)，并對(duì)感官評(píng)價(jià)有顯著影響；其中，冷凍時(shí)長(zhǎng)對(duì)品質(zhì)的影響更為顯著。綜合綜合評(píng)分、能耗成本等因素，確定最佳冷藏冷凍工藝條件為E2F2，即冷藏4 h，冷凍8 h。用添加天然綠豆淀粉的方式替代用氧化、交聯(lián)等方法（或添加海藻酸鈉等食品添加劑）的化學(xué)方式對(duì)淀粉改性以及濕熱處理等物理方式來對(duì)紅薯粉條進(jìn)行品質(zhì)改善，處理工藝更加簡(jiǎn)單、無污染，無后續(xù)處理。

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Study on Processing of Starch Vermicelli Produced by Mixing Starch of Sweet Potato and Mung Bean

ZHAO Meng，WANG Shan，SHEN Qun，CHEN Yan-hui*
（College of Food Science&Nutritional Engineering，China Agricultural University，Beijing 100083，China）

Produced the starch vermicelli with the mixed dough，mixed natural mung bean starch，which has a high level of amylose，with sweet potato starch，and then adjusted the transfer dough process，lasting time of aging under low temperature according to access index.The best process conditions obtained from multi-index evaluation，including broken bars，transmittance，shear force，tensile force and sensory evaluation，which were calculated by a weighted radio，by single factor test orthogonal test.Results：the cooking and sensory quality of the starch vermicelli would be best with the amount of 40%mung bean starch，6%thickening and 40%water content，meanwhile under a refrigerated and frozen state for 4 hours and 8 hours separately.Compared with the traditional starch noodle，only produced by sweet potato，the later one was more smooth and brighter，harder to stick tooth and break；no-pollution and more energy-saving.

vermicelli；sweet potato starch；mung bean starch；mix

10.3969/j.issn.1005-6521.2017.12.013

2016-09-20

國(guó)家谷子糜子產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系（CARS-07-13.5）

趙萌（1993—），女（漢），碩士，研究方向：食品加工與安全。

*通信作者：陳燕卉（1957—），女（漢），副教授。