膨化小麥麩皮對掛面品質(zhì)的影響

凌 彬，祁 攀，茍青松，張紹華，蔡 玲

（1.廣州市糧食集團有限責(zé)任公司，廣州 510180；2.武漢輕工大學(xué)，武漢 430023)

掛面是中國最常見的主食面條品種之一，相比于其它面條，其口感良好、食用方便、耐儲存，是許多家庭的常備面食之一。隨著社會的發(fā)展，近年來人們心腦血管疾病、糖尿病及其它慢性疾病發(fā)病率逐漸升高，人們開始關(guān)注主食的營養(yǎng)健康，單一由面粉制作的面條已不能滿足人們對營養(yǎng)的需求。同時研究發(fā)現(xiàn)通過主食攝入膳食纖維可防治上述疾病[1]。

麩皮，是小麥加工成面粉過程中的副產(chǎn)物，富含膳食纖維、維生素等營養(yǎng)物質(zhì)[2-3]。若將其回添入面粉制成面條不僅可以增加面條的營養(yǎng)價值，還可以提高小麥加工副產(chǎn)物的價值。未處理的麩皮酶活性較高、含有大量的值酸等物質(zhì)，直接加入到面條中不利于面條的儲存及嚴重影響其口感。利用擠壓膨化技術(shù)處理麩皮，在較強的剪切力、高溫、高壓作用下，使麩皮的酶失活，降低麥麩中的植酸含量，同時殺死細菌，并可改善其貯藏穩(wěn)定性[4]。其次麥麩在膨化過程中被剪切增加小分子物質(zhì)，更能有效提高其消化率及可溶性膳食纖維的含量[5-6]。將麩皮膨化后添加進面條中，研究其對掛面制作過程及食用品質(zhì)的影響，為開發(fā)出更加適合消費者需求的營養(yǎng)面條，以及谷物麩皮綜合利用提供理論參考。

1 材料與方法

1.1 主要材料與試劑

小麥麩皮：由廣州嶺南穗糧谷物股份有限公司提供；其余試劑：均為國藥試劑有限公司分析純。

1.2 主要儀器與設(shè)備

GXZ-9070 MB數(shù)顯鼓風(fēng)干燥箱：上海博訊實業(yè)有限公司；SC-3612低速離心機：安徽中科中佳科學(xué)儀器有限公司；CR-10便攜式色差儀：蘇州圣光儀器有限公司；YB-1000A高速多功能粉碎機：永康市速鋒工貿(mào)有限公司；MCGS雙螺桿擠壓機：湖南富馬科工程技術(shù)有限公司；CFXB100蒸鍋：合肥榮事達小家電有限公司；S-3000N掃描電子顯微鏡：日本日立公司；TMS-Pro質(zhì)構(gòu)儀：美國 FTC公司；壓面機：永康市富康機械有限公司。

1.3 方法

1.3.1 麩皮膨化處理工藝

膨化工藝參考任順成等[7]的膨化工藝。采用雙螺桿擠壓膨化機進行膨化處理，工藝參數(shù)為水分含量 27.5%、螺桿轉(zhuǎn)速 9 Hz、機筒末端溫度 155℃、喂料速度 9 kg/h，膨化后烘干，粉碎過100目篩備用。

1.3.2 麩皮掛面制作工藝

掛面制作工藝參考張慧娟等[8]的方法并稍作修改。準確稱取中筋面粉和麩皮混合粉300 g（麩皮分別占混合粉的0%，3%，6%，9%，12%）備用。掛面制作工藝：小麥麩皮粉→和面（8 min）→壓延(6次)→醒發(fā) （25℃，30 min）→壓延 (6次)醒發(fā) （25℃，20 min）→切條→干燥→包裝→成品。

1.3.3 膨化前后麩皮基本成分的測定

淀粉含量測定參照 GB/T 5009.9-2016中酸水解法；粗脂肪含量測定參照GB/T 5009.6-2016中索氏抽提法；灰分含量的測定參照GB/T 5009.4-2016中高溫灰化法；水分含量的測定參照 GB/T 5009.3-2016中直接干燥法；總膳食纖維（TDF）、可溶性膳食纖維（SDF）和不溶性膳食纖維（IDF）含量的測定參照GB/T 5009.88-2014中酶重量法；粗蛋白質(zhì)含量的測定參照GB/T 5009.5-2016中凱氏定氮法。

1.3.4 面片色澤的測定

分別取相同工藝壓制好的面片測定色差值[9]。用校準好的色差計測量，L*表示亮度，黑色為0，白色為100。坐標原點的顏色為無色（a*=0,b*=0）。正a表示顏色紅，負a表示顏色綠，正b表示顏色黃，負b表示顏色藍。總色差E的計算公式如下：

1.3.5 面條烘干過程水分的測定

將制作好的面條按照烘干程序進行烘干，分別在 0、30、60、90、120 min 時取出適量面條，立即按照GB/T 5009.3-2016中方法進行水分測定。

1.3.6 麩皮面條品質(zhì)的測定

1.3.6.1 面條感官評價

面條的感官測定參照LS/T 3202-1993《面條用小麥粉》方法進行感官評價。將煮好的面條放入容器內(nèi)，由品嘗小組（4～5人）參照面條評分項目評分。評分標準如表1，總分 100分。

