慈姑淀粉添加量對鮮面條品質(zhì)的影響

羅婷婷 戢得蓉 羅妍琛 段麗麗 鄭 靜

(四川旅游學(xué)院食品學(xué)院，四川 成都 610100)

慈姑(SagittariasagittifoliaL)又稱茨菰、白地栗、烏芋等[1]，屬于澤瀉科慈姑屬的直立水生草本植物，其主要食用部分為塊莖。慈姑是一種良好的藥食兩用的原料，具有一定食療作用，有涼血、清熱解暑、消腫解毒、止血、保肝、降血糖、調(diào)脂和免疫刺激等功效[2]。此外慈姑具有顯著的抗氧化、抗腫瘤等作用[3]。慈姑中淀粉含量高，干燥的慈姑球莖淀粉含量高達(dá)54.60%[4-5]，其中約有30%左右的直鏈淀粉[6]，而且慈姑淀粉的黏性行為、熱穩(wěn)定性和機(jī)械穩(wěn)定性良好，適合用作面條加工的原料[7]。

面條為中國傳統(tǒng)主食之一，近年來，向小麥粉中添加雜糧粉制得的新型營養(yǎng)面條越來越受研究者的青睞與重視，目前已有將全谷、蕎麥、鷹嘴豆、馬鈴薯淀粉等雜糧原料添加到面條中的研究報(bào)道[8-10]，但利用慈姑淀粉重組小麥粉制成淀粉面條的研究還未見報(bào)道。試驗(yàn)擬用慈姑淀粉代替部分小麥粉制作慈姑鮮面條，探究慈姑淀粉對鮮面條色澤、蒸煮特性、質(zhì)構(gòu)特性、感官品質(zhì)和揮發(fā)性風(fēng)味成分的影響，以期為慈姑淀粉在鮮面條加工中的應(yīng)用提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

慈姑淀粉：彌勒市竹園鎮(zhèn)蔗林食品廠；

多用途麥芯粉：碳水化合物24%、蛋白質(zhì)20%、脂肪3%，濱州中裕食品有限公司。

1.2 材料與設(shè)備

搖擺式高速萬能粉碎機(jī)：DFY-1000D克型，溫嶺市林大機(jī)械有限公司；

家用智能面條機(jī)：HR2356型，飛利浦公司；

電子天平：GL224l-1SCN型，深圳市林濤儀器有限公司；

質(zhì)構(gòu)儀：TMS-PRO型，美國FTC公司；

電熱鼓風(fēng)干燥箱：101型，北京市永光明醫(yī)療儀器有限公司；

專用磁力加熱攪拌裝置：PC-420D型，美國Supelco公司；

手動萃取頭：75 μm，CAR/PDMS型，美國Supelco公司；

氣相色譜—質(zhì)譜聯(lián)用儀：SQ680型，美國Perkin Elmer公司。

1.3 試驗(yàn)方法

1.3.1 慈姑淀粉預(yù)處理 將慈姑淀粉原料，用粉碎機(jī)進(jìn)行粉碎并過100目篩，備用。

1.3.2 慈姑鮮面條加工

(1) 工藝流程：

原料稱重(麥芯粉、慈姑淀粉)→混勻→和面(加水量35%)→壓面→單螺旋擠壓切條→熟化→成品[11]

(2) 操作要點(diǎn)：按表1的比例稱取麥芯粉和過100目篩的慈姑淀粉，用智能面條機(jī)以和面模式攪拌2 min，加入70 g純凈水繼續(xù)攪拌4 min，轉(zhuǎn)為壓面模式，使用2 mm 孔徑的模具[12]，制備出不同慈姑淀粉添加量(0%，5%，10%，15%，20%，25%，30%)的鮮面條。

表1 慈姑淀粉替代麥芯粉比例

1.3.3 鮮面條水分含量測定 參照GB 5009.3—2016《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn) 食品中水分的測定》中的直接干燥法。

1.3.4 面條色澤測定 參照劉增貴[13]的方法，測定各樣品的L*、a*、b*值。

1.3.5 最佳蒸煮時(shí)間測定 參照LS/T 3212—2014《掛面》中的方法，略作調(diào)整：取15根長度為20 cm的慈姑面條，從135 s時(shí)取樣，每間15 s取出1根面條，確定最佳蒸煮時(shí)間。

