燕麥添加量對(duì)馬鈴薯復(fù)合面條品質(zhì)特性的影響

屈展平 任廣躍，2 李葉貝 段 續(xù)，2 張樂道，2 陳 曦，2

(1. 河南科技大學(xué)食品與生物工程學(xué)院，河南 洛陽 471000；2. 食品加工與安全國家實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范中心，河南 洛陽 471000)

馬鈴薯是茄科茄屬一年生草本植物，又名土豆、洋芋等。馬鈴薯中富含的必需氨基酸可以彌補(bǔ)谷物中某些氨基酸的缺失，而且其中含有大量的膳食纖維，同時(shí)，馬鈴薯也是各種維生素和礦物質(zhì)的廣泛來源，它不僅含有豐富的營養(yǎng)價(jià)值，還具有一定的醫(yī)療保健作用[1]。自2015年起，中國已啟動(dòng)馬鈴薯主糧化戰(zhàn)略，馬鈴薯主糧化是指對(duì)鮮馬鈴薯進(jìn)行加工，使之成為人們生活中經(jīng)常消費(fèi)的主食產(chǎn)品，使馬鈴薯逐漸由副食轉(zhuǎn)變?yōu)橹魇?，由原料產(chǎn)品轉(zhuǎn)變?yōu)榧庸ぎa(chǎn)品，由溫飽產(chǎn)品轉(zhuǎn)變?yōu)闋I養(yǎng)產(chǎn)品[2-3]。

燕麥?zhǔn)且环N營養(yǎng)價(jià)值很高的谷物，種植面積居世界第4位。燕麥具有高蛋白、高脂肪的特點(diǎn)，其脂肪主要由不飽和脂肪酸和亞油酸組成，燕麥中還含有較豐富的B族維生素和鈣、磷、鐵等礦物質(zhì)以及可溶性膳食纖維等降低膽固醇的物質(zhì)[4]。

針對(duì)不同類型的復(fù)合面條均已有較多研究，Ma 等[5]研究了蕎麥復(fù)合面條，結(jié)果表明蕎麥面條的感官、多酚含量及抗氧化特性均高于普通面條；李葉貝等[6]發(fā)現(xiàn)馬鈴薯粒度與小麥粉接近時(shí)面條品質(zhì)較好；Choy等[7]研究了馬鈴薯復(fù)合面條，發(fā)現(xiàn)乙?；R鈴薯淀粉能夠提高小麥粉的性能；李升等[8]研究了紫薯復(fù)合掛面，發(fā)現(xiàn)谷朊粉、魔芋膠能夠有效提高掛面的品質(zhì)。目前對(duì)面條品質(zhì)的研究主要集中在蒸煮特性及質(zhì)構(gòu)特性等方面，Zhang等[9]研究了添加甘薯粉(SPF)對(duì)小麥粉面條的影響，發(fā)現(xiàn)SPF的添加降低了煮熟面條的彈性、凝聚性和回彈性，但對(duì)硬度和黏附性有不同的影響；張東仙等[10]研究了燕麥麩皮對(duì)掛面品質(zhì)的影響，燕麥麩皮的添加增大了掛面的蒸煮損失、吸水率和混湯吸光值，同時(shí)也顯著增大了掛面的硬度和咀嚼性，而掛面的黏性和彈性呈下降趨勢(shì)；田志芳等[11]研究了活性小麥面筋對(duì)燕麥全粉面條品質(zhì)的影響，添加活性小麥面筋可以有效地降低燕麥面條的蒸煮損失，增加面條的拉伸強(qiáng)度和緊實(shí)度，降低其黏附性和表面脆性；王樂等[12]研究了馬鈴薯面條制作工藝及品質(zhì)，發(fā)現(xiàn)與全小麥面條相比，馬鈴薯面條雖然蒸煮時(shí)間較短，但面條的咀嚼性、黏彈性、光滑性及外觀品質(zhì)均有所降低。然而，復(fù)合面條微觀結(jié)構(gòu)表征和干燥特性的研究較少，且以馬鈴薯和燕麥為原料制備復(fù)合面條鮮有報(bào)道。在馬鈴薯復(fù)合面條中添加燕麥可以在一定程度上增加面條的營養(yǎng)價(jià)值和保健功能，但燕麥添加量過大會(huì)導(dǎo)致面條松散、成型困難，而燕麥添加量過小則會(huì)導(dǎo)致其營養(yǎng)性能提升不明顯。

