不同改良劑及醒發(fā)時(shí)間對(duì)馬鈴薯全粉面條品質(zhì)特性的影響研究

王麗，李淑榮，句榮輝，王輝，劉小飛，賈紅亮，潘妍，汪長(zhǎng)鋼

（北京農(nóng)業(yè)職業(yè)學(xué)院食品與生物工程系，北京 102442）

面條是亞洲國(guó)家的主要食品，面條由于其方便性而逐漸被更多的消費(fèi)者所喜愛，并逐漸擴(kuò)展到西方國(guó)家[1～3]。目前，面條加工主要以小麥粉為原料[4]，全球面條制品占小麥產(chǎn)品的 12%[5]，亞洲達(dá)到 50%[6]。近年來(lái)隨著社會(huì)的發(fā)展和人們生活水平的提高，人們對(duì)面條種類和品質(zhì)的要求也越來(lái)越高，現(xiàn)有的方便面和干掛面已滿足不了人們的需求。因此，具有不同口感、營(yíng)養(yǎng)需求的大米面條[7]、玉米面條[8]和扁豆面條[9]等無(wú)谷蛋白的面條產(chǎn)品逐漸增多。馬鈴薯富含蛋白質(zhì)、膳食纖維、維生素及礦物質(zhì)等人體所需的營(yíng)養(yǎng)素，但是馬鈴薯中缺少面筋蛋白[10]，使得馬鈴薯面條在加工過(guò)程中存在成型難、易斷條和易渾湯等問(wèn)題。為了加速馬鈴薯主糧化加工的進(jìn)程，提高馬鈴薯主糧化產(chǎn)品的質(zhì)量，研究不同處理對(duì)馬鈴薯面條品質(zhì)特性的改善效果顯得尤為重要。

面條品質(zhì)特性改善方法包括改善原料制備工藝、改善面條加工工藝和添加品質(zhì)改良劑等。其中品質(zhì)改良劑具有效果顯著、成本低等特點(diǎn)而廣泛應(yīng)用于面條品質(zhì)改善中。Ji[11]、Marco[12]和Korus等[13]研究了發(fā)酵工藝和熱處理等改善大米面條的品質(zhì)；Kim[14]和 Lee等[15]研究了轉(zhuǎn)谷氨酰胺酶和蛋白質(zhì)-多酚相互作用來(lái)改善無(wú)谷蛋白大米的品質(zhì)；趙煜[16]、馬櫟[17]、Wu[18]、Rombouts[19]和Sangpring[7]等分別研究了谷朊粉、黃原膠、食鹽等對(duì)面條感官品質(zhì)、蒸煮品質(zhì)、質(zhì)構(gòu)特性具有顯著的改善作用。為了改善馬鈴薯面條的食用品質(zhì)，保證面條的安全質(zhì)量，本文通過(guò)添加不同改良劑（谷朊粉、海藻酸鈉和食鹽）及不同醒發(fā)時(shí)間來(lái)評(píng)價(jià)馬鈴薯全粉面條感官品質(zhì)、質(zhì)構(gòu)特性及蒸煮特性等品質(zhì)特性的變化情況。

1 試驗(yàn)材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料與設(shè)備

1.1.1 材料

馬鈴薯，北京市華冠超市；小麥粉：金沙河面粉；谷朊粉、海藻酸鈉、食鹽均為食品級(jí)。

1.1.2 儀器設(shè)備

UV-2550紫外分光光度計(jì)，島津公司；CT3質(zhì)構(gòu)儀，美國(guó)博勒飛；DK-S28水浴鍋，上海精宏實(shí)驗(yàn)設(shè)備有限公司；DHG-9053烘箱，上海一恒科學(xué)儀器有限公司；PHS-3E pH酸度計(jì)，上海儀電科學(xué)儀器股份有限公司；FW177粉碎機(jī)，天津市泰斯儀器有限公司；FA2204B電子天平，上海舜宇恒平科學(xué)儀器有限公司；JJ2組織搗碎機(jī)，金壇市城東新瑞儀器廠。