1.3.6 熟斷條率測定 參照馬貴燕[14]的方法，略作調(diào)整：取25根長度為20 cm的慈姑面條進(jìn)行測定。

1.3.7 吸水率及蒸煮損失率測定 參照喬明鋒等[15]的方法，略作調(diào)整：取25根長15 cm面條稱重，置于500 mL蒸餾水中煮制270 s，撈出、瀝干后稱重后得出吸水率；將測吸水率的面條，取200 mL面湯倒入恒重的250 mL燒杯中，用電子萬用爐蒸發(fā)出大部分水分，放入105 ℃烘箱內(nèi)烘至恒重得到蒸煮損失率。

1.3.8 質(zhì)構(gòu)分析 參照喬明鋒等[15]的方法，略作調(diào)整：將25根長度為20 cm的慈姑鮮面條，置于沸水中進(jìn)行煮制270 s，撈出后用冷水沖淋1 min，置于濾紙上靜置1 min；選用TA/LKB-切刀探頭，設(shè)定測試參數(shù)形變量50 mm，速度60 mm/min，回復(fù)力0.375 N，高度30 mm。煮制后慈姑鮮面條質(zhì)構(gòu)測試以硬度、彈性、咀嚼性、膠黏性為主要指標(biāo)。

1.3.9 感官評價(jià) 選擇10名食品科學(xué)與工程本科專業(yè)的學(xué)生組成感官鑒評小組然后對慈姑鮮面條進(jìn)行感官評價(jià)，滿分為100分。參照SB/T 10137—93《中華人民共和國行業(yè)標(biāo)準(zhǔn) 面條用小麥粉》制定評分標(biāo)準(zhǔn)如表2所示。

表2 感官評分標(biāo)準(zhǔn)

1.3.10 揮發(fā)性風(fēng)味成分分析

(1) 萃取條件：將面條剁細(xì)，稱取3.0 g樣品置于10 mL 頂空瓶中，加蓋密封，固相微萃取器經(jīng)老化處理后插入頂空瓶，置于40 ℃水浴頂空萃取60 min后，立即插入氣相色譜儀進(jìn)樣口中，在220 ℃下解吸5 min，進(jìn)行GC-MS檢測。

(2) GC條件：進(jìn)樣口溫度220 ℃；色譜柱為DB-Wax (30 mm×0.25 mm×0.25 μm)；升溫程序：初始溫度70 ℃，保持10 min，以2 ℃/min升至100 ℃，保持0 min，以5 ℃/min升至220 ℃，保持5 min。

(3) MS條件：電子電離源，電子能量70 eV，燈絲流量0.20 mA，離子源溫度230 ℃，接口溫度240 ℃，質(zhì)量掃描范圍50.00～450.00(m/z)。

1.4 數(shù)據(jù)處理與分析

所有試驗(yàn)數(shù)據(jù)均進(jìn)行3組及以上平行，運(yùn)用Microsoft Excel 2010進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，顯著性差異分析和相關(guān)性分析使用SPSS 22.0、Origin 8.5統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行評估與處理。

