蕎麥面條加工工藝及其品質(zhì)提升的研究進(jìn)展

曹汝鴿，郭子聰，王麗娟，仇菊*，朱宏

（1.天津科技大學(xué)食品科學(xué)與工程學(xué)院，天津 300457；2.中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)營(yíng)養(yǎng)與健康系，北京 100083；3.農(nóng)業(yè)農(nóng)村部食物與營(yíng)養(yǎng)發(fā)展研究所，北京 100081）

蕎麥屬廖科蕎麥屬，分為甜蕎和苦蕎2個(gè)食用品種。甜蕎又稱普通蕎麥，在我國(guó)主要分布于北方產(chǎn)區(qū)，包括內(nèi)蒙古、陜西、甘肅、山西、寧夏等?？嗍w主要分布于西南高寒山區(qū)、少數(shù)民族地區(qū)，包括云南、貴州、四川、西藏各省[1]。2種蕎麥富含生物類黃酮、手性肌醇、膳食纖維等多種功能組分，具有控制血糖、降血壓、降血脂、抗氧化等多種健康作用[2]，其中苦蕎的黃酮類功能成分更為突出[3]。隨著心腦血管疾病、糖尿病及其他慢性疾病發(fā)病率在我國(guó)逐年攀升，人們?cè)絹碓疥P(guān)注膳食營(yíng)養(yǎng)對(duì)健康的益處，注重食材的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值。蕎麥具有多種生理功能，是功能型食品的理想原材料[4]。多種多樣的蕎麥?zhǔn)称芬蚕嗬^出現(xiàn)在消費(fèi)者面前，而作為我國(guó)主食的面條也成為蕎麥?zhǔn)称飞钍軞g迎的產(chǎn)品形式之一[5-6]。

蕎麥面條雖然營(yíng)養(yǎng)健康，但是存在蒸煮損失大、面條易斷、口感不筋道、易黏牙等缺陷[7]，因此，許多研究開始關(guān)注影響蕎麥面條品質(zhì)的因素，并不斷嘗試改善其品質(zhì)。面條是我國(guó)重要的傳統(tǒng)主食之一，面條食用品質(zhì)評(píng)價(jià)通常包括顏色、質(zhì)地、味道等感官品質(zhì)，另外煮制損失、面條的硬度、黏聚性、拉抻強(qiáng)度等理化指標(biāo)也是評(píng)價(jià)面條品質(zhì)優(yōu)劣的重要依據(jù)。蕎麥面條具有獨(dú)特的風(fēng)味和原料特性，因此研究加工方式對(duì)其品質(zhì)的影響變得至關(guān)重要[8]。本文對(duì)影響蕎麥面條品質(zhì)的具體因素以及現(xiàn)有生產(chǎn)工藝及其品質(zhì)提升方法的相關(guān)研究進(jìn)展進(jìn)行綜述，提出蕎麥面條品質(zhì)改良的建議，以期為蕎麥面條的開發(fā)和利用提供思路。

1 工藝制備對(duì)蕎麥面條品質(zhì)的影響

1.1 傳統(tǒng)壓延工藝制備的蕎麥掛面

蕎麥粉不含面筋蛋白無法直接形成面團(tuán)，因此通過傳統(tǒng)壓延工藝生產(chǎn)的蕎麥掛面是以小麥粉為主料，再配以蕎麥等其他輔料，經(jīng)過和面、壓片、切條、懸掛干燥等工序加工而成的產(chǎn)品。這種工藝依賴于小麥中的面筋蛋白促使面條成型，需要避免蕎麥等雜糧中的淀粉顆粒干擾面筋蛋白形成支撐面條的骨架結(jié)構(gòu)[8-9]，因此，雜糧的添加量很有限，一般超過30%就會(huì)破壞小麥面筋形成的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，進(jìn)而影響掛面品質(zhì)。Jia等[9]研究發(fā)現(xiàn)，向小麥粉中添加苦蕎粉制得的掛面，可以明顯增加黃酮含量并降低淀粉消化率，但隨著苦蕎粉占比的增多，面條的質(zhì)地變得松散、味道發(fā)苦，當(dāng)苦蕎粉添加量達(dá)到30%時(shí)，斷條率和煮制損失率就會(huì)出現(xiàn)明顯上升。這是由于蕎麥淀粉顆粒增多，導(dǎo)致小麥中面筋蛋白濃度被稀釋，附著在蛋白質(zhì)骨架上的淀粉顆粒增多，促使面團(tuán)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)被破壞，進(jìn)而使面條品質(zhì)下降[8-9]。

