不同粒度區(qū)間小麥粉 對半干面品質(zhì)的影響

王遠(yuǎn)輝,余曉宇,任雪寒

(河南工業(yè)大學(xué)糧油食品學(xué)院，小麥和玉米深加工國家工程實(shí)驗(yàn)室,河南鄭州 450001)

半干面是指水分在22%～26%范圍內(nèi)的一種新型方便食品,因其加工過程中既未高度脫水、又未進(jìn)行高溫油炸,它是經(jīng)過部分脫水后得到面條品種[1]。半干面的加工過程較掛面縮短干燥時間,既降低耗能,又克服長時間風(fēng)干導(dǎo)致的面香味和品質(zhì)下降;與生鮮濕面相比,半干面水分低更易存放,又保持較好的品質(zhì);與油炸方便面相比,既保留面條的風(fēng)味與口感,又健康[2]。目前國內(nèi)半干面遭遇了有市無貨,或者現(xiàn)有產(chǎn)品并不能滿足市場預(yù)期的困境,且品質(zhì)與日本以及中國臺灣的同類產(chǎn)品還存在很大的差距[3]。在日本市場,半干面的消費(fèi)數(shù)量遠(yuǎn)高于掛面與鮮濕面[4],可預(yù)見半干面在未來中國市場也將有更大的發(fā)展。

影響半干面品質(zhì)的因素中,除加工工藝之外,小麥粉原料是最關(guān)鍵因素,粒度作為小麥粉品質(zhì)重要指標(biāo)之一,篩分后得到的不同粒度小麥粉的理化指標(biāo)存在顯著性差異,影響其制作生鮮濕面的品質(zhì)[5]。小麥粉篩分后,隨著粒度的減小,小麥粉的灰分與蛋白質(zhì)含量變化明顯,白度與破損淀粉含量逐漸增加[6]。面條專用粉中粒度與面條的品質(zhì)呈現(xiàn)負(fù)相關(guān)的變化趨勢,小麥粉粒度過大時,面團(tuán)不易形成面筋網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),影響面團(tuán)的吸水性等,造成面條易斷裂且色澤較差等問題;小麥粉粒度過小時,面條中淀粉與蛋白含量會相對較多,導(dǎo)致面條煮后易渾湯,除此之外面條本身的彈性下降,粘性增加[7]。目前,半干面的研究主要集中于干燥、保鮮、滅菌等方面[8-11],但小麥粉粒度對半干面影響的相關(guān)研究鮮見。本文研究篩分后得到不同粒度區(qū)間小麥粉的理化指標(biāo)、流變學(xué)特性、制作半干面的水分分布、蒸煮品質(zhì)、質(zhì)構(gòu)特征和感官評價,以期發(fā)現(xiàn)適合生產(chǎn)半干面的小麥粉的粒度區(qū)間,為小麥粉加工精度和半干面生產(chǎn)提供有價值的參考。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

豫保1號小麥籽粒 潤麥24 h(水分16.1%),使用布勒實(shí)驗(yàn)?zāi)ブ瞥煞?食用鹽 中鹽皓龍鹽化有限責(zé)任公司;其他所用試劑 均為分析純。

MLU-202型實(shí)驗(yàn)?zāi)シ蹤C(jī) 無錫布勒機(jī)械制造有限公司;JJSY30×8圓形驗(yàn)粉篩 上海嘉定糧油儀器有限公司;JHMZ 200和面機(jī)、JMID-168/140實(shí)驗(yàn)面條機(jī) 北京東孚久恒儀器技術(shù)有限公司;500 g密封型搖擺式粉碎機(jī) 廣州市大祥電子機(jī)械設(shè)備有限公司;B5A多功能攪拌機(jī) 廣州威萬事實(shí)業(yè)有限公司;JFZD粉質(zhì)儀、JMLD150拉伸儀 德國Brabender公司;KN-620全自動凱氏定氮儀 上海新嘉電子有限公司;JJJM-54面筋洗滌儀、JHGM-32面筋烘干儀 上海嘉定糧油儀器有限公司;SDmatic損傷淀粉測定儀 法國特里百特-雷諾公司;CR-400色彩色差儀 柯尼卡美能達(dá)(中國)投資有限公司;TA.XT Plus質(zhì)構(gòu)儀 英國Stable Micro System公司;NMI20-030H-I核磁共振儀 上海紐邁電子科技有限公司。

