面粉特性对燕麦挂面品质的影响

高 凤， 郭晓娜， 朱科学

（江南大学 食品学院，江苏 无锡214122）

挂面是中国的传统主食，因易于储存、食用方便等优点而深受人们喜爱，是中国传统主食工业化生产的典型代表[1]。传统挂面以精细化加工的面粉为原料，而精细化加工会造成膳食纤维等营养物质的损失，长期食用会导致糖尿病、肥胖症、高血脂等疾病[2]。传统挂面满足不了人们对营养和健康的需求，高营养价值挂面的研发已成为研究热点。燕麦含有丰富的可溶性膳食纤维、不饱和脂肪酸、蛋白质和矿物质等营养成分[3]。其中的水溶性多糖β-葡聚糖具有降低血液胆固醇含量[4]、抑制血糖升高[5]等功效。因此将燕麦粉添加到小麦粉中制备燕麦挂面，可提高挂面的营养价值。与小麦蛋白质相比，燕麦中蛋白质主要为球蛋白，醇溶蛋白和谷蛋白含量较低[6]，不能像小麦蛋白质一样形成具有黏弹性的网络结构[7]，从而限制了其在面条加工中的应用。添加燕麦粉会破坏面筋网络结构，研究发现[8]，随着燕麦粉添加量的增大，面条的蒸煮损失变大，表观状态和咀嚼性变差，且高添加量的燕麦面条难以成型。目前研究主要集中于利用外源性改良剂如谷朊粉[9]、黄原胶[10]等对燕麦面条进行品质改良，但小麦面粉特性如何影响燕麦挂面品质尚未有研究。

本研究中把燕麦粉以50%的质量分数添加于小麦粉中，制作燕麦挂面。燕麦中不含有面筋蛋白，小麦面粉中面筋蛋白的特性（含量与品质）对燕麦挂面的品质有着至关重要的影响。本实验中选用了7种适合做面条的中高筋面粉，对其理化特性（粉质特性、拉伸特性、麦谷蛋白大聚体（GMP）干质量、面筋蛋白亚基组成及蛋白质组分含量）进行分析，同时测定燕麦面条的品质特性（蒸煮、质构和感官品质），研究面粉特性对燕麦挂面品质的影响，通过相关性分析探究影响燕麦挂面品质的主要理化指标，以期为燕麦挂面专用粉的生产提供科学依据。

1 材料与方法

1.1 材料

燕麦（水分质量分数13.03%，蛋白质质量分数（以干基计）13.86%）：吉林市金贞熙农产品加工有限公司产品。燕麦磨粉过80目筛备用。

7种小麦粉分别为：

1号面粉香雪雪花粉（水分质量分数13.34%，蛋白质质量分数（以干基计）13.50%，干面筋质量分数10.66%）：中粮厦门海嘉面粉有限公司产品。

2号面粉金沙河富强高筋小麦粉（水分质量分数13.23%，蛋白质质量分数（以干基计）13.27%，干面筋质量分数11.16%）：河北金沙河面业集团有限责任公司产品。

3号面粉蓝匙小麦粉5号专用粉（水分质量分数13.79%，蛋白质质量分数（以干基计）12.95%，干面筋质量分数9.89%）：益海嘉里（昆山）食品工业有限公司产品。

4号面粉香满园特级雪晶小麦粉（水分质量分数13.13%，蛋白质质量分数（以干基计）12.82%，干面筋质量分数10.32%）：益海嘉里粮油工业有限公司产品。

5号面粉恒丰河套雪花粉（水分质量分数13.54%，蛋白质质量分数（以干基计）12.38%，干面筋质量分数9.88%）：内蒙古恒丰食品工业（集团）股份有限公司产品。

6号面粉五得利六星切面王面条专用小麦粉（水分质量分数13.59%，蛋白质质量分数（以干基计）12.24%，干面筋质量分数10.88%）：五得利集团面粉有限公司产品。

