羅登林，楊園園，吳若言，徐寶成，聶 英，李佩艷，劉建學(xué)

（1.河南科技大學(xué)食品與生物工程學(xué)院，河南 洛陽 471003；2.河南科技大學(xué)圖書館，河南 洛陽 471003）

超聲作為一種能負(fù)載高能量的機(jī)械波，可以通過介質(zhì)傳播引起高頻振動(dòng)產(chǎn)生疏密相間的區(qū)域，產(chǎn)生剪切、微擾、沖蝕、破碎、摩擦、升溫、空化等效應(yīng)，從而對(duì)食品的物理、化學(xué)和功能特性等產(chǎn)生影響[1-3]。超聲屬于一種綠色無污染的物理加工技術(shù)，在食品工業(yè)中它可以用來提高食品的生產(chǎn)效率，改善原料的加工品質(zhì)，提高產(chǎn)品的品質(zhì)和延長(zhǎng)其貨架期[4-6]。

目前，超聲在食品方面的應(yīng)用主要包括提取、乳化、過濾、干燥、結(jié)晶、改性、殺菌等[7-9]，而在面制品加工方面的報(bào)道很少，一些研究主要集中于對(duì)單一成分如蛋白質(zhì)、淀粉的影響。有研究發(fā)現(xiàn)，超聲可以使小麥蛋白的分子間β-折疊含量增加，分子間無規(guī)卷曲和分子內(nèi)的β-折疊、α-螺旋、β-轉(zhuǎn)角含量減少，結(jié)構(gòu)變得疏松，提高蛋白質(zhì)的酶解速率，還可增加麥谷蛋白溶液的起泡性和乳化性[10-11]。超聲還可以改變大豆蛋白的溶解度和流體性質(zhì)，增加大豆蛋白游離巰基的含量，改變蛋白質(zhì)的分子間作用力，提高蛋白質(zhì)表面的疏水性[12]。在超聲對(duì)淀粉結(jié)構(gòu)與性質(zhì)的影響方面，研究發(fā)現(xiàn)超聲處理能使馬鈴薯淀粉表面的坑洞數(shù)量和破損率顯著增加，且破損程度隨著超聲功率增加和作用時(shí)間延長(zhǎng)而增大，但未發(fā)現(xiàn)有新的化學(xué)鍵形成；而經(jīng)超聲提取的芋頭淀粉，其吸水性、溶解性、黏性、質(zhì)構(gòu)特性和凍融穩(wěn)定性均增加[13-14]。在超聲應(yīng)用于和面過程方面，Pan等[15]研究發(fā)現(xiàn)，在面團(tuán)的混合過程中附加超聲時(shí)，能夠顯著改善面包的品質(zhì)，當(dāng)采用功率為2.50 kW的超聲作用40 min時(shí)，所生產(chǎn)出的面包體積增大19%，密度下降17%，而質(zhì)量?jī)H減少2.1%。Tan等[16]也發(fā)現(xiàn)，若將功率超聲用于制作海綿蛋糕的面糊攪拌過程中，則會(huì)顯著增大面糊的體積，提高蛋糕的彈性、內(nèi)聚性和回復(fù)性，降低蛋糕的硬度，明顯改善其口感。

面條是我國(guó)傳統(tǒng)的面制品之一，其醒發(fā)過程是面條制作中一個(gè)重要的環(huán)節(jié)，醒發(fā)效果對(duì)面條品質(zhì)有重要的影響。本實(shí)驗(yàn)主要探討了在面條醒發(fā)階段輔助超聲對(duì)面條品質(zhì)的影響，重點(diǎn)考察了超聲功率密度、超聲作用時(shí)間、面胚厚度和醒發(fā)溫度等因素的影響，并利用綜合加權(quán)評(píng)分法對(duì)面條的質(zhì)構(gòu)和蒸煮特性進(jìn)行了評(píng)價(jià)，以期提高面條的品質(zhì)和生產(chǎn)效率，為其醒發(fā)提供一種新方法。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

中筋小麥面粉（蛋白質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10.6%） 濟(jì)源市愚公農(nóng)產(chǎn)品有限公司。

