綠豆配粉對面團特性及面條品質(zhì)的影響

張 劍，張 杰，李夢琴，王妞妞，劉燕琪

（1.鄭州市小麥精深加工與安全控制重點實驗室，河南農(nóng)業(yè)大學(xué) 食品科學(xué)技術(shù)學(xué)院，河南 鄭州 450002；2.河南工業(yè)大學(xué) 糧油食品學(xué)院，河南 鄭州 450001）

0 引言

面條是我國傳統(tǒng)的主食，深受廣大人民的喜愛，我國每年生產(chǎn)面條的小麥粉占小麥粉總產(chǎn)量的35%.近年來，由于生產(chǎn)加工的精細化，小麥粉營養(yǎng)成分流失嚴(yán)重，使面條營養(yǎng)也受到較嚴(yán)重地損失.對于面條的營養(yǎng)補充，目前研究較多的是營養(yǎng)素強化、適度加工、生產(chǎn)全麥粉、搭配雜糧等方法[1].近年來，西方國家全谷物食品理念進入中國，引起人們更多地關(guān)注粗糧食品；同時，我國正在大力推動傳統(tǒng)主食產(chǎn)業(yè)化，粗糧的加工利用是其中一項主要內(nèi)容.

綠豆是一種營養(yǎng)價值較高的食用豆類，營養(yǎng)較為全面.每100 g 綠豆含蛋白質(zhì)22.1 g、碳水化合物59 g、鈣49 mg、鐵3.2 mg、硫胺素0.53 mg、核黃素0.12 mg、尼克酸1.8 mg[2]，另外綠豆中還含有黃酮類、多酚類、活性酶類、生物堿等功能性成分，能滿足人體對多種營養(yǎng)素的需求[3-4].我國在綠豆加工方面與歐美發(fā)達國家相比有很大差距，產(chǎn)品品種少，加工工藝落后、產(chǎn)品附加值低，嚴(yán)重影響了我國綠豆加工業(yè)的發(fā)展步伐[2].

作者將綠豆粉與小麥粉配粉制成混合粉生產(chǎn)面條，使小麥粉與綠豆粉兩種原料中的營養(yǎng)成分互補，從而提高面條的營養(yǎng)價值.綠豆粉中蛋白質(zhì)含量雖然很高，但不含麥谷蛋白，加水后不能形成面筋網(wǎng)絡(luò)，加入到小麥粉中會對小麥粉的面筋質(zhì)量產(chǎn)生一定的影響，并且綠豆粉可能會對面制品色澤也產(chǎn)生一定的影響.作者將綠豆粉按不同的比例與小麥粉進行配粉，測定混合粉面團的粉質(zhì)與拉伸特性、熱學(xué)特性、面條的質(zhì)構(gòu)特性、色澤指標(biāo)和超微結(jié)構(gòu)，考察綠豆粉對面條品質(zhì)的影響，為綠豆面條的生產(chǎn)技術(shù)研究提供一定的技術(shù)指導(dǎo)與理論支持.

1 材料與方法

1.1 材料

小麥粉：收集小麥品種后放置2 個月，清理干凈，加水潤麥，調(diào)節(jié)小麥水分至14.0%～14.5%，采用Brabender Quadrumat Junior 實驗?zāi)シ蹤C磨粉，出粉率為65.0%，小麥粉常溫放置1 個月后進行各種指標(biāo)的測試及面條制作.

綠豆粉：金大地食品有限公司，粉碎后過120目篩得綠豆粉.

1.2 主要儀器與設(shè)備

Brabender Quadrumat Junior 實驗?zāi)シ蹤C、Fariongraph-AT 粉質(zhì)儀、Extengraph-E 拉伸儀：德國Brabender 有限公司；CR-400 色度儀：日本柯尼卡美能達傳感有限公司；TA-XT 質(zhì)構(gòu)儀：英國TA 儀器公司；722 型分光光度計：尼克爾有限公司；InfratecTM 1241 型近紅外谷物分析儀：北京FOSS有限公司；S-3400NⅡ型電鏡：日本HITACHI 公司；BT-9300H 型激光粒度分布儀：丹東市百特儀器有限公司；差示掃描量熱儀DSC 204 F1 Phoenix：德國NETZSCH 有限公司.

1.3 方法

1.3.1 小麥粉品質(zhì)指標(biāo)的測定

灰分按照GB/T 5509—2010 中方法測定；蛋白質(zhì)含量采用GB/T 24871—2010 中近紅外法測定；總淀粉含量按GB/T 20378—2006 中旋光法測定；粉質(zhì)參數(shù)按照GB/T 14614—2006 中方法測定；拉伸參數(shù)按照GB/T 14615—2006 中方法測定.

