曾靜靜,王昭君,王恒,高海燕

（河南科技學(xué)院食品學(xué)院,河南 新鄉(xiāng) 453003）

中國(guó)的傳統(tǒng)面條不僅能解決人們的飲食問題,還可以表達(dá)中華人民對(duì)美好生活的祝愿.但就目前來(lái)看,其發(fā)展現(xiàn)狀并不理想,日漸單一的新鮮濕面條很難滿足現(xiàn)代消費(fèi)者,因此如何把多種谷物粉混合一起,開發(fā)出原料多樣、味道好、營(yíng)養(yǎng)高的面條也成為當(dāng)前眾多學(xué)者研究的重點(diǎn)內(nèi)容[1].

燕麥主要產(chǎn)于西部地區(qū),具有獨(dú)特的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值和藥用價(jià)值.燕麥中含有類黃酮類化合物,且具有止咳、降血脂、減輕胃腸道紅腫和慢性腹瀉的作用.還含有大量人體必需的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì),如維生素E、鐵、鋅、鈣、鎂等微量元素.國(guó)際食品和農(nóng)藥組織認(rèn)為燕麥粉是一種谷物糧食和藥物[2].由此燕麥也被稱為“抗炎食品”[3].黑豆粉中含有多種礦物質(zhì)、粗纖維等營(yíng)養(yǎng)成分,還含有酚類物質(zhì)（阿魏酸,沒食子酸）、類黃酮（兒茶素）、甲基芳香酸等,其中賴氨酸含量最多.黑豆粉中蛋白質(zhì)含量為17.9%～31.0%,甚至比肉、蛋、奶中蛋白質(zhì)豐富[4].因此,在燕麥面中摻入黑豆粉,不僅可以提高蛋白質(zhì)含量,而且還可以補(bǔ)充氨基酸,從而提高面粉制品的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值.

本文將燕麥粉與黑豆粉混合,并添加普通面粉,制作蕎面黑豆粉雜糧面條.將它們的營(yíng)養(yǎng)成分混合搭配,并通過(guò)各項(xiàng)試驗(yàn),確定雜糧面條的各配方對(duì)雜糧面條的影響.制作出色澤好、口感好的雜糧面條,為雜糧面條的生產(chǎn)提供參考.

1 材料和方法

1.1 材料與儀器

普通面粉、燕麥粉、黑豆粉、谷朊粉、家用食鹽,購(gòu)于當(dāng)?shù)厥袌?chǎng).

DHG-9140-A 電熱鼓風(fēng)干燥箱,上海三發(fā)科學(xué)儀器有限公司;M6-L20S 九陽(yáng)面條機(jī),上海九陽(yáng)廚房電器;H22-X3-E1 九陽(yáng)電磁爐,上海九陽(yáng)廚房電器;Quanta 200 掃描電子顯微鏡,美國(guó)FEI 公司;Q200 差示掃描量熱儀,美國(guó)TA Instrument 公司.

1.2 試驗(yàn)方法

1.2.1 工藝流程 混合面粉（水、食鹽、谷朊粉）→和面→醒發(fā)→碾壓→切條→無(wú)菌處理→裝袋→成品[5]

1.2.1.1 和面 生鮮濕面條制作的第一步驟是和面[6].和面的時(shí)間和加水量對(duì)面團(tuán)品質(zhì)影響很大,所以要在和面過(guò)程中將適量的水緩慢加入到面粉中,邊加邊攪拌,使面粉充分吸收水分,直到揉搓至雪花狀為止.和面時(shí)確保制作環(huán)境和使用器具的干凈,盡量避免與空氣接觸,攪拌時(shí)間約5～10 min[7].

1.2.1.2 醒發(fā)和成型 醒發(fā)是和面的第二過(guò)程,面團(tuán)醒發(fā)能使面團(tuán)中的水分均勻分布,有助面筋的形成和穩(wěn)定.醒發(fā)時(shí)要求面團(tuán)放置于陰暗處,并用保鮮膜包裹,防止水分蒸發(fā)和表面硬化結(jié)皮[8].醒發(fā)15～30 min.然后碾壓、切條.在壓面機(jī)上放上醒發(fā)好的面團(tuán),調(diào)節(jié)壓輥將面條碾壓6～8 道,將碾壓成型的面片切成寬0.2 cm、厚0.2 cm 的面條,裝袋密封保藏[9].

