不同粒度区间小麦粉 对半干面品质的影响

王远辉,余晓宇,任雪寒

(河南工业大学粮油食品学院，小麦和玉米深加工国家工程实验室,河南郑州 450001)

半干面是指水分在22%～26%范围内的一种新型方便食品,因其加工过程中既未高度脱水、又未进行高温油炸,它是经过部分脱水后得到面条品种[1]。半干面的加工过程较挂面缩短干燥时间,既降低耗能,又克服长时间风干导致的面香味和品质下降;与生鲜湿面相比,半干面水分低更易存放,又保持较好的品质;与油炸方便面相比,既保留面条的风味与口感,又健康[2]。目前国内半干面遭遇了有市无货,或者现有产品并不能满足市场预期的困境,且品质与日本以及中国台湾的同类产品还存在很大的差距[3]。在日本市场,半干面的消费数量远高于挂面与鲜湿面[4],可预见半干面在未来中国市场也将有更大的发展。

影响半干面品质的因素中,除加工工艺之外,小麦粉原料是最关键因素,粒度作为小麦粉品质重要指标之一,筛分后得到的不同粒度小麦粉的理化指标存在显著性差异,影响其制作生鲜湿面的品质[5]。小麦粉筛分后,随着粒度的减小,小麦粉的灰分与蛋白质含量变化明显,白度与破损淀粉含量逐渐增加[6]。面条专用粉中粒度与面条的品质呈现负相关的变化趋势,小麦粉粒度过大时,面团不易形成面筋网络结构,影响面团的吸水性等,造成面条易断裂且色泽较差等问题;小麦粉粒度过小时,面条中淀粉与蛋白含量会相对较多,导致面条煮后易浑汤,除此之外面条本身的弹性下降,粘性增加[7]。目前,半干面的研究主要集中于干燥、保鲜、灭菌等方面[8-11],但小麦粉粒度对半干面影响的相关研究鲜见。本文研究筛分后得到不同粒度区间小麦粉的理化指标、流变学特性、制作半干面的水分分布、蒸煮品质、质构特征和感官评价,以期发现适合生产半干面的小麦粉的粒度区间,为小麦粉加工精度和半干面生产提供有价值的参考。

1 材料与方法

1.1 材料与仪器

豫保1号小麦籽粒 润麦24 h(水分16.1%),使用布勒实验磨制成粉;食用盐 中盐皓龙盐化有限责任公司;其他所用试剂 均为分析纯。

MLU-202型实验磨粉机 无锡布勒机械制造有限公司;JJSY30×8圆形验粉筛 上海嘉定粮油仪器有限公司;JHMZ 200和面机、JMID-168/140实验面条机 北京东孚久恒仪器技术有限公司;500 g密封型摇摆式粉碎机 广州市大祥电子机械设备有限公司;B5A多功能搅拌机 广州威万事实业有限公司;JFZD粉质仪、JMLD150拉伸仪 德国Brabender公司;KN-620全自动凯氏定氮仪 上海新嘉电子有限公司;JJJM-54面筋洗涤仪、JHGM-32面筋烘干仪 上海嘉定粮油仪器有限公司;SDmatic损伤淀粉测定仪 法国特里百特-雷诺公司;CR-400色彩色差仪 柯尼卡美能达(中国)投资有限公司;TA.XT Plus质构仪 英国Stable Micro System公司;NMI20-030H-I核磁共振仪 上海纽迈电子科技有限公司。

1.2 实验方法

1.2.1 小麦粉筛分 使用圆形验粉筛将小麦粉分别通过140目(109 μm)、160目(96 μm)、180目(80 μm)、200(75 μm)目,140目筛下及160目筛上的小麦粉为140～160目(96～109 μm)样品,以此类推,收集各区间的小麦粉用于后期实验。

1.2.2 小麦粉性质测定

1.2.2.1 小麦粉理化特性测定 参照国标GB/T 5009.5-2016测定样品中粗蛋白的含量;参照国标GB/T 5009.4-2016测定样品中灰分的含量;参照GB/T 5506.2-2008测定样品中湿面筋含量;使用损伤淀粉仪测定样品的破损淀粉;参照LS/T 6102-1995测定小麦粉的面筋指数。

1.2.2.2 小麦粉粉质特性测定 参照国标GB/T 14614-2006测定小麦粉的粉质特性。

1.2.3 半干面制作工艺 参照朱科学等[12]制作半干面的方法,基本工艺流程如下:

原料→和面→熟化→压延→切条→烘干→密封均湿→半干面。

将不同粒度区间小麦粉、水、食盐按100∶32∶2比例混合,和面、熟化20 min后,复合压延2次得厚度为5 mm面片,再将面片经过连续压延成厚度为4、3、2、1.8、1.5 mm的面片,最终压为1.5 mm面片,切条。最后将鲜面置于125 ℃烘箱内烘4.5 min,取出,室温下密封均湿3 h,得半干面。

