超微綠茶粉對(duì)面條品質(zhì)特性的影響及綠茶面條配方優(yōu)化

蔡茜茜 陳 旭 陳 選 陳夢(mèng)詩(shī) 高學(xué)玲 汪少蕓

(1. 福州大學(xué)生物科學(xué)與工程學(xué)院，福建 福州 350108；2. 安徽農(nóng)業(yè)大學(xué)茶葉生物學(xué)與資源利用國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，安徽 合肥 230036)

綠茶屬于非發(fā)酵茶類，較好地保留了茶鮮葉中的大部分天然物質(zhì)，化學(xué)成分多達(dá)500余種，其中維生素、嘌呤生物堿類、酚類及其衍生物、蛋白質(zhì)、礦物質(zhì)和多糖是其主要的功能性成分[1]。多項(xiàng)研究[2-4]表明，綠茶具有抗氧化、抗菌、抗癌等多種藥理功能。面條是亞洲國(guó)家最重要的傳統(tǒng)主食之一，其生產(chǎn)和食用歷史已有4 000多年[5]。近幾十年來(lái)中國(guó)國(guó)內(nèi)面條的產(chǎn)量激增，但是高端面條發(fā)展緩慢，使得國(guó)內(nèi)面條產(chǎn)業(yè)進(jìn)入高產(chǎn)低質(zhì)的瓶頸階段。綠茶的色澤鮮綠并富含膳食纖維，常被作為食品添加劑用于給食品增色以及改善食品營(yíng)養(yǎng)結(jié)構(gòu)[6]。研究[7]表明，綠茶及綠茶提取物能賦予面條鮮艷的色澤、提高面條的營(yíng)養(yǎng)成分。茶提取物中富含的多酚類物質(zhì)，使得面條具有一定的抗菌、抗氧化性，可延長(zhǎng)面條保質(zhì)期[8]。但綠茶及提取物成本相對(duì)較高，且易發(fā)生氧化而改變茶提取物的色澤和風(fēng)味[6]。超微粉碎技術(shù)作為一項(xiàng)新興技術(shù)，有利于食品資源的充分利用，賦予產(chǎn)品細(xì)膩口感，增強(qiáng)天然植物有效成分(特別是高纖維和高硬度食物)，提高其在動(dòng)物體內(nèi)的吸收和生物利用率[9-10]。以低值綠茶為原料，通過(guò)超微粉碎技術(shù)可保留綠茶全成分[11]，實(shí)現(xiàn)對(duì)綠茶的食用從“飲茶”向“吃茶”轉(zhuǎn)變。目前，已有研究[12-14]將超微綠茶粉添加到面粉中生產(chǎn)綠茶面條，具有良好的色澤與感官品質(zhì)，然而報(bào)道中對(duì)綠茶面條的品質(zhì)評(píng)價(jià)多采用感官評(píng)定，而較缺少超微綠茶粉對(duì)面條咀嚼性、拉斷力等質(zhì)構(gòu)特性影響的綜合分析。研究擬以前期制備的具備強(qiáng)抗氧化活性、高水溶性和分散穩(wěn)定性的超微綠茶粉[11]為原料，探究超微綠茶粉對(duì)面條的質(zhì)構(gòu)特性和色澤風(fēng)味的影響，優(yōu)化超微綠茶面條制備工藝，旨在為低值綠茶的全值化利用和富含功效成分高端面條的研發(fā)提供思路。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