1.2.1.3 分離淀粉 取部分醒發(fā)后的面團(tuán),用馬丁法洗去面筋.每200 g 的面團(tuán)大約用600 g 水,水中加入0.6 g NaOH,清洗,收集淀粉漿.然后用100 目篩網(wǎng)篩分淀粉懸浮液.4 ℃保存6 h,3500 r/min 離心20 min,去除上層色素層,用300 mL 蒸餾水洗滌沉淀后離心,重復(fù)兩次.將沉淀重新懸于400 mL 蒸餾水中,用HCl調(diào)節(jié)pH 值至7.0,離心3 次.經(jīng)烘箱烘干并通過(guò)150 μm 篩網(wǎng).所得樣品均放于PE 袋中備用.

1.2.2 單因素試驗(yàn) 對(duì)燕麥粉、黑豆粉、水和谷朊粉這四個(gè)變量進(jìn)行單因素試驗(yàn),設(shè)置燕麥粉質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0%、5%、10%、15%、20%、25%5 個(gè)不同的梯度進(jìn)行單因素試驗(yàn),得出燕麥粉用量對(duì)雜糧面條感官評(píng)分、損失率、斷條率、吸水率的影響,得到燕麥粉最佳用量.

在最佳燕麥粉用量的基礎(chǔ)上,設(shè)置黑豆粉質(zhì)量分?jǐn)?shù)為4%、6%、8%、10%、12%、14%6 個(gè)不同的梯度進(jìn)行單因素試驗(yàn),得出黑豆粉用量對(duì)雜糧面條感官評(píng)分、損失率、斷條率的影響,得到黑豆粉最佳用量.

在最佳燕麥粉和黑豆粉用量的基礎(chǔ)上,設(shè)置水用量質(zhì)量分?jǐn)?shù)為27%、30%、33%、36%、39%、42%6 個(gè)不同的梯度進(jìn)行單因素試驗(yàn),得出水用量對(duì)雜糧面條感官評(píng)分、損失率、斷條率、吸水率的影響,得到水最佳用量.

在最佳燕麥粉、黑豆粉和水用量的基礎(chǔ)上,設(shè)置谷朊粉質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.05%、0.10%、0.15%、0.20%、0.25%、0.30% 6 個(gè)不同的梯度進(jìn)行單因素試驗(yàn),得出谷朊粉用量對(duì)雜糧面條感官評(píng)分、損失率、斷條率、吸水率的影響,得到谷朊粉最佳用量.通過(guò)對(duì)比其感官評(píng)分并在其中選擇較好的實(shí)驗(yàn)參數(shù)進(jìn)行正交試驗(yàn)[10].

1.2.3 正交試驗(yàn)優(yōu)化 在單因素實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上,設(shè)置合理的參數(shù)進(jìn)行正交試驗(yàn),采用L9（34）正交試驗(yàn)設(shè)計(jì).分別選取燕麥粉、黑豆粉、水、谷朊粉用量4 個(gè)因素,對(duì)各個(gè)因素進(jìn)行3 個(gè)水平的正交試驗(yàn).燕麥黑豆粉雜糧面條的最優(yōu)水平主要由感官評(píng)分來(lái)決定.

1.3 感官評(píng)定

評(píng)分采用百分制進(jìn)行評(píng)分,選取20 名成人（年齡在18～22 周歲）,男女各10 人,主要針對(duì)面條的表觀、光滑度、咀嚼性等指標(biāo)進(jìn)行評(píng)分,最后取其平均值[11].評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)見表1.

