趙 敏 楊保衛(wèi) 胡 艦 王榮蘭

(1. 江蘇食品藥品職業(yè)技術(shù)學院酒店學院，江蘇 淮安 223003；2. 揚州大學旅游烹飪學院，江蘇 揚州 225127)

預(yù)制粉，即先按一定比例將面粉與配料混合制成的混合物，也稱預(yù)拌粉、預(yù)混粉等[1]。用預(yù)制粉生產(chǎn)面制品時僅需添加水、油等基礎(chǔ)輔料即制作產(chǎn)出高品質(zhì)的產(chǎn)品，使用便捷且能滿足不同消費者個性化的需求，現(xiàn)已成為面制品行業(yè)常用的加工型原料粉。目前關(guān)于預(yù)制粉的研究多集中于面包[2]、餅干[3]、發(fā)糕[4]、饅頭[5]等，較少有關(guān)于面條的研究[6-7]，有關(guān)雜糧面條的研究更是少見，任元元等[8]提出了高纖雜糧面條預(yù)拌粉的概念，并通過在面粉中復(fù)配苦蕎、青稞和燕麥3種雜糧粉研制出了一款復(fù)合高纖雜糧面條預(yù)拌粉。

蕎麥(FagopyrumesculentumMoench.)，又稱三角麥、烏麥等，為蓼科蕎麥屬一年生草本植物，原產(chǎn)于中國，目前中國蕎麥年產(chǎn)量超75萬t/年，其主要成分為淀粉，富含礦物質(zhì)、維生素、膳食纖維、多種氨基酸，此外還含有黃酮類以及糖醇類化合物等植物化學物活性成分，具有促消化、降“三高”、抗腫瘤、防治心腦血管疾病等諸多生理功能[9-11]。目前關(guān)于蕎麥雜糧面條的研究主要集中在工藝改良上[12-14]，也有關(guān)于蕎麥面條營養(yǎng)成分細致測定的[15]。但目前鮮有關(guān)于蕎麥面條混合預(yù)拌粉配方的優(yōu)化研究，而且現(xiàn)有相關(guān)研究的評價指標單一，劉玲玲等[16]以感官評分為指標優(yōu)化馬鈴薯苦蕎麥粉面條的加工工藝。

研究擬以小麥粉、蕎麥粉為主料，再輔以外源性變性淀粉、復(fù)合磷酸鹽和谷朊粉作為品質(zhì)改良劑加以復(fù)配，綜合考慮多種評價指標，以期開發(fā)一種蕎麥面條復(fù)合預(yù)制粉，供蕎麥雜糧掛面、半干面、新型非油炸雜糧面餅等多種業(yè)態(tài)面條的原料粉使用。

1 材料與方法

1.1 原料與試劑

蕎麥粉：興化峰禾食品有限公司；

高筋小麥粉：安徽皖雪食品有限公司；

木薯變性淀粉(羥丙基二淀粉磷酸酯)、谷朊粉、復(fù)合磷酸鹽(除磷酸鹽外，還復(fù)配有食鹽、膠類、淀粉等)：深圳拓建生物科技有限公司；

食用堿、食鹽：揚州市揚子津綜合農(nóng)貿(mào)市場。

1.2 儀器與設(shè)備

全自動壓面機：SM-YMZD500型，上海登捷機械設(shè)備有限公司；

多功能料理機：ZGH-708型，德瑪仕(德國)有限公司；

食品物性測定儀：TMS-Pro型，南京銘奧儀器設(shè)備有限公司；

粉質(zhì)儀：JC-FZ350型，青島聚創(chuàng)環(huán)保集團有限公司；

電磁爐：WK2101T型，美的集團有限公司。

1.3 試驗方法

1.3.1 濕面筋含量測定 按GB/T 5506.01—2008執(zhí)行。

1.3.2 穩(wěn)定時間測定 按GB/T 14614—2019執(zhí)行。

1.3.3 拉伸特性測定 根據(jù)文獻[17]并修改如下：物性儀選用TA/KIE拉伸探頭，全質(zhì)構(gòu)(TPA)操作模式，各階段速度設(shè)置為，測前2.0 mm/s，測時3.0 mm/s，測后8.5 mm/s。

1.3.4 感官評價 以不同復(fù)合預(yù)制粉配方制成蕎麥面條，入沸水中煮制無白芯即撈出，邀請10名有感官品鑒經(jīng)驗的學生組成感官評價小組，依據(jù)表1對蕎麥面條進行評價，計算結(jié)果取平均值。

