木耳粉对面团流变学特性及面条品质的影响

王 丹，郑惠华,2，纪 阳，方东路，赵立艳，陈 惠,2，胡秋辉,*

（1.南京财经大学食品科学与工程学院，农业农村部食用菌加工重点实验室，江苏 南京 210023；2.江苏安惠生物科技有限公司，江苏 南通 226009；3.南京农业大学食品科学技术学院，江苏 南京 210095）

毛木耳（Auricularia polytricha）与黑木耳（Auricularia auricula-judae）均归属于木耳属，是常见的食药用真菌，营养价值和功能特性丰富[1]。毛木耳又名黄背木耳、粗木耳等，起源于我国并广泛分布于我国各省，在南美洲和北美洲也有分布[2]。黑木耳又名木蛾、云耳、光木耳等，多分布在北半球温带地区，以中国产量最高，单片子实体为深褐色或褐色，呈耳状、叶状以及鳞片状[3]。毛木耳与黑木耳富含碳水化合物、粗纤维、多种氨基酸和矿物质元素，以及多种活性成分，包括多糖、蛋白质、黄酮苷、不饱和脂肪酸等，具有抗血栓、抗氧化和降血脂等作用[4]。

张淑曼等使用正常人肝细胞L02建立乙醇诱导酒精性肝损伤的细胞模型，发现毛木耳蛋白的质量浓度为30 μg/mL时，能够使细胞活性较模型组提高42.8%、降低甘油三酯含量，并可以恢复损伤细胞活性，改善乙醇引发的脂肪堆积[5]。黄文丽等对高脂模型大鼠给予粒径300～400 目和大于400 目，剂量1 250、1 000、750 mg/kg的毛木耳细粉，发现1 250 mg/kg的300～400 目和大于400 目毛木耳细粉具有动物减肥降脂功能[6]。孙颖等给高血脂症模型大鼠服用剂量100 mg/kg的黑木耳多糖，研究结果表明黑木耳多糖调节血脂的功效显著[7]。刘荣等采用剂量为25、50、100 mg/kg的两种黑木耳酸性多糖对高脂模型小鼠进行灌胃，结果表明碱提不除蛋白多糖组可以通过调节相关酶的活性达到降血脂的效果[8]。于美汇等通过体外模拟人体胃和肠道pH值环境，并同时建立小鼠高血脂模型进行相关研究，发现碱提醇沉黑木耳多糖具有降血脂功能[9]。因此，本研究选取富含多种生物活性成分的毛木耳和黑木耳为原料，分别制作毛木耳面条、黑木耳面条，开发功能性主食产品，为食用菌的深加工和功能特性的开发提供技术支撑。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

高筋小麦粉 山东省潍坊风筝面粉有限责任公司；毛木耳 福建省漳州市综合实验站；黑木耳 黑龙江省延军农场。所有试剂均为国产分析纯。

1.2 仪器与设备

Mixolab1混合实验仪 法国肖邦公司；RVA-StarchMaster2型快速黏度仪 澳大利亚NEWPORT公司；MCR302旋转流变仪 奥地利安东帕公司；JHMA针式和面机、JCXZ面团成型机、JMTD 168140试验面条机 北京东方孚德技术发展中心；TA.XT Plus型食品物性测定仪 英国Stable Micro Systems公司；L-8900型全自动氨基酸分析仪 日本Hitachi公司；CM-5型色差仪日本Konica-Minolta公司；FOX3000型电子鼻 法国Alpha M.O.S.公司。

1.3 方法

1.3.1 混合粉的准备

毛木耳和黑木耳洗净，55 ℃烘干，粉碎。毛木耳粉含水分4.13%（质量分数，下同）、粗蛋白12.48%、总糖58.31%、灰分2.35%；黑木耳粉含水分4.01%、粗蛋白10.6%、总糖49.43%、灰分3.03%。经过前期对木耳粉粒径的研究，确定毛木耳、黑木耳粉碎后过100 目筛，配制毛木耳粉-小麦粉混合粉、黑木耳粉-小麦粉混合粉，其中毛木耳粉质量分数分别为0%、5%、10%、20%、30%、40%，黑木耳粉质量分数分别为0%、5%、10%、20%、30%。

