挂面品质影响因素研究进展

吕一鸣，杨淑凯，张文占，马 森*

（1.河南工业大学粮油食品学院，郑州 450001；2.安徽正宇面粉有限公司，安徽 亳州 236100）

面条作为我国传统的主食之一，广受百姓的喜爱。而挂面是我国产量最大、销售量最高的面条制品。相对于生鲜面和方便面，挂面水分含量低、货架期长，且未经油炸，食用起来安全健康、方便快捷。制作挂面所用的面粉一般因面条种类和消费者的喜好有所差异，但是，揉制而成的面团必须有足够的物理强度来支撑面条干燥[1]过程中形状的完整。通常认为当挂面表面色泽暗沉时食用品质也相对较低，且低精度的面粉含有较多的麸皮，其外观和色泽不受消费者喜爱，因此需要高精度的面粉来给挂面提供所需的颜色和亮度[2]。与意大利面相似，挂面通常需要较长的烹饪时间。干燥过程缩小了挂面内部的间隙，挂面蒸煮时水从挂面表面向中心区的迁移减缓，面条的复水时间延长，在沸水中长时间煮熟时，面条表面会变得糊状和粘稠，而面条中心区域可能仍然没有煮熟[3]；同时挂面生产干燥时间长、能耗大[4]。挂面的蒸煮时间受面粉种类、添加成分、面条断面尺寸、干燥条件、水分等因素的影响。如果水分含量太低，蒸煮时间会更长，因为水分迁移较慢，热量传递较少。某些添加剂，如改性马铃薯、木薯淀粉或水胶体会改变挂面复水时间，改性马铃薯或木薯淀粉可缩短淀粉糊化时间，亲水胶体在蒸煮过程中吸水速度更快，有利于缩短蒸煮时间[5]。在储存过程中，挂面的质量会发生变化。一种常见的现象是由于脂质氧化而发生酸败。不适当的干燥条件、包装以及储存方式都是导致挂面中脂质酸败主要原因。

1 原料品质的影响

面粉是制作挂面的最重要原料，经和面、熟化、压延、切条、脱水而制成挂面。面粉的基本组成和糊化特性以及面团的粉化和拉伸特性在不同程度上影响面条的质量。不同的小麦品种、生长环境和制粉工艺会导致面粉品质的变化，这将直接影响挂面的质量。面粉对挂面质量的影响主要表现为淀粉，蛋白质和其它面粉成分的影响。

1.1 蛋白质对挂面品质的影响

蛋白质是面粉中的重要组分，其组成与含量对挂面的品质有着重要的影响。良好的面团质量是粘弹性和延展性综合作用的结果。在制作面条的过程中，面条中的蛋白质会发生不同程度的水化和变性，蛋白质通过交联和聚合形成一个紧密的三维网络结构，包裹着淀粉颗粒，使面条有一种坚固和弹性的特点。面筋蛋白网络结构主要由麦醇溶蛋白和麦谷蛋白构成。高分子量的麦谷蛋白是面筋的骨架，它决定了面团的弹性和强度[6]，麦醇溶蛋白填充在由麦谷蛋白构成的骨架中，这些决定了面团的黏性与延展性[7－8]；在和面的过程中，麦谷蛋白与麦醇溶蛋白相互作用并吸收水分形成面筋网络结构[9]。面粉中蛋白质的含量对挂面的色泽、蒸煮品质，质构特性都紧密相关。一般用于制作面条的面粉的蛋白质含量应在10%～15%以内，蛋白质含量过高或过低都会影响面条的品质。若面粉中的蛋白质含量较高则会造成挂面的色泽较暗[10]，蛋白质的含量相对较高就会使得淀粉的含量相对较低，减弱了淀粉颗粒对光的反射，使面条的色泽发暗[11－12]。较高的蛋白质含量，还可以使面筋网络紧密的包裹着淀粉颗粒，在面条的蒸煮过程中，麦谷蛋白受热后通过分子间二硫键、氢键和分子间作用力，形成了体积较大的麦谷蛋白的聚合体，面筋网络更加紧固，导致淀粉的吸水率和溶胀势都会减小，使得面条较硬，不仅能够赋予面条良好的口感，还可以减少蒸煮损失率[13－14]。当麦谷蛋白的含量较少时，麦醇溶蛋白可以通过分子内二硫键和疏水作用填充在由麦谷蛋白构成的骨架中，此时面条质地较软但有很好的延伸性，麦谷蛋白含量增多时，面条变硬且有较好的弹性[15]。如果面粉中的蛋白质含量较低，会导致挂面的蒸煮品质差，面条的韧性和弹性较差，在挂面的干燥与运输过中容易发生断条[16]。Wang等人发现添加1%～4%NaCl降低了SDS可提取麦谷蛋白的含量，提高了GMP的得率和G′，说明NaCl增加了面筋分子间的相互作用，若NaCl的添加量高于5%，则会导致淀粉不能很好的被面筋网络结构包围，使得蒸煮损失率升高[17]。