1.2 儀器與設(shè)備

HM740型和面機(jī) 青島漢尚電器有限公司；KQ-500DE型數(shù)控超聲波清洗器 昆山市超聲儀器有限公司；C21-SC011電磁爐 杭州九陽生活電器有限公司；FKM-240壓面機(jī) 浙江俊媳婦廚具有限公司；Universal 5544型質(zhì)構(gòu)分析儀 美國(guó)Instron公司；JSM-5610LV型掃描電子顯微鏡 日本JEOL公司；LGJ-10D型冷凍干燥機(jī) 北京四環(huán)科學(xué)儀器廠有限公司。

1.3 方法

1.3.1 面條的制作

面條的制作參考SB/T 10137—1993《面條用小麥粉》[17]附錄中面條的制作方法，略有改動(dòng)。將3 g食鹽溶于116 mL水中之后，在和面機(jī)中與300 g面粉低速（1檔）攪拌15 min混合成均勻的面絮。將面絮制成團(tuán)狀后在壓面機(jī)上壓成不同厚度的面片，保鮮袋口插入一支空心管并將四周扎緊，然后將裝有面團(tuán)的塑料保鮮袋放入盛有純水的超聲波清洗槽中，保鮮袋固定在距離槽液面和底部分別為3 cm和7 cm處，保證與外部空氣通暢并防止超聲作用過程中槽中水分浸入到保鮮袋中（圖1）。超聲波清洗機(jī)內(nèi)溫度通過加入冰塊和加熱控制。超聲輔助面團(tuán)醒發(fā)后壓延成5 mm厚的均勻面片，最后將面片切割成20 cm×2 cm的面條進(jìn)行分析測(cè)試。

圖1 超聲輔助面胚醒發(fā)設(shè)備示意圖Fig.1 Schematic diagram of the ultrasonic-assisted dough resting device

1.3.2 蒸煮特性的測(cè)定

鍋中加入800 mL去離子水，在電磁爐上加熱至微沸，加入60 g左右的面條，根據(jù)Pan Zhili等[18]的方法確定最佳蒸煮時(shí)間（煮過的面條切開后用載玻片壓片發(fā)現(xiàn)無白芯，此時(shí)的蒸煮時(shí)間為最佳蒸煮時(shí)間）。面條的蒸煮得率和蒸煮損失率按照Zhang Chong等[19]的方法測(cè)定。煮好的面條立即撈出放入加有500 mL去離子冷水的燒杯中，冷卻1 min后撈出，瀝水1 min，稱量此時(shí)面條的質(zhì)量。根據(jù)公式（1）計(jì)算面條的蒸煮得率。煮過面條的湯在電磁爐上繼續(xù)加熱到水蒸發(fā)2/3左右，將剩下的面湯倒入預(yù)先干燥至恒質(zhì)量的鋁盤中，在電熱鼓風(fēng)干燥箱內(nèi)105 ℃干燥至恒質(zhì)量后稱量，根據(jù)公式（2）計(jì)算面條的蒸煮損失率。

1.3.3 質(zhì)構(gòu)特性

參考Kaur等[20]的方法測(cè)定面條的質(zhì)構(gòu)特性，煮熟的面條切成3 cm長(zhǎng)的小段，用質(zhì)構(gòu)分析儀進(jìn)行質(zhì)構(gòu)剖面分析測(cè)試。測(cè)前速率為1 mm/s，測(cè)試速率為0.5 mm/s，觸發(fā)力為0.05 N，中間停留時(shí)間為5 s，壓縮距離為70%，測(cè)面條的硬度、黏著性、凝聚性、彈性和回復(fù)性，每組測(cè)試至少平行3 次，取平均值。

1.3.4 綜合加權(quán)評(píng)分分析面條品質(zhì)

