豆渣对面团流变学特性及面条质量的影响

宋莲军，李争艳，耿瑞玲

(河南农业大学食品科学技术学院，河南郑州450002)

豆渣中的营养成分与大豆相似，富含蛋白质、矿物质和维生素［1］，还含有多肽、异黄酮、皂甙等功能性物质，具有预防高血压、骨质疏松、肠癌等功效［2］.国内大部分豆渣作为饲料，造成了资源浪费.随着研究的不断深入，豆渣在食品中的利用以提取膳食纤维为主，但是豆渣中的其它成分如蛋白质、异黄酮、皂甙等都被破坏或遗弃，豆渣潜在的营养价值还未能得到充分利用［3］.目前已研制的豆渣产品有:糖化菌粉、豆渣酱油、核黄素强化剂、可降解食用纸、豆渣分离蛋白等［4～8］，都只是单一营养物质的提取与利用，豆渣的综合利用还未得到重视.因此，本文将豆渣整体添加到特一粉中，研究豆渣对面粉流变学特性的影响;并研制豆渣面条，优化其生产工艺，提高传统面条的营养价值，为豆渣食品的研发提供依据.

1 材料与方法

1.1 试验材料

特一粉购自郑州金苑面粉厂，大豆、硬脂酰乳酸钙-钠(CSL-SSL)(食品级)、黄原胶(食品级)、多聚磷酸钠(食品级)均市售.

1.2 仪器与设备

分离式磨浆机(沧州铁狮磨浆机有限公司)、TA-XA PLUS物性测试仪(英国Stable micro systems公司)、Brabender拉伸仪(德国布拉班德公司)、Brabender粉质仪(德国布拉班德公司)，DMT-5电动家用面条机(龙口市复兴机械有限公司).

1.3 试验方法

1.3.1 面团流变学特性测定 采用德国Brabender公司生产的粉质仪(Farinograph)和拉伸仪(Extensograph)，按 照 GB/T 14614—93 和 GB/T 14615—93等标准测定.

1.3.2 豆渣的制作方法 豆与水的质量比为1∶8，泡12 h左右，磨制.

1.3.3 面条制作工艺 面条制作工艺见图1.

图1 面条制作工艺图Fig.1 Precess chart of noodle

1.3.4 面条品质测定

1.3.4.1 面条感官评定 面条感官评定标准见SB/T 10137—93.

1.3.4.2 面条质构特性测定 每次测量用4根熟面条，过凉水后将它们并排放在承重平台上，测试选用P50探头，进行面条质构测定［9］.测试参数设定如下:测前速度2.00 mm·s-1;测中速度1.00 mm·s-1;测后速度 2.00 mm·s-1;高度 30.00 cm;压缩比 70.00%;时间 3.00 s;压力 10.0 g.

1.3.4.3 面条断条率测定 取30根相同长度的面条，放入1 000 mL沸水中煮制5 min，用筷子取出，数出未断面条的根数，计算断条率:

1.3.4.4 面条烹煮损失率测定 取30根面条放入1 000 mL沸水中煮制5 min后捞出，将煮面的面汤放至室温后，倒入500 mL的容量瓶中，用蒸馏水冲洗盛面汤的烧杯数次，并将冲洗的水一并转入容量瓶中，定容至500 mL，取200 mL先在电炉上加热，蒸发掉大部分后，将其放入105℃烘箱内烘至恒重，计算蒸煮损失率:

1.3.4.5 面条延伸率测定 取30根长度相同的面条于1000 mL沸水中煮制5 min后捞出，放入70℃的热水中浸泡10 min后捞出，测量浸泡后的长度/cm，计算延伸率［10］:

1.3.5 正交试验优化豆渣面条工艺参数 试验采用正交设计，对豆渣面条中豆渣、黄原胶、多聚磷酸钠、CSL-SSL添加量进行优化，设计表如表1.