通過傳統(tǒng)壓延工藝制備出的蕎麥掛面盡管口感比較接近小麥掛面，但受限于蕎麥添加量，不能充分發(fā)揮其營(yíng)養(yǎng)價(jià)值和健康功效。因此，人們開始嘗試采用各種方法提高掛面中蕎麥的添加量。最常用的是在原料中加入適量的食品添加劑，例如，谷朊粉的添加可以增強(qiáng)面筋蛋白網(wǎng)絡(luò)的穩(wěn)定性，改善蕎麥等無面筋蛋白雜糧面條的斷條、不成型等問題。食用膠也可以通過增強(qiáng)蛋白質(zhì)或淀粉凝膠特性來改善蕎麥面條的品質(zhì)。李林靜等[10]在添加谷朊粉、瓜爾豆膠等添加劑后，苦蕎面條中苦蕎粉的添加量可以達(dá)到40%～50%。郭曉娜等[11]在添加高達(dá)15%谷朊粉的條件下，蕎麥面條中蕎麥粉的添加量可超過50%。目前，市面上蕎麥粉添加量最高的掛面可以達(dá)到70%，很多廠家都推出了高蕎麥含量的掛面或半干面。但即使添加了谷朊粉和食用膠，蕎麥的添加量也是有限的，仍然會(huì)影響依賴于面筋蛋白成型的蕎麥面條的品質(zhì)。

1.2 擠壓工藝制備的全蕎麥面條

擠壓加工技術(shù)是生產(chǎn)雜糧、雜豆等無面筋蛋白面條的理想加工方式。因?yàn)閿D壓加工技術(shù)通過高溫、高壓、剪切力、摩擦力等過程，使得淀粉顆粒部分崩解，淀粉分子結(jié)構(gòu)重排、重新交聯(lián)，形成膠束，即形成了以淀粉網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)為支撐骨架的面條[12]，所以這種淀粉代替面筋蛋白的加工方式非常適用于淀粉基面條或粉條的生產(chǎn)，能夠?qū)崿F(xiàn)全雜糧面條的制備。其實(shí)這一技術(shù)早已用于以無面筋蛋白的玉米為原料的意大利面的生產(chǎn)[7]，近年來也在蕎麥面條制備上得以應(yīng)用[6]。全苦蕎面條可以采用雙螺旋或單螺旋擠壓機(jī)制備，過程中針對(duì)不同原料屬性，通過進(jìn)料速度及螺桿轉(zhuǎn)速等機(jī)械處理方式調(diào)控原料的物理特性，再通過調(diào)節(jié)溫度、水分等控制淀粉糊化程度，進(jìn)而獲得理想品質(zhì)的蕎麥面條。擠壓加工技術(shù)成功解決了蕎麥面條因缺乏面筋蛋白而導(dǎo)致的易斷條、易糊湯等問題。郭興國(guó)等[13]研制出通過擠壓加工制備全苦蕎面條的方法，在合適的擠壓參數(shù)條件下加工制得的苦蕎面條具有穩(wěn)定的面條質(zhì)構(gòu)、良好的煮制品質(zhì)以及更高的抗性淀粉含量和調(diào)控餐后血糖的作用。在胡耀輝等[14]擠壓制備全蕎麥鮮面的技術(shù)中，擠壓加工分成了三段式：一段螺桿擠壓、冷卻；二段螺桿擠壓熟制、冷卻；三段螺桿擠壓，為雜糧加工提供了新途徑。擠壓加工技術(shù)能夠制備100%全雜糧面條，并且可以在提高其健康功效價(jià)值的同時(shí)，獲得良好的口感、煮制品質(zhì)，為注重健康或具有特定營(yíng)養(yǎng)需求的消費(fèi)者提供了理想的主食選擇。擠壓工藝對(duì)蕎麥面中蕎麥粉添加量和品質(zhì)影響如表1所示。

表1 擠壓工藝對(duì)蕎麥面條中蕎麥粉添加量和品質(zhì)影響Table 1 Effects of extrusion on the flour addition and noodle quality of buckwheat

續(xù)表1 擠壓工藝對(duì)蕎麥面條中蕎麥粉添加量和品質(zhì)影響Continue table 1 Effects of extrusion on the flour addition and noodle quality of buckwheat

2 原料特性對(duì)蕎麥面條品質(zhì)的影響

2.1 對(duì)蕎麥營(yíng)養(yǎng)成分的影響

面筋蛋白是傳統(tǒng)面條、掛面制作的關(guān)鍵。小麥中的麥谷蛋白和麥醇溶蛋白吸水后能形成具有網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的濕面筋，使小麥面團(tuán)具有獨(dú)特的黏度和彈性特征[16]。小麥蛋白中面筋蛋白占比為75%～85%[16]，是面條拉伸、延展、不易斷條的基礎(chǔ)[17]。與小麥蛋白不同的是，蕎麥蛋白主要由清蛋白和球蛋白組成，含量占50%～70%[18]，醇溶蛋白、谷蛋白占比很低，因此，無法形成面筋蛋白特有的穩(wěn)定網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，即面團(tuán)不易成型、面條不具有拉伸和延展特性。蕎麥蛋白特性不利于面團(tuán)及面條的成型，而且其富含的淀粉還可能干擾面筋蛋白結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性[9]。這就導(dǎo)致在以小麥粉為主的掛面生產(chǎn)過程中，蕎麥的添加量很有限。