本試驗(yàn)在研究馬鈴薯燕麥復(fù)合面條成型的基礎(chǔ)上，擬通過對(duì)復(fù)合面條的蒸煮特性、質(zhì)構(gòu)特性、微觀結(jié)構(gòu)、干燥特性以及感官特性的表征，確定復(fù)合面條的最佳配比，為實(shí)際生產(chǎn)提供一定的理論依據(jù)和技術(shù)支撐。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

1.1.1 材料與試劑

馬鈴薯、小麥粉、食鹽、谷朊粉、燕麥粉：市售；

檸檬酸：分析純，天津市德恩化學(xué)試劑有限公司；

抗壞血酸：分析純，江蘇強(qiáng)盛功能化學(xué)股份有限公司。

1.1.2 主要儀器設(shè)備

日立臺(tái)式電鏡：TM3030型，日本電子株式會(huì)社；

質(zhì)構(gòu)儀：TA.XT型，英國Stable Micro Systems公司；

熱泵干燥機(jī)：GHRH-20型，廣東省農(nóng)業(yè)機(jī)械研究所；

壓面條機(jī)：FKM-20型，永康市炫林工貿(mào)有限公司；

電磁爐：jyc-21es55c型，山東九陽小家電有限公司；

電子分析天平： FA1004型，上海上平儀器公司；

高速多功能粉碎機(jī)：HC.200型，浙江省永康市金穗機(jī)械制造廠。

1.2 方法

1.2.1 面條配方試驗(yàn)設(shè)計(jì) 通過預(yù)試驗(yàn)對(duì)復(fù)合面條的營養(yǎng)成分、蒸煮特性及質(zhì)構(gòu)特性進(jìn)行考察，結(jié)果顯示在燕麥添加量為10%～20%時(shí)表現(xiàn)出較好特性，故選取燕麥含量10%～20%設(shè)置不同因素水平進(jìn)行試驗(yàn)。

1.2.2 面條生產(chǎn)工藝流程

馬鈴薯粉、燕麥粉、小麥粉、純凈水、食鹽、谷朊粉→和面→熟化→壓延→切條→干燥

1.2.3 面條生產(chǎn)工藝要點(diǎn)

(1) 馬鈴薯熟粉的制備：選取外觀良好，無蟲眼，未發(fā)芽，未腐爛的馬鈴薯，將馬鈴薯洗凈并去皮切片，將馬鈴薯片直接轉(zhuǎn)移到護(hù)色液中浸泡10 min，護(hù)色液的濃度(質(zhì)量分?jǐn)?shù))為0.5%檸檬酸和0.05%抗壞血酸，護(hù)色好的馬鈴薯片蒸煮3 min 使之熟化，將熟化的馬鈴薯撈出瀝干置于50 ℃的熱泵干燥機(jī)中進(jìn)行干燥，待其干燥至含水率為5%，粉碎過100目篩備用。

(2) 和面：用電子天平稱取混合粉200 g，其中馬鈴薯粉100 g，燕麥粉含量分別占混合粉的10%，12%，14%，16%，18%，谷朊粉10 g，其他為小麥粉。將2 g食鹽溶解在130 mL 蒸餾水中，溶解完全后將鹽水加入混合粉中，攪拌成面絮，和面5 min，保持面絮干濕得當(dāng)，用手緊握時(shí)可以成團(tuán)，松開手后面絮自動(dòng)散落。