7号面粉金龙鱼澳大利亚麦芯小麦粉（水分质量分数13.97%，蛋白质质量分数（以干基计）11.75%，干面筋质量分数8.64%）：益海嘉里（昆山）食品工业有限公司产品。

1.2 设备与仪器

JHMZ-200和面机：北京东孚久恒仪器技术有限公司产品；JMTD-168/140压面机：北京东孚久恒仪器技术有限公司产品；Farinograph-E型电子粉质仪、Extensograph-E型电子拉伸仪：德国Brabender公司产品；TA.XT plus型物性测试仪：英国Stable Micro Systems公司产品；LC-20AT高效液相色谱仪：日本岛津公司产品；SYT-030型智能挂面干燥实验台：中国包装和食品机械有限公司产品。

1.3 实验方法

1.3.1 面粉粉质特性的测定 参照GB/T 14614—2006[11]测定面粉粉质特性。

1.3.2 面粉拉伸特性的测定 参照GB/T 14615—2006[12]测定面粉拉伸特性。

1.3.3 面粉中麦谷蛋白大聚体（GMP）干质量的测定 参照Don等[13]的方法并稍做改动，称取1.4 g面粉，加入28 mL质量浓度15 g/L的SDS缓冲液，15 000g离心20 min，弃去上清液，重复提取3次，刮出上层胶状物质并烘干称质量，即为GMP干质量。

1.3.4 面筋蛋白及其亚基组成的测定 参照Bruneel等[14]的方法并进行适当调整，称取含有50 mg干基蛋白质的面粉样品，先加入1.5 mL磷酸盐缓冲液（浓度为0.05 mol/L，pH 7.6，含有0.4 mol/L的NaCl）提取2次并弃去上清液；再用1.5 mL去离子水提取1次；用1.5 mL体积分数60%的乙醇对沉淀物进行提取，重复3次，离心并收集上清液即为麦醇溶蛋白提取液；继续用1.5 mL Tris-HCl缓冲液（浓度为0.05 mol/L，pH 7.5，含有体积分数为50%的异丙醇、2.0 mol/L的尿素、10 g/L的DTT）对沉淀物进行提取，重复3次并收集上清液即为麦谷蛋白提取液。上清液经0.45μm的微孔滤膜过滤至2 mL液相样品瓶中。选用Nucleosil 300-5 C8色谱柱，流动相包括水（A液）和乙腈（B液），均含有体积分数0.1%的三氟乙酸，洗脱液中B从体积分数24.0%梯度升高到体积分数56.0%，总流量为1 mL/min，柱温为50℃，检测波长为214 nm，进样量100μL。每个样品独立重复测试3次。以各亚基对应的洗脱曲线的峰面积占总面积（包括麦醇溶蛋白和麦谷蛋白）的比例表示其相对含量（质量分数）。

1.3.5 燕麦挂面的制备方法 面筋蛋白的制备：参照GB/T 5506.1—2008制备面筋蛋白并稍做改动，取适量的水加入到面粉中，使其形成面团，并静置30 min，将面团在去离子水中反复搓洗，去除淀粉和麸皮微粒，直至洗面团的水变得澄清，并用碘化钾溶液对面筋表面的水进行检测，若溶液颜色变蓝，则继续冲洗，至溶液颜色无变化为止。将洗出的面筋冻干后磨粉，过100目筛备用。

燕麦挂面的制备：燕麦粉与小麦粉按照质量比为1∶1的比例混匀，并回添各自面粉中的面筋蛋白使原料粉中干面筋的质量分数达到11.16%，加入适量的水，用和面机混合5 min，置于25℃恒温恒湿箱中熟化30 min；在2.0、1.6、1.2、0.8、0.6 mm辊间距处各压延3次，并切成2.0 mm宽的长条，置于智能挂面干燥实验台中进行干燥，干燥程序分5个阶段（第1阶段：时间45 min，温度35℃，湿度80%；第2阶段：时间45 min，温度40℃，湿度70%；第3阶段：时间90 min，温度45℃，湿度60%；第4阶段：时间25 min，温度40℃，湿度60%；第5阶段：时间20 min，温度30℃，湿度60%）。用该程序烘干后的燕麦挂面最终水分质量分数在11%左右。