表1 正交试验因素水平表Table1 Orthogonal experiment design

1.4 数据处理与统计分析

采用Excel对单因素与面条品质的影响进行数据处理，正交软件助手优化豆渣面条的工艺，所有的显著性检验均在P≤0.05的水平下进行.

2 结果与分析

2.1 豆渣对面团流变学特性的影响

以湿基质量分数14%面粉为标准，按0～10%将处理后的豆渣粉添加到特一粉中，进行粉质和拉伸试验，研究豆渣对面团粉质特性和拉伸特性的影响(表2).

表2 豆渣对特一粉粉质曲线的影响Table2 Effect of bean dregs addition on Silty Curve of the flour

表3 豆渣添加对面团拉伸曲线的影响Table3 Effect of bean dregs addition on Tensile Curve of the flour

表2为添加豆渣粉后面粉的粉质曲线特征值.为便于比较，表中数据均按测定方法中的规定，以面团最大稠度500BU为基准校正而得.由上表可以看出，豆渣添加量对面粉粉质影响较大，面团稠度、形成时间、稳定时间、粉质指数随着豆渣添加量的增加呈现先上升后下降的趋势，当添加量为7.5%时，这些指标均达到最高值;弱化度则随豆渣添加量的增加呈现先下降后上升的趋势，当添加量为7.5%时，弱化度达到最小值.与未添加豆渣的面粉相比，面粉吸水量均有所增加.

表3为添加豆渣粉后面粉的拉伸曲线的特征值.从表中可以看出，拉伸能量、拉伸阻力、最大拉伸阻力、拉伸比和最大拉伸比均随着豆渣添加量的增加而增加，延伸度随着豆渣添加量的增加而减小.

综上所述，豆渣添加量低于7.5%时，随着豆渣添加量增加，面团流变学特性越好，面团品质越好.这是由于豆渣对面团的作用:一方面相对减少了小麦面筋的量，导致面团流变学特性恶化，添加量越大，影响越大;另一方面由于豆渣中可溶性纤维的存在，它是一种多组分的凝胶体，对面团流变学特性具有一定的改良作用.当豆渣添加量在7.5%以内时，它所含的可溶性凝胶对面团的改良作用能有效地补偿面筋稀释造成的反作用，所以面团流变学特性影响不大.但随着添加量的增加，豆渣中少量改良面筋结构的成分，无法抵消面筋稀释所造成的负作用，恶化作用占主导地位.当负作用渐渐高于改良作用，面团品质特性就大大降低了.

2.2 单因素对面条品质的影响

2.2.1 豆渣添加量对面条品质的影响 以面粉质量为基准，分别添加2%，5%，10%，15%和20%的豆渣，测定各项指标(图2).

图2 豆渣添加量对面条品质的影响Fig.2 Effect of bean dreg addition on noodles

图3 黄原胶添加量对面条品质的影响Fig.3 Effect of Xanthan Gum addition on noodles

豆渣膳食纤维有很强的持水性，在面团调制过程中易吸水膨胀，与部分吸水的面筋蛋白一起形成网络，有利于改善面条品质.从图2中可以看出，随着豆渣添加量的增加，面汤的烹煮损失率(溶出率)的变化趋势是逐渐增加.弹性的变化趋势不明显，咀嚼性的变化趋势是先减小后增大，再减小，最大值出现在豆渣添加量为15%时.延伸性基本上呈下降趋势，这主要是因为亲水性强的豆渣膳食纤维能吸收较多的水分，使水与面筋蛋白作用的量与时间减少，阻碍了面筋网络的形成，相对稀释了原面筋蛋白的质量分数，使面条的延伸率降低.因此，在制作豆渣面条时，豆渣添加量不宜太大，15%左右为宜.

2.2.2 黄原胶的添加量对面条品质的影响 以面粉质量为基准，分别添加15%豆渣，0.1%，0.2%，0.3%，0.4%和0.5%黄原胶，测定各项指标(图3).

