玉米面条加工工艺优化

罗红梅，刘庆庆*

（铜仁学院，贵州 铜仁 554300）

玉米营养丰富，含有钙、磷、镁及铁等人体所需矿物质，还富含卵磷脂、赖氨酸及维生素E等多种营养物质。其营养成分不仅有增强记忆力、抗衰老、减缓视力下降的作用，而且可以降低血液中胆固醇的浓度，从而保护心血管的健康[1-2]。

传统的面条加工技术包括面条的搅拌、醒发、延压、干燥等工序。先前研究的水添加量一般为33%≤37%，如果加水量太小，面团中的面筋形成不足，如加水过多，加工过程中就会粘在机械上或者得到的成品面条出现断条现象[3]。玉米中所含大量的直链淀粉，其黏着性差以及易结成半固体的凝胶体等性质是影响玉米深加工的重要因素。目前，中国乃至国外对面条质量的评价还没有统一的标准，除了看面条的成型状态以及其口感外，还包括化学测定以及显微镜观察等方法来判定面条的品质，感官评价目前仍是评价面条品质的主要方法[4]。

曹莼、毛汝婧、张豫辉等[5-7]研究表明加入一定量的谷朊粉、复合磷酸盐、食盐及食用碱等改良剂可以显著提高面条的硬度和回复性,而且还提高了面条黏附性、胶黏性以及咀嚼性，在一定程度上改善面条的感官品质。市售的玉米面条的玉米粉添加量通常为8%左右，在此添加量下制作出具有淡黄色，表面光滑，黏弹性适中的玉米面条。为使玉米中的各种营养成分在人体中的生物利用率得到提高，增加玉米在食品中的使用量，本试验通过研究玉米面粉、食盐、谷朊粉、食用碱以及水的添加量对面条品质的影响，在单因素试验的基础上采用正交实验得到玉米面条的最优配料比。

1 材料与方法

1.1 主要材料及设备

1.1.1 材料

玉米粉、高筋小麦粉、食盐、食用碱及谷朊粉。

1.1.2 主要设备

主要设备如表1。

表1 仪器设备表

1.2 实验方法

1.2.1 工艺流程

玉米粉与高筋小麦粉、食盐、水、食用碱、谷朊粉按比例混合→搅拌机进行搅拌5 min、醒发20 min压片→醒发20 min→压片并挤丝→自然风干→成品

1.2.2 玉米面条的感官评价指标

感官品评小组由6名评价人员组成，分别对面条的适口性、韧性、光滑性、食味等七项感官评价指标进行评分。参考魏新虹、栗丽萍、陈佳佳等[8-10]感官评价标准并进行修改，感官评分表见表2。

表2 玉米面条感官评分标准

1.2.3 单因素试验

（1）玉米粉添加量的优化选择：以高筋小麦粉为基准,每100g高筋粉中加入和面用水35g、食盐2 g、食用碱0.2 g、谷朊粉3 g的条件下，考察玉米粉的添加量分别为 22 g、24 g、26 g、28 g、30 g 时对玉米面条感官品质的影响。

（2）加水量的优化选择：以高筋小麦粉为基准,每100 g高筋粉中加入玉米粉30 g、食盐2 g、食用碱0.2 g、谷朊粉3 g的条件下，考察和面时用水量分别为 31 g、33 g、35 g、37 g、39 g 时对玉米面条感官品质的影响。

（3）食盐添加量的优化选择：以高筋小麦粉为基准,每100 g高筋粉中加入玉米粉28 g、和面用水35 g、食用碱0.2 g、谷朊粉3 g的条件下。考察食盐添加量分别为 2 g、2.5 g、3 g、3.5 g、4 g 时对玉米面条感官品质的影响。

（4）食用碱添加量的优化选择：以高筋小麦粉为基准,每100 g高筋粉中加入玉米粉28 g、和面用水35 g、食盐3 g及谷朊粉3 g的条件下，考察食用碱的添加量分别为 0.1 g、0.2 g、0.3 g、0.4 g、0.5 g 时对玉米面条感官品质的影响。

（5）谷朊粉添加量的优化选择：以高筋小麦粉为基准,每100 g高筋粉中加入玉米粉28 g、和面用水35 g、食盐3 g及食用碱0.4 g的条件下，考察谷朊粉分别为 2 g、2.5 g、 3 g、3.5 g、4 g 时对玉米面条感官品质的影响。

1.2.4 正交试验设计

影响玉米面条品质的主要因素正交试验因素水平见表3。

表3 正交试验因素水平表 g

2 结果与分析

2.1 单因素试验结果与分析

2.1.1 玉米粉添加量的优化选择

由图1可知，玉米面条的感官评分随玉米粉添加量的增加而呈现的变化趋势为先下降、后上升，但是随着玉米粉的进一步增加，添加量大于28 g后面条的黏弹性以及感官品质下降，面条的表观状态和延展性也不断变差，这是由于玉米粉内玉米中所含淀粉主要为直链淀粉，其黏着性和稳定性差，当玉米粉添加量过多时，总配料中的面筋蛋白的相对数量减少，即面团中的面筋生成率降低，同时增加淀粉的质量，面条的拉伸特性和感官品质降低[14]。当玉米粉添加量为28g时得到最高感官评分为90分。此时面条表观光滑，风味最佳，呈玉米特有的黄色，软硬适中，蒸煮后具有弹性，不黏牙并且无异味。因此将玉米粉的最适添加量确定为28 g。