在傳統(tǒng)壓延工藝制備面條的過程中，面筋蛋白和淀粉在面團(tuán)中分別扮演著骨架和填充物的角色[19]。而擠壓工藝則主要是利用淀粉凝膠特性，促使面條成型，因此，對(duì)于缺乏面筋蛋白的蕎麥，擠壓工藝更適合制備高含量蕎麥或純蕎麥的面條，能夠更充分地發(fā)揮蕎麥的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值。淀粉形成凝膠依賴于淀粉糊化與回生，即在一定溫度和壓力下，淀粉顆粒迅速膨脹，固有結(jié)構(gòu)完全被破壞，直鏈淀粉浸出，冷卻后產(chǎn)生具有彈性的三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)[20]。淀粉糊化后形成的凝膠結(jié)構(gòu)可以代替面筋蛋白以支撐蕎麥面條的成型[7]。蕎麥中淀粉含量高達(dá)干重的70%，其中含有20%～40%的直鏈淀粉[21]。直鏈淀粉比支鏈淀粉更利于糊化淀粉的凝膠化[9]，使得擠壓制備面條的煮制損失較低，具有更好的質(zhì)構(gòu)特性[22]。同時(shí)，直鏈淀粉比例越高，淀粉相對(duì)結(jié)晶度越低，淀粉糊化后越容易回生，使凝膠結(jié)構(gòu)硬度增強(qiáng)[23]。淀粉凝膠硬度還與抗性淀粉含量有關(guān)。不同檢測(cè)方法獲得不同蕎麥（包括苦蕎）品種的抗性淀粉含量差異較大，據(jù)報(bào)道含量范圍為1.75%～34.64%[24-29]。抗性淀粉含量與直鏈淀粉含量、凝膠硬度呈正相關(guān)[21]。

蕎麥籽粒的膳食纖維主要集中于麩皮[30]。脫殼后蕎麥籽粒中含有約2.9%的不溶性膳食纖維和約2.4%的可溶性膳食纖維[31]，而蕎麥麩皮中含有至少16%的膳食纖維，其中約75%為可溶性膳食纖維[32]?？嗍w麩皮的膳食纖維含量更高，可以高達(dá)24.76%[33]。可溶性膳食纖維能夠促進(jìn)膽汁酸吸附、降低膽固醇水平，具有控制餐后血糖，預(yù)防肥胖、結(jié)腸癌等功效[33-34]，因此，其在膳食結(jié)構(gòu)中越來越受到重視，蕎麥等雜糧的麩皮也開始應(yīng)用于各種食品加工中。然而，蕎麥麩皮的添加會(huì)干擾蛋白或淀粉形成網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，阻礙面條成型。擠壓制備的蕎麥面條成型依賴于糊化淀粉黏聚形成凝膠，而膳食纖維不僅會(huì)與淀粉爭(zhēng)奪水分，其自身疏松多孔的結(jié)構(gòu)還會(huì)干擾淀粉粘連和糊化，使得凝膠結(jié)構(gòu)變得不夠緊密[34]。擠壓加工麥麩時(shí)由于膳食纖維的存在，結(jié)構(gòu)變得疏松多孔，吸水率升高，進(jìn)而動(dòng)態(tài)黏度降低[35]。因此，蕎麥麩皮不利于擠壓蕎麥面條的制備，容易導(dǎo)致面條成條性差、煮制易斷條等問題。如何利用蕎麥麩皮的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值，同時(shí)不影響面條煮制品質(zhì)，仍需探索。

蕎麥也是多酚類物質(zhì)的良好來源，具有抗氧化、抗炎癥、抗疲勞和提升免疫力等多種生理功能[2]。其中，生物類黃酮被公認(rèn)為蕎麥中最具代表性的生物活性物質(zhì)，是蕎麥健康功效的特征功能因子，特別是苦蕎中的蘆丁和槲皮素?？嗍w中總黃酮類含量為2.19%～4.02%，大部分來源于麩皮，其中蘆丁和槲皮素2種化合物的含量占總黃酮的80%～90%，蘆丁含量更高[36]。研究表明，黃酮類物質(zhì)可以改變淀粉糊化、回生等理化性質(zhì)，但影響因素眾多[37]。研究表明[38]，苦蕎中的蘆丁和槲皮素可以減少苦蕎淀粉糊化過程中直鏈淀粉浸出，降低淀粉的溶脹能力，抑制淀粉回生，并改變凝膠的強(qiáng)度和結(jié)構(gòu)，這些變化與其濃度密切相關(guān)。同時(shí)，由于蘆丁二糖基團(tuán)（蘆丁糖）形成了空間位阻，導(dǎo)致蘆丁與淀粉通過非共價(jià)鍵結(jié)合的位點(diǎn)與槲皮素不同，因而蘆丁比槲皮素能更好地促進(jìn)淀粉顆粒聚集和保持淀粉凝膠的完整性。此外，全蕎麥面條抗性淀粉的健康作用也是評(píng)價(jià)其加工特性及營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)的重要指標(biāo)，降低淀粉消化率是很多學(xué)者正在研究的熱點(diǎn)。研究發(fā)現(xiàn)，蘆丁和槲皮素既可以與苦蕎淀粉分子結(jié)合來限制淀粉消化，也可以通過游離形式包埋于淀粉基質(zhì)中抑制消化酶活性，從而降低淀粉消化速率。其中，結(jié)合形式的蘆丁和槲皮素展現(xiàn)出相似的抗消化特性，而游離形式的槲皮素抑制淀粉消化的作用比蘆丁更強(qiáng)，這是由于二者與α-葡糖苷酶及α-淀粉酶的結(jié)合位點(diǎn)均不同，槲皮素單元是抑制活性的主要結(jié)構(gòu)，而蘆丁中的糖苷結(jié)構(gòu)與酶互作引起了空間位阻，進(jìn)而限制了槲皮素單元的抑制作用[39]。

