改良劑對(duì)掛面品質(zhì)的影響

郭亞麗，周 娜，程 科，李 操

(國糧武漢科學(xué)研究設(shè)計(jì)院有限公司，湖北 武漢 430079)

掛面作為我國傳統(tǒng)主食之一，具有美味、蒸煮方便和價(jià)格便宜等優(yōu)點(diǎn)，深受消費(fèi)者的喜愛。隨著人們生活水平的提高，消費(fèi)者更看重掛面以及面制品的品質(zhì)和口感，如軟硬適中、彈性較好、有嚼勁等[1]。但在實(shí)際生產(chǎn)時(shí)，由于我國傳統(tǒng)工藝制作出的掛面受到原料小麥粉的限制，掛面容易出現(xiàn)斷條、糊湯、不耐煮等問題，再加上運(yùn)輸過程中的處理不當(dāng)，經(jīng)常導(dǎo)致生掛面折斷，直接影響掛面的銷售。因此需要在掛面的生產(chǎn)加工過程中合理的使用改良劑，以改善掛面品質(zhì)，同時(shí)增加其營養(yǎng)價(jià)值，滿足人們對(duì)掛面品質(zhì)的要求[2-3]。

我們通過研究大豆蛋白粉、木薯變性淀粉及瓜爾豆膠3種改良劑在不同添加量的條件下對(duì)掛面品質(zhì)的改良狀況，獲得最優(yōu)的改良劑復(fù)配方案，為面制品行業(yè)的同仁提供參考。

1 材料與方法

1.1 實(shí)驗(yàn)材料

香滿園優(yōu)質(zhì)特一小麥粉，益海嘉里(鄭州)食品有限公司；大豆蛋白粉，河南萬邦化工科技有限公司；木薯變性淀粉，河南萬邦實(shí)業(yè)有限公司；瓜爾豆膠，河南萬邦化工科技有限公司。

1.2 實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)備

SPI-11和面機(jī)，法國VMI；YP20001電子天平，常州市衡正電子儀器有限公司；GVA-SMIWE全自動(dòng)冷凍冷藏發(fā)酵箱，上海峰焙貿(mào)易有限公司；FKR-240小型面條機(jī)，永康市富康電器有限公司；TA-XT plus物性測試儀，英國Stable Micro Systems公司；MB23水分測定儀，奧豪斯儀器(常州)有限公司；CS-10色差儀，杭州彩譜科技有限公司；101型電熱鼓風(fēng)干燥箱，北京科偉永興儀器有限公司。

1.3 實(shí)驗(yàn)方法

1.3.1掛面的制作及色澤測定

將3種改良劑按照各自不同的添加量分別添加到500 g小麥粉中，然后倒入和面機(jī)中混粉10 min。混粉完后，緩慢往和面機(jī)里加入飲用水(用量為小麥粉的35%)，和面10 min，使之形成不含干粉的松散顆粒狀料坯；取出料坯，轉(zhuǎn)移至不銹鋼和面盆中，用保鮮膜密封，置于溫度為25℃，濕度為80%的醒發(fā)箱中醒面15 min[4]。使用壓面機(jī)在3 mm 壓輥間距處開始?jí)浩掀?，然后將壓輥間距調(diào)至2 mm處反復(fù)壓片3次，最后將面片壓薄至1.5 mm。取15 cm×15 cm的面片，自然干燥后測定干面片色澤，以白度表示。其余1.5 mm面片使用切刀將面帶制成 3 mm寬的生面條，將切好的面條掛在支架上，自然風(fēng)干。

