李一勃,紀(jì)執(zhí)立,2,沈汪洋,2,王展,2,李芳,2,金偉平,2,黃文晶,2,潘芹敏,賈喜午,2*
(1.武漢輕工大學(xué)食品科學(xué)與工程學(xué)院,湖北 武漢 430000;2.大宗糧油精深加工省部共建教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,湖北 武漢 430000)
燴面因筋道爽口、湯味鮮美、經(jīng)濟(jì)實(shí)惠等特點(diǎn),深受廣大消費(fèi)者喜愛[1]。燴面一般選用高筋粉,添加一定比例的水、鹽,進(jìn)行和面、醒發(fā),從而促使面團(tuán)具有良好的拉伸特性[2]。相比于面粉,小麥麩皮中膳食纖維、維生素、礦物質(zhì)、阿拉伯木聚糖等比較豐富,可促進(jìn)腸道蠕動(dòng),有效預(yù)防糖尿病、心腦血管病、癌癥等慢性疾病[3-4]。近年我國小麥麩皮年產(chǎn)量約有2 000萬噸,但綜合利用率不到20%[5]。
目前關(guān)于燴面的研究主要集中在工藝條件和輔料添加對(duì)燴面品質(zhì)影響方面,陳潔等[6]研究醒面時(shí)間對(duì)面團(tuán)水分分布狀態(tài)和麥谷蛋白大聚體含量的影響,發(fā)現(xiàn)燴面面團(tuán)的醒面時(shí)間為90 min時(shí),面團(tuán)中部分半結(jié)合水轉(zhuǎn)化為結(jié)合水和自由水,二硫鍵含量最高,麥谷蛋白大聚體含量達(dá)到最大值,延伸性顯著提高;汪磊等[7]以燴面的感官評(píng)分為指標(biāo),采用響應(yīng)面法優(yōu)化燴面加工工藝,確定燴面最佳工藝條件為加水量51%、和面時(shí)間10 min、加鹽量2.3%、醒面溫度31℃,醒面總時(shí)間93 min。陳潔等[8]通過研究食鹽添加量對(duì)燴面面團(tuán)水分狀態(tài)、面筋網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)、拉伸特性、麥谷蛋白大聚體等方面變化的影響,發(fā)現(xiàn)食鹽添加量低于3%時(shí)可獲得理想品質(zhì)的燴面面團(tuán)。為豐富燴面種類和提高燴面營養(yǎng),張劍等[9]研究發(fā)現(xiàn)小麥粉中添加30%的復(fù)合谷物粉(玉米、綠豆、燕麥、蕎麥),再配以5%谷朊粉可制作高營養(yǎng)燴面;焦婷婷等[10]發(fā)現(xiàn)添加15%馬鈴薯全粉的燴面,其硬度、咀嚼性無顯著性差異,彈性較好,但黏聚性和回復(fù)性均顯著下降,添加0.5%黃原膠可改善其質(zhì)構(gòu)特性。
隨著營養(yǎng)健康意識(shí)的提高,人們更加追求富含膳食纖維的主食食品。將麩皮回添至高筋粉中制作燴面,既能增加燴面中膳食纖維含量,又可提高麩皮的綜合利用率。麩皮對(duì)燴面品質(zhì)影響方面的研究尚少,為探究麩皮添加對(duì)燴面面坯品質(zhì)的影響,該研究將麩皮按一定比例添加到高筋粉中,采用“一和二壓三醒”工藝制作麩皮燴面;通過對(duì)麩皮燴面面團(tuán)特性及面坯質(zhì)構(gòu)、色澤、水分分布、微觀結(jié)構(gòu)等品質(zhì)綜合分析討論,揭示麩皮添加對(duì)燴面品質(zhì)的影響機(jī)理,為富含膳食纖維燴面的品質(zhì)改良、生產(chǎn)、推廣與應(yīng)用提供理論依據(jù)。
高筋麥芯小麥粉:益海嘉里食品有限公司;小麥麩皮:湖北三杰糧油食品集團(tuán)有限公司;精制碘鹽:湖北鹽業(yè)集團(tuán)有限公司。
