燕麥粉添加量和干燥條件對燕麥掛面品質(zhì)的影響

賀劉成，劉振蓉，趙武奇，胡新中

（陜西師范大學(xué)食品工程與營養(yǎng)科學(xué)學(xué)院 西安 710119）

掛面是我國的傳統(tǒng)主食之一，因食用方便、貨架期長、耐儲藏等優(yōu)點(diǎn)而受到消費(fèi)者喜愛[1]。據(jù)中國食品科學(xué)技術(shù)學(xué)會數(shù)據(jù)統(tǒng)計，2019 年我國掛面年產(chǎn)量達(dá)839.2 萬t，2020 年的總產(chǎn)量為887.5 萬t，呈逐年增大趨勢。隨著消費(fèi)者營養(yǎng)健康意識的提高，對雜糧掛面的需求也日益增加[2]。燕麥具有蛋白質(zhì)、膳食纖維、β-葡聚糖、維生素B、鈣、鐵等營養(yǎng)物質(zhì)，熱量和升糖指數(shù)較低，有降脂、降糖，提高免疫力的作用[3]。采用燕麥粉和小麥粉制備的燕麥掛面也越來越受到市場的追捧。然而，目前市面上的燕麥掛面出現(xiàn)了干掛面易折斷、煮熟后硬度不高、爽滑不暢、蒸煮損失率高等問題[4]，這是由于燕麥不含面筋蛋白，無法形成面筋網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，因此導(dǎo)致燕麥掛面質(zhì)量不佳，影響其加工性能。Reungmaneepaitoon 等[5]研究表明，在小麥粉中添加燕麥粉能夠提高掛面的營養(yǎng)價值，同時會影響掛面的物理、化學(xué)、質(zhì)構(gòu)和感官特性等。

干燥是燕麥掛面生產(chǎn)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，是影響其質(zhì)量最直接、最重要的因素。武亮等[6]研究表明在溫度40℃、相對濕度75%的條件下，對掛面進(jìn)行烘干，可以更高效地利用熱能?；轂]等[7]研究發(fā)現(xiàn)，掛面的色澤、抗彎強(qiáng)度在高溫、高濕的條件下干燥有顯著提升。魏益民等[8]探究了溫度、相對濕度對掛面干燥速率的影響，發(fā)現(xiàn)相較于溫度，相對濕度對掛面干燥速率的影響更大。郭穎等[9]研究表明掛面在60～70 ℃的條件下干燥時，質(zhì)量較好。王春等[10]研究了恒溫、恒濕干燥對掛面產(chǎn)品質(zhì)量的影響，得到掛面干燥的適宜溫度為70 ℃。張仲欣等[11]對綠麥掛面的干燥進(jìn)行正交試驗，得到最佳工藝參數(shù)為風(fēng)速2 m/s，溫度40 ℃，時間240 min。以上研究表明，掛面干燥工藝及參數(shù)控制與產(chǎn)品質(zhì)量、生產(chǎn)效率及能源消耗等密切相關(guān)。目前針對燕麥掛面干燥的研究鮮有報道。本文研究干燥介質(zhì)的溫度、相對濕度及燕麥添加量對燕麥掛面干燥品質(zhì)的影響，為改進(jìn)燕麥掛面干燥工藝、提高其品質(zhì)提供理論參考。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

小麥粉（含蛋白質(zhì)14.53%，脂肪1.80%，灰分0.70%），河北金沙河面業(yè)有限公司；燕麥粉（含蛋白質(zhì)15.11%，脂肪9.31%，灰分0.63%），武川縣禾川綠色食品責(zé)任有限公司；食鹽，中鹽西安鹽業(yè)公司；水，華潤怡寶飲料有限公司。所用化學(xué)試劑均為市售分析純級。

1.2 儀器與設(shè)備

EM336 和面機(jī)，凱伍德有限公司；JMTD 168/140 壓面機(jī)，北京東孚久恒儀器技術(shù)有限公司；BPS-250CL 恒溫恒濕箱，上海一恒科學(xué)儀器有限公司；NS810 色差儀，深圳市三恩馳科技有限公司；TA.XT plus 質(zhì)構(gòu)儀，英國Stable Micro Systems公司。

1.3 試驗方法

1.3.1 掛面制作 稱取小麥面粉和燕麥粉共300 g，食鹽6 g，倒入面粉攪拌機(jī)中，加入160 mL 飲用水，用面粉攪拌機(jī)和面5 min，醒發(fā)30 min。壓延工序：1.5 mm 軸間距對折壓延3 次，1.2 mm 軸間距對折壓延2 次，1.0 mm 壓延1 次，制成厚度1 mm、寬度2 mm 的鮮面條。

