蕎麥粉添加對混合粉面團流變學特性的影響

侯惠花，劉瑞，孫元琳，于章龍，柴永峰，周素梅

（1.運城學院生命科學系，特色農(nóng)產(chǎn)品加工山西省重點實驗室，山西 運城 044000；2.山西農(nóng)業(yè)大學食品科學與工程學院，山西 晉中 030800；3.山西農(nóng)業(yè)大學棉花研究所，山西 運城 044000；4.中國農(nóng)業(yè)科學院農(nóng)產(chǎn)品加工研究所，北京 100193）

面條是我國傳統(tǒng)主食之一，消費量基數(shù)大，年產(chǎn)量達350萬噸[1]。傳統(tǒng)面條主要是以小麥粉為原料加工而成。隨著人們健康觀念的逐漸更新，雜糧面條在消費者中的認可度逐漸升高。我國雜糧資源相對豐富[2]，雜糧中所含的營養(yǎng)物質(zhì)對人體健康有很大益處[3]。蕎麥營養(yǎng)價值高，有“五谷之王”的美稱[4]，并且具有清熱降火、降血壓、降血脂、抗腫瘤以及抗菌等重要生理功效[5-8]。蕎麥中含有蛋白質(zhì)、脂肪、各種維生素以及微量元素等人體所需要的營養(yǎng)物質(zhì)[9]，是一種健康食品[10]。因蕎麥蛋白質(zhì)中的醇溶性蛋白含量較低，不含有面筋，不能單獨與水揉成面團[11]，需將蕎麥粉與小麥粉混合。小麥粉與蕎麥粉的結(jié)合，很大程度上提高面條營養(yǎng)價值，還滿足人們對健康食品的需求[12]。在日本，蕎麥面十分受歡迎[13]。因此，開發(fā)研究蕎麥面條有廣闊的市場前景和市場價值。

研究面條混合粉的粉質(zhì)和拉伸等參數(shù)可為面條的制作提供可行性理論依據(jù)。目前，關(guān)于測定混合粉流變學特性制作雜糧面條的研究甚少。徐梁等[14]研究蕎麥面條時，基于混合粉粉質(zhì)參數(shù)，得出蕎麥粉添加量為30%時，蕎麥面條有著較好的感官品質(zhì)。張玲等[15]研究細苦蕎粉在面條加工中的應用，使用Mixolab混合實驗儀，根據(jù)剖面圖可得苦蕎粉為10%時，所有指數(shù)都在專用面條剖面圖內(nèi)，所制面條品質(zhì)較好。華燕菲[16]研究小米綠豆面條的制作，結(jié)果表明隨小米粉添加量的增加，吸水率、形成時間以及穩(wěn)定時間等下降，綠豆混合粉的吸水率和穩(wěn)定時間下降，形成時間先降后增，弱化度升高。在符合面條用粉的情況下，混合粉中小米粉的添加量不宜超過50%，混合粉中綠豆粉的添加量不宜超過20%。由此可以看出，混合粉面團的流變學特性的測定，對面條的制作有很大的幫助。

本試驗通過Mixolab混合實驗儀、粉質(zhì)儀以及拉伸儀測定研究混合粉面團的流變學特性，能有效確定適合面條加工的混合粉配比，并且在研究蕎麥粉用量的同時，還能夠得到口感適宜和加工品質(zhì)好的面條，以增加其營養(yǎng)價值，滿足消費者需要。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

蕎麥粉：山西雁門清高食業(yè)有限責任公司；小麥粉：山西農(nóng)業(yè)大學棉花研究所；Mixolab2型混合實驗儀：法國肖邦有限公司；Y38型自動粉質(zhì)儀、Y03型拉伸儀：土耳其YUCEBAS公司。