(3) 熟化：將和好的面團(tuán)放在容器中，容器口用保鮮膜密封，室溫放置20 min，使面筋蛋白充分吸水形成面筋網(wǎng)絡(luò)。

(4) 壓片：熟化結(jié)束后用壓面機(jī)進(jìn)行壓延，并根據(jù)面帶的情況逐漸調(diào)整壓轂的寬度，反復(fù)壓片，直到面帶表面光滑，色澤均勻，富有彈性為止。然后安裝壓面機(jī)的切刀進(jìn)行出面，所得鮮濕面條長20 cm，寬0.3 cm，厚0.1 cm，初始干基含水率為61.8%。

(5) 干燥：將上述鮮濕面條放入熱泵干燥機(jī)進(jìn)行干燥處理，使其含水率降至13%，備用。

1.3 指標(biāo)的測(cè)定

1.3.1 質(zhì)構(gòu)特性測(cè)定 質(zhì)構(gòu)特性分別在壓縮模式下進(jìn)行TPA(質(zhì)地剖面分析，texture profile analysis)試驗(yàn)和剪切模式下進(jìn)行剪切試驗(yàn)來測(cè)定，質(zhì)構(gòu)儀的探頭為：P/75和A/LKB-F，TPA測(cè)試參數(shù)：測(cè)前速率1.0 mm/s，測(cè)中速率0.8 mm/s，測(cè)后速率5.0 mm/s，壓縮程度70%，停留時(shí)間5 s，觸發(fā)力5 g。每組進(jìn)行6次試驗(yàn)取平均值，得到延展性、硬度、咀嚼性及黏性等數(shù)值。剪切試驗(yàn)測(cè)試參數(shù)：測(cè)前速率1.0 mm/s，測(cè)中速率0.8 mm/s，測(cè)后速率10.0 mm/s，應(yīng)變程度100%，觸發(fā)力5 g，每組進(jìn)行6次試驗(yàn)取平均值[13-14]。取面條30根，放入1 000 mL沸水中煮至最佳蒸煮時(shí)間，撈出后淋水1 min，立即用質(zhì)構(gòu)儀測(cè)定，每次試驗(yàn)將5根長10 cm 的面條平行放在平臺(tái)上進(jìn)行測(cè)定。

1.3.2 微觀結(jié)構(gòu)的測(cè)定 將不同燕麥含量的復(fù)合面條放入電鏡中觀察，放大倍數(shù)為1 000倍，觀察面條的微觀結(jié)構(gòu)及孔隙率。

1.3.3 干燥特性的測(cè)定

(1) 干基含水率的計(jì)算：

(1)

式中：

X——干基含水率，%；

Mt、M1——任意干燥t時(shí)刻物料的質(zhì)量和濕物料的初始質(zhì)量，g；

ω1——初始濕基含水率，%。

(2) 干燥曲線的繪制：設(shè)置30，40，50 ℃ 3個(gè)溫度段，對(duì)不同燕麥粉含量的鮮濕復(fù)合面條進(jìn)行分段熱泵干燥處理，使其含水率降至干基含水率為13%繪制相應(yīng)的干燥曲線。

(3) 有效水分?jǐn)U散系數(shù)的測(cè)定：假設(shè)面條模型為長方體，水分?jǐn)U散可沿著長、寬、高3個(gè)方向進(jìn)行擴(kuò)散，由Newmen公式可得：

(2)

式中：

MR——水分比；

Xt——任意干燥t時(shí)刻物料的干基含水率，%；

X0——初始時(shí)刻物料的干基含水率，%；

Xe——物料的臨界含水率，%。

面條干燥過程中每個(gè)方向上的擴(kuò)散均可看作一維軸向擴(kuò)散，根據(jù)Fick第二定律可以按式(5)計(jì)算MR。

(3)