图1 玉米粉添加量对玉米面条品质的影响

2.1.2 加水量的优化选择

由图2可知，和面时的用水量在31～37 g时，面条的感官评分呈上升趋势。当加水量较低时制作出的玉米面条外观泛白，无玉米的色泽，且面筋蛋白质不能充分吸水胀润，并且经干燥后的玉米面条易断，加水量适宜时得出的面条色泽呈玉米的黄色，且面条干燥后不易断[11-12]；当加水量超过37 g时感官评分最高(88.4分),面条的表面光滑性，硬度、延伸性以及色泽得到提升，呈玉米黄色且有光泽，表面细密，软硬适中，食之具有玉米的清香味；加水量到达37g之后感官评分呈下降趋势，加水量过大时，会加速酶和蛋白质的相互作用，使面团中的面筋生成数降低。在一定程度上，还会致使面团过软，在压片时容易黏辊，导致面条的感官品质下降[13]。因此，将和面最适用水量确定为37 g。

图2 加水量对玉米面条品质的影响

2.1.3 食盐添加量的优化选择

由图3可知，玉米面条的感官评分随食盐添加量的增加在2.5 g时，面筋蛋白对水的吸收率以及对面筋网络结构形成的促进作用达到最大。面条评分达到最高评分（88.7分），此时的面条适口性最佳，既不粘牙也不干硬并具有玉米独特的清香味，无其它异味。面条中加入一定量的盐可使面筋蛋白对水的吸收加强并进一步促进面团中面筋网络结构的形成，在一定程度上可增加面团的韧性，改善面条的色泽[15-19]，当食盐添加量大于2.5 g时感官评分随食盐添加量的增加而下降，此时得到的面条口感不协调、易断条。因此确定食盐的最佳添加量为2.5 g。

图3 食盐添加量对玉米面条品质的影响

2.1.4 食用碱添加量的优化选择

由图4可知，玉米面条的感官评分随食用碱添加量的增加在0.4 g时评分达到最高 （91.3分），随后评分逐渐下降。适量的食用碱能使面团中的面筋网络结构紧密性增强，进而使面团的韧性、强度以及回复性得以强化，适量的碱添加量还可增加面团的二硫键数量并使含有类黄酮的物质游离出来[20-21],使面条呈现黄色，更加贴近于玉米的色泽;面条经蒸煮后表面光滑，咀嚼不黏牙，具有一定的弹性，无异味。当食用碱添加量超过0.4 g后，面团的流变特性变差，拉断力、硬度以及弹性下降，面团的pH上升从而影响二硫键的形成，导致面条的总体感官品质下降[19]。因此确定食用碱的最佳添加量为0.4 g。

图4 食用碱添加量对玉米面条品质的影响

2.1.5 谷朊粉添加量的优化选择

由图5可知，在谷朊粉添加量为2～3.5 g范围内，玉米面条的感官评分呈上升趋势，在3.5 g达到最高88.2分，适量的谷朊粉在一定程度上能够使面团的面筋蛋白得到补充，从而增加面筋蛋白的结构，减少面条在蒸煮时的溶出率，并消除面团静置时张力，促使面筋组织得以松弛，进而提高面条韧性和硬度[8-10]。超过3.5 g后玉米面条的感官评分呈现下降趋势，因此确定最佳谷朊粉添加量为3.5 g。

图5 谷朊粉的添加量对玉米面条品质的影响

2.2 正交试验结果

在单因素试验基础上，以玉米粉添加量（A）、和面用水量（B）、食盐添加量（C）、食用碱的添加量（D）4个因素作为正交试验因素，以玉米面条的感官评分为指标，采用L9(34)正交试验进行优化，正交试验结果见表4。

表4 正交试验结果

由表4正交实验结果可知，实验中的各因素对产品感官评分影响大小顺序为A＞C＞B＞D；根据正交分析表K值得到各因素的最佳水平组合为A3B3C1D3,即玉米粉 29 g、加水量 36 g、食盐 2 g、食用碱0.5 g。

2.3 验证性实验

由于正交实验组合中并没有优化组合A3B3C1D3，所以将优化组合A3B3C1D3与正交实验中感官评分最高的组合实验A3B3C1D1来进行对比验证试验 （其中谷朊粉添加量均为3.5 g）。以实验A3B3C1D1为样本1做三次平行实验并以平均值为确定评分结果，以优化组合A3B3C1D3为样本2做三次平行实验并以感官评分平均值为确定结果，验证性实验结果见表5。

表5 验证性实验结果

由表5可知，样本2的感官评分为92.67分，优于样本1的90分，表明样本2的组合效果更优，试验的正确性得到验证。故得到各物料最佳添加量如下：玉米粉29 g，加水量36 g，食盐2 g，食用碱0.5g，谷朊粉添加量3.5 g。

3 结论

通过单因素试验和正交试验研究玉米粉、食盐、食用碱、水以及谷朊粉的添加量对玉米面条感官品质的影响程度以及影响的主次因素综合得到制作玉米面条的最优物料配比。结果得出，在以高筋小麦粉为基准,每100 g高筋粉中加入玉米粉29 g、加水量36 g、食盐2 g、食用碱0.5 g、谷朊粉3.5 g的条件下制作出的玉米面条的品质、感官评分最高为92.67。在此条件下制得的面条呈玉米黄色且有光泽，表面光滑，软硬适中，有嚼劲、富有弹性，咀嚼时爽口不黏牙并具有玉米的清香味。