1.3.2 小麥粉及綠豆粉顆粒范圍的測定[5]

采用BT-9300H 型激光粒度分析儀進行測定，測試范圍0.1～300 μm.取10 g 左右的小麥粉或綠豆粉放入粒度分析儀的料斗中，開啟喂料器，使粉末均勻進入噴射泵，來自氣源的氣體使料粉與空氣混合并加速至聲波，顆粒在管道中被分散，經(jīng)噴嘴進入樣品窗.來自He-Ne 激光器的激光束經(jīng)擴散、濾波、匯聚后照射到測量區(qū)，測量區(qū)中的待測顆粒群在激光的照射下產(chǎn)生散射譜.

1.3.3 面條的制作及評價方法

稱取200 g 小麥粉或混合粉置于小型多功能攪拌機中，加入70 g 去離子水，和面10 min 成松散的顆粒團狀；裝入自封袋后在室溫熟化40 min；連續(xù)壓片6 道，最終片厚1.0 mm；切成厚1.0 mm、寬3.0 mm、長250 mm 的面條，裝入自封袋內(nèi)備用[6].評價時，面條煮制4 min，根據(jù)LS/T 3202—1993 中“面條質(zhì)量評價方法”進行面條感官評價.

1.3.4 面條質(zhì)構(gòu)特性的測定

使用1.3.3 中煮制瀝水后的面條進行TPA、剪切與拉伸特性的測定，每個樣品測定7 次求平均值.探頭選用：面條的TPA 試驗選用P50 探頭，剪切試驗選用A/LKD 探頭，拉伸試驗選用A/SPR 探頭.參數(shù)設(shè)定：測前速度2.00 mm/s，測試速度1.00 mm/s，測后速度2.00 mm/s；TPA 試驗壓縮率70.00%，剪切試驗壓縮率90.00%.

1.3.5 面條色澤測定

每次制作面條時，留出部分面片切成邊長30 mm 的正方形，常溫儲存面片至設(shè)定時間，煮制面片4 min，煮制后使用Minolta CR-300 色彩色差計測定面片色澤.L*、a*、b*表示色度的測定指標(biāo).

1.3.6 DSC 測定

取混合粉樣品5～10 mg，放入樣品皿中稱質(zhì)量、密封，備用.DSC 參數(shù)設(shè)定：N2氣壓0.2 MPa，氣流量20 mL/min，升溫速率為5 ℃/min，曲線溫度范圍為25～100 ℃，密封空白高壓不銹鋼坩堝作為對照[7].試驗軟件記錄和分析吸熱曲線上的起始糊化溫度（T0）、峰值糊化溫度（Tp）、結(jié)束糊化溫度（Tc）和熱焓值（ΔH）.

1.3.7 掃描電鏡試驗的測定

將樣品冷凍干燥，固定好樣品后離子濺射噴金35 s，放入電子顯微鏡內(nèi)，對樣品橫斷面進行掃描，并不斷放大至1 000 倍和2 000 倍，觀察樣品內(nèi)部結(jié)構(gòu)，并拍攝照片.

1.3.8 數(shù)據(jù)處理

采用Excel 2007、SPSS13.0 對試驗數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計分析.試驗數(shù)據(jù)是在P<0.05 下進行顯著性分析.

2 結(jié)果與分析

2.1 小麥粉和綠豆粉基本特征指標(biāo)

研究測定了小麥粉與綠豆粉的蛋白質(zhì)含量、淀粉含量、灰分含量、色澤值、粒度分布等基本特征指標(biāo)，測定結(jié)果見表1；小麥粉與綠豆粉的超微結(jié)構(gòu)見圖1.

由表1 可知，綠豆粉與小麥粉的成分有很大的差別，綠豆粉中蛋白含量與灰分含量明顯高于小麥粉，淀粉含量明顯低于小麥粉.綠豆粉的L*值（亮度）低于小麥粉；綠豆粉的a*值（紅度）低于小麥粉，說明綠豆粉比小麥粉偏綠.D10、D50表示樣品的粒度指標(biāo).D10表示在樣品粒度分布中占10%所對應(yīng)的粒徑；D50表示樣品粒徑分布中占50%所對應(yīng)的粒徑，又稱中位徑，D50常用于表達顆粒的平均粒徑.由表1 可知，綠豆粉的D10、D50均低于小麥粉，說明綠豆粉的平均粒度低于小麥粉.由圖1 可以看出，小麥粉中淀粉顆粒大部分呈圓球形、橢圓形，表面較為光滑，蛋白質(zhì)則破碎為無規(guī)則的顆粒；綠豆粉中綠豆淀粉顆粒大多為橢圓形或不規(guī)則的長圓形結(jié)構(gòu)，表面光滑，形狀不如小麥淀粉規(guī)則，這與楊玉玲等[8]的研究結(jié)果一致.