根據(jù)SB/T 10137—1993《面條用小麥粉》[17]附錄中面條的感官評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)評(píng)價(jià)、Zhang等[21]對(duì)中國(guó)鮮白面條品質(zhì)評(píng)價(jià)的研究，并結(jié)合雷激[22]和陸啟玉[23]等對(duì)面條感官評(píng)價(jià)與質(zhì)構(gòu)儀測(cè)定參數(shù)之間的相關(guān)性的研究，分別選取回復(fù)性、黏著性、彈性、硬度和凝聚性這5 項(xiàng)在面條評(píng)價(jià)中最重要的指標(biāo)作為加權(quán)評(píng)分因子，并給這5 項(xiàng)分配的權(quán)重依次分別為30%、25%、20%、15%和10%。加權(quán)平均法的基本模型見公式（3）和（4），每個(gè)因子與最終結(jié)果為正相關(guān)則其權(quán)重取正值，為負(fù)相關(guān)則其權(quán)重取負(fù)值。本實(shí)驗(yàn)中，硬度和黏著性的權(quán)重取負(fù)值，其余都取正值。

式中：Y*為某一組的綜合加權(quán)評(píng)分；wj為每個(gè)指標(biāo)所對(duì)應(yīng)的權(quán)重；yj’為各項(xiàng)的標(biāo)準(zhǔn)分；yj為該組中每個(gè)指標(biāo)的實(shí)際測(cè)量所得值；yjmin為幾組間同一指標(biāo)中的最小值；yjmax為幾組間同一指標(biāo)中的最大值。

1.3.5 掃描電子顯微鏡觀察

將小麥淀粉用去離子水制成質(zhì)量分?jǐn)?shù)30%（濕基）的淀粉懸濁液，在超聲清洗機(jī)中用不同超聲功率密度處理30 min（（30±1）℃），處理后的淀粉懸濁液經(jīng)冷凍干燥后用導(dǎo)電雙面膠粘在掃描電子顯微鏡的載物臺(tái)上，噴金后在掃描電子顯微鏡下進(jìn)行觀察。

1.4 數(shù)據(jù)處理與分析

指標(biāo)數(shù)據(jù)由Excel 2003軟件計(jì)算得出，利用Origin 8.0軟件繪制圖表，采用SPSS 17.0軟件進(jìn)行Duncan顯著性分析，P＜0.05表示差異顯著。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同超聲功率密度對(duì)面條品質(zhì)的影響

在超聲醒發(fā)時(shí)間30 min、面胚厚度5 mm、醒發(fā)溫度25 ℃下，考察超聲功率密度對(duì)面條回復(fù)性、黏著性、彈性、硬度、凝聚性、綜合加權(quán)評(píng)分、蒸煮損失率和蒸煮得率的影響，結(jié)果見表1。

表1 不同超聲功率密度對(duì)面條品質(zhì)的影響Table1 Effect of ultrasonic power density on the quality of noodles

由表1可知，除凝聚性外，超聲功率密度對(duì)面條其他4 個(gè)質(zhì)構(gòu)特性指標(biāo)影響均顯著。隨超聲功率密度的增大，面條的回復(fù)性和彈性均呈先增加后減少的趨勢(shì)，而黏著性和硬度則呈先減少后增加的趨勢(shì)，特別是在超聲功率密度為25.55 W/L時(shí)，彈性相對(duì)空白組（超聲功率密度為0 W/L，即常規(guī)醒發(fā)）顯著增加了15.9%，而硬度相對(duì)空白組顯著降低了7.8%，并且綜合加權(quán)評(píng)分最高，相對(duì)空白組有顯著的提高（增加了31.12）。超聲作用同樣也影響了面條的蒸煮特性，隨著超聲功率密度的增加，面條的蒸煮損失率逐漸降低，面條的蒸煮得率則是先增加后減小。在超聲功率密度為25.55 W/L時(shí)，蒸煮損失率較空白組下降了2.7%，蒸煮得率相對(duì)提高了0.93%。研究認(rèn)為，好的面條應(yīng)具有較低的蒸煮損失率和較高的蒸煮得率[21]。因此，在一定的超聲功率密度下，超聲輔助面胚醒發(fā)能明顯改善面條的質(zhì)構(gòu)特性和蒸煮特性。