式中：

MR——水分比；

D——有效水分?jǐn)U散系數(shù)，m2/s；

t——干燥時(shí)間，s。

在干燥過程中，水分散失，面條體積略有減少，并且水分?jǐn)U散具有各向異性，故參考曾令彬等[15-16]方法并進(jìn)行修改提出以下假設(shè)：① 面條的組織結(jié)構(gòu)較為均勻，視其各方向的水分?jǐn)U散系數(shù)相等，即Dx=Dy=Dz=D；② 在干燥過程中視面條體積不變，即L一定；③ 因面條的長度遠(yuǎn)大于面條的寬度和高度，故視為主要從寬和高兩個(gè)方向擴(kuò)散。當(dāng)n=0時(shí)，聯(lián)立式(2)、(3)得：

(4)

式中：

D——有效水分?jǐn)U散系數(shù)，m2/s；

Ly、Lz——分別為面條寬度和高度的1/2，m；

t——干燥時(shí)間，s。

將式(4)兩端取自然對(duì)數(shù)得：

(5)

由式(5)可知，lnMR和時(shí)間t呈線性關(guān)系，由Origin進(jìn)行線性擬合，根據(jù)其系數(shù)求出水分?jǐn)U散系數(shù)D。

1.3.4 感官特性的測(cè)定 本研究采用模糊數(shù)學(xué)法進(jìn)行感官評(píng)價(jià)與分析，可以比較全面地反映每個(gè)評(píng)委的意見，歸一化后的綜合評(píng)判結(jié)果集能全面客觀地反映產(chǎn)品感官評(píng)價(jià)結(jié)果[17-18]。將樣品隨機(jī)呈現(xiàn)給10名有感官評(píng)價(jià)知識(shí)背景的評(píng)委，對(duì)面條的色澤、外觀、口感、食味4個(gè)因素進(jìn)行感官評(píng)定，并分設(shè)4個(gè)等級(jí)見表1。

2 結(jié)果與分析

2.1 燕麥粉添加量對(duì)復(fù)合面條質(zhì)構(gòu)特性的影響

2.1.1 復(fù)合面條質(zhì)構(gòu)特性 通過質(zhì)構(gòu)儀進(jìn)行TPA測(cè)試及剪切測(cè)試，得到的質(zhì)構(gòu)指標(biāo)包括硬度、膠黏性、彈性、凝聚力、膠著性、咀嚼性、回彈性、伸展性、剪切硬度、剪切咀嚼性、剪切膠粘性11個(gè)指標(biāo)。質(zhì)構(gòu)測(cè)定結(jié)果見表2、3。

表1 馬鈴薯燕復(fù)合面條感官評(píng)定指標(biāo)Table 1 Sensory evaluation index of potato and oat compound noodles

表2 復(fù)合面條TPA特性測(cè)定結(jié)果Table 2 Determination results of composite noodle TPA characteristics

表3 復(fù)合面條剪切特性測(cè)定結(jié)果Table 3 Determination results of composite noodle shear characteristics

2.1.2 質(zhì)構(gòu)特性的主成分分析 由于質(zhì)構(gòu)特性評(píng)價(jià)指標(biāo)較多且存在一定的關(guān)聯(lián)性，難以對(duì)面條品質(zhì)進(jìn)行準(zhǔn)確分析，所以采用主成分分析法，減少指標(biāo)得到綜合評(píng)分[19]。使用SPSS 20.0對(duì)面條的質(zhì)構(gòu)特征指標(biāo)進(jìn)行降維分析，得到相關(guān)成分的特征值及貢獻(xiàn)率見表4。

表4 相關(guān)成分的特征值及貢獻(xiàn)率Table 4 The eigenvalues and contribution rates of related components

由表4可知，Z1、Z2、Z33個(gè)主成分的貢獻(xiàn)率分別為56.330%，24.783%，13.973%， 3個(gè)主成分的累積貢獻(xiàn)率為95.087%，且前3個(gè)特征值超過1，可見Z1、Z2、Z33個(gè)主成分包含了大多數(shù)信息，能代表面條質(zhì)構(gòu)特性的整體信息，選擇這3個(gè)主成分進(jìn)行分析。