2.2 對(duì)蕎麥粉質(zhì)特性的影響

蕎麥可食用部分是由蕎麥全籽粒去殼處理后所得，去殼籽粒的應(yīng)用及詳細(xì)工藝步驟如圖1所示。

圖1 蕎麥?zhǔn)称分苽涔に嘑ig.1 Preparation process of buckwheat food

蕎麥面條由蕎麥粉制得，因此蕎麥粉質(zhì)特性是面條品質(zhì)的重要影響因素。當(dāng)粉體顆粒細(xì)膩、粒度分布均勻時(shí)可以有效改善面條的質(zhì)地和口感。微粉化處理是獲得較細(xì)蕎麥粉體顆粒的理想方式，可以降低相對(duì)結(jié)晶度、改變淀粉顆粒的聚集方式，使得淀粉吸水率和膨脹度顯著提高[40]。值得注意的是，更小的粉體粒度利于提升蕎麥面條口感，但也會(huì)提高淀粉消化率[41]。研究表明，采用以中等粒徑（100 μm～140 μm）為主的大米粉制備出的小麥基無麩質(zhì)大米面條表現(xiàn)出最大的延展性和最低的烹飪損失[42]。

蕎麥制粉是將蕎麥粒從外到內(nèi)逐層碾磨，再經(jīng)風(fēng)選篩分而得。由圖1可知，蕎麥全粒經(jīng)脫殼后得到蕎麥?zhǔn)莨ㄋ榱＃?，再?jīng)碾磨逐層磨出蕎麥麩皮粉（含胚乳、糊粉層）和芯粉（主要是胚乳部位）[43]。麩皮粉和芯粉按照在籽粒中的占比混合成蕎麥全粉[44]。蕎麥粉的制粉方式有干磨和濕磨兩種方法。目前，工業(yè)化常用的碾磨設(shè)備有石磨磨粉機(jī)、對(duì)輥粉碎機(jī)、氣流對(duì)沖粉碎機(jī)等。其中，石磨磨粉機(jī)傳承了古法制備原理，經(jīng)過現(xiàn)代化機(jī)械技術(shù)改良，可以保留更多胚芽和麩皮[45]。對(duì)輥粉碎機(jī)是目前應(yīng)用最為廣泛的蕎麥制粉方式，具有能耗較低、制得的蕎麥粉粒徑分布均勻等優(yōu)點(diǎn)，但不適用于纖維含量高的谷物[46]。氣流對(duì)沖粉碎機(jī)配合空氣篩分，制得的蕎麥粉體顆粒更細(xì)，且可以整籽粒碾磨，因此較適用于麩皮的碾磨[43]。濕磨可以減小蕎麥粉的粒徑，使粒徑分布更均勻，而且能夠減少干磨法對(duì)淀粉的機(jī)械損傷，使得淀粉顆粒更加完整，但卻可能帶來蕎麥中酚類物質(zhì)的流失[41]。