表1 燕麥黑豆粉面條感官評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)Tab.1 Sensory evaluation criteria for oat black bean noodle

1.4 分析指標(biāo)

1.4.1 斷條率的測(cè)定 參考申麗媛等[12]方法取長(zhǎng)度相同的燕麥黑豆粉面條30 根,放入沸水中進(jìn)行煮制,2 min 后,輕輕的將面條撈出,記錄面條斷裂的數(shù)量,從而計(jì)算面條斷條率[10].面條斷條率按下式計(jì)算

1.4.2 吸水率的測(cè)定 準(zhǔn)備25 g 雜糧面條,長(zhǎng)短盡量一致,然后在500 mL 沸水中進(jìn)行煮制,待面條內(nèi)部無(wú)白心,然后撈出面條,瀝干水分,瀝水5 min,待表面水分吸干后再稱其質(zhì)量,然后根據(jù)公式算出面條吸水率.5 次平行試驗(yàn),取平均值[11].干物質(zhì)吸水率按下式計(jì)算

1.4.3 損失率的測(cè)定 稱取25 g 雜糧面條,放入500 mL 沸水中煮制到最佳時(shí)間后立即撈出,待面湯冷卻后,轉(zhuǎn)移到500 mL 容量瓶中定容.取出100 mL,蒸發(fā)除水,再放入烘箱中,烘烤至恒質(zhì)量.多次試驗(yàn)取平均值.干物質(zhì)損失率按下式計(jì)算

1.4.4 SEM 測(cè)定 將分離得到的少量淀粉樣品置于粘有導(dǎo)電膠布的鋁制載物臺(tái)上,用離子濺射鍍膜儀對(duì)樣品進(jìn)行噴炭鍍金90 s,然后利用掃描電子顯微鏡觀察分析.

1.4.5 DSC 測(cè)定 用差示掃描量熱儀測(cè)定淀粉的熱力學(xué)性質(zhì).精確稱取5 mg 淀粉、10 mg 水于不銹鋼坩堝中.以空坩堝作參比（消除儀器誤差）.設(shè)定參數(shù)如下：掃描溫度范圍為25 ℃～100 ℃,升溫速率為10 ℃/min.從DSC 曲線上分析得到糊化起始溫度（To）、峰值溫度（Tp）和終止溫度（Tc）及糊化過(guò)程中的吸熱焓值（ΔH）.

1.5 數(shù)據(jù)處理

采用Excel 2007 軟件處理分析試驗(yàn)數(shù)據(jù),每組試驗(yàn)重復(fù)3 次,結(jié)果以平均值±標(biāo)準(zhǔn)偏差表示.

2 結(jié)果與分析

2.1 燕麥粉添加量對(duì)燕麥黑豆粉雜糧面條的影響

燕麥粉添加量對(duì)燕麥黑豆粉雜糧面條的影響如圖1 所示.

圖1 燕麥添加量對(duì)燕麥黑豆粉雜糧面條的影響Fig.1 Effect of oat addition on oat black bean flour multigrain noodles

由圖1 可知,隨著燕麥粉添加量的增加,面條的斷條率也在逐步增加,吸水率先增加至最大后逐漸減少,損失率在燕麥添加量質(zhì)量分?jǐn)?shù)為15%時(shí)最低,綜合感官評(píng)分最高.所以,過(guò)多使用燕麥粉,面條的吸水性增大,面條發(fā)干變硬,斷條率會(huì)升高[13],綜合感覺評(píng)價(jià)也有所下降.綜上所述,當(dāng)燕麥添加量質(zhì)量分?jǐn)?shù)為15%時(shí),綜合評(píng)分最高.可能是由于燕麥粉遇水混合不均勻,導(dǎo)致面條不平整,而燕麥添加量質(zhì)量分?jǐn)?shù)為15%時(shí)面條中淀粉顆粒均一且面條結(jié)構(gòu)均勻,孔隙率小.

2.2 黑豆粉添加量對(duì)燕麥黑豆粉雜糧面條的影響

黑豆粉添加量對(duì)燕麥黑豆粉雜糧面條的影響如圖2 所示.