在面条中加入食用胶可以大大提高面条的烹煮品质，总体来说，可以使面条的硬度增加，黏着性降低，煮熟的面条断条减少，溶出率下降，面条的色泽较好，口感爽滑，不粘牙.食用胶类通过主链间氢键等非共价键作用力形成具有一定粘弹性的连续三维凝胶网络结构.这种网络结构起着类似面筋网络结构的功能，从而能改良面条的品质［11］.从图中可以看出，随着黄原胶添加量的增加，溶出率呈波浪型的变化趋势，可能是由于黄原胶与面粉混合不均匀，导致同一试样品质形成对比.延伸性和咀嚼性的变化相对不明显.弹性变化最大，趋势为先增大后减小，但与添加量极少时比较总体来说弹性还是增加的，这主要是因为黄原胶遇水后极易分散并形成高黏度的胶体，这种胶体能与面粉中的蛋白质相互作用，形成致密的网络结构，使面团黏性增加，面筋与淀粉颗粒的黏结更加紧密，增强了面条的弹性和韧性［13］.综合来说，黄原胶的添加量在0.2%时，豆渣面条的品质最好.

2.2.3 CSL-SSL添加量对面条品质的影响 以面粉质量为基准，分别添加 15%豆渣，0.05%，0.10%，0.15%，0.20%，0.25% 和 0.30%CSLSSL，测定各项指标(图4).

图4 CSL-SSL对面条品质的影响Fig.4 Effect of CSL-SSL to noodle quality

从图4可以看出，CSL-SSL添加量对溶出率的影响趋势图像呈开口向下的抛物线状。当CSLSSL添加量在0.05～0.15时，随着 CSL-SSL添加量的增加，溶出率逐渐增大。CSL-SSL添加量对延伸率影响呈“M”型。CSL-SSL添加量对弹性影响图呈“W”型。咀嚼性图像趋于平缓。CSL-SSL是种复合型离子乳化剂，其亲水基团与面筋中的表胶蛋白结合，疏水基团与麦谷蛋白结合，形成面筋蛋白质复合物，从而起到强化面筋的作用。在面粉调制阶段，CSL-SSL被吸附在淀粉颗粒表面，可以抑制淀粉颗粒的过度吸水膨胀，阻止淀粉颗粒之间的相互连接，同时有利于蛋白质充分吸水，使面筋网络形成充分，网络组织得以加强，面条的柔韧性得以提高。在面条烹调时，又能降低黏着性和浑汤性，增加面条的爽滑感［12］。综合来说，CSL-SSL的添加量在0.25%左右为宜。

2.2.4 多聚磷酸钠的添加量对面条品质的影响以面粉质量为基准，分别添加15%豆渣，0.1%，0.2% ，0.3%，0.4% 和 0.5% 多聚磷酸钠，测定各项指标(图5).

图5 多聚磷酸钠的添加量对面条品质影响Fig.5 Effect of sodium phosphate addition on noodles

从图5中可以看出，随着多聚磷酸钠添加量的增加，面条溶出率呈先上升后下降的变化趋势，在添加量最小时溶出率也最小;延伸率基本上是呈现下降趋势，弹性呈先下降后升高的趋势，咀嚼性呈先升高后下降的趋势.多聚磷酸钠是亲水性很强的物质，可稳定食品中的水分，调节口感，增加黏结性，改善制品组织结构，是广泛使用的食品品质改进剂.添加磷酸盐制作的面条外观好，表面较光滑，口感筋道爽滑，面条组织结构细腻，煮后不糊汤，食感大为改善.磷酸盐对面条品质的改良作用，首先是磷能增加细胞壁的内外渗透压，使水分能够更好地进入颗粒内部，增加淀粉的吸水能力，提高淀粉的糊化度，提高面条的口感［15］;其次，磷在水溶液中能与可溶性金属盐生成复盐，产生对葡萄糖基团的“桥架”作用，使支链淀粉碳链延长，形成淀粉分子的交联作用，提高面条的咬劲.但是过多使用磷酸盐不仅可以使面条的口感品质下降，还能导致人体钙磷失去平衡，所以使用时要综合考虑，严格控制其用量.综合说来，多聚磷酸钠的添加量宜低于 0.1%.