表1 小麥粉和綠豆粉的基本指標(biāo)Table 1 Basic parameters of wheat flour and mung bean flour

圖1 小麥粉和綠豆粉的超微結(jié)構(gòu)Fig.1 SEM of wheat flour and mung bean flour

2.2 綠豆粉對混合粉面團特性的影響

將綠豆粉按0%～40%的比例添加到小麥粉中，測定混合粉的蛋白質(zhì)含量、粉質(zhì)特性、拉伸特性等指標(biāo)，測定結(jié)果見表2.

從表2 可以看出，隨著綠豆粉添加量的增加，除面團的弱化度升高外，吸水率、穩(wěn)定時間、最大抗延伸性、拉伸面積等粉質(zhì)拉伸指標(biāo)全部下降，這說明綠豆粉量的增加，使得面團的品質(zhì)弱化.從表2 還可以看出，綠豆粉添加量的增加會使混合粉中蛋白質(zhì)含量增加，但面團的粉質(zhì)拉伸指標(biāo)卻持續(xù)下降，這說明面團品質(zhì)弱化的根源不在于蛋白質(zhì)數(shù)量的變化，而在于質(zhì)量的變化[9].綠豆粉的蛋白質(zhì)不含麥谷蛋白與麥膠蛋白，加水后不能形成面筋網(wǎng)絡(luò)，因此加入綠豆粉會影響混合粉中面筋的數(shù)量與質(zhì)量，所生產(chǎn)面條的品質(zhì)將會受到一定的影響.當(dāng)綠豆粉添加量為20 %時，混合粉的面團穩(wěn)定時間為4.4 min，筋力相當(dāng)于中筋面粉，還可以作為生產(chǎn)面條的原料；當(dāng)綠豆粉的用量達到30%以上時，面團的穩(wěn)定時間下降到3.0 min 以下，筋力大大降低，如要生產(chǎn)面條，需要使用一定量的谷朊粉（小麥蛋白粉）來增強面團的筋力.谷朊粉對混合粉（70%小麥粉+30%綠豆粉）面團特性的影響見表3.從表3 可以看出，使用谷朊粉后混合粉面團特性有很大的改善.從指標(biāo)上來看，達到了生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)面條的基本要求.

表2 綠豆粉對面團粉質(zhì)與拉伸特性的影響Table 2 Effect of mung bean flour on Farinaceous and Extensograph property of mixed dough

表3 谷朊粉對混合粉面團特性的影響Table 3 Effect of wheat protein on farinaceous and extengraph property of mixed dough

2.3 綠豆粉對混合粉熱學(xué)特性的影響

將綠豆粉按0%～40%的比例加入到小麥粉中，利用差示量熱掃描儀（DSC）對混合粉的熱學(xué)特性進行測定，結(jié)果見表4.

DSC 測定混合粉受熱糊化過程中起始糊化溫度（T0）、峰值溫度（Tp）、最終糊化溫度（Tc）和糊化過程焓變（ΔH）等參數(shù).由表4 可知，綠豆粉加入后，混合粉的T0、Tp與Tc均呈升高趨勢，它們與純小麥粉之間的差異均達到了顯著水平（P<0.05）.主要原因可能是：綠豆粉混入小麥粉后使混合粉的蛋白質(zhì)含量增加，蛋白質(zhì)易于成膜包裹于淀粉表面，使淀粉糊化難度增加，糊化溫度升高；由于綠豆粉中有一定的皮層，皮層中的纖維會與淀粉爭奪水分，使淀粉周圍的水分減少，也會引起糊化起始溫度（T0）升高；另外，皮層纖維影響淀粉吸水，使淀粉與水的結(jié)合能力降低，導(dǎo)致糊化吸熱焓值降低，使糊化的淀粉糊更易于老化[10].糊化難度增加將會導(dǎo)致面團糊化后黏度下降，淀粉與蛋白質(zhì)等組分間的結(jié)合力下降，使面條蒸煮溶出率增加，彈韌性下降，綜合品質(zhì)降低.

表4 綠豆粉對混合粉熱學(xué)特性的影響Table 4 Effect of mung bean flour on the gelatinization temperatures and enthalpy (ΔH) of mixed flour

2.4 綠豆粉對面條質(zhì)量指標(biāo)的影響

將綠豆粉按0%～40%的比例添加到小麥粉中生產(chǎn)面條，測定面條的相關(guān)指標(biāo)，研究綠豆粉用量對面條品質(zhì)的影響，見表5.