2 結(jié)果與分析

2.1 慈姑淀粉添加量對鮮面條含水量和吸水率的影響

慈姑淀粉添加量對鮮面條含水量和吸水率的影響顯著，結(jié)果見圖1。面條的含水量在慈姑淀粉添加量為0%～15%和20%～30%時(shí)呈上升趨勢，當(dāng)慈姑淀粉添加量為15%時(shí)，面條含水量相對最大，可能是混合粉中蛋白質(zhì)占比逐漸減少，降低了非凍結(jié)水與蛋白質(zhì)表面的親水部位以氫鍵相結(jié)合的機(jī)率，進(jìn)而導(dǎo)致面條的含水量增加[16-17]；當(dāng)慈姑淀粉添加量為20%時(shí)，面條含水量驟降，可能由于混合粉中蛋白質(zhì)占比減小到一定比例，此時(shí)的加水量充分，蛋白質(zhì)和淀粉與水分子緊密結(jié)合，使吸附水增加，蛋白質(zhì)與淀粉充分吸水膨脹，形成致密的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，而后隨慈姑淀粉添加量增加，混合粉中蛋白質(zhì)占比繼續(xù)降低，而加水量不變，水分只能吸附在面筋網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)外面，進(jìn)而導(dǎo)致吸附水更多地向自由水轉(zhuǎn)化，含水量又逐漸上升[18]。由于慈姑淀粉中含大量多糖物質(zhì)和親水性物質(zhì)[19]，添加慈姑淀粉后會影響面條的吸水率，隨慈姑淀粉添加量的增加，慈姑鮮面條的吸水率整體呈上升趨勢；當(dāng)慈姑淀粉添加量為20%時(shí)，面條吸水率驟升，由于面條的吸水率與淀粉結(jié)合水能力密切相關(guān)，此時(shí)慈姑面條的含水量最低，煮制時(shí)水分充分被吸附至面筋網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)表面[20]。面條的含水量在慈姑淀粉添加量為5%及25%時(shí)與普通面條最接近，但從實(shí)際食用品質(zhì)來看，5%慈姑淀粉添加量的面條黏度適宜，咀嚼時(shí)爽口且不粘牙。

圖1 慈姑淀粉添加量對面條含水量和吸水率的影響

2.2 慈姑淀粉添加量對鮮面條蒸煮特性的影響

由圖2可知，普通面條與5%慈姑淀粉添加量的面條斷條率均為0，之后隨著慈姑淀粉添加比例的增加，面條斷條率不斷增大，當(dāng)慈姑淀粉添加量為30%時(shí)面條斷條率最大。由于慈姑淀粉中面筋蛋白含量極少，增加慈姑淀粉用量，會降低混合粉中的面筋蛋白含量不利于面筋網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的形成，從而使得面條韌性減低[21]。因此，隨著慈姑淀粉添加量的增加斷條率上升。

由圖2還可知，慈姑淀粉添加量為5%和20%的面條相比于其他添加量的面條蒸煮損失率相對較低，品質(zhì)較好；而慈姑淀粉添加量為15%時(shí)蒸煮損失率達(dá)到最大，面條糊湯明顯。在0%～15%的慈姑淀粉添加量范圍內(nèi)慈姑淀粉含量較小，混合粉中直鏈淀粉含量占比增大，在煮制過程中使得面筋網(wǎng)絡(luò)更多地暴露在沸水中，面條中的面筋蛋白損失率上升，進(jìn)而導(dǎo)致面條的斷條率升高[22]，在15%添加量時(shí)達(dá)到最大值。添加量為20%時(shí)面條的蒸煮損失率驟然減小，可能與慈姑淀粉高黏性的特征有關(guān)。

圖2 慈姑淀粉添加量對面條斷條率和蒸煮損失率的影響

2.3 慈姑淀粉添加量對鮮面條質(zhì)構(gòu)特性的影響

由表3可知，隨著慈姑淀粉添加量的增加，鮮面條的膠黏性先減小后增大再降低；面條的硬度、咀嚼性與彈性的變化趨勢相似，均呈先增大后減小再增大的趨勢，均在慈姑添加量為5%時(shí)出現(xiàn)第一次拐點(diǎn)，表明添加5%慈姑淀粉可以增加鮮面條的內(nèi)聚力，使得面條的品質(zhì)得到一定的改善，但是當(dāng)慈姑淀粉的添加量超過一定范圍時(shí)，面條的品質(zhì)開始下降。由于慈姑淀粉中不含面筋蛋白，進(jìn)而導(dǎo)致面筋網(wǎng)絡(luò)形成受阻，影響了面筋的強(qiáng)度，對面條的食用口感產(chǎn)生了影響[21]。蒸煮后的面條中淀粉發(fā)生糊化，直鏈淀粉與支鏈淀粉形成一種淀粉網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，使面條具有一定的剛性和完整性，由于慈姑淀粉的添加，混合面粉中的面筋蛋白占比降低，導(dǎo)致面筋蛋白的結(jié)合性能降低，以至于面筋網(wǎng)絡(luò)形成受阻以及面筋的延展性降低，使得面條質(zhì)地變堅(jiān)硬[23]。由表4可知，面條咀嚼性受硬度、膠黏性、彈性3個(gè)因素共同影響，與面條硬度、彈性呈極顯著正相關(guān)性(P≤0.01)，與面條膠黏性呈極顯著負(fù)相關(guān)性(P≤0.01)；面條彈性與面條咀嚼性、硬度呈極顯著正相關(guān)性(P≤0.01)。

