燕麦粉添加量和干燥条件对燕麦挂面品质的影响

贺刘成，刘振蓉，赵武奇，胡新中

（陕西师范大学食品工程与营养科学学院 西安 710119）

挂面是我国的传统主食之一，因食用方便、货架期长、耐储藏等优点而受到消费者喜爱[1]。据中国食品科学技术学会数据统计，2019 年我国挂面年产量达839.2 万t，2020 年的总产量为887.5 万t，呈逐年增大趋势。随着消费者营养健康意识的提高，对杂粮挂面的需求也日益增加[2]。燕麦具有蛋白质、膳食纤维、β-葡聚糖、维生素B、钙、铁等营养物质，热量和升糖指数较低，有降脂、降糖，提高免疫力的作用[3]。采用燕麦粉和小麦粉制备的燕麦挂面也越来越受到市场的追捧。然而，目前市面上的燕麦挂面出现了干挂面易折断、煮熟后硬度不高、爽滑不畅、蒸煮损失率高等问题[4]，这是由于燕麦不含面筋蛋白，无法形成面筋网络结构，因此导致燕麦挂面质量不佳，影响其加工性能。Reungmaneepaitoon 等[5]研究表明，在小麦粉中添加燕麦粉能够提高挂面的营养价值，同时会影响挂面的物理、化学、质构和感官特性等。

干燥是燕麦挂面生产的关键环节，是影响其质量最直接、最重要的因素。武亮等[6]研究表明在温度40℃、相对湿度75%的条件下，对挂面进行烘干，可以更高效地利用热能。惠滢等[7]研究发现，挂面的色泽、抗弯强度在高温、高湿的条件下干燥有显著提升。魏益民等[8]探究了温度、相对湿度对挂面干燥速率的影响，发现相较于温度，相对湿度对挂面干燥速率的影响更大。郭颖等[9]研究表明挂面在60～70 ℃的条件下干燥时，质量较好。王春等[10]研究了恒温、恒湿干燥对挂面产品质量的影响，得到挂面干燥的适宜温度为70 ℃。张仲欣等[11]对绿麦挂面的干燥进行正交试验，得到最佳工艺参数为风速2 m/s，温度40 ℃，时间240 min。以上研究表明，挂面干燥工艺及参数控制与产品质量、生产效率及能源消耗等密切相关。目前针对燕麦挂面干燥的研究鲜有报道。本文研究干燥介质的温度、相对湿度及燕麦添加量对燕麦挂面干燥品质的影响，为改进燕麦挂面干燥工艺、提高其品质提供理论参考。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

小麦粉（含蛋白质14.53%，脂肪1.80%，灰分0.70%），河北金沙河面业有限公司；燕麦粉（含蛋白质15.11%，脂肪9.31%，灰分0.63%），武川县禾川绿色食品责任有限公司；食盐，中盐西安盐业公司；水，华润怡宝饮料有限公司。所用化学试剂均为市售分析纯级。

1.2 仪器与设备

EM336 和面机，凯伍德有限公司；JMTD 168/140 压面机，北京东孚久恒仪器技术有限公司；BPS-250CL 恒温恒湿箱，上海一恒科学仪器有限公司；NS810 色差仪，深圳市三恩驰科技有限公司；TA.XT plus 质构仪，英国Stable Micro Systems公司。

1.3 试验方法

1.3.1 挂面制作 称取小麦面粉和燕麦粉共300 g，食盐6 g，倒入面粉搅拌机中，加入160 mL 饮用水，用面粉搅拌机和面5 min，醒发30 min。压延工序：1.5 mm 轴间距对折压延3 次，1.2 mm 轴间距对折压延2 次，1.0 mm 压延1 次，制成厚度1 mm、宽度2 mm 的鲜面条。

1.3.2 挂面干燥试验设计 挂面干燥条件分别设置为温度40，50，60 ℃3 个水平，相对湿度55%，65%，75% 3 个水平，燕麦粉添加量为10%，20%，30%，试验方案如表1 所示。将燕麦挂面放入稳定运行的干燥室内，在干燥过程中，实时记录燕麦挂面的质量变化，间隔为5 min，至挂面含水率降至14.5%以下，停止试验。

表1 挂面干燥试验设计Table 1 The experiment design of noodle drying

1.3.3 指标测定

1）色泽的测定 使用NS810 色差仪直接测定L*值、a*值和b*值。

2）干挂面抗弯曲特性的测定 参照王杰[12]的方法测定，选用TA.XT plus 质构仪，采用A/SFR 型号探头，测定速度1.00 mm/s。

3）质构特性的测定 参照武亮[13]的方法，每个样品做5 次平行试验。

4）最佳煮制时间的测定 参照LS/T 3212-2014《挂面》方法测定。

5）烹调吸水率、蒸煮损失率的测定 参照LS/T 3212-2014《挂面》方法测定，计算公式：

式中：X——吸水率，%；M0——干挂面样品质量，g；M1——熟面条质量，g；W——挂面的含水率，%；P——蒸煮损失，%；M——100 mL 面汤中的干物质质量，g。