主成分特征向量表可以反映出各指標(biāo)對(duì)主成分貢獻(xiàn)率的大小，由表5可知，第1主成分主要以膠著性(X5)、咀嚼性(X6)、剪切硬度(X9)的影響為主，第2主成分以膠黏性(X2)、彈性(X3)、回彈性(X7)、剪切膠黏性(X11)的影響為主，第3主成分以硬度(X1)、凝聚力(X4)、剪切咀嚼性(X10)的影響為主。根據(jù)其主成分貢獻(xiàn)率可構(gòu)建3個(gè)主成分與面條各質(zhì)構(gòu)指標(biāo)間的線性關(guān)系。

Z1=0.766X1-0.631X2+0.747X3+0.640X4+0.861X5+0.925X6+0.678X7+0.809X8+0.911X9+0.838X10+0.014X11。

(6)

Z2=0.2542X1+0.635X2-0.662X3+0.115X4+0.279X5+0.030X6-0.627X7+0.552X8+0.370X9+0.017X10-0.945X11。

(7)

Z3=-0.591X1+0.366X2+0.059X3-0.639X4+0.422X5+0.373X6+0.046X7-0.076X8-0.165X9-0.463X10+0.274X11。

(8)

以不同特征值的方差貢獻(xiàn)率βi(i=1,2,3，……，k)為系數(shù)，利用綜合評(píng)價(jià)函數(shù)Z=β1Z1+β2Z2+β3Z3+……+βkZk建立模型[20]。根據(jù)不同特征值的方差貢獻(xiàn)率得出復(fù)合面條質(zhì)構(gòu)特性的評(píng)價(jià)模型為：Z=0.563 3Z1+0.247 8Z2+0.139 7Z3，將主成分得分消除量綱代入模型，得到不同配比復(fù)合面條質(zhì)構(gòu)特性綜合評(píng)價(jià)結(jié)果見表6。

表5 主成分特征向量表Table 5 Principal component eigenvectors table

表6 復(fù)合面條綜合評(píng)價(jià)表Table 6 Comprehensive evaluation of composite noodles

通過對(duì)復(fù)合面條不同質(zhì)構(gòu)特征的主成分分析，分別得到3個(gè)主成分為面條的咀嚼性因子、黏彈性因子、硬度因子，通過構(gòu)建綜合評(píng)價(jià)模型，得到其綜合評(píng)分?？梢婋S著燕麥粉添加量的增大，其咀嚼性、黏彈性和硬度基本呈先下降再上升的趨勢(shì)，因?yàn)檠帑溨械墓鹊鞍追肿游箴椥暂^差，同時(shí)結(jié)構(gòu)松散，硬度變小，咀嚼性變差。當(dāng)燕麥含量變大時(shí)面條淀粉容易溶出，黏彈性增大，同時(shí)，膳食纖維的增加會(huì)使其咀嚼性有所增強(qiáng)，與Niu等[21-22]分析結(jié)果相似。由綜合評(píng)分可知，當(dāng)燕麥含量為10%時(shí)表現(xiàn)出較好的質(zhì)構(gòu)特性。

