薏米粒径和谷朊粉添加量对薏米挂面品质的影响

李长凤，陈光静，谢佩言，陈绍全，李强，阚建全*

1(西南大学 食品科学学院，重庆,400715) 2(中匈食品科学合作研究中心，重庆,400715) 3(农业部农产品贮藏保鲜质量安全风险评估实验室(重庆)，重庆,400715) 4(重庆陈大毛面业发展有限公司, 重庆,400715)

挂面作为我国的主食之一，其制作简单、食用方便、储存期长，深受广大消费者喜爱。但使用纯小麦粉制作的挂面营养成分单一且不均衡[1]。

薏米(Coixlachryma-jobiL. var. ma-yuen Stapf)又名薏苡仁、药玉米、六谷米等，为一年生或多年生禾本科植物薏苡的成熟种仁，其营养成分丰富，含有8种人体必须氨基酸[2]。此外，与传统主粮水稻和小麦相比较，其蛋白质、脂肪、谷氨酸、亮氨酸、硫氨基酸和钙元素含量都相对较高[3]。同时，薏米中还含有多种活性成分如多糖、薏苡素和多酚等，其具有除湿利尿、降血糖血脂、抗衰老、抗肿瘤、提高机体免疫力等功效，为我国传统的药食同源食品原料[4-6]。因此，将薏米粉添加到小麦粉中制作薏米面条，可以增加面条的营养附加值，满足人们对营养的需求。

因此，本试验拟以小麦面粉和薏米粉为基体，制作薏米挂面。

1 材料与方法

1.1 材料

薏米、高粱、燕麦、荞麦、绿豆、糙米、玉米，购于重庆市北碚区天生农贸市场；红灯笼小麦粉，益海嘉里粮油工业有限公司；食盐，重庆市北碚区永辉超市；谷朊粉，封丘县华丰粉业有限公司。

1.2 仪器与设备

压面机、和面机，广州市宏阳铸造有限公司；切条机，常州克欧克厨具有限公司；Texture Pro CT3质构仪，美国Brookfield公司；UltraScan PRO型色度计，美国HunterLab公司。

1.3 方法

1.3.1 混合粉的制备

以小麦粉、杂粮粉和谷朊粉三者质量和为100计，制作不同比例的混合粉，备用。以纯小麦粉为对照组。

1.3.2 干面筋含量的测定

测定方法参照GB/T 5506.3—2008[7]。

1.3.3 挂面的制作

称取1.5%(质量分数)的食盐溶于适量的30 ℃水中，并倒入混合粉中进行和面，和面15 min后，将面团用保鲜膜包裹在室温下醒发20 min，然后在间距为4 mm的轧面机处压片2次，将面块用保鲜膜再次包裹，醒面30 min。最后将面片逐渐压薄至1 mm厚，切条，干燥，干燥条件参照SB/T10072—92[8]。

1.3.4 挂面蒸煮品质的测定

挂面最佳蒸煮时间、断条率、蒸煮损失率均参照LS/T3212—2014的测定[9]，吸水率参照MAN等的方法[10]。

1.3.5 挂面色泽测定

参照NIU等的方法[11]进行挂面颜色测定。

1.3.6 挂面流变学特性的测定

参照LI等的方法[12]。将20根面条放入500 mL的沸水中煮至最佳蒸煮时间，立即用冷水冲凉，沥干水分，10 min后，取其中3根面条在TPA模式下进行测定。测试前、中、后速度均为0.8 mm/s，压缩比例为70%，触发力为5.0 g，探头为TA4/1000。测定指标为硬度、弹性、黏着性、黏结性、回复性。重复测定5次，去掉最高值和最低值，取其平均值。

1.3.7 挂面的感官评价

称取50 g样品放入沸水中，煮至最佳蒸煮时间后立即将面条捞出，用冷水冲淋，以终止面条后熟，然后放入碗中待品尝。感官评分参照SB/T 10137—93[13]，见表1。评定人员参照GB/T 16291.1—2012《感官分析选拔、培训与管理评价员一般导则》[14]进行选拔，由6名人士组成，评定结果取平均值。

