油脂含量对挤压型油莎豆面条品质特性的影响

寇晓涵，孟悦，孙洪蕊，刘香英，杨志强，康立宁，王志兵

（1.长春工业大学 化学与生命科学学院，吉林 长春 130012；2.吉林省农业科学院 农产品加工研究所，吉林 长春 130033）

油莎豆是草本油料作物，原产于非洲东北部，是一种综合利用价值很高的粮、油、饲、肥应用型经济作物[1-2]。油莎豆营养丰富，含油脂20%～35%、糖类15%～25%、蛋白质10%～15%、淀粉20%～25%、维生素0.8%～1.4%[3-4]。目前，国外油莎豆食品种类繁多，如咖啡、油莎豆糖、油莎豆甜品及饮品等[5]。

挤压工艺是一种集混合、搅拌、加热、杀菌、膨化及成型等为一体的食品加工技术，在挤压过程中会使物料的淀粉、蛋白质发生变化，进而影响面条品质。Sun等[6]对挤压苦荞进行研究，结果表明挤压后苦荞的凝胶特性和糊化特性有所提高，同时改善苦荞的糊化度和吸水性指数。Rafiq 等[7]用双螺杆挤压制备豆芽粉和糙米粉挤压型面条，发现较高的挤压温度会提高产品的糊化度和硬度。双螺杆挤压机在挤压过程产生的高温、高压、高剪切作用，使原料粉易达到高度糊化，能够形成较好的表观状态和质构[8]。因此本试验采用双螺杆挤压工艺制作油莎豆面条。根据前期预试验结果，使用油莎豆粉制作面条时，由于油莎豆中油脂含量较高，不含面筋蛋白，难以形成连续、均匀的面筋网络，使油莎豆面条的断条率增加、蒸煮损失率较高且弹性下降，口感变差。与小麦面条相比，全脂油莎豆粉制备的面条品质较差，因此需考虑油脂含量对油莎豆面条的影响。

本研究在前期油莎豆面条制作工艺的基础上，以不同油脂含量的油莎豆粉为原料，复配30%大米粉，对油莎豆面条的质构品质、蒸煮品质、色泽与感官评价等指标进行测定，探讨油脂含量对面条品质的影响，以期为实际生产提供参考。

1 材料与方法

1.1 试验原料

全脂去皮油莎豆：定州市世和农业科技有限公司；大米粉：市售。

1.2 仪器与设备

2500Y 高速多功能粉碎机：永康市铂欧五金制品有限公司；DHG-9240A 电热鼓风干燥箱：上海一恒科学仪器有限公司；CR-700 色差仪：宇宏光曙科技公司；SLG30 型双螺杆挤压机：山东佳伟机械设备有限公司；TA-XT2i/5 型质构仪：英国Stable Micro System 公司；RVA4500 快速黏度仪：澳大利亚波通公司。

1.3 试验方法

1.3.1 油莎豆粉制备

全脂油莎豆粉：油莎豆经粉碎后过100 目筛，收集油莎豆粉装于密封袋中4 ℃保存备用。

脱脂油莎豆粉：油莎豆粉经超临界萃取法脱脂，萃取5 h 后，取出，晾干，过100 目筛，收集脱脂油莎豆粉于密封袋中4 ℃保存备用。

不同油脂含量油莎豆粉：将全脂油莎豆粉与脱脂油莎豆粉按照比例复配得到油脂含量为0%、5%、10%、15%、20%、25%的油莎豆粉，备用。

1.3.2 凝胶特性的测定

参考丁岚[9]的方法，准确称取15 g 油莎豆粉加水配成15%悬浮液。经过95 ℃糊化30 min 后置于4 ℃冰箱过夜。采用全质构分析（texture profile analysis，TPA）模式，探头为P/0.5R，测前、测中速度均为0.5 mm/s，测后速度为5.0 mm/s，压缩距离10.0 mm，触发力5.0 g，2 次压缩时间间隔3 s，测定次数3 次，取平均值。

