高含量抗性淀粉掛面的配方研究及其質構評價

蔣啟巍，吳其飛，徐斌，許文梅，劉淑一

（江蘇大學食品與生物工程學院，江蘇鎮(zhèn)江212013）

抗性淀粉（Resistant Starch，RS）在人體內能夠抗胃酸分解，在腸道中發(fā)酵并刺激腸道益生菌生長和代謝，產生有益物質，是良好的益生元食物[1]。與普通淀粉類食品相比，以RS為原料制成的食品攝入人體后能夠抑制餐后血糖迅速升高，控制體內血糖水平，降低Ⅱ型糖尿病和肥胖的發(fā)病率[2]。

目前，RS在食品工業(yè)中的應用和研究主要集中在其獨特的加工特性和有益的生理作用[3]。Aravind N等[4]研究表明，面條中添加RS2可以增加亮度、降低消化性。王竹等[5]研究發(fā)現，天然食品中的RS含量受烹調加工影響，其中大米蒸煮后RS含量降低，冷藏后其含量有所回升。Gelencsér T等[6]研究表明，面條中添加RS3可以增加面團硬度而不影響面條蒸煮特性。Ordonio R L等[7]研究發(fā)現，消費者食用的米飯中抗性淀粉含量越高，身體健康程度越好。Birt D F等[8]總結得出：RS攝入人體后通過影響腸道菌群代謝可以預防和控制消化道腫瘤、糖尿病和肥胖癥的發(fā)生。

市場上適合糖尿病患者的食品種類少、價格高，隨著糖尿病人群的擴大消費者對該類食品的需求也日益增大，本文分別研制了20%和40%含量的兩款RS掛面，為糖尿病患者及高危人群就餐提供新選擇。針對RS影響面團網絡結構形成造成RS掛面加工過程中難以成型及其成品容易折斷等問題，加入谷朊粉和魔芋精粉改善掛面品質，并通過單因素試驗找到面團改良劑的最優(yōu)添加量。

1 材料與方法

1.1 材料和設備

谷朊粉：MGP：Ingredients公司；魔芋精粉：成都希福生物科技有限公司；RS：杭州紙友科技有限公司；小麥粉：山東永樂食品有限公司。

TA.XT.Plus物性儀：英國Stable Micro system公司；SK-1240小型面機：成都索拉泰克精密機械有限公司；BSA124S電子分析天平：賽多利斯科學儀器有限公司（北京）；PH050A型培養(yǎng)箱/干燥箱：上海一恒科學儀器有限公司；HH-S數顯恒溫水浴鍋：江蘇省金壇市醫(yī)療儀器廠；JYC-21ES10電磁爐：九陽股份有限公司。

1.2 試驗方法

1.2.1 掛面制作

和面：準確稱取RS掛面原料，混勻后倒入和面機中，開啟攪拌輥并緩慢加入干基質量33%的水，10 min后關閉和面機電源倒出面團，立即用濕毛巾覆蓋在面團表面熟化10 min。

壓延和切條：調節(jié)輥間距為5 mm，將面團多次復合壓延成形，再將光滑面片分別以輥間距5、4、3、2、1 mm壓延1次，并切成面條，用晾面桿移至通風處晾干。

1.2.2 面團改良劑添加量單因素試驗

空白組RS掛面配方如表1所示。

表1 空白組RS掛面配方Table 1 Recipes of blank group RS noodles

分別在A型和B型RS掛面中添加含量2%、4%、6%、8%、10%的谷朊粉，按要求制成掛面后進行測定，分析數據并確定谷朊粉最優(yōu)添加量。

分別在A型和B型RS掛面谷朊粉最優(yōu)添加量條件下添加含量0.2%，0.4%，0.6%，0.8%，1.0%的魔芋精粉，按要求制成掛面后進行測定，分析數據并確定魔芋精粉最優(yōu)添加量。

1.2.3 掛面抗彎能力測定

參照伍娟[9]測定掛面力學特性的方法，并略作修改。斷裂應力和彈性模量的計算參照姜松等[10-11]方法。

1.2.4 掛面最佳蒸煮時間確定

參照張忠[12]的方法，并略作修改。每組樣品抽取25根掛面，放入裝有800 mL沸水的不銹鋼鍋中，設定電磁爐功率800 W加熱，并開始計時。通過預實驗找到RS掛面最佳蒸煮區(qū)間，每隔10 s撈出一根面條，用剪刀剪開觀察切面是否有白芯，待白芯徹底消失，該面條對應的時間即為最佳蒸煮時間。