1.2 試驗(yàn)方法

1.2.1 馬鈴薯面條的制備

馬鈴薯清洗→去皮→切片（3～5 mm）→熟化（55 ℃，20 min）→干燥（40 ℃，12 h）→磨粉→備用（馬鈴薯全粉）

稱量（馬鈴薯全粉:小麥粉=2:1）→和面→醒發(fā)→壓面→煮面

在馬鈴薯面條制備過(guò)程中，通過(guò)添加谷朊粉、海藻酸鈉、食鹽等改良劑及不同醒發(fā)時(shí)間來(lái)改善面條品質(zhì)，具體方法如表1所示：

表1 不同處理及梯度設(shè)計(jì)Table 1 The design of different treatments and grads

表2 馬鈴薯全粉面條的評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)Table 2 The grading criteria of potato power noodles

1.2.2 面條感官評(píng)價(jià)方法

10名感官評(píng)價(jià)員對(duì)不同制備條件下馬鈴薯全粉面條進(jìn)行感官評(píng)價(jià)，以小麥粉面條為參照對(duì)比，針對(duì)面條的色澤、表觀狀態(tài)、適口性、韌性、粘性、光滑性和食味值進(jìn)行評(píng)價(jià)，面條的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)[20]如表2所示。

1.2.3 面條蒸煮品質(zhì)的測(cè)定1.2.3.1 面條蒸煮損失率的測(cè)定

取10 g生面條放入盛有250 mL沸水的小鍋中蒸煮，保持水處于98～100 ℃微沸狀態(tài)下煮制，從1 min開始，每隔30 s取出一根面條，用透明玻璃片壓開觀察面條中間白芯的有無(wú)，白芯剛消失時(shí)即可，撈出面條，用蒸餾水沖淋面條10 s，將面條涼4 min后對(duì)其進(jìn)行烘干至恒重，然后稱重，同時(shí)對(duì)10 g生面條也烘干至恒重，重復(fù)試驗(yàn)2次（參考《掛面類標(biāo)準(zhǔn)》[21]對(duì)鮮切面及干面的蒸煮損失進(jìn)行測(cè)定，方法略有改動(dòng)）。

1.2.3.2 膨脹率的測(cè)定

取10 g生面條放入盛有250 mL沸水中煮至最佳時(shí)間，撈出面條，控水10 min后，稱其質(zhì)量。

1.2.4 面條質(zhì)構(gòu)特性的測(cè)定

取20根面條，置于500 mL沸水中蒸煮5 min，用漏勺撈出放入冷水中浸泡 1 min，將面條撈出置于雙層濕紗布之間靜置5 min后待測(cè)定。

選用Code HDP/PFS探頭，測(cè)試參數(shù)設(shè)定為：測(cè)試模式：Measure Force in Compression；測(cè)前速度：2.0 mm/s；測(cè)中速度：0.8 mm/s；測(cè)后速度：0.8 mm/s；壓縮程度：70%；負(fù)載類型：Auto-5 g；兩次壓縮之間的時(shí)間間隔：1 s。

以硬度、內(nèi)聚力、彈性和粘性作為TPA實(shí)驗(yàn)分析參數(shù)，每個(gè)試樣作6次平行實(shí)驗(yàn)，去掉最大、最小值后，求平均值。

1.3 數(shù)據(jù)處理

試驗(yàn)數(shù)據(jù)重復(fù)三次，采用Origin 8.0繪制趨勢(shì)圖，圖中顯著性為p＜0.05水平。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同處理對(duì)面條感官品質(zhì)的影響

按照表2中面條的感官評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)不同處理后面條的色澤、表現(xiàn)狀態(tài)、適口性、韌性、粘性、光滑性和食味等指標(biāo)進(jìn)行了綜合評(píng)定，結(jié)果如圖1所示：

圖1 不同處理對(duì)面條感官特性影響Fig.1 Effects of different treatments on the sensory quality of noodles