1.3.2 掛面干燥試驗設(shè)計 掛面干燥條件分別設(shè)置為溫度40，50，60 ℃3 個水平，相對濕度55%，65%，75% 3 個水平，燕麥粉添加量為10%，20%，30%，試驗方案如表1 所示。將燕麥掛面放入穩(wěn)定運(yùn)行的干燥室內(nèi)，在干燥過程中，實時記錄燕麥掛面的質(zhì)量變化，間隔為5 min，至掛面含水率降至14.5%以下，停止試驗。

表1 掛面干燥試驗設(shè)計Table 1 The experiment design of noodle drying

1.3.3 指標(biāo)測定

1）色澤的測定 使用NS810 色差儀直接測定L*值、a*值和b*值。

2）干掛面抗彎曲特性的測定 參照王杰[12]的方法測定，選用TA.XT plus 質(zhì)構(gòu)儀，采用A/SFR 型號探頭，測定速度1.00 mm/s。

3）質(zhì)構(gòu)特性的測定 參照武亮[13]的方法，每個樣品做5 次平行試驗。

4）最佳煮制時間的測定 參照LS/T 3212-2014《掛面》方法測定。

5）烹調(diào)吸水率、蒸煮損失率的測定 參照LS/T 3212-2014《掛面》方法測定，計算公式：

式中：X——吸水率，%；M0——干掛面樣品質(zhì)量，g；M1——熟面條質(zhì)量，g；W——掛面的含水率，%；P——蒸煮損失，%；M——100 mL 面湯中的干物質(zhì)質(zhì)量，g。

6）酸度的測定 參照GB 5009.239-2016《食品酸度的測定》測定。

7）脂肪酸值的測定 參照GB/T 15684-2015《谷物碾磨制品 脂肪酸值的測定》測定。

1.3.4 微觀結(jié)構(gòu)分析 利用掃描電子顯微鏡（SEM）觀察燕麥掛面的微觀結(jié)構(gòu)。將掛面折疊后斷裂，將斷裂面朝上固定在樣品試驗臺上。噴金后，選用放大倍數(shù)2 400 倍進(jìn)行觀察。

1.3.5 感官評定方法 稱量50 g 掛面樣品，置于沸水中，于最佳蒸煮時間時撈出，用涼水沖涼，盛入碗中。隨機(jī)篩選12 名（男女比例1∶1）無色盲和色弱、無味覺和嗅覺減退或喪失癥狀、無特殊愛好，遵守評價標(biāo)準(zhǔn)的評品員。燕麥掛面的感官評定標(biāo)準(zhǔn)見表2。

表2 感官評定標(biāo)準(zhǔn)Table 2 Sensory assessment criteria

1.4 數(shù)據(jù)分析

用Excel 進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，Origin 8.5 繪圖，SPSS 22.0 統(tǒng)計分析，顯著性水平取0.05。

2 結(jié)果與分析

2.1 燕麥粉添加量和干燥條件對燕麥掛面品質(zhì)的影響

圖1 顯示不同的燕麥粉添加量和干燥條件對燕麥掛面色澤的影響。由圖1a 可知，不同燕麥粉添加量對掛面的L*值和a*值影響顯著（P<0.05），當(dāng)燕麥粉添加量增大時，燕麥掛面的L*值減小，a*值增大。這與Reungmaneepaitoon 等[5]的研究結(jié)果一致，由于燕麥粉的顏色較深，因此燕麥粉添加量增加通常使掛面具有較高的a*值和較低的L*值。由圖1b 和1c 可知，不同溫度和相對濕度對掛面的b*值影響顯著（P ＜0.05）。隨著溫度和相對濕度的升高，掛面的b*值增大，這可能是因為高溫和高濕條件會增強(qiáng)掛面中酶的作用，引起部分蛋白質(zhì)變性，使掛面色澤發(fā)生改變。

圖1 不同處理對掛面色澤的影響Fig. 1 Effect of different treatments on the color of noodles

圖2 為不同的燕麥粉添加量和干燥條件對燕麥掛面抗彎曲特性的影響。由圖2a 可知，不同燕麥粉添加量對掛面的抗彎曲強(qiáng)度和折斷距離影響顯著（P ＜0.05），隨著燕麥粉添加量的增加，掛面中面筋網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)減少，承受外力的能力減小，導(dǎo)致掛面的抗彎曲強(qiáng)度和折斷距離減小。由圖2b 和圖2c 可知，隨著溫度的升高和相對濕度的下降，掛面的折斷距離顯著減?。≒ ＜0.05）。相對濕度為55%時，掛面的抗彎曲強(qiáng)度最小，這是因為在高溫低濕條件下，掛面表面水分的散失加快，內(nèi)外水分梯度相差較大[14]，表面易結(jié)膜并形成裂紋，從而降低了掛面的抗彎曲性能。