粒徑分布一方面受淀粉組成的影響，淀粉中直鏈淀粉比例越高，磨粉過程中破損淀粉導(dǎo)致的粒徑分布不均勻現(xiàn)象就越明顯，因?yàn)橹辨湹矸郾戎ф湹矸鄹菀资艿綑C(jī)械損傷[21]。同時(shí)，直鏈淀粉易與脂質(zhì)形成包合物，可以增強(qiáng)淀粉顆粒結(jié)構(gòu)的牢固性，進(jìn)而限制淀粉的膨脹和浸出[21]。另一方面，粒徑分布也受到制粉方式、機(jī)械力大小的影響。不同制粉方式對(duì)淀粉的損傷程度不同，因此，粒度分布和破損淀粉導(dǎo)致的淀粉內(nèi)部結(jié)構(gòu)變化也存在較大差異[43]。破損淀粉是制粉過程中淀粉顆粒因受到機(jī)械外力而導(dǎo)致的原有排列方式和內(nèi)部結(jié)構(gòu)被破壞，是一個(gè)非常重要的面粉質(zhì)量指標(biāo)[40]。破損淀粉可以增加面粉的吸水率、膨脹力及對(duì)α-淀粉酶的敏感程度，致使淀粉容易水解成還原糖。這一特性對(duì)擠壓制備面條時(shí)控制淀粉糊化度至關(guān)重要。這是由于破損淀粉會(huì)暴露更多羥基結(jié)構(gòu)，與水分子結(jié)合能力增強(qiáng)，在淀粉糊化過程中，淀粉之間的黏聚力增強(qiáng)[41]。隨著破損淀粉含量增加，相對(duì)結(jié)晶度逐漸下降，大米粉的水合能力增強(qiáng)，使無麩質(zhì)大米面條具有較高的黏性及延展性[42-43]。但當(dāng)磨粉機(jī)械力對(duì)淀粉損傷過大時(shí)，反而會(huì)使淀粉的膨脹能力減弱、糊化溫度增加[36]。這是由于破損淀粉過多的聚集會(huì)限制淀粉顆粒膨脹，導(dǎo)致糊化過程所需熱能升高，即不利于糊化。而且，過多的破損淀粉會(huì)增加煮制損失，有研究表明，破損淀粉會(huì)增加餃子皮的煮制損失[47]。蕎麥面條品質(zhì)的其他影響因素見表2。

表2 蕎麥面條品質(zhì)影響因素Table 2 Factors influencing the quality of buckwheat noodles

續(xù)表2 蕎麥面條品質(zhì)影響因素Continue table 2 Factors influencing the quality of buckwheat noodles

3 改善蕎麥面條品質(zhì)的方法

3.1 食品添加劑

為了使面條更加筋道，面團(tuán)中常加入食用堿來增強(qiáng)面團(tuán)的柔韌性，比較常見的有碳酸鈉、氫氧化鈉或碳酸鉀[48]。在小麥粉中加入食用堿后，可以增加面團(tuán)吸水性，增強(qiáng)面條拉伸性能，這是由于堿使面筋蛋白形成的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)致密均勻，淀粉顆粒被這種網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)包裹得更加緊實(shí)，淀粉顆粒膨脹度增加、黏度增大[49]。食用堿通過促進(jìn)面團(tuán)中的游離巰基轉(zhuǎn)換為二硫鍵，增加面團(tuán)中的氫鍵，減少疏水性相互作用，使小麥谷蛋白的聚集體含量增加，進(jìn)而改變蛋白網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)[17]。在以小麥為主料，添加一定量蕎麥制成的傳統(tǒng)面食中，堿都能發(fā)揮如上所述的作用。例如，在小麥基蕎麥面條制備過程中，加入碳酸氫鈉或碳酸鈉，同樣可以增強(qiáng)面筋蛋白質(zhì)聚集能力，增強(qiáng)蕎麥面條拉伸特性。同樣，在蕎麥饅頭制作時(shí)，添加堿可以提高蕎麥饅頭的韌性和硬度[50]。已有研究證實(shí)，堿可以誘導(dǎo)蕎麥粉中蛋白質(zhì)聚集，形成緊密穩(wěn)定的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，并且保護(hù)蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)中淀粉顆粒的完整性，水煮時(shí)抑制面條吸水量，提高面條品質(zhì)[51]。

酶制劑也是常用于面制品制作的改良劑，用來代替化學(xué)制品改善面團(tuán)成型及面條品質(zhì)[52]。谷氨酰胺轉(zhuǎn)氨酶是一種廣泛應(yīng)用于烘培制品制作的酶制劑。因其具有交聯(lián)活性，可以使蛋白質(zhì)分子之間形成共價(jià)交聯(lián)鍵，增強(qiáng)蛋白質(zhì)聚集和致密網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的形成，提高面筋蛋白含量，進(jìn)而提高面團(tuán)彈性及吸水率，延長(zhǎng)和增加面條成熟時(shí)間及穩(wěn)定性[52-53]。另外，葡萄糖氧化酶和脂肪酶能夠?qū)⒌鞍字械膸€基氧化為二硫鍵，增強(qiáng)小麥面條的面筋強(qiáng)度和面團(tuán)彈性[54]，但這2種酶在蕎麥面條中的應(yīng)用還有待研究。

谷朊粉作為蛋白質(zhì)補(bǔ)充或營(yíng)養(yǎng)強(qiáng)化劑，是蕎麥掛面品質(zhì)改良最常用的食品添加劑，還包括大豆分離蛋白、蛋清蛋白等，均是作為外源蛋白補(bǔ)充，通過促進(jìn)面筋網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的形成來改善小麥基蕎麥掛面品質(zhì)。谷朊粉是從小麥中提取得到的天然植物蛋白質(zhì)，由于其良好的黏性和延展性被廣泛應(yīng)用到面制品生產(chǎn)中，特別是缺乏面筋蛋白的雜糧掛面的生產(chǎn)[55]。谷朊粉添加到無麩質(zhì)面團(tuán)中可以增強(qiáng)其網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，提高疏水性和黏彈性[56]。但是過大的添加量反而會(huì)破壞面團(tuán)結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，形成不均一的孔洞結(jié)構(gòu)，影響面條品質(zhì)[57]。與谷朊粉類似，大豆分離蛋白和蛋清蛋白也可以用于小麥基無麩質(zhì)面條制備。研究表明，大豆分離蛋白與可溶性蛋白相互作用，通過形成新的二硫鍵促進(jìn)面筋網(wǎng)絡(luò)形成，增強(qiáng)雜糧面條的拉伸及延展性[58]。蛋清蛋白能夠提高燕麥掛面的硬度、耐嚼性和拉伸力[59]。

