羟丙基交联木薯淀粉对面团特性及挂面品质的影响

郭玉秋 董海洲 刘传富 冉新炎 刘 潇

（山东农业大学食品科学与工程学院，泰安 271018）

挂面是我国最主要的主食之一，已有上百年的历史，挂面以其制作简单、烹调快捷、使用方便、经济实惠等优点深受人们的青睐。随着生活水平的不断提高，食品工业的发展和人们消费观念的不断变化，人们对挂面的色、香、味、营养价值的要求越来越高，同时也越来越重视饮食对自己健康的影响［1－2］。但目前该食品仍普遍存在口感差、不耐煮、水煮过程中淀粉和蛋白质溶出率高等缺点，大量溶出的淀粉和蛋白质颗粒悬浮于汤中，影响挂面的黏度、外观及口感等［3］。为了解决这个问题，诸多学者在小麦品种选育、小麦粉品质方面做了大量工作［4］，但未取得显著进展，所以对挂面添加剂进行广泛的研究仍是当前研究的热点。

木薯淀粉（tapioca starch）是木薯经过淀粉提取后脱水干燥而成的粉末，年产约98.9万吨。与其他淀粉相比，具有较高的黏度、较强的渗透力和成膜性，而木薯原淀粉糊液在耐高温、耐酸性、耐剪切性等方面存在不足［5］。但经过羟丙基醚化和交联双重变性后，得到的羟丙基交联木薯淀粉，具有羟丙基淀粉和交联淀粉的组合特性，糊液耐高温、耐酸性、抗剪切、抗电解质、冻融稳定性好，是优良的增稠剂和稳定剂，可以更好地应用于食品等工业领域［6］。

目前国内对添加羟丙基交联木薯淀粉到挂面中的研究鲜见报道，因此，本试验研究了羟丙基交联木薯淀粉对面团特性和挂面品质的影响，旨在为其在面制品中的应用奠定一定的理论基础。

1　材料与方法

1.1　主要材料

羟丙基交联木薯淀粉：杭州普罗星淀粉有限公司；小麦粉（特一粉）：山东泰安面粉厂。

1.2　主要仪器与设备

AY220电子分析天平：日本岛津公司；RVA－Ezitm黏度分析仪：瑞典波通仪器公司；SF17和面机：意大利Alaska公司；DMT－5电动家用面条机：龙口市复兴机械有限公司；TA－XT2i质构仪：英国 Stable Micro System公司；CR－300型色彩色差计：日本美能达公司；面筋仪2200、JFZD型粉质仪、JMLD型拉伸仪：北京东孚恒久仪器有限公司。

1.3　试验方法

1.3.1 羟丙基交联木薯淀粉对面筋特性的影响

按照 GB／T 5506.2—2008和 GB／T 5506.4—2008的方法，利用面筋数量和质量指数测定仪测定羟丙基交联木薯淀粉添加量分别为0%、0.4%、0.8%、1.2%、1.6%、2.0%的混合粉的面筋特性。

1.3.2 羟丙基交联木薯淀粉对面团粉质特性的影响

面团粉质特性的测试按照GB／T 14614—2006的方法。

1.3.3 羟丙基交联木薯淀粉对面团拉伸特性的影响

面团拉伸特性的测试按照GB／T 14615—2006的方法。

1.3.4 羟丙基交联木薯淀粉对面团糊化特性影响

按照GB／T 24853—2010的方法，利用快速黏度分析仪测定羟丙基交联木薯淀粉添加量分别为0%、0.4%、0.8%、1.2%、1.6%、2.0%的混合粉的糊化特性。

1.3.5 挂面的制作及色泽测定［7－8］

按标准要求，每100 g小麦粉加水量为：混合粉实测吸水率×44%（g），氯化钠添加量为2%。和面至面团表面光滑，室温（25℃）熟化20min，轧面机压辊间距4 mm处轧面1次，再3折合片、两折合片各1次，然后将面片逐渐压薄至1.0 mm。轧出的面片表面光滑、周边完整、厚度一致。取轧至最终厚度（1 mm）10 cm×10 cm的面片，自然干燥后测定干面片色泽，以L*、a*、b*色空间表示。其余面片切成4.0 mm宽，10 cm长的细长挂面，将切出的挂面挂在圆木棍上，室温下自然晾干。

1.3.6 挂面烹煮特性的测定［8－9］

挂面的最佳烹煮时间测定：取20根长22 cm挂面，放入500 mL沸腾的蒸馏水中煮，2 min后挑起1根挂面，用2块透明玻璃板压挤，以后每隔10 s进行1次，直至挂面中间的白芯消失为止，记录时间，即为挂面的最佳烹煮时间。

干物质吸水率：取20根长22 cm的挂面，称重，然后置于500 mL沸水中煮至最佳烹煮时间，捞出挂面，放在筛网上，沥干7 min再称重，计算干物质吸水率，计算公式为：

