楊子欣,公 艷,高 蕾,熊雙麗,*,薛朝云

(1.西南科技大學(xué)生命科學(xué)與工程學(xué)院,四川綿陽 621010; 2.江油市春雨生態(tài)農(nóng)業(yè)科技有限公司,四川江油 621700)

馬鈴薯是繼小麥、水稻、玉米后的世界第四大糧食作物,營養(yǎng)全面,除了含有豐富的碳水化合物以外,還有氨基酸較平衡的蛋白質(zhì)、類葫蘿卜素、多酚、生物堿、維生素和礦物質(zhì)等[1-3],具有抗氧化、降低高血壓和預(yù)防心血管疾病等生物活性[4-5]。

盡管如此,在中國，以馬鈴薯為主要原料的加工產(chǎn)品還不到總產(chǎn)量的10%,人們多以不同烹飪方式利用馬鈴薯的營養(yǎng)特性[6-7]。2015中國馬鈴薯主食化戰(zhàn)略提出后,將其應(yīng)用于掛面、饅頭和米飯加工的研究成為該領(lǐng)域熱點(diǎn)[8-9]。但馬鈴薯掛面的馬鈴薯全粉含量往往比較低,且有面筋結(jié)構(gòu)被破壞,馬鈴薯掛面的營養(yǎng)價(jià)值降低等情況。為提升馬鈴薯掛面蒸煮特性,一般在掛面中添加海藻酸鈉、卡拉膠等人工食品添加劑作為膠凝劑[10],但對(duì)提高掛面營養(yǎng)價(jià)值作用較小,而被譽(yù)為“森林蔬菜”的豆腐柴葉含有豐富的果膠、粗蛋白、黃酮類物質(zhì)[11-13]。實(shí)驗(yàn)室前期預(yù)實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn),當(dāng)馬鈴薯全粉含量大于15%時(shí),面條將不容易成型,在該面團(tuán)中加入豆腐柴葉燙漂液后,能增加馬鈴薯掛面中馬鈴薯全粉的添加量,使其容易成型。因此,本文主要探討豆腐柴葉燙漂液對(duì)馬鈴薯掛面的蒸煮、質(zhì)構(gòu)特性和抗氧化能力的影響,以期更好地利用天然膠凝劑豆腐柴葉改善馬鈴薯掛面品質(zhì),同時(shí)擴(kuò)大豆腐柴資源利用率,進(jìn)一步提升其附加值。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

小麥面粉 河北金沙河面業(yè)集團(tuán)有限責(zé)任公司;馬鈴薯雪花全粉 內(nèi)蒙古富廣食品有限公司;豆腐柴葉 采摘于四川綿陽江油豆腐柴基地(江油市春雨生態(tài)農(nóng)業(yè)科技有限公司);α-淀粉酶、胃蛋白酶、胰白酶、膽汁、2,2′-二氮-雙(3-乙基苯并噻唑-6-磺酸)(ABTS) SIGMA ALDRICH公司;硫酸亞鐵、過硫酸鉀 分析純。

Micro-DougLAB型全自動(dòng)粉質(zhì)儀 瑞典波通科學(xué)儀器公司;StarchMaster型RVA 瑞典波通科學(xué)儀器公司;UV 5800PC型紫外分光光度計(jì) 上海元析儀器有限公司;DMT-5型電動(dòng)面條機(jī) 龍口市復(fù)興機(jī)械有限公司;UItra55場(chǎng)發(fā)射掃描顯微鏡 德國蔡司儀器公司。

1.2 實(shí)驗(yàn)方法

1.2.1 普通掛面制作:稱取一定質(zhì)量小麥粉,1.5%食鹽,35%蒸餾水,充分?jǐn)嚢璩擅嫘鹾笕喑擅鎴F(tuán),25 ℃下醒發(fā)31 min,用電動(dòng)壓面機(jī)壓至光滑,制得厚度1 mm,寬度4 mm面條,干燥后的面條長(zhǎng)度切成20 cm,即為普通掛面樣品。

1.2.2 豆腐柴葉燙漂液制備和馬鈴薯掛面制備工藝 豆腐柴葉燙漂液和掛面制作工藝參考本實(shí)驗(yàn)室前期研究[14]。豆腐柴葉燙漂液工藝流程:20 g豆腐柴葉洗凈→80 ℃熱水燙漂→加蒸餾水50 mL→打漿→過濾→豆腐柴葉燙漂液。馬鈴薯掛面工藝流程:配料(31%馬鈴薯全粉、69%小麥粉、9%豆腐柴葉燙漂液、1.5%食鹽)→用35%蒸餾水和面→25 ℃下醒發(fā)31 min進(jìn)行熟化→電動(dòng)壓面機(jī)進(jìn)行壓面切條,制得厚度1 mm,寬度4 mm的面條→通風(fēng)處干燥48 h→干面條長(zhǎng)度切成20 cm→馬鈴薯掛面。