1.3.3 糊化度的测定

参考鲍王璐[10]的方法对糊化度进行测定。准备标号为1、2、3 的3 个锥形瓶，其中3 号为空白对照；化学溶液均根据GB/T 601—2016《化学试剂标准滴定溶液的制备》进行配制。糊化度计算公式如下。

式中：X 为糊化度，%；V1为滴定完全糊化样品所消耗硫代硫酸钠的体积，mL、V2为滴定样品所消耗硫代硫酸钠体积，mL、V3为滴定空白样品所消耗硫代硫酸钠体积，mL。

1.3.4 糊化特性的测定

参考高利等[11]的方法，根据快速黏度仪的标准程序进行测定：在50 ℃保持1 min，以速率13.6 ℃/min 升温至95 ℃，保持2.9 min，以速率11.8 ℃/min 到50 ℃并保持1 min。搅拌器转速在960 r/min 保持10 s，其余均保持在160 r/min。

1.3.5 油莎豆面条的制备

参考陈若瑄[12]的方法，挤压原料为不同油脂含量油莎豆粉复配大米粉。将水分预调至25%，螺杆转速为80 r/min，挤压温度为60、80、105、70 ℃，采用双螺杆挤压机制得挤压型油莎豆面条。

1.3.6 面条质构品质测定

参考刘鑫[13]及Charutigon 等[14]的方法，使用TAXT2i/5 型质构仪，选取粗细均匀的面条，截取长度为15 cm 的5 根面条放置在测试平台上，采用TPA 模式进行测定，程序参数：测试探头为P/36R，测前、测后速度2 mm/s，测中速度1 mm/s，触发力0.049 05 N，压缩比50%，两次压缩间隔3 s，取平均值。

1.3.7 面条蒸煮品质测定

蒸煮损失与吸水率：参考丁岚[9]、杨艾迪等[15]和Tazrart 等[16]的方法并做适当修改，测定样品水分含量，称取20 g 样品，在1 000 mL 沸水中蒸煮3 min，沥水5 min，称取沥干后样品的质量。移取面汤体积的1/20至铝盒中，于烘箱105 ℃烘干至恒重。蒸煮损失率和吸水率计算公式如下。

式中：A 为吸水率，%；B 为蒸煮损失率，%；M0为样品质量，g；M1为沥水后样品质量，g；M2为取出面汤恒重后质量，g；W 为样品水分含量，%；20 为提取试样的换算系数。

最佳蒸煮时间：参考徐芬等[17]的方法，选取15 根面条样品放入1 000 mL 水，煮制面条白色硬芯消失为最佳蒸煮时间。

1.3.8 面条总色差测定

利用色差仪测定油莎豆面条的L* 值、a* 值和b*值。每个样品重复5 次。总色差ΔE 与白度值W 计算公式如下。

式中：LS*、aS*、bS* 为标准白色板的测定值，分别为97.13、0.21、1.87。L* 为亮度；a* 为红绿色；b* 为黄蓝色。

1.3.9 面条感官评价

参照岳凤玲[18]的方法并稍作修改。每次感官评定随机选择10 名志愿者，根据表1 对面条样品的形态、风味、色泽等指标予以评分。

表1 油莎豆面条感官评价标准Table 1 Sensory evaluation criteria for tiger nut noodles

1.4 数据处理

采用Excel 统计试验数据，Origin 9 软件处理分析数据。

2 结果与分析

2.1 油脂含量对油莎豆粉凝胶特性的影响

淀粉质食品的食味品质与淀粉的凝胶特性有密切关系[19]，同时凝胶品质特性也是淀粉质食品接受程度中的重要评价标准。油脂含量对油莎豆粉凝胶特性的影响见表2。

表2 油脂含量对油莎豆粉凝胶特性的影响Table 2 Effect of oil content on gel characteristics of tiger nut flour

由表2 可知，随着油脂含量的减少，凝胶硬度、胶着度及弹性整体增加，原因可能是油脂含量减少，脱脂油莎豆粉所提供的凝胶作用变强，分子内和分子间相互作用力增强，使得凝胶强度增加。油脂含量为0%的油莎豆粉凝胶的硬度、弹性和黏聚性最大，表明较少的油脂可能会提高油莎豆面条硬度和弹性等品质。