1.2.4 半干面指标测定

1.2.4.1 水分含量测定 参照GB/T 5009.3-2016测定不同粒度区间小麦粉的半干面中水分含量。

1.2.4.2 水分分布测定 选取均湿后中部的半干面(1.0±0.1) g,利用保鲜膜包裹紧密,参照宋燕燕等的方法[5],使用核磁共振仪对不同粒度区间小麦粉半干面中水分分布进行测定,并计算各样品中不同形态水分的含量。

1.2.4.3 扫描电镜 将不同粒度区间小麦粉半干面在-40 ℃下真空冷冻干燥8 h,取5 mm无明显损伤的干燥面条,将待测面对面磨平,磨平的一面通过双面胶固定在样品台上,对样品进行喷金处理,在10 kV电压下选用1000倍放大倍数观察样品微观结构并拍照。

1.2.4.4 蒸煮品质测定 半干面的最佳蒸煮时间和蒸煮损失参照LS/T 3212-2014方法,稍作改进后测定。吸水率根据刘锐等使用的方法进行测定[13]。

1.2.4.5 质构特性与拉伸特性测定 在最佳蒸煮时间下获得20根15 cm煮制好的半干面,冷水过滤静置2 min,取3根无损伤的面条平铺于测试台上,采用P/35铝制圆柱探头测定面条的质构指标。测试参数:测前速度1.00 mm/s,测试速度0.80 mm/s,测后速度0.80 mm/s,压缩70.00%,触发力5.0 g。每个样品重复测定6次。

抽取10根20 cm的半干面,煮至最佳蒸煮时间,冷水过滤静止2 min,采用拉伸测定标准探头进行测定,取1根完好无明显伤痕的面条固定在探头上,保证固定好的面条刚好自然垂下。测试参数:测前速度1.00 mm/s,测试速度0.80 mm/s,测后速度3.00 mm/s;距离40.00 mm,触发力5.0 g。每个样品重复测定6次。

1.2.4.6 白度测定 参照梁晓宁的方法对半干面进行白度测定[14],将不同粒度小麦粉按照相同的工艺制成面团并压延,面片在压薄至1 mm厚,进行切条前,选取中间位置切下一段5 cm×15 cm的面片进行密封包装,用色差仪测各样品色泽的差异。色差仪表示色泽的方法是L*、a*、b*色空间法,L*值表示亮度;a*表示“红绿度”;b*表示“黄蓝度”。把L*、a*、b*值转化为白度值的公式如下:

1.2.4.7 感官分析 选取7位专业的研究人员独自对煮后半干面进行感官评价,测评结果取平均值。感官评价参考SB/T 10137-93中煮制面条的品尝项目和评分标准,满分100分,评价标准见表1。

表1 半干面感官评价指标(分)Table 1 Criteria for sensory evaluation of semi-dry noodles(score)

1.2.5 数据处理 所有数据都平行重复3次,以平均值±标准差表示。采用Origin 8.5和Excel对数据进行处理,并采用SPSS 19.0软件进行单因素方差分析(p<0.05)。

2 结果与讨论

2.1 不同粒度区间小麦粉的理化特性分析

测定不同粒度区间小麦粉的粗蛋白含量、湿面筋含量、面筋指数、破损淀粉和灰分含量,结果见表2。小麦粉经过筛分后,不同粒度区间样品的质量分数差异明显,200目以上(≤75 μm)区间样品占比最高,180～200目区间样品次之,160～180目区间样品最低。不同粒度区间小麦粉之间的理化特征存在显著性差异(p<0.05),随着小麦粉粒度的减小,其破损淀粉和灰分含量逐渐增加;直至180～200目区间样品的破损淀粉与原粉相当,灰分含量低于原粉。180～200目区间样品的粗蛋白含量、湿面筋含量和面筋指数较其他粒度区间样品高,虽然140～160目区间样品的粗蛋白和湿面筋含量也处于较高水平,但其面筋指数略低,说明180～200目区间样品形成的面筋较好;200目以上区间样品的粗蛋白和湿面筋含量最低,但其面筋指数仅低于180～200目区间样品。综合以上理化指标发现,180～200目区间小麦粉的蛋白质含量和品质均处于较好水平,并好于原粉,对制作半干面有利。

表2 不同粒度区间小麦粉的理化指标Table 2 Physical and chemical indexes of wheat flour with different particle size ranges