超微綠茶粉：福建雋永天香茶葉有限公司；

中筋面粉：市售；

海藻酸鈉和氯化鈉：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

質(zhì)構(gòu)儀：TA.XT Plus型，英國(guó)Stable Micro Systems公司；

低場(chǎng)核磁共振儀：NMI20-Analyst型，23 MHz，0.56 T，上海紐邁電子科技有限公司；

和面機(jī)：YM-H30型，上海研麥?zhǔn)称窓C(jī)械有限公司。

1.3 試驗(yàn)方法

1.3.1 面條的制作工藝 超微綠茶粉按固液比1∶3 (g/mL)加入水調(diào)和成綠茶膏，取適量面粉、綠茶膏、氯化鈉、海藻酸鈉和蒸餾水放入和面機(jī)中，以190 r/min的轉(zhuǎn)速和面10 min，制成面團(tuán)。將和均勻的面團(tuán)用保鮮膜包裹好，放入自封袋中于室溫下熟化40 min。將熟化后的面團(tuán)于面條機(jī)上分別用1檔(軌距1.2 mm)反復(fù)折疊壓片6次，2檔(軌距1.1 mm)壓片一次，3檔(軌距1.0 mm)壓片一次，4檔(軌距0.9 mm)壓片兩次。壓成0.9 mm面皮，將面皮切成2 mm寬的面條[15]。

1.3.2 超微綠茶粉添加對(duì)面條品質(zhì)的影響 在水、氯化鈉和海藻酸鈉添加量(質(zhì)量分?jǐn)?shù))分別為40%，1%，0.05%基礎(chǔ)上，研究超微綠茶粉添加量(質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別為0%，2%，4%，6%，8%)對(duì)面條品質(zhì)的影響。

1.3.3 面條吸水率測(cè)定 在搪瓷杯中加入約200 mL水，于電磁爐上煮至沸騰，加入15根長(zhǎng)度約20 cm的面條，煮制10 min，測(cè)定面條蒸煮前后的重量，按式(1)計(jì)算面條干物質(zhì)吸水率。

(1)

式中：

W——吸水率，%；

m0——煮前面條的質(zhì)量，g；

m1——煮后面條的質(zhì)量，g；

w0——煮前面條含水量，%。

1.3.4 面條蒸煮損失率測(cè)定 在搪瓷杯中加入約200 mL水，于電磁爐上煮至沸騰，加入15根長(zhǎng)度約20 cm的面條，煮制10 min。撈出面條，面湯在常溫下冷卻后，定容至500 mL。取50 mL面湯于燒杯中，在電爐上加熱，重復(fù)此步驟4次。將燒杯內(nèi)殘留物烘干至恒重，按式(2)計(jì)算面條的干物質(zhì)損失率。

(2)

式中：

L——蒸煮損失率，%；

M——200 mL面湯干重，g；

m0——煮前面條的質(zhì)量，g；

w0——煮前面條含水量，%。

1.3.5 面條質(zhì)構(gòu)特性測(cè)定 將煮熟的面條過(guò)冰水冷卻，瀝干后立即使用質(zhì)構(gòu)儀分別進(jìn)行拉伸、剪切和TPA測(cè)試，拉伸測(cè)試：A/LKB探頭，Tension模式，測(cè)前速率為2 mm/s，測(cè)試速率為1 mm/s，測(cè)試后速率為10 mm/s，距離為100 mm，起始間距為45 mm；剪切測(cè)試：輕型刀片，Measure Force in Compression模式，測(cè)前速率為2 mm/s，測(cè)試速率為0.8 mm/s，測(cè)試后速率為10 mm/s，應(yīng)變?yōu)?0%，觸發(fā)力為5 g；TPA測(cè)試：P50探頭，測(cè)前速率為2 mm/s，測(cè)試速率為0.8 mm/s，測(cè)試后速率為10 mm/s，壓縮率為75%，觸發(fā)力為5 g。

1.3.6 面條感官特性測(cè)定 挑選10名經(jīng)過(guò)培訓(xùn)的品評(píng)員組成感官評(píng)定小組，對(duì)不同組別的面條進(jìn)行感官評(píng)定。采用9點(diǎn)喜好標(biāo)度法對(duì)樣品的生面色澤與熟制面條的色澤、彈性、咀嚼性，風(fēng)味和總體可接受度6項(xiàng)指標(biāo)進(jìn)行打分，結(jié)果取平均值作為該樣品的最終得分。