2.2 油脂含量对油莎豆粉糊化度的影响

油脂含量对油莎豆粉糊化度的影响见图1。

图1 油脂含量对油莎豆粉糊化度的影响Fig.1 Effect of oil content on gelatinization degree of tiger nut flour

糊化度是衡量淀粉糊化特性的重要指标，原料粉糊化度越高，内部结构更为疏松，越易被酶水解，更容易被消化吸收[20]。原料粉糊化度过低难以形成稳定的淀粉凝胶网络结构，产品蒸煮品质较差，食用时会有夹生感[21-22]。从图1 可以看出，随着油脂含量的减少，糊化度整体呈现增大趋势，油脂含量为0%时可达到最高值。

2.3 油脂含量对油莎豆粉糊化特性的影响

油脂含量对油莎豆粉糊化特性的影响见表3。

表3 油脂含量对油莎豆粉糊化特性的影响Table 3 Effects of oil content on gelatinization characteristics of tiger nut flour

原料粉的糊化特性是影响面条品质的重要特性之一。其中峰值黏度、最低黏度和最终黏度决定了后续面条加工类的品质。淀粉分子经加热后发生糊化作用形成黏性的糊状物或凝胶[23]。由表3 可知，随着油脂含量减少，峰值黏度整体增大，表明0%油莎豆粉中更多的淀粉颗粒发生糊化[24]。油脂含量为0%时，油莎豆粉的最低黏度较高，表明其加工后的产品，蒸煮损失较低，有较好的抗剪切能力，品质较好。回生值是指淀粉糊化后的回生和老化的程度[25]，较高的回生值，有利于让产品形成更为坚实的结构，例如米线、粉丝、面条类产品[26]。

2.4 油脂含量对油莎豆面条质构品质的影响

油脂含量对油莎豆面条质构特性的影响见表4。

表4 油脂含量对油莎豆面条质构特性的影响Table 4 Effects of oil content on the texture characteristics of tiger nut noodles

TPA 质构是面条品质评价的有效指标。孙彩玲等[27]认为TPA 质构品质中的硬度、胶着性、咀嚼性等参数与面条感官评价的硬度、弹性呈显著正相关。由表4可知，面条的胶着度和咀嚼度随着油脂含量减少明显增加，在油脂含量为0%时均达到最大值，说明油莎豆面条在经过蒸煮后其淀粉网格结构更加完整。油脂含量较少的油莎豆粉能够增强面条的咀嚼性，食用口感更为丰富。由此表明，油脂含量会影响面条中淀粉凝胶的形成，从而影响三维网络结构的形成。当油脂含量较低的油莎豆粉经过挤压后更有利于淀粉凝胶的形成，且吸水膨胀后糊化，使淀粉凝胶形成更加稳定的三维网络结构。因此油脂含量0%和5%油莎豆面条品质较好。

2.5 油脂含量对油莎豆面条蒸煮品质的影响

2.5.1 油脂含量对油莎豆面条蒸煮损失率的影响

油脂含量对油莎豆面条蒸煮损失率的影响见图2。

图2 油脂含量对油莎豆面条蒸煮损失率的影响Fig.2 Effect of oil content on cooking loss of tiger nut noodles

蒸煮损失表征了面条在蒸煮过程中保持形态完整性的能力[28]。较低的蒸煮损失代表着较低的面条质量损失和较高的营养保持率[9]。从图2 可知，随着油脂含量的增加，面条的蒸煮损失率整体呈上升趋势，油脂含量为25%的油莎豆面条，蒸煮损失率达到最高，为19.46%。添加的油莎豆粉中油脂含量越高，面条的蒸煮损失率越大。可能是因为油脂阻碍了相对稳定淀粉凝胶结构的形成，在蒸煮过程中使得油莎豆粉脱落，导致蒸煮损失率增加。