2.3 豆渣面条工艺优化的正交试验

在面条的各项指标中，以感官评定为因变量，其它指标为自变量得出回归方程，并得出各试验的回归后评分.试验结果见表4所示.

表4 正交试验结果表Table4 Results of orthogonal experiments

以感官评分为因变量得出的回归方程，得出综合评分，并以此综合评分为指标进行分析.回归方程如下:Y=982.22-2 074.9Y1-1 857.0Y3+0.046Y4+4 226.+1 197-8.39Y1Y2-4.61E-

由表4中可以看出，最优实验为A3C1D3B2，即豆渣添加量为16%，黄原胶添加量为0.20%，多聚磷酸钠添加量为 0.05%，CSL-SSL添加量为0.28%时，此时面条的各项指标都达到最优.各因素影响大小为 A(豆渣)＞C(多聚磷酸钠)＞D(CSL-SSL)＞B(黄原胶).

3 结论

研究表明，在一定范围内添加豆渣，可以改善面团的粉质和拉伸等流变学特性.就所选择的中筋粉而言，面团稠度、形成时间、稳定时间、粉质指数随着豆渣添加量的增加呈现先升后降趋势，当添加量为7.5%时，所有这些指标均达到最高值;弱化度则随豆渣添加量的增加呈现先下降后上升的趋势，当添加量为7.5%时，弱化度达到最低值.拉伸能量、拉伸阻力、最大拉伸阻力、拉伸比和最大拉伸比均随着豆渣添加量的增加而增加，延伸度随着豆渣添加量的增加而减小.

通过试验，得出豆渣面条最佳工艺条件为:豆渣添加量为16%，黄原胶添加量为0.20%，多聚磷酸钠添加量为0.05%，CSL-SSL添加量为0.28%时，此时面条的各项指标都达到最优.

［1］ 司 方，王明力.大豆豆渣的综合利用研究进展［J］.贵州农业科学，2008，36(6):154-156.

［2］ 潘廖明，姚 开，贾冬英.大豆活性成分及其生理功能［J］.中国食品工业，2002，9(1):26-28.

［3］ 杨淑媛，田元兰，丁纯孝.新编大豆食品［M］.北京:中国商业出版社2002.

［4］ 张 恒.豆渣系列产品加工［J］.食品工业，1994(1):20-21.

［5］ 谭宝霞，白慧君.大豆渣用于糖尿病足、久治不愈切口的护理研究［J］.医用放射技术杂志，2005，15(2):43-46.

［6］ 张志良，于荔薇.利用豆渣生产优质食用纤维［J］.中国调味品，1995 ，17(2):24-25.

［7］ 曹树稳，黄绍华.集中膳食纤维的制备工艺研究［J］.食品科学，1997，18(6):41-45.

［8］ 姜竹茂，陈新美，缪 静.从豆渣中制取可溶性膳食纤维的研究［J］.中国粮油学报，2001，16(2):52-55.

［9］ 孙彩玲，田纪春，张永祥.物性分析仪分析方法在面条品质评价中的应用［J］.实验技术与管理，2007，24(12):56-57.

［10］陆启玉，方便面生产技术［M］.郑州:中原农民出版社，2004:125.

［11］邵佩兰，徐 明.麦麸膳食纤维面条烹煮品质特性的研究［J］.农业科学研究，2007，28(2):28.

［12］怀丽华，王显伦.磷酸盐对面条品质影响研究［J］.郑州工程学院学报，2004，24(4):49-51.

［13］吴金凤.豆渣酥性饼干的研制［J］.四川食品与发酵，2006，6:32-35.