1.3.2 面团的制备

利用Mixolab混合仪制备面团样品，加水至面团最大扭矩达到（1.10±0.05）N·m，和面温度30 ℃，搅拌速率80 r/min。取适量内部面团做动态流变学特性的测定。

1.3.3 面团流变学特性测定

1.3.3.1 热机械学特性测定

参照张艳[10]、胡秋辉[11]等的方法并略作修改。选择Chopin＋模式，面团质量默认为75 g，面团的扭矩以（1.10±0.05）N·m为标准。测试条件：恒温30 ℃，8 min；以4 ℃/min升温到90 ℃，保持7 min；以4 ℃/min降温到50 ℃，保持5 min。测定过程用时45 min。

1.3.3.2 淀粉糊化特性测定

参照Bucsella等[12]的方法，测试条件：样品在50 ℃保持1 min，以12 ℃/min的速率加热至95 ℃，然后在95 ℃保持22.5 min，之后以12 ℃/min的速率冷却至50 ℃，并在50 ℃保持2 min，最终得到复合糊的黏度曲线。

1.3.3.3 动态流变学特性测定

参照Xu Fen[13]、汤晓智[14]等的方法并略作修改，设定频率扫描程序，使用PP25探头，面团周围涂抹一层硅油，防止测试过程样品中水分的散发。测试条件：温度25 ℃、等待时间2 min、振荡频率0.1～10 Hz，检测面团的弹性模量（G’）、黏性模量（G’’）以及力学损耗因子（tanδ）随频率的变化。

1.3.4 面条的制备

称取100 g混合粉，加水混合，水温约25 ℃，质量分数0%（空白组）加水量为35 mL，5%、10%、15%、20%、25%毛木耳面条加水量分别为37、39、41、43、45 mL，5%、10%、15%、20%、25%黑木耳面条加水量分别为47、52、57、62、67 mL。放入针式和面机的和面钵内和面10 min成絮状，料胚手握可成团，接着将料胚揉捏成面团，用4 层纱布封盆口，对料胚保湿熟化30 min之后进行压片。压片过程：选4 个档：1档、3档、5档和6档。压片过程完成后，为使面片中的水分分布均匀，把面片用湿纱布保湿，熟化5 min后进行切条。试验面条机的压辊距离为1.5 mm，切刀宽度为2.0 mm，把鲜湿面条束切成20 cm长后放入烘箱。烘箱温度调至50 ℃，时间60 min。加水质量如式（1）所示计算。

式中：Q为加水质量/g；m为面粉质量/g；q为吸水率/%。

1.3.5 木耳面条品质特性的测定

1.3.5.1 质构特性测定

根据国际标准AACC 66-50方法进行面条坚实度测定，并参照Klinmalai等[15]的方法，选取探头A/KIE测定拉伸特性，测试条件：测前速率2 mm/s、测试速率1.5 mm/s、返回速率10 mm/s、拉伸距离80 mm、触发力5 g、数据采集速率200 p/s。选取探头P/LKB轻型切刀测定坚实度，测试条件：测前速率1 mm/s、测试速率1 mm/s、测后速率2 mm/s、压缩程度90%、触发力6 g，数据采集速率200 p/s。每组样品进行10 次平行实验取平均值。

1.3.5.2 面条蒸煮损失率测定

采用LS/T 3212—2014《挂面》方法对干面的蒸煮损失率进行测定，按公式（2）计算。

式中：P为蒸煮损失率/%；m为100 mL面汤中干物质质量/g；ω为干面水分质量分数/%；m样品为样品质量/g。

1.3.5.3 色差测定

利用CM-5色差仪测定压延后的面片色泽。色泽采用CIE-L*a*b色空间表示方法，得到L*、a*和b*值3 个参数。其中L*值表示明暗度，＋时偏亮，－时偏暗；a*值表示红绿色系，＋时偏红，－时偏绿；b*值表示黄蓝色系，＋时偏黄，－时偏蓝。

1.3.5.4 感官评价

面条感官评价参照GB/T 25005—2010《感官分析 方便面感官评价方法》的方法。具体评分标准为：色泽（10 分）、表观状态（10 分）、适口性（20 分）、韧性（25 分）、黏性（25 分）、光滑性（5 分）、食味（5 分），共100 分。选取16 名感官评价员组成评价小组，其中男、女各8 名，在舒适的环境中进行感官评价实验。