超聲功率密度對(duì)面條質(zhì)構(gòu)特性和蒸煮特性的影響可能歸因于超聲所產(chǎn)生的效應(yīng)。在較低的超聲功率密度下（≤25.55 W/L），超聲產(chǎn)生的機(jī)械波動(dòng)效應(yīng)可以降低蛋白質(zhì)分子與水分子表面的張力，促進(jìn)面筋網(wǎng)絡(luò)的形成和蛋白質(zhì)的水合作用；超聲在水中產(chǎn)生的空化效應(yīng)會(huì)產(chǎn)生羥自由基，具有強(qiáng)的氧化性，能將含—SH的蛋白質(zhì)氧化成—S—S—，增強(qiáng)面筋蛋白的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。Zhang Haihua等[11]研究發(fā)現(xiàn)，超聲可促進(jìn)小麥面筋蛋白的起泡性和乳化穩(wěn)定性；所以一定功率密度的超聲會(huì)增加面條的回復(fù)性和彈性。功率超聲產(chǎn)生的機(jī)械和空化效應(yīng)還會(huì)引起淀粉出現(xiàn)許多小的孔洞，導(dǎo)致面團(tuán)中損傷淀粉含量增加[24]。損傷淀粉具有強(qiáng)吸水性，可以使面條的吸水量增加，所以面條的蒸煮得率會(huì)增加，而蒸煮損失率會(huì)下降，面條的硬度也會(huì)下降；吸水后的損傷淀粉還具有一定的黏著力，會(huì)附著在面筋網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)上使其穩(wěn)定，并會(huì)引起黏著性的升高[25]。但是當(dāng)超聲功率密度增加到一定程度時(shí)，此時(shí)損傷淀粉含量過高，它們與蛋白質(zhì)之間競(jìng)爭(zhēng)水分而引起面筋網(wǎng)絡(luò)的弱化，同時(shí)過多的損傷淀粉吸水膨脹使體積增加，形成空間障礙，限制面筋網(wǎng)絡(luò)的擴(kuò)展。有研究發(fā)現(xiàn)，超聲波可以導(dǎo)致馬鈴薯淀粉表面產(chǎn)生坑洞，且隨著超聲功率越大淀粉表面的坑洞也越多[13]。Tan等[16]的研究發(fā)現(xiàn)，超聲能使芋頭淀粉分子中親水基團(tuán)暴露，吸水性增加；當(dāng)超聲功率增大到一定程度時(shí)，淀粉（包括可溶性淀粉）開始降解，引起淀粉的吸水性降低；但當(dāng)超聲功率密度增加到一定程度時(shí)，所產(chǎn)生作用效應(yīng)可能會(huì)破壞蛋白質(zhì)分子間和分子內(nèi)的化學(xué)鍵，使蛋白質(zhì)分子結(jié)構(gòu)松散，性質(zhì)發(fā)生改變，從而影響面筋蛋白的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。Zhang Yanyan等[10]發(fā)現(xiàn)谷蛋白經(jīng)超聲處理后，其蛋白網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)變得松散，表面粗糙度增加，酶解速率增加。這些均會(huì)導(dǎo)致面條的回復(fù)性、彈性、蒸煮得率下降，從而引起綜合加權(quán)評(píng)分的降低。

2.2 超聲作用時(shí)間對(duì)面條品質(zhì)的影響

在超聲功率密度25.5 W/L、面胚厚度5 mm、醒發(fā)溫度25 ℃下，考察超聲作用時(shí)間對(duì)面條質(zhì)構(gòu)特性和蒸煮特性的影響，結(jié)果見表2。

表2 不同超聲作用時(shí)間對(duì)面條品質(zhì)的影響Table2 Effect of ultrasonic treatment time on the quality of noodles

由表2可以看出，隨超聲作用時(shí)間的延長(zhǎng)，面條質(zhì)構(gòu)特性的綜合加權(quán)評(píng)分呈現(xiàn)先增加后降低的趨勢(shì)。超聲作用時(shí)間對(duì)面條質(zhì)構(gòu)特性參數(shù)的影響均顯著。在30 min時(shí)，面條的回復(fù)性、彈性和凝聚性均達(dá)最大值，相對(duì)10 min時(shí)分別增加了9.4%、30.1%和1.4%；黏著性和硬度則分別降低了28.9%和17.7%；而面條的蒸煮損失率也最低，蒸煮得率相對(duì)較高，此時(shí)面條的加權(quán)綜合評(píng)分最高，品質(zhì)較好。