2.2 燕麥粉添加量對(duì)復(fù)合面條結(jié)構(gòu)特性的影響

將不同配比的馬鈴薯燕麥復(fù)合進(jìn)行掃描電子顯微鏡測(cè)定，測(cè)定結(jié)果見圖1。由圖1(a)可見，燕麥含量10%時(shí)面條結(jié)構(gòu)較為致密但仍有小的孔隙，面筋網(wǎng)絡(luò)形成較為緊實(shí)，淀粉顆粒較大且散落較為均勻，在此條件下面條結(jié)構(gòu)均勻，孔隙率較小。圖1(b)為燕麥含量為12%時(shí)，淀粉顆粒被面筋網(wǎng)絡(luò)包裹的較為充分，但有較多大小不一的孔隙，可見燕麥粉遇水易形成小顆粒而無法混勻，使面條出現(xiàn)不平整的小塊。由圖1(c)可見，燕麥含量為14%時(shí)面條結(jié)構(gòu)較均勻，淀粉顆粒被均勻地包裹，散落的大分子淀粉較少，孔隙率較小且孔隙直徑較小，內(nèi)部密度較大。從圖1(d)中可見， 燕麥含量為16%時(shí)面條內(nèi)部結(jié)構(gòu)松散，大顆粒淀粉集中，沒有與面筋網(wǎng)絡(luò)充分融合，且有較大孔隙，在此條件下面條內(nèi)部密度較小容易產(chǎn)生酥面。圖1(e)為燕麥含量為18%時(shí)，面條內(nèi)部結(jié)構(gòu)較松散且有縫隙，但相比于圖1(d)稍好，有個(gè)別散落的較大的淀粉顆粒，小麥粉含量較少，面筋網(wǎng)絡(luò)形成較差，此條件下的面條在蒸煮過程中容易出現(xiàn)斷條，與劉穎等[23-24]的研究結(jié)果相似。通過對(duì)掃描電鏡圖的分析可知，當(dāng)燕麥含量為10%和14%時(shí)孔隙率較小，結(jié)構(gòu)均勻，當(dāng)燕麥含量為16%和18%時(shí)，面條孔隙率較大，結(jié)構(gòu)松散，品質(zhì)較差。

圖1 不同燕麥含量復(fù)合面條的掃描電鏡圖Figure 1 SEM of composite noodles with different oats content

2.3 燕麥粉添加量對(duì)復(fù)合面條干燥特性的影響

2.3.1 不同燕麥含量復(fù)合面條的干燥曲線 將不同燕麥含量的復(fù)合面條進(jìn)行熱泵干燥，為了縮短干燥時(shí)間，降低能量消耗，采用分段干燥法。將燕麥含量分別為10%，12%，14%，16%，18%的復(fù)合面條在同一干燥條件下進(jìn)行熱泵干燥。所得干燥曲線見圖2。

圖2 不同燕麥含量復(fù)合面條的干燥曲線Figure 2 Drying curve of composite noodles with different oat content

由圖2可知，在干燥時(shí)間為100 min時(shí)，不同燕麥含量的復(fù)合面條干基含水率分別為：13.27%，13.59%，14.56%，15.21%，13.59%，燕麥含量為10%時(shí)干燥較快，而燕麥含量為16%時(shí)干燥較慢，這是因?yàn)檠帑満康蜁r(shí)面筋網(wǎng)絡(luò)形成較充分，淀粉顆粒排布有序，有利于水分的擴(kuò)散。干燥初期，不同含量的面條干燥速率基本一致，主要是表面水分蒸發(fā)階段，在干燥初期采用低溫干燥，干燥溫度為30 ℃，因?yàn)闇囟冗^高會(huì)導(dǎo)致表面水分蒸發(fā)過快與內(nèi)部形成較大水分差，造成表面過硬或形成酥面，同時(shí)阻礙內(nèi)部水分?jǐn)U散，低溫干燥可以使面條表面水分蒸發(fā)的同時(shí)保持面條的品質(zhì)及外觀。當(dāng)含水率降到35%左右時(shí)進(jìn)入第二干燥階段，干燥溫度為40 ℃，在此階段，燕麥含量越少的復(fù)合面條干燥速率大，因?yàn)槠鋬?nèi)部面筋網(wǎng)絡(luò)較完整地包裹淀粉顆粒，有序的排布使內(nèi)部水分?jǐn)U散較快，在此干燥階段水分?jǐn)U散溫度的升高使傳熱推動(dòng)力即溫度差增大，導(dǎo)致熱流密度增加，熱空氣與樣品的熱交換比較劇烈，同時(shí)溫度的升高會(huì)導(dǎo)致空氣的相對(duì)濕度降低，傳質(zhì)推動(dòng)力即濕度差就會(huì)增大，樣品中的自由水與熱空氣具有較大的水分梯度，伴隨著表面水分快速蒸發(fā)的同時(shí)樣品內(nèi)部的水分也會(huì)向表面遷移，所以含水率下降較快，與劉云宏等[25-27]的研究結(jié)果一致。在干燥后期，不同樣品的含水率逐漸減少，隨著自由水的減少，水分梯度也越來越小，但是樣品中的結(jié)合水主要依靠氫鍵與蛋白質(zhì)的極性基團(tuán)相結(jié)合而形成，所以結(jié)合水很難從細(xì)胞中滲出，故后期干燥將溫度升高到50 ℃可以縮短干燥時(shí)間，降低干燥能耗。