1.2 試驗方法

1.2.1 混合粉的制備

將蕎麥粉按 0%、10%、20%、30%、40%、50%、60%添加量加入到小麥粉中進行混合，混勻，備用。

1.2.2 面團流變學特性測定

參考GB/T 37511—2019《糧油檢驗小麥粉面團流變學特性測試混合試驗儀法》[17]，略加修改。采用Chopin+實驗協(xié)議，即在揉混和加熱條件下測定全麥粉和面粉的流變學特性的方法[18]，將混合粉加水形成的面團質(zhì)量設為75 g，和面轉(zhuǎn)速為80 r/min，目標扭矩（C1）為（1.10±0.05）Nm，水分基數(shù)為14%濕基。通過105℃干燥恒重法測定出試樣水分和預估吸水率，Mixolab儀器依據(jù)設定的目標C1扭矩，得出需要的測試樣的質(zhì)量，測試總時間為45 min。

1.2.3 混合儀指數(shù)剖面圖分析

通過Mixolab儀器對20個合格的面條專用粉進行測試后，儀器的內(nèi)置軟件會將標準曲線通過吸水率（混合粉吸水的能力）、混合（恒溫過程中混合粉的面團穩(wěn)定性）、面筋+（升溫過程面筋的耐攪拌強度）、黏度（升溫過程黏度的特性）、淀粉酶（淀粉酶降解淀粉的特性）和回生（降溫過程淀粉的特性）6個指數(shù)表示，并根據(jù)這6個指數(shù)的最大值和最小值，創(chuàng)建出目標剖面圖，用于評價不同谷物類面粉的流變學特性。本試驗目標剖面圖以張玲等[15]研究得出的面條專用粉的目標剖面圖為參考，根據(jù)實際測試情況，略加修改得出，目標剖面圖見圖1，其中的兩條閉合曲線之間的區(qū)即為面條專用粉目標指數(shù)區(qū)間。

圖1 面條專用粉的目標剖面圖區(qū)間Fig.1 The target section of special noodle powder

1.2.4 粉質(zhì)參數(shù)測定

參考GB/T 14614—2019《糧油檢驗小麥粉面團流變學特性測試粉質(zhì)儀法》[19]，略加修改。稱取不同蕎麥粉添加量混合粉300g，通過105℃干燥恒重法測定出的試樣水分和預估混合粉吸水率，使得最大稠度在480FU～520FU之間，整個過程面團攪拌速度為63r/min，得出混合粉的吸水率、形成時間、穩(wěn)定時間、弱化度以及評價值等指標，測試總時間20 min。

1.2.5 拉伸參數(shù)測定

參考GB/T 14615—2019《糧油檢驗小麥粉面團流變學特性測試拉伸儀法》[20]，略加修改。先將300 g不同蕎麥粉添加量混合粉與所需蒸餾水在粉質(zhì)儀進行攪混5 min，確保最大稠度在480 FU～520 FU之間，切成150 g左右的面團，按照拉伸儀的操作方法對面團進行45、90 min以及135 min的醒發(fā)，分別進行測試，得出延伸性、能量、阻力以及比例等指標。

1.2.6 數(shù)據(jù)處理

用SPSS 25.0對試驗數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計分析，用Excel 2007進行繪圖。

2 結(jié)果與分析

2.1 混合粉面團流變學特性分析

2.1.1 混合儀測定結(jié)果

蕎麥粉對混合粉面團流變特性的影響見表1。

表1 蕎麥粉對混合粉面團流變特性的影響Table 1 Influence of buckwheat flour on the rheological properties of mixed flour dough