表1 感官評(píng)定分值表

1.3.7 面條水分分布測(cè)定 稱取2.5 g樣品放入口徑18 mm的核磁管中，并置于NMR探頭中。通過(guò)CPMG序列測(cè)試橫向弛豫時(shí)間T2，掃描參數(shù)：SW為200 kHz，RFD為0.110 ms，TW為1 000.000 ms，RG1為20.0 db，P90為18 μs，P180為36 μs，TD為414 098，DRG1為3，DR為1，NS為8，NECH為2 000。試驗(yàn)取3份平行，每份平行測(cè)3次。

1.3.8 綠茶面條配方的單因素試驗(yàn)

(1) 氯化鈉添加量：固定超微綠茶粉、加水量和海藻酸鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別為4%，40%，0.05%，研究氯化鈉添加量(質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別為0%，1%，2%，3%，4%)對(duì)綠茶面條的質(zhì)構(gòu)測(cè)定指標(biāo)的影響。

(2) 加水量：固定超微綠茶粉、氯化鈉和海藻酸鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別為4%，1%，0.05%，研究加水量(質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別為34%，36%，38%，40%，42%)對(duì)綠茶面條的質(zhì)構(gòu)測(cè)定指標(biāo)的影響。

(3) 海藻酸鈉添加量：固定超微綠茶粉、加水量和氯化鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別為4%，40%，1%，研究海藻酸鈉添加量(質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別為0.05%，0.01%，0.15%，0.20%，0.25%)對(duì)綠茶面條的質(zhì)構(gòu)測(cè)定指標(biāo)的影響。

1.3.9 綠茶面條配方的響應(yīng)面優(yōu)化試驗(yàn) 在單因素試驗(yàn)基礎(chǔ)上，利用Design-Expert 8.0軟件，采用Box-Behnken試驗(yàn)設(shè)計(jì)，以面條咀嚼性為響應(yīng)值對(duì)氯化鈉添加量、海藻酸鈉添加量和加水量進(jìn)行配方優(yōu)化。

1.4 統(tǒng)計(jì)分析

采用SPSS 19.0進(jìn)行方差分析，顯著性檢驗(yàn)方法為Duncan，檢測(cè)限為0.05；采用Design-Expert 8.0進(jìn)行響應(yīng)面試驗(yàn)設(shè)計(jì)和結(jié)果分析。

2 結(jié)果與討論

2.1 超微綠茶粉添加對(duì)面條品質(zhì)的影響

2.1.1 蒸煮特性 由圖1可知，隨著超微綠茶粉添加量的增加，面條吸水率下降，同時(shí)蒸煮損失率上升，在綠茶添加量為4%時(shí)，面條吸水率下降不明顯，與未添加綠茶面條的吸水率相比僅下降了3.5%。繼續(xù)添加超微綠茶粉，面條吸水率大幅度下降。這可能是由于超微綠茶粉中富含纖維素等物質(zhì)，添加超微綠茶粉會(huì)弱化面條中的面筋網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，同時(shí)纖維素也具有較強(qiáng)的吸水能力，因此在綠茶添加量<4%時(shí)，面條吸水率下降不明顯。但隨著綠茶添加量的進(jìn)一步增加，面條中的面筋網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)更加松散，面筋在數(shù)量上被稀釋，造成面條吸水率大量下降。造成面條蒸煮過(guò)程中包裹在面筋網(wǎng)絡(luò)中的淀粉顆粒、綠茶顆粒及其他物質(zhì)更容易暴露并流失。

圖1 超微綠茶粉添加對(duì)面條蒸煮特性的影響Figure 1 The influence of green tea powder on thecooking quality of noodles

