擠壓法生產(chǎn)大豆面條的工藝研究

韓冉，孔宇，王汝華，陳野

（天津科技大學(xué)食品工程與生物技術(shù)學(xué)院，天津300457）

擠壓法生產(chǎn)大豆面條的工藝研究

韓冉，孔宇，王汝華，陳野*

（天津科技大學(xué)食品工程與生物技術(shù)學(xué)院，天津300457）

以大豆粉為主要原料，研究確立高溫擠壓工藝生產(chǎn)大豆面條的流程。擠壓處理面條的最優(yōu)工藝參數(shù)及配方為：擠壓溫度150℃、螺桿轉(zhuǎn)速45 r/min、物料水分35%、豆粉含量65%。后熟工藝條件為：環(huán)境相對濕度80%、溫度30℃、后熟時間6h。大豆面條經(jīng)包裝和保鮮處理后，可在常溫（25℃）下保存6d，在冷藏（5℃）條件下保存18d。

大豆面條；擠壓；后熟；保鮮

面條，是我國常見的一種制作簡單，食用方便，即可主食又可快餐的食品，常見市售面條大多以小麥粉為主料，成品主要營養(yǎng)成分為碳水化合物，蛋白質(zhì)含量相對較低。大豆粉是一種由大豆制成的優(yōu)質(zhì)植物蛋白資源，含有不飽和脂肪酸、鈣及B族維生素等多種營養(yǎng)成分［1-2］，如今已應(yīng)用于素食制品、面制品［3］及冰淇淋［4］等的生產(chǎn)中。而將大豆粉作為蛋白質(zhì)補充劑添加入面條中制成大豆面條［5］，可以大幅提高面條蛋白質(zhì)含量，并且具有良好的色澤和表觀狀態(tài)，蒸煮后損失減少且彈性好［6］，食味適中，伴有淡淡的豆香味。

目前市售的大豆掛面，主要工藝是經(jīng)多道壓輥壓成面帶，切條后在中低溫下烘干而成。其雖添加了大豆粉，但為保證易成型及適宜的口感，仍以小麥粉為主要原料（約占80%）［7］，因此產(chǎn)品蛋白質(zhì)含量偏低，僅為約17%。本技術(shù)旨在采用高溫擠壓的工藝［8-11］生產(chǎn)一種高蛋白含量的大豆面條，提高面條的營養(yǎng)價值與附加值，保持其在儲藏期內(nèi)的感官、營養(yǎng)等品質(zhì)，解決傳統(tǒng)加工方法費時、費力、耗能及面條產(chǎn)品品質(zhì)差、儲藏期短等問題［12-13］。從原料配比、加工工藝參數(shù)等方面進行調(diào)控優(yōu)化，使產(chǎn)品表觀品質(zhì)、蒸煮品質(zhì)、質(zhì)構(gòu)特性及蒸煮特性在最大程度上優(yōu)化，保證大豆擠壓面條成為集營養(yǎng)、保健、食療于一體的綠色主食，提高居民的營養(yǎng)健康狀況。經(jīng)此方法生產(chǎn)的大豆面條兼具營養(yǎng)與方便，將具有很好的市場前景。

1　材料與方法

1.1主要材料

大豆粉：青島五谷康食品營養(yǎng)科技有限公司；中筋面粉：山東濰坊風(fēng)箏面粉有限公司；中性乙醚-乙醇（體積比2∶1）混合溶劑：新光化工試劑廠；乙醇：Sigma公司；無水葡萄糖：天津市科密歐化學(xué)試劑開發(fā)中心；氫氧化鉀、氯化鈉、1%酚酞乙醇溶液、磷酸二氫鈉：天津市北方天醫(yī)化學(xué)試劑廠；瓊脂、胰蛋白胨、酵母膏、乳糖-膽鹽發(fā)酵管、伊紅美藍瓊脂平板、乳糖發(fā)酵管、革蘭氏染色液：天津華生源生物公司。

