油脂含量對擠壓型油莎豆面條品質(zhì)特性的影響

寇曉涵，孟悅，孫洪蕊，劉香英，楊志強(qiáng)，康立寧，王志兵

（1.長春工業(yè)大學(xué) 化學(xué)與生命科學(xué)學(xué)院，吉林 長春 130012；2.吉林省農(nóng)業(yè)科學(xué)院 農(nóng)產(chǎn)品加工研究所，吉林 長春 130033）

油莎豆是草本油料作物，原產(chǎn)于非洲東北部，是一種綜合利用價值很高的糧、油、飼、肥應(yīng)用型經(jīng)濟(jì)作物[1-2]。油莎豆?fàn)I養(yǎng)豐富，含油脂20%～35%、糖類15%～25%、蛋白質(zhì)10%～15%、淀粉20%～25%、維生素0.8%～1.4%[3-4]。目前，國外油莎豆食品種類繁多，如咖啡、油莎豆糖、油莎豆甜品及飲品等[5]。

擠壓工藝是一種集混合、攪拌、加熱、殺菌、膨化及成型等為一體的食品加工技術(shù)，在擠壓過程中會使物料的淀粉、蛋白質(zhì)發(fā)生變化，進(jìn)而影響面條品質(zhì)。Sun等[6]對擠壓苦蕎進(jìn)行研究，結(jié)果表明擠壓后苦蕎的凝膠特性和糊化特性有所提高，同時改善苦蕎的糊化度和吸水性指數(shù)。Rafiq 等[7]用雙螺桿擠壓制備豆芽粉和糙米粉擠壓型面條，發(fā)現(xiàn)較高的擠壓溫度會提高產(chǎn)品的糊化度和硬度。雙螺桿擠壓機(jī)在擠壓過程產(chǎn)生的高溫、高壓、高剪切作用，使原料粉易達(dá)到高度糊化，能夠形成較好的表觀狀態(tài)和質(zhì)構(gòu)[8]。因此本試驗(yàn)采用雙螺桿擠壓工藝制作油莎豆面條。根據(jù)前期預(yù)試驗(yàn)結(jié)果，使用油莎豆粉制作面條時，由于油莎豆中油脂含量較高，不含面筋蛋白，難以形成連續(xù)、均勻的面筋網(wǎng)絡(luò)，使油莎豆面條的斷條率增加、蒸煮損失率較高且彈性下降，口感變差。與小麥面條相比，全脂油莎豆粉制備的面條品質(zhì)較差，因此需考慮油脂含量對油莎豆面條的影響。

本研究在前期油莎豆面條制作工藝的基礎(chǔ)上，以不同油脂含量的油莎豆粉為原料，復(fù)配30%大米粉，對油莎豆面條的質(zhì)構(gòu)品質(zhì)、蒸煮品質(zhì)、色澤與感官評價等指標(biāo)進(jìn)行測定，探討油脂含量對面條品質(zhì)的影響，以期為實(shí)際生產(chǎn)提供參考。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)原料

全脂去皮油莎豆：定州市世和農(nóng)業(yè)科技有限公司；大米粉：市售。

1.2 儀器與設(shè)備

2500Y 高速多功能粉碎機(jī)：永康市鉑歐五金制品有限公司；DHG-9240A 電熱鼓風(fēng)干燥箱：上海一恒科學(xué)儀器有限公司；CR-700 色差儀：宇宏光曙科技公司；SLG30 型雙螺桿擠壓機(jī)：山東佳偉機(jī)械設(shè)備有限公司；TA-XT2i/5 型質(zhì)構(gòu)儀：英國Stable Micro System 公司；RVA4500 快速黏度儀：澳大利亞波通公司。