2.2 不同粒度区间小麦粉粉质特性

小麦粉的粉质曲线反映其多项指标。形成时间反映面筋的筋力及面团弹性,稳定时间反映面团的耐揉性以及面筋的强度,弱化度反映面筋的强度,粉质质量指数是在形成时间、稳定时间和弱化度基础上对面团的综合评价[15-17]。由表3可知,吸水率随着小麦粉粒度减小变化不明显,仅200目以上样品最低;180～200目区间小麦粉的形成时间显著高于其他粒度区间的样品,并高于原粉(p<0.05);不同粒度区间小麦粉样品的稳定时间表现出逐渐降低的趋势,160～180目区间小麦粉与原粉的稳定时间未表现出显著性差异(p>0.05),180～200目区间小麦粉的稳定时间略低于原粉;弱化值随着粒度减小逐渐增加,160～180目和180～200目两个粒度区间样品与原粉的弱化值无显著性差异(p>0.05);粉质质量指数逐渐下降,140～160目显著高于(p<0.05)其他粒度小麦粉。综合分析,140～160目区间样品的粉质指标好于原粉;而160～180目和180～200目两个区间样品与原粉基本一致;200目以上区间样品在各项指标均表现最差,说明小麦粉粒度越小,稳定时间越短,面团不耐搅。

表3 不同粒度区间小麦粉的粉质特性Table 3 Farinograph properties of wheat flour with different particle size ranges

2.3 不同粒度区间小麦粉半干面中水分分布

测定面片的氢质子迁移,深入了解水分在不同颗粒区间小麦粉所制半干面面片中的分布情况。由图1可知,面片中主要有三种氢质子,并且主要以峰1和峰2的氢质子为主。其中峰1表示深层结合水,主要是与淀粉或面筋蛋白紧密结合的水;峰2表示弱结合水,流动性介于深层结合水和自由水之间,此部分水结合于蛋白质、淀粉等大分子之间;峰3表示自由水。由表4可知,不同粒度区间小麦粉半干面中水分分布具有显著性差异(p<0.05),四个粒度区间样品的峰1顶点时间均较原粉延迟,而峰2顶点时间又提前;除了160～180目样品的峰1面积小于原粉外,其他粒度区间样品均大于原粉,其中180～200目样品峰1面积百分数最高,并显著高于原粉(p<0.05)。Blanchard认为蛋白质的含量对峰1顶点时间的延迟作用主要是因为蛋白质在面团中形成网络,阻碍了被包裹在其中淀粉颗粒中氢质子的迁移[1]。180～200目样品中有更多的蛋白质,在形成的面片中有更多的深层结合水,弱结合水的含量相对较少,由于此粒度区间小麦粉粗蛋白含量较高,其面片中蛋白质结合了更多的水并且限制了水分子的流动[18]。

表4 不同粒度区间小麦粉半干面中水分分布Table 4 Distributions of water in semi-dry noodles made by wheat flour with different particle size ranges

图1 半干面面团水分分布反演图Fig.1 Inverse diagram of moisture distribution in semi-dry noodles

2.4 不同粒度区间小麦粉半干面的微观结构

当面条经过碾压与干燥之后,面条中蛋白质以丝状形态黏附于淀粉上,淀粉则以椭圆状存在蛋白质周围[19]。由图2可知,原粉、140～160目和160～180目样品的面筋蛋白网络结构较为疏松,与淀粉颗粒之间空隙较大;180～200目与200目以上样品中面筋网络较为紧密,180～200目样品的粗蛋白和湿面筋含量高,面筋网络较好;200目以上样品的破损淀粉含量较高,因其淀粉碎片小,当受到力的作用时易聚集在一起[20]。综合微观结构结果可知,180～200目小麦粉制作的半干面的微观形态较符合高品质面条的形态。

图2 不同粒度区间小麦粉半干面的微观结构Fig.2 Microstructures of semi-dry noodles made by wheat flour with different particle size ranges注:A、B、C、D、E分别为原粉、140～160、160～180、 180～200、200目以上小麦粉制作的半干面。

2.5 不同粒度区间小麦粉半干面蒸煮品质

不同粒度区间小麦粉制作半干面的蒸煮品质见表5。随着粒度减小,各粒度区间样品的吸水率、蒸煮损失率和最佳蒸煮时间差异显著(p<0.05),且呈现增加趋势。小麦粉吸水率与其破损淀粉含量关系密切,因140～160目区间样品的破损淀粉含量较少,所以其吸水率和蒸煮损失率较低,但是低吸水率将降低复煮后面条的品质;160～180和180～200目样品的吸水率与原粉接近,蒸煮损失率略高于原粉;而200目以上区间样品含有破损淀粉较多,因破损淀粉吸水能力是普通淀粉的4倍,其吸水率较高;同时破损的淀粉裸露在面粉表面易脱落,蒸煮损失率较大[21]。综合蒸煮品质结果发现,160～180和180～200目小麦粉更适合制作半干面。

表5 不同粒度区间小麦粉半干面的蒸煮品质Table 5 Cooking qualities of semi-dry noodles made by wheat flour with different particle size ranges