1.3.2生掛面質(zhì)構(gòu)的測定

采用物性測試儀對(duì)生掛面的折斷性能進(jìn)行測定。HDP/3PB的參數(shù)設(shè)定：測前速度為0.8 mm/s，測中速度為0.8 mm/s，測后速度為10 mm/s，形變50%，數(shù)據(jù)采集200，生掛面的長度統(tǒng)一選取為10 cm，每個(gè)樣品測定5次，取平均值。A/SFR的參數(shù)設(shè)定：測前速度為0.5 mm/s，測中速度為2.5 mm/s，測后速度為10.0 mm/s，下壓位移10 mm，觸發(fā)位移1 mm，數(shù)據(jù)采集200。生掛面統(tǒng)一長度選取13 cm，每個(gè)樣品測定5次，取平均值。

1.3.3熟掛面質(zhì)構(gòu)的測定

稱取30 g掛面，放入裝有500 ml沸水的不銹鋼鍋中，在電磁爐上蒸煮到最佳蒸煮時(shí)間，取出用冷水沖洗30 s后用物性測試儀測定。

TPA參數(shù)設(shè)定參考李向陽等[5]，并略作修改。取3根熟掛面并列排放在測試臺(tái)上，每個(gè)樣品測定5次。采用A-LKB/F探頭進(jìn)行測試，參數(shù)設(shè)定為：測前速度為2 mm/s，測中速度為0.8 mm/s，測后速度為0.8 mm/s，形變75%，2次壓縮時(shí)間間隔10 s，觸發(fā)力5 g，數(shù)據(jù)采集200。

1.3.4改良劑單因素試驗(yàn)設(shè)計(jì)

選取大豆蛋白粉、木薯變性淀粉和瓜爾豆膠作為掛面的改良劑。大豆蛋白粉添加量分別設(shè)置為 0、2%、4%、6%、8%、10%；木薯變性淀粉為0、0.4%、0.8%、1.2%、1.6%、2.0%；瓜爾豆膠為0%、0.3%、0.6%、0.9%、1.2%、1.5%。

1.3.5改良劑復(fù)配試驗(yàn)設(shè)計(jì)

根據(jù)大豆蛋白粉、木薯變性淀粉和瓜爾豆膠3種改良劑的單因素試驗(yàn)結(jié)果，設(shè)計(jì)L9(34)的正交實(shí)驗(yàn)，依據(jù)生掛面和熟掛面的質(zhì)構(gòu)特性確定3種改良劑的最佳配比。

1.3.6掛面水分的測定

取3～5 g的掛面，置于MB23水分測定儀中測定掛面水分，記為w。

1.3.7掛面最佳烹煮時(shí)間的測定

取20根長20 cm的掛面放于500 ml煮沸的蒸餾水中，煮沸8 min后開始計(jì)時(shí)，每間隔10 s撈出1根，置于載玻片上，并按壓，觀察面條內(nèi)部白芯變化，白芯剛剛消失的時(shí)間即為面條的最佳蒸煮時(shí)間。

1.3.8掛面吸水率的測定

取20根長度為20 cm的掛面，稱重記為(m1)，置于500 ml煮沸的蒸餾水中煮至最佳蒸煮時(shí)間，撈出掛面，用流動(dòng)水沖淋10 s，瀝水5 min后稱重記為(m2)，計(jì)算干物質(zhì)吸水率。實(shí)驗(yàn)重復(fù)3次，取平均值，計(jì)算公式如下：

1.3.9掛面蒸煮損失率的測定

將剩余的面條湯冷卻至常溫后，轉(zhuǎn)入500 ml的容量瓶中定容，混勻，量取面湯10 ml，倒入已恒重的鋁盒(m3)中，將鋁盒放入105℃烘箱恒重12 h，稱量此時(shí)鋁盒的重量(m4)，計(jì)算干物質(zhì)蒸煮損失率。實(shí)驗(yàn)重復(fù)3次，取平均值[6]，計(jì)算公式如下：

1.3.10數(shù)據(jù)處理與分析

實(shí)驗(yàn)均重復(fù)3次，取平均值，數(shù)據(jù)的方差分析及顯著性檢驗(yàn)使用SPSS 19.0，使用Microsoft Excel 2010和Origin 9.0進(jìn)行數(shù)據(jù)處理分析和繪圖。