1.2主要設(shè)備

TA-XTPlus物性測試儀：英國SMS公司；SYSLG 32-2擠壓膨化實驗機：濟南賽百諾科技開發(fā)有限公司；SU1510掃描電子顯微鏡：日本日立公司；TC-400A真空包裝機：上海星貝包裝機械有限公司；FW80高速萬能粉碎機：天津市泰斯特儀器有限公司。

1.3方法

1.3.1工藝流程

制作大豆面條的工藝流程依次為：調(diào)粉→醒發(fā)→擠壓→降溫成型→后熟→切段→稱量→包裝→滅菌→保藏。

1.3.2擠壓工藝正交試驗

選擇L9（34）正交表格，評價物料水分、螺桿轉(zhuǎn)速、擠壓溫度和物料中大豆粉含量（經(jīng)預(yù)試驗，選擇物料水分：35%、40%、45%；螺桿轉(zhuǎn)速：35、40、45 r/min；擠壓溫度：140、145、150℃；物料中大豆粉含量：60%、65%、70%）對擠壓產(chǎn)品感官評價的影響。請30人進行評價，每個產(chǎn)品的綜合評分為30人總評分的平均值。表1為正交試驗因素水平表。表2為大豆面條感官評定標(biāo)準(zhǔn)表。

表1　正交試驗因素與水平設(shè)計Table 1　Orthogonal level of squeeze factors

表2　大豆面條感官評定標(biāo)準(zhǔn)Table 2　Sensory evaluation standard of soy flour noodles

1.3.3后熟工藝的研究

以環(huán)境相對濕度、環(huán)境溫度以及后熟時間3個因素進行單因素試驗，評價指標(biāo)為樣品的感官評價總得分，最終確定各影響因素的最優(yōu)參數(shù)。

1.3.4微觀結(jié)構(gòu)觀察

利用離子濺射儀和掃描電子顯微鏡對原始豆面及擠壓豆面的顯微結(jié)構(gòu)進行觀測與分析［12］。首先將樣品真空干燥至恒重，在液氮中切斷，其次將少量樣品平鋪在導(dǎo)電膠上，把托盤放入離子濺射儀中噴金90 s，采用平均電流為15 mA，真空度為7 Pa～8 Pa，噴金結(jié)束后把托盤取出，轉(zhuǎn)移至掃描電子顯微鏡中進行掃描檢測，選用的各參數(shù)：像素為1 280×960，工作距離為9.4 mm，加速電壓為15 000 V，3號光闌孔，放大倍數(shù)取1000倍，觀察其結(jié)構(gòu)。

1.3.5質(zhì)構(gòu)特性的測定

對成品面條進行質(zhì)構(gòu)特性的測定，并與市售面條進行對比。隨機選擇5根面條（5mm）進行TPA與拉伸強度測試，試驗重復(fù)5次，去掉最大值與最小值后取平均值。

TPA條件：探頭P/36R；測前速度2 mm/s；測試速度1 mm/s；測后速度1 mm/s；壓縮程度30%；停留間隔5 s；觸發(fā)值5 g。

拉伸強度條件：探頭P/36R；測前速度2 mm/s；測試速度3.3 mm/s；測后速度10 mm/s；拉伸距離20 mm。

1.3.6保鮮期測定

將真空包裝后的大豆擠壓面條在常溫（25℃）和低溫（5℃）下分別恒溫儲藏，通過菌落總數(shù)、大腸菌群數(shù)及其酸價測定來研究其保鮮期。

方法參照GB4789.2-2010《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn)食品微生物學(xué)檢驗菌落總數(shù)測定》以及GB4789.3-2010《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn)食品微生物學(xué)檢驗大腸菌群計數(shù)》。酸價測定方法參照IOS660：1196《動植物油脂-酸值和酸度測定》以及GB/T5530-2005《動植物油脂-酸值和酸度測定》。