1.3.6 基本营养成分测定

普通面条为仅用高筋小麦粉加水制成，毛木耳面条中毛木耳粉质量分数为20%，黑木耳面条中黑木耳粉质量分数为10%。水分含量参照GB 5009.3—2016《食品安全国家标准 食品中水分的测定》的方法测定；灰分含量参照GB 5009.4—2016《食品安全国家标准 食品中灰分的测定》的方法测定；蛋白质含量参照GB 5009.5—2016《食品安全国家标准 食品中蛋白质的测定》，利用凯氏定氮法测定；脂肪含量参照GB/T 5009.6—2016《食品安全国家标准 食品中脂肪的测定》，利用索氏抽提法测定；膳食纤维含量参照GB 5009.88—2014《食品安全国家标准 食品中膳食纤维的测定》的方法测定；钠、钾、镁元素含量测定均参照GB 5009.268—2016《食品安全国家标准 食品中多元素的测定》。100 g样品中碳水化合物的质量等于100减去蛋白质、脂肪、水分、灰分、膳食纤维的质量。能量按式（3）计算。

式中：E表示能量/（kJ/100 g）；V表示实验消耗水的体积/mL；T1－T2表示样品燃烧前后实验水温差/℃；m总表示样品总质量/g。

1.3.7 氨基酸含量测定

参照张梦甜等[16]的方法并略作修改，采用酸消解法进行样品的前处理。称取0.2 g样品于水解管中，加入20 mL 6 mol/L HCl，盖上瓶盖后用密封胶密封，放入烘箱内，110 ℃消解24 h。取出样品，过滤后用6 mol/L HCl溶液定容至50 mL，取3 mL旋转蒸发至干，加入30 mL 0.02 mol/L HCl溶液，过0.22 μm滤膜并贮存于1.5 mL棕色进样瓶中，4 ℃放置备用。氨基酸含量以干质量计。

1.4 数据统计与分析

每个样品至少重复3 次，实验数据以平均值±标准差表示。采用SPSS 20.0软件进行最小显著性差异分析，P＜0.05为差异显著；采用Excel及Origin 8.5软件作图。

2 结果与分析

2.1 木耳粉对面团流变特性的影响

2.1.1 木耳粉质量分数对面团热机械学特性的影响

以Mixolab混合实验仪测定在机械剪切应力和温度双因素影响下木耳粉-小麦粉复合面团特性的改变。其中，蛋白组分的热机械学特性指标包括吸水率、面团形成时间、稳定时间、蛋白质弱化度、C2（面团形成过程中受到机械或热力作用时的最小扭矩）、α（蛋白质随温度上升的弱化程度）[17]，淀粉组分的热机械学特性指标包括C3（面团加热阶段的最大扭矩）、回值、β（淀粉的糊化程度）和γ（淀粉的破损程度）[18]。添加不同质量分数毛木耳粉和黑木耳粉面团组分的Mixolab热机械学特性曲线如图1所示。

图 1 添加不同质量分数毛木耳粉（A）和黑木耳粉（B）面团组分的Mixolab热机械学特性曲线Fig. 1 Thermomechanical curves of dough with different concentrations of A. polytricha or A. auricula-judae

2.1.1.1 木耳粉质量分数对面团蛋白组分热机械学特性的影响

表 1 毛木耳粉质量分数对面团蛋白组分热机械学特性的影响Table 1 Effects of A. polytricha powder on protein thermomechanical properties of dough

表 2 黑木耳粉质量分数对面团蛋白组分热机械学特性的影响Table 2 Effects of A. auricular-judae powder on protein thermomechanical properties of dough