2.3.2 不同燕麥含量復(fù)合面條的有效水分?jǐn)U散系數(shù) 不同燕麥含量復(fù)合面條干燥過程中的有效水分?jǐn)U散系數(shù)見圖3，當(dāng)燕麥含量為10%，12%，14%，16%，18%時(shí)，有效水分?jǐn)U散系數(shù)分別為5.52×10-10，4.63×10-10，3.73×10-10，3.46×10-10，4.54×10-10m2/s，有效水分?jǐn)U散系數(shù)在3.46×10-10～5.52×10-10m2/s時(shí)，均在食品干燥有效水分?jǐn)U散系數(shù)10-10～10-8的范圍內(nèi)，符合食品干燥規(guī)律。隨著燕麥含量的增加，有效水分?jǐn)U散系數(shù)先減小后增大，當(dāng)燕麥含量增加，其谷蛋白吸水增多，同時(shí)面筋網(wǎng)絡(luò)形成不夠完整，使內(nèi)部淀粉顆粒排列無序，影響水分子的擴(kuò)散，使干燥變緩。當(dāng)燕麥含量過大，面筋網(wǎng)絡(luò)難以形成，面條結(jié)構(gòu)松散，孔隙較多，干燥變快[28]。

圖3 不同燕麥含量復(fù)合面條的有效水分?jǐn)U散系數(shù)

Figure 3 The effective water diffusion coefficient of composite noodles with different oat content

2.4 燕麥粉添加量對(duì)復(fù)合面條感官品質(zhì)的影響

2.4.1 模糊數(shù)學(xué)模型的構(gòu)建 以色澤、外觀、口感、食味為因素集，U={色澤u1，外觀u2，口感u3，食味u4}；以好、較好、一般、差為評(píng)語集，V={好，較好，一般，差}；權(quán)重集為{0.1，0.2，0.4，0.3}；模糊關(guān)系綜合評(píng)判集Y=X×R(X為權(quán)重集，R為模糊矩陣)。采用M(∧，∨)算子進(jìn)行模糊運(yùn)算。

2.4.2 感官評(píng)定結(jié)果 感官評(píng)定結(jié)果見表7，對(duì)感官評(píng)定結(jié)果輸出模糊集進(jìn)行歸一化處理[29]。當(dāng)燕麥含量為10%時(shí)，感官評(píng)價(jià)輸出的模糊集為Y1={0.4，0.3，0.2，0.2}，對(duì)Y1進(jìn)行歸一化處理得Y1′={0.36，0.28，0.18，0.18}；同理，當(dāng)燕麥含量為12%，14%，16%，18%時(shí)，輸出的歸一化模糊集分別為Y2′={0.28，0.36，0.18，0.18}，Y3′={0.27，0.27，0.36，0.1}，Y4′={0.25，0.17，0.33，0.25}，Y5′={0.17，0.33，0.25，0.25}，不同燕麥含量條件下對(duì)應(yīng)模糊矩陣中的峰值分別為0.36，0.36，0.36，0.33，0.33，各峰值分別對(duì)應(yīng)相應(yīng)歸一化模糊集中的第1、第2、第3、第3、第2個(gè)數(shù)值，對(duì)應(yīng)的評(píng)語順序?yàn)椤昂谩薄拜^好”“一般”“一般”“較好”且燕麥含量為12%時(shí)的峰值大于含量為18%時(shí)，故在12%時(shí)更好，同理，在一般條件下含量為14%時(shí)更好。經(jīng)過模糊數(shù)學(xué)評(píng)定可知，不同含量的感官評(píng)價(jià)結(jié)果為10%>12%>14%>18%>16%，由此可見，當(dāng)燕麥添加量為10%時(shí)感官品質(zhì)最好，添加量為16%時(shí)感官品質(zhì)最差。