表1 挂面的感官评定评分标准Table 1 Sensory evaluation standard of noodle

1.3.8 试验数据处理方法

除特殊说明外，所有试验数据均是3次重复试验的平均值。采用SPSS 17.0对相关数据进行方差分析，显著性水平为p<0.05，采用皮尔森相关系数双尾检验(Two-tailed)法；采用Excel、Origin 9.0等软件进行图表的绘制。

2 结果与分析

2.1 薏米粒径对挂面品质的影响

2.1.1 薏米粒径对挂面蒸煮品质和感官品质的影响

由表2可以看出，当添加相同含量的薏米时，随着薏米粒径的减小，挂面蒸煮时间变化不明显，断条率呈现先下降后上升的趋势，蒸煮损失呈现增加的趋势，吸水率呈现下降的趋势。当薏米粒径大于100目时，制作出的挂面蒸煮损失和吸水率变化不明显。且添加100目薏米时，挂面的蒸煮损失、吸水率和断条率均与对照组无显著性差异。其原因可能是薏米粒径越大，对面团的内部组织破坏越严重，面条空隙越大，内部水分迁移增加，导致面条吸水率和断条率增大[15-16]；粒径越小，产生的破损淀粉越多，而面条的蒸煮损失与破损淀粉的含量呈显著正相关[17]。本文研究结果与李叶贝等[18]的研究结果一致。感官评分随着薏米粒径减小，呈先升高后下降的趋势，100目的薏米挂面感官评分显著高于60目挂面。这可能是颗粒粒径越大，挂面表观越粗糙，黏结性越差[11]。综合以上实验数据，添加100目薏米，制作出的挂面蒸煮品质和感官品质最好。

表2 薏米粒径对挂面蒸煮品质和感官品质的影响Table 2 Sensory scores and cooking properties of noodles containing different addition particle sizes of adaly

续表2

薏米添加量(质量分数)/%颗粒细度/目蒸煮时间/min蒸煮损失/%吸水率/%蒸煮断条率/%感官评分30603.67±0b6.46±0.06b191.95±3.65d13.33±2.31c74.3±2.13b803.67±0b6.60±0.07b185.7±6.58cd4±0b80.01±1.72ab1003.61±0.1b7.16±0.06a182.47±3.26bc0±0a83.43±3.37a1203.67±0b7.21±0.03a175.54±1.96ab4±0b80.06±4.26a50603.83±0b6.63±0.08b214.08±2.28c62.67±2.31c57.92±0.53c803.83±0b6.39±0.03c190.55±3.54b6.67±2.31b74.56±2.84b1003.83±0b6.66±0.11b181.90±2.24a0±0a78.4±4.5a1203.83±0b6.59±0.06b174.26±15.07a6.67±2.31b76.27±2.43ab70604±0b6.28±0.12c217.70±2.61c100±0c49.87±3c804±0b5.88±0.08d199.14±11.38b17.33±4.62b71.07±3.46b1004±0b6.45±0.15b183.95±1.58a0±0a77.77±1.25ab1203.94±0b6.69±0.06b181.00±9.79a 2.67±2.31a73.9±1.28b

注：表中同一列同一处理组数据相同上标字母代表差异性不显著(p>0.05)，不同上标字母代表差异性显著(p<0.05)，下同；制作10%、30%、50%、70% 的薏米挂面，对应谷朊粉添加量分别为2%、6%、10%、14%，下同。

2.1.2 薏米粒径对挂面色泽的影响

由表3可得，添加相同含量的薏米，随着薏米粒径的减小，挂面亮度L*值呈显著性下降的趋势，且均小于对照组，b*值和a*值均显著性升高，且b*值均大于对照组。NIU等[11]研究了不同粒径的小麦粉对面条色泽的影响，研究结果表明随着小麦粉颗粒粒径的减小，面条亮度L*逐渐减小，这与本文的研究结果一致。这可能是因为物料在粉碎过程中，其细胞壁被破坏，促进了多酚氧化酶活性位点的暴露，物料粒径越小，多酚氧化酶作用的位点越多，与酚底物反应产生的黑色素越多，使得挂面色泽越暗[19]。

