原料对高添加量青稞挂面品质的影响

张智勇，解树珍，杨园园 ，张 毅

（1.中粮粮谷控股有限公司，北京 100000；2.中粮面业（濮阳）有限公司，河南 濮阳 457000）

挂面在我国有悠久的历史，经过多年的发展，挂面已成为目前全国工业化生产水平最高，规模最大的面食产品之一。随着人们消费需求与膳食理念的发展，高含量杂粮挂面越来越受消费者的欢迎[1]。青稞具有维生素、矿质元素含量高、蛋白质含量适中、糖分和脂肪含量低的特点，是一种对健康有益的谷类作物[2-3]。以青稞为原料生产的糌粑、甜醅等食品具有鲜明的区域性色彩[4-5]。随着对青稞营养及保健功能的深入研究，青稞食品产业化得到迅速发展[6]。青稞食品的加工与利用由简单向精深加工迈进呈现出多样化和系列化发展趋势[7]，以青稞粉为主要原料的挂面生产也在应运而生。但是，青稞中的醇溶蛋白含量很低，不利于面筋网络的形成，完全使用青稞粉无法制作面条[8-9]。在生产青稞挂面时通常会添加一定比例的小麦粉。因小麦品种不同而导致面条加工特性差异主要体现在蛋白质和淀粉的特性差异上[10]。面筋网络是小麦粉挂面生产中的重要组织结构。研究发现面筋网络的含量决定了面条的筋度[11-12]。小麦粉面筋含量影响面条色泽、蒸煮时间、弹性等品质指标[13-14]。为了生产光滑、筋道并具有良好口感的青稞挂面，同时减少断条率等问题，现有的青稞挂面制作工艺通常需要添加各种添加剂，而各种添加剂的过多使用不符合杂粮挂面的安全健康理念。

本文主要研究在不使用食品添加剂的情况下，获得具有良好口感和光滑性的高添加量青稞杂粮挂面，同时解决高添加量杂粮挂面的不筋道以及断条率高等问题。通过添加小麦粉与谷朊粉来改善挂面的品质，得到满足消费者安全健康需求的产品。

1 材料与方法

1.1 材料与仪器

青稞粉、5种小麦粉、8种谷朊粉，中粮面业（濮阳）有限公司；制面生产线，中粮面业（濮阳）有限公司；TA-XT plus Texture（食品质构仪-物理测试仪），英国Stable Micro System公司。

1.2 实验方法

1.2.1 小麦粉与谷朊粉基础理化指标测定

按照 GB 5009.3-2016测定水分含量；按照GB 5009.4-2016测定灰分含量；按照 GB/T 5009.5-2016测定蛋白含量；按照GB 5506.2-2008测定湿面筋含量。

1.2.2 杂粮挂面制备工艺

按质量分数添加小麦粉22%、青稞粉70%、谷朊粉8%于和面机中，加水、食盐、搅拌15 min，和成面团。将面团静置30 min，压制成厚度1 mm的面带，切条至整体长度220 cm，放入干燥机干燥[15]。

1.2.3 干挂面力学特性测定

参考刘书航[16]研究方法并略作修改。将干燥后的挂面截取长度22 cm，用A/SFR探头挤压挂面，直到折断。每个样品测定平行6次。测定参数：测定模式Compression，测前速度0.50 mm/s,测定速度1.00 mm/s，测后速度10.00 mm/s，应变距离25 mm。

1.2.4 挂面质构特性测定

将挂面蒸煮至最佳时间，取3根煮后挂面置于测试平板上，用P35探头进行TPA测试。测定参数如下：测试模式Compression，测前速度1.00 mm/s，测试速度0.80 mm/s，测后速度1.00 mm/s，压缩程度65.00%，间隔时间 1.00 s，触发力 5.0 g[17-18]。

1.2.5 挂面模糊感官评价

本次试验采用模糊感官评价法，参照现行有效的面条评价标准GB/T 35875-2018并略作修改。根据被评对象所属质量级别，设定青稞挂面模糊感官评价的因素集U，以青稞挂面的食味(U1)、表观状态(U2)、坚实度(U3)、韧性(U4)、弹性(U5)、光滑性(U6)为感官评价指标，评价标准见表1。经评定小组讨论确定青稞挂面评价等级为优、良、差，对应分值为90、70、50，得到青稞挂面的评价集 X={X1，X2，X3}={优，良，差}。