1.2 淀粉对挂面品质的影响

淀粉的含量、组成和理化性质都会对挂面的食用品质造成影响[18－19]。直链淀粉与支链淀粉的比例对淀粉的理化性质会造成影响，支链淀粉具有较高的持水能力，容易发生吸水膨胀，增大淀粉的膨胀势，能够降低挂面的硬度[20－21]，并同时增加煮后面条的光滑性、弹性与咀嚼性[22－23]。直链淀粉呈链状，容易在热水中溶解，所以当面条中直链淀粉含量较高时，在蒸煮过程中，会有大量的直链淀粉溶出，导致挂面的蒸煮损失率升高[24]。直链淀粉与支链淀粉的化学结构、结晶度、以及淀粉颗粒的结构都会对淀粉的糊化产生显著的影响[25]，而淀粉的糊化粘度与挂面的食用品质紧密相关。Jiang等研究发现B型淀粉颗粒的体积分布与挂面的弹性呈显著正相关，可能是因为粒径较小的B型淀粉颗粒的表面积相对较大，因此，可以结合更多的蛋白质和水，从而提高面团的吸水率，使其更适合制作挂面。以B型淀粉含量较高的小麦品种制成的面条也表现出了较好的粘弹性和适口性[26]。Wang等在挂面中添加了12.5 mg/100 g面粉的α－淀粉酶，发现可以显著降低挂面的蒸煮时间和蒸煮损失率；另外，α－淀粉酶也改变了淀粉的结构和热特性，淀粉的相对结晶度和膨胀力增加，但糊化性能降低。最佳蒸煮时间的减少和挂面弹性的增加是由于淀粉的溶胀力增加和峰值时间减少。此外，淀粉和蛋白质交联度的降低是导致挂面硬度和咀嚼性降低的主要原因[27]。

1.3 其它成分对挂面品质的影响

面粉中还含有灰分、脂质、酶等其它成分。虽然这些成分含量较低，但仍可能不同程度地影响面条质量。面粉的品质与其灰分含量有关，灰分的含量越高，面粉的质量越低。灰分主要影响面条的色泽和贮藏稳定性[28]。面粉灰分含量的增加与麦麸的含量呈正相关，麦麸会对面条颜色造成负面影响，面粉中灰分含量在0.38%～0.45%之间可以用于挂面的生产，以保证产品外观光亮[29]。脂类约占面粉的1.0%～2.0%，在挂面的储藏过程中，脂肪不断水解产生游离的脂肪酸，尤其是亚油酸极易氧化降解，产生乙酸、己酸和壬酸等具有挥发性的物质；因此为延长挂面的货架期就需要降低脂质的含量及抑制脂肪酶的活性[30]。

2 加工工艺对挂面品质的影响

2.1 和面工艺对挂面品质的影响

和面是制作面条的关键工序。和面过程中面筋蛋白与水在水合作用下形成面筋网络结构，使面团具有一定的弹性和延展性；淀粉吸水膨胀填充面筋网络结构。在和面阶段加水量会对与挂面的品质产生较大的影响[31]；若水分低于30%会导致面筋网络形成不充分，面团发硬，加水量在35%～38%时，可以提高熟面条的色泽[32]，加水量高于40%时，面团发粘不利于后续的加工，在切条后容易发生粘连，且在挂面脱水时，需要更长的干燥时间，增加生产能耗。手工揉制面团可以广泛形成面筋网络结构，并提高成品面条的硬度和弹性。与其它混合方法相比，手工揉制的方法制备的面条在感官特性上的得分明显较高，而真空和面方法制备的面条质地和蒸煮质量更好，吸水率和蒸煮损失率更低。因此，目前普遍认为真空和面可以显著提高面制品的品质，真空和面是在真空的状态下进行搅拌的过程，能够促进水分充分渗透进面粉颗粒内部，使面筋蛋白和淀粉能够充分、均匀的吸收水分，还能使蛋白质和淀粉分布均匀，保证面筋网络的形成[33]；适宜的真空度可以促进面筋蛋白和水相互作用，增加蛋白质的聚合度，促进二硫键的交联，Liu等人研究发现真空度为0.06MPa时面片的横截面具有更加连续、紧密的微观结构，面筋网络对淀粉的包埋更加牢固，减少了干物质的损失率[34]，能够有效地提升挂面的食用品质。和面时间对面团和面条质量有显著影响。搅拌不充分可能导致小麦粉部分水化和面筋发育不足；相反，过度搅拌可能导致面筋过度发育，削弱已形成的面筋网络，导致面团温度过高，从而使蛋白质变性[35]。