1.2 實(shí)驗(yàn)方法

1.2.1 小麥粉篩分 使用圓形驗(yàn)粉篩將小麥粉分別通過140目(109 μm)、160目(96 μm)、180目(80 μm)、200(75 μm)目,140目篩下及160目篩上的小麥粉為140～160目(96～109 μm)樣品,以此類推,收集各區(qū)間的小麥粉用于后期實(shí)驗(yàn)。

1.2.2 小麥粉性質(zhì)測定

1.2.2.1 小麥粉理化特性測定 參照國標(biāo)GB/T 5009.5-2016測定樣品中粗蛋白的含量;參照國標(biāo)GB/T 5009.4-2016測定樣品中灰分的含量;參照GB/T 5506.2-2008測定樣品中濕面筋含量;使用損傷淀粉儀測定樣品的破損淀粉;參照LS/T 6102-1995測定小麥粉的面筋指數(shù)。

1.2.2.2 小麥粉粉質(zhì)特性測定 參照國標(biāo)GB/T 14614-2006測定小麥粉的粉質(zhì)特性。

1.2.3 半干面制作工藝 參照朱科學(xué)等[12]制作半干面的方法,基本工藝流程如下:

原料→和面→熟化→壓延→切條→烘干→密封均濕→半干面。

將不同粒度區(qū)間小麥粉、水、食鹽按100∶32∶2比例混合,和面、熟化20 min后,復(fù)合壓延2次得厚度為5 mm面片,再將面片經(jīng)過連續(xù)壓延成厚度為4、3、2、1.8、1.5 mm的面片,最終壓為1.5 mm面片,切條。最后將鮮面置于125 ℃烘箱內(nèi)烘4.5 min,取出,室溫下密封均濕3 h,得半干面。

1.2.4 半干面指標(biāo)測定

1.2.4.1 水分含量測定 參照GB/T 5009.3-2016測定不同粒度區(qū)間小麥粉的半干面中水分含量。

1.2.4.2 水分分布測定 選取均濕后中部的半干面(1.0±0.1) g,利用保鮮膜包裹緊密,參照宋燕燕等的方法[5],使用核磁共振儀對不同粒度區(qū)間小麥粉半干面中水分分布進(jìn)行測定,并計(jì)算各樣品中不同形態(tài)水分的含量。

1.2.4.3 掃描電鏡 將不同粒度區(qū)間小麥粉半干面在-40 ℃下真空冷凍干燥8 h,取5 mm無明顯損傷的干燥面條,將待測面對面磨平,磨平的一面通過雙面膠固定在樣品臺上,對樣品進(jìn)行噴金處理,在10 kV電壓下選用1000倍放大倍數(shù)觀察樣品微觀結(jié)構(gòu)并拍照。

1.2.4.4 蒸煮品質(zhì)測定 半干面的最佳蒸煮時間和蒸煮損失參照LS/T 3212-2014方法,稍作改進(jìn)后測定。吸水率根據(jù)劉銳等使用的方法進(jìn)行測定[13]。

1.2.4.5 質(zhì)構(gòu)特性與拉伸特性測定 在最佳蒸煮時間下獲得20根15 cm煮制好的半干面,冷水過濾靜置2 min,取3根無損傷的面條平鋪于測試臺上,采用P/35鋁制圓柱探頭測定面條的質(zhì)構(gòu)指標(biāo)。測試參數(shù):測前速度1.00 mm/s,測試速度0.80 mm/s,測后速度0.80 mm/s,壓縮70.00%,觸發(fā)力5.0 g。每個樣品重復(fù)測定6次。