表3 慈姑淀粉添加量對慈姑鮮面條品質(zhì)的影響?

表4 慈姑淀粉添加量與鮮面條質(zhì)構(gòu)指標(biāo)間的相關(guān)性分析?

2.4 慈姑淀粉添加量對鮮面條色澤的影響

隨著慈姑淀粉的添加，淀粉含量逐漸增加，蛋白質(zhì)相對含量減少，會使面筋網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)形成受阻，對光的反射造成一定的影響[24]。由表5可知，隨慈姑淀粉添加量的增加，使L*、a*值均較未添加慈姑淀粉的對照組高。其中添加了慈姑淀粉后面條L*值比普通面條高，表明慈姑淀粉的添加有助于提高鮮面條的亮度，使面條的表觀狀態(tài)提高，這是由于L*值與支鏈淀粉含量呈正相關(guān)，與蛋白質(zhì)含量呈負(fù)相關(guān)，添加了慈姑淀粉的混合粉中直鏈淀粉占比增加，蛋白質(zhì)占比減小，使得面筋網(wǎng)絡(luò)形成受阻，面條質(zhì)地緊密程度降低，反射光增加所致；慈姑鮮面條較普通面條的b*值呈下降趨勢，慈姑鮮面條偏向藍(lán)色度增大的方向，這是由于b*值與直連淀粉含量相關(guān)[25]。綜上，隨著慈姑淀粉添加量的增加，慈姑鮮面條的顏色會向亮、紅的趨勢發(fā)展，同時(shí)面條顏色隨慈姑淀粉添加量的增加，會先向黃的趨勢發(fā)展，再逐漸增深?？赡苁怯捎陔S著慈姑淀粉含量增加，混合粉中蛋白質(zhì)占比降低，淀粉占比增加，使得面筋網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)受阻，從而導(dǎo)致制得的面條內(nèi)部結(jié)構(gòu)緊密程度改變，對光的反射產(chǎn)生影響[26]。

表5 慈姑淀粉添加量對慈姑鮮面條色澤的影響?

2.5 慈姑淀粉添加量對鮮面條感官品質(zhì)的影響

由圖3可知，不同添加量的慈姑淀粉制作的鮮面條感官各項(xiàng)指標(biāo)存在較大的差異，面條感官總體評分隨慈姑淀粉添加量的增加，呈先增加后降低的趨勢。感官評分總分的變幅為0.34%～8.70%，平均分為85.86。其中，慈姑淀粉添加量為5%時(shí)，色澤、表觀狀態(tài)、適口性、黏度、光滑性得分最高，添加少量慈姑淀粉一定程度上提升了面條的風(fēng)味與口感，面條吃起來伴有淡淡的甜味，具有適宜慈姑淀粉清香味。但隨著慈姑粉添加比例增加，混合面粉中的蛋白質(zhì)含量降低，面條的表觀狀態(tài)、適口性、光滑性逐漸下降；面條顏色逐漸偏灰但色澤均勻，亮度逐漸增加。由于慈姑淀粉面條黏度逐漸增加，粘牙程度也隨之增加；面條的彈性和筋力會有所下降，韌性逐漸減弱，致使面條的口感逐漸變軟，咬勁變差，最終使得面條的感官評分逐漸下降。綜上，添加適量的慈姑淀粉可有效改善面條的食用品質(zhì)。