YB-700B多功能粉碎機(jī):永康市速鋒工貿(mào)有限公司;MB23水分測(cè)定儀:奧豪斯儀器(常州)有限公司;Mixolab混合試驗(yàn)儀:特雷首邦(北京)貿(mào)易有限公司;SPI-11和面機(jī):法國VMI公司;FKR-240小型壓面機(jī):永康市富康電器有限公司;GVA-SMIWE全自動(dòng)冷凍冷藏發(fā)酵箱:上海峰焙貿(mào)易有限公司;TA-XT plus型物性測(cè)試儀:英國Stable Micro System公司;NMI20-040V-Ⅰ核磁共振成像分析儀:蘇州鈕邁分析儀器股份有限公司;Alpha 1-4 LSCbasic CHRIST冷凍干燥機(jī):北京博勱行儀器有限公司;CS-10型色差儀:杭州彩譜科技有限公司;MDF-86V838D醫(yī)用低溫保存箱:安徽中科都菱商用電器股份有限公司。
1.3.1 樣品處理
將小麥麩皮用粉碎機(jī)研磨成粉,過80目篩網(wǎng),篩上物重復(fù)粉碎3次。將小麥麩皮按總粉質(zhì)量分?jǐn)?shù)0%、2%、4%、6%、8%、10%、12%添加到高筋粉中,充分混勻,得到不同小麥麩皮含量的混合粉。
1.3.2 燴面面坯的制作工藝
1.3.2.1 工藝流程
原料→和面→分塊→醒面→壓面→醒面→壓面→醒面
1.3.2.2 操作要點(diǎn)
稱取300 g不同麩皮添加量的原料粉,倒入和面機(jī)中,然后再稱取2%食鹽,用51%的水充分溶解,打開和面1檔,邊攪拌邊加入鹽水,和面10 min。將和好的面團(tuán)整理成直徑為25 mm、高為20 mm的圓柱條,質(zhì)量約30 g。用保鮮膜包裹好放入30℃發(fā)酵箱進(jìn)行第1次醒發(fā);醒發(fā)后的面團(tuán)在輥間距為5 mm處壓延5次后進(jìn)行第2次醒發(fā);醒發(fā)后的燴面面坯繼續(xù)在輥間距為3 mm處壓延5次后進(jìn)行第3次醒發(fā),醒發(fā)后用保鮮膜包裹備用,每次醒發(fā)均為30℃醒發(fā)30 min。
1.3.3 混合粉面團(tuán)特性
參照GB/T 37511—2019《糧油檢驗(yàn)小麥粉面團(tuán)流變學(xué)特性測(cè)試混合試驗(yàn)儀法》,采用水分測(cè)定儀測(cè)定混合粉水分含量。按照“Chopin+”標(biāo)準(zhǔn)程序,預(yù)先設(shè)定和面速度 80 r/min、目標(biāo)扭矩(1.1±0.5)Nm、面團(tuán)質(zhì)量75 g,水分基數(shù)設(shè)定為濕基14%,輸入預(yù)估吸水率和水分含量,測(cè)試開始后,儀器會(huì)根據(jù)目標(biāo)扭矩C1自動(dòng)調(diào)整加入混合粉和水的量。
測(cè)試程序:初始溫度30℃,恒溫8 min,以4℃/min的速度升溫至90℃,恒溫保持7 min,再以4℃/min的速度降溫至50℃恒溫5 min,總測(cè)試時(shí)間45 min。
1.3.4 燴面面坯質(zhì)構(gòu)特性
1.3.4.1 全質(zhì)構(gòu)試驗(yàn)
將1.3.2制作的面坯制成2.5 cm×2.5 cm的正方形(質(zhì)量差不超過0.1 g),使用前對(duì)儀器進(jìn)行力和高度校準(zhǔn)。調(diào)整質(zhì)構(gòu)儀為質(zhì)構(gòu)剖面分析(texture profile analysis,TPA)模式,采用P/45鋁制圓柱形探頭,測(cè)前、中、后速度分別為 1.0、0.2、1.0 mm/s,壓縮程度 50%,兩次壓縮時(shí)間間隔5 s,觸發(fā)力5 g。每組樣品重復(fù)5次,去掉最大、最小值后取平均值。
1.3.4.2 拉伸試驗(yàn)