1.3.6 燕麦挂面蒸煮特性的测定

1）燕麦挂面吸水率的测定 称取约10 g（m0）样品，放入500 mL沸腾的水中煮至最佳蒸煮时间，捞出后用去离子水淋洗30 s，用滤纸吸干表面的水分并称质量（m1）。吸水率计算公式如下：

上式中：m0为煮前燕麦挂面的质量，g；m1为煮后燕麦挂面的质量，g。

2）燕麦挂面蒸煮损失的测定 参照LS/T 3212—2014[15]测定挂面的蒸煮损失，将1）中的面汤冷却后转移至500 mL容量瓶中并定容，取100 mL面汤于质量恒定的250 mL容量瓶中，在红外炉上将大部分水分蒸发后放入105℃烘箱中至质量恒定，并计算蒸煮损失。

1.3.7 燕麦挂面熟制品质构特性的测定 将挂面煮至最佳蒸煮时间后捞出，冷水淋洗30 s，用滤纸吸干表面的水分进行测量。质构特性的测定采用A/LKB-F型号探头，测试前、中、后速度分别为1.00、0.17、10.00 mm/s，校准距离10 mm，形变量70%。燕麦挂面拉伸特性的测定采用A/SPR型号探头，测试前、中、后速度分别为1.00、2.00、10.00 mm/s，校准距离30 mm，拉伸距离100 mm，触发力5g。为保证结果准确性，每个样品至少测定10次。

1.3.8 燕麦挂面熟制品的感官评价 参照LS/T 3202—1993[16]中面条评分标准，结合燕麦挂面的特性对感官评价表进行适当调整，主要从色泽（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）7个方面对燕麦挂面进行感官评定。感官评定小组由10名训练有素的感官评定员组成。

1.3.9 数据统计与分析 所得数据均来自3次以上独立实验结果的平均值，数据表示为平均值±标准方差；采用SPSS16.0对数据进行处理，并选取Duncan分析，在P＜0.05检验水平上对数据进行显著性分析；并用SPSS16.0进行相关性分析，采用Origin2016软件绘图。

2 结果与分析

2.1 不同面粉的粉质特性

粉质特性是反映面团流变学特性的重要指标，与面条的品质密切相关[17]。7种面粉的粉质特性如表1所示。吸水率是指面团的最大稠度值达到500 BU时所需要的加水量，与面粉中蛋白质和破损淀粉有关。表中7种面粉的吸水率范围为58.40%～68.23%。形成时间是指从开始加水到面团达到最大稠度值所需要的时间，是反映面团弹性的指标；稳定时间是指粉质曲线的上边缘首次到达和离开500 BU标线所需的时间，与面团耐搅拌能力有关。通常情况下，形成时间和稳定时间越长，小麦粉的筋力越强。弱化度与面团在搅拌过程中的破坏速率有关，弱化度越大，筋力越弱。其中，3号面粉的形成时间和稳定时间最长，弱化度最低，筋力强，而4号面粉的形成时间和稳定时间最短，弱化度最大，粉质特性差。

2.2 不同面粉的拉伸特性

拉伸特性反映了面团的强度和延伸性，拉伸能量是指面团从开始拉伸到拉断所需要的总能量，拉伸能量越大，面团筋力越强。拉伸阻力反映了面团的纵向弹性，拉伸阻力越大，面团弹性越强。延伸度体现了面团的横向延展性，对挂面品质有积极影响[17]，延伸度越大，延展性越好。拉伸阻力与延伸度的比值称为拉伸比值，表示面团强度与延展性的平衡关系[18]，值越大则表示面团的筋力大于延伸度，值越小则表示面团的拉伸阻力和筋力较差，延伸度较好。由表2可知，3号面粉的拉伸能量和拉伸阻力最大，延伸度也较大，拉伸特性好。相比于其他面粉，2号面粉拉伸能量和拉伸阻力最小，弹性差；6号面粉的延伸度最小，横向延展性较差。