1.2.3 馬鈴薯掛面感官評(píng)價(jià)、蒸煮品質(zhì)和質(zhì)構(gòu)特性分析 掛面感官評(píng)分參考文獻(xiàn)[14],評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)見表1,由食品專業(yè)經(jīng)過感官評(píng)定培訓(xùn)的4名男生和6名女生組成感官評(píng)定小組，對(duì)掛面整體進(jìn)行感官評(píng)分;掛面烹調(diào)損失率測(cè)定參考文獻(xiàn)[15];斷條率、最佳蒸煮時(shí)間測(cè)定參照標(biāo)準(zhǔn) LS/T3212-2014,分別對(duì)馬鈴薯掛面和普通白掛面進(jìn)行測(cè)定;掛面質(zhì)構(gòu)特性測(cè)定參考文獻(xiàn)[14],分別對(duì)馬鈴薯掛面和普通白掛面硬度、回復(fù)能量、回復(fù)性、咀嚼性、粘性和彈性這五項(xiàng)質(zhì)構(gòu)特性進(jìn)行測(cè)定。

表1 馬鈴薯掛面感官評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)Table 1 The standard of sensory evaluation for potato noodles

1.2.4 馬鈴薯掛面的抗氧化活性研究 體外模擬消化過程參考文獻(xiàn)[16],分別模擬口腔消化階段(S1)、胃腸消化階段(S2)、腸道吸收階段(S3),各階段消化液總還原力測(cè)定參考文獻(xiàn)[17],自由基(ABTS+·)清除能力測(cè)定參考文獻(xiàn)[18],總抗氧化能力FRAP值的測(cè)定參考文獻(xiàn)[19],對(duì)馬鈴薯掛面及普通白掛面進(jìn)行抗氧化活性研究。

1.2.5 混合粉面團(tuán)掃描電鏡微觀分析 分別將純小麥粉(A)、31%馬鈴薯全粉-69%小麥粉混合粉(B)、31%馬鈴薯全粉-69%小麥粉混合粉+9%豆腐柴葉燙漂液(C),添加35%的蒸餾水和1.5%的食鹽后揉成面團(tuán),于25 ℃醒發(fā)31 min后,再將面團(tuán)進(jìn)行真空冷凍干燥,之后用單面刀片切成5 mm×5 mm×5 mm的樣品,經(jīng)噴金處理后,在低真空下用15 kV的電子束進(jìn)行掃描,觀察面團(tuán)的顯微結(jié)構(gòu)。

1.2.6 豆腐柴葉燙漂液烘干粉對(duì)混合粉粉質(zhì)特性和糊化特性的影響 馬鈴薯全粉-小麥粉混合粉制備:分別將馬鈴薯全粉按0、5%、10%、15%、20%、25%、30%、35%、40%的比例與小麥粉均勻混合成粉,作為對(duì)照組(a),在此基礎(chǔ)上分別加入9%豆腐柴葉燙漂液烘干粉,作為豆腐柴燙漂液烘干粉處理組(b);參照國標(biāo)方法使用粉質(zhì)儀測(cè)定混合粉的粉質(zhì)特性[20];混合粉糊化特性參數(shù)測(cè)定(標(biāo)準(zhǔn)法):分別稱取(3.5±0.1) g a、b兩組混合粉,與(25±0.1) g的水充分混勻,采用快速粘度分析儀測(cè)定淀粉的糊化曲線。采用AACC標(biāo)準(zhǔn)溫度模式,即50 ℃保溫1 min,然后以12 ℃/min的速率升溫至95 ℃,保溫2.5 min,再以12 ℃/min的速率降至50 ℃,保溫1 min。

1.3 數(shù)據(jù)處理

每組實(shí)驗(yàn)重復(fù)3次,結(jié)果均以平均值±標(biāo)準(zhǔn)差表示,采用SPSS 11.5(SPSS Inc.,Chicago,IL,USA)統(tǒng)計(jì)分析軟件進(jìn)行獨(dú)立樣本t檢驗(yàn)和單因素方差分析。

