尹顯婷，楊凱博，林志洋，解明哲，楊俊鵬

（1.通化師范學院長白山食用植物資源開發(fā)工程中心，吉林通化 134002；2.通化師范學院食品科學與工程學院，吉林通化 134002）

面條因其易于烹飪、食用方便、口味獨特和營養(yǎng)豐富受到廣泛歡迎[1]。但原料小麥粉在制粉過程中去除了營養(yǎng)價值較高的麩皮和胚芽，僅保留了以淀粉為主要成分的胚乳，導致面制品的營養(yǎng)價值降低且血糖生成指數(shù)GI值較高，不適宜糖尿病等特殊人群食用[2]。

隨著生活水平的提高，人們對食品的需求向營養(yǎng)化、方便化、個性化和功能化等多元化方向發(fā)展，市場上逐漸出現(xiàn)了復合粉面條。目前，市場上主要銷售的復合粉面條有雜糧面、蔬菜面等[3]，但種類和數(shù)量有限，存在感官品質不佳、煮制后易渾湯等問題。面向特定消費群體的面條制品更較為少見。鷹嘴豆富含多種益于人體健康的營養(yǎng)物質，其蛋白質和膳食纖維含量較多，能促進人體營養(yǎng)的消化與吸收[4]。劉樹萍[5]以鷹嘴豆粉為原料，采用正交試驗，研究不同因素對鷹嘴豆粉面條品質的影響，最后得出結論鷹嘴豆粉面條的感官評分優(yōu)于小麥面條，添加鷹嘴豆粉所制得的面條品質特性得到顯著提升。劉璐[6]探討不同種類雜豆的添加對糙米米線食用品質和GI值的影響，其中鷹嘴豆糙米米線最終水解率的降低，有利于米線GI值的降低。因此，將鷹嘴豆粉應用在面條中不僅可增添其獨有風味，還可增加面條的營養(yǎng)價值，從而滿足消費者對美味和健康相結合的創(chuàng)新型低GI產品追求。

本文采用將不同比例鷹嘴豆粉（0%、10%、20%、30%及40%）與小麥粉復配的方法，探討鷹嘴豆粉的添加量對面條的質構品質、蒸煮品質、微觀結構及GI值的影響，并與小麥粉面條進行對比，為鷹嘴豆粉面條的開發(fā)及品質調控提供一定的參考價值。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

小麥粉 華龍農莊；白面包、鷹嘴豆 市售；α-淀粉酶（8 U/mg）、DNS試劑 Sigma公司；葡萄糖淀粉酶（3260 U/mL） 美國愛爾蘭公司；葡萄糖 河南萬邦化工科技有限公司；普通級小鼠維持飼料 遼寧長生生物技術股份有限公司；SPF級雄性小鼠（6～8周齡，30±3 g） 長春市億斯實驗動物技術有限責任公司，動物飼養(yǎng)許可證號（SCXK（吉）2020-0002），所有動物在通風良好、恒定溫度（23±1）℃、恒定濕度55%±5%，12 h晝夜交替的房間適應性飼養(yǎng)5 d。

TA-XT 2i/5質構儀 上海保圣；JYN-YM1壓面機、M10-MC91和面機 九陽股份有限公司；SIGMA 300掃描電鏡 德國卡爾蔡司公司；ACCU-CHEK血糖儀 羅氏診斷產品（上海）有限公司。

1.2 實驗方法

1.2.1 鷹嘴豆粉的制備 參照李俊華[7]試驗方法：將鷹嘴豆45 ℃干燥10 h，粉碎過篩（100目），密封備用。

1.2.2 鷹嘴豆粉面條的制作 攪面：將不同比例的鷹嘴豆粉（占比兩者混合粉0%、10%、20%、30%和40%）和小麥粉充分混勻后加入適當?shù)乃O定攪面時間為20 min。醒面：和好的面團30℃恒溫醒發(fā)20 min。壓延：設定壓面機不同軌距分別進行壓延，直至面片成型良好。切條：將品質較佳的面片切條、備用。

1.2.3 面條質構特性的測定 參照劉勇等[8]方法。取30根相對均一的面條煮制2 min后，撈出瀝干水分，選取3根等間距放置在測定臺上。測試探頭：采用TA44，參數(shù)設定：預測試速度2.00 mm/s；測試速度1.0 0 mm/s；返回速度1.00 mm/s；出發(fā)點負載5 g。