由表1、2可知，毛木耳粉、黑木耳粉的添加均会对面团的吸水率产生显著影响。面团吸水率随着毛木耳粉、黑木耳粉质量分数的增大而显著增加，这可能是因为毛木耳粉、黑木耳粉都具有良好的吸水性，故会使得吸水率增大。添加毛木耳粉、黑木耳粉对面团形成时间和稳定性产生显著影响（P＜0.05）。随着毛木耳粉质量分数的增加，面团形成时间呈缩短趋势，添加黑木耳粉面团也表现出相似规律。当毛木耳粉质量分数从0%增加到20%时，面团稳定时间呈缩短趋势；当质量分数从20%增加到40%时，面团稳定时间无显著变化（P＞0.05）。当黑木耳粉质量分数从0%增加到10%时，面团稳定时间呈缩短趋势；当质量分数从10%增加到30%时，面团稳定时间无显著变化。

此外，当毛木耳粉质量分数从5%增加到40%时，C2随毛木耳粉质量分数的增大而升高。添加黑木耳粉的面团C2均小于空白组，而其蛋白质弱化度均大于空白组。这是由于毛木耳多糖或黑木耳多糖吸水后黏度增大，促进淀粉颗粒均匀分散于面筋网络中，增强了面团结构的连续性和搅拌耐力，而这种结构在机械力与温度的双重作用下不稳定，使得样品表现出较大的蛋白质弱化度，与α的变化趋势一致[19]。

2.1.1.2 木耳粉质量分数对面团淀粉组分热机械学特性的影响

表 3 毛木耳粉质量分数对面团淀粉组分热机械学特性的影响Table 3 Effects of A. polytricha powder on starch thermomechanical properties of dough

表 4 黑木耳粉质量分数对面团淀粉组分热机械学特性的影响Table 4 Effects of A. auricular-judae powder on starch thermomechanical properties of dough

由表3、4可知，毛木耳粉质量分数从0%增加至20%、黑木耳粉质量分数从0%增加至30%时，C3显著下降（P＜0.05）。回值通常用来描述直链淀粉链的重结晶性，毛木耳粉质量分数从0%增加至20%、黑木耳粉质量分数从0%增加至10%时，回值显著降低（P＜0.05）。添加毛木耳粉、黑木耳粉γ均先减小后增加，毛木耳粉质量分数为20%时淀粉破损程度与对照组无显著性差异（P＞0.05），黑木耳粉质量分数为5%时淀粉破损程度最小。随着毛木耳粉质量分数的增加，β呈减小趋势，黑木耳粉表现出相同趋势[20]。这可能是因为毛木耳和黑木耳中富含多糖，木耳多糖中的羟基与面筋蛋白和淀粉间存在着氢键的作用，增加了三者之间的交联，使面筋网络对淀粉包裹得更加紧密，整个面团的内部结构更加稳定；而当木耳粉质量分数过大时，木耳多糖易形成假塑性流体，反而不利于面筋网络结构的形成[21-22]。

2.1.2 木耳粉质量分数对淀粉糊化特性的影响

由表5、6可知，毛木耳粉质量分数从0%增加至10%时，峰值黏度显著降低（P＜0.05）；从10%增加至30%时，峰值黏度显著升高（P＜0.05）；从30%变化到40%时，峰值黏度显著降低（P＜0.05）。随着毛木耳粉质量分数的增加，谷值黏度呈先上升后下降的趋势，质量分数20%和30%组最大。黑木耳粉质量分数从0%变化至30%时，峰值黏度和谷值黏度均显著升高（P＜0.05）。这可能是因为毛木耳多糖和黑木耳多糖本身具有黏性，在溶液中与淀粉分子发生交联作用，从而增强了整个体系的稳定性和抗剪切能力。

表 5 毛木耳粉质量分数对淀粉糊化特性的影响Table 5 Efect of A. polytricha powder on starch pasting properties

表 6 黑木耳粉质量分数对淀粉糊化特性的影响Table 6 Effects of A. auricular-judae powder on starch pasting properties

衰减值表示淀粉的崩溃程度，是峰值黏度与谷值黏度的差值。随着毛木耳粉质量分数的增加，衰减值呈先下降后上升的趋势，质量分数10%组的衰减值最小，质量分数40%组的衰减值最大。随着黑木耳粉质量分数的增加，衰减值呈上升趋势，质量分数20%和30%组的衰减值最大。这可能是因为添加一定量的毛木耳粉能够明显掩蔽淀粉颗粒吸水膨胀后的崩溃，而黑木耳粉则没有类似作用。回生值反映了冷却阶段淀粉的老化程度，随毛木耳粉质量分数的增加，混合粉回生值先下降后上升，质量分数5%和10%组最小，质量分数0%与20%组无显著性差异。随黑木耳粉质量分数的增加，混合粉回生值显著上升（P＜0.05）。这可能是因为毛木耳多糖和黑木耳多糖具有亲水性，作用于淀粉表面极性基团可吸引结合水，增强了淀粉糊的稳定性，抑制了淀粉老化，其中毛木耳多糖的效果更好[23]。