2.2 熟化对挂面品质的影响

熟化工艺有利于面团内的水分分布更加均匀，促进蛋白质在氢键的作用下充分结合，同时蛋白质中的－SH被氧化成－S－S－，使得蛋白质分子的相对分子质量增大，有利于进一步形成面筋网络结构[36]，促进面团中各种成分的相互作用，提高面团结构的均匀性和致密性，提高面条的可塑性；另外在和面的过程中，面团受到机械力的作用后，内部会形成应力，经过一定时间的熟化后，面筋网络结构得到舒展，消除了面团内部应力，有利于面团品质稳定[37]。熟化阶段主要影响因素有时间、温度和相对湿度[31]。在挂面的生产过程中，水分会蒸发消散，导致面条表面开裂，影响面条的外观和口感。因此，在醒发熟化时要注意面团的保水。Wang等发现面团在添加NaCl后，在熟化过程中可以通过增加氢键和疏水相互作用增加麦谷蛋白和麦醇溶蛋白的聚集，从而增加拉伸性能、弹性和粘度；熟化过程导致面筋网络结构的松弛，并增加了面筋亚基之间的相互作用，导致弹性和拉伸强度下降，而延伸性和粘度增加[39]。

2.3 压延对挂面品质的影响

由于在面条的制作中水的添加量相对较少，所以要通过压延作用，使面团内部可以形成更多的氢键，并促进了－S－S－的形成，使面筋蛋白能够形成更为均匀、连续、细密的网络结构，面筋蛋白会沿压延方向展开，并将淀粉颗粒包裹在其网络结构中，最终成为完善的面筋网络结构[36，40]。压延比是影响压延效果的主要因素[31]。压延比过高会破坏面筋网络结构，无法很好的包裹淀粉颗粒，李韦谨研究发现若面团的加水量较低，压延比由15%增加至35%时，面条的感官评价得分先上升、后下降，这主要是因为适当压延比可以完善面筋的网络结构，但过高的压延比可能破坏了面筋网络结构，或是面筋蛋白结合更加紧密，使面团的流变性变差[41]。另外，邵丽芳发现变换折叠压延的方式，改变压延方向能够增强面团的横向和纵向断裂力，提高面团表面的韧性，可以使得与压延方向垂直的面筋蛋白结合得更加紧密[42]。