2 結(jié)果與分析

2.1 改良劑對(duì)生掛面色澤的影響

亮度是衡量掛面品質(zhì)的一個(gè)重要指標(biāo)，亮白有光澤的掛面會(huì)更受消費(fèi)者的歡迎，也更加符合市場需求。實(shí)驗(yàn)通過使用色差儀觀察不同改良劑以及改良劑的不同比例對(duì)生掛面色澤的影響，包括其L*值，a*值和b*值，利用這三個(gè)值求出白度值：

Y=2.176+0.278L-1.515a-0.07b。

2.1.1大豆蛋白粉添加量對(duì)生掛面色澤的影響

大豆蛋白粉添加量對(duì)生掛面白度影響見圖1。

圖1 大豆蛋白粉添加量對(duì)生掛面白度的影響

由圖1可知，大豆蛋白粉的添加量與掛面的白度值關(guān)系密切。隨著大豆蛋白粉添加量的增加，生掛面的白度呈顯著性的減小(P<0.05)，這是因?yàn)榇蠖沟鞍追鄣奶砑邮股鷴烀嫔珴捎辛溯^為顯著(P<0.05)的增黃，亮度減小。

2.1.2木薯變性淀粉添加量對(duì)生掛面色澤的影響

木薯變性淀粉添加量對(duì)掛面白度影響見圖2。

圖2 木薯變性淀粉添加量對(duì)生掛面白度的影響

由圖2可知，隨著木薯變性淀粉添加量的增加，生掛面的白度呈顯著性的增大。

2.1.3瓜爾豆膠添加量對(duì)生掛面色澤的影響

瓜爾豆膠添加量對(duì)生掛面白度的影響見圖3。

圖3 瓜爾豆膠添加量對(duì)生掛面白度的影響

由圖3可知，隨著瓜爾豆膠添加量的增加，生掛面的白度呈先增大后減小的趨勢，在添加量為0.6%時(shí)白度達(dá)到最高。這說明適當(dāng)添加瓜爾豆膠可以提高生掛面的亮度，但是繼續(xù)添加會(huì)導(dǎo)致生掛面的亮度逐漸降低。

2.2 改良劑對(duì)生掛面折斷性能的影響

在生掛面的折斷試驗(yàn)中，掛面所能承受的橫向壓力表現(xiàn)為掛面的硬度，縱向壓力表現(xiàn)為斷裂強(qiáng)度。

2.2.1大豆蛋白粉對(duì)生掛面折斷性能的影響

大豆蛋白粉對(duì)生掛面折斷性能的影響見圖4。

圖4 大豆蛋白粉添加量對(duì)生掛面折斷性能的影響

從圖4可見，與空白對(duì)照組相比，生掛面的折斷性能均有所增強(qiáng)。大豆蛋白粉添加量在0%～6%時(shí)，隨著添加量的不斷增加，生掛面的硬度和斷裂強(qiáng)度顯著增加(P<0.05)；添加量超過6%后，隨添加量的增加而開始下降。說明適當(dāng)加入大豆蛋白粉能夠增加生掛面的韌性，降低生掛面的折斷率，利于儲(chǔ)藏運(yùn)輸。

2.2.2木薯變性淀粉對(duì)生掛面折斷性能的影響

木薯變性淀粉添加量對(duì)生掛面折斷性能的影響見圖5。

圖5 木薯變性淀粉添加量對(duì)生掛面折斷性能的影響

從圖5可見，與空白對(duì)照組相比，生掛面的折斷性能均有所增強(qiáng)。木薯變性淀粉添加量在0%～1.2%，隨著添加量的不斷增加，生掛面的硬度和斷裂強(qiáng)度顯著增加(P<0.05)，添加量超過1.2%時(shí)，隨添加量的增加而開始下降，說明適量加入木薯變性淀粉可以增大生掛面的抗折斷壓力，但是加入過多反而會(huì)呈下降趨勢。

