薏米粒徑和谷朊粉添加量對薏米掛面品質(zhì)的影響

李長鳳，陳光靜，謝佩言，陳紹全，李強，闞建全*

1(西南大學(xué) 食品科學(xué)學(xué)院，重慶,400715) 2(中匈食品科學(xué)合作研究中心，重慶,400715) 3(農(nóng)業(yè)部農(nóng)產(chǎn)品貯藏保鮮質(zhì)量安全風(fēng)險評估實驗室(重慶)，重慶,400715) 4(重慶陳大毛面業(yè)發(fā)展有限公司, 重慶,400715)

掛面作為我國的主食之一，其制作簡單、食用方便、儲存期長，深受廣大消費者喜愛。但使用純小麥粉制作的掛面營養(yǎng)成分單一且不均衡[1]。

薏米(Coixlachryma-jobiL. var. ma-yuen Stapf)又名薏苡仁、藥玉米、六谷米等，為一年生或多年生禾本科植物薏苡的成熟種仁，其營養(yǎng)成分豐富，含有8種人體必須氨基酸[2]。此外，與傳統(tǒng)主糧水稻和小麥相比較，其蛋白質(zhì)、脂肪、谷氨酸、亮氨酸、硫氨基酸和鈣元素含量都相對較高[3]。同時，薏米中還含有多種活性成分如多糖、薏苡素和多酚等，其具有除濕利尿、降血糖血脂、抗衰老、抗腫瘤、提高機體免疫力等功效，為我國傳統(tǒng)的藥食同源食品原料[4-6]。因此，將薏米粉添加到小麥粉中制作薏米面條，可以增加面條的營養(yǎng)附加值，滿足人們對營養(yǎng)的需求。

因此，本試驗擬以小麥面粉和薏米粉為基體，制作薏米掛面。

1 材料與方法

1.1 材料

薏米、高粱、燕麥、蕎麥、綠豆、糙米、玉米，購于重慶市北碚區(qū)天生農(nóng)貿(mào)市場；紅燈籠小麥粉，益海嘉里糧油工業(yè)有限公司；食鹽，重慶市北碚區(qū)永輝超市；谷朊粉，封丘縣華豐粉業(yè)有限公司。

1.2 儀器與設(shè)備

壓面機、和面機，廣州市宏陽鑄造有限公司；切條機，常州克歐克廚具有限公司；Texture Pro CT3質(zhì)構(gòu)儀，美國Brookfield公司；UltraScan PRO型色度計，美國HunterLab公司。

1.3 方法

1.3.1 混合粉的制備

以小麥粉、雜糧粉和谷朊粉三者質(zhì)量和為100計，制作不同比例的混合粉，備用。以純小麥粉為對照組。

1.3.2 干面筋含量的測定

測定方法參照GB/T 5506.3—2008[7]。

1.3.3 掛面的制作

稱取1.5%(質(zhì)量分?jǐn)?shù))的食鹽溶于適量的30 ℃水中，并倒入混合粉中進行和面，和面15 min后，將面團用保鮮膜包裹在室溫下醒發(fā)20 min，然后在間距為4 mm的軋面機處壓片2次，將面塊用保鮮膜再次包裹，醒面30 min。最后將面片逐漸壓薄至1 mm厚，切條，干燥，干燥條件參照SB/T10072—92[8]。

1.3.4 掛面蒸煮品質(zhì)的測定

掛面最佳蒸煮時間、斷條率、蒸煮損失率均參照LS/T3212—2014的測定[9]，吸水率參照MAN等的方法[10]。

1.3.5 掛面色澤測定

參照NIU等的方法[11]進行掛面顏色測定。

1.3.6 掛面流變學(xué)特性的測定

參照LI等的方法[12]。將20根面條放入500 mL的沸水中煮至最佳蒸煮時間，立即用冷水沖涼，瀝干水分，10 min后，取其中3根面條在TPA模式下進行測定。測試前、中、后速度均為0.8 mm/s，壓縮比例為70%，觸發(fā)力為5.0 g，探頭為TA4/1000。測定指標(biāo)為硬度、彈性、黏著性、黏結(jié)性、回復(fù)性。重復(fù)測定5次，去掉最高值和最低值，取其平均值。