2 結(jié)果及分析

2.1 豆腐柴葉燙漂液對(duì)馬鈴薯掛面感官評(píng)分、質(zhì)構(gòu)特性及蒸煮品質(zhì)的影響

表2顯示了添加豆腐柴葉燙漂液后，馬鈴薯掛面的質(zhì)構(gòu)和蒸煮品質(zhì)。與普通白掛面相比,添加了豆腐柴葉燙漂液馬鈴薯掛面的硬度、咀嚼性、彈性、烹調(diào)損失率和感官評(píng)分都極顯著增加(p<0.01),斷條率和回復(fù)性差異不顯著(p>0.05)。由此可見,添加豆腐柴葉燙漂液后,掛面的彈性、口感、顏色、食味、表面狀態(tài)、光滑性也有較大程度的改善。但是,烹調(diào)損失率較普通白掛面高,這可能是因?yàn)轳R鈴薯膳食纖維和蛋白質(zhì)本身結(jié)構(gòu)的影響,破壞了面筋的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),使面筋的內(nèi)部結(jié)構(gòu)疏松,而此濃度豆腐柴葉燙漂液中的果膠濃度不足以完全恢復(fù)或改善此網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),致使部分淀粉溢出[21-22]。

表2 豆腐柴葉燙漂液對(duì)馬鈴薯掛面質(zhì)構(gòu)特性和蒸煮品質(zhì)的影響Table 2 Effects of blanching liquid from Premna microphylla Turcz leaves on texture properties and cooking quality of potato noodles

2.2 馬鈴薯掛面體外模擬消化后的抗氧化活性

由圖1(a)可知,馬鈴薯掛面各階段消化液中還原力都比普通掛面高,S1達(dá)到極顯著水平(p<0.01),S3階段時(shí)普通白掛面已沒有還原力,而馬鈴薯掛面還繼續(xù)顯示活性。

從圖1(b)可知,馬鈴薯掛面消化液中ABTS+·清除能力在各階段均高于普通白掛面,其中,S1階段ABST+·清除率最高,達(dá)到82.95%,顯著高于普通白掛面(76.57%)(p<0.05),隨著消化過程的進(jìn)行,ABTS+·清除率逐漸降低,可能由于胃腸道內(nèi)有分解抗氧化成分的酶而使ABTS+·清除能力從S1、S2、S3逐漸降低。

圖1(c)顯示,馬鈴薯掛面的FRAP值在S1時(shí),達(dá)到0.22 mmol/L,是普通白掛面的1.83倍,差異極顯著(p<0.01)。隨著消化過程的繼續(xù)進(jìn)行,FRAP值逐漸增大,在S2階段達(dá)到最高值0.25 mmol/L,顯著高于普通白掛面(p<0.05),至S3時(shí),其值是普通白掛面的3.5倍。馬鈴薯掛面經(jīng)過消化吸收后的樣品仍具有抗氧化活性,且馬鈴薯掛面還原力、ABTS+·清除能力和總抗氧化能力都高于普通白掛面,這可能與馬鈴薯和豆腐柴葉中所含的黃酮和多酚等類物質(zhì)抗氧化活性有關(guān)。

圖1 馬鈴薯掛面在不同模擬消化階段的抗氧化活性Fig.1 Antioxidant activity of potato noodles in vitro simulated digestion phase注:與普通白面條相比,*表示各模擬消化階段中, 馬鈴薯掛面各指標(biāo)差異顯著(p<0.05), **表示差異極顯著(p<0.01)。

2.3 不同混合粉的電鏡圖片觀察

由圖2(A1,A2)可以看出,純小麥粉面團(tuán)面筋呈均勻蜂窩狀結(jié)構(gòu),淀粉顆粒之間由于面筋蛋白的存在緊密排列,B1、B2可知,添加31%馬鈴薯全粉后的面團(tuán)淀粉顆粒之間無法形成起連接作用的面筋蛋白,淀粉顆粒暴露出來,面團(tuán)品質(zhì)變差,這與劉穎等[23]的研究相似,而這也是馬鈴薯掛面難以成型,且表面不光滑的主要原因。添加豆腐柴葉燙漂液后,裸露的淀粉顆粒有所減少(C1、C2),面筋網(wǎng)格結(jié)構(gòu)也有所改善,說明豆腐柴葉燙漂液的添加有助于面團(tuán)品質(zhì)的改善。

圖2 不同混合粉面團(tuán)斷面的電鏡圖Fig.2 Electron microscope images of different mixture of dough sections注:A1、B1、C1分別是小麥粉面團(tuán)、31%馬鈴薯全粉-小麥粉混合粉面團(tuán)、31%馬鈴薯全粉-小麥粉混合粉 +豆腐柴葉燙漂液面團(tuán)500倍電鏡圖片;A2、B2、C2分別是三者面團(tuán)1000倍電鏡圖片。

2.4 豆腐柴葉燙漂液烘干粉對(duì)馬鈴薯全粉-小麥粉混合粉粉質(zhì)特性的影響

為進(jìn)一步分析豆腐柴葉燙漂液對(duì)馬鈴薯掛面品質(zhì)的改善機(jī)制,表3描述了豆腐柴葉燙漂液烘干粉對(duì)馬鈴薯全粉-小麥粉混合粉粉質(zhì)特性的影響規(guī)律。由表3可見,添加和未添加豆腐柴葉燙漂液烘干粉的混合粉,其吸水率和弱化度都隨著馬鈴薯全粉含量增加而顯著增加(p<0.05),穩(wěn)定時(shí)間和形成時(shí)間一直顯著降低(p<0.05)。

