李念琦，關二旗，卞 科，李萌萌

河南工業(yè)大學 糧油食品學院，河南 鄭州 450001

在小麥加工過程中，糊粉層隨著麥麩一起被剝離，成為小麥加工的副產物。小麥糊粉層占麩皮的比例最大，為48%～52%[1]。流行病學研究表明，麥麩的攝入不僅可以調節(jié)體重，而且可以降低2型糖尿病、心血管疾病和癌癥的發(fā)病風險[2-3]。麥麩中的營養(yǎng)物質并不是均勻分布的，糊粉層富集了谷物中絕大部分對人體健康有益的成分[4]。糊粉層細胞的細胞壁由阿拉伯木聚糖、β-葡聚糖和少量的蛋白質組成，其中細胞內容物占整個糊粉層細胞干質量的70%，其營養(yǎng)成分主要存在于細胞的小液泡內，包括蛋白質、礦物質、脂質、維生素以及酚類等抗氧化物[5-10]。

與麥麩相比，使用小麥糊粉層粉制作主食具有以下優(yōu)點：安全性較高，農藥、重金屬、毒素、霉菌的殘留量顯著低于麥麩；適口性較好，粒度更小，更容易被消費者接受。研究表明，在方便面產品中加入糊粉層粉會導致方便面蒸煮吸水率降低、質地變硬、彈性降低、內聚力和回彈性降低以及顏色變深等[11]。Bagdi等[12]研究發(fā)現添加糊粉層粉不會改變意大利面的烹煮損失率，但會使其吸水率和黏性降低，硬度和拉伸強度增高。

目前國內關于添加糊粉層粉制作食品的研究包括鮮濕面、饅頭和餅干，缺少對中式掛面的研究。作者探究了添加糊粉層粉對中式掛面的烹煮特性、質構特性、色澤和感官品質的影響，以及添加糊粉層粉對面團蛋白分子量分布的影響，以期為掛面的深入研究奠定基礎。

1 材料與方法

1.1 材料

糊粉層粉(蛋白質19.10 g/100 g、脂肪3.16 g/100 g、膳食纖維27.87 g/100 g、淀粉33.46 g/100 g、水分8.98 g/100 g、灰分3.90 g/100 g)：知食坊食品科技有限公司;小麥粉：由鄭麥7698經布勒實驗磨加工制得，出粉率為60%。

1.2 儀器與設備

懸掛面中試實驗線150：河南工業(yè)大學糧油食品學院；e2695高效液相色譜: 沃特世科技(上海)有限公司；UV-2000分光光度計: 尤尼柯(上海)儀器有限公司; 5810R離心機: 德國艾本德股份公司; DHG-9246 A電熱恒溫鼓風干燥箱: 上海精宏實驗設備有限公司; 色彩色差計CR-410: 柯尼卡美能達(中國)有限公司; Free Zone 6plus冷凍干燥機：美國拉博科公司；TA.XT plus C質構儀：斯戴普(北京)科技有限公司；SEC-S4000色譜柱：博納艾杰爾科技有限公司。

1.3 方法

1.3.1 掛面的制備

參考文獻[13]的方法制作掛面，略有改動。糊粉層粉與面粉配比分別為0/100、10/90、20/80、30/70、40/60、50/50，一定質量的食鹽加入水中與面粉進行混合，和好的面團水分含量為33%。使用掛面中試設備，將面粉和鹽水倒入和面機中，高速和面5 min，然后低速和面10 min。將和好的面絮熟化10 min后，復合壓延1次至面帶厚度為5 mm，取一部分面帶，密封后在-20 ℃冰箱中預凍24 h，然后冷凍干燥48 h，放入研缽研磨成粉，過100目篩備用。剩下的面片經過連續(xù)壓延4次至厚度為0.9 mm的面片，切成寬度為3 mm的面條，烘干4 h，切成長度為220 mm的掛面。

1.3.2 掛面蒸煮特性測定

吸水率測定：取40根掛面(質量m1，水分含量X)，放入1 000 mL沸水中，撈出后用紗布吸干面條表面水分，冷卻至常溫，測其質量(m2)。將測定吸水率后的面條放入預先恒質量的燒杯中，置于135 ℃的烘箱中烘至恒質量(m3)。干物質吸水率=(m2-m1) ×100%/(m1×(1-X))；蒸煮損失率=(m1×(1-X)-m3) ×100%/(m1×(1-X))。