1.3.7 掛面的感官評價

稱取50 g樣品放入沸水中，煮至最佳蒸煮時間后立即將面條撈出，用冷水沖淋，以終止面條后熟，然后放入碗中待品嘗。感官評分參照SB/T 10137—93[13]，見表1。評定人員參照GB/T 16291.1—2012《感官分析選拔、培訓(xùn)與管理評價員一般導(dǎo)則》[14]進行選拔，由6名人士組成，評定結(jié)果取平均值。

表1 掛面的感官評定評分標(biāo)準(zhǔn)Table 1 Sensory evaluation standard of noodle

1.3.8 試驗數(shù)據(jù)處理方法

除特殊說明外，所有試驗數(shù)據(jù)均是3次重復(fù)試驗的平均值。采用SPSS 17.0對相關(guān)數(shù)據(jù)進行方差分析，顯著性水平為p<0.05，采用皮爾森相關(guān)系數(shù)雙尾檢驗(Two-tailed)法；采用Excel、Origin 9.0等軟件進行圖表的繪制。

2 結(jié)果與分析

2.1 薏米粒徑對掛面品質(zhì)的影響

2.1.1 薏米粒徑對掛面蒸煮品質(zhì)和感官品質(zhì)的影響

由表2可以看出，當(dāng)添加相同含量的薏米時，隨著薏米粒徑的減小，掛面蒸煮時間變化不明顯，斷條率呈現(xiàn)先下降后上升的趨勢，蒸煮損失呈現(xiàn)增加的趨勢，吸水率呈現(xiàn)下降的趨勢。當(dāng)薏米粒徑大于100目時，制作出的掛面蒸煮損失和吸水率變化不明顯。且添加100目薏米時，掛面的蒸煮損失、吸水率和斷條率均與對照組無顯著性差異。其原因可能是薏米粒徑越大，對面團的內(nèi)部組織破壞越嚴(yán)重，面條空隙越大，內(nèi)部水分遷移增加，導(dǎo)致面條吸水率和斷條率增大[15-16]；粒徑越小，產(chǎn)生的破損淀粉越多，而面條的蒸煮損失與破損淀粉的含量呈顯著正相關(guān)[17]。本文研究結(jié)果與李葉貝等[18]的研究結(jié)果一致。感官評分隨著薏米粒徑減小，呈先升高后下降的趨勢，100目的薏米掛面感官評分顯著高于60目掛面。這可能是顆粒粒徑越大，掛面表觀越粗糙，黏結(jié)性越差[11]。綜合以上實驗數(shù)據(jù)，添加100目薏米，制作出的掛面蒸煮品質(zhì)和感官品質(zhì)最好。

表2 薏米粒徑對掛面蒸煮品質(zhì)和感官品質(zhì)的影響Table 2 Sensory scores and cooking properties of noodles containing different addition particle sizes of adaly

續(xù)表2

薏米添加量(質(zhì)量分?jǐn)?shù))/%顆粒細(xì)度/目蒸煮時間/min蒸煮損失/%吸水率/%蒸煮斷條率/%感官評分30603.67±0b6.46±0.06b191.95±3.65d13.33±2.31c74.3±2.13b803.67±0b6.60±0.07b185.7±6.58cd4±0b80.01±1.72ab1003.61±0.1b7.16±0.06a182.47±3.26bc0±0a83.43±3.37a1203.67±0b7.21±0.03a175.54±1.96ab4±0b80.06±4.26a50603.83±0b6.63±0.08b214.08±2.28c62.67±2.31c57.92±0.53c803.83±0b6.39±0.03c190.55±3.54b6.67±2.31b74.56±2.84b1003.83±0b6.66±0.11b181.90±2.24a0±0a78.4±4.5a1203.83±0b6.59±0.06b174.26±15.07a6.67±2.31b76.27±2.43ab70604±0b6.28±0.12c217.70±2.61c100±0c49.87±3c804±0b5.88±0.08d199.14±11.38b17.33±4.62b71.07±3.46b1004±0b6.45±0.15b183.95±1.58a0±0a77.77±1.25ab1203.94±0b6.69±0.06b181.00±9.79a 2.67±2.31a73.9±1.28b