2.2.3瓜爾豆膠添加量對(duì)生掛面折斷性能的影響

瓜爾豆膠添加量對(duì)生掛面折斷性能的影響見圖6。

圖6 瓜爾豆膠添加量對(duì)生掛面折斷性能的影響

從圖6可見，與空白對(duì)照組相比，生掛面的硬度和斷裂強(qiáng)度隨著瓜爾豆膠添加量而顯著增加(P<0.05)。說明加入瓜爾豆膠可以增大生掛面的抗折斷壓力，但是考慮到成本等問題，適宜添加即可。

2.3 改良劑對(duì)熟掛面質(zhì)構(gòu)的影響

2.3.1大豆蛋白粉添加量對(duì)熟掛面質(zhì)構(gòu)的影響

大豆蛋白粉對(duì)熟掛面質(zhì)構(gòu)的影響見表1。從表1可以看出，與對(duì)照組相比，添加大豆蛋白粉對(duì)熟掛面硬度的影響顯著(P<0.05)，隨著大豆蛋白粉的添加量的增加，硬度呈先增大后減小趨勢，添加量為6%時(shí)分別達(dá)到最大值272.67 g。而彈性無顯著變化，但過量添加會(huì)導(dǎo)致彈性有所降低。一般來說，適當(dāng)添加大豆蛋白無論是對(duì)面團(tuán)還是面制品品質(zhì)都是有利的，添加大豆蛋白粉可以在提高掛面的耐煮性能、咀嚼性和改善口感的同時(shí)還能提高掛面營養(yǎng)價(jià)值，但是當(dāng)添加量過大時(shí)，大豆蛋白質(zhì)會(huì)對(duì)面筋有稀釋作用，從而導(dǎo)致面筋筋力有所下降，掛面品質(zhì)變差。

表1 大豆蛋白粉對(duì)熟掛面質(zhì)構(gòu)的影響

2.3.2木薯變性淀粉添加量對(duì)熟掛面質(zhì)構(gòu)的影響

木薯變性淀粉對(duì)熟掛面質(zhì)構(gòu)的影響見表2。從表2可見，添加木薯變性淀粉改善了熟掛面的品質(zhì)。當(dāng)添加量達(dá)到1.2%時(shí)，熟掛面的硬度和咀嚼性均達(dá)到最大，分別為319.65 g和161.65 g。隨著添加量的增加，彈性有不同程度的增加，但變化差異不顯著(P>0.05)，在添加量為0.8%時(shí)達(dá)到最大，為0.96。表明加入木薯變性淀粉可以顯著提高掛面的硬度和咀嚼性，改善烹煮后熟掛面的彈性。這可能是因?yàn)槟臼碜冃缘矸畚暂^好，適量添加可增強(qiáng)與面筋蛋白形成的致密網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，增大掛面的彈性，但過量添加會(huì)使得面團(tuán)吸收過多水分，從而阻礙面筋的形成，導(dǎo)致硬度和咀嚼性有不同程度的減小，從而影響掛面的品質(zhì)。