表1 青稞挂面感官评价标准

1.3 数据处理

采用Excel 2010与SPSS 21.0进行数据处理分析，并以Origin 2021进行绘图，显著性检验在p＜0.05水平上进行。

2 结果与分析

2.1 不同品种小麦粉对青稞挂面品质的影响

2.1.1 小麦粉基本理化指标分析

分析5种小麦粉的基本理化指标，发现小麦粉的水分、灰分含量无显著性差异，蛋白质与湿面筋含量为B类小麦粉最高，其次为D类、C类。小麦粉中蛋白质有麦谷蛋白、麦醇溶蛋白、清蛋白与球蛋白，其中麦谷蛋白与麦醇溶蛋白为面筋蛋白，占小麦蛋白的80%左右[19-20]，小麦蛋白含量越高，形成的湿面筋含量越高，5种小麦粉基本理化指标见表2。小麦粉蛋白含量影响食品的品质，与食品的弹性等质构特性具有一定相关性[21]。

表2 小麦粉基本理化指标%

2.1.2 小麦粉种类对青稞干挂面力学特性的影响

添加A、B、C、D、E五种小麦粉后，青稞干挂面的折断力和折断距离显著改善。如图1所示，添加不同小麦粉后，挂面折断时所能承受的力为B类小麦粉最大，C类与D类小麦粉相比无显著差异，E类小麦粉折断力最小。挂面折断时被压缩的距离即折断距离，反映挂面的弹性[16]。在5种小麦粉中，B类、D类小麦粉挂面的折断距离最大，说明挂面具有较好的弹性。不同种类小麦粉制作的青稞挂面断裂品质不同，这与小麦粉基础成分指标具有一定相关性[22]。添加面筋蛋白含量高的小麦粉，生产出的青稞挂面具有良好弹性和韧性，抗弯曲能力强，且不易折断。

图1 五种小麦粉对青稞干挂面力学特性的影响

2.1.3 小麦粉对青稞挂面质构品质的影响

如表3所示，添加不同种类小麦粉后，青稞挂面的硬度、粘性和弹性具有显著差异，而内聚性、回复性则无明显变化。五种挂面中，C类硬度最大，B、D、E类次之，A类最小。挂面硬度与蛋白含量有关，硬度越高表明生产所用的面粉蛋白含量越高[23]。但是当蛋白含量过高时将会导致挂面口感偏硬，软弹不足，从而影响感官品质。若挂面硬度过低，则烹调过程中易断裂影响食用品质。煮后挂面粘性变化为E＞A＞C＞D＞B。挂面粘性的变化主要与糊化后的淀粉颗粒溶出、脱离面筋网络有关[24]。挂面粘性过高表明加热过程中淀粉分子高度“挣脱”面筋网络的包裹，浮于挂面表面从而增加挂面的粘性。此时挂面口感黏牙，煮制过程中易混汤，干物质损失率升高。弹性是面条类食品重要的感官评价指标，在一定程度上反映了食品内部组织受力的变化[25]。品质良好的面条一般具有较高的弹性，食用时表现出口感筋道的特性。综上所述，B类挂面的硬度、粘性和弹性在五类挂面中均具有较好的感官数值。根据挂面的质构特性认为B类小麦粉生产的挂面品质最优。

表3 五种小麦粉对青稞挂面质构特性的影响

2.2 不同种类谷朊粉对青稞挂面品质的影响

2.2.1 不同种类谷朊粉基本理化指标分析

8种谷朊粉的基本理化指标如表4所示，不同谷朊粉的水分、蛋白含量具有显著性差异。4号谷朊粉水分含量最高为14.60%，但其蛋白含量较低为37.03%。3号谷朊粉水分含量最低为7.41%，蛋白含量较高为 59.30%。虽然 1、2、3、6、7 号谷朊粉蛋白含量 （分别为61.72%、50.45%、59.30%、52.19%、53.02%）较高，达到50%以上，但其面筋含量只有1号（91.80%）和3号（91.30%）达到90%以上。面筋是由麦谷蛋白与麦醇溶蛋白形成，表明1号和3号谷朊粉具有较高含量的面筋蛋白。

表4 谷朊粉基本理化指标 %

2.2.2 不同种类谷朊粉对青稞干挂面力学特性的影响

图2为8种谷朊粉青稞干挂面的折断力和折断距离。由图2可知，1、2、3、7号谷朊粉制作的挂面折断力较高，表明这四种谷朊粉的添加有利于增强干挂面的韧性。3号谷朊粉挂面的折断距离显著高于其他谷朊粉挂面，表明3号谷朊粉的添加有利于改善挂面的抗弯曲能力。不同种类谷朊粉制作的青稞挂面断裂品质不同，这与谷朊粉的面筋蛋白含量具有一定的相关性。纯度高的谷朊粉，生产出的青稞挂面弹性和韧性较强，运输过程中，断条率低。谷朊粉的添加有益于面筋网络的形成[26]，面筋网络在挂面生产中是促进面带拉伸延展，形成面条的重要结构。青稞挂面的生产与纯小麦粉挂面一样，都需要形成良好的面筋网络，然而青稞粉并不能形成面筋，为了提高挂面品质，故需要添加适量的谷朊粉来增强其面筋结构。