抽取10根20 cm的半干面,煮至最佳蒸煮時間,冷水過濾靜止2 min,采用拉伸測定標(biāo)準(zhǔn)探頭進(jìn)行測定,取1根完好無明顯傷痕的面條固定在探頭上,保證固定好的面條剛好自然垂下。測試參數(shù):測前速度1.00 mm/s,測試速度0.80 mm/s,測后速度3.00 mm/s;距離40.00 mm,觸發(fā)力5.0 g。每個樣品重復(fù)測定6次。

1.2.4.6 白度測定 參照梁曉寧的方法對半干面進(jìn)行白度測定[14],將不同粒度小麥粉按照相同的工藝制成面團(tuán)并壓延,面片在壓薄至1 mm厚,進(jìn)行切條前,選取中間位置切下一段5 cm×15 cm的面片進(jìn)行密封包裝,用色差儀測各樣品色澤的差異。色差儀表示色澤的方法是L*、a*、b*色空間法,L*值表示亮度;a*表示“紅綠度”;b*表示“黃藍(lán)度”。把L*、a*、b*值轉(zhuǎn)化為白度值的公式如下:

1.2.4.7 感官分析 選取7位專業(yè)的研究人員獨(dú)自對煮后半干面進(jìn)行感官評價,測評結(jié)果取平均值。感官評價參考SB/T 10137-93中煮制面條的品嘗項(xiàng)目和評分標(biāo)準(zhǔn),滿分100分,評價標(biāo)準(zhǔn)見表1。

表1 半干面感官評價指標(biāo)(分)Table 1 Criteria for sensory evaluation of semi-dry noodles(score)

1.2.5 數(shù)據(jù)處理 所有數(shù)據(jù)都平行重復(fù)3次,以平均值±標(biāo)準(zhǔn)差表示。采用Origin 8.5和Excel對數(shù)據(jù)進(jìn)行處理,并采用SPSS 19.0軟件進(jìn)行單因素方差分析(p<0.05)。

2 結(jié)果與討論

2.1 不同粒度區(qū)間小麥粉的理化特性分析

測定不同粒度區(qū)間小麥粉的粗蛋白含量、濕面筋含量、面筋指數(shù)、破損淀粉和灰分含量,結(jié)果見表2。小麥粉經(jīng)過篩分后,不同粒度區(qū)間樣品的質(zhì)量分?jǐn)?shù)差異明顯,200目以上(≤75 μm)區(qū)間樣品占比最高,180～200目區(qū)間樣品次之,160～180目區(qū)間樣品最低。不同粒度區(qū)間小麥粉之間的理化特征存在顯著性差異(p<0.05),隨著小麥粉粒度的減小,其破損淀粉和灰分含量逐漸增加;直至180～200目區(qū)間樣品的破損淀粉與原粉相當(dāng),灰分含量低于原粉。180～200目區(qū)間樣品的粗蛋白含量、濕面筋含量和面筋指數(shù)較其他粒度區(qū)間樣品高,雖然140～160目區(qū)間樣品的粗蛋白和濕面筋含量也處于較高水平,但其面筋指數(shù)略低,說明180～200目區(qū)間樣品形成的面筋較好;200目以上區(qū)間樣品的粗蛋白和濕面筋含量最低,但其面筋指數(shù)僅低于180～200目區(qū)間樣品。綜合以上理化指標(biāo)發(fā)現(xiàn),180～200目區(qū)間小麥粉的蛋白質(zhì)含量和品質(zhì)均處于較好水平,并好于原粉,對制作半干面有利。

表2 不同粒度區(qū)間小麥粉的理化指標(biāo)Table 2 Physical and chemical indexes of wheat flour with different particle size ranges