1.2.5 掛面蒸煮損失率測定

參照張芹[13]的方法，并略作修改。稱取10 g掛面樣品，放入盛有800 mL沸水的不銹鋼盆中，調節(jié)電磁爐至功率800 W加熱，煮至最佳蒸煮時間將面條撈出，并以功率1 000 W對面湯加熱促進蒸發(fā)至近干，將不銹鋼盆移至105℃烘箱內烘干至恒重，計算掛面干物質損失率。

1.2.6 掛面吸水率測定

參照張健[14]的方法，并略作修改。稱取10 g掛面樣品，放入盛有800 mL沸水的不銹鋼盆中，調節(jié)電磁爐至功率800 W加熱，煮至最佳蒸煮時間將面條撈出，靜置熟面冷卻至室溫并稱重，計算吸水率。

1.2.7 熟面條質構分析（textureprofileanalysis，TPA）測定

參照劉傳富等[15]和王靈昭等[16]的方法，并略作修改。選取10根平直、光滑、均勻的掛面樣品，放入盛有800 mL沸水的不銹鋼盆中，調節(jié)電磁爐至功率800 W加熱，煮至最佳蒸煮時間將面條撈出置于冷水中冷卻，并迅速瀝干待測。安裝好物性儀P/50探頭及底座，選取TPA測定模式，測前、測中、測后速度均設為0.20 mm/s，壓縮參數：strain，壓縮率：75%。將熟面用玻璃片截成2 cm長度，放置在底座中央進行測定。每組樣品選取其中6個平行數據進行分析。

2 結果與分析

2.1 面團改良劑對RS掛面抗彎能力的影響

2.1.1 谷朊粉對RS掛面抗彎能力的影響

由于RS不含有面筋成分，不添加谷朊粉的空白組RS掛面在面片壓延環(huán)節(jié)難以成形，本文主要研究的谷朊粉添加量范圍是2%～10%。

圖1 谷朊粉添加量對RS掛面抗彎能力的影響Fig.1 Effects of vital gluten on bending resistant index of RS noodles

圖1（a）為谷朊粉添加量對A型RS掛面斷裂應力和彈性模量的影響。谷朊粉添加量在6%以下時，A型RS掛面的斷裂應力和彈性模量隨著谷朊粉添加量的增加而增大，在谷朊粉添加量為6%時斷裂應力和彈性模量最大，分別達到了17.26 N/mm2和2 421.161×106N/m2，RS掛面斷裂位移也在該添加量下達到最大值23.092 mm。谷朊粉添加量超過6%時，RS掛面的斷裂應力、彈性模量和斷裂位移均出現不同程度的下降，而后屈曲壓力顯著增加，從谷朊粉6%添加量的0.1245N迅速上升到了谷朊粉10%添加量的0.2150N，表明A型RS掛面中谷朊粉添加量超過6%時掛面偏硬。因此，A型RS掛面中谷朊粉添加量6%時掛面抗彎能力最優(yōu)。

圖1（b）為谷朊粉添加量對B型RS掛面斷裂應力和彈性模量的影響。B型RS掛面斷裂應力和彈性模量變化趨勢大致一致，谷朊粉添加量在8%以下時，B型RS掛面的斷裂應力和彈性模量隨著谷朊粉添加量的增加有增大的趨勢，在谷朊粉添加量為8%時彈性模量達到峰值15 61.493×106N/m2，RS掛面斷裂位移也在該添加量下達到最大值21.804 mm。谷朊粉添加量超過8%時，RS掛面的彈性模量開始下降。斷裂應力的增加也趨于平緩，谷朊粉10%添加量時的斷裂應力僅比8%添加量高了0.25。因此，B型RS掛面中谷朊粉添加量8%時掛面抗彎能力最優(yōu)。