注：表中同一列同一處理組數(shù)據(jù)相同上標(biāo)字母代表差異性不顯著(p>0.05)，不同上標(biāo)字母代表差異性顯著(p<0.05)，下同；制作10%、30%、50%、70% 的薏米掛面，對應(yīng)谷朊粉添加量分別為2%、6%、10%、14%，下同。

2.1.2 薏米粒徑對掛面色澤的影響

由表3可得，添加相同含量的薏米，隨著薏米粒徑的減小，掛面亮度L*值呈顯著性下降的趨勢，且均小于對照組，b*值和a*值均顯著性升高，且b*值均大于對照組。NIU等[11]研究了不同粒徑的小麥粉對面條色澤的影響，研究結(jié)果表明隨著小麥粉顆粒粒徑的減小，面條亮度L*逐漸減小，這與本文的研究結(jié)果一致。這可能是因為物料在粉碎過程中，其細(xì)胞壁被破壞，促進了多酚氧化酶活性位點的暴露，物料粒徑越小，多酚氧化酶作用的位點越多，與酚底物反應(yīng)產(chǎn)生的黑色素越多，使得掛面色澤越暗[19]。

表3 薏米粒徑對掛面色澤的影響Table 3 Color of noodles containing different additionparticle sizes of adaly

2.1.3 薏米粒徑對掛面質(zhì)構(gòu)品質(zhì)的影響

由表4可知，當(dāng)薏米添加量相同時，隨著薏米顆粒細(xì)度的減小，掛面硬度、彈性均呈現(xiàn)先上升后下降的趨勢，其中100目薏米掛面顯著高于60目薏米掛面；當(dāng)薏米添加量小于30%，回復(fù)性呈現(xiàn)顯著下降的趨勢，當(dāng)薏米添加量大于30%，回復(fù)性無顯著性變化，且100目薏米掛面硬度、彈性、回復(fù)性均與對照組無顯著性差異；黏結(jié)性和黏著性均呈現(xiàn)顯著上升的趨勢；這與CHEN等[20]的研究結(jié)果一致，這是由于薏米粒徑過大，會影響面筋蛋白的形成，使面條的硬度、彈性、黏著性、黏結(jié)性減??；粒徑過小，破損淀粉越多，而破損淀粉能夠吸收更多的水分，導(dǎo)致覆蓋在淀粉表面的面筋形成不充分，使得面條的硬度、彈性、回復(fù)性等降低[21]。因此，薏米過100目篩后制作的掛面質(zhì)構(gòu)品質(zhì)較好。綜合掛面的蒸煮品質(zhì)、感官評分、色澤和質(zhì)構(gòu)特性，以100目薏米制作的掛面綜合品質(zhì)最好。

2.1 谷朊粉添加量對掛面品質(zhì)的影響

2.2.1 谷朊粉添加量對掛面蒸煮品質(zhì)和感官品質(zhì)的影響

由表5可知，當(dāng)薏米添加量一定時，隨著谷朊粉添加量的增加，各處理組的蒸煮時間變化不明顯，蒸煮損失、蒸煮斷條率均呈現(xiàn)顯著下降的趨勢，吸水率呈現(xiàn)顯著增加的趨勢。這主要是因為谷朊粉具有良好的吸水性，其吸水后會形成結(jié)構(gòu)致密的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，將淀粉顆粒包裹其中，從而降低了面條的蒸煮損失，增加了面條的吸水率；同時，谷朊粉是一種具有黏彈性的物質(zhì)，隨著谷朊粉的增加，面條的彈韌性增大，斷條率減少，提高了面條品質(zhì)[22-23]；此外，隨著谷朊粉的增加，薏米含量相同的掛面感官評分總體呈現(xiàn)先升