2.1.3 木耳粉质量分数对面团动态流变学特性的影响

频率扫描用于测试面团的黏弹性。由图2、3可知，毛木耳面团和黑木耳面团体系G’和G”的变化都取决于角频率的改变，表明面团体系具有典型的黏弹特性[24]。G’反映了黏弹性材料的类固性质，G”反映了类液性质。在整个频率扫描过程中，面团样品的G’均大于G”，这表明所有样品的弹性大于黏性。如图2所示，毛木耳粉质量分数与G’和G”呈正相关，而与tanδ呈负相关。随着毛木耳粉质量分数的增加，G’和G”逐渐增大，tanδ逐渐减小，这可能是因为具有胶凝作用的毛木耳多糖与谷蛋白的比例影响面团的黏弹特性，使得面团的弹性占据主导地位[25]。如图3所示，黑木耳粉质量分数为5%时面团的G’和G”最大，黑木耳粉质量分数为5%和10%时面团tanδ最接近空白对照，显示出最好的面条制作性能；质量分数30%时的tanδ最低，弹性较弱，这可能与面团的低稠度有关[26]。综上，较高的G’、G”和tanδ表示面条制作性能较好，毛木耳粉质量分数越高，G’和G”越大、tanδ越小；而黑木耳粉质量分数为5%、10%时更适宜制作面条，可能会使煮熟的面条更耐咀嚼[27]。

图 2 添加不同质量分数毛木耳粉的面团G’（A）、G’’（B）和tan δ（C）随角频率的变化曲线Fig. 2 Typical frequency dependence of G’ (A), G’’ (B) and tan δ (C) of dough samples with A. polytricha powder at different concentrations

图 3 添加不同质量分数黑木耳粉的面团G’（A）、G’’（B）和tan δ（C）随角频率的变化曲线Fig. 3 Typical frequency dependence of G’ (A), G’’ (B) and tan δ (C) of dough samples with A. auricula-judae powder at different concentrations

2.2 木耳粉质量分数对面条质构、蒸煮损失率、色泽和感官品质的影响

图 4 添加不同质量分数毛木耳粉和黑木耳粉对面条抗拉伸力（A）、延伸性（B）、硬度（C）和剪切用功（D）的影响Fig. 4 Effects of A. polytricha versus A. auricula-judae on resistance to extension (A), extensibility (B), hardness (C) and shear work (D) of noodles

抗拉伸力表征面团的强度和筋度，其值越大表示面团越硬；延伸性表征面条延展特性和可塑性，延展性好的面团易拉长且不易断裂；硬度和剪切用功表征剪切面条时的作用力和做功大小，其值越大表示面条越耐咀嚼[28]。

由图4A可知，随毛木耳粉质量分数增大，抗拉伸力呈先上升后下降的趋势，质量分数为20%时抗拉伸力最大；在黑木耳粉质量分数为10%时抗拉伸力最大。由图4B可以看出，随毛木耳粉质量分数增大，延伸性先上升后下降，质量分数为20%时延伸性最好；黑木耳粉质量分数为10%时延伸性最好。由图4C、D可知，在毛木耳质量分数为20%时，毛木耳面条的咀嚼性最接近小麦面条（对照组）；黑木耳粉质量分数为10%时咀嚼性最佳。综上，质量分数为20%的毛木耳面条和质量分数为10%的黑木耳面条质构特性最优，一定量的木耳多糖能够增加面条煮后的坚实度，这与流变学特性测定结果一致。