干物质吸水率＝（煮后挂面质量－未煮挂面干质量）／未煮挂面干质量×100%

干物质损失率：将测干物质吸水率时剩余的面汤冷却至常温后，转入500 mL容量瓶中定容，混匀，量取10 mL面汤，倒入已恒重的铝盒中，将铝盒放入105℃烘箱内烘至恒重，计算干物质损失率。该试验重复3次，取平均值，计算公式为：

干物质损失率＝（m2－m1）×50／m×100%

式中：m1为恒重铝盒的质量／g；m2为加入10 mL面汤恒重后铝盒的质量／g；m为煮前挂面质量／g。

1.3.7 生挂面断裂强度的测定

采用TA－XT2i质构仪对样品进行质构测定。用A／SPR探头测定生挂面的断裂程度，取一根长10 cm生挂面置于探头凹槽中，设置测试前速度0.5 mm／s，测试速度 1.0 mm／s，测试后速度 10.0 mm／s，测试距离20 mm，感应力Auto－2 g。然后开始测试，以生挂面断裂时受到的最大力表示生挂面的断裂强度，试验重复5次。

1.3.8 熟挂面的质构特性（TPA）测定

采用TA－XT2i质构仪对样品进行质构测定。取10 g挂面，放入盛有500 mL的沸水中，煮到最佳煮制时间，立即将挂面捞出，置于筛网中，自来水冲淋60 s。将挂面放在测试平台上，用P／100探头TPA测定挂面质地，测试前速度2.0 mm／s，测试速度0.5 mm／s，测试后速度 2.0 mm／s，测试距离，75%样品厚度，时间间隔1 s，感应力Auto－5 g，记录硬度、弹性等参数，重复5次。

1.3.9 挂面的感官评价［8］

以煮好的面条过水后做感官评定，挂面的感官评价由5位事先经过培训并有经验的人员按农业部谷物及制品质量监督检验测试中心（哈尔滨）的《面条评分标准》进行评分，小于70分判定为差；70～79分为一般；80～89分为良好；大于等于90分为优。

1.4　数据处理

采用Excel和SPSS13.0进行统计分析。

2　结果与分析

2.1　羟丙基交联木薯淀粉对面筋特性的影响

从表1看出，添加羟丙基交联木薯淀粉可有效改善小麦粉的面筋特性，在添加量0%～0.8%的范围内，湿面筋和干面筋含量逐渐增加，这可能是由于吸水膨胀的羟丙基交联木薯淀粉能够将淀粉颗粒、淀粉颗粒与淀粉颗粒以及在搅拌中破碎的面筋很好的黏合起来；添加量超过0.8%时，湿面筋含量和干面筋含量则逐渐降低；面筋指数随着添加量的不断增加在添加量为1.2%时达到最大值（59.55），超过1.2%时有所降低。

表1　羟丙基交联木薯淀粉对面筋特性的影响

2.2　羟丙基交联木薯淀粉对面团流变学特性的影响

2.2.1 羟丙基交联木薯淀粉对面团粉质特性的影响

从表2可以看出，添加羟丙基交联木薯淀粉，可有效改善面团的粉质特性，随着添加量的逐渐增加，面团的吸水率逐渐增大；面团的形成时间在添加量0.8%时达到最大值（4.6 min），添加量超过0.8%面团的形成时间略有下降；面团的稳定时间、粉质指数及弱化度在添加量为1.2%时分别达到最大值（4.2 min，70）或最小值（101 FU），添加量超过1.2%时，面团的稳定时间、粉质指数及弱化度有所下降或升高。这可能是由于羟丙基交联木薯淀粉具有良好的亲水性，易吸水膨胀，适量添加，在和面的过程中与部分吸水的面筋蛋白一起形成网络结构，随着搅拌的不断进行，水分重新分配，一些原来吸水不足或未吸水的面筋蛋白得到进一步扩展，形成均匀致密的网络结构，从而获得高质量的面团［4］；如添加量过高（超过1.2%），会使面团吸收较多的水分，使得水与面筋蛋白作用的量、作用的时间减少，阻碍面筋的充分形成与扩展，从而使面团的形成时间、稳定时间有所降低。

表2　羟丙基交联木薯淀粉对面团粉质特性的影响

2.2.2 羟丙基交联木薯淀粉对面团拉伸特性的影响

将混合粉的面团经90 min醒发后对其拉伸特性进行测定，结果如表3所示。

从表3可以看出，面团的拉伸能量、延伸度、拉伸阻力在羟丙基交联木薯淀粉的添加量为1.2%时分别达到最大值，当其添加量超过1.2%时，拉伸能量、延伸度、拉伸阻力反而有所下降，但延伸度和拉伸阻力仍高于对照，说明添加羟丙基交联木薯淀粉可有效改善面团的拉伸特性。这可能是由于吸水膨胀的羟丙基交联木薯淀粉具有一定的黏合力，可以强化小麦粉蛋白质与淀粉的结合度，增强面筋网络结构，形成具有较好黏弹性、延伸性和可塑性的面团［10］。如添加量过多（超过1.2%），较多的膨胀淀粉有可能形成空间障碍而限制面筋的充分扩展，从而影响面团的拉伸特性。