表4 薏米粒徑對掛面質(zhì)構(gòu)品質(zhì)的影響Table 4 Textural properties of noodles containing different particle sizes of adaly

高后降低的趨勢。谷朊粉添加量過高，面條色澤變的灰暗，咀嚼硬度偏大，使得感官評分下降?？傮w而言，當(dāng)混合粉中添加10%、30%、50%、70%、80%(質(zhì)量分?jǐn)?shù))的薏米粉，分別對應(yīng)添加2%、6%、10%、14%、16%(質(zhì)量分?jǐn)?shù))的谷朊粉時，制作出的掛面其蒸煮品質(zhì)和感官品質(zhì)與對照組接近。

表5 谷朊粉添加量對掛面蒸煮品質(zhì)和感官品質(zhì)的影響Table 5 Effect of wheat gluten on cooking quality and sensory scores of noodles

2.2.2 谷朊粉添加量對掛面色澤的影響

由表6可以看出，隨薏米粉及谷朊粉添加量的增加，掛面的L*值均低于對照組，且呈現(xiàn)顯著下降的趨勢；a*和b*值較對照組有所增加，且呈現(xiàn)顯著增加的趨勢。除薏米本身略帶黃色，還可能是因為高蛋白面條質(zhì)地較為緊密, 反射光較少，導(dǎo)致L*值急劇下降，a*和b*值急劇升高[21]。說明隨著薏米和谷朊粉的添加量增加，掛面亮度變差，越來越偏向黃色。

表6 谷朊粉添加量對掛面色澤的影響Table 6 Effect of wheat gluten on color of noodles

2.2.3 谷朊粉添加量對掛面質(zhì)構(gòu)品質(zhì)的影響

由表7可知，制作10%的薏米掛面，隨著谷朊粉添加量增加，掛面黏結(jié)性無顯著性變化，硬度、黏著性均呈顯著性增加的趨勢，彈性和回復(fù)性均呈先上升后下降的趨勢。谷朊粉添加量為2%(質(zhì)量分?jǐn)?shù))時，掛面的硬度、彈性、回復(fù)性與對照組均無顯著性差異，黏結(jié)性、黏著性均顯著大于對照組。這可能是因為隨著谷朊粉的添加，谷朊粉以分子內(nèi)或分子間形成了結(jié)構(gòu)穩(wěn)定、密實的面筋網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，從而改善了面條的品質(zhì)[24-25]。制作30%、50%、70%、80%(質(zhì)量分?jǐn)?shù))的薏米掛面時，隨著谷朊粉添加量的增加，面條質(zhì)構(gòu)特性的變化趨勢與薏米添加量為10%的面條一致。即分別添加6%、10%、14%、16%(質(zhì)量分?jǐn)?shù))的谷朊粉，對應(yīng)制作30%、50%、70%、80%(質(zhì)量分?jǐn)?shù))的薏米掛面的硬度、彈性、黏結(jié)性、黏著性、回復(fù)性均與對照組差異性不顯著。

表7 谷朊粉添加量對掛面質(zhì)構(gòu)品質(zhì)的影響Table 7 Effect of wheat gluten on texture properties of noodles

由表5、表6、表7可知，為保證薏米掛面品質(zhì)，隨著掛面中薏米粉的添加量增加，谷朊粉的最適添加量也呈現(xiàn)上升的趨勢，即制作10%、30%、50%、70%、80%(質(zhì)量分?jǐn)?shù))薏米掛面時，分別對應(yīng)添加2%、6%、10%、12%、16%(質(zhì)量分?jǐn)?shù))的谷朊粉，面條的綜合品質(zhì)最佳。