圖3 慈姑淀粉添加量對慈姑鮮面條感官的影響

2.6 添加慈姑淀粉對鮮面條揮發(fā)性風(fēng)味成分的影響

利用固相微萃取氣質(zhì)聯(lián)用檢測未添加慈姑淀粉的普通面條和慈姑淀粉添加量為5%的鮮面條的揮發(fā)性風(fēng)味成分物質(zhì)。表6為面條中揮發(fā)性風(fēng)味成分的GC-MS分析結(jié)果。

由表6可知，慈姑淀粉添加量為0%，5%的面條樣品檢測出的風(fēng)味物質(zhì)分別為16，17種，普通面條中醛類含量最高(27.88%)，其次是烴類(8.96%)、酮類(5.25%)、呋喃類(4.06%)等。慈姑淀粉添加量為5%的慈姑鮮面條中烴類含量最高(40.53%)，其次為呋喃類(6.87%)、醇類(1.83%)、酮類(1.16%)等。經(jīng)過數(shù)據(jù)對比可知，普通面條中的揮發(fā)性成分及揮發(fā)性物質(zhì)總相對含量均低于慈姑淀粉添加量為5%的慈姑鮮面條，兩者的香氣物質(zhì)在種類和相對含量上均存在一定的差異，但也存在相似的香氣物質(zhì)。在添加量為5%的慈姑鮮面條中檢測出了普通面條中沒有的正辛烷、壬烷、5，8-二乙基十二烷、α-姜黃烯、氘代丙酮、4，4-二甲基二氫呋喃-2(3H)-酮、2-氟乙醇、2-乙基-2-己烯-1-醇、反式-2-癸烯醇、甲酸甲酯、5，8-二羥基-1，4-萘醌、甲酰肼。其中有具有醇味的2-氟乙醇、具有芳香味的甲酸甲酯；添加量為5%的慈姑鮮面條中含有多種普通面條不含有的烴類、酮類、醇類、酯類，賦予了慈姑鮮面條慈姑的特有清香和風(fēng)味，對慈姑鮮面條的風(fēng)味呈現(xiàn)提供重大的貢獻(xiàn)。

表6 香氣成分對比

由圖4可知，慈姑淀粉添加量為0%普通面條的香氣成分中醛類相對含量為27.88%，說明醛類物質(zhì)是普通面條主要香氣成分。慈姑淀粉添加量為5%的慈姑鮮面條中烴類相對含量為40.53%，說明烴類物質(zhì)是慈姑淀粉添加量為5%的慈姑鮮面條主要香氣成分。兩種樣品均檢測到了一種共有的基本特征風(fēng)味物質(zhì)2-戊基-呋喃，賦予面條具有豆香、果香、泥土、青香及類似蔬菜的香韻。

圖4 不同種類揮發(fā)性物質(zhì)相對含量的變化

3 結(jié)論

由于慈姑淀粉是一種多糖物質(zhì)，不含面筋蛋白，隨著慈姑淀粉添加量逐漸增加，面粉中面筋蛋白含量占比降低，面筋網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的形成受阻，所以慈姑淀粉的特性對高含量的慈姑鮮面條品質(zhì)影響較大，當(dāng)添加適量的慈姑淀粉時(shí)可以改良面條品質(zhì)?？傮w而言，綜合考慮蒸煮特性、色澤、感官評定及質(zhì)構(gòu)特性的研究結(jié)果，確定慈姑淀粉最佳添加量為5%，煮制后的面條不粘黏且具有彈性，口感較佳，相對于普通面條，慈姑淀粉添加量為5%的慈姑鮮面條賦予了其慈姑的特有清香和風(fēng)味，對慈姑鮮面條的風(fēng)味呈現(xiàn)提供重大的貢獻(xiàn)；而慈姑淀粉添加量過高會顯著降低鮮面條品質(zhì)，其具體原因仍需進(jìn)一步研究確定。

目前淀粉面條的研發(fā)深受研究者的青睞，淀粉本身對淀粉面條的生產(chǎn)和最終面條品質(zhì)的構(gòu)建起著重要的作用，可以通過對淀粉進(jìn)行改性來改善淀粉的性質(zhì)，以增強(qiáng)其功能特性，將改性淀粉應(yīng)用于食品制作中，使食品品質(zhì)進(jìn)一步得以提升。