表7 不同燕麥添加量復(fù)合面條感官評(píng)定表Table 7 Sensory evaluation of composite noodles with different oat contents

燕麥添加量為10%時(shí)感官品質(zhì)最好，因?yàn)槠渚捉佬?、彈性、硬?個(gè)質(zhì)構(gòu)主成分指標(biāo)均表現(xiàn)最好，有較強(qiáng)的適口性，易于大部分人接受。隨著燕麥添加量的增加，其咀嚼性、彈性均呈現(xiàn)整體下降趨勢(shì)，面條表現(xiàn)為不夠勁道、沒有嚼勁，感官評(píng)分依次降低。當(dāng)燕麥添加量為16%時(shí)，其硬度指標(biāo)明顯較小，表現(xiàn)為面條軟爛、斷條嚴(yán)重，故其感官評(píng)分最低。

3 結(jié)論

通過考查不同比例燕麥粉添加量對(duì)馬鈴薯復(fù)合面條品質(zhì)的影響，發(fā)現(xiàn)伴隨燕麥含量升高，復(fù)合面條膳食纖維溶脹及淀粉溶出導(dǎo)致其質(zhì)構(gòu)特性綜合評(píng)分先降低后升高，表現(xiàn)在咀嚼性因子、黏彈性因子和硬度因子先減小后增大。通過掃描電鏡分析其結(jié)構(gòu)和孔隙率，當(dāng)燕麥含量較低時(shí)面條結(jié)構(gòu)致密，孔隙率較小，當(dāng)燕麥粉含量過大會(huì)導(dǎo)致面條結(jié)構(gòu)松散，孔隙較大，品質(zhì)較差。

通過對(duì)燕麥不同含量復(fù)合面條進(jìn)行同一條件的熱泵分段干燥，結(jié)果顯示隨著燕麥含量的增加，其有效水分?jǐn)U散系數(shù)先減后增，由于面筋網(wǎng)絡(luò)形成不充分且與淀粉顆粒排布不均勻，影響水分的擴(kuò)散，但燕麥含量過大會(huì)使面條結(jié)構(gòu)松散，孔隙較大會(huì)加快水分?jǐn)U散，當(dāng)燕麥含量為10%時(shí)復(fù)合面條的有效水分?jǐn)U散系數(shù)最大，干燥時(shí)間縮短，干燥速率更高，更適宜實(shí)際生產(chǎn)；通過模糊數(shù)學(xué)法進(jìn)行感官評(píng)定，得到燕麥含量為10%時(shí)所得評(píng)分最高，感官接受度更高。

本研究基于復(fù)合面條的質(zhì)構(gòu)特性、干燥特性、感官特性等品質(zhì)，對(duì)各組分復(fù)合過程中淀粉、蛋白質(zhì)等微觀層面的變化機(jī)理并未深入探究，為更好地研究燕麥添加量對(duì)復(fù)合面條的影響，仍需進(jìn)一步探究復(fù)合面條分子層面的復(fù)合機(jī)理并分析其與品質(zhì)特性的相關(guān)性。