圖1顯示，4種處理方法對(duì)面條感官品質(zhì)特性都有不同程度的改善，對(duì)面條感官特性影響順序依次為醒發(fā)時(shí)間＞海藻酸鈉＞谷朊粉＞食鹽。其中，隨著醒發(fā)時(shí)間和食鹽的增加面條感官品質(zhì)呈現(xiàn)先增加后降低的趨勢(shì)，當(dāng)醒發(fā)時(shí)間為30 min時(shí)，面條的感官總分達(dá)到了最大值為84.2分；當(dāng)食鹽添加量為3%時(shí)面條感官總分值達(dá)到了最大值為82.3分；隨著海藻酸鈉和谷朊粉添加量的增加，面條的感官品質(zhì)特性逐漸增加。

2.2 不同處理對(duì)面條質(zhì)構(gòu)特性的影響

質(zhì)構(gòu)特性是蒸煮面條能否被消費(fèi)者接受的主要評(píng)價(jià)指標(biāo)[22]。質(zhì)構(gòu)剖面分析法模擬人類牙齒咀嚼食物，對(duì)面條進(jìn)行二次壓縮的機(jī)械過(guò)程，該過(guò)程能夠測(cè)定探頭對(duì)試樣的壓力以及其他相關(guān)質(zhì)地參數(shù)。本次試驗(yàn)中分析馬鈴薯面條的硬度、內(nèi)聚力、彈性以及粘性四個(gè)指標(biāo)，從質(zhì)構(gòu)特性方面分析面條的口感。

2.2.1 硬度

圖2 不同處理對(duì)面條硬度影響Fig.2 Effects of different treatments on the hardness of noodles

圖2所示，不同處理對(duì)面條的硬度均有不同程度的改善作用，對(duì)硬度影響順序依次為海藻酸鈉＞醒發(fā)時(shí)間＞食鹽＞谷朊粉。其中，隨著海藻酸鈉和醒發(fā)時(shí)間的增加，面條硬度先增加后降低并逐漸達(dá)到穩(wěn)定趨勢(shì)，當(dāng)海藻酸鈉添加量為 0.1%時(shí)，面條的硬度達(dá)到最大值，為533.56 g，是未添加海藻酸鈉時(shí)的兩倍；當(dāng)醒發(fā)時(shí)間為60 min時(shí)，面條的硬度達(dá)到最大值，此后隨著醒發(fā)時(shí)間的增加，面條的硬度不斷波動(dòng)，但沒(méi)有達(dá)到 60 min的硬度值。隨著食鹽和谷朊粉添加量的增加，面條硬度逐漸增加，但增加趨勢(shì)不顯著，綜合以上4種處理，海藻酸鈉對(duì)面條硬度的影響最為顯著。該研究與Rombouts[19]研究的隨著食鹽濃度的增加，面條硬度逐漸增加的結(jié)果相一致。

2.2.2 內(nèi)聚力

圖3 不同處理對(duì)面條內(nèi)聚力的影響Fig.3 Effects of different treatments on the cohesiveness of noodles

圖3顯示，隨著谷朊粉、海藻酸鈉、食鹽三種改良劑添加量的增加，面條的內(nèi)聚力逐漸增加。隨著醒發(fā)時(shí)間的增加，面條的內(nèi)聚力呈現(xiàn)先增加后降低并趨于平穩(wěn)的趨勢(shì)，說(shuō)明改良劑的添加對(duì)于馬鈴薯面條的勁道起著積極作用。

2.2.3 彈性

圖4 不同處理對(duì)面條彈性的影響Fig.4 Effects of different treatments on the elasticity of noodles

圖4結(jié)果顯示，不同處理對(duì)面條彈性有明顯的改善作用。其中隨著食鹽、海藻酸鈉的添加，面條的彈性基本呈上升趨勢(shì)；谷朊粉和醒發(fā)時(shí)間對(duì)面條彈性的影響呈現(xiàn)波動(dòng)趨勢(shì)，其中谷朊粉添加量為 3%時(shí)，面條的彈性最大，為1.08；當(dāng)醒發(fā)時(shí)間為15 min和90 min時(shí)，面條的彈性處于最大值。Sangpring[7]研究了食鹽添加量分別為 0%、3%和 5%時(shí)，大米面條的延展性隨著食鹽添加量的增加而增加，而抗張強(qiáng)度隨著食鹽添加量的增加而降低。Wu[18]研究發(fā)現(xiàn)，小麥面條最初的彈性系數(shù)和粘性系數(shù)隨著食鹽添加量的增加而增加，面條的彈性隨著食鹽添加量的增加而增大。