醒發(fā)過程是面團(tuán)面筋網(wǎng)絡(luò)形成的重要過程，在此期間面團(tuán)中蛋白質(zhì)分子和水分子的內(nèi)應(yīng)力逐漸減小，蛋白質(zhì)分子之間相互交聯(lián)，面筋網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)形成。面團(tuán)醒發(fā)時(shí)間過短，則網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)形成不完全，過長(zhǎng)會(huì)增加面條制作的時(shí)間成本。隨超聲作用時(shí)間的延長(zhǎng)（≤30 min），面條的回復(fù)性、彈性和凝聚性逐漸升高，而黏著性和硬度逐漸降低。這可能歸因于超聲產(chǎn)生的機(jī)械作用可以增加蛋白質(zhì)分子與水分子的結(jié)合速率，促進(jìn)面筋網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)形成，同時(shí)產(chǎn)生少量的損傷淀粉，增加面條的吸水性。但當(dāng)超聲作用時(shí)間超過30 min時(shí)，隨超聲作用時(shí)間的延長(zhǎng)，面條的回復(fù)性、彈性和凝聚性逐漸下降，而黏著性和硬度整體呈增加趨勢(shì)。這可能是因?yàn)槌曌饔脮r(shí)間過長(zhǎng)，會(huì)引起含水分含量較高的面團(tuán)內(nèi)部溫度升高，而面團(tuán)內(nèi)部溫度太高一方面會(huì)影響酵母的發(fā)酵作用；另一方面會(huì)導(dǎo)致蛋白質(zhì)的變性，改變蛋白質(zhì)分子的二級(jí)和高級(jí)結(jié)構(gòu)，使原先形成的面筋網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)又被破壞，與蛋白質(zhì)水合的水分子又重新游離出來[26]。Chandrapala等[27]的研究表明，超聲作用時(shí)間過長(zhǎng)雖然不會(huì)影響乳清蛋白的二硫鍵和巰基含量，但會(huì)改變蛋白質(zhì)的二級(jí)結(jié)構(gòu)和疏水性，使蛋白質(zhì)疏水性增加。另外，超聲作用時(shí)間過長(zhǎng)會(huì)引起大量損傷淀粉的產(chǎn)生，容易造成面條蒸煮損失的增加；同時(shí)也會(huì)導(dǎo)致一些大分子的淀粉降解成許多小分子的直鏈淀粉，引起直鏈淀粉含量相對(duì)增加，而直鏈淀粉含量與面條的硬度具有密切的相關(guān)性，直鏈淀粉含量越高，面條硬度越大[14]。

2.3 面胚厚度對(duì)面條品質(zhì)的影響

在超聲功率密度25.55 W/L、醒發(fā)時(shí)間30 min和醒發(fā)溫度25 ℃的條件下，考察在超聲作用下不同面胚厚度對(duì)面條質(zhì)構(gòu)特性和蒸煮特性的影響，結(jié)果見表3。

表3 超聲作用下不同厚度面胚醒發(fā)對(duì)面條品質(zhì)的影響Table3 Effect of dough thickness on the quality of noodles with ultrasound treatment

由表3可以看出，在面胚厚度為6 mm時(shí)，面條質(zhì)構(gòu)特性的綜合加權(quán)評(píng)分最高，面條的蒸煮損失率與其他組無顯著差異，蒸煮得率最大，即此時(shí)面條的品質(zhì)最好。面胚厚度對(duì)回復(fù)性和黏著性影響不顯著，而對(duì)彈性、硬度和凝聚性影響顯著。隨面胚厚度的增加，面條的回復(fù)性和彈性均呈先增大后減小的趨勢(shì)，而硬度呈先減小后增大趨勢(shì)。在面胚厚度為6 mm時(shí)，相對(duì)3 mm的面胚，面條的回復(fù)性和彈性分別增加了5.7%和19.3%；而面條的硬度則在5 mm時(shí)達(dá)最小值，相對(duì)3 mm的面胚降低了3.9%。