評定依據(jù)參照上海市的冷面衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)，規(guī)定菌落總數(shù)＜2×104個/g，大腸菌群數(shù)≤150 MPN/100 g。酸價參照貴州省質(zhì)量監(jiān)督局地方標(biāo)準(zhǔn)DB52/521-2007《濕面制品》，規(guī)定濕面制品的酸度（mgKOH/g）≤2.2。

1.3.7營養(yǎng)成分的測定

依據(jù)食品衛(wèi)生檢驗方法理化標(biāo)準(zhǔn)匯編GB/T5009系列（2003版）進行測定。

2　結(jié)果與討論

2.1大豆面條產(chǎn)品

大豆粉經(jīng)擠壓成型等相關(guān)工藝后形成表面緊密，質(zhì)地均一的生鮮面，并且依舊保持著大豆粉原始的顏色，圖1中為大豆面條進行稱量包裝前的形態(tài)。

圖1　大豆面條Fig.1　Soybean Noodles

2.2大豆擠壓面條加工參數(shù)及優(yōu)化分析

以大豆面條感官評價值為指標(biāo)，測定不同擠壓因素即物料水分、螺桿轉(zhuǎn)速、擠壓溫度和物料中大豆粉含量在不同水平條件下對感官評價值的影響。表3為正交試驗設(shè)計及結(jié)果，表4為正交試驗方差分析表。

表3　擠壓正交試驗設(shè)計及結(jié)果Table 3　Results of squeeze orthogonal

表4　正交試驗方差分析Table 4　Analysis of variance on squeeze orthogonal

由表3極差R的大?。≧1>R2>R4>R3）可以得出，4個因素對感官評價結(jié)果影響大小依次為：A>B>D>C，即水分含量對感官評價結(jié)果的影響最大，其次是螺桿轉(zhuǎn)速、豆粉含量和擠壓溫度。從方差分析結(jié)果及各因素與指標(biāo)的關(guān)系可以得出，最適的工藝條件為A1B3C2D2，即水分含量為35%，螺桿轉(zhuǎn)速為45 r/min，擠壓溫度為150℃，豆粉含量為65%。用上述正交試驗得到的最優(yōu)工藝條件進行驗證試驗，如表5所示，得到的感官評價值為93分。

表5　最優(yōu)工藝驗證試驗Table 5　Verification results with the best conditions

2.3環(huán)境相對濕度、環(huán)境溫度、后熟時間對后熟工藝的影響

環(huán)境相對濕度對感官評價的影響如圖2所示。

圖2　環(huán)境相對濕度與感官評分關(guān)系Fig.2　Relationship between environmental humidity and sensory score

環(huán)境溫度對感官評價的影響如圖3所示。

圖3　環(huán)境溫度與感官評分關(guān)系Fig.3　Relationship between environmental temperature and sensory score

后熟時間對感官評價的影響如圖4所示。

從圖中可以看出，環(huán)境濕度、環(huán)境溫度、后熟時間對后熟工藝感官評價的影響均是減小先增后減，當(dāng)環(huán)境濕度為80%、環(huán)境溫度為30℃、后熟時間為6 h時，感官評價分值最高。

圖4　后熟時間與感官評分關(guān)系Fig.4　Relationship between ripening time and sensory score

2.4大豆擠壓面條產(chǎn)品微觀結(jié)構(gòu)

大豆擠壓面條在擠壓前和擠壓后的顯微結(jié)構(gòu)觀察結(jié)果，如圖5所示。

圖5　擠壓前和擠壓后的大豆擠壓面條SEM圖Fig.5　SEM of soybean noodles and extruded soybean noodles

從圖5（a）可以看出，相同放大倍數(shù)下，未擠壓的大豆擠壓面條表面顯現(xiàn)出不規(guī)則的片狀、凹坑、撕裂及凸起，有大量的孔狀結(jié)構(gòu)出現(xiàn)，表面十分粗糙，而在圖5（b）中，擠壓后的大豆面條的橫截面結(jié)構(gòu)緊密均勻，表面光滑平整，凹坑或隆起急劇減少，斷裂也極少。在擠壓過程中，大豆面條在機筒內(nèi)受到螺桿的剪切作用以及套筒的加熱作用下形成熔融狀態(tài)，流動性增大，空氣泡被破壞，原料混合均勻，因而擠壓后的大豆擠壓面條表面結(jié)構(gòu)緊密細膩。