1.3 試驗(yàn)方法

1.3.1 油莎豆粉制備

全脂油莎豆粉：油莎豆經(jīng)粉碎后過100 目篩，收集油莎豆粉裝于密封袋中4 ℃保存?zhèn)溆谩?/p>

脫脂油莎豆粉：油莎豆粉經(jīng)超臨界萃取法脫脂，萃取5 h 后，取出，晾干，過100 目篩，收集脫脂油莎豆粉于密封袋中4 ℃保存?zhèn)溆谩?/p>

不同油脂含量油莎豆粉：將全脂油莎豆粉與脫脂油莎豆粉按照比例復(fù)配得到油脂含量為0%、5%、10%、15%、20%、25%的油莎豆粉，備用。

1.3.2 凝膠特性的測定

參考丁嵐[9]的方法，準(zhǔn)確稱取15 g 油莎豆粉加水配成15%懸浮液。經(jīng)過95 ℃糊化30 min 后置于4 ℃冰箱過夜。采用全質(zhì)構(gòu)分析（texture profile analysis，TPA）模式，探頭為P/0.5R，測前、測中速度均為0.5 mm/s，測后速度為5.0 mm/s，壓縮距離10.0 mm，觸發(fā)力5.0 g，2 次壓縮時間間隔3 s，測定次數(shù)3 次，取平均值。

1.3.3 糊化度的測定

參考鮑王璐[10]的方法對糊化度進(jìn)行測定。準(zhǔn)備標(biāo)號為1、2、3 的3 個錐形瓶，其中3 號為空白對照；化學(xué)溶液均根據(jù)GB/T 601—2016《化學(xué)試劑標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液的制備》進(jìn)行配制。糊化度計算公式如下。

式中：X 為糊化度，%；V1為滴定完全糊化樣品所消耗硫代硫酸鈉的體積，mL、V2為滴定樣品所消耗硫代硫酸鈉體積，mL、V3為滴定空白樣品所消耗硫代硫酸鈉體積，mL。

1.3.4 糊化特性的測定

參考高利等[11]的方法，根據(jù)快速黏度儀的標(biāo)準(zhǔn)程序進(jìn)行測定：在50 ℃保持1 min，以速率13.6 ℃/min 升溫至95 ℃，保持2.9 min，以速率11.8 ℃/min 到50 ℃并保持1 min。攪拌器轉(zhuǎn)速在960 r/min 保持10 s，其余均保持在160 r/min。

1.3.5 油莎豆面條的制備

參考陳若瑄[12]的方法，擠壓原料為不同油脂含量油莎豆粉復(fù)配大米粉。將水分預(yù)調(diào)至25%，螺桿轉(zhuǎn)速為80 r/min，擠壓溫度為60、80、105、70 ℃，采用雙螺桿擠壓機(jī)制得擠壓型油莎豆面條。

1.3.6 面條質(zhì)構(gòu)品質(zhì)測定

參考劉鑫[13]及Charutigon 等[14]的方法，使用TAXT2i/5 型質(zhì)構(gòu)儀，選取粗細(xì)均勻的面條，截取長度為15 cm 的5 根面條放置在測試平臺上，采用TPA 模式進(jìn)行測定，程序參數(shù)：測試探頭為P/36R，測前、測后速度2 mm/s，測中速度1 mm/s，觸發(fā)力0.049 05 N，壓縮比50%，兩次壓縮間隔3 s，取平均值。

1.3.7 面條蒸煮品質(zhì)測定

蒸煮損失與吸水率：參考丁嵐[9]、楊艾迪等[15]和Tazrart 等[16]的方法并做適當(dāng)修改，測定樣品水分含量，稱取20 g 樣品，在1 000 mL 沸水中蒸煮3 min，瀝水5 min，稱取瀝干后樣品的質(zhì)量。移取面湯體積的1/20至鋁盒中，于烘箱105 ℃烘干至恒重。蒸煮損失率和吸水率計算公式如下。

式中：A 為吸水率，%；B 為蒸煮損失率，%；M0為樣品質(zhì)量，g；M1為瀝水后樣品質(zhì)量，g；M2為取出面湯恒重后質(zhì)量，g；W 為樣品水分含量，%；20 為提取試樣的換算系數(shù)。