6）酸度的测定 参照GB 5009.239-2016《食品酸度的测定》测定。

7）脂肪酸值的测定 参照GB/T 15684-2015《谷物碾磨制品 脂肪酸值的测定》测定。

1.3.4 微观结构分析 利用扫描电子显微镜（SEM）观察燕麦挂面的微观结构。将挂面折叠后断裂，将断裂面朝上固定在样品试验台上。喷金后，选用放大倍数2 400 倍进行观察。

1.3.5 感官评定方法 称量50 g 挂面样品，置于沸水中，于最佳蒸煮时间时捞出，用凉水冲凉，盛入碗中。随机筛选12 名（男女比例1∶1）无色盲和色弱、无味觉和嗅觉减退或丧失症状、无特殊爱好，遵守评价标准的评品员。燕麦挂面的感官评定标准见表2。

表2 感官评定标准Table 2 Sensory assessment criteria

1.4 数据分析

用Excel 进行数据处理，Origin 8.5 绘图，SPSS 22.0 统计分析，显著性水平取0.05。

2 结果与分析

2.1 燕麦粉添加量和干燥条件对燕麦挂面品质的影响

图1 显示不同的燕麦粉添加量和干燥条件对燕麦挂面色泽的影响。由图1a 可知，不同燕麦粉添加量对挂面的L*值和a*值影响显著（P<0.05），当燕麦粉添加量增大时，燕麦挂面的L*值减小，a*值增大。这与Reungmaneepaitoon 等[5]的研究结果一致，由于燕麦粉的颜色较深，因此燕麦粉添加量增加通常使挂面具有较高的a*值和较低的L*值。由图1b 和1c 可知，不同温度和相对湿度对挂面的b*值影响显著（P ＜0.05）。随着温度和相对湿度的升高，挂面的b*值增大，这可能是因为高温和高湿条件会增强挂面中酶的作用，引起部分蛋白质变性，使挂面色泽发生改变。

图1 不同处理对挂面色泽的影响Fig. 1 Effect of different treatments on the color of noodles

图2 为不同的燕麦粉添加量和干燥条件对燕麦挂面抗弯曲特性的影响。由图2a 可知，不同燕麦粉添加量对挂面的抗弯曲强度和折断距离影响显著（P ＜0.05），随着燕麦粉添加量的增加，挂面中面筋网络结构减少，承受外力的能力减小，导致挂面的抗弯曲强度和折断距离减小。由图2b 和图2c 可知，随着温度的升高和相对湿度的下降，挂面的折断距离显著减小（P ＜0.05）。相对湿度为55%时，挂面的抗弯曲强度最小，这是因为在高温低湿条件下，挂面表面水分的散失加快，内外水分梯度相差较大[14]，表面易结膜并形成裂纹，从而降低了挂面的抗弯曲性能。

图2 不同处理对挂面抗弯曲特性的影响Fig. 2 Effect of different treatments on bending resistance of noodles

图3 显示不同的燕麦粉添加量和干燥条件对燕麦挂面蒸煮制特性的影响。由图3a 可知，不同燕麦粉添加量对挂面的烹调损失与烹调吸水率影响显著（P<0.05），这是因为燕麦粉不含面筋蛋白，添加更多的燕麦粉导致燕麦挂面的面筋网络结构致密性变差，在挂面煮制过程中不能很好地包裹淀粉颗粒，使蒸煮损失增大，烹调吸水率增大[15]。由图3b 和图3c 可知，随着温度的升高和相对湿度的下降，挂面的烹调损失显著增大（P <0.05）。这是因为温度和相对湿度对挂面的内部结构影响较大，会使挂面表面产生裂纹、内部孔隙率增大，导致煮制过程中其内部的淀粉和蛋白质极易溶出，增大了蒸煮损失[18]。

图3 不同处理对挂面煮制特性的影响Fig. 3 Effect of different treatments on the cooking characteristics of noodles

图4 为不同的燕麦粉添加量和干燥条件对燕麦挂面质构特性的影响。由图4a 和4d 可知，随着燕麦粉添加量的增加，挂面的延展性、硬度和咀嚼性减小，黏着性增大，面条表现为没有嚼劲、劲道不足、弹性小、黏性大，这是因为燕麦中不含面筋蛋白，燕麦粉添加量增加会削弱挂面的面筋网络，使其质构品质变差。由图4b 和4e 可知，随着温度的升高，挂面的硬度增大，咀嚼度减小，延展性与黏着性无显著变化；由图4c 和4f 可知，随着相对湿度的降低，挂面的硬度增大，咀嚼度、延展性减小，这是因为在高温或低湿条件下干燥，挂面干燥速率加快，水分迁移速率不平衡，造成表面结膜，挂面内部水蒸汽冲破结膜，使表面出现细小裂纹，在挂面煮制过程中，这些裂纹会形成一个通道，加速水分进出，破坏挂面内部组织，导致质构品质降低[17]。

图4 不同处理对挂面质构特性的影响Fig. 4 Effect of different treatments on the texture characteristics of noodles