2.5質(zhì)構(gòu)特性的測定結(jié)果

從市場購買生鮮面（寬面）與生鮮面（圓面）進行質(zhì)構(gòu)測定與大豆擠壓面條進行對比，如表6所示。結(jié)果顯示無明顯差距。

表6　不同面條質(zhì)構(gòu)特性表Table 6　Texture properties of different noodles

2.6保鮮期測定結(jié)果

常溫下，儲藏6 d時菌落總數(shù)為1.9×104個/g，符合標(biāo)準(zhǔn)（小于2×104個/g）；低溫下，儲藏18 d時菌落總數(shù)為1.8×104個/g，符合標(biāo)準(zhǔn)。常溫下，儲存12 d時大腸菌群數(shù)為120 MPN/100 g，符合標(biāo)準(zhǔn)（小于150 MPN/ 100 g）；低溫下，儲藏18 d時大腸菌群數(shù)為92 MPN/ 100 g，符合標(biāo)準(zhǔn)。常溫下，儲存12 d時酸價（mgKOH/g）為1.86，符合標(biāo)準(zhǔn)（小于2.2）；低溫下，儲藏18 d時酸價（mgKOH/g）為2.03，符合標(biāo)準(zhǔn)。如表7、表8所示。

表7　常溫25℃下不同儲藏時間保鮮期測定Table 7　Determination of preservation parameters in different storage time

表8　低溫4℃下不同儲藏時間保鮮期測定Table 8　Determination of preservation parameters in different storage time

結(jié)合菌落總數(shù)、大腸菌群數(shù)以及酸價得出，常溫儲藏6 d或低溫儲藏18 d可以滿足標(biāo)準(zhǔn)。

2.7主要營養(yǎng)成分表

依據(jù)國標(biāo)方法測定大豆面條的營養(yǎng)成分，如表9所示。

表9　營養(yǎng)成分表Table 9　Nutrition composition table

3　結(jié)論

大豆擠壓面條的最佳工藝為：擠壓溫度150℃、螺桿轉(zhuǎn)速45 r/min、物料水分35%、豆粉含量65%。經(jīng)過后熟處理，面條有了更加優(yōu)質(zhì)的口感和風(fēng)味，最優(yōu)的后熟工藝參數(shù)為：環(huán)境濕度80%、環(huán)境溫度30℃、后熟時間6 h。由SEM圖可以看出擠壓后大豆面條由表面粗糙，變得結(jié)構(gòu)緊密細膩光滑平整，口感得到大幅度提高。其質(zhì)構(gòu)特性接近市售面條水平?？稍诔兀?5℃）下保存6 d，在冷藏（5℃）條件下保存18 d。大豆擠壓面條可以提高人體大豆蛋白的攝入量，并且具有較高的營養(yǎng)水平。

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Determination on Processing of Soybean Noodles by Extrusion

HAN Ran，KONG Yu，WANG Ru-hua，CHEN Ye*
（College of Food Engineering and Biotechnology，Tianjin University of Science&Technology，Tianjin 300457，China）

With soybean powder as raw material，a feasible extrusion processing was determined.Best conditions for the extrusion of soybean noodles were：extrusion temperature of 150℃，the screw rotation speed of 45 r/min，material moisture content of 35%and flour content of 65%.Best conditions for the ripening process：ambient humidity of 80%，environmental temperature of 30℃and ripening time of 6 hours.After packaging and preservation，it can be saved in 6 days at 25℃，and refrigerated in 18 days at 5℃.

soybean noodles；extrusion；ripening；preservation

10.3969/j.issn.1005-6521.2016.21.015

韓冉（1989—），女（漢），助理實驗師，碩士研究生，研究方向：食品分析。

陳野，教授，博導(dǎo)。

2016-01-06