將按照1.3.2制作的面坯制成5.0 cm×1.5 cm的長方形(質(zhì)量差不超過0.1 g),使用前對(duì)儀器進(jìn)行力和高度校準(zhǔn)。調(diào)整質(zhì)構(gòu)儀為拉伸模式,采用A/SPR探頭,測(cè)前、中、后速度分別為1.0、1.0、10.0 mm/s,返回距離20.00 mm,拉伸距離160.00 mm,觸發(fā)力5 g,壓縮間隔1 s。每組樣品重復(fù)5次,去掉最大、最小值后取平均值。
1.3.5 燴面面坯色澤測(cè)定
不同麩皮添加量的燴面面坯各取3片,每片面坯測(cè)定部位為上、中、下,共9次平行。ΔE的計(jì)算公式如下。
式中:ΔE為色差值;L*值為亮度值,L*值越大表示面條色澤越亮;a*值為紅綠度值,a*值越大表示面條色澤越紅;b*值為黃藍(lán)度值,b*值越大表示面條色澤越黃。
1.3.6 燴面水分分布測(cè)定
參考劉銳等[11]方法并做適當(dāng)修改。制成直徑3.5 cm圓形面坯,質(zhì)量約為3.0 g(質(zhì)量差不超過0.1 g),用核磁專用膜完全包裹,迅速放入直徑40 mm的核磁專用管底部,然后置于永久磁場(chǎng)中心位置的射頻線圈中心,利用多層-回波(carr-purcell-meiboom-gill,CPMG)序列進(jìn)行掃描,測(cè)定樣品的自旋—自旋弛豫時(shí)間T2。
參數(shù)條件:主頻SF=20 MHz,偏移頻率O1=678 441.72 MHz,采樣頻率SW=200 kHz,采樣點(diǎn)數(shù)TD=59 996,采樣間隔時(shí)間TW=1 000 ms,回波個(gè)數(shù)EC=3 000,回波時(shí)間TE=0.100 ms,累加次數(shù)NS=8。檢測(cè)結(jié)束后保存數(shù)據(jù),然后進(jìn)入T2反演程序得出燴面的T2弛豫時(shí)間反演譜圖。
1.3.7 燴面面坯截面微觀結(jié)構(gòu)測(cè)定
將燴面面坯先在-80℃冰箱中冷凍24 h,再進(jìn)行真空冷凍干燥。干燥樣品用小刀切斷,立放于載物臺(tái)上,經(jīng)離子濺射噴金后置于掃描電鏡下觀察,截面放大倍數(shù)為500倍。
1.3.8 數(shù)據(jù)處理
試驗(yàn)數(shù)據(jù)以3次平行試驗(yàn)的平均值±標(biāo)準(zhǔn)差表示,使用Excel和IBM SPSS Statistics 26軟件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析,使用OriginPro 9.0對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行繪圖,同時(shí)采用Duncan檢驗(yàn)方法,在P<0.05的水平下進(jìn)行顯著性分析。
麩皮添加量對(duì)面團(tuán)特性影響見表1。
表1 麩皮添加量對(duì)面團(tuán)特性的影響Table 1 The influence of bran content on the characteristics of the dough
由表1可知,隨著麩皮添加量的增加,面團(tuán)的吸水率整體呈增加趨勢(shì)。表明麩皮面團(tuán)具有較高的吸水能力,這是因?yàn)辂熎ぶ猩攀忱w維含量較高,含有大量羥基等親水性基團(tuán),且麩皮中戊聚糖含量也較多,它與面粉中蛋白質(zhì)、淀粉等成分相比具有更好的吸水性;Lai等[12]認(rèn)為面團(tuán)吸水率的增加和膳食纖維與其他成分的相互作用有關(guān)。與未添加麩皮組相比,當(dāng)麩皮添加量為4%時(shí),吸水率開始發(fā)生顯著變化(P<0.05)。