2.2 不同粒度區(qū)間小麥粉粉質(zhì)特性

小麥粉的粉質(zhì)曲線反映其多項(xiàng)指標(biāo)。形成時間反映面筋的筋力及面團(tuán)彈性,穩(wěn)定時間反映面團(tuán)的耐揉性以及面筋的強(qiáng)度,弱化度反映面筋的強(qiáng)度,粉質(zhì)質(zhì)量指數(shù)是在形成時間、穩(wěn)定時間和弱化度基礎(chǔ)上對面團(tuán)的綜合評價[15-17]。由表3可知,吸水率隨著小麥粉粒度減小變化不明顯,僅200目以上樣品最低;180～200目區(qū)間小麥粉的形成時間顯著高于其他粒度區(qū)間的樣品,并高于原粉(p<0.05);不同粒度區(qū)間小麥粉樣品的穩(wěn)定時間表現(xiàn)出逐漸降低的趨勢,160～180目區(qū)間小麥粉與原粉的穩(wěn)定時間未表現(xiàn)出顯著性差異(p>0.05),180～200目區(qū)間小麥粉的穩(wěn)定時間略低于原粉;弱化值隨著粒度減小逐漸增加,160～180目和180～200目兩個粒度區(qū)間樣品與原粉的弱化值無顯著性差異(p>0.05);粉質(zhì)質(zhì)量指數(shù)逐漸下降,140～160目顯著高于(p<0.05)其他粒度小麥粉。綜合分析,140～160目區(qū)間樣品的粉質(zhì)指標(biāo)好于原粉;而160～180目和180～200目兩個區(qū)間樣品與原粉基本一致;200目以上區(qū)間樣品在各項(xiàng)指標(biāo)均表現(xiàn)最差,說明小麥粉粒度越小,穩(wěn)定時間越短,面團(tuán)不耐攪。

表3 不同粒度區(qū)間小麥粉的粉質(zhì)特性Table 3 Farinograph properties of wheat flour with different particle size ranges

2.3 不同粒度區(qū)間小麥粉半干面中水分分布

測定面片的氫質(zhì)子遷移,深入了解水分在不同顆粒區(qū)間小麥粉所制半干面面片中的分布情況。由圖1可知,面片中主要有三種氫質(zhì)子,并且主要以峰1和峰2的氫質(zhì)子為主。其中峰1表示深層結(jié)合水,主要是與淀粉或面筋蛋白緊密結(jié)合的水;峰2表示弱結(jié)合水,流動性介于深層結(jié)合水和自由水之間,此部分水結(jié)合于蛋白質(zhì)、淀粉等大分子之間;峰3表示自由水。由表4可知,不同粒度區(qū)間小麥粉半干面中水分分布具有顯著性差異(p<0.05),四個粒度區(qū)間樣品的峰1頂點(diǎn)時間均較原粉延遲,而峰2頂點(diǎn)時間又提前;除了160～180目樣品的峰1面積小于原粉外,其他粒度區(qū)間樣品均大于原粉,其中180～200目樣品峰1面積百分?jǐn)?shù)最高,并顯著高于原粉(p<0.05)。Blanchard認(rèn)為蛋白質(zhì)的含量對峰1頂點(diǎn)時間的延遲作用主要是因?yàn)榈鞍踪|(zhì)在面團(tuán)中形成網(wǎng)絡(luò),阻礙了被包裹在其中淀粉顆粒中氫質(zhì)子的遷移[1]。180～200目樣品中有更多的蛋白質(zhì),在形成的面片中有更多的深層結(jié)合水,弱結(jié)合水的含量相對較少,由于此粒度區(qū)間小麥粉粗蛋白含量較高,其面片中蛋白質(zhì)結(jié)合了更多的水并且限制了水分子的流動[18]。

表4 不同粒度區(qū)間小麥粉半干面中水分分布Table 4 Distributions of water in semi-dry noodles made by wheat flour with different particle size ranges

圖1 半干面面團(tuán)水分分布反演圖Fig.1 Inverse diagram of moisture distribution in semi-dry noodles

2.4 不同粒度區(qū)間小麥粉半干面的微觀結(jié)構(gòu)

當(dāng)面條經(jīng)過碾壓與干燥之后,面條中蛋白質(zhì)以絲狀形態(tài)黏附于淀粉上,淀粉則以橢圓狀存在蛋白質(zhì)周圍[19]。由圖2可知,原粉、140～160目和160～180目樣品的面筋蛋白網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)較為疏松,與淀粉顆粒之間空隙較大;180～200目與200目以上樣品中面筋網(wǎng)絡(luò)較為緊密,180～200目樣品的粗蛋白和濕面筋含量高,面筋網(wǎng)絡(luò)較好;200目以上樣品的破損淀粉含量較高,因其淀粉碎片小,當(dāng)受到力的作用時易聚集在一起[20]。綜合微觀結(jié)構(gòu)結(jié)果可知,180～200目小麥粉制作的半干面的微觀形態(tài)較符合高品質(zhì)面條的形態(tài)。