圖2 不同處理對掛面抗彎曲特性的影響Fig. 2 Effect of different treatments on bending resistance of noodles

圖3 顯示不同的燕麥粉添加量和干燥條件對燕麥掛面蒸煮制特性的影響。由圖3a 可知，不同燕麥粉添加量對掛面的烹調(diào)損失與烹調(diào)吸水率影響顯著（P<0.05），這是因為燕麥粉不含面筋蛋白，添加更多的燕麥粉導(dǎo)致燕麥掛面的面筋網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)致密性變差，在掛面煮制過程中不能很好地包裹淀粉顆粒，使蒸煮損失增大，烹調(diào)吸水率增大[15]。由圖3b 和圖3c 可知，隨著溫度的升高和相對濕度的下降，掛面的烹調(diào)損失顯著增大（P <0.05）。這是因為溫度和相對濕度對掛面的內(nèi)部結(jié)構(gòu)影響較大，會使掛面表面產(chǎn)生裂紋、內(nèi)部孔隙率增大，導(dǎo)致煮制過程中其內(nèi)部的淀粉和蛋白質(zhì)極易溶出，增大了蒸煮損失[18]。

圖3 不同處理對掛面煮制特性的影響Fig. 3 Effect of different treatments on the cooking characteristics of noodles

圖4 為不同的燕麥粉添加量和干燥條件對燕麥掛面質(zhì)構(gòu)特性的影響。由圖4a 和4d 可知，隨著燕麥粉添加量的增加，掛面的延展性、硬度和咀嚼性減小，黏著性增大，面條表現(xiàn)為沒有嚼勁、勁道不足、彈性小、黏性大，這是因為燕麥中不含面筋蛋白，燕麥粉添加量增加會削弱掛面的面筋網(wǎng)絡(luò)，使其質(zhì)構(gòu)品質(zhì)變差。由圖4b 和4e 可知，隨著溫度的升高，掛面的硬度增大，咀嚼度減小，延展性與黏著性無顯著變化；由圖4c 和4f 可知，隨著相對濕度的降低，掛面的硬度增大，咀嚼度、延展性減小，這是因為在高溫或低濕條件下干燥，掛面干燥速率加快，水分遷移速率不平衡，造成表面結(jié)膜，掛面內(nèi)部水蒸汽沖破結(jié)膜，使表面出現(xiàn)細(xì)小裂紋，在掛面煮制過程中，這些裂紋會形成一個通道，加速水分進(jìn)出，破壞掛面內(nèi)部組織，導(dǎo)致質(zhì)構(gòu)品質(zhì)降低[17]。

圖4 不同處理對掛面質(zhì)構(gòu)特性的影響Fig. 4 Effect of different treatments on the texture characteristics of noodles

圖5 顯示不同的燕麥粉添加量和干燥條件對燕麥掛面酸度和脂肪酸值的影響。當(dāng)添加更多的燕麥粉時，燕麥掛面的酸度和脂肪酸值顯著增大（P<0.05）。這是因為燕麥中含有大量的油脂，且脂肪酶的活性較強(qiáng)，在燕麥掛面干燥過程中，脂肪極易發(fā)生水解、氧化，導(dǎo)致酸度和脂肪酸值增大[17]。由圖5b 和圖5c 可知，隨著相對濕度的升高，燕麥掛面的酸度和脂肪酸值顯著增大（P<0.05），溫度為50 ℃和60 ℃時，酸度和脂肪酸值顯著高于40℃，這是因為在高溫、高濕條件下脂肪更易水解、氧化，導(dǎo)致游離脂肪酸含量增加，從而使掛面的酸度和脂肪酸值增大。

圖5 不同處理對掛面酸度和脂肪酸值的影響Fig. 5 Effect of different treatments on acidity and fatty acid value of noodles

圖6 顯示不同的燕麥粉添加量和干燥條件對燕麥掛面β-葡聚糖含量的影響。燕麥粉添加量對掛面的β-葡聚糖含量影響顯著（P<0.05）。與小麥相比，燕麥中含有豐富的β-葡聚糖，隨著燕麥粉添加量的增加，掛面中的β-葡聚糖含量顯著升高。溫度和相對濕度對β-葡聚糖含量的影響不大，變化不顯著（P>0.05）。