2.2.4 粘性

圖5 不同處理對(duì)面條粘性的影響Fig.5 Effects of different treatments on the adhesiveness of noodles

圖5結(jié)果顯示，經(jīng)過(guò)不同處理后，面條的粘性有逐漸下降再上升的趨勢(shì)，說(shuō)明經(jīng)過(guò)適度的處理后，面條的口感變好。其中，食鹽、谷朊粉、海藻酸鈉添加量分別為1%、1%和0.1%時(shí)面條的粘性最好，醒發(fā)時(shí)間為30 min時(shí)，面條的粘性最好。

2.3 不同處理對(duì)面條蒸煮品質(zhì)的影響

2.3.1 蒸煮損失率的影響

圖6 不同處理對(duì)面條蒸煮損失率的影響Fig.6 Effects of different treatments on the cooking lose rate of noodles

面條蒸煮損失率與面條蒸煮過(guò)程中固形物析出程度有關(guān)，是衡量面條蒸煮品質(zhì)的很好指標(biāo)[23]。面條蒸煮過(guò)程中會(huì)有部分干物質(zhì)溶于面湯中而質(zhì)量減少，其溶解數(shù)量的多少常用來(lái)衡量面條的耐煮性。本身的質(zhì)量會(huì)產(chǎn)生一定減少，面粉以及馬鈴薯粉會(huì)在水中有一定量的溶出，為了保證面條的品質(zhì)，對(duì)4種處理方法的蒸煮損失率進(jìn)行了比較分析，結(jié)果如圖6所示。

圖6結(jié)果顯示，不同處理對(duì)面條蒸煮損失率有顯著的改變作用。當(dāng)添加谷朊粉后，面條的蒸煮損失率顯著降低，由未添加谷朊粉時(shí)的14%降低至10.43%，并在之后的添加過(guò)程中趨于穩(wěn)定。隨著食鹽和海藻酸鈉添加量的增加面條蒸煮損失率先降低后增加。隨著醒發(fā)時(shí)間的延長(zhǎng)，在醒發(fā)時(shí)間為15 min時(shí)，面條的蒸煮損失率處于最低水平，為 11.065%，當(dāng)醒發(fā)時(shí)間逐漸延長(zhǎng)，面條的蒸煮損失率逐漸增大。本研究與孫漣漪[24]研究的隨著谷朊粉添加量的增加，面條的蒸煮損失率降低相一致；與 Rombouts[19]和 Sangpring[7]研究的隨著食鹽濃度的增加，面條的蒸煮損失增大的趨勢(shì)相一致。蒸煮損失率增加的原因主要是谷蛋白和食鹽對(duì)蛋白質(zhì)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)和淀粉凝膠特性的影響，同時(shí)食鹽的添加降低了面條中淀粉的包裹結(jié)構(gòu)而導(dǎo)致的。郭祥想[24]研究表明，隨著醒發(fā)時(shí)間的延長(zhǎng)，面條的干物質(zhì)損失率先減小后增大。淀粉面條的蒸煮損失率較大說(shuō)明淀粉具有較大的溶解性和較低的蒸煮耐性，將導(dǎo)致面條具有較粘的質(zhì)構(gòu)特性。

2.3.2 膨潤(rùn)率

膨潤(rùn)率反映面條在經(jīng)過(guò)水煮之后吸水，體積變大的情況，膨潤(rùn)率越大，面條煮過(guò)后的體積就越大，結(jié)果如圖7所示。

圖7 不同處理對(duì)面條膨潤(rùn)率影響Fig.7 Effects of different treatments on the imbibition rate of noodles