圖2 不同粒度區(qū)間小麥粉半干面的微觀結(jié)構(gòu)Fig.2 Microstructures of semi-dry noodles made by wheat flour with different particle size ranges注:A、B、C、D、E分別為原粉、140～160、160～180、 180～200、200目以上小麥粉制作的半干面。

2.5 不同粒度區(qū)間小麥粉半干面蒸煮品質(zhì)

不同粒度區(qū)間小麥粉制作半干面的蒸煮品質(zhì)見表5。隨著粒度減小,各粒度區(qū)間樣品的吸水率、蒸煮損失率和最佳蒸煮時間差異顯著(p<0.05),且呈現(xiàn)增加趨勢。小麥粉吸水率與其破損淀粉含量關(guān)系密切,因140～160目區(qū)間樣品的破損淀粉含量較少,所以其吸水率和蒸煮損失率較低,但是低吸水率將降低復(fù)煮后面條的品質(zhì);160～180和180～200目樣品的吸水率與原粉接近,蒸煮損失率略高于原粉;而200目以上區(qū)間樣品含有破損淀粉較多,因破損淀粉吸水能力是普通淀粉的4倍,其吸水率較高;同時破損的淀粉裸露在面粉表面易脫落,蒸煮損失率較大[21]。綜合蒸煮品質(zhì)結(jié)果發(fā)現(xiàn),160～180和180～200目小麥粉更適合制作半干面。

表5 不同粒度區(qū)間小麥粉半干面的蒸煮品質(zhì)Table 5 Cooking qualities of semi-dry noodles made by wheat flour with different particle size ranges

2.6 不同粒度區(qū)間小麥粉半干面的質(zhì)構(gòu)特性

質(zhì)構(gòu)剖面分析法是模擬人類牙齒咀嚼食物的過程[22],更準(zhǔn)確的評價半干面品質(zhì)。在各粒度區(qū)間樣品的最佳蒸煮時間下將半干面煮熟,進(jìn)行質(zhì)構(gòu)剖面分析。由表6可知,不同粒度區(qū)間樣品的質(zhì)構(gòu)特征表現(xiàn)出顯著性差異(p<0.05)。隨著粒度減小,半干面的硬度逐漸減小,140～160目樣品高于原粉小麥粉半干面,其他粒度區(qū)間小麥粉半干面均低于原粉;黏著性表現(xiàn)先降低后升高趨勢,180～200目小麥粉半干面處于最低水平,而且各區(qū)間均低于原粉;咀嚼性呈現(xiàn)降低趨勢,僅200目以上小麥粉半干面低于原粉,其他粒度區(qū)間樣品均高于原粉;彈性、黏聚性和回復(fù)性呈現(xiàn)先升高后降低趨勢,180～200目小麥粉半干面高于其他粒度樣品和原粉。綜合質(zhì)構(gòu)分析結(jié)果,180～200目區(qū)間小麥粉制作半干面的硬度適中、黏著性低、彈性好、黏聚性好、咀嚼性適中、回復(fù)性好,主要得益于其面筋網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)牢固[23]。

表6 不同粒度區(qū)間小麥粉半干面的質(zhì)構(gòu)特性Table 6 Texture properties of semi-dry noodles made by wheat flour with different particle size ranges

2.7 不同粒度區(qū)間小麥粉半干面的拉伸特性

將煮熟的半干面進(jìn)行拉伸測試,延半干面長度方向測試?yán)炀嚯x和抗斷裂強(qiáng)度,結(jié)果見表7。隨著粒度減小,不同粒度區(qū)間小麥粉半干面的拉伸距離與抗斷裂強(qiáng)度表現(xiàn)出顯著性差異(p<0.05),且呈現(xiàn)先升高后降低趨勢,其中160～180目樣品表現(xiàn)的拉伸性能最好,180～200目區(qū)間樣品表現(xiàn)次之,均優(yōu)于原粉樣品。說明此區(qū)間小麥粉制作的半干面彈性和韌性較好,筋力較高[24]。