表2 不同面粉的拉伸特性Table 2 Extensograph properties of different wheat flour

2.3 不同面粉麦谷蛋白大聚体（GMP）干质量

麦谷蛋白大聚体（GMP）是指不溶于SDS溶液的相对分子质量较大的麦谷蛋白，是预测面团加工性能的重要指标[13]。GMP由球形的麦谷蛋白颗粒组成，在醒面过程中部分解开的麦谷蛋白大聚体重新聚合，粒径分布发生改变，形成连续的蛋白质网络结构，因此麦谷蛋白大聚体与面团的流变学特性密切相关[19]。通常认为GMP是赋予面团弹性的重要成分[20]。由图1可知，1、4、7号面粉的GMP干质量较大，2号面粉的GMP干质量最小。

图1 不同面粉的GMP干质量Fig.1 Dry weight of GMP of different wheat flour

2.4 不同面粉面筋蛋白的亚基组成及蛋白质组分相对含量

面筋蛋白包括麦谷蛋白和麦醇溶蛋白，其组分含量与比例与面团的加工特性密切相关[21]。麦谷蛋白是不均质的大分子聚合体，按照相对分子质量的大小可分为高相对分子质量麦谷蛋白亚基（HMWGS）和低相对分子质量麦谷蛋白亚基（LMW-GS），麦谷蛋白肽链间的二硫键和极性氨基酸与面团的弹性有关。因此，麦谷蛋白含量越高，面条越筋道。麦醇溶蛋白以单体形式存在，可分为ω、α、γ-醇溶蛋白亚基，其中α、γ亚基都可形成分子内二硫键[22]，与面团的黏性和延展性有关。γ-醇溶蛋白亚基能够通过二硫键与麦谷蛋白结合[23]。ωb亚基也是一种与麦谷蛋白结合的麦醇溶蛋白。麦谷蛋白与麦醇溶蛋白共同作用，赋予面团独特的黏弹性。由表3可以得出，不同面粉中的面筋蛋白亚基相对含量存在显著性差异。其中5号面粉的ωb亚基相对含量最高，1号和7号面粉高相对分子质量亚基的相对含量较高，2号面粉中高相对分子质量亚基相对含量最低，3号和4号面粉中低相对分子质量亚基相对含量较高，2号面粉中ω亚基相对含量最高，4号和5号面粉中α亚基相对含量较高，3、5、7号面粉中γ亚基相对含量较高。1、3、4、7号面粉中麦谷蛋白与面筋蛋白的比值较高，2号面粉中麦醇溶蛋白与面筋蛋白的比值最高、麦醇溶蛋白和麦谷蛋白的比值最高。从表4中可以看出，1、4、6号面粉中麦谷蛋白的相对含量较高，2号面粉中麦醇溶蛋白的相对含量最高。

表3 不同面粉面筋蛋白亚基相对含量Table 3 Proportion(mass fraction)of gluten protein subunits in different wheat flour

表4 不同面粉中麦谷蛋白和麦醇溶蛋白质量分数Table 4 Content(mass fraction)of glutenin and gliadin in different wheat flour