2.1.2 質(zhì)構(gòu)特性 由圖2可知，面條的硬度和拉斷力隨超微綠茶粉的添加而上升，黏度、膠著性、咀嚼性和剪切力都隨綠茶粉添加量的增加呈先升后降的趨勢(shì)。這是因?yàn)殡S綠茶粉添加面團(tuán)的流變學(xué)性質(zhì)(形成時(shí)間和穩(wěn)定時(shí)間)會(huì)呈先上升后下降的趨勢(shì)。在綠茶粉添加量<4%時(shí)綠茶面條的黏度、咀嚼性、膠著性隨綠茶添加量增加而增強(qiáng)，因?yàn)榫G茶中含有20%左右的蛋白質(zhì)，其中約80%為谷蛋白，在面團(tuán)攪拌過(guò)程中與面筋蛋白結(jié)合，同時(shí)綠茶中的茶多酚、多糖等成分也能夠與面筋蛋白結(jié)合，增大面筋強(qiáng)度。當(dāng)超微綠茶粉添加量超過(guò)4%后，綠茶與面筋結(jié)合成分達(dá)到飽和，多余的成分反而會(huì)使面筋蛋白被稀釋，致使面筋網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)變得松散。

圖2 超微綠茶粉添加對(duì)面條質(zhì)構(gòu)特性的影響Figure 2 The influence of green tea powder on thetexture profile analysis of noodles

2.1.3 感官特性 超微綠茶粉添加量對(duì)面條感官風(fēng)味的影響結(jié)果如圖3所示。風(fēng)味方面，感官評(píng)定的分?jǐn)?shù)隨綠茶添加量的增加呈先升后降的趨勢(shì)，這是因?yàn)檫m量添加超微綠茶粉可以增加面條中的茶香，改善面條風(fēng)味，當(dāng)綠茶添加量為6%和8%時(shí)面條會(huì)產(chǎn)生苦澀味，不利于風(fēng)味的改善。色澤方面，加入超微綠茶粉后，評(píng)分下降，而且生面的色澤分?jǐn)?shù)下降得比熟面的更為明顯。特別是當(dāng)綠茶添加量達(dá)到8%時(shí)，綠茶面條色澤讓人難以接受。咀嚼性和硬度方面的分?jǐn)?shù)差異不大，其整體趨勢(shì)與質(zhì)構(gòu)分析的結(jié)果相近。此外，在生面的制作過(guò)程中，適當(dāng)添加超微綠茶粉能夠一定程度地改善面條的口感?？傮w可接受程度方面，未添加超微綠茶粉的面條分?jǐn)?shù)最高，添加4%綠茶的面條次之，且二者差異不大。

圖3 綠茶面條的感官評(píng)定Figure 3 Sensory properties of green tea noodles

2.1.4 超微綠茶粉添加對(duì)面條水分分布的影響 T21表示深層結(jié)合水，主要是與面筋蛋白緊密結(jié)合的水；T22表示滯留水，流動(dòng)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；T23表示自由水，流動(dòng)性最強(qiáng)。由圖4可知，加入超微綠茶粉后綠茶中的親水成分與面筋蛋白互相爭(zhēng)奪水分子致使面條中的水分重新分布，隨著綠茶成分的添加，T21先減少后增加，T22先增加后減少，而T21逐漸上升。說(shuō)明在爭(zhēng)奪水分子的過(guò)程中，綠茶粉與面筋蛋白弱化了強(qiáng)結(jié)合水與對(duì)方的結(jié)合能力。因此在綠茶粉添加量為2%時(shí)，T21比重下降，T22比重上升。當(dāng)綠茶粉添加超過(guò)4%后，面筋網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)被破壞，與面筋蛋白結(jié)合的水分一部分被綠茶親水成分結(jié)合T22轉(zhuǎn)化成T21，另一部分轉(zhuǎn)化為自由水，因此T22比重下降，T21與T23升高。

圖4 綠茶添加對(duì)面條水分弛豫時(shí)間T2 影響Figure 4 The influence of green tea powder on the relaxation times T2 of noodles