結果表明：谷朊粉對RS掛面的力學特性有一定改善作用。由于RS中缺少面筋蛋白，RS含量更高的B型RS掛面在面片壓延成型過程中面片難以成形，壓延次數明顯比A型RS掛面多，生產出的掛面彈性和韌性總體上比A型RS掛面差一些，因此需要添加更多外源面筋蛋白提高面團筋力。通過添加谷朊粉，A型和B型RS掛面面片成型需要的壓延次數均明顯減少，掛面抗彎能力明顯提升。栗麗萍等[17]、陳春旭等[18]研究表明：面條中谷朊粉最適添加量在5%～10%范圍。因此，兩款RS掛面中谷朊粉最優(yōu)添加量處于合理水平。當谷朊粉添加量超過最優(yōu)添加量時，A型和B型RS掛面在晾干過程中均出現了掛面嚴重彎曲，掛面尺寸數據變大現象。張忠[12]研究表明：面團中添加谷朊粉可以提高面團的硬度和彈性。因此，過量添加谷朊粉的掛面可能在晾干失水過程中形成的面筋網絡結構收縮，導致掛面在重力方向上出現回縮，影響了掛面的品質。

2.1.2 魔芋精粉對RS掛面抗彎能力的影響

魔芋精粉對RS掛面抗彎能力的影響見圖2。

圖2 魔芋精粉添加量對RS掛面抗彎能力的影響Fig.2 Effects of vital konjac powder on bending resistant index of RS noodles

圖2（a）為魔芋精粉對A型RS掛面斷裂應力和彈性模量的影響。與空白組對比，添加魔芋精粉的A型RS掛面斷裂應力和彈性模量均出現了下降，分別從空白組的17.26 N/mm2和2 421.161×106N/m2降到了魔芋精粉0.2%添加量的13.66 N/mm2和1 751.20×106N/m2，可能是魔芋精粉加入和面水中改變了溶液流變學特性，使溶液出現滑膩感，影響了面筋形成。隨著魔芋精粉添加量的增加，兩項指標也逐漸上升，0.8%添加量時達到了峰值18.36 N/mm2和2 048.61×106N/m2，斷裂應力超過了空白組。

圖2（b）為魔芋精粉對B型RS掛面斷裂應力和彈性模量的影響。與空白組對比，添加魔芋精粉的B型RS掛面斷裂應力和彈性模量均出現了上升，分別從空白組的11.81 N/mm2和1 641.07×106N/m2升到了魔芋精粉0.2%添加量的15.78 N/mm2和1 876.56×106N/m2。隨著魔芋精粉添加量的增加，兩項指標趨于平緩，其中斷裂應力的標準偏差有增加趨勢。

結果表明：魔芋精粉對RS掛面的力學特性有改善作用。這種改善作用并非指標簡單的增加或者減少，添加魔芋精粉的RS掛面與空白掛面相比其斷裂應力被控制在了15 N/mm2左右、彈性模量被控制在了1 800×106N/m2～2 000×106N/m2的范圍，與 1.5%鹽水空白掛面指標15.83 N/mm2和2 088.565×106N/m2非常接近。A、B兩型RS掛面在魔芋精粉0.2%添加量時指標就與其空白組掛面產生相比有明顯差異，隨著添加量的增加各項指標趨向于1.5%鹽水空白掛面，且變化趨于平緩?？赡苁悄в缶奂尤牒兔嫠懈淖兞巳芤毫髯儗W特性，影響了面筋的強度，從而改善了RS掛面的力學特性。

2.2 面團改良劑對RS掛面蒸煮特性的影響

2.2.1 谷朊粉對RS掛面蒸煮特性的影響

谷朊粉對RS掛面蒸煮特性的影響見表2。

表2 谷朊粉對RS掛面蒸煮特性的影響Table 2 Effects of vital gluten on cooking quality of RS noodles

由表2可知，谷朊粉同梯度添加量時A型RS掛面的蒸煮損失率和煮后吸水率兩項指標普遍低于B型RS掛面。其中，谷朊粉添加量對A型RS掛面的蒸煮特性影響沒有顯著趨勢。B型RS掛面在2%添加量時蒸煮損失率最大，隨著添加量的增加，B型RS掛面蒸煮損失率有下降趨勢，在8%添加量時蒸煮損失率達到最小值，而在10%添加量時，蒸煮損失率又出現上升，可能是掛面最佳蒸煮時間隨著谷朊粉添加量的增加而有增加趨勢，10%添加量的B型RS掛面因蒸煮時間過長導致掛面蒸煮損失率的增加。同時，B型RS掛面煮后吸水率在4%～10%添加量時有增加趨勢，可能由谷朊粉吸水性較強和蒸煮時間增加等因素有關。