吸水率主要取決于淀粉和面筋蛋白質(zhì)結(jié)合水的能力,淀粉吸水速率高于面筋蛋白[23]。馬鈴薯全粉淀粉和膳食纖維含量較高,因此吸水率逐漸增加,豆腐柴葉燙漂液烘干粉中的果膠進(jìn)一步增加了其吸水能力。形成時(shí)間反映了面團(tuán)的彈性,形成時(shí)間越長(zhǎng)表明面團(tuán)的質(zhì)量越高,穩(wěn)定時(shí)間反映面團(tuán)的耐揉性和強(qiáng)度[24]。在馬鈴薯全粉添加量0～30%范圍內(nèi),豆腐柴葉燙漂液烘干粉能增加面團(tuán)形成時(shí)間和穩(wěn)定時(shí)間,當(dāng)馬鈴薯全粉添加量達(dá)到35%時(shí),添加豆腐柴葉燙漂液無法繼續(xù)延長(zhǎng)混合粉的形成時(shí)間。弱化度越高表明面團(tuán)的面筋強(qiáng)度越弱,越容易流動(dòng)變形,加工處理性能越差。盡管馬鈴薯全粉含量增加,所有處理組弱化度都顯著增加,但豆腐柴葉燙漂液烘干粉添加組b,增加幅度少于未添加豆腐柴葉燙漂液烘干粉混合粉組a,豆腐柴葉改善了面團(tuán)加工性能和品質(zhì)。

2.5 豆腐柴葉燙漂液烘干粉對(duì)馬鈴薯全粉-小麥粉混合粉糊化特性的影響

由表4可以看出,當(dāng)馬鈴薯全粉添加量達(dá)到15%時(shí),混合粉糊化溫度顯著下降(p<0.05),這是由于馬鈴薯全粉中的淀粉在前期處理過程中已經(jīng)發(fā)生了一定程度的糊化,熱穩(wěn)定性變差。

表4 豆腐柴葉燙漂液對(duì)馬鈴薯小麥混合粉糊化特性的影響Table 4 Effect of blanching liquid from Premna microphylla Turcz leaves on the viscosity properties of mixed powder with potato and wheat

峰值粘度、保持粘度、最終粘度、崩解值和回生值均隨著馬鈴薯全粉添加量的增加而顯著降低(p<0.05)。王春娥等[25]研究表明,面筋含量在30%左右時(shí)峰值粘度越高,面條順滑爽口,保持粘度越高,熱穩(wěn)定性越好,淀粉具有較強(qiáng)的結(jié)合能力?；厣抵饕w現(xiàn)淀粉的回生性、凝膠性,數(shù)值越大越容易形成凝膠,在混合粉中回生值減小,說明混合粉中不易回生。豆腐柴葉燙漂液烘干粉添加組b中,峰值粘度、保持粘度、最終粘度、崩解值、回生值均高于未添加豆腐柴葉燙漂液烘干粉混合粉組a,表明添加豆腐柴葉有助于提升面團(tuán)質(zhì)量。

3 結(jié)論

豆腐柴葉燙漂液作為膠凝劑不僅可以增加馬鈴薯掛面中馬鈴薯全粉的添加量,還可改善馬鈴薯全粉-小麥粉混合粉面筋蛋白三維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),提升面團(tuán)機(jī)械攪拌能力,有助于面團(tuán)吸水率、形成時(shí)間、穩(wěn)定時(shí)間、峰值粘度、保持粘度、最終粘度、崩解值、回生值的增加和弱化度的減少,從而改善馬鈴薯掛面的硬度、咀嚼性、彈性、口感、光滑性和表觀狀態(tài)等蒸煮特性和食用品質(zhì)。豆腐柴葉和馬鈴薯膳食纖維和黃酮類抗氧化活性成分可以提升馬鈴薯掛面總還原力、ABTS+·清除能力和總抗氧化能力。但添加豆腐柴葉燙漂液的馬鈴薯掛面蒸煮損失率較普通白掛面高,馬鈴薯淀粉含量達(dá)到35%以上時(shí),9%濃度豆腐柴葉燙漂液對(duì)各質(zhì)構(gòu)和蒸煮特性改善度較弱,可以通過改進(jìn)豆腐柴葉燙漂液制備方法和添加量、與其他面筋蛋白改善劑混用、掛面加工工藝等方法進(jìn)一步提升馬鈴薯掛面品質(zhì),為豆腐柴的進(jìn)一步開發(fā)利用提供一定的理論依據(jù)。