熟斷條率測定：取40根掛面放入1 000 mL沸水中，煮至最佳蒸煮時間后將面條挑出，對完整的面條進行計數(N)，掛面熟斷條率=(40-N) ×100%/40。

1.3.3 掛面質構特性測定

取掛面40根，放入1 000 mL沸水中煮至最佳蒸煮時間后，用筷子挑出放入常溫水中冷卻1 min，全部測試過程在10 min內完成。全質構分析選用Code HDP/PFS探頭，每次將3根面條平行放置于載物臺上，每個樣品進行7次平行試驗，參數設定：測試模式，Measure Force in Compression；測前、測中、測后速度分別為2.0、0.8、0.8 mm/s；觸發(fā)力為5 g；壓縮比為70%；兩次壓縮之間的時間間隔為2 s。拉伸分析選用Code A/SPR型號探頭，每個樣品進行7次平行試驗，參數設定：測試模式，Measure Force in Extension；校準距為35 mm；測前、測中、測后速度分別為2.0、2.0、10.0 mm/s；拉伸距離為120 mm；觸發(fā)力為5 g。

1.3.4 掛面色澤測定

取制好的掛面使用萬能粉碎機粉碎成粉末，過60目篩后使用色差計測定掛面的L*(明亮度)、a*(紅綠色)、b*(黃藍色)。

1.3.5 掛面微觀結構觀測

取長度5 mm的掛面，將固定面磨平固定于掃描電鏡樣品臺上，對樣品進行噴金處理，在10 kV電壓下放大1 000倍觀察樣品表面微觀結構。

1.3.6 掛面感官評價

掛面感官評價標準參考GB/T 35875—2018并稍加修改，見表1。參與評價人員7人，均提前進行面條感官評價培訓。

表1 掛面感官評價標準Table 1 Sensory evaluation indexes of aleurone dried noodles

1.3.7 面團蛋白質可萃取率的測定

參考文獻[14]的方法測定面團蛋白質可萃取率并稍有改動。準確稱取含有6 mg蛋白的面團凍干樣品，溶于5 mL的樣品緩沖液(0.05 mol/L的磷酸鹽緩沖液、2.0%SDS，pH 6.8)中，振蕩1 h使其充分溶解，4 000 r/min離心20 min，取上清液2 mL于離心管中，8 000 r/min離心10 min，取上清液用色譜儀進行分析。此外將樣品溶于5 mL緩沖液(0.05 mol/L磷酸鹽緩沖液、2.0%SDS、2 mol/L尿素、1%DTT，pH 6.8)提取還原性蛋白，重復上述操作，離心后取上清液注入進樣瓶中。流動相流速1 mL/min，柱溫30 ℃，檢測波長 214 nm。

1.3.8 游離巰基測定

參考Ellman’s的方法[15]，稍有改動。準確稱取75 mg凍干樣品，加入1 mL Tris-甘氨酸緩沖液(10.4 g Tris、 6.9 g甘氨酸、1.2 g EDTA,用0.1 mol/L鹽酸調pH至8.0，定容至1 L)，混勻后加入4.7 g鹽酸胍，使用緩沖液定容至10 mL，取1 mL加入4 mL脲-鹽酸胍溶液和0.05 mL Ellman’s試劑于412 nm處測定吸光度。

1.4 統(tǒng)計與分析

采用 SPSS 16.0 和Origin 8.5對數據進行方差分析并繪制圖表，多重比較選擇Duncan， 在P<0.05 水平下進行顯著性檢驗，所有數據至少為3次平行試驗的結果。

2 結果與分析

2.1 掛面的蒸煮品質

如表2所示，隨著糊粉層粉添加量的增加，掛面吸水率呈先降低后升高的趨勢，糊粉層粉與面粉配比為40/60時，掛面吸水率最低。在方便面中添加糊粉層粉也發(fā)現了相似的現象[11]。這可能是糊粉層粉中脂質具有疏水作用，從而導致掛面的吸水率降低[16]。與之不同的是，當糊粉層粉配比超過40/60后，面條的吸水率呈現上升的趨勢，可能由于添加的糊粉層粉含有的膳食纖維競爭水分起到主要作用，從而導致面條吸水率增加。