2.2.2 魔芋精粉對RS掛面蒸煮特性的影響

魔芋精粉對RS掛面蒸煮特性的影響見表3。

表3 魔芋精粉對RS掛面蒸煮特性的影響Table 3 Effects of vital konjac powder on cooking quality of RS noodles

由表3可知，魔芋精粉同梯度添加量時A型RS掛面的蒸煮損失率和煮后吸水率兩項指標普遍低于B型RS掛面。隨著魔芋精粉添加量的增加，A、B兩型RS掛面蒸煮損失率均增大，且增加幅度與魔芋精粉添加量大致接近。研究表明，魔芋精粉主要成分是魔芋葡甘聚糖（konjac glucan-mannan，KGM）是可溶性高分子多糖，在水溶液中形成的凝膠具有熱可逆性[19]，說明添加的魔芋精粉可能會在蒸煮過程中流失。因此，RS掛面中未添加膠凝劑條件下加入魔芋精粉并不能顯著改善其蒸煮特性。

2.3 面團改良劑對RS掛面TPA的影響

2.3.1 谷朊粉對RS掛面TPA的影響

谷朊粉對A型B型RS掛面TPA的影響見表4、表5。

由表4和表5可知，谷朊粉添加量對RS掛面粘結性、膠著性、咀嚼性和回復性呈正相關。其中，隨著谷朊粉添加量的增加A型RS掛面硬度也有增加趨勢，而B型RS掛面硬度在900 g～1 000 g左右波動。比較A、B兩型RS掛面各項指標，同添加量梯度A型RS掛面硬度、粘結性、膠著性、咀嚼性和回復性較高，B型RS掛面粘附性較高。該結果與王六強等[20]和劉玉秀等[21]研究一致，添加合適比例的谷朊粉可以改善RS掛面的質構特性。由于RS掛面針對的人群年齡偏高，RS掛面硬度、粘附性和咀嚼性等指標不宜過高，因此A型RS掛面谷朊粉添加量6%和B型RS掛面谷朊粉添加量8%符合要求。

表4 谷朊粉對A型RS掛面TPA的影響Table 4 Effects of vital gluten on TPA of type A RS noodles

表5 谷朊粉對B型RS掛面TPA的影響Table 5 Effects of vital gluten on TPA of type B RS noodles

2.3.2 魔芋精粉對RS掛面TPA的影響

魔芋精粉對A型B型RS掛面TPA的影響見表6、表 7。

表6 魔芋精粉對A型RS掛面TPA的影響Table 6 Effects of vital konjac powder on TPA of type A RS noodles

表7 魔芋精粉對B型RS掛面TPA的影響Table 7 Effects of vital konjac powder on TPA of type B RS noodles

由表6和表7可知，魔芋精粉能提高RS掛面硬度、粘附性和咀嚼性指標，降低RS掛面粘結性指標。魔芋精粉添加量超過0.4%時，A型RS掛面粘結性指標有下降趨勢，B型RS掛面粘附性和咀嚼性指標下降；魔芋精粉添加量超過0.6%時，A型RS掛面硬度、膠著性和咀嚼性指標有下降趨勢，B型RS掛面硬度和膠著性指標有下降趨勢；魔芋精粉添加量超過0.8%時，A型RS掛面粘附性指標迅速下降。數據表明，魔芋精粉添加量在0.2%～0.6%范圍可以顯著改善RS掛面的質構特性。結合抗彎能力和蒸煮特性指標，A型RS掛面中魔芋精粉添加量0.4%為宜；B型RS掛面中魔芋精粉添加量0.2%合適。

3 結論

通過單因素試驗得出A型RS掛面的最優(yōu)配方為谷朊粉添加量6%和魔芋精粉添加量0.4%，B型RS掛面的最優(yōu)配方為谷朊粉添加量8%和魔芋精粉添加量0.2%。在優(yōu)化后的配方制得的掛面抗彎能力較好，蒸煮后掛面有咬勁，彌補了添加RS后掛面力學特性和質構受到不利影響的缺陷。該A、B兩款RS掛面是未來糖尿病患者及高危人群新的就餐選擇。

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