由表1可知，吸水率隨蕎麥粉添加量的增加呈下降趨勢，這是因為混合粉內(nèi)的面筋含量隨著蕎麥粉添加量的增加而減少，吸水率下降速度快，但蕎麥粉添加量增加到一定量時，吸水率下降緩慢。C2值整體呈下降趨勢即弱化度逐漸升高，說明隨著蕎麥粉添加量增加，混合粉的粉質(zhì)特性逐漸變差。蕎麥粉添加量為10%～50%，面團的C5值與純小麥粉面團具有顯著性差異（P＜0.05），面團的最終稠度先減小后增大。隨著蕎麥粉添加量增大，形成時間與穩(wěn)定時間呈波浪式變化，且添加蕎麥粉面團的形成時間與對照具有顯著性差異（P＜0.05）。蕎麥粉添加量為60%的混合粉面團形成時間和穩(wěn)定時間最短，分別為1.02min和3.40min。面條用粉面團的形成時間和穩(wěn)定時間應分別大于3 min和4 min[21-22]，此時形成的面團的耐揉性較好。因此，當蕎麥粉添加量達60%時，面筋強度弱，已不符合面條用粉要求，混合粉的品質(zhì)變差。

由表1可知，（C3-C2）值不具有顯著性差異，這說明隨著蕎麥粉添加量的增加，淀粉的糊化特性整體較好；面團在攪拌過程中，隨著蕎麥粉添加量的增加，淀粉的熱穩(wěn)定性（C3-C4）呈波浪變化趨勢，對照組面團的（C3-C4）值最大，熱穩(wěn)定性最弱，蕎麥粉添加量為60%面團的熱穩(wěn)定性最強；回生值（C5-C4）呈先下降后上升趨勢，蕎麥添加量在0%～20%時，淀粉的回生特性變?nèi)酰w麥粉添加量為30%～60%時，回生值（C5-C4）值變大，這可能是因為隨著蕎麥粉添加量的增加，直鏈淀粉含量也增加，使得回生特性變強。

2.1.2 混合粉指數(shù)剖面圖分析

將不同蕎麥粉添加量的混合粉剖面圖與面條專用粉的目標剖面圖進行對比分析，一般混合粉有3個以上指標落入目標區(qū)域，且包含面筋+指標，則混合粉適宜制作面條[16]。不同蕎麥粉添加量混合粉剖面圖見圖2。

圖2 不同蕎麥粉添加量混合粉剖面圖Fig.2 Profile of different buckwheat flour supplementation of the mixed flour dough

由圖2可知，0%～60%的蕎麥添加量均有3個以上指標在面條專用粉的剖面圖目標區(qū)域內(nèi)，蕎麥粉添加量為0%～50%的面筋指數(shù)都符合面團剖面圖的指數(shù)等級，即蕎麥添加量為10%～50%的混合粉有3個以上指標且包含面筋+指標處于面條專用粉目標剖面圖的目標區(qū)域，說明該條件混合粉適合加工面條。純小麥面粉的混合指數(shù)不在剖面圖范圍內(nèi)，隨著蕎麥粉添加量的增加，混合指數(shù)幾乎都在剖面圖范圍內(nèi)，說明面團的揉混程度增大，蕎麥粉添加量為40%的面團混合指數(shù)增大，說明此時面團在揉混過程中淀粉熱穩(wěn)定性好。蕎麥粉添加量為60%時，面筋+指數(shù)不在剖面圖目標區(qū)域內(nèi)，不符合面條制作的條件?？梢钥闯?，蕎麥粉比例超過50%不宜做面條。

2.2 混合粉粉質(zhì)參數(shù)分析

蕎麥粉對混合粉粉質(zhì)參數(shù)的影響見表2。

表2 蕎麥粉對混合粉粉質(zhì)參數(shù)的影響Table 2 Influence of buckwheat flour on silty parameters of mixed flour

從表2中可以看出，當蕎麥粉添加量為0%～60%時，隨著蕎麥粉添加量的增加，吸水率下降。因為混合粉內(nèi)的面筋含量隨著蕎麥粉添加量的增加而降低，吸水率下降速度快，但蕎麥粉添加量繼續(xù)增加時，吸水率下降速度緩慢。這與表1的吸水率變化一致。