表3　羟丙基交联木薯淀粉对面团拉伸特性的影响（90 min）

2.3　羟丙基交联木薯淀粉对小麦粉糊化特性的影响

从表4可以看出，随着羟丙基交联木薯淀粉添加量的增加，小麦粉的峰值黏度、最低黏度、最终黏度和峰值时间均有不同程度的增加，衰减值、回生值和糊化温度则有所降低，差异不显著（P＞0.05）。这可能是由于马铃薯淀粉经复合变性后，淀粉链上引入了一个较大的基团，使得淀粉分子在糊化时的破碎率减少，导致淀粉的峰值黏度提高［11］；羟丙基交联木薯淀粉具有良好的亲水性和稳定性，从而降低糊化温度和衰减值；回生值降低说明随着淀粉添加量的增加，小麦粉的老化速度越来越慢，从而延长了小麦粉的货架期。

2.4　羟丙基交联木薯淀粉对挂面品质的影响

2.4.1 羟丙基交联木薯淀粉对生挂面色泽的影响

由表5看出，随着羟丙基交联木薯淀粉添加量的增加，面片的L*值显著增大（P＜0.05），a*值和b*值显著减小（P＜0.05）。说明添加羟丙基交联木薯淀粉，可以增强面条的白度和亮度。由此看出，羟丙基交联木薯淀粉在色泽方面适合做鲜湿面。

表4　羟丙基交联木薯淀粉对小麦粉糊化特性的影响

表5　羟丙基交联木薯淀粉对生挂面色泽的影响

2.4.2 羟丙基交联淀粉对生挂面断裂强度的影响

从图1可以看出，生挂面的断裂强度随着羟丙基交联木薯淀粉添加量的增加在添加量为1.2%时达到最大值，添加量超过1.2%时有所降低。断裂强度代表生挂面的机械强度，可反映挂面的耐包装和运输品质。说明适量添加羟丙基交联木薯淀粉能增强挂面的韧性，降低挂面的折断率，利于储藏运输。

图1　羟丙基交联淀粉对生挂面断裂强度的影响

2.4.3 羟丙基交联木薯淀粉对挂面烹煮品质的影响

从表6可以看出，随着羟丙基交联木薯淀粉添加量的增加，挂面的烹煮吸水率不断增大，最佳烹煮时间和烹煮损失率明显减低。最佳烹煮时间缩短，可能是由于羟丙基交联淀粉分子中的羟丙基基团的亲水性大于小麦淀粉中羟基造成的；挂面的损失率降低，可能是因为羟丙基交联淀粉在烹煮时与面筋形成了较为致密的网络，阻碍了小麦淀粉颗粒的溶出。当挂面受热时，由于羟丙基交联淀粉糊化温度低、膨胀性大、黏附性强，与变性凝固的面筋蛋白一起形成细密的网格结构，从而使后来糊化的小麦淀粉颗粒膨胀时，难以溶出，因而损失率降低［12］。

表6　羟丙基交联木薯淀粉对挂面烹煮品质的影响

2.4.4 羟丙基交联淀粉对熟挂面质构特性的影响

从表7可以看出，添加羟丙基交联木薯淀粉对熟挂面的质地有一定的影响，随着羟丙基交联木薯淀粉添加量的增加，挂面的硬度和弹性有不同程度的增加，黏聚性和回复性先增大再减小，但仍高于对照，而黏度则逐渐降低。这表明加入羟丙基交联木薯淀粉可以提高挂面的硬度和弹性，改善烹煮后挂面的黏聚性和回复性。

2.4.5 羟丙基交联淀粉对挂面感官品质的影响

从表8可以看出，添加羟丙基交联木薯淀粉可有效改善挂面的感官品质，在添加量1.2%时改良作用最大，这时挂面表面结构细密、光滑、软硬适中、有弹性。

表7　羟丙基交联木薯淀粉对熟挂面质构特性（TPA）的影响

表8　羟丙基交联淀粉对挂面感官品质的影响

3　结论

3.1 羟丙基交联木薯淀粉可有效改善面团的面筋特性、粉质及拉伸特性，且添加量为1.2%时改良作用最大。

3.2 羟丙基交联木薯淀粉可提高面团的糊化黏度和峰值时间，降低糊化温度、回生值和衰减值，延长货架期。

3.3 添加羟丙基交联木薯淀粉可提高挂面的白度和亮度，增加挂面的弹性、硬度，提高烹煮品质，添加量在0%～1.2%的范围内，可有效改善生挂面的断裂强度，提高感官品质。

3.4 综合分析混合粉的面筋特性、粉质、拉伸和糊化特性，并通过测试分析生、熟挂面的品质以及对挂面的感官评定，得出羟丙基交联木薯淀粉的最佳添加量为1.2%。

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