2.5 不同面粉对燕麦挂面蒸煮品质的影响

蒸煮损失和吸水率是评价面条蒸煮品质的重要指标。蒸煮损失是指面汤中所含有的固形物的总量，与直链淀粉和可溶性蛋白质的溶出有关。蒸煮损失越大，面条的品质越差[24]。由图2可知，2号面粉制备的燕麦挂面蒸煮损失最小，1、4、5、7号面粉制备的挂面蒸煮损失较大，一方面可能与面筋蛋白形成网络结构的能力有关，另一方面可能与其最佳蒸煮时间的长短有关。吸水率主要与淀粉的糊化和面筋蛋白吸水变性有关。一般来说，吸水率过高会导致面条弹性不足，黏性增大。2、6号面粉制备的燕麦挂面吸水率较高，1号面粉制备的燕麦挂面吸水率最低。这可能是由于1号面粉制备的燕麦挂面形成了较为致密的网络结构，限制了淀粉的膨胀，从而导致其吸水率下降。

图2 不同面粉对燕麦挂面蒸煮品质的影响Fig.2 Effect of different wheat flour on cooking quality of oat noodles

2.6 不同面粉对燕麦挂面质构品质的影响

质构特性会影响消费者的感官评价，是评价面条品质的重要指标[25]。由表5可以看出，不同面粉对燕麦挂面的质构品质有显著（P<0.05）影响。其中1、4、7号面粉制备的燕麦挂面硬度较大，咀嚼性也较高，可能是因为1、4、7号面粉的GMP干质量较大。麦醇溶蛋白和麦谷蛋白在加热的过程中发生聚集变性，与面条的硬度密切相关[26]。选用的7种面粉中，1、4、7号面粉中麦醇溶蛋白与麦谷蛋白的比值较低，推测燕麦挂面的硬度和咀嚼性还可能与面粉中麦醇溶蛋白/麦谷蛋白的比值有关。2号和5号面粉制备的燕麦挂面硬度和咀嚼性较差，这可能是2号面粉和5号面粉的GMP干质量低且面粉的拉伸能量较低所致。7种面粉制备的燕麦挂面拉伸特性也存在显著性差异，其中7号面粉的制备的燕麦挂面拉断力和拉断距离较大，面条的拉伸特性较好。2、5、6号面粉制备的燕麦挂面拉断力较小，拉伸距离较短，这可能与面团本身的拉伸特性有关。麦谷蛋白与面条的抗延伸性密切相关，而麦醇溶蛋白与面条的延伸性密切相关[26]，不同面粉中麦谷蛋白和麦醇溶蛋白含量的差异可能会影响燕麦挂面的拉伸特性。

表5 不同面粉对燕麦挂面质构品质的影响Table 5 Effect of different wheat flour on texture quality of oat noodles

2.7 不同面粉对燕麦挂面感官品质影响

燕麦挂面的感官评价结果如表6所示，不同面粉对燕麦挂面的适口性、韧性、黏性和光滑性具有显著（P<0.05）影响。其中1号面粉制备的燕麦挂面总分最高，适口性、韧性明显优于其他面粉。3、4、7号面粉制备的燕麦挂面也具有较好的适口性和韧性。结合表2可知，1、3、4、7号面粉的拉伸阻力较高，推测其可能与面团的拉伸阻力有关。唐建卫等[27]研究表明，高相对分子质量亚基的含量与面团的流变学特性及面包的品质密切相关，且1、3、4、7号面粉中高相对分子质量亚基的相对含量较高，推测燕麦挂面的适口性和韧性可能还与面粉中高相对分子质量亚基的含量有关。2号和6号面粉制备的燕麦挂面适口性和韧性较差，具有较低的感官得分，这可能是其拉伸能量和拉伸阻力较低导致的。同时2号和6号面粉中GMP干质量也比较低，可能会对燕麦挂面的适口性和韧性产生不利影响。