1.2.4 面條吸水率和損失率的測定 稱量一定質量生面條記為m1，煮制2 min后撈出稱重記為m2；將面湯轉移至250 mL容量瓶中，用蒸餾水定容，量取25 mL倒入已知重量的鋁盒記為m鋁盒，鋁盒烘至恒重記為m3。面條的吸水率、損失率分別按公式（1）、（2）計算[9-11]：

1.2.5 斷條率的測定 參照范會平等[12]研究方法。將30根均勻面條煮制10 min后撈出用冷水沖洗，選取20根按公式（3）計算：

式中：S為熟斷條率，%；N為選取20根面條中斷面條根數(shù)。

1.2.6 面條微觀結構的測定 將真空冷凍干燥后樣品斷裂，選取橫截面較為平整的樣品放于掃描電鏡載物腔內，抽真空，加壓，調節(jié)2000倍數(shù)進行掃描、觀察并記錄圖像[13]。

1.2.7 面條血糖生成指數(shù)的測定 參考趙娜等[14]方法。將面條煮制后稱取一定量的熟面條，加水用均質機將面條制品均質成樣液，吸取50 mg放入試管中，加入15 mL pH6.9含有2.6 IUα-淀粉酶的Tris-Maleate緩沖液，水浴鍋溫度設定37 ℃，振蕩180 min。每隔30 min取1 mL樣液，100 ℃下水浴5 min將酶滅活，從水浴鍋取出冷卻至室溫。再向樣液中加入3 mL醋酸鈉緩沖溶液和60 μL葡萄糖淀粉酶，60 ℃水浴鍋中渦旋振蕩45 min。利用3,5-二硝基水楊酸（DNS）法進行還原糖含量測定。淀粉水解率滿足公式（4）：

使用Origin 2017軟件繪制縱坐標為淀粉水解率，橫坐標為水解時間的曲線，遵循由GONI等[15]建立的非線性模型。一階方程的形式如式（5）：

式中：C是在時間t時水解淀粉的百分比，%；C∞是淀粉水解達到平衡時的百分比；k是動力學常數(shù)；t是時間，min。

數(shù)據(jù)進行非線性擬合得到C∞及和k值，利用積分函數(shù)求取淀粉水解曲線下面積AUC。

式中：C∞是反應平衡時的濃度；t∞為最終時間（180 min）；t0為反應初始時間（0 min）；k是動力學常數(shù)。

可得到淀粉水解指數(shù)HI公式（7）：

進而得到血糖生成指數(shù)公式（8）：

1.2.8 健康小鼠餐后血糖實驗 參照蘇文[16]。購買100只健康雄性小白鼠（體重30±3 g），正常喂養(yǎng)飼料和水5 d，使其適應環(huán)境，5 d后進行隨機分組，每組選取8 只小鼠，再次進行正常飼養(yǎng)兩天后開始試驗。試驗前8 h小鼠禁食不禁水，對每只小鼠進行標記、體重測定和空腹血糖測定。灌胃量按照每千克體重灌胃0.72 g計算（人體體內試驗成年男性一般體重 65 kg，進食50 g樣品后計算得出 0.72 g/kg的樣品量）。采用剪尾取血法，在小白鼠進食后的0、15、30、45、60、90、120 min 分別取小鼠尾血，用血糖儀對小鼠的血糖值進行測定。（表1）

表1 試驗分組情況Table 1 Test grouping

1.3 數(shù)據(jù)處理

所有試驗均重復3次取平均值，采用Statistix軟件進行顯著性分析，使用Origin 2017 軟件制圖。

2 結果與分析

2.1 不同添加量的鷹嘴豆粉對面條質構品質的影響

粘性、彈性、咀嚼性和硬度是影響消費者對面條可接受程度的重要指標[17]。由表2可知，0%～20%添加量范圍內，面條的粘性、彈性和咀嚼性增強，超過20%添加量，質構品質削弱，硬度總體呈上升趨勢。添加量為10%和20%對面條質構品質的影響不顯著，原因可能是鷹嘴豆粉富含脂肪氧化酶，適量的脂肪氧化酶可促進-S-S的形成，改善面條的品質特性[18]。當添加量為30%和40%時，小麥粉被鷹嘴豆粉替換量過高，面筋蛋白的相對含量降低，面筋蛋白網絡難以為面條提供粘彈性與延展性，導致彈性、粘性和咀嚼性降低。淀粉糊化過程中，直鏈淀粉和支鏈淀粉聚集、結晶，形成一種淀粉網絡結構，通過分子間作用力和空間構象變化穩(wěn)定其網絡結構，使面條的硬度增加[19]。這與鄭剛等[18]研究結果基本符合。