2.5.2 油脂含量对油莎豆面条吸水率的影响

油脂含量对油莎豆面条吸水率的影响见图3。

图3 油脂含量对油莎豆面条吸水率的影响Fig.3 Effect of oil content on water absorption rate of tiger nut noodles

面条的吸水率是反映面条品质的重要指标，吸水率也同时表示淀粉与蛋白质的结合程度[29]。吸水率越高，糊化更为均匀，能够形成更为致密的凝胶结构，面条越嚼劲且面条品质越高[30]。由图3 可知，随着油脂含量的增加，面条的吸水率呈下降趋势，在油脂含量为0%时出现最高值。而在油脂含量为15%～25%时，吸水率相对较低，可能是由于油脂含量过高影响了淀粉与蛋白的结合，面条无弹性并且出现大量断条，导致吸水率过低。

2.5.3 油脂含量对油莎豆面条最佳蒸煮时间的影响

油脂含量对油莎豆面条最佳蒸煮时间的影响见图4。

图4 油脂含量对油莎豆面条最佳蒸煮时间的影响Fig.4 Effect of oil content on the optimal cooking time of tiger nut noodles

由图4 可知，随着油脂含量增加，油莎豆面条的最佳蒸煮时间呈现缓慢缩短的趋势，在油脂含量为25%时，最佳蒸煮时间最短。可能是因为油脂含量较高时，油莎豆粉颗粒较为松散，淀粉处于分散状态，有利于水分渗透，加快熟化，使得最佳蒸煮时间缩短[31]。当油脂含量较小时，最佳蒸煮时间相对较长，这可能是由于油脂含量减少，油莎豆粉与大米粉结合相对稳定，形成稳定致密的淀粉凝胶结构，从而延长了面条的最佳蒸煮时间。

2.6 油脂含量对油莎豆面条总色差的影响

油脂含量对油莎豆面条总色差的影响见表5。

表5 油脂含量对油莎豆面条总色差的影响Table 5 Effect of oil content on the total color difference of tiger nut noodles

面条的色泽可以直接影响人们对面条表观状态与食用品质的判断，明亮度较高或颜色较浅的产品接受度更高。由表5 可知，随着油脂含量的减少，L* 值逐渐增加，a* 值及b* 值整体降低。由于油莎豆粉经过脱脂后呈现白色粉末状，因此脱脂油莎豆粉添加量增加会使油莎豆面条的亮度和白度值增加，面条颜色较浅，大众接受度较高。

2.7 油脂含量对油莎豆面条感官评分的影响

油脂含量对油莎豆面条感官评分的影响见图5。

图5 油脂含量对油莎豆面条感官评分的影响Fig.5 Effect of oil content on sensory evaluation of tiger nut noodles

由图5 可知，5 种不同油脂含量油莎豆面条的感官评分中，油脂含量为25%的面条色泽评分较低，可能由于油莎豆粉颜色呈浅黄色，在经过挤压后发生美拉德反应，面条呈黄褐色；在风味、硬度、弹性及形态等方面，油脂含量为0%～5%的面条硬度适中，有嚼劲，面条光滑爽口；而油脂含量为15%的面条，虽然具有一定的弹性，咀嚼性较差；其次，油脂含量为0%～5%的面条在形态方面差异并不明显。综上，油脂含量为0%～5%的油莎豆面条评分较高。

3 结论

将不同油脂含量的油莎豆粉制成面条，并对油莎豆面条质构特性和蒸煮特性等指标进行测定分析。研究发现油脂含量对油莎豆面条的品质特性产生显著影响，较少的油脂含量，使油莎豆面条的品质更好。随着油脂含量的减少，面条的蒸煮损失率呈现下降趋势，而吸水率呈现上升的趋势，在油脂含量为0%时出现最高值，面条有较好的吸水能力。从质构品质来看，随着油脂含量的减少面条的硬度、弹性、黏聚性均呈现整体上升趋势，且感官品质评价较好。油脂含量减少可促使蛋白质和淀粉充分结合，形成致密淀粉凝胶网络结构。结合蒸煮特性和感官评价，综合考虑各项指标，油脂含量为0%～5%，面条品质较好。