表1 蕎麥面條感官評定標準Table 1 Sensory quality index table of buckwheat noodles

1.3.5 多指標綜合評價 對面團濕面筋含量、拉伸面積、穩(wěn)定時間及面條產(chǎn)品感官評價4個不同的評價指標進行加權(quán)，根據(jù)試驗數(shù)據(jù)求得不同指標的隸屬度，再根據(jù)隸屬度得到不同試驗組的綜合評分。計算公式：

(1)

P=Na×0.3+Nb×0.3+Nc×0.2+Nd×0.2，

(2)

式中：

N——指標隸屬度；

Xi——該指標的實際測量值；

Xmax——該指標的實際測量所得最大值；

Xmin——該指標實際測量所得最小值；

P——綜合評分；

Na——面團拉伸面積隸屬度；

Nb——穩(wěn)定時間隸屬度；

Nc——濕面筋含量隸屬度；

Nd——感官評價隸屬度。

1.3.6 單因素試驗 采用多指標綜合評價的方式進行單因素試驗，對面團濕面筋含量、拉伸面積、穩(wěn)定時間以及面條產(chǎn)品感官評價得分等指標進行加權(quán)綜合計算，通過控制變量法分別探究蕎麥粉、變性淀粉、復(fù)合磷酸鹽以及谷朊粉添加量對蕎麥面條復(fù)合預(yù)制粉制成面團的品質(zhì)影響。各個因素添加量的變化梯度設(shè)置為蕎麥粉(30%，35%，40%，45%，50%)，變性淀粉(4%，6%，8%，10%，12%)，復(fù)合磷酸鹽(0.6%，0.8%，1.0%，1.2%，1.4%)，谷朊粉(1.0%，2.0%，3.0%，4.0%，5.0%)。

各因素固定參數(shù)為：蕎麥粉添加量40%、變性淀粉添加量8%、復(fù)合磷酸鹽添加量0.8%、谷朊粉添加量2%。

1.3.7 正交試驗 通過單因素試驗優(yōu)選出各因素最佳添加范圍，并利用L9(34)正交試驗設(shè)計進一步優(yōu)化蕎麥面條復(fù)合預(yù)制粉組配參數(shù)。

1.3.8 復(fù)合預(yù)制粉的應(yīng)用試驗 采用熱風—壓差膨化聯(lián)用技術(shù)生產(chǎn)非油炸蕎麥方便面[18]，對比探究優(yōu)化前后的蕎麥復(fù)合預(yù)制粉在非油炸方便面中的應(yīng)用效果，優(yōu)化前的粉料配方按單因素試驗固定參數(shù)執(zhí)行。

1.4 數(shù)據(jù)處理

使用正交設(shè)計助手V3.1、IBM SPSS Statistics 21.0以及Origin 7.5等軟件進行正交試驗設(shè)計、統(tǒng)計學分析以及制圖。所有試驗結(jié)果均為3次平行試驗后的平均值。

2 結(jié)果與分析

2.1 單因素試驗

2.1.1 蕎麥粉添加量 由圖1可知，當蕎麥粉添加量為30%時面團拉伸面積、穩(wěn)定時間及濕面筋含量3個指標均處于最大值，分別為2 673.8 g·mm、6.8 min、23.6%，隨著蕎麥粉在混合粉中比例的增加，復(fù)合預(yù)制粉面團的拉伸面積、穩(wěn)定時間以及濕面筋含量等指標均呈逐漸下降的趨勢，且在蕎麥粉添加量為45%時明顯下降；蕎麥面條產(chǎn)品的感官評分則呈先上升后下降的變化規(guī)律。各指標出現(xiàn)以上變化的原因可能是蕎麥粉的主要成分是淀粉、膳食纖維及維生素等，且蕎麥淀粉較一般谷物淀粉而言更易被人體消化吸收，而其面筋蛋白含量遠低于小麥粉中的，所以蕎麥粉在復(fù)合粉中所占比重越高，面團內(nèi)面筋蛋白被稀釋的程度就越大，導(dǎo)致面團結(jié)構(gòu)變得松散，最終弱化了面團在機械作用力下的拉伸強度與穩(wěn)定性[19]。因此少量的蕎麥粉不僅豐富了面團中的營養(yǎng)組分，最主要的是能賦予復(fù)合蕎麥面條應(yīng)有的淺灰色澤和獨特香氣，增加了產(chǎn)品的賣點和附加值，但若添加量超過范圍，則會影響復(fù)合粉面團的拉伸特性和成品的蒸煮特性。綜合分析，確定選取蕎麥粉添加量40%～50%作為正交試驗范圍。