親水食品膠具有較高的黏度，不僅自身可以形成凝膠網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，而且可以與面筋網(wǎng)絡(luò)交叉聚合，形成穩(wěn)定的復(fù)合網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，增加面團(tuán)拉伸特性，降低面條斷條率[60]。常用親水食品膠有魔芋膠、黃原膠、瓜爾豆膠、卡拉膠、刺槐豆膠、海藻酸鈉等。魔芋膠分子中的乙?；茏璧K分子內(nèi)和分子間氫鍵的形成，使其表現(xiàn)出較好的粘連性、膠凝性和成膜性[60-61]。黃原膠的假塑性可以防止面團(tuán)制備過程中團(tuán)塊的形成。有研究將黃原膠添加0.5%時(shí)，小麥基蕎麥面條中蕎麥粉的添加量可以達(dá)到25%，面條仍具有與小麥面條同樣的煮制品質(zhì)[62]。海藻酸鈉添加0.4%時(shí)，能使70%的蕎麥掛面具有筋道、爽滑、不粘連的口感[63]。這些食品膠都是通過增強(qiáng)凝膠網(wǎng)絡(luò)來彌補(bǔ)面筋蛋白的缺失，以提升雜糧面條品質(zhì)。因此，食品膠不僅能夠增強(qiáng)面筋蛋白網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，適用于小麥基高含量蕎麥掛面的制備[64]，而且也能夠增強(qiáng)淀粉黏聚性，適用于擠壓制備全蕎麥面條[13]。

3.2 熱處理

預(yù)糊化是指在水或親水溶劑存在的條件下對(duì)原料進(jìn)行加熱，使其淀粉分子間氫鍵斷裂，破壞淀粉的膠束結(jié)構(gòu)，改變其物理特性的過程[65]。蒸制是雜糧加工過程中最傳統(tǒng)的預(yù)糊化方式。蒸制溫度一般為100℃，物料與蒸汽直接接觸，水分充足。蒸制處理對(duì)設(shè)備要求低、操作簡(jiǎn)便且處理溫度低，利于蕎麥總黃酮等功能因子的保持，但能耗高、處理時(shí)間長(zhǎng)[66]。因此，研究及工業(yè)生產(chǎn)中開始關(guān)注其他熱處理方式，以實(shí)現(xiàn)對(duì)蕎麥等雜糧的預(yù)糊化，并改善其面制品品質(zhì)。微波加熱是一種快速、高效的加熱方式，可以促使淀粉在高溫下糊化，與傳統(tǒng)蒸制處理相比能夠顯著縮短淀粉改性的時(shí)間[67]。微波處理可以有效提高淀粉的保水能力和蛋白質(zhì)溶解性[68]。例如，微波處理后的無麩質(zhì)大米粉的黏彈性、蓬松度、吸水性均有明顯提高[69]。微波處理可以增強(qiáng)蕎麥面條的延展性[65]，但微波處理對(duì)設(shè)備要求較高、成本較高。

過熱蒸汽是有效滅酶和抑制微生物生長(zhǎng)的糧食加工前處理方法，能夠提升谷物貯藏品質(zhì)，延長(zhǎng)產(chǎn)品貨架期，在蕎麥貯藏穩(wěn)定性上已得到驗(yàn)證[70]。研究發(fā)現(xiàn)，處理?xiàng)l件為170℃、5 min時(shí)，過熱蒸汽處理能通過滅活蕎麥籽粒脂肪酶，抑制蕎麥不飽和脂肪酸的氧化，顯著延緩蕎麥貯藏過程中飽和脂肪酸的增加和多不飽和脂肪酸的減少，改變甘油酯和甘油磷脂亞類代謝，從而延緩蕎麥貯藏過程中脂質(zhì)水解酸敗和脂質(zhì)營(yíng)養(yǎng)損失[70]。還有研究發(fā)現(xiàn)，過熱蒸汽通過淀粉預(yù)糊化改善了蕎麥粉質(zhì)特性和產(chǎn)品品質(zhì)。經(jīng)過處理的蕎麥籽粒制粉后，過熱蒸汽處理提高了淀粉糊化度，降低了制粉過程中蕎麥的細(xì)胞內(nèi)斷裂，通過促進(jìn)蛋白質(zhì)聚集，使淀粉被蛋白質(zhì)緊緊包裹，保護(hù)了蕎麥淀粉顆粒不受機(jī)械損傷[71]，過熱蒸汽促進(jìn)蕎麥淀粉預(yù)糊化改變粉質(zhì)特性的作用原理如圖2所示。