圖6 不同處理對掛面β-葡聚糖含量的影響Fig. 6 Effect of different treatments on β-glucan content of noodles

2.2 燕麥粉添加量和干燥條件對燕麥掛面微觀結(jié)構(gòu)的影響

干燥對掛面的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和表面形態(tài)會產(chǎn)生一定影響，掛面微觀結(jié)構(gòu)的差異決定了其品質(zhì)特征。不同的燕麥粉添加量和干燥條件對掛面微觀結(jié)構(gòu)的影響見圖7。當(dāng)燕麥粉添加量為0%時，掛面結(jié)構(gòu)較為致密，逐漸增加燕麥粉后，掛面的內(nèi)部結(jié)構(gòu)變得松散，部分淀粉顆粒未與面筋網(wǎng)絡(luò)充分融合。當(dāng)燕麥粉添加量為30%時，明顯觀察到一些散落的淀粉顆粒，并有較大的孔隙，此條件下燕麥掛面內(nèi)部密度較小，易產(chǎn)生酥條。在溫度40 ℃和相對濕度75%條件下，燕麥掛面有著致密的表面結(jié)構(gòu)，大部分淀粉顆粒都被緊緊包裹在蛋白網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)中。隨著溫度的升高和相對濕度的降低，更多的淀粉顆粒暴露在蛋白質(zhì)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)之外，導(dǎo)致掛面的孔隙增多。這些孔隙能夠截留住水分，使掛面的烹調(diào)吸水率增大，同時使蛋白網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)對淀粉的約束力減小，使淀粉更易析出，導(dǎo)致掛面的蒸煮損失增大。這一結(jié)果與升高溫度和降低相對濕度導(dǎo)致掛面的蒸煮損失和烹調(diào)吸水率增大的結(jié)果一致。

圖7 不同處理對掛面微觀結(jié)構(gòu)的影響Fig. 7 Effect of different treatments on microstructure of noodles

2.3 燕麥掛面感官評分結(jié)果

感官評價是消費(fèi)者對產(chǎn)品最直觀的判斷。燕麥掛面的感官評分結(jié)果見表3。增加燕麥粉添加量后，燕麥掛面的感官評分呈下降趨勢，當(dāng)燕麥粉含量為30%時，感官評分顯著降低，這是因為在更多的燕麥粉的參與下，掛面中的面筋形成逐漸困難，從而導(dǎo)致掛面缺少彈性、適口性和延展性等。當(dāng)溫度為40 ℃和相對濕度為75%時，掛面的感官評分較高，品質(zhì)明顯優(yōu)于其它組。

表3 掛面感官評分結(jié)果Table 3 Sensory evaluation results of noodles

圖8 顯示不同燕麥粉添加量和干燥條件下制作的掛面的感官評定雷達(dá)圖。不同燕麥粉添加量、不同溫度和相對濕度對掛面的感官特性影響有所不同。在色澤方面，添加燕麥雖對掛面色澤有負(fù)面影響，但在可接受范圍。當(dāng)溫度60 ℃和相對濕度55%時，掛面表面顏色較暗，得分最低。黏性和光滑性方面，燕麥粉添加量為30%時評分最低，這是因為掛面中燕麥粉增加會削弱其面筋網(wǎng)絡(luò)，使其包裹淀粉顆粒的能力下降，導(dǎo)致掛面煮制過程中許多小分子被溶解并黏附在表面，增加了掛面的黏性，而使光滑性下降。適口性、韌性和食味方面，溫度為60 ℃時評分最低，這可能是因為溫度升高，導(dǎo)致掛面表面的蛋白質(zhì)產(chǎn)生一定的熱變性作用，惡化面筋品質(zhì)，影響掛面煮后的適口性、韌性和食味等。

圖8 不同處理對掛面的感官評定雷達(dá)圖Fig. 8 Sensory evaluation radar chart of hanging noodles with different treatments

3 結(jié)論

不同的燕麥粉添加量和干燥條件對燕麥掛面品質(zhì)都有一定的影響。溫度對掛面的b*值、折斷距離、酸度和脂肪酸值影響顯著（P<0.05）；相對濕度對掛面的b*值、抗彎曲強(qiáng)度、折斷距離、酸度和脂肪酸值影響顯著（P<0.05）；燕麥粉添加量對掛面的L*值、a*值、抗彎曲強(qiáng)度、折斷距離、酸度、脂肪酸值和β-葡聚糖含量影響顯著（P<0.05）。在溫度45 ℃、相對濕度75%條件下，掛面的感官評分較高，微觀結(jié)構(gòu)更加致密，是較為合理的燕麥掛面干燥工藝。