圖2 黑豆粉加量對(duì)燕麥黑豆粉雜糧面條的影響Fig.2 Effect of black bean flour on oatmeal black bean flour multigrain noodles

由圖2 可知,隨著黑豆粉添加量的增多,面條的斷條率在黑豆粉添加量質(zhì)量分?jǐn)?shù)為12%時(shí)最低,可能是黑豆粉中含有脂肪氧化酶不能形成面筋,添加少量的黑豆粉能提高面團(tuán)的筋力.反之,過(guò)量黑豆粉中黑豆蛋白與面筋中麥醇蛋白和麥谷蛋白分別以疏水和親水方式結(jié)合形成蛋白復(fù)合體從而降低面筋含量[14].吸水率在質(zhì)量分?jǐn)?shù)為12%時(shí)最高,后呈現(xiàn)降低趨勢(shì),可能是因?yàn)楹诙怪械牡鞍踪|(zhì)有很強(qiáng)吸水性,若混合粉末中的蛋白質(zhì)的量增加,吸水性也逐漸升高,損失率先減后增加.綜上所述,當(dāng)黑豆粉添加量質(zhì)量分?jǐn)?shù)為12%時(shí)綜合評(píng)分最好.

2.3 水添加量對(duì)燕麥黑豆粉雜糧面條的影響

水添加量對(duì)燕麥黑豆粉雜糧面條的影響如圖3 所示.

圖3 水加量對(duì)燕麥黑豆粉雜糧面條的影響Fig.3 Effect of water addition on oat black bean flour multigrain noodles

水是面條制作中不可缺少的原料.因此,加水量決定了面條的最終質(zhì)量.制作手工面條時(shí),和面水分太少,面團(tuán)很難形成良好的面筋網(wǎng)絡(luò)組織.壓出來(lái)的面條很干,容易斷,表面有裂縫.如果加水多,面團(tuán)則又濕又軟,面條很容易黏在一起.壓榨時(shí),壓榨輥對(duì)面團(tuán)的壓力降低,面筋結(jié)構(gòu)疏松,面條的品質(zhì)受到影響.

由圖3 可知,隨著水分含量的增加,斷條率逐漸減少,吸水率不斷降低,損失率也不斷減少,可能是因?yàn)榈矸畚?蛋白質(zhì)吸水膨脹而形成面筋,增加了面條的延伸性和彈性[15].綜合分析得出,當(dāng)加水量質(zhì)量分?jǐn)?shù)為36%時(shí),感官評(píng)分最高[11].

2.4 谷朊粉添加量對(duì)燕麥黑豆粉雜糧面條的影響

谷朊粉添加量對(duì)燕麥黑豆粉雜糧面條的影響如4 所示.

由圖4 可知,添加谷朊粉可以提高面條的蒸煮特性,可能是谷朊粉中含有麥醇溶蛋白和麥谷蛋白,分別具有彈性和延伸性,在面團(tuán)攪拌時(shí)兩分子的二硫鍵變成了分子間的結(jié)合鍵形成網(wǎng)絡(luò)狀結(jié)構(gòu).添加谷朊粉增加了面條中的面筋蛋白含量,使面筋網(wǎng)絡(luò)間交聯(lián)性增強(qiáng),面團(tuán)形成致密的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),增強(qiáng)面條的筋力和穩(wěn)定性,從而使面條的蒸煮品質(zhì)發(fā)生改變.使用谷朊粉讓面條感官品質(zhì)先增加后降低[16].綜合考慮,當(dāng)添加量質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.20%時(shí),感官品質(zhì)最好,硬度適中,黏彈性較好,因此,本文選擇谷朊粉改善燕麥黑豆粉面條品質(zhì),添加量質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.20%[17].

圖4 谷朊粉加量對(duì)燕麥黑豆粉雜糧面條的影響Fig.4 Effect of wheat gluten on oatmeal black bean flour multigrain noodles

2.5 正交試驗(yàn)結(jié)果

通過(guò)單因素試驗(yàn)所確定的最佳配方,設(shè)計(jì)正交試驗(yàn),正交試驗(yàn)因素水平表見表2.

表2 正交試驗(yàn)因素水平表Tab.2 Factors and levels of orthogonal test %

采用L9（34）正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)結(jié)果見表3.

表3 L9（34）正交試驗(yàn)結(jié)果Tab.3 L9（34）orthogonal test results

由表3 中各項(xiàng)平均值可知,燕麥黑豆面條工藝最佳組合為A2B2C3D2.燕麥粉、黑豆粉、水、谷朊粉這四種原料影響燕麥黑豆粉雜糧面條的順序?yàn)镃>A>B>D.燕麥粉、黑豆粉、水、谷朊粉的最佳添加量分別為15%、12%、38%、0.20%.