2.6 不同粒度区间小麦粉半干面的质构特性

质构剖面分析法是模拟人类牙齿咀嚼食物的过程[22],更准确的评价半干面品质。在各粒度区间样品的最佳蒸煮时间下将半干面煮熟,进行质构剖面分析。由表6可知,不同粒度区间样品的质构特征表现出显著性差异(p<0.05)。随着粒度减小,半干面的硬度逐渐减小,140～160目样品高于原粉小麦粉半干面,其他粒度区间小麦粉半干面均低于原粉;黏着性表现先降低后升高趋势,180～200目小麦粉半干面处于最低水平,而且各区间均低于原粉;咀嚼性呈现降低趋势,仅200目以上小麦粉半干面低于原粉,其他粒度区间样品均高于原粉;弹性、黏聚性和回复性呈现先升高后降低趋势,180～200目小麦粉半干面高于其他粒度样品和原粉。综合质构分析结果,180～200目区间小麦粉制作半干面的硬度适中、黏着性低、弹性好、黏聚性好、咀嚼性适中、回复性好,主要得益于其面筋网络结构牢固[23]。

表6 不同粒度区间小麦粉半干面的质构特性Table 6 Texture properties of semi-dry noodles made by wheat flour with different particle size ranges

2.7 不同粒度区间小麦粉半干面的拉伸特性

将煮熟的半干面进行拉伸测试,延半干面长度方向测试拉伸距离和抗断裂强度,结果见表7。随着粒度减小,不同粒度区间小麦粉半干面的拉伸距离与抗断裂强度表现出显著性差异(p<0.05),且呈现先升高后降低趋势,其中160～180目样品表现的拉伸性能最好,180～200目区间样品表现次之,均优于原粉样品。说明此区间小麦粉制作的半干面弹性和韧性较好,筋力较高[24]。

表7 不同粒度区间小麦粉半干面的拉伸特性Table 7 Tension properties of semi-dry noodles made by wheat flour with different particle size ranges

2.8 不同粒度区间小麦粉半干面的色泽

半干面的色泽是吸引消费者的重要外观指标,同时体现小麦粉的加工精细度[14]。色差仪测得L*值表示半干面的亮度,三个指标计算后得到半干面的白度,如表8所示,随着粒度减小,不同粒度区间小麦粉半干面的白度具有显著差异性(p<0.05),并呈现增加趋势,200目以上小麦粉半干面的白度和L*值最高,160～180目和180～200目小麦粉半干面的白度次之,140～160目小麦粉半干面与原粉处于最低水平,说明粒度小的小麦粉制作半干面对光的反射强度、反射面以及反射角度都会增大,对应的白度越好,此特征也与微观结构照片结果一致[25]。

表8 不同粒度区间小麦粉的半干面色泽Table 8 Colours of semi-dry noodles made by wheat flour with different particle size ranges

2.9 不同粒度区间小麦粉半干面的感官评价

感官评价最能体现半干面在消费者品评上的优劣,半干面的感官评价结果见图3。色泽方面,200目以上半干面的评分高于其他粒度区间小麦粉,此结果与白度结果一致;表观、食味、光滑性方面,不同粒度区间的小麦粉差别不显著;适口性和韧性方面,180～200目小麦粉半干面的评分显著优于其他粒度小麦粉和原粉,说明180～200目小麦粉半干面表现出更好的韧性和嚼劲,此特征在质构分析中也有所体现。虽然在蒸煮品质和质构品质方面,160～180目区间小麦粉半干面表现略优于180～200目区间小麦粉半干面,但其感官评分略低,原因主要是人的感官选择倾向于选择品质适中的样品[26],而在不同粒度区间样品的比较中,评价员不会觉得硬度和咀嚼性最大的样品品质最好,反而对感官品质居中的样品评价最高。

图3 不同粒度区间小麦粉半干面的感官评价风向图Fig.3 Windy graphy of sensory evaluation of semi-dry noodles made by wheat flour with different particle size ranges

3 结论

180～200目粒度区间小麦粉的粗蛋白含量、湿面筋含量和面筋指数均高于其他区间小麦粉,破损淀粉和灰分含量接近原粉水平,表现出较好的粉质质量;此粒度区间小麦粉半干面面团表现出更强的结合水能力,其面筋网络与淀粉结合紧密,筋力表现更好,弹性、黏聚性和回复性也均优于其他粒度区间小麦粉和原粉,而其蒸煮品质表现稍逊于原粉,拉伸性能劣于160～180目样品;180～200目粒度区间小麦粉半干面的感官评分高于其他样品,与理化指标、流变学特性和质构特征基本相呼应。粒度为180～200目区间的小麦粉最适合制作半干面,品质超越原粉。

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