表7 不同粒度區(qū)間小麥粉半干面的拉伸特性Table 7 Tension properties of semi-dry noodles made by wheat flour with different particle size ranges

2.8 不同粒度區(qū)間小麥粉半干面的色澤

半干面的色澤是吸引消費(fèi)者的重要外觀指標(biāo),同時體現(xiàn)小麥粉的加工精細(xì)度[14]。色差儀測得L*值表示半干面的亮度,三個指標(biāo)計(jì)算后得到半干面的白度,如表8所示,隨著粒度減小,不同粒度區(qū)間小麥粉半干面的白度具有顯著差異性(p<0.05),并呈現(xiàn)增加趨勢,200目以上小麥粉半干面的白度和L*值最高,160～180目和180～200目小麥粉半干面的白度次之,140～160目小麥粉半干面與原粉處于最低水平,說明粒度小的小麥粉制作半干面對光的反射強(qiáng)度、反射面以及反射角度都會增大,對應(yīng)的白度越好,此特征也與微觀結(jié)構(gòu)照片結(jié)果一致[25]。

表8 不同粒度區(qū)間小麥粉的半干面色澤Table 8 Colours of semi-dry noodles made by wheat flour with different particle size ranges

2.9 不同粒度區(qū)間小麥粉半干面的感官評價

感官評價最能體現(xiàn)半干面在消費(fèi)者品評上的優(yōu)劣,半干面的感官評價結(jié)果見圖3。色澤方面,200目以上半干面的評分高于其他粒度區(qū)間小麥粉,此結(jié)果與白度結(jié)果一致;表觀、食味、光滑性方面,不同粒度區(qū)間的小麥粉差別不顯著;適口性和韌性方面,180～200目小麥粉半干面的評分顯著優(yōu)于其他粒度小麥粉和原粉,說明180～200目小麥粉半干面表現(xiàn)出更好的韌性和嚼勁,此特征在質(zhì)構(gòu)分析中也有所體現(xiàn)。雖然在蒸煮品質(zhì)和質(zhì)構(gòu)品質(zhì)方面,160～180目區(qū)間小麥粉半干面表現(xiàn)略優(yōu)于180～200目區(qū)間小麥粉半干面,但其感官評分略低,原因主要是人的感官選擇傾向于選擇品質(zhì)適中的樣品[26],而在不同粒度區(qū)間樣品的比較中,評價員不會覺得硬度和咀嚼性最大的樣品品質(zhì)最好,反而對感官品質(zhì)居中的樣品評價最高。

圖3 不同粒度區(qū)間小麥粉半干面的感官評價風(fēng)向圖Fig.3 Windy graphy of sensory evaluation of semi-dry noodles made by wheat flour with different particle size ranges

3 結(jié)論

180～200目粒度區(qū)間小麥粉的粗蛋白含量、濕面筋含量和面筋指數(shù)均高于其他區(qū)間小麥粉,破損淀粉和灰分含量接近原粉水平,表現(xiàn)出較好的粉質(zhì)質(zhì)量;此粒度區(qū)間小麥粉半干面面團(tuán)表現(xiàn)出更強(qiáng)的結(jié)合水能力,其面筋網(wǎng)絡(luò)與淀粉結(jié)合緊密,筋力表現(xiàn)更好,彈性、黏聚性和回復(fù)性也均優(yōu)于其他粒度區(qū)間小麥粉和原粉,而其蒸煮品質(zhì)表現(xiàn)稍遜于原粉,拉伸性能劣于160～180目樣品;180～200目粒度區(qū)間小麥粉半干面的感官評分高于其他樣品,與理化指標(biāo)、流變學(xué)特性和質(zhì)構(gòu)特征基本相呼應(yīng)。粒度為180～200目區(qū)間的小麥粉最適合制作半干面,品質(zhì)超越原粉。

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