表2 不同添加量的糊粉層粉對掛面蒸煮品質的影響Table 2 Effect of different addition amount of aleurone on cooking qualities of dried noodles %

蒸煮損失率可以反映面條煮熟后的面筋網絡的優(yōu)劣。一般情況下，蒸煮損失率低說明面筋網絡結構致密，面條品質更理想。掛面的蒸煮損失率隨著糊粉層粉添加量的增加顯著增加。糊粉層粉中富含纖維，面粉中小麥纖維含量的增加會導致面條的蒸煮損失率增加[17]。糊粉層粉配比超過30/70時，面條熟斷條率顯著增加。小麥籽粒中球蛋白屬于非面筋蛋白，研究發(fā)現糊粉層粉中球蛋白占糊粉層總蛋白的66%及以上[18]。因此，掛面中添加糊粉層粉會導致面粉中面筋蛋白被稀釋。此外，糊粉層粉中的膳食纖維成分導致面筋網絡結構被破壞，從而引起掛面熟斷條率增加。

2.2 掛面的質構特性

由表3可以看出，糊粉層粉添加量增加時，面條的延伸性顯著減小，這可能是由于糊粉層粉的添加使面筋網絡結構疏松，從而導致面條延伸性下降。添加糊粉層粉后，掛面的硬度和咀嚼度均顯著升高，彈性隨糊粉層粉添加量的升高逐漸降低。面團中蛋白質的聚集影響面條的質構特性。研究發(fā)現，麥醇溶蛋白的含量與熟面條的咀嚼度和硬度相關，麥醇溶蛋白增加導致面條的咀嚼度和硬度增大[19]。麥谷蛋白作為面筋網絡結構的骨架，在面團中添加糊粉層粉后發(fā)生解聚現象，從而可能引起面條和面團彈性變差[20]。

表3 不同添加量的糊粉層粉對掛面質構特性的影響Table 3 Effect of different addition amount of aleurone on texture properties of dried noodles

2.3 掛面的色澤

如表4所示，隨著糊粉層粉添加量的增加，掛面色澤的L*顯著降低，顏色變暗，a*和b*也發(fā)生顯著變化。掛面的色澤一方面可能受到糊粉層粉灰分的影響，面粉灰分高時顏色暗，因此隨著糊粉層粉含量的增加，掛面色澤逐漸變暗[21]；另一方面，由于小麥籽粒皮層含有類胡蘿卜素導致糊粉層粉呈現黃色，因此添加糊粉層粉后的掛面色澤逐漸變黃。

表4 不同添加量的糊粉層粉對掛面色澤的影響Table 4 Effect of different addition amount of aleurone on the color of dried noodles

2.4 掛面的微觀結構

如圖1所示，未添加糊粉層粉的掛面表現出平整的截面，掛面截面隨著糊粉層粉含量的增加出現纖維顆粒不規(guī)律分布在其中，截面逐漸粗糙，結構發(fā)生改變。掛面中添加糊粉層粉有利于在日常飲食中攝入纖維成分，但同時膳食纖維顆?？赡軙姑鏃l硬度增加。

注：A—F分別為糊粉層粉和面粉比例為0/100、10/90、20/80、30/70、40/60、50/50掛面的微觀結構。圖1 不同添加量的糊粉層粉掛面的微觀結構Fig.1 Microstructure of aleurone dried noodles with different addition amount

2.5 感官評價

對添加不同糊粉層粉的掛面進行感官評價，結果如圖2所示，糊粉層粉的添加對掛面的感官品質有顯著影響，掛面的光滑性、食味、黏性、韌性、適口性、表觀狀態(tài)和色澤評價分數隨著糊粉層粉添加量的增加呈下降趨勢。與未添加糊粉層粉的面粉相比，面粉中加入糊粉層粉使表面逐漸粗糙，這可能與掃描電鏡觀察到的掛面截面纖維逐漸增加有關。面筋網絡結構被破壞，掛面感官評價隨著糊粉層粉加入不斷降低。

圖2 不同添加量的糊粉層粉掛面感官評價Fig.2 Sensory evaluation of aleurone noodles with different addition amount