隨著麩皮添加量的增加,面團(tuán)的形成時(shí)間和穩(wěn)定時(shí)間整體呈上升趨勢(shì)。面團(tuán)形成時(shí)間延長可能是因?yàn)辂熎づc高筋粉競爭水分,阻礙了面團(tuán)的吸水速度,且只有膳食纖維吸水飽和后才不會(huì)影響到面筋吸水,從而影響面筋網(wǎng)絡(luò)的形成。面團(tuán)穩(wěn)定時(shí)間表示面團(tuán)的耐揉性,穩(wěn)定時(shí)間越長,面團(tuán)耐揉性越強(qiáng),由表1可以看出,隨著麩皮添加量不斷增加,面團(tuán)穩(wěn)定時(shí)間呈增加趨勢(shì),面團(tuán)的耐揉性增強(qiáng)。與未添加麩皮組相比,麩皮添加量為4%時(shí),面團(tuán)形成時(shí)間、面團(tuán)穩(wěn)定時(shí)間開始顯著增加(P<0.05)。
2.2.1 燴面面坯TPA指標(biāo)的測(cè)定結(jié)果
燴面面坯TPA指標(biāo)的測(cè)定結(jié)果見表2。
由表2可知,與未添加麩皮組相比,當(dāng)麩皮添加量達(dá)到6%時(shí),燴面面坯的硬度、膠黏性、回復(fù)性均顯著增大(P<0.05),但對(duì)于彈性、內(nèi)聚性差異不顯著(P>0.05)。分析可能是加入麩皮后,麩皮中的膳食纖維、戊聚糖、阿拉伯木聚糖等物質(zhì)與面筋蛋白競爭水分,導(dǎo)致面筋蛋白無法充分吸水形成,且加入麩皮能起到支撐燴面面坯結(jié)構(gòu)的作用,因此燴面面坯變硬。小麥麩皮具有較高的吸水能力和保水能力,麩皮添加量的增加會(huì)使?fàn)Z面面坯黏性增加,這與牛巧娟[13]、張慧娟等[14]的結(jié)論相似。與未添加麩皮組相比,當(dāng)麩皮添加量為4%時(shí),燴面硬度、彈性、膠黏性、回復(fù)性差異不顯著(P>0.05),故認(rèn)為麩皮添加量為4%時(shí)燴面面坯質(zhì)構(gòu)品質(zhì)特性與對(duì)照組相近。
表2 燴面面坯TPA指標(biāo)的測(cè)定結(jié)果Table 2 Determination results of TPA index of stewed noodles
2.2.2 拉伸特性的測(cè)定
麩皮添加量對(duì)燴面面坯拉伸特性的影響見圖1。
由圖1可知,與未添加麩皮組相比,隨著麩皮添加量的增加,燴面面坯的拉伸強(qiáng)度整體呈上升趨勢(shì),拉斷距離整體呈下降趨勢(shì),這與姬翔[15]的研究結(jié)果一致,對(duì)于麩皮添加量為2%時(shí),拉伸強(qiáng)度有所降低的可能原因是環(huán)境溫度的改變。相比于未添加麩皮組,當(dāng)麩皮添加量為6%時(shí)燴面面坯的拉伸強(qiáng)度和拉斷距離均發(fā)生顯著變化(P<0.05),此時(shí)燴面面坯拉伸強(qiáng)度升高了17.41%,拉斷距離降低了14.67%,表明燴面延展性變差,脆性增大,更容易被拉斷??赡苁且?yàn)樘砑欲熎?huì)使面筋蛋白含量下降,同時(shí)麩皮中的膳食纖維、阿拉伯木聚糖等物質(zhì)吸收水分影響面筋蛋白的形成擴(kuò)展。當(dāng)添加大量麩皮時(shí),會(huì)使面坯內(nèi)部的空隙變大,明顯破壞面筋網(wǎng)絡(luò),從而降低延展性,面坯變硬且更容易拉斷。Shiau等[16]研究表明麩皮的添加可顯著降低熟面的延展性,認(rèn)為這可能與麩皮干擾蛋白面筋網(wǎng)絡(luò)的形成有關(guān)。結(jié)果表明,添加4%麩皮時(shí)燴面面坯的拉伸特性與對(duì)照組相近。
圖1 麩皮添加量對(duì)燴面面坯拉伸特性的影響Fig.1 The effect of bran content on the tensile properties of stewed noodles
麩皮添加量對(duì)燴面面坯色澤的影響見表3。