蒸煮损失率可以反映面条品质，蒸煮损失率越大则面条品质越差。如图5所示，随着毛木耳粉质量分数的增加，蒸煮损失率先上升后下降，在质量分数为20%时达到最低，之后继续上升；黑木耳粉质量分数为10%时蒸煮损失率最低。这可能是由于木耳多糖与淀粉颗粒和面筋蛋白的交联作用使面条内部结构更加紧密[29-30]，减少了淀粉颗粒的溶出，从而降低了面条蒸煮损失率，这与流变特性和质构特性测定结果一致。

由表7可知，添加毛木耳粉的面条L*值均小于小麦面条（对照组），明亮度较暗。随着质量分数的增大，毛木耳面条亮度越来越暗。添加毛木耳粉显著增加了面条的a*值、降低了b*值，且质量分数为10%和15%的毛木耳面条a*值最大（P＜0.05）。这表明毛木耳面条与小麦面条（对照组）相比颜色偏红蓝。类似地，黑木耳面条颜色与小麦面条（对照组）相比显著较深且偏红蓝（P＜0.05）。随着质量分数的增大，黑木耳面条亮度显著变暗，质量分数为5%和10%时面条a*值最大。毛木耳粉质量分数为20%、黑木耳粉质量分数为10%时感官评分最高，此时面条的完整度良好，表面光滑、口感劲道，且兼具小麦的清香和木耳的独特香味。

2.3 木耳面条的营养价值评价

表8是毛木耳面条和黑木耳面条的基本营养成分，毛木耳粉和黑木耳粉的加入均能够显著降低面条的脂肪和钠含量（P＜0.05），且能显著提高膳食纤维、灰分、钾和镁的含量（P＜0.05）。原因可能是毛木耳和黑木耳均含有较高含量的膳食纤维和矿物质[31]。

表 8 普通面条和木耳面条营养成分分析Table 8 Analysis of nutritional components in common noodles and A. auricular-supplemented noodles

表 9 普通面条和木耳面条必需氨基酸含量分析Table 9 Analysis of essential amino acids contents in common noodles and A. auricular-supplemented noodles mg/100 g

表 10 普通面条和木耳面条非必需氨基酸含量分析Table 10 Analysis of non-essential amino acid contents in common noodles and A. auricular-supplemented noodles mg/100 g

普通面条和木耳面条的氨基酸含量变化如表9、10所示，普通面条的总氨基酸含量为8 410.86 mg/100 g，毛木耳面条为9 295.42 mg/100 g，黑木耳面条为8 580.07 mg/100 g。与普通面条相比较，毛木耳面条的总必需氨基酸含量提高了32.28%，黑木耳面条提高了8.85%，普通面条的总必需氨基酸占总氨基酸含量的24.78%，占总非必需氨基酸含量的32.93%；毛木耳面条分别占29.65%和42.16%；黑木耳面条分别占26.44%和35.94%。根据联合国粮食及农业组织/世界卫生组织（Food and Agriculture Organization/World Health Orgnaization，FAO/WHO）的理想蛋白质条件，必需氨基酸/总氨基酸和必需氨基酸/非必需氨基酸分别应该达到40%和60%[32]。毛木耳面条的氨基酸组成更接近于FAO/WHO的理想蛋白质条件。

3 结 论

对木耳粉面团流变学特性的分析表明，添加毛木耳粉、黑木耳粉均能够增加面团吸水率和蛋白质弱化度，缩短面团形成时间。一定量的木耳多糖改善了面筋蛋白网络结构，增加了对淀粉颗粒的包裹能力。同时，毛木耳多糖可以更好地防止淀粉老化。另外，木耳多糖和面筋网络结构共同促使面团的弹性占据主导地位，毛木耳粉质量分数10%、20%和黑木耳粉质量分数5%、10%时，更适宜制作面条。

对木耳面条品质及营养价值分析表明，毛木耳粉最佳质量分数为20%，黑木耳粉为10%，此时毛木耳面条、黑木耳面条的感官评分最高，蛋白质和膳食纤维含量显著提高。相比于普通面条，毛木耳面条总必需氨基酸含量提高了32.28%，黑木耳面条提高了8.85%。毛木耳面条必需氨基酸/总氨基酸为29.65%，必需氨基酸/非必需氨基酸为42.16%，黑木耳面条分别为26.44%和35.94%。毛木耳面条的氨基酸组成更接近于FAO/WHO的理想蛋白质条件。