2.6 面團蛋白質可萃取率

圖3為添加不同糊粉層粉面團的SDS可萃取蛋白的體積排阻高效液相色譜圖。按蛋白質分子質量降低的順序：Ⅰ部分為大于80 kDa的麥谷蛋白，Ⅱ部分主要為10～80 kDa的麥醇溶蛋白。采用SE-HPLC探索面團蛋白質可萃取率的變化，面筋蛋白發(fā)生交聯聚合時，分子質量增大，SDS可萃取蛋白質減少，不可萃取蛋白增多；反之，SDS可萃取蛋白質增多，不可萃取蛋白減少[22]。面筋蛋白可萃取率等于麥谷蛋白可萃取率與麥醇溶蛋白可萃取率之和。由表5可以看出，隨著糊粉層配比增大，麥谷蛋白可萃取率顯著增加；相比未添加糊粉的麥醇溶蛋白可萃取率，糊粉層粉與面粉配比在(10/90)～(30/70)時沒有顯著變化，大于30/70時顯著降低；總面筋蛋白的可萃取率在(0/100)～(40/60)沒有顯著變化，糊粉層粉配比大于40/60時，面筋蛋白可萃取率顯著增加，麥醇溶蛋白不斷聚合，與麥谷蛋白協(xié)同構成了面筋網絡結構，使總面筋蛋白沒有顯著變化。通過掃描電鏡發(fā)現掛面中出現纖維成分破壞面條表面結構，可能是糊粉層粉添加破壞了麥谷蛋白之間的二硫鍵，麥谷蛋白發(fā)生解聚現象[23]。面團中麥谷蛋白解聚和麥醇溶蛋白聚合可能導致面條硬度和咀嚼性增大、延伸性降低。

注：Ⅰ為SDS可萃取麥谷蛋白；Ⅱ為SDS可萃取麥醇溶蛋白。圖3 添加糊粉層粉的面團SDS可萃取蛋白的體積排阻高效液相色譜圖Fig.3 SE-HPLC profiles of SDS extractable protein from aleurone dough

表5 添加糊粉層粉的面團蛋白SDS可萃取率的變化Table 5 Change of SDS extractable rate of aleurone dough protein %

2.7 游離巰基

游離巰基含量增加通常與二硫鍵的斷裂相關，游離巰基含量的變化是反映蛋白質分子聚集程度的常用指標[24]。由圖4可知，隨著糊粉層粉添加量的增加，面團中游離巰基的含量呈現顯著增加的趨勢，這與Han等[25]的研究結果相似。根據SE-PHLC結果可知，面筋蛋白可萃取率上升，面筋蛋白發(fā)生解聚導致面團游離巰基增加。這可能是由于糊粉層粉中的纖維素成分破壞了面筋網絡結構導致面筋蛋白的解聚。

注：不同小寫字母表示差異顯著(P<0.05)。圖4 不同添加量的糊粉層粉對面團游離巰基含量的影響Fig.4 Effect of different addition amount of aleurone on free SH content of dough

3 結論

糊粉層粉的加入對面團蛋白分子量和蛋白質聚集特性產生顯著影響，面團面筋蛋白的可萃取率受到了麥醇溶蛋白聚合的影響，在(0/100)～(40/60)范圍內沒有顯著差別，配比超過40/60時面筋聚合能力降低，麥谷蛋白可萃取率隨著糊粉層粉添加量的增加顯著增加。面團游離巰基受麥谷蛋白解聚的影響顯著增加。糊粉層粉添加量的增加使掛面的硬度和咀嚼性顯著增加，彈性顯著降低。糊粉層粉添加量的增加使掛面蒸煮損失增加，吸水率降低后又增加，掛面在糊粉層粉配比超過30/70時出現斷條現象并隨著添加量的增加熟斷條率逐漸增加。干掛面的色澤顯著變暗。觀察掛面截面微觀結構發(fā)現，掛面截面嵌入大量的纖維結構。掛面品質的變化受到面團蛋白質分子量的改變和聚集的影響，游離巰基的增加以及麥谷蛋白的解聚導致掛面彈性的降低，熟斷條率和蒸煮損失率增加；麥醇溶蛋白聚集導致了掛面硬度和咀嚼性的增加。本研究從糊粉層粉對面團蛋白的影響以及蛋白質聚集的方向分析了導致掛面品質變化的原因，下一步將對高添加量的糊粉層掛面的品質進行優(yōu)化。