試驗(yàn)結(jié)果表明添加超微綠茶粉會(huì)提高面條的蒸煮損失率，然而，添加2%～4%的綠茶粉可改善面條的質(zhì)構(gòu)特性和感官特性，且綠茶成分的添加會(huì)促使面條中水分的重新分布。結(jié)合質(zhì)構(gòu)特性與感官特性的試驗(yàn)結(jié)果確定綠茶面條中超微綠茶粉的最佳添加量為4%。

2.2 綠茶面條配方的單因素試驗(yàn)

2.2.1 NaCl添加對(duì)綠茶面條品質(zhì)的影響 由圖5可知，隨著NaCl添加量不斷增大，綠茶面條的硬度、黏度、膠著性、咀嚼性、最大拉斷力和最大剪切力均呈先增大后減小的趨勢(shì)，在NaCl添加量為2%時(shí)測(cè)定結(jié)果最佳。NaCl主要通過(guò)自身的離子強(qiáng)度影響面條中的水分分布，從而影響面條的品質(zhì)。當(dāng)添加適量NaCl時(shí)，NaCl溶液通過(guò)自身的滲透作用，加速面筋網(wǎng)絡(luò)的形成，同時(shí)少量的鹽離子能夠完善面筋網(wǎng)絡(luò)，增大面筋強(qiáng)度，提高面團(tuán)質(zhì)量。當(dāng)NaCl過(guò)量添加時(shí)，NaCl會(huì)阻礙面筋蛋白水化，使面筋蛋白持水力下降，結(jié)構(gòu)松散因此各項(xiàng)指標(biāo)發(fā)生下降。綜上，選取NaCl添加量為1%，2%，3%作為響應(yīng)面試驗(yàn)水平。

圖5 NaCl添加對(duì)面條質(zhì)構(gòu)特性的影響Figure 5 The influence of NaCl on the texture profileanalysis of noodles

2.2.2 加水量對(duì)綠茶面條品質(zhì)的影響 由圖6可以看出，隨著水分添加量不斷增加，綠茶面條硬度、膠著性、咀嚼性、最大拉斷力等均呈先增大后減小的趨勢(shì)，黏度先降低后增加，最大剪切力無(wú)規(guī)則變化。綜合以上指標(biāo)，在加水量為38%時(shí)測(cè)定結(jié)果最佳。綜上，選取加水量為36%，

圖6 加水量對(duì)面條質(zhì)構(gòu)特性的影響Figure 6 The influence of water on the texture profileanalysis of noodles

38%，40%作為響應(yīng)面試驗(yàn)水平。

2.2.3 海藻酸鈉添加對(duì)綠茶面條品質(zhì)的影響 由圖7可以看出，海藻酸鈉對(duì)面條品質(zhì)改善效果顯著。隨著海藻酸鈉添加量不斷增大，綠茶面條各項(xiàng)質(zhì)構(gòu)指標(biāo)均呈先增大后減小的趨勢(shì)，在海藻酸鈉添加量為0.20%時(shí)測(cè)定結(jié)果最佳。這是因?yàn)楹Ｔ逅徕c作為親水膠加入面粉中，增加面團(tuán)吸水率，海藻酸鈉形成三維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，與面筋蛋白結(jié)合強(qiáng)化面筋結(jié)構(gòu)提升面條質(zhì)構(gòu)特性。過(guò)量添加，造成海藻酸鈉與面筋蛋白爭(zhēng)奪水分，形成空間阻礙，在相同的時(shí)間內(nèi)面筋網(wǎng)絡(luò)沒(méi)有完全形成，導(dǎo)致面條質(zhì)構(gòu)特性下降。綜上，選取海藻酸鈉添加量為0.15%，0.20%，0.25%作為響應(yīng)面試驗(yàn)水平。

圖7 海藻酸鈉添加量對(duì)面條質(zhì)構(gòu)特性的影響Figure 7 The influence of sodium alginate on thetexture profile analysis of noodles