图5 显示不同的燕麦粉添加量和干燥条件对燕麦挂面酸度和脂肪酸值的影响。当添加更多的燕麦粉时，燕麦挂面的酸度和脂肪酸值显著增大（P<0.05）。这是因为燕麦中含有大量的油脂，且脂肪酶的活性较强，在燕麦挂面干燥过程中，脂肪极易发生水解、氧化，导致酸度和脂肪酸值增大[17]。由图5b 和图5c 可知，随着相对湿度的升高，燕麦挂面的酸度和脂肪酸值显著增大（P<0.05），温度为50 ℃和60 ℃时，酸度和脂肪酸值显著高于40℃，这是因为在高温、高湿条件下脂肪更易水解、氧化，导致游离脂肪酸含量增加，从而使挂面的酸度和脂肪酸值增大。

图5 不同处理对挂面酸度和脂肪酸值的影响Fig. 5 Effect of different treatments on acidity and fatty acid value of noodles

图6 显示不同的燕麦粉添加量和干燥条件对燕麦挂面β-葡聚糖含量的影响。燕麦粉添加量对挂面的β-葡聚糖含量影响显著（P<0.05）。与小麦相比，燕麦中含有丰富的β-葡聚糖，随着燕麦粉添加量的增加，挂面中的β-葡聚糖含量显著升高。温度和相对湿度对β-葡聚糖含量的影响不大，变化不显著（P>0.05）。

图6 不同处理对挂面β-葡聚糖含量的影响Fig. 6 Effect of different treatments on β-glucan content of noodles

2.2 燕麦粉添加量和干燥条件对燕麦挂面微观结构的影响

干燥对挂面的内部结构和表面形态会产生一定影响，挂面微观结构的差异决定了其品质特征。不同的燕麦粉添加量和干燥条件对挂面微观结构的影响见图7。当燕麦粉添加量为0%时，挂面结构较为致密，逐渐增加燕麦粉后，挂面的内部结构变得松散，部分淀粉颗粒未与面筋网络充分融合。当燕麦粉添加量为30%时，明显观察到一些散落的淀粉颗粒，并有较大的孔隙，此条件下燕麦挂面内部密度较小，易产生酥条。在温度40 ℃和相对湿度75%条件下，燕麦挂面有着致密的表面结构，大部分淀粉颗粒都被紧紧包裹在蛋白网络结构中。随着温度的升高和相对湿度的降低，更多的淀粉颗粒暴露在蛋白质网络结构之外，导致挂面的孔隙增多。这些孔隙能够截留住水分，使挂面的烹调吸水率增大，同时使蛋白网络结构对淀粉的约束力减小，使淀粉更易析出，导致挂面的蒸煮损失增大。这一结果与升高温度和降低相对湿度导致挂面的蒸煮损失和烹调吸水率增大的结果一致。

图7 不同处理对挂面微观结构的影响Fig. 7 Effect of different treatments on microstructure of noodles

2.3 燕麦挂面感官评分结果

感官评价是消费者对产品最直观的判断。燕麦挂面的感官评分结果见表3。增加燕麦粉添加量后，燕麦挂面的感官评分呈下降趋势，当燕麦粉含量为30%时，感官评分显著降低，这是因为在更多的燕麦粉的参与下，挂面中的面筋形成逐渐困难，从而导致挂面缺少弹性、适口性和延展性等。当温度为40 ℃和相对湿度为75%时，挂面的感官评分较高，品质明显优于其它组。

表3 挂面感官评分结果Table 3 Sensory evaluation results of noodles

图8 显示不同燕麦粉添加量和干燥条件下制作的挂面的感官评定雷达图。不同燕麦粉添加量、不同温度和相对湿度对挂面的感官特性影响有所不同。在色泽方面，添加燕麦虽对挂面色泽有负面影响，但在可接受范围。当温度60 ℃和相对湿度55%时，挂面表面颜色较暗，得分最低。黏性和光滑性方面，燕麦粉添加量为30%时评分最低，这是因为挂面中燕麦粉增加会削弱其面筋网络，使其包裹淀粉颗粒的能力下降，导致挂面煮制过程中许多小分子被溶解并黏附在表面，增加了挂面的黏性，而使光滑性下降。适口性、韧性和食味方面，温度为60 ℃时评分最低，这可能是因为温度升高，导致挂面表面的蛋白质产生一定的热变性作用，恶化面筋品质，影响挂面煮后的适口性、韧性和食味等。

图8 不同处理对挂面的感官评定雷达图Fig. 8 Sensory evaluation radar chart of hanging noodles with different treatments

3 结论

不同的燕麦粉添加量和干燥条件对燕麦挂面品质都有一定的影响。温度对挂面的b*值、折断距离、酸度和脂肪酸值影响显著（P<0.05）；相对湿度对挂面的b*值、抗弯曲强度、折断距离、酸度和脂肪酸值影响显著（P<0.05）；燕麦粉添加量对挂面的L*值、a*值、抗弯曲强度、折断距离、酸度、脂肪酸值和β-葡聚糖含量影响显著（P<0.05）。在温度45 ℃、相对湿度75%条件下，挂面的感官评分较高，微观结构更加致密，是较为合理的燕麦挂面干燥工艺。