圖1 蕎麥粉添加量對復(fù)合粉團品質(zhì)的影響Figure 1 Effect of buckwheat flour addition on the quality of composite dough

2.1.2 變性淀粉添加量 由圖2可知，當變性淀粉添加量為4%～12%時，蕎麥面復(fù)合粉團的拉伸面積呈較為緩慢的下降趨勢，且在8%～12%時，拉伸面積的下降速率明顯加快，濕面筋含量的變化趨勢與之類似；而穩(wěn)定時間與感官評分這兩項指標的變化趨勢類似，均在添加量為8%時達到最大值。有研究證實，添加少量羥丙基變性淀粉制成的面條蒸煮損失率明顯降低，回生程度變緩，長時間冷藏的濕面仍有較柔軟的口感[20]；此外，羥丙基還會產(chǎn)生空間位阻效應(yīng)，阻止淀粉鏈相互聚集和結(jié)晶，從而提高混粉糊的透明度和凍融穩(wěn)定性，有效防止淀粉糊老化，因此也適用于冷凍面條制品[21]。但變性淀粉添加量超過一定范圍也會對面團產(chǎn)生不利影響，所以才會出現(xiàn)如圖2所示的變化，當變性淀粉添加量>8%時，復(fù)合粉團原有的面筋蛋白含量相對降低，這樣的面筋網(wǎng)絡(luò)的包裹能力有一定限度，多余的淀粉會暴露在面筋網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)之外，最終對復(fù)合面團的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性造成不利影響[22]。綜合分析，確定變性淀粉最適添加量為8%。

圖2 變性淀粉添加量對復(fù)合粉團品質(zhì)的影響Figure 2 Effect of modified starch addition on the quality of composite dough

2.1.3 復(fù)合磷酸鹽添加量 由圖3可知，當復(fù)合磷酸鹽添加量為0.6%～1.4%時，復(fù)合粉團的拉伸面積、穩(wěn)定時間、濕面筋含量、感官評分4個指標的變化趨勢均為隨復(fù)合磷酸鹽添加量的增加呈先上升后下降的狀態(tài)，且拉伸面積、穩(wěn)定時間、感官評分3個指標的拐點(最大值)均出現(xiàn)在復(fù)合磷酸鹽添加量為1.0%時，此時復(fù)合面團的拉伸面積為3 242.6 g·mm，穩(wěn)定時間為9.1 min，感官評分為76.1分。而面團濕面筋含量的拐點出現(xiàn)在復(fù)合磷酸鹽添加量為1.2%時，為24.1%。復(fù)合磷酸鹽通過與面團復(fù)合體系中的蛋白質(zhì)、膠質(zhì)、金屬陽離子等形成物理絡(luò)合，增強面筋網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，從而增強了復(fù)合面團整體的拉伸特性、穩(wěn)定性，同時也使其加工攪拌的可塑性更大。因此，在初始階段(0.6%～1.0%)面團的各個指標均上升，與王立等[23]的研究一致。但因為溶液滲透壓與復(fù)合磷酸鹽的添加量呈正比關(guān)系，添加量越高則滲透壓越大，淀粉分子越難吸收水分，直接弱化了復(fù)合粉團中面筋蛋白的吸水能力，也會影響到面筋網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。此外，也有研究[24]表明，人體內(nèi)過量的磷酸鹽會與腸道內(nèi)的Ca2+產(chǎn)生化學反應(yīng)，生成的產(chǎn)物是難溶于水的正磷酸鈣，影響了機體對鈣元素的正常吸收。綜合考慮，確定選取復(fù)合磷酸鹽添加量0.8%～1.2%進行正交試驗。

圖3 復(fù)合磷酸鹽添加量對復(fù)合粉團品質(zhì)的影響Figure 3 Effect of compound phosphate addition on the quality of composite dough