圖7結(jié)果顯示，不同處理對(duì)面條膨潤(rùn)率均具有顯著改善作用，大多數(shù)是隨著處理梯度的改變而呈現(xiàn)先增加后降低的趨勢(shì)。當(dāng)醒發(fā)時(shí)間為60 min時(shí)，膨潤(rùn)率處于最大值。從圖7中可以看出添加了谷朊粉的面條膨潤(rùn)率普遍偏高，體積膨脹的最多，添加了海藻酸鈉、食鹽的面條，膨潤(rùn)率大部分低于添加了谷朊粉的面條。四種處理方法中，膨潤(rùn)率始終較低的是延長(zhǎng)醒發(fā)時(shí)間。通過(guò)與無(wú)添加面條的對(duì)比試驗(yàn)，未添加改良劑的面條膨潤(rùn)率在70.5%左右，由此可證四種處理方法的增大確實(shí)能增加面條的膨潤(rùn)率。

3 討論

面條品質(zhì)主要通過(guò)顏色、外觀、質(zhì)地、味道和蒸煮損失率作為基本典型評(píng)價(jià)指標(biāo)；通過(guò)硬度、粘結(jié)性、抗拉程度和感官品質(zhì)作為主要區(qū)分因素[25]。面條品質(zhì)的主要影響因素為面條加工專用粉原料、加工工藝和面粉品質(zhì)改良劑[26]。

谷朊粉具有獨(dú)特的氨基酸組成，吸水后可以形成具有黏彈性網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的特性，并且谷朊粉使面團(tuán)中含-SH的氨基酸增多，導(dǎo)致二硫鍵增多，從而加固了面筋蛋白的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，適量添加，可以改善面條的成型性，增加筋力，減少面條的溶出率，提高面條的膨脹率；但添加量過(guò)多，煮制過(guò)程中蛋白質(zhì)變性，疏水基暴露，使得面條的吸水率降低，反而增加面條的硬度、黏度，降低面條的適口性[25]。

食鹽的添加可以改善面條的風(fēng)味、顏色和質(zhì)構(gòu)特性[1]。適量的添加可以增加面條更飽滿的口感，掩蓋異味以及提高平衡風(fēng)味，改善面條的柔軟性[7]。在本研究條件下，面條的感官評(píng)分值隨著食鹽添加量的增加而先增加至最高點(diǎn)后降低。食鹽的添加也可以強(qiáng)化面筋，適量的鹽在溶液中離解為陰、陽(yáng)離子后，其離子可以結(jié)合氨基酸的極性殘基，從而起到穩(wěn)定蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)、增強(qiáng)筋力和延展性的作用[19]。本研究中隨著食鹽添加量的增加，面條的硬度、彈性、內(nèi)聚力逐漸增加。面條的膨潤(rùn)率先增加后降低并逐漸趨于平穩(wěn)。本研究結(jié)果與Wu等[18]研究的面條隨著加鹽量的增加，硬度、彈性和內(nèi)聚力都顯著提高相一致；與 Ye等[27]研究的隨著食鹽添加量的增加，面條的感官評(píng)分和膨潤(rùn)率先增加后降低，當(dāng)鹽添加量為 3%時(shí)，面條感官品質(zhì)最好，添加量繼續(xù)增加面條的風(fēng)味被破壞，具有相同的變化趨勢(shì)?？赡苁怯捎谶^(guò)量的食鹽使得馬鈴薯淀粉中磷酸基團(tuán)和 NaCl的靜電斥力引起的。也可能是由于 NaCl的添加，使得面條的結(jié)構(gòu)疏松，淀粉損失率增加，使得面條的蒸煮損失增加，殘留在樣品中的固形物降低。另外，隨著 NaCl添加量的增加，面條的彈性隨著增加，可能是由于 NaCl對(duì)蛋白質(zhì)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)有較好的促進(jìn)作用[28]。