表3 薏米粒径对挂面色泽的影响Table 3 Color of noodles containing different additionparticle sizes of adaly

2.1.3 薏米粒径对挂面质构品质的影响

由表4可知，当薏米添加量相同时，随着薏米颗粒细度的减小，挂面硬度、弹性均呈现先上升后下降的趋势，其中100目薏米挂面显著高于60目薏米挂面；当薏米添加量小于30%，回复性呈现显著下降的趋势，当薏米添加量大于30%，回复性无显著性变化，且100目薏米挂面硬度、弹性、回复性均与对照组无显著性差异；黏结性和黏着性均呈现显著上升的趋势；这与CHEN等[20]的研究结果一致，这是由于薏米粒径过大，会影响面筋蛋白的形成，使面条的硬度、弹性、黏着性、黏结性减小；粒径过小，破损淀粉越多，而破损淀粉能够吸收更多的水分，导致覆盖在淀粉表面的面筋形成不充分，使得面条的硬度、弹性、回复性等降低[21]。因此，薏米过100目筛后制作的挂面质构品质较好。综合挂面的蒸煮品质、感官评分、色泽和质构特性，以100目薏米制作的挂面综合品质最好。

2.1 谷朊粉添加量对挂面品质的影响

2.2.1 谷朊粉添加量对挂面蒸煮品质和感官品质的影响

由表5可知，当薏米添加量一定时，随着谷朊粉添加量的增加，各处理组的蒸煮时间变化不明显，蒸煮损失、蒸煮断条率均呈现显著下降的趋势，吸水率呈现显著增加的趋势。这主要是因为谷朊粉具有良好的吸水性，其吸水后会形成结构致密的网络结构，将淀粉颗粒包裹其中，从而降低了面条的蒸煮损失，增加了面条的吸水率；同时，谷朊粉是一种具有黏弹性的物质，随着谷朊粉的增加，面条的弹韧性增大，断条率减少，提高了面条品质[22-23]；此外，随着谷朊粉的增加，薏米含量相同的挂面感官评分总体呈现先升

表4 薏米粒径对挂面质构品质的影响Table 4 Textural properties of noodles containing different particle sizes of adaly

高后降低的趋势。谷朊粉添加量过高，面条色泽变的灰暗，咀嚼硬度偏大，使得感官评分下降。总体而言，当混合粉中添加10%、30%、50%、70%、80%(质量分数)的薏米粉，分别对应添加2%、6%、10%、14%、16%(质量分数)的谷朊粉时，制作出的挂面其蒸煮品质和感官品质与对照组接近。

表5 谷朊粉添加量对挂面蒸煮品质和感官品质的影响Table 5 Effect of wheat gluten on cooking quality and sensory scores of noodles

2.2.2 谷朊粉添加量对挂面色泽的影响

由表6可以看出，随薏米粉及谷朊粉添加量的增加，挂面的L*值均低于对照组，且呈现显著下降的趋势；a*和b*值较对照组有所增加，且呈现显著增加的趋势。除薏米本身略带黄色，还可能是因为高蛋白面条质地较为紧密, 反射光较少，导致L*值急剧下降，a*和b*值急剧升高[21]。说明随着薏米和谷朊粉的添加量增加，挂面亮度变差，越来越偏向黄色。

表6 谷朊粉添加量对挂面色泽的影响Table 6 Effect of wheat gluten on color of noodles

2.2.3 谷朊粉添加量对挂面质构品质的影响

由表7可知，制作10%的薏米挂面，随着谷朊粉添加量增加，挂面黏结性无显著性变化，硬度、黏着性均呈显著性增加的趋势，弹性和回复性均呈先上升后下降的趋势。谷朊粉添加量为2%(质量分数)时，挂面的硬度、弹性、回复性与对照组均无显著性差异，黏结性、黏着性均显著大于对照组。这可能是因为随着谷朊粉的添加，谷朊粉以分子内或分子间形成了结构稳定、密实的面筋网络结构，从而改善了面条的品质[24-25]。制作30%、50%、70%、80%(质量分数)的薏米挂面时，随着谷朊粉添加量的增加，面条质构特性的变化趋势与薏米添加量为10%的面条一致。即分别添加6%、10%、14%、16%(质量分数)的谷朊粉，对应制作30%、50%、70%、80%(质量分数)的薏米挂面的硬度、弹性、黏结性、黏着性、回复性均与对照组差异性不显著。