2.1.4 谷朊粉添加量 由圖4可知，在谷朊粉添加量由1%增加至5%的過程中，復(fù)合粉團的拉伸面積呈平緩增加的趨勢，面團穩(wěn)定時間呈先平緩上升后急劇上升的趨勢，其中添加量為1%～3%時上升較為平緩，添加量超過3%以后上升較為急劇，濕面筋含量的變化趨勢與之類似，而產(chǎn)品感官評分最高為78.3分，出現(xiàn)在添加量為2%時。復(fù)合預(yù)制粉料的面筋含量隨谷朊粉添加量的增加而得到提升，增強了面團的面筋網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，同時面團拉伸特性、穩(wěn)定時間均得到一定程度的提升，此時的蕎麥面條產(chǎn)品硬度、咀嚼性和韌性得到顯著增強。但試驗發(fā)現(xiàn)，當谷朊粉添加量超過適宜范圍后，蕎麥面條產(chǎn)品的硬度會異常增大，而黏附性、彈性會顯著下降，當添加量超過2%時蕎麥面條產(chǎn)品的感官品質(zhì)顯著下滑，可能是因為谷朊粉添加量越大，其與淀粉之間形成的平衡被打破，會導(dǎo)致面團硬度變大而彈性減小，整體感官降低[25-26]。綜合考慮，確定選取谷朊粉添加量1%～3%進行正交試驗。

圖4 谷朊粉添加量對復(fù)合粉團品質(zhì)的影響Figure 4 Effect of gluten flour addition on the quality of composite dough

2.2 正交試驗

試驗因素水平見表2，試驗設(shè)計及結(jié)果見表3。

表2 正交試驗因素水平Table 2 The orthogonal test factor level

由表3可知，對蕎麥面條復(fù)合預(yù)制粉品質(zhì)影響的程度大小依次為蕎麥粉添加量>谷朊粉添加量>復(fù)合磷酸鹽添加量>變性淀粉添加量；優(yōu)選出蕎麥面條復(fù)合預(yù)制粉原料組配為蕎麥粉添加量45%、變性淀粉添加量8%、復(fù)合磷酸鹽添加量1.2%、谷朊粉添加量3%。

表3 復(fù)合預(yù)制最佳組配參數(shù)正交試驗設(shè)計及結(jié)果Table 3 Orthogonal experimental design and results of mixed powder formula

在此條件下對復(fù)合預(yù)制粉料各項指標的測定結(jié)果為拉伸面積3 378.6 g·mm、穩(wěn)定時間7.23 min、濕面筋含量23.71%、感官評分89.2，多指標綜合得分0.926 5。與正交試驗中得分最高的第3組(A1B3C3D3)各項指標相比，優(yōu)化后的復(fù)合預(yù)制粉品質(zhì)更好，品質(zhì)有顯著提升(P<0.05)。故復(fù)合預(yù)制粉的最佳組配為蕎麥粉添加量45%、變性淀粉添加量8%、復(fù)合磷酸鹽添加量1.2%、谷朊粉添加量3%。

2.3 復(fù)合預(yù)制粉在非油炸方便面中的應(yīng)用效果

由表4可知，將優(yōu)化后的蕎麥面條復(fù)合預(yù)制粉應(yīng)用至非油炸方便面中制得的非油炸蕎麥方便面產(chǎn)品品質(zhì)有了明顯提升，表現(xiàn)為面餅復(fù)水時間縮短，復(fù)水后的面條質(zhì)構(gòu)特性(包括硬度、彈性、黏聚性、咀嚼性等)以及感官品質(zhì)均顯著提升(P<0.05)。

表4 復(fù)合預(yù)制粉優(yōu)化前后在非油炸方便面中的應(yīng)用效果對比Table 4 Comparison of the application effect of composite preformed powder before and after optimization in non-fried instant noodles

3 結(jié)論

研究以小麥粉、蕎麥為主要原料，復(fù)配變性淀粉、復(fù)合磷酸鹽、谷朊粉等品質(zhì)改良劑，以期研制一款新型蕎麥雜糧面條預(yù)制粉，通過正交試驗優(yōu)選出蕎麥面條復(fù)合預(yù)制粉的最佳組配為復(fù)合蕎麥粉添加量45%、變性淀粉添加量8%、復(fù)合磷酸鹽添加量1.2%、谷朊粉添加量3%。經(jīng)優(yōu)化后的復(fù)合粉品質(zhì)有了顯著提高，運用到實際生產(chǎn)中效果較好，豐富了面制品市場上游產(chǎn)業(yè)鏈的產(chǎn)品門類，相關(guān)應(yīng)用產(chǎn)品的(如蕎麥雜糧掛面、半干面、新型非油炸雜糧面餅等)制作工藝摸索以及貨架期的延長將是后續(xù)研究的重點。