海藻酸鈉是面條加工過(guò)程中常見的增稠劑，可以增加面團(tuán)的黏結(jié)能力，提高面條的抗拉性，使面條不易斷條、不易糊湯等[29]。增稠劑能使面筋與淀粉顆粒、淀粉顆粒與淀粉顆粒以及散碎的面筋很好地粘合起來(lái)，形成有序的三維空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，使面條筋力、彈性和韌性增強(qiáng)[30]。本研究中隨著海藻酸鈉的添加，面條的感官評(píng)分逐漸升高，面條的硬度先增加后降低并趨于穩(wěn)定，內(nèi)聚力逐漸增加，彈性逐漸增大，粘性先降低后增加，蒸煮損失率先降低后增加，本研究與Cai[31]和 Lazaridou[32]等研究的殼聚糖對(duì)紅薯面條的硬度、黃原膠對(duì)面條的硬度、咀嚼性，海藻酸鈉對(duì)無(wú)谷蛋白面條的質(zhì)構(gòu)改善結(jié)果相一致。

適當(dāng)?shù)男寻l(fā)時(shí)間有利于淀粉和蛋白質(zhì)的充分吸收水分，從而形成較均勻的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，制作出的面條品質(zhì)較好。但是，過(guò)度的延長(zhǎng)醒發(fā)時(shí)間，面團(tuán)內(nèi)部結(jié)構(gòu)不再變化甚至變得松軟，面團(tuán)內(nèi)部水分向表面遷移，使得損失率增加[33]。本研究中發(fā)現(xiàn)，隨著醒發(fā)時(shí)間的增加，面條的感官評(píng)分先增加后降低，在30 min時(shí)達(dá)到最大值，硬度在 60 min時(shí)達(dá)到最大值，內(nèi)聚力在15 min時(shí)達(dá)到最大值，粘性在30 min時(shí)處于最低值。蒸煮損失率在15 min時(shí)與對(duì)照相比顯著降低，但隨著醒發(fā)時(shí)間的增加，蒸煮損失率增加。該研究與王靈昭[34]等研究的面團(tuán)醒發(fā)過(guò)程中，氫鍵作用、蛋白質(zhì)分子水化作用，蛋白質(zhì)二硫鍵與巰基的相互轉(zhuǎn)化、蛋白質(zhì)的相對(duì)分子量、蛋白質(zhì)分子之間的相互作用具有相同的變化趨勢(shì)。

綜合以上分析，本試驗(yàn)在面條加工原料一致基礎(chǔ)上，品質(zhì)改良劑和面條加工過(guò)程中的醒發(fā)時(shí)間對(duì)面條品質(zhì)具有顯著影響，具體如何改變面條的品質(zhì)機(jī)理有待進(jìn)一步研究。

4 結(jié)論

谷朊粉、海藻酸鈉、食鹽和醒發(fā)時(shí)間均可顯著改善面條的品質(zhì)。其中對(duì)面條感官品質(zhì)影響順序?yàn)樾寻l(fā)時(shí)間＞海藻酸鈉＞谷朊粉＞食鹽，硬度和粘性的影響順序?yàn)楹Ｔ逅徕c＞醒發(fā)時(shí)間＞食鹽＞谷朊粉，內(nèi)聚力和蒸煮損失率的影響順序?yàn)樾寻l(fā)時(shí)間＞食鹽＞谷朊粉＞海藻酸鈉。醒發(fā)時(shí)間和改良劑添加量對(duì)面條品質(zhì)的影響順序有差異，但適度的醒發(fā)時(shí)間和改良劑添加量可以提高面條的品質(zhì)。當(dāng)醒發(fā)時(shí)間為15～60 min時(shí)，可以顯著改善面條的感官品質(zhì)、硬度、粘性及蒸煮損失率；當(dāng)谷朊粉添加量為1%～3%時(shí)，可以顯著改善面條的感官品質(zhì)、硬度、內(nèi)聚力、彈性和蒸煮損失率。由此可見，在適度的醒發(fā)時(shí)間和添加改良劑條件下，可以顯著改善馬鈴薯全粉面條的感官品質(zhì)、質(zhì)構(gòu)特性及蒸煮特性。

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