由于每組實(shí)驗(yàn)的面團(tuán)質(zhì)量是相同的，因此面胚的厚度與其表面積呈負(fù)相關(guān)的關(guān)系。所以面胚厚度越小，在相同的超聲功率密度下，單位面積的面胚所接受的超聲能量大。當(dāng)面胚厚度低于6 mm時(shí)，超聲的能量太強(qiáng)，會(huì)改變蛋白質(zhì)的分子結(jié)構(gòu)，破壞面筋蛋白的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，同時(shí)增加淀粉破損的程度和數(shù)量，使淀粉與蛋白質(zhì)產(chǎn)生吸水競(jìng)爭(zhēng)，導(dǎo)致面團(tuán)中的面筋網(wǎng)絡(luò)形成不完全，且直鏈淀粉的含量增加[28]；另外，破損淀粉含量的增加還會(huì)導(dǎo)致面條表面的黏著性增加。隨著面胚厚度的增加（3～6 mm），一方面單位面積的面胚所接受的超聲能量逐漸減小；另一方面，超聲的傳播能量隨面胚厚度的增加而衰減，面胚內(nèi)部所接受的超聲能量明顯小于面胚表面。此時(shí)，超聲作用表現(xiàn)為促進(jìn)蛋白質(zhì)與水分子間的水合、蛋白質(zhì)與蛋白質(zhì)之間的交聯(lián)[29]，有利于面筋網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的迅速形成并得以增強(qiáng)，導(dǎo)致面條回復(fù)性、彈性增加。但是當(dāng)面胚厚度超過6 mm后，面條的回復(fù)性、彈性和蒸煮得率開始減小，而黏著性、硬度開始增加，這可能是因?yàn)楫?dāng)面胚太厚時(shí)，超聲作用效應(yīng)不明顯，表現(xiàn)為面條的品質(zhì)下降。

2.4 面胚醒發(fā)溫度對(duì)面條品質(zhì)的影響

在超聲功率密度25.55 W/L、醒發(fā)時(shí)間30 min和面胚厚度6 mm的條件下，考察在超聲作用下不同醒發(fā)溫度對(duì)面條質(zhì)構(gòu)特性和蒸煮特性的影響，結(jié)果見表4。

表1 超聲作用下不同醒發(fā)溫度對(duì)面條品質(zhì)的影響Table1 Effect of resting temperature on the quality of noodles with ultrasound treatment

從表4可以看出，隨醒發(fā)溫度的升高，面條質(zhì)構(gòu)特性的綜合加權(quán)評(píng)分先增加后減小。醒發(fā)溫度對(duì)面條質(zhì)構(gòu)特性參數(shù)的影響均顯著。在醒發(fā)溫度為30 ℃時(shí)，面條的回復(fù)性和彈性最高，相對(duì)20 ℃時(shí)分別增加了12.1%和18.1%；而黏著性最低，相對(duì)20 ℃時(shí)降低了5.0%，此時(shí)面條的質(zhì)構(gòu)特性的綜合加權(quán)評(píng)分最高，而對(duì)應(yīng)的蒸煮得率最高且蒸煮損失率最低，即面條的品質(zhì)較好。這是因?yàn)闇囟葧?huì)影響分子之間的表面張力，溫度越高分子的表面張力也越低，同時(shí)分子的自由運(yùn)動(dòng)也越劇烈，有利于蛋白質(zhì)與水的水合作用和面筋網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的形成，但是當(dāng)溫度過高時(shí)，少量破損的小分子淀粉開始糊化，阻礙了面筋網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的形成[30]。另外，一定的溫度（30～40 ℃）對(duì)超聲的空化作用也產(chǎn)生有利影響，會(huì)產(chǎn)生更多的空化泡核，但溫度過高會(huì)使空化泡破滅時(shí)產(chǎn)生的沖擊力下降，使超聲的作用減弱[31]。因此，面條的回復(fù)性、彈性、蒸煮得率呈先升高后下降的趨勢(shì)，而黏著性、硬度、蒸煮損失率呈先下降后升高的趨勢(shì)。