2.4 干燥对挂面品质的影响

干燥是挂面生产中的重要环节，将会直接影响到挂面的品质。同时挂面的干燥所产生的能耗约占生产过程总能耗的60%[43]。挂面中的水主要是以弱结合水存在，并且随着干燥的进行弱结合水的比例逐渐上升[44]。在面条的工业化生产中热风干燥最为常见，干燥工艺可分为低温长时干燥和高温快速干燥，热风干燥是以干热空气作为热源和湿气载体，影响热风干燥效果的主要因素为温度、相对湿度、风速以及干燥时间[45]。干燥温度较高，挂面内部的水分向外扩散的速率要小于表面的水分汽化速率，会导致挂面的表面产生结膜，不利于干燥，同时也容易发生断条现象，若温度更高，内部的水分会直接汽化，冲破外部的结膜，导致挂面表面产生细小的孔洞和裂痕[46]；另外较高的温度还可以使蛋白质凝集，导致挂面的表面结构变得致密[47]，当干燥温度较低时，挂面表面的水分扩散速率小于内部的扩散速率，使得面条表面的水分过多，同时面条内部的水分向外迁移的速率也会较慢，会导致内部结构疏松，不利于挂面的品质[45]。魏益民等人发现挂面干燥15 min后，内部含水率明显降低；30 min后挂面表面与中心温度达到平衡状态；180 min后干燥速率逐渐减慢[48]。黄婷婷等人发现真空微波干燥能够降低水分的沸点，可以实现在低温下脱水干燥，不仅提高了干燥效率，而且还减弱了干燥对面条微观结构的影响，在干燥的过程没有出现明显的孔隙[49]。研究表明，干燥温度和相对湿度对面条的色泽、密度、收缩率、蒸煮特性和质地特性有显著或极显著的影响，但对挂面的各项指标的影响是不同的；干燥温度对挂面TPA特性有较大影响；相对湿度对挂面的L*值、a*值和抗弯强度有较大影响；总的来说，当干燥温度为60℃时，硬度、粘聚性、胶性、咀嚼性、回弹性降低，挂面的蒸煮特性可以得到一定程度地改善[50]。挂面干燥过程中的温度还会对面团的流变学特性和湿面筋中的氢键产生影响。干燥温度达到40℃时，面筋蛋白就可以通过形成-S-S-发生交联反应；干燥温度超过50℃时，面筋蛋白发生凝固变性，至使面筋的网络结构失去粘弹性，从而导致挂面的食用品质降低；干燥温度超过60℃时，蛋白质开始凝集，挂面表面蛋白质分布变得不均匀，与横截面相比，面条表面蛋白质分布的均匀性显著降低；温度达到70℃以上时，麦醇溶蛋白和麦谷蛋白发生交联，形成致密连续的面筋网络结构，能够紧密的包裹淀粉颗粒，蒸煮特性得到改善，降低了蒸煮损失率[51]，若同时干燥环境的相对湿度较高时能够使得挂面密度增大，这主要是因为较高相对湿度减缓了内部到表面水分梯度差，不易形成裂纹[52]；但是，有学者认为高温干燥时淀粉颗粒发生溶胀和破裂，虽然挂面表面的裂纹数量减少，但内部的裂痕增多[53]。通过提高温度或使用空气循环增加干燥速度会导致挂面出现严重的裂缝。面条在30℃下干燥，不使用空气循环，而在控制相对湿度的情况下使用逐步干燥程序干燥的挂面没有开裂，并且烹饪后断条率低，有利于挂面的运输[45]。

3 脂质酸败对挂面品质的影响

脂质在热、酸、碱和脂肪酶的作用下产生的游离的脂肪酸，会导致食品有不良气味。油脂的酸败是导致挂面品质降低的主要原因[54-55],亚油酸、亚麻酸发生氧化反应是挂面酸败产生的主要原因。面粉中的脂质可分为游离脂和结合脂。游离脂主要有三酰甘油、二酰甘油等。结合脂是指与淀粉、蛋白结合的脂质。在挂面的制作的每一个环节都可能使面粉中的脂质的稳定性和存在状态受到影响，另外，面粉中的脂肪酶和脂肪氧合酶也会对脂质的稳定性造成影响。在和面的过程中游离脂在强相互力作用下被固定在面筋蛋白中转变为结合脂[56]；在压延的过程中，面条中游离脂的含量随着压延次数的增加而逐渐减少，这可能是由于在外力的作用下，游离脂进一步与蛋白、淀粉结合造成的[57]；在干燥过程中，挂面中总脂含量由于脂质的水解和氧化导致含量显著降低；黄倩认为在挂面的加工过程中水合和压延明显的改变了脂质的存在状态，降低脂质的氧化稳定性；另外，面粉的加工精度越低，挂面在储藏过程中脂质水解和氧化程度越高[58]。

4 展望

随着生活水平的不断提高和现代生活节奏的加快，人们对卫生、安全、营养价值高的方便食品的需求日益突出。挂面因此拥有更加广阔的市场和极大的提升空间。本文综述了影响挂面的几个因素，主要有面粉中的淀粉、蛋白质及其他成分，加工工艺中的和面、熟化、压延以及干燥，还有脂质酸败对挂面品质的影响。为发展挂面市场，提高生产力及产品品质，需要继续探究原料对于挂面品质和加工过程中各个环节的影响，并优化其生产工艺，以期生产出高质量的挂面产品。另外，对挂面的研究多集中在产品品质提高上，而干燥是一个高耗能工序，在保证产品质量的同时降低能耗是未来的一个研究方向。此外为提高挂面的营养特性还可以增加膳食纤维的添加，如小麦麸皮、荞麦粉、青稞粉等，并且这些成分的添加对于挂面的影响也需深入研究。