由表3可知,隨著麩皮添加量不斷增加,燴面面坯的L*值、白度值整體呈顯著減小趨勢(shì)(P<0.05),表明加入麩皮后燴面面坯白度和亮度下降。a*值、b*值、ΔE值呈現(xiàn)顯著增大趨勢(shì)(P<0.05),正a*值代表紅色,正b*值代表黃色[17],表明加入麩皮使?fàn)Z面面坯顏色偏紅、偏黃,燴面面坯顏色逐漸變深,白度下降且變黃,這可能與麩皮淡黃色有關(guān)。晁慧梅[18]研究發(fā)現(xiàn)面條的a*值受麩皮中的結(jié)合酚含量和可溶性膳食纖維含量顯著影響,面條的b*值受蛋白質(zhì)含量顯著影響,面條的L*、ΔE值受麩皮總酚含量顯著影響。
表3 麩皮添加量對(duì)燴面面坯色澤的影響Table 3 The effect of bran content on the color of stewed noodles
不同麩皮添加量燴面面坯的弛豫時(shí)間T2反演圖見圖2。
由圖2可知,燴面面坯中均會(huì)出現(xiàn)3個(gè)較為明顯的峰,即3種獨(dú)立的水分狀態(tài),分別代表強(qiáng)結(jié)合水T21、弱結(jié)合水T22和自由水T23[19]。面條橫向弛豫時(shí)間T2與水分流動(dòng)性成正比,T2越小面條的持水性越好[20]。由圖2可知,隨著麩皮添加量的增加,面坯T22、T23的峰向左平移,這表明隨著麩皮添加量的增加,面坯中弱結(jié)合水向強(qiáng)結(jié)合水轉(zhuǎn)化,水分流動(dòng)性變差,水分與麩皮中的組分結(jié)合更加緊密,持水性增強(qiáng)。
圖2 不同麩皮添加量燴面面坯的弛豫時(shí)間T2反演圖Fig.2 The integral area illustration of T2of stewed noodles with different bran content
質(zhì)子密度A21、A22、A23分別代表強(qiáng)結(jié)合水、弱結(jié)合水和自由水的相對(duì)含量。麩皮添加量對(duì)燴面面坯水分分布的影響見表4。
表4 麩皮添加量對(duì)燴面面坯水分分布的影響Table 4 Effect of bran content on water distribution of stewed noodles
強(qiáng)結(jié)合水(0.01 ms~0.44 ms)是指存在于淀粉顆粒內(nèi)部或與面筋網(wǎng)絡(luò)緊密結(jié)合的水,弱結(jié)合水(0.49 ms~21.54 ms)指存在于淀粉顆粒外或面筋網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部的水,自由水(32.75 ms~151.99 ms)代表毛細(xì)管中的水[21]。由表4可知,不同麩皮添加量燴面面坯T21為0.09 ms~0.11 ms,T22為 9.33 ms~11.79 ms,T23為 100.00 ms~132.19 ms。
由表4可知,所有樣品中,弱結(jié)合水含量均大于強(qiáng)結(jié)合水,自由水含量最低,這說明大部分水分只是附著于淀粉或面筋蛋白的表面,水分與面坯組分之間的結(jié)合力較弱。隨著麩皮添加量的增加,燴面面坯的A21和A23值整體呈增大趨勢(shì),A22值整體呈減小趨勢(shì),且達(dá)到各自峰值的弛豫時(shí)間T2縮短,說明添加麩皮導(dǎo)致面坯中弱結(jié)合水向強(qiáng)結(jié)合水和自由水轉(zhuǎn)化,使面坯中的水分進(jìn)行重新分布,這與徐安民[22]的研究結(jié)果一致。A21增大可能是麩皮中阿拉伯木聚糖等具有很強(qiáng)的水結(jié)合能力,另外,A21可能還包含淀粉顆粒內(nèi)的水分。