圖2 過熱蒸汽促進(jìn)蕎麥淀粉預(yù)糊化改變粉質(zhì)特性的作用原理Fig.2 The principle of superheated steam to promote the pregelatinization of buckwheat starch and change the characteristics of flour quality

過熱蒸汽處理有利于蕎麥面條制品的品質(zhì)提升，能夠很好地保持蕎麥新鮮感風(fēng)味，3-甲基丁醛和己醛可能是蕎麥籽粒貯藏過程中脂質(zhì)氧化和風(fēng)味變化的標(biāo)志物質(zhì)，可以作為蕎麥新鮮度分級(jí)的指標(biāo)[72]。此外，過熱蒸汽也應(yīng)用于大米粉預(yù)糊化處理，通過重新排列直鏈淀粉和支鏈淀粉，改變淀粉結(jié)晶度，使得大米粉顆粒的膨脹力和淀粉凝膠力明顯提高[73]。

擠壓技術(shù)可以有效解決無麩質(zhì)面條因缺乏面筋蛋白而導(dǎo)致的不成型問題，主要是利用雜糧中淀粉凝膠特性使面條成型。最典型、最廣泛的應(yīng)用是制備純大米粉條（或稱米粉、米線）[74]。已有研究表明，擠壓處理使得蕎麥粉的吸水率和溶解度增加，而且在高溫、高剪切壓力條件下擠壓處理能比其他熱處理獲得更高的淀粉糊化度，面條黏性更強(qiáng)[65]。大量研究表明，面條的糊化度與蒸煮品質(zhì)呈正相關(guān)，但當(dāng)糊化度到達(dá)87.96%時(shí)，面條的品質(zhì)會(huì)因?yàn)檫^熟而下降[15]。這說明糊化度的控制對(duì)于提升蕎麥面條品質(zhì)至關(guān)重要。同時(shí)，擠壓處理不僅能夠促進(jìn)淀粉糊化，而且還利于營(yíng)養(yǎng)成分的保持或轉(zhuǎn)化。例如擠壓制備的全蕎麥面條在高溫、高剪切力的條件下，可溶性膳食纖維的含量從3.13%增加到4.73%[15]，但擠壓處理會(huì)導(dǎo)致黃酮類化合物的流失，蕎麥中總黃酮含量會(huì)隨著擠壓溫度的升高而降低[15，75]，這是由于黃酮類化合物會(huì)從束縛態(tài)轉(zhuǎn)化為自由態(tài)，較高的溫度導(dǎo)致游離酚類物質(zhì)的降解[76]。蘆丁和槲皮素是苦蕎中含量最高的黃酮類化合物，蘆丁在蘆丁降解酶的作用下生成槲皮素，這是苦蕎食品中苦味的來源[77]。然而，蘆丁水解酶存在一定的溫度閾值，當(dāng)水熱處理溫度高于80℃時(shí)，蘆丁水解酶無法發(fā)揮作用[78]。因此，不同熱處理方式的結(jié)合應(yīng)用是獲得糊化度適宜，且較好保持蘆丁含量的生產(chǎn)蕎麥粉的可行途徑，不僅保證面條品質(zhì)而且減少苦味的生成。

3.3 低溫處理

上述提及的掛面或者擠壓面條多數(shù)都是以干面形式銷售，即水分含量一般低于14%。干面盡管因水分含量低而具有更長(zhǎng)的保質(zhì)期，但新鮮面條具有更好的食用性和營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)。因此，市面上除了蕎麥干面，還有蕎麥半鮮面（或稱半干面）。半鮮面一般是4℃低溫保存，也有通過臭氧水處理或采用70%CO2充氣包裝等方式來延長(zhǎng)蕎麥面條保質(zhì)期[79]。在儲(chǔ)存過程中細(xì)菌增殖是鮮面條品質(zhì)劣變的主導(dǎo)誘因[80]，而對(duì)溫度、pH值、含水量和水分活性的控制是防止變質(zhì)的關(guān)鍵[81]。低溫處理一方面抑制新鮮面條中微生物的生長(zhǎng)、延長(zhǎng)保質(zhì)期，另一方面防止水分流失、淀粉老化、面條質(zhì)構(gòu)變化、營(yíng)養(yǎng)成分流失等品質(zhì)劣變。