2.6 驗(yàn)證試驗(yàn)

按照上述正交試驗(yàn)最佳配方進(jìn)行驗(yàn)證,并和普通的鮮濕面條進(jìn)行對(duì)比.普通鮮濕面條的各項(xiàng)指標(biāo)要比雜糧面條好,可能普通面條是由單一的小麥面粉制成的,面粉中含有麥谷蛋白和麥醇溶蛋白,有很好的可塑性、黏合性,因此,鮮濕面條的斷條率、損失率均低.從外觀上看,燕麥黑豆面條整體外觀均勻,無(wú)裂縫,顏色呈淺灰色,不黏合,韌性好.

2.7 微觀結(jié)構(gòu)

面團(tuán)的掃描電鏡結(jié)果如圖5 所示.

圖5 面團(tuán)的掃描電鏡圖Fig.5 Scanning electron microscope of the dough

正交試驗(yàn)結(jié)果最佳組合A2B2C3D2和表3 中最高得分組合A2B2C3D1中淀粉樣品的微觀結(jié)構(gòu)如圖5 所示,對(duì)照組面團(tuán)樣品中的淀粉顆粒大小分布不一,大多數(shù)呈圓形、卵圓形,顆粒表面光滑,顆粒完整.與A2B2C3D2組相比,對(duì)照組A2B2C3D1顆粒表面結(jié)構(gòu)粗糙,凹凸不平,且部分淀粉顆粒破損呈空心狀態(tài),小顆粒多.因此,A2B2C3D2組中淀粉顆粒較完整.這可能是由于谷朊粉質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.20%時(shí)比谷朊粉質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.18%的面條內(nèi)部面筋網(wǎng)絡(luò)與淀粉顆粒間的結(jié)合力更強(qiáng).

2.8 熱力學(xué)性質(zhì)分析

正交試驗(yàn)結(jié)果最佳組合A2B2C3D2和表3 中最高得分組合A2B2C3D1中淀粉的熱力學(xué)性質(zhì)分析見表4.

表4 DSC 結(jié)果分析Tab.4 Analysis of the results of DSC

由表4 可知,與A2B2C3D2組相比,對(duì)照組A2B2C3D1組T0與Tp無(wú)顯著差異,Tc和ΔH 顯著升高,表明淀粉的結(jié)晶結(jié)構(gòu)較為不穩(wěn)定,即淀粉的熱穩(wěn)定性降低[18],ΔH 的增大表明淀粉的結(jié)構(gòu)從有序轉(zhuǎn)變?yōu)闊o(wú)序結(jié)構(gòu)所需要的能量增加.與淀粉的微觀結(jié)觀察結(jié)果相對(duì)應(yīng).因此A2B2C3D2組配方較優(yōu).

3 結(jié)論

本試驗(yàn)研究了燕麥粉、黑豆粉、水和谷朊粉這四種物質(zhì)的添加量對(duì)雜糧面條品質(zhì)的影響,在單因素試驗(yàn)的基礎(chǔ)上,以感官評(píng)價(jià)為主要指標(biāo),采用正交試驗(yàn)以及電鏡圖和DSC 作為最終驗(yàn)證指標(biāo),發(fā)現(xiàn)在雜糧面條中添加質(zhì)量分?jǐn)?shù)為15%燕麥粉可以使面條結(jié)構(gòu)均勻,從而降低面條的損失率,添加質(zhì)量分?jǐn)?shù)為12%黑豆粉和質(zhì)量分?jǐn)?shù)為38%水可以提高面條的筋力而不降低面筋含量,從而有效降低面條的斷條率和損失率;添加質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.20%谷朊粉可以降低面條的斷條率和損失率,改善雜糧面條的品質(zhì).經(jīng)過(guò)驗(yàn)證試驗(yàn)最終確定各添加量的最佳配方,即燕麥粉15%、黑豆粉12%、水38%、谷朊粉0.20%.此條件下制作出來(lái)的雜糧面條外表光滑、色澤均勻、吃起來(lái)爽口有彈性、咀嚼性好.該研究結(jié)果為燕麥黑豆粉雜糧面條的工業(yè)化生產(chǎn)提供了依據(jù),豐富我國(guó)雜糧面條的種類.