2.8 面粉特性与燕麦挂面品质相关性分析

面粉特性和燕麦挂面品质之间的相关性如表7所示，面粉的吸水率与燕麦挂面的韧性和感官总分呈极显著正相关（P<0.01），与硬度、适口性呈显著正相关（P<0.05），与燕麦挂面的吸水率呈极显著负相关（P<0.01）。面粉的拉伸特性中的拉伸能量和延伸度与燕麦挂面的拉断距离呈极显著正相关（P<0.01），最大拉伸阻力与拉断距离呈显著正相关（P<0.05）。岳凤玲等[28]研究发现，冷冻熟面的拉断力与面团的拉伸能量、拉伸阻力和拉伸比值密切相关。Liu等[17]研究发现，挂面的适口性、弹性和黏性与面粉的延展性、拉伸阻力、拉伸能量呈显著正相关。面粉中的GMP干质量与燕麦挂面的硬度和适口性呈极显著正相关（P<0.01），与燕麦挂面的拉断力呈显著正相关（P<0.05）。这可能与麦谷蛋白大聚体之间主要通过分子间二硫键连接，能增强面筋的弹性有关。Ong等[20]研究了面条加工过程中GMP湿质量和凝胶流变学特性的变化趋势，发现GMP湿质量越低，面团的强度越差，增强GMP的凝胶强度可以提高面条的硬度。有研究表明[29]，GMP含量与面包的体积密切相关。但GMP对杂粮挂面品质的影响还鲜有报道。同时GMP干质量与黏附性呈显著正相关（P<0.05），与燕麦挂面的吸水率和色泽呈显著负相关（P<0.05）。ω亚基与燕麦挂面的色泽呈极显著正相关（P<0.01），与燕麦挂面的适口性呈显著负相关（P<0.05），ωb亚基与燕麦挂面的黏性呈极显著正相关（P<0.01），即ωb亚基含量越高，燕麦挂面越爽口。高相对分子质量麦谷蛋白亚基（HMW-GS）与燕麦挂面的硬度、咀嚼性、拉断力和适口性均呈显著正相关（P<0.05）。邓志英等[30]研究发现HMW-GS的表达量与面包的体积密切相关，提高HMW-GS的表达量可增强面包的硬度。麦谷蛋白与面筋蛋白比值与燕麦挂面的硬度、拉断力和适口性呈极显著正相关（P<0.01）。麦醇溶蛋白与面筋蛋白、麦醇溶蛋白与麦谷蛋白的比值均与燕麦挂面的硬度、拉断力、适口性呈极显著负相关（P<0.01）。因此麦醇溶蛋白与面筋蛋白比值低的面粉制备的燕麦挂面品质较好。

续表7

3 结 语

本实验中探究了7种面条专用粉的特性（粉质特性、拉伸特性、GMP干质量、面筋蛋白及其亚基组成）对燕麦挂面品质（蒸煮、质构和感官品质）的影响。面粉的吸水率与燕麦挂面的韧性和感官总分呈极显著正相关（P<0.01），与硬度和适口性呈显著正相关（P<0.05），与燕麦挂面的吸水率呈极显著负相关（P<0.01）；面粉的拉伸能量和延伸度与燕麦挂面的拉断距离呈极显著正相关（P<0.01），最大拉伸阻力与燕麦挂面的拉断距离呈显著正相关（P<0.05）；GMP干质量可影响燕麦挂面的蒸煮、质构和感官品质，与燕麦挂面的硬度和适口性呈极显著正相关（P<0.01），与拉断力和黏附性呈显著正相关（P<0.05），与燕麦挂面的吸水率和色泽呈显著负相关（P<0.05）；面筋蛋白亚基组成结果显示，高相对分子质量麦谷蛋白亚基（HMW-GS）与燕麦挂面的硬度、咀嚼性、拉断力和适口性均呈显著正相关（P<0.05）。麦谷蛋白与面筋蛋白比值与燕麦挂面的硬度、拉断力和适口性呈极显著正相关（P<0.01）。麦醇溶蛋白与面筋蛋白、麦醇溶蛋白与麦谷蛋白比值均与燕麦挂面的硬度、拉断力、适口性呈极显著负相关（P<0.01）。因此，制备燕麦挂面应选用吸水率高、GMP干质量大、高相对分子质量麦谷蛋白亚基含量高、麦谷蛋白与面筋蛋白比值较高且拉伸特性较好的面粉。