蕎麥粉添加量為10%～60%的混合粉面團形成時間、穩(wěn)定時間和評價值明顯小于純小麥粉面團。蕎麥粉添加量為10%～50%的混合粉面團弱化度大于純小麥粉面團；耐攪拌指數(shù)與純小麥粉面團具有顯著差異性（P＜0.05），說明隨著蕎麥粉添加量的增加，面筋含量變少，弱化度整體增加，面團的粉質(zhì)特性變差，這與Mixolab混合儀測定得出的結(jié)果相近。蕎麥粉添加量為10%～60%時，面團的形成時間和穩(wěn)定時間都低于純小麥粉面團，蕎麥粉添加量50%以上的面團形成時間急劇下降。蕎麥添加量40%的面團穩(wěn)定時間開始上升，添加量60%的面團穩(wěn)定時間高于蕎麥粉添加量為10%～50%。這是因為隨著蕎麥粉添加量的增加，面筋含量減少，所以形成時間和穩(wěn)定時間下降，而當蕎麥粉添加量增加到一定程度后，能夠促進營養(yǎng)物質(zhì)如脂類、維生素以及糖等成分增加，使攪拌機葉片所受阻力增大，因此，面團的穩(wěn)定時間增加，這與文獻[23]報道的結(jié)論一致。

2.3 混合粉拉伸參數(shù)分析

本試驗對蕎麥混合粉面團進行醒發(fā)45、90 min以及135 min的拉伸試驗，分別分析添加量為0%～60%面團醒發(fā)45、90、135 min時的拉伸參數(shù)。蕎麥粉對混合粉拉伸參數(shù)的影響見表3。

表3 蕎麥粉對混合粉拉伸參數(shù)的影響Table 3 Influence of buckwheat flour on tensile parameters of mixed flour

由表3可知，添加量為10%～60%的蕎麥混合粉的延伸性，在混合粉面團醒發(fā)時間分別為45、90、135 min時整體呈下降趨勢。說明隨著蕎麥粉添加量的增加，混合粉中面筋蛋白含量逐漸下降，降低了面團的流散性和面筋網(wǎng)絡的膨脹能力，使得延伸性逐漸減小，這與文獻[24]結(jié)論一致。當蕎麥粉添加量超過50%后，延伸性過低，不利于面條的制作。面團醒發(fā)45 min～135 min時，隨著蕎麥粉添加量的增加，混合粉面團的阻力在蕎麥粉添加量10%～50%時增大。這可能是因為隨著蕎麥粉添加量的增加，面團在醒發(fā)過程中黏度增大，使得拉伸阻力變大。蕎麥添加量為10%～60%時，蕎麥混合粉面團的能量都低于純小麥粉面團。這是因為隨著蕎麥添加量的增加，面筋指數(shù)減少，面團筋力下降；比例是指阻力與延伸性的比值，最大比例是指最大阻力與延伸性的比值，混合粉的比例與最大比例均先減小后增大。由表3可以看出，面團的整體拉伸特性隨著蕎麥比例的增加由好變差，添加量為50%之后拉伸特性劣變較為明顯。

3 結(jié)論

本文對不同蕎麥粉添加量混合粉進行流變學特性研究，通過測定混合粉粉質(zhì)以及拉伸特性等，可知隨著蕎麥粉添加量的增加，混合粉面團的流變學特性會發(fā)生變化，并從中得出適宜制作營養(yǎng)健康面條的混合粉。結(jié)果表明，當蕎麥粉添加量增加時，混合粉面團的吸水率、評價值、延伸性和能量下降，穩(wěn)定時間和形成時間整體小于純小麥粉面團，蕎麥粉添加量為60%時，面筋指數(shù)不在專用面條剖面圖范圍內(nèi)，此時已不符合制作面條的要求，拉伸阻力先增大后減小，比例與最大比例均先減小后增大，混合粉面團的品質(zhì)變差。因此，通過測定和分析混合粉流變學特性數(shù)據(jù)，可得制作面條的蕎麥粉含量不宜超過50%，本研究為蕎麥面條的進一步制作提供理論依據(jù)。