表7 谷朊粉添加量对挂面质构品质的影响Table 7 Effect of wheat gluten on texture properties of noodles

由表5、表6、表7可知，为保证薏米挂面品质，随着挂面中薏米粉的添加量增加，谷朊粉的最适添加量也呈现上升的趋势，即制作10%、30%、50%、70%、80%(质量分数)薏米挂面时，分别对应添加2%、6%、10%、12%、16%(质量分数)的谷朊粉，面条的综合品质最佳。

2.3 模型建立

大量研究表明[26]，挂面中面筋蛋白的含量是影响其品质的主要因素。因此，本文在挂面品质最佳的前提下，探讨薏米添加量与挂面中干面筋蛋白含量的关系。由图1可知，当薏米添加量小于50%时，随着薏米添加量的增加，挂面中干面筋蛋白含量呈显著性上升；当薏米添加量大于50%，随着薏米添加量的增加，干面筋蛋白含量无显著性变化。可能是因为，薏米添加量越多，对挂面中面筋蛋白的稀释越严重[24]。通过二次多项式函数模型将薏米添加量与挂面中干面筋蛋白含量进行回归分析，得到拟合方程：

图1 不同比例薏米挂面中干面筋蛋白含量Fig.1 The content of wheat gluten in noodles containingdifferent amount of adaly

Y=9.695 8+0.034 3X-1.838 8×10-4X2；R2=0.996 8

(1)

式中：Y，挂面中干面筋的含量，%；X，薏米添加量，%。

回归系数R2为0.996 8，说明建立的模型能够很好地拟合薏米添加量和挂面中干面筋含量之间的关系。

2.4 模型的验证实验

本文以添加6%(质量分数)的谷朊粉，分别制作含30%的苦荞、玉米、高粱、糙米、绿豆、燕麦等杂粮挂面进行模型的验证。由表8可得，6种杂粮挂面的蒸煮损失、吸水率、蒸煮断条率、感官评分与对照组均无显著性差异；而表9中各种杂粮面条的色差参数与对照组差异性显著，这是由于各种杂粮自身色差所引起的，能被人们所接受；表10中 6种挂面的黏结性、黏着性、回复性均大于对照组，硬度、弹性均与对照组无显著性差异。以上结果表明，添加30%的杂粮，6%的谷朊粉时，制作出的挂面综合品质良好。此时，6种挂面中干面筋蛋白含量实测值与预测值的相对误差均小于5%(表11)，表明建立的模型能用于杂粮挂面的制作。

表8 6种杂粮挂面的蒸煮品质与感官品质Table 8 Sensory scores and cooking properties of six kinds of coarse cereals noodles

表9 6种杂粮挂面的色泽品质Table 9 Color of six kinds of coarse cereals noodles

3 结论

薏米挂面加工工艺优化结果表明，薏米过100目筛，向面粉中添加10%、30%、50%、70%、80%(质量分数)的薏米，对应分别添加2%、6%、10%、14%、16%(质量分数)的谷朊粉时，制作出的各个比例的薏米挂面综合品质最好。此时，薏米添加量(Y)与混合体系干面筋蛋白含量(X)的回归分析方程为Y=9.695 8+0.034 3X-1.838 8×10-4X2(R2=0.996 8)。验证实验表明，分别制作含30%的高粱、燕麦、荞麦、绿豆、糙米和玉米杂粮挂面时，其干面筋蛋白含量实测值与预测值相对误差均小于5%，且挂面品质与对照组均无显著性差异，表明建立的模型能够用于杂粮面条的加工。

表10 6种杂粮挂面的质构品质Table 10 Texture properties of six kinds of coarse cereals noodles

表11 6种杂粮挂面中干面筋蛋白含量预测值与实际值比较Table 11 Comparison of the predicted and observedwheat gluten content in six kinds of coarse cereals noodles

注：相对误差/%=|(预测值-实测值)/实测值|×100。