最佳蒸煮時間：參考徐芬等[17]的方法，選取15 根面條樣品放入1 000 mL 水，煮制面條白色硬芯消失為最佳蒸煮時間。

1.3.8 面條總色差測定

利用色差儀測定油莎豆面條的L* 值、a* 值和b*值。每個樣品重復(fù)5 次?？偵瞀 與白度值W 計算公式如下。

式中：LS*、aS*、bS* 為標(biāo)準(zhǔn)白色板的測定值，分別為97.13、0.21、1.87。L* 為亮度；a* 為紅綠色；b* 為黃藍(lán)色。

1.3.9 面條感官評價

參照岳鳳玲[18]的方法并稍作修改。每次感官評定隨機(jī)選擇10 名志愿者，根據(jù)表1 對面條樣品的形態(tài)、風(fēng)味、色澤等指標(biāo)予以評分。

表1 油莎豆面條感官評價標(biāo)準(zhǔn)Table 1 Sensory evaluation criteria for tiger nut noodles

1.4 數(shù)據(jù)處理

采用Excel 統(tǒng)計試驗(yàn)數(shù)據(jù)，Origin 9 軟件處理分析數(shù)據(jù)。

2 結(jié)果與分析

2.1 油脂含量對油莎豆粉凝膠特性的影響

淀粉質(zhì)食品的食味品質(zhì)與淀粉的凝膠特性有密切關(guān)系[19]，同時凝膠品質(zhì)特性也是淀粉質(zhì)食品接受程度中的重要評價標(biāo)準(zhǔn)。油脂含量對油莎豆粉凝膠特性的影響見表2。

表2 油脂含量對油莎豆粉凝膠特性的影響Table 2 Effect of oil content on gel characteristics of tiger nut flour

由表2 可知，隨著油脂含量的減少，凝膠硬度、膠著度及彈性整體增加，原因可能是油脂含量減少，脫脂油莎豆粉所提供的凝膠作用變強(qiáng)，分子內(nèi)和分子間相互作用力增強(qiáng)，使得凝膠強(qiáng)度增加。油脂含量為0%的油莎豆粉凝膠的硬度、彈性和黏聚性最大，表明較少的油脂可能會提高油莎豆面條硬度和彈性等品質(zhì)。

2.2 油脂含量對油莎豆粉糊化度的影響

油脂含量對油莎豆粉糊化度的影響見圖1。

圖1 油脂含量對油莎豆粉糊化度的影響Fig.1 Effect of oil content on gelatinization degree of tiger nut flour

糊化度是衡量淀粉糊化特性的重要指標(biāo)，原料粉糊化度越高，內(nèi)部結(jié)構(gòu)更為疏松，越易被酶水解，更容易被消化吸收[20]。原料粉糊化度過低難以形成穩(wěn)定的淀粉凝膠網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，產(chǎn)品蒸煮品質(zhì)較差，食用時會有夾生感[21-22]。從圖1 可以看出，隨著油脂含量的減少，糊化度整體呈現(xiàn)增大趨勢，油脂含量為0%時可達(dá)到最高值。

2.3 油脂含量對油莎豆粉糊化特性的影響

油脂含量對油莎豆粉糊化特性的影響見表3。

表3 油脂含量對油莎豆粉糊化特性的影響Table 3 Effects of oil content on gelatinization characteristics of tiger nut flour

原料粉的糊化特性是影響面條品質(zhì)的重要特性之一。其中峰值黏度、最低黏度和最終黏度決定了后續(xù)面條加工類的品質(zhì)。淀粉分子經(jīng)加熱后發(fā)生糊化作用形成黏性的糊狀物或凝膠[23]。由表3 可知，隨著油脂含量減少，峰值黏度整體增大，表明0%油莎豆粉中更多的淀粉顆粒發(fā)生糊化[24]。油脂含量為0%時，油莎豆粉的最低黏度較高，表明其加工后的產(chǎn)品，蒸煮損失較低，有較好的抗剪切能力，品質(zhì)較好?；厣凳侵傅矸酆蟮幕厣屠匣某潭萚25]，較高的回生值，有利于讓產(chǎn)品形成更為堅(jiān)實(shí)的結(jié)構(gòu)，例如米線、粉絲、面條類產(chǎn)品[26]。