由表5 可知，隨著綠豆粉添加量的增加，面條的綜合評分下降，蒸煮損失增加，各處理間差異顯著（P<0.05）.色澤是面條品質(zhì)的重要指標(biāo)，隨著綠豆粉添加量的增加，鮮面片的L*、a*值減小，b*值增大，說明隨著綠豆粉添加量的增加，面片亮度變差，越來越偏向綠色.綠豆粉的應(yīng)用使面條的硬度與彈性呈增大趨勢，可能因為綠豆的平均粒度明顯小于小麥粉，蛋白質(zhì)含量高于小麥粉，混合使用使面條的結(jié)構(gòu)更加致密，導(dǎo)致表面硬度與彈性增加，喬寧等[11]的研究也得出了相似的規(guī)律；面條表面黏附性的增加可能因為面筋網(wǎng)絡(luò)變差導(dǎo)致面條在蒸煮時表面溶出淀粉量增加所致，同時面筋網(wǎng)絡(luò)變差使面條拉伸時伸長率明顯降低.從表5 可以看出，當(dāng)綠豆粉的比例增加到30%時，綜合評分只有68 分，比空白下降了22.7%，蒸煮損失增加了84.4%，面條綜合品質(zhì)大大下降.為了不降低綠豆粉在面條中的使用量，在混合粉（30%綠豆粉+70%小麥粉）中加入2%與3%的谷朊粉（小麥蛋白粉）制作面條并評定，結(jié)果見表6.由表6 可知，面條的綜合評分增加，蒸煮損失下降，面條的黏附性與拉伸伸長率也有明顯改善，面條品質(zhì)與純小麥粉面條之間的差異不大，說明谷朊粉能很好地改善綠豆面條的品質(zhì).

表5 綠豆粉對面條品質(zhì)的影響Table 5 Effect of mung bean flour on the quality of noodles

表6 谷朊粉對綠豆面條品質(zhì)的影響Table 6 Effect of wheat gluten powder on the quality of noodles

2.5 綠豆粉對面條的超微結(jié)構(gòu)的影響

對小麥粉面條空白對照、添加30%綠豆粉面條、添加30%綠豆粉與3%谷朊粉后綠豆面條進行掃描電鏡分析，放大1 000 倍與2 000 倍拍照，結(jié)果如圖2 所示.

圖2 面條的掃描電鏡Fig.2 Scanning electron micrograph images of noodles

從圖2 可以看出，在圖2（a）中，面筋蛋白以膜狀形態(tài)存在，構(gòu)成網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，小麥淀粉顆粒為圓球形，被包裹在面筋膜中支持網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu).從面條制品的內(nèi)部結(jié)構(gòu)能直觀地看出，淀粉顆粒深深地包裹于蛋白中，游離的淀粉顆粒較少，結(jié)構(gòu)較為緊密.從圖2（b）可以看出，面條斷面整體結(jié)構(gòu)粗糙，面筋網(wǎng)絡(luò)不再連續(xù)，變得零亂、破碎，部分淀粉顆粒裸露在外，多呈單個分布.在圖2（c）中可以觀察到面筋網(wǎng)絡(luò)的連續(xù)性相比圖2（b）中得到很大改善，而且發(fā)現(xiàn)綠豆淀粉顆粒由圖2（b）中較多游離的裸露于蛋白間轉(zhuǎn)變?yōu)檩^多地掩埋于蛋白中，結(jié)構(gòu)也由粗糙疏松變得整齊緊密.谷朊粉的主要成分是小麥面筋蛋白，添加到面條中可增加面筋蛋白含量，因此添加谷朊粉增強了面筋網(wǎng)絡(luò)與淀粉顆粒的結(jié)合，提高了面條結(jié)構(gòu)的致密程度，從而改善了面條的品質(zhì).

3 結(jié)論

研究發(fā)現(xiàn)，綠豆粉的使用主要影響面團筋力、面條的彈韌性、蒸煮損失等品質(zhì)指標(biāo)，會使面團筋力變?nèi)?、彈韌性變差、蒸煮損失增加.掃描電鏡發(fā)現(xiàn)綠豆粉的應(yīng)用影響了淀粉與面筋蛋白的有效結(jié)合.

綠豆粉的使用，使面條的亮度降低，色澤變綠；綠豆粉的使用可使混合粉糊化起始溫度（T0）、糊化峰值溫度（Tp）與糊化結(jié)束溫度（Tc）均升高、吸熱焓變（ΔH）降低.

添加一定量的谷朊粉可以明顯增強面筋蛋白與淀粉顆粒的結(jié)合，改善混合粉的面團特性，可以生產(chǎn)出高品質(zhì)、高營養(yǎng)特性的綠豆面條.

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