表2 木薯變性淀粉對(duì)熟掛面質(zhì)構(gòu)的影響

2.3.3瓜爾豆膠添加量對(duì)熟掛面質(zhì)構(gòu)特性的影響

瓜爾豆膠對(duì)熟掛面質(zhì)構(gòu)的影響見表3。

表3 瓜爾豆膠對(duì)熟掛面質(zhì)構(gòu)的影響

由表3可以看出，瓜爾豆膠的添加能夠顯著改善熟掛面的質(zhì)構(gòu)特性，面條的硬度和咀嚼性有明顯的提升，硬度從空白對(duì)照組的232.11 g，在添加量 0.9%時(shí)最大增加到319.62 g，但在0.9%時(shí)達(dá)到最大值后又有所降低。由于瓜爾豆膠是一種親水膠體，具有很強(qiáng)的增稠能力，可以增強(qiáng)面條內(nèi)部面筋形成的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，還能增加與淀粉之間的黏附力，提高面團(tuán)黏性，使得面筋蛋白與淀粉顆粒的聯(lián)系更加緊密，掛面彈性得到改善，在添加量為1.2%時(shí)，掛面彈性達(dá)到最大0.97。掛面的咀嚼性隨瓜爾豆膠添加量的增加呈先增大后減小趨勢，在添加量為0.9%時(shí)達(dá)到140.50 g，與空白對(duì)照組相比有顯著性的提升。掛面的回復(fù)性在添加了瓜爾膠后也有了較為明顯的提升，在添加量為0.6%時(shí)增大至0.27。說明適當(dāng)添加瓜爾豆膠能夠顯著改善掛面的品質(zhì)，但是過量添加可能會(huì)降低掛面的品質(zhì)。

2.4 改良劑復(fù)配實(shí)驗(yàn)分析

根據(jù)單因素實(shí)驗(yàn)結(jié)果，分別選取大豆蛋白粉添加量4%、6%、8%；木薯變性淀粉添加量0.8%、1.2%、1.6%；瓜爾豆膠添加量0.6%、0.9%、1.2%做正交實(shí)驗(yàn)，以生掛面的硬度和熟掛面的咀嚼性作為評(píng)價(jià)指標(biāo)，設(shè)計(jì)L9(34)的正交試驗(yàn)，確定改良劑的最佳配方，見表4。

表4 正交因素設(shè)計(jì)因素水平表

2.4.1正交實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析

正交設(shè)計(jì)方案及結(jié)果見表5。

由表5可知，大豆蛋白粉、木薯變性淀粉和瓜爾豆膠的添加量對(duì)于生掛面硬度和熟掛面咀嚼性的影響主次因素順序均依次為：大豆蛋白粉(A)>瓜爾豆膠(C)>木薯變性淀粉(B)。對(duì)于生掛面硬度，正交實(shí)驗(yàn)確定的最佳方案為第5號(hào)試驗(yàn)A2B2C3，即大豆蛋白粉添加量為6%、木薯變性淀粉添加量為1.2%、瓜爾豆膠添加量為1.2%；對(duì)于咀嚼性結(jié)果考察可得最佳實(shí)驗(yàn)方案為第6號(hào)試驗(yàn)A2B3C2，即大豆蛋白粉添加量、木薯變性淀粉添加量、瓜爾豆膠添加量分別為6%、1.6%、0.9%。

表5 正交設(shè)計(jì)方案及結(jié)果

2.4.2正交實(shí)驗(yàn)方差分析

硬度方差分析結(jié)果見表6。由表6可知，F(xiàn)0.05(2,2)

表6 硬度方差分析結(jié)果

由正交實(shí)驗(yàn)及方差分析可知，即當(dāng)大豆蛋白粉添加量為6%、木薯變性淀粉添加量為1.2%、瓜爾豆膠添加量為1.2%時(shí)獲得的生掛面的硬度較高，折斷性能較好。

咀嚼性方差結(jié)果分析見表7。

表7 咀嚼性方差結(jié)果分析

根據(jù)正交試驗(yàn)與方差分析結(jié)果可知，各因素對(duì)掛面品質(zhì)影響程度不同，為了改善生掛面的折斷性能和熟掛面咀嚼性的同時(shí)又能降低成本，綜合考慮得到的最佳配方A2B2C2，即大豆蛋白粉為6%、木薯變性淀粉為1.2%、瓜爾豆膠為0.9%。因?yàn)樵摻M合不在正交實(shí)驗(yàn)中，所以選擇此組合方案進(jìn)行多次驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)，驗(yàn)證其綜合水平較優(yōu)于其他試驗(yàn)組，故最優(yōu)方案為A2B2C2。