表2 不同添加量的鷹嘴豆粉對面條質構品質的影響Table 2 Effects of different amounts of chickpea flour on the texture quality of noodles

2.2 不同添加量的鷹嘴豆粉對面條蒸煮品質的影響

吸水率、損失率和斷條率是影響面條食用品質非常重要的指標。指標數(shù)值越大，表明面條蒸煮品質越差[20]。由圖1可得出，0%～20%添加量范圍內，面條的吸水率、損失率和斷條率均增大但變化較小，表明較低添加量的鷹嘴豆粉對面條蒸煮品質無明顯影響； 20%～40%添加量范圍內，面條的吸水率、損失率和斷條率均相比空白組顯著增大（P＜0.05)，表明高添加量的鷹嘴豆粉使面條的蒸煮品質變惡劣。面條的蒸煮品質與面筋網絡結構的穩(wěn)定性及和淀粉結合的緊密程度密切相關[21]。鷹嘴豆粉添加量過高使面筋蛋白含量明顯下降，同時束縛淀粉顆粒的能力也下降，面筋網絡結構因此受到破壞。并且鷹嘴豆粉含有較多的膳食纖維，周玉瑾[22]研究發(fā)現(xiàn)膳食纖維的添加會使面條具有更高的吸水率，蒸煮損失隨之上升。與上述質構品質試驗結果一致。

圖1 不同添加量的鷹嘴豆粉對面條蒸煮品質的影響Fig.1 Effects of different amounts of chickpea flour on the cooking quality of noodles

2.3 不同添加量的鷹嘴豆粉對面條微觀結構的影響

圖2為添加不同比例鷹嘴豆粉制作的面條，其橫截面放大2000倍的圖像。圖2b、圖2c與圖2a進行對比，可以發(fā)現(xiàn)低于20%添加量鷹嘴豆粉面條中蛋白基質變得更加密實，使面筋蛋白的網絡結構變

得均勻致密，面條的質構品質得到提高；圖2c、圖2d與圖2a進行對比，高添加量時面筋網絡結構疏松，有較多孔洞出現(xiàn)且大小不均勻，內部結構遭到明顯破壞，導致結構不連續(xù)，沒有完整的面筋膜。這可能是由于鷹嘴豆粉顆粒比較大且面團中面筋蛋白含量不足，蛋白不能完全包裹淀粉所導致的。大部分淀粉顆粒散布在面筋結構之外，這會影響面條的質構品質（表2）和蒸煮品質（圖1）[23]。

圖2 不同鷹嘴豆粉的添加量面條和小麥面條的微觀結構Fig.2 Microstructure of noodles and wheat noodles with different additions of chickpea flour

2.4 不同添加量的鷹嘴豆粉對面條GI值的影響

2.4.1 淀粉體外消化動力學 如圖3所示，在30 min水解時間內，面條的淀粉水解速率均快速上升，30～180 min緩慢上升，90 min時已趨于穩(wěn)定。以白面包為參照食物[15]，180 min時，小麥粉面條的最終淀粉水解率為52.11%±0.89%，不同添加量鷹嘴豆粉面條的最終淀粉水解率分別為38.46%±0.75%、35.39%±0.89%、33.07%±0.96%、31.09%±0.85%，均明顯低于小麥粉面條。鷹嘴豆中淀粉含量較低，其中直鏈淀粉含量27.2%～35.6%，抗性淀粉含量8.4%～19.5%[24]。在加熱過程中，直鏈淀粉中分子間和分子內氫鍵對淀粉的糊化有抑制作用，從而使淀粉的消化速度有所降低[25]?？剐缘矸凼侵钢苯舆M入大腸，不能被小腸消化吸收的淀粉，在預防糖尿病和改善糖尿病癥狀方面有一定的效果[26]。而且，鷹嘴豆粉富含膳食纖維，大大降低了對消化酶的敏感性，能夠有效地延緩淀粉的消化[27]。因此，添加鷹嘴豆粉可以有效降低淀粉的水解速率，且添加量越高，水解速率越低。

圖3 不同添加量鷹嘴豆粉面條總淀粉水解率Fig.3 Total starch hydrolysis rate of chickpea flour noodles with different additions