图2 8种谷朊粉对青稞干挂面力学特性的影响

2.2.3 不同种类谷朊粉对青稞挂面质构品质的影响

由表5可知，8种谷朊粉对青稞挂面的质构品质具有不同的影响。添加1号谷朊粉的青稞挂面硬度最高，为4 906.28 g。表明该谷朊粉作用于青稞挂面后，面团面筋网络结构最强，能将淀粉等成分紧密包裹。挂面干燥时的高温作用，可以使面筋网络结构逐渐固化[27]，所以煮后挂面仍有较高的硬度。观察8种谷朊粉青稞挂面粘性的变化，发现4、5、6、8号谷朊粉挂面具有较高的粘性，1、2、3、7号挂面的粘性稍低。表明1、2、3、7号挂面在蒸煮时品质较好，干物质损失率低，面汤不易浑浊。8种谷朊粉青稞挂面的弹性以3号挂面较好为0.95 g，显著（P<0.05）高于其他挂面。综上所述，3号谷朊粉制作的青稞挂面质构品质最佳。

表5 8种谷朊粉对青稞挂面质构特性的影响

2.2.4 不同种类谷朊粉青稞挂面品质指标的相关性分析

由图3可知，谷朊粉的蛋白含量与面筋含量（r=0.843）成极显著正相关，与青稞挂面的折断力（r=0.712）、折断距离（r=0.723）、硬度（r=0.815）以及弹性（r=0.728）成显著正相关。表明蛋白质在影响挂面品质的因素中具有较强的作用，蛋白含量高的挂面品质较好。青稞挂面的弹性与粘性（r=-0.863）成显著负相关。弹性较好的面条形成的面筋网络较强，可紧密包裹淀粉等成分，在蒸煮过程中面条粘性较低，不易断裂和混汤，品质较好。

图3 8种谷朊粉青稞挂面品质指标的相关性分析

2.3 不同种类谷朊粉青稞挂面模糊感官品质分析

2.3.1 权重的确定

设定本实验8种谷朊粉青稞挂面评价对象集为Y，找12位专业品评人员，根据经验及结果给出青稞挂面的权重模糊子集 X={X1，X2，X3，X4，X5，X6}的隶属度，范围在0～1之间，0表示不重要，1表示十分重要，数值保留两位小数。

采用二元对比决定法对12位专业品评人员的权重记录结果进行处理，如表6所示每个指标得分与总分数的比值即为权重。权重结果显示为：食味(U1)0.12、表观状态(U2)0.09、坚实度(U3)0.23、韧性(U4)0.09、弹性(U5)0.23、光滑性(U6)0.24，即权重数集 K={0.12、0.09、0.23、0.09、0.23、0.24}。在影响青稞挂面感官品质的6因素中,光滑性所占权重最大,坚实度、弹性次之。

表6 青稞挂面品质评价因素权重的确定

2.3.2 建立模糊矩阵

由12位专业品评人员对8种挂面的6项指标进行逐一评价，将评价结果收集汇总后进行统计分析，统计结果如表7所示。

表7 青稞挂面感官评价统计结果

以1号青稞挂面为例,食味(U1)投票结果中优、良、差投票人数分别为5、6、1,则R食味=(5,6,1)。同理 R表观状态(U2)=(6,3,3)；R坚实度(U3)=(6,2,4)；R韧性(U4)=(5,6,1)；R弹性(U5)=(6,5,1)；R光滑性(U6)=(4,7,1)。将以上6因素的评价结果转化为矩阵则

根据模糊关系原理得到每组样品模糊综合评价集，即Yi=K·Ri，结果见表8。根据感官评价等级优、良、差依次赋值为90、70、50分，将其分别与Y中相对应的分值相乘再进行加和，即可得出每种样品的综合感官评分。

表8 青稞挂面的模糊数学综合评价结果

根据青稞挂面模糊数学感官评价结果得知，3号谷朊粉挂面综合评分最高，表明3号谷朊粉挂面具有较好的感官品质。结合干挂面力学特性与质构特性结果进行分析，发现3号谷朊粉挂面弹性最高，硬度适中，粘性最低以及抗弯曲能力最强。综合感官与质构结果显示3号谷朊粉挂面为8种谷朊粉中筛选出的最佳谷朊粉添加种类。

3 结论

本文通过研究不同小麦粉和谷朊粉对青稞挂面力学特性与质构特性的影响，发现5种小麦粉中B类小麦粉的添加有利于提高挂面的折断力与折断距离，煮后挂面的弹性显著提高。研究8种谷朊粉对青稞挂面的影响，发现添加3号谷朊粉后挂面的硬度适中、弹性最高。生产高添加量青稞挂面的最佳原料为B类小麦粉与3号谷朊粉。