2.3 綠茶面條配方的響應(yīng)面優(yōu)化試驗(yàn)

根據(jù)單因素試驗(yàn)結(jié)果確定的氯化鈉添加量、海藻酸鈉添加量和加水量試驗(yàn)水平見(jiàn)表2。為獲得最優(yōu)綠茶面條口感，選擇咀嚼性為響應(yīng)值進(jìn)行配方優(yōu)化。咀嚼性是一個(gè)與食物硬度、黏度等質(zhì)構(gòu)指標(biāo)密切相關(guān)的綜合性指標(biāo)，其直接關(guān)系到食物口感。用Design-Expert 8.0 軟件進(jìn)行試驗(yàn)設(shè)計(jì)，試驗(yàn)設(shè)計(jì)與結(jié)果見(jiàn)表3。對(duì)表中的咀嚼性進(jìn)行多元回歸擬合，以綠茶面條咀嚼性為Y值，得到氯化鈉添加量、海藻酸鈉添加量和加水量的三元二次回歸方程為：

表2 Box-Behnken試驗(yàn)因素水平編碼表

表3 響應(yīng)面優(yōu)化試驗(yàn)結(jié)果

Y=-11.790 7+0.176 5A+9.595 4B+0.583 3C-0.274 0AB-0.000 2AC-0.126 2BC-0.038 8A2-11.143 0B2-7.364 4C2。

(3)

表4 模型回歸方程方差分析?

根據(jù)回歸方程利用Design-Expert 8.0軟件繪制交互項(xiàng)響應(yīng)曲面圖如圖8所示。交互項(xiàng)AB對(duì)咀嚼性的影響隨NaCl、海藻酸鈉的添加先上升后下降，見(jiàn)圖8(a)。交互項(xiàng)BC對(duì)咀嚼性的影響隨海藻酸鈉添加量、加水量的增加先上升后下降，見(jiàn)圖8(b)。從圖8中的等高線形狀可以看出，交互項(xiàng)AB和BC對(duì)咀嚼性的影響極顯著(P<0.01)，而交互項(xiàng)AC響應(yīng)曲面的等高線接近圓形，說(shuō)明該交互項(xiàng)影響不顯著。

圖8 各因素交互作用對(duì)面條咀嚼性的影響Figure 8 The influences of interaction of various factors on chewing of noodles

利用Design-Expert 8.0軟件解模型方程(3)，得咀嚼性最大預(yù)測(cè)值為0.358 7 N，此時(shí)，NaCl添加量1.86%、海藻酸鈉添加量0.19%、加水量37.92%。為方便驗(yàn)證，取各參數(shù)近似值1.9% NaCl添加量、0.2%海藻酸鈉添加量和38.0%加水量，經(jīng)3次平行驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)，得到綠茶面條的咀嚼性平均值為0.359 8 N，與預(yù)測(cè)值相符，說(shuō)明該模型可行。

3 結(jié)論

試驗(yàn)探究了超微綠茶粉對(duì)面條品質(zhì)特性的影響并對(duì)綠茶面條進(jìn)行配方優(yōu)化。研究結(jié)果表明，添加4%的超微綠茶粉可有效提高面條質(zhì)構(gòu)特性，并賦予面條茶香，改善風(fēng)味。以面粉100%為基數(shù)，綠茶面條的最優(yōu)配方為：超微綠茶粉添加量4%、氯化鈉添加量1.9%、海藻酸鈉添加量0.2%、加水量38%，該條件下面條咀嚼性為0.359 8 N，質(zhì)構(gòu)特性和感官風(fēng)味俱佳。后續(xù)可進(jìn)一步根據(jù)超微綠茶粉的高膳食纖維和抗氧化性對(duì)綠茶面條的保健功能進(jìn)行探究，以期為全值化利用綠茶及開(kāi)發(fā)高端面條提供科學(xué)依據(jù)。