A22減小可能是因?yàn)槊娼畹鞍咨细街宣熎ぶ械牟蝗苄园⒗揪厶悄z,它與面筋蛋白競爭水分,導(dǎo)致之前進(jìn)入面筋蛋白的水分被麥麩吸收,影響面筋網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的形成,使得面坯硬度增加,拉伸性能下降。對(duì)于麩皮添加量為4%時(shí),A21和A22變化趨勢(shì)與之相反的原因可能是水分沒有充分進(jìn)入淀粉顆粒內(nèi)部,無法形成較強(qiáng)的面筋網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。當(dāng)麩皮添加量為2%時(shí),T22、T23顯著減小,A23顯著增大(P<0.05),但此時(shí)并未對(duì)燴面面坯拉伸和質(zhì)構(gòu)特性產(chǎn)生顯著影響,直到麩皮添加量達(dá)到6%時(shí)才導(dǎo)致燴面面坯顯著變硬、更易被拉斷。
麩皮添加量對(duì)燴面面坯截面微觀結(jié)構(gòu)的影響見圖3。
圖3 麩皮添加量對(duì)燴面面坯微觀結(jié)構(gòu)的影響Fig.3 The effect of bran content on the microstructure of stewed noodles
面坯的微觀結(jié)構(gòu)主要取決于面筋網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的形成和淀粉的填充程度,如圖3a所示,未添加麩皮組面筋蛋白吸水后形成連續(xù)、均勻的面筋網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),將淀粉顆粒緊密包裹起來。如圖3b、圖3c所示,添加麩皮后其不規(guī)則的顆粒嵌入面筋網(wǎng)絡(luò)中,面筋網(wǎng)絡(luò)中的氣孔被破壞。如圖3d所示,當(dāng)麩皮添加量為6%時(shí),更多的麩皮顆粒填充到面筋網(wǎng)絡(luò)中,破壞了面筋網(wǎng)絡(luò)的連續(xù)性,燴面面坯的微觀截面出現(xiàn)明顯塌陷,導(dǎo)致燴面面坯顯著變硬、拉伸強(qiáng)度顯著增大(P<0.05)。如圖3e、圖3f、圖3g所示,隨著麩皮添加量的增加,越來越多的麩皮顆粒嵌入到面筋網(wǎng)絡(luò)中,麩皮與淀粉顆粒競爭水分,面筋網(wǎng)絡(luò)遭到嚴(yán)重破壞,微觀截面出現(xiàn)較多孔洞,使得燴面面坯的質(zhì)構(gòu)、拉伸品質(zhì)下降。
相比于未添加麩皮組,麩皮添加量為4%時(shí),面團(tuán)吸水率發(fā)生顯著變化,面團(tuán)形成時(shí)間顯著增加,面團(tuán)耐揉性變強(qiáng),蛋白質(zhì)弱化度顯著增大,T22、T23顯著減小,A23顯著增大,但此時(shí)并未對(duì)燴面面坯拉伸和質(zhì)構(gòu)特性產(chǎn)生顯著影響(P<0.05)。相比于未添加麩皮組,當(dāng)麩皮添加量達(dá)到6%時(shí),燴面面坯的硬度、膠黏性、回復(fù)性、拉伸強(qiáng)度顯著增大,拉斷距離顯著減小,燴面面坯顏色變深,白度下降且變黃,微觀截面變得雜亂、不平整,出現(xiàn)明顯塌陷(P<0.05),影響面筋網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的形成,燴面面坯品質(zhì)下降。結(jié)果表明麩皮添加量為4%時(shí),燴面面坯品質(zhì)與未添加麩皮組相近,具有相對(duì)較好的拉伸性能和質(zhì)構(gòu)品質(zhì)。該研究的結(jié)果可為后期進(jìn)一步研究麩皮燴面的蒸煮特性、品質(zhì)改良、儲(chǔ)藏等提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)和理論支撐。