2.5 超聲對(duì)小麥淀粉微觀結(jié)構(gòu)的影響

圖2 超聲處理后小麥淀粉的掃描電子顯微鏡圖Fig.2 Scanning electron microscopic images of starch granules with and without ultrasonic treatment

由圖2可以看出，小麥原淀粉顆粒（圖2 a）和未經(jīng)超聲處理的小麥淀粉（圖2 b）為表面光滑、直徑在2～4 0 μ m之間的橢圓形顆粒。隨著超聲功率密度的增大，淀粉表面出現(xiàn)了明顯的變化。當(dāng)超聲功率密度為2 5.55 W/L時(shí)，部分淀粉顆粒表面出現(xiàn)細(xì)小孔洞（圖2 d）；隨著超聲功率密度的進(jìn)一步增大（34.07 W/L），淀粉顆粒表面開始變得粗糙（圖2e）；當(dāng)超聲功率密度達(dá)42.59 W/L時(shí)，部分淀粉表面出現(xiàn)剝落現(xiàn)象，表面顯得非常粗糙，且出現(xiàn)很多大的孔洞，淀粉顆粒破損已較為嚴(yán)重（圖2f）。這可能是因?yàn)楫?dāng)超聲功率密度較低時(shí)，超聲空化作用不明顯，所以淀粉表面變化不明顯（圖2c）。隨著超聲功率密度的增加，超聲空化作用顯著增強(qiáng)，空化作用會(huì)使淀粉分子的機(jī)械振動(dòng)增加，顆粒間的摩擦也會(huì)增多，導(dǎo)致顆粒表面粗糙和出現(xiàn)剝落現(xiàn)象；同時(shí)，超聲產(chǎn)生空化泡核也明顯增多，這些空化泡核破裂會(huì)產(chǎn)生強(qiáng)烈的微射流作用，使淀粉表面被擊穿從而出現(xiàn)孔洞[32]。少量的破損淀粉有利于面條品質(zhì)的增加，但是過量的破損淀粉會(huì)與蛋白質(zhì)競(jìng)爭(zhēng)吸水，使面筋網(wǎng)絡(luò)弱化從而導(dǎo)致面條品質(zhì)降低。這也與前文隨著超聲功率密度的增加，面條品質(zhì)先增加后降低的實(shí)驗(yàn)結(jié)果相一致。

3 結(jié) 論

隨超聲功率密度的增大，面條的回復(fù)性和彈性均呈先增加后減少的趨勢(shì)，而黏著性和硬度則呈先減少后增加趨勢(shì)；在超聲功率密度為25.55 W/L時(shí)，面條的彈性相對(duì)空白組顯著增加了15.9%，而硬度則顯著降低了7.8%。超聲作用時(shí)間對(duì)面條質(zhì)構(gòu)特性參數(shù)的影響均顯著，在30 min時(shí)，面條的回復(fù)性、彈性和凝聚性均達(dá)最大值，相對(duì)10 min的分別增加了9.4%、30.1%和1.4%；黏著性和硬度則分別降低了28.9%和17.7%。隨超聲作用時(shí)間延長(zhǎng)和面胚厚度、醒發(fā)溫度的增加，面條的品質(zhì)均呈現(xiàn)先增加后下降的趨勢(shì)。掃描電子顯微鏡觀察結(jié)果顯示，當(dāng)超聲功率密度大于25.55 W/L時(shí)，淀粉表面開始出現(xiàn)孔洞且變得粗糙，且隨著功率密度的增加，這種現(xiàn)象更加明顯。

實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，在超聲功率密度為25.55 W/L、超聲時(shí)間為30 min、面胚厚度為6 mm和醒發(fā)溫度為30 ℃時(shí)，面條的質(zhì)構(gòu)綜合加權(quán)評(píng)分和蒸煮得率均最高，而蒸煮損失率較低，表明在一定條件下超聲可以同時(shí)明顯改善面條的質(zhì)構(gòu)特性和蒸煮特性，提高面條的品質(zhì)。