2.4 油脂含量對油莎豆面條質(zhì)構(gòu)品質(zhì)的影響

油脂含量對油莎豆面條質(zhì)構(gòu)特性的影響見表4。

表4 油脂含量對油莎豆面條質(zhì)構(gòu)特性的影響Table 4 Effects of oil content on the texture characteristics of tiger nut noodles

TPA 質(zhì)構(gòu)是面條品質(zhì)評價的有效指標(biāo)。孫彩玲等[27]認(rèn)為TPA 質(zhì)構(gòu)品質(zhì)中的硬度、膠著性、咀嚼性等參數(shù)與面條感官評價的硬度、彈性呈顯著正相關(guān)。由表4可知，面條的膠著度和咀嚼度隨著油脂含量減少明顯增加，在油脂含量為0%時均達(dá)到最大值，說明油莎豆面條在經(jīng)過蒸煮后其淀粉網(wǎng)格結(jié)構(gòu)更加完整。油脂含量較少的油莎豆粉能夠增強(qiáng)面條的咀嚼性，食用口感更為豐富。由此表明，油脂含量會影響面條中淀粉凝膠的形成，從而影響三維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的形成。當(dāng)油脂含量較低的油莎豆粉經(jīng)過擠壓后更有利于淀粉凝膠的形成，且吸水膨脹后糊化，使淀粉凝膠形成更加穩(wěn)定的三維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。因此油脂含量0%和5%油莎豆面條品質(zhì)較好。

2.5 油脂含量對油莎豆面條蒸煮品質(zhì)的影響

2.5.1 油脂含量對油莎豆面條蒸煮損失率的影響

油脂含量對油莎豆面條蒸煮損失率的影響見圖2。

圖2 油脂含量對油莎豆面條蒸煮損失率的影響Fig.2 Effect of oil content on cooking loss of tiger nut noodles

蒸煮損失表征了面條在蒸煮過程中保持形態(tài)完整性的能力[28]。較低的蒸煮損失代表著較低的面條質(zhì)量損失和較高的營養(yǎng)保持率[9]。從圖2 可知，隨著油脂含量的增加，面條的蒸煮損失率整體呈上升趨勢，油脂含量為25%的油莎豆面條，蒸煮損失率達(dá)到最高，為19.46%。添加的油莎豆粉中油脂含量越高，面條的蒸煮損失率越大?？赡苁且?yàn)橛椭璧K了相對穩(wěn)定淀粉凝膠結(jié)構(gòu)的形成，在蒸煮過程中使得油莎豆粉脫落，導(dǎo)致蒸煮損失率增加。

2.5.2 油脂含量對油莎豆面條吸水率的影響

油脂含量對油莎豆面條吸水率的影響見圖3。

圖3 油脂含量對油莎豆面條吸水率的影響Fig.3 Effect of oil content on water absorption rate of tiger nut noodles

面條的吸水率是反映面條品質(zhì)的重要指標(biāo)，吸水率也同時表示淀粉與蛋白質(zhì)的結(jié)合程度[29]。吸水率越高，糊化更為均勻，能夠形成更為致密的凝膠結(jié)構(gòu)，面條越嚼勁且面條品質(zhì)越高[30]。由圖3 可知，隨著油脂含量的增加，面條的吸水率呈下降趨勢，在油脂含量為0%時出現(xiàn)最高值。而在油脂含量為15%～25%時，吸水率相對較低，可能是由于油脂含量過高影響了淀粉與蛋白的結(jié)合，面條無彈性并且出現(xiàn)大量斷條，導(dǎo)致吸水率過低。