2.3 模型建立

大量研究表明[26]，掛面中面筋蛋白的含量是影響其品質(zhì)的主要因素。因此，本文在掛面品質(zhì)最佳的前提下，探討薏米添加量與掛面中干面筋蛋白含量的關(guān)系。由圖1可知，當(dāng)薏米添加量小于50%時，隨著薏米添加量的增加，掛面中干面筋蛋白含量呈顯著性上升；當(dāng)薏米添加量大于50%，隨著薏米添加量的增加，干面筋蛋白含量無顯著性變化。可能是因為，薏米添加量越多，對掛面中面筋蛋白的稀釋越嚴(yán)重[24]。通過二次多項式函數(shù)模型將薏米添加量與掛面中干面筋蛋白含量進行回歸分析，得到擬合方程：

圖1 不同比例薏米掛面中干面筋蛋白含量Fig.1 The content of wheat gluten in noodles containingdifferent amount of adaly

Y=9.695 8+0.034 3X-1.838 8×10-4X2；R2=0.996 8

(1)

式中：Y，掛面中干面筋的含量，%；X，薏米添加量，%。

回歸系數(shù)R2為0.996 8，說明建立的模型能夠很好地擬合薏米添加量和掛面中干面筋含量之間的關(guān)系。

2.4 模型的驗證實驗

本文以添加6%(質(zhì)量分?jǐn)?shù))的谷朊粉，分別制作含30%的苦蕎、玉米、高粱、糙米、綠豆、燕麥等雜糧掛面進行模型的驗證。由表8可得，6種雜糧掛面的蒸煮損失、吸水率、蒸煮斷條率、感官評分與對照組均無顯著性差異；而表9中各種雜糧面條的色差參數(shù)與對照組差異性顯著，這是由于各種雜糧自身色差所引起的，能被人們所接受；表10中 6種掛面的黏結(jié)性、黏著性、回復(fù)性均大于對照組，硬度、彈性均與對照組無顯著性差異。以上結(jié)果表明，添加30%的雜糧，6%的谷朊粉時，制作出的掛面綜合品質(zhì)良好。此時，6種掛面中干面筋蛋白含量實測值與預(yù)測值的相對誤差均小于5%(表11)，表明建立的模型能用于雜糧掛面的制作。

表8 6種雜糧掛面的蒸煮品質(zhì)與感官品質(zhì)Table 8 Sensory scores and cooking properties of six kinds of coarse cereals noodles

表9 6種雜糧掛面的色澤品質(zhì)Table 9 Color of six kinds of coarse cereals noodles

3 結(jié)論

薏米掛面加工工藝優(yōu)化結(jié)果表明，薏米過100目篩，向面粉中添加10%、30%、50%、70%、80%(質(zhì)量分?jǐn)?shù))的薏米，對應(yīng)分別添加2%、6%、10%、14%、16%(質(zhì)量分?jǐn)?shù))的谷朊粉時，制作出的各個比例的薏米掛面綜合品質(zhì)最好。此時，薏米添加量(Y)與混合體系干面筋蛋白含量(X)的回歸分析方程為Y=9.695 8+0.034 3X-1.838 8×10-4X2(R2=0.996 8)。驗證實驗表明，分別制作含30%的高粱、燕麥、蕎麥、綠豆、糙米和玉米雜糧掛面時，其干面筋蛋白含量實測值與預(yù)測值相對誤差均小于5%，且掛面品質(zhì)與對照組均無顯著性差異，表明建立的模型能夠用于雜糧面條的加工。

表10 6種雜糧掛面的質(zhì)構(gòu)品質(zhì)Table 10 Texture properties of six kinds of coarse cereals noodles

表11 6種雜糧掛面中干面筋蛋白含量預(yù)測值與實際值比較Table 11 Comparison of the predicted and observedwheat gluten content in six kinds of coarse cereals noodles

注：相對誤差/%=|(預(yù)測值-實測值)/實測值|×100。