2.4.2 不同添加量鷹嘴豆粉面條的血糖生成指數(shù)利用體外酶法測定GI值，根據(jù)GI值大小將食品分為低GI食品、中GI食品和高GI食品。GI值超過70，屬于高GI食品，55～70范圍內屬于中GI食品，GI值低于55屬于低GI食品[28]。由表3可知，小麥粉面條GI值為76.97±0.49，屬于高GI食品，不同添加量的鷹嘴豆粉面條均屬于中GI食品。與小麥粉面條GI值相比，添加鷹嘴豆粉面條的GI值均有所降低且差異顯著（P＜0.05），隨著添加量的增大，GI值下降明顯。適當?shù)靥岣咛砑恿坑型瞥傻虶I食品，經常食用GI值低的食品可抑制餐后血糖生成指數(shù)的大幅升高[29]。

表3 不同添加量鷹嘴豆粉面條的血糖生成指數(shù)Table 3 Glycemic index of chickpea flour noodles with different additions

2.5 添加鷹嘴豆粉面條對小鼠血糖的影響

通過測定小鼠餐后血糖濃度變化，由圖4可知，灌胃葡萄糖后，小鼠餐后血糖迅速上升，在短時間30 min時達到血糖峰值，血糖升至3.14 mmol/L，隨后急速下降。灌胃飼料組的小鼠在15 min時，餐后血糖濃度變化小，但15 min后急速上升，45 min時升至最高點，隨后急速下降。灌胃小麥粉面條小鼠在15 min時餐后血糖濃度變化較高，30 min時升至最高點，然后開始下降。灌胃10%、20%、30%及40%鷹嘴豆粉面條曲線趨勢相似，并且四組曲線平緩程度高于其他試驗組。但隨著添加量的增加，小鼠餐后血糖上升的速度越慢且曲線越平緩。血糖生成指數(shù)可以用小鼠餐后血糖濃度變化值大小及其曲線趨勢的平緩程度表示。餐后血糖上升速度快，且曲線趨勢平緩度較低，則說明血糖生成指數(shù)較大；食物被攝入后，若血糖上升速度慢，且曲線趨勢較平緩，則說明血糖生成指數(shù)低[30]。因此，血糖生成指數(shù)排序從高到低依次為：葡萄糖＞飼料＞小麥粉面條＞10%添加量鷹嘴豆粉面條＞20%添加量鷹嘴豆粉面條＞30%添加量鷹嘴豆粉面條＞40%添加量鷹嘴豆粉面條，與表3試驗結果相符合。

圖4 不同添加量鷹嘴豆粉面條小鼠血糖濃度變化Fig.4 Changes of blood glucose concentration in mice with chickpea flour noodles with different additions

3 結論

本研究證實當?shù)陀?0%添加量時，鷹嘴豆粉面條的質構特性，蒸煮特性和微觀結構都有所上升，表明可以改善面條的加工品質；但添加量過高超過20%時，會破壞面條原有的組織結構，使面條的加工品質下降。

利用體外酶法測定GI值試驗結果為，小麥粉面條的最終淀粉水解率為52.11%，不同添加量（10%、20%、30%和40%）鷹嘴豆粉面條最終淀粉水解率分別為38.46%、35.39%、33.07%、31.09%，試驗結果證明鷹嘴豆粉可顯著降低淀粉的水解速率。小麥粉面條GI值為76.97，屬于高GI食品，不同添加量的鷹嘴豆粉面條均屬于中GI食品，與小麥粉面條GI值相比，添加鷹嘴豆粉面條的GI值均有所降低且差異顯著。血糖生成指數(shù)還可以用小鼠餐后血糖濃度變化值大小及其曲線趨勢的平緩程度表示，灌胃添加不同比例鷹嘴豆粉面條的小鼠餐后血糖上升的速度較慢且曲線較平緩，和體外酶法試驗結果相符合。

測定血糖生成指數(shù)的方法有很多，本研究主要集中在體外酶法試驗和小鼠餐后血糖濃度變化試驗，有研究表明利用人體模擬試驗也可以進行血糖生成指數(shù)的測定，這也是本研究的不足之處，希望在未來對功能性面條的開發(fā)做出進一步的研究。添加適量鷹嘴豆粉能夠改善面條的加工特性和消化特性，為面條向更營養(yǎng)、更健康的低GI食品方向發(fā)展提供技術參考，滿足人們追求健康與營養(yǎng)飲食的需求。