2.5.3 油脂含量對油莎豆面條最佳蒸煮時間的影響

油脂含量對油莎豆面條最佳蒸煮時間的影響見圖4。

圖4 油脂含量對油莎豆面條最佳蒸煮時間的影響Fig.4 Effect of oil content on the optimal cooking time of tiger nut noodles

由圖4 可知，隨著油脂含量增加，油莎豆面條的最佳蒸煮時間呈現(xiàn)緩慢縮短的趨勢，在油脂含量為25%時，最佳蒸煮時間最短。可能是因?yàn)橛椭枯^高時，油莎豆粉顆粒較為松散，淀粉處于分散狀態(tài)，有利于水分滲透，加快熟化，使得最佳蒸煮時間縮短[31]。當(dāng)油脂含量較小時，最佳蒸煮時間相對較長，這可能是由于油脂含量減少，油莎豆粉與大米粉結(jié)合相對穩(wěn)定，形成穩(wěn)定致密的淀粉凝膠結(jié)構(gòu)，從而延長了面條的最佳蒸煮時間。

2.6 油脂含量對油莎豆面條總色差的影響

油脂含量對油莎豆面條總色差的影響見表5。

表5 油脂含量對油莎豆面條總色差的影響Table 5 Effect of oil content on the total color difference of tiger nut noodles

面條的色澤可以直接影響人們對面條表觀狀態(tài)與食用品質(zhì)的判斷，明亮度較高或顏色較淺的產(chǎn)品接受度更高。由表5 可知，隨著油脂含量的減少，L* 值逐漸增加，a* 值及b* 值整體降低。由于油莎豆粉經(jīng)過脫脂后呈現(xiàn)白色粉末狀，因此脫脂油莎豆粉添加量增加會使油莎豆面條的亮度和白度值增加，面條顏色較淺，大眾接受度較高。

2.7 油脂含量對油莎豆面條感官評分的影響

油脂含量對油莎豆面條感官評分的影響見圖5。

圖5 油脂含量對油莎豆面條感官評分的影響Fig.5 Effect of oil content on sensory evaluation of tiger nut noodles

由圖5 可知，5 種不同油脂含量油莎豆面條的感官評分中，油脂含量為25%的面條色澤評分較低，可能由于油莎豆粉顏色呈淺黃色，在經(jīng)過擠壓后發(fā)生美拉德反應(yīng)，面條呈黃褐色；在風(fēng)味、硬度、彈性及形態(tài)等方面，油脂含量為0%～5%的面條硬度適中，有嚼勁，面條光滑爽口；而油脂含量為15%的面條，雖然具有一定的彈性，咀嚼性較差；其次，油脂含量為0%～5%的面條在形態(tài)方面差異并不明顯。綜上，油脂含量為0%～5%的油莎豆面條評分較高。

3 結(jié)論

將不同油脂含量的油莎豆粉制成面條，并對油莎豆面條質(zhì)構(gòu)特性和蒸煮特性等指標(biāo)進(jìn)行測定分析。研究發(fā)現(xiàn)油脂含量對油莎豆面條的品質(zhì)特性產(chǎn)生顯著影響，較少的油脂含量，使油莎豆面條的品質(zhì)更好。隨著油脂含量的減少，面條的蒸煮損失率呈現(xiàn)下降趨勢，而吸水率呈現(xiàn)上升的趨勢，在油脂含量為0%時出現(xiàn)最高值，面條有較好的吸水能力。從質(zhì)構(gòu)品質(zhì)來看，隨著油脂含量的減少面條的硬度、彈性、黏聚性均呈現(xiàn)整體上升趨勢，且感官品質(zhì)評價較好。油脂含量減少可促使蛋白質(zhì)和淀粉充分結(jié)合，形成致密淀粉凝膠網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。結(jié)合蒸煮特性和感官評價，綜合考慮各項(xiàng)指標(biāo)，油脂含量為0%～5%，面條品質(zhì)較好。