2.5 改良劑對(duì)掛面蒸煮品質(zhì)的影響

2.5.1改良劑對(duì)掛面蒸煮時(shí)間的影響

改良劑對(duì)掛面蒸煮時(shí)間的影響見圖7。

圖7 改良劑的種類對(duì)掛面蒸煮時(shí)間的影響

由圖7可知，不同改良劑對(duì)掛面蒸煮時(shí)間的影響呈不同程度的增加。與空白試驗(yàn)組相比，使用改良劑復(fù)配后制成的掛面的蒸煮時(shí)間增加程度最大，添加1.2%木薯變性淀粉制成的掛面的蒸煮時(shí)間無明顯差異。

2.5.2改良劑對(duì)掛面吸水率的影響

改良劑對(duì)掛面吸水率的影響見圖8。

圖8 改良劑的種類對(duì)掛面吸水率的影響

由圖8可知，與空白試驗(yàn)組相比，添加了6%的大豆蛋白粉的掛面的干物質(zhì)吸水率有明顯程度的增加，添加1.2%的木薯變性淀粉的干物質(zhì)吸水率增加程度較小，這是因?yàn)?，添加了大豆蛋白粉后，蛋白質(zhì)比淀粉有更強(qiáng)的吸水性。添加了0.9%的瓜爾豆膠與復(fù)配最佳添加量的掛面的干物質(zhì)吸水率呈減小趨勢，因?yàn)楣蠣柲z是一種親水膠體，其形成凝膠狀態(tài)需要與水分充分結(jié)合，故其與小麥粉混合后能對(duì)其他組分產(chǎn)生包裹，從而可能抑制淀粉吸水，導(dǎo)致吸水率降低。

2.5.3改良劑對(duì)掛面蒸煮損失率的影響

改良劑對(duì)掛面蒸煮損失率的影響見圖9。由圖9可知，與空白試驗(yàn)組相比，加入了改良劑后掛面的蒸煮損失率呈減小趨勢，其中添加了6%的大豆蛋白粉掛面的蒸煮損失率明顯降低，添加了0.9%瓜爾豆膠后掛面的蒸煮損失率與空白相比區(qū)別不大。說明大豆蛋白粉可以提高掛面的耐煮性，適當(dāng)添加能夠有效改善掛面的蒸煮品質(zhì)。

圖9 改良劑的種類對(duì)掛面蒸煮損失率的影響

3 結(jié)論

(1)在一定的添加范圍內(nèi)大豆蛋白粉能夠增加掛面營養(yǎng)成分的同時(shí)還能提高掛面的品質(zhì)特征，但添加量過大后掛面的顏色有較明顯的發(fā)黃發(fā)暗，不利于外觀品質(zhì)。當(dāng)大豆蛋白粉添加量為6%時(shí)，能夠綜合提高掛面的品質(zhì)。

(2)木薯變性淀粉添加量為1.2%時(shí)，生掛面折斷性能、熟掛面硬度及咀嚼性都達(dá)到最佳，同時(shí)也能夠提高掛面的色澤，改善外觀品質(zhì)。

(3)瓜爾豆膠在添加量為0.9%時(shí)，對(duì)于熟掛面質(zhì)構(gòu)特性整體改良效果最好，硬度和咀嚼性均達(dá)到最大，且掛面的折斷性能和色澤隨著瓜爾豆膠添加量的增加而不斷改善。

(4)6%大豆蛋白粉、1.2%木薯變性淀粉、0.9%瓜爾豆膠進(jìn)行復(fù)配后制作出的掛面品質(zhì)最好，對(duì)生掛面硬度和熟掛面咀嚼性的影響主次因素順序都依次為：大豆蛋白粉>瓜爾豆膠>木薯變性淀粉。生掛面的折斷性能在此復(fù)配添加量下達(dá)到最佳，掛面咀嚼性也相對(duì)較好；在此最佳復(fù)配添加量下所改善掛面品質(zhì)的效果比每一種改良劑單獨(dú)添加時(shí)更好。

(5)3種最佳添加量的改良劑及復(fù)配最佳配方能夠增加掛面的蒸煮時(shí)間，掛面蒸煮損失均有不同程度的減小。