除此之外，有研究表明，4℃低溫對(duì)面條中淀粉及蛋白結(jié)構(gòu)的改變會(huì)影響面條煮制品質(zhì)。隨著儲(chǔ)存期的增長(zhǎng)，新鮮面條中蛋白質(zhì)和淀粉等成分會(huì)發(fā)生部分解聚，淀粉溶脹力和黏度降低，導(dǎo)致面條彈性降低、品質(zhì)變差[82]。長(zhǎng)期冷凍（-18℃）使得面條疏水基團(tuán)會(huì)暴露在面筋蛋白中，導(dǎo)致吸水能力下降，進(jìn)而影響煮制品質(zhì)，增加面條煮制損失[83]。但也有研究發(fā)現(xiàn)，經(jīng)過適合的溫度和時(shí)間處理可以使淀粉達(dá)到理想的老化程度，而淀粉老化對(duì)于無面筋蛋白雜糧面條的品質(zhì)具有積極影響。對(duì)于擠壓制備的蕎麥面條而言，低溫（4℃）處理導(dǎo)致的淀粉回生有利于淀粉凝膠網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的形成和水分子在面條中的滯留，使得面條煮制損失率降低；同時(shí)，直鏈淀粉形成的重結(jié)晶結(jié)構(gòu)降低了淀粉酶的催化效率，進(jìn)而降低了淀粉消化率[7]。然而，以淀粉老化方式應(yīng)用在工業(yè)化上的優(yōu)勢(shì)尚不成熟，仍需進(jìn)一步研究開發(fā)。而一些新型冷凍技術(shù)，例如微波輔助冷凍、射頻輔助冷凍、磁凍結(jié)等方法的出現(xiàn)也為低溫處理技術(shù)在擠壓制備蕎麥等全雜糧面條生產(chǎn)上的應(yīng)用提供了更多可能。蕎麥面條品質(zhì)改良關(guān)鍵技術(shù)如表3所示。

表3 蕎麥面條品質(zhì)改良關(guān)鍵技術(shù)Table 3 Techniques for improving the quality of buckwheat noodles

4 結(jié)語

隨著人們健康意識(shí)的不斷提高，具有特殊營(yíng)養(yǎng)價(jià)值及功能特性的蕎麥等雜糧面條越來越符合健康消費(fèi)的需求，而雜糧面條品質(zhì)提升是進(jìn)一步滿足人們消費(fèi)需求、擴(kuò)大市場(chǎng)的必經(jīng)之路。針對(duì)蕎麥等雜糧面條不易成型、易斷條、易糊湯等問題，已有微粉化改變?cè)戏圪|(zhì)特性、熱加工對(duì)原料預(yù)糊化處理、擠壓制備淀粉凝膠形成結(jié)構(gòu)致密的面條、低溫處理保持面條耐煮勁道口感等。這為進(jìn)一步開發(fā)品質(zhì)優(yōu)良的全蕎麥面條以及全雜糧面條提供了有力的支撐。然而，淀粉基無面筋蛋白蕎麥等雜糧自身屬性在不同工藝條件下如何影響面條煮制品質(zhì)尚不清晰，適合于中國(guó)人的面條或粉條消費(fèi)口感的全雜糧面條制備技術(shù)以及常溫保存長(zhǎng)貨架期雜糧鮮面制備技術(shù)可借鑒的思路甚少?；诖?，建議蕎麥面條品質(zhì)改良技術(shù)未來可著重考慮以下幾方面：1）進(jìn)一步挖掘蕎麥制粉工藝對(duì)蕎麥面條品質(zhì)的改善作用，從原料特性上篩選適用于制備蕎麥面條的蕎麥粉，包括蕎麥現(xiàn)有制粉工藝獲得皮粉、芯粉的利用與配比，以及微粉化技術(shù)在專用蕎麥粉制備中的應(yīng)用。2）淀粉糊化度仍然是無面筋蛋白雜糧面條制備的關(guān)鍵。原料預(yù)糊化既是提高蕎麥在掛面中含量的有效措施，也是擠壓制備全蕎麥面條及提升其食用品質(zhì)的關(guān)鍵。其中，高溫、短時(shí)的預(yù)糊化方式在工業(yè)上的應(yīng)用仍然不足，是未來突破無面筋蛋白雜糧面條品質(zhì)瓶頸的切入點(diǎn)。3）利用低溫下淀粉老化針對(duì)性改善蕎麥面條煮制品質(zhì)的研究較少。雖然低溫淀粉回生、冷凍重結(jié)晶已在一定程度降低了面條煮制損失率，但如何精準(zhǔn)控制低溫處理?xiàng)l件改善淀粉基擠壓面條的煮制品質(zhì)，仍是食品工業(yè)需要攻克的難題。4）蕎麥等雜糧通過擠壓制備的面條品質(zhì)特性與小麥面條有非常大的差異，因此，考慮煮制條件對(duì)蕎麥面條品質(zhì)的影響也很有必要。目前關(guān)于煮制這一關(guān)鍵環(huán)節(jié)的控制對(duì)面條品質(zhì)影響的相關(guān)研究鮮有報(bào)道。5）低水分面條雖然利于面條保存及流通，但失水與復(fù)水導(dǎo)致的面條不良口感嚴(yán)重影響消費(fèi)者對(duì)全蕎麥面條的接受度。因此，研制適于中國(guó)消費(fèi)者的滑爽、筋道、軟糯口感面條，制備長(zhǎng)貨架期常溫保鮮濕面條，亦是食品工業(yè)另一個(gè)待攻克的技術(shù)難題。