表1 面條評分項目及評分標準

1.3.6.2 斷條率的測定

面條的斷條率參考標準LS/T 3212-2014《掛面》中說明的方法：1 000 mL燒杯中盛有樣品質(zhì)量50倍水，用電爐加熱保持水的微沸狀態(tài)。隨機抽取掛面40根放入沸水中，計時。達到煮熟時間，撈出并記下完整面條根數(shù)N，按下式計算斷條率：

1.3.6.3 蒸煮損失的測定

面條的蒸煮參考標準LST 3212-2014《掛面》中說明的方法：稱取10 g樣品，精確至0.1 g，放入500 mL沸水中，按測定的蒸煮時間煮熟后，挑出掛面，面湯放至常溫，轉(zhuǎn)入500 mL容量瓶定容，混勻，取50mL面湯倒入恒重的250 mL燒杯中，于電爐上蒸發(fā)掉大部分水分，再加入50 mL面湯蒸發(fā)至近干，置于105℃烘干至恒重，按下式計算蒸煮損失率：

式中：P為蒸煮損失，以質(zhì)量分數(shù)計，%；M為100 mL面湯中干物質(zhì)質(zhì)量，單位為g;W為掛面水分含量；G為樣品質(zhì)量，單位為g。

1.3.6.4 麩皮面條質(zhì)構(gòu)特性（TPA）指標的測定

熟面條的質(zhì)構(gòu)特性測定參考雷激等[10]的方法：取 10根干面條，放入 500 mL沸水中，在最佳蒸煮時間下煮熟，將熟面條放入濾網(wǎng)中，用 25℃冷水中冷卻60 s后撈出，瀝水后進行質(zhì)構(gòu)分析。其參數(shù)設(shè)定為：測試前速度，0.8 mm/s，測試速度，0.8 mm/s，測試后速度，0.8 mm/s；測試距離，70%樣品厚度；感應(yīng)力，Auto-5 g。重復(fù)測定 3次，取其平均值。每次取3根煮熟的長、寬、厚度及彎曲程度相近的面條平行放于載物臺上，面條之間間隔0.5 cm。為防止質(zhì)構(gòu)儀測試參數(shù)波動變化，煮熟面條在10 min內(nèi)完成評價。每個樣品做5次平行。

1.3.6.5 麩皮面條的微觀結(jié)構(gòu)觀察

將0%和12%麩皮含量的面條及麩皮面條粉（粉碎過100目篩）分別置于掃描電子顯微鏡(SEM)下觀察其組織結(jié)構(gòu)形態(tài)，加壓 15.0 kV，置于合適倍數(shù)下進行觀察。

2 結(jié)果與分析

2.1 膨化前后麩皮基本成分含量對比分析

經(jīng)過高溫膨化處理，麥麩的基本成分發(fā)生了一系列的變化，其結(jié)果如表2。

表2 膨化前后麩皮基本成分含量對比 %

如表2所示，經(jīng)過膨化后，麩皮的部分基本成分發(fā)生了顯著性變化。水分含量因后期的烘干而無顯著性變化（p＜0.05,下同）?；曳趾偷鞍踪|(zhì)含量、無顯著性變化。淀粉含量發(fā)生顯著性的下降，其原因可能為在膨化過程中淀粉顆粒破碎并和其余成分發(fā)生反應(yīng)，如和蛋白質(zhì)發(fā)生美拉德反應(yīng)，從而含量下降[7]。脂肪含量發(fā)生顯著性下降，其原因可能為在出口處高溫帶走了少部分的脂肪，同時在擠壓膨化過程中脂肪和蛋白質(zhì)、淀粉形成了復(fù)合物從而在后續(xù)測定中不容易測定導(dǎo)致含量下降。各種膳食纖維的含量均顯著性上升：不溶性膳食纖維上升其原因可能為，擠壓膨化過程中膳食纖維和其余物質(zhì)結(jié)合從而導(dǎo)致其含量顯著性上升；可溶性膳食纖維含量上升原因可能是因為在擠壓機內(nèi)各種較強作用力下,部分不溶性阿拉伯木聚糖之類如半纖維素及不溶性果膠類化合物會發(fā)生熔融現(xiàn)象,轉(zhuǎn)變成水溶性聚合物使其含量顯著性提高[11]。

2.2 膨化麩皮對面條色澤的影響

色澤一直是評價面條品質(zhì)重要因素之一，其中加工過程中面片的色澤對成品面條的色澤有顯著性影響。麩皮對面片色澤的影響如表3。

表3 麩皮添加量對面片色澤的影響

由表3可知，加入膨化麩皮后面片亮度L*值顯著性下降。其原因為麩皮相比于面粉含有更多的發(fā)色基團，故加入后會影響面片的顏色使其色澤變暗。正a*代表顏色為紅色，由表3可知，隨著麩皮的加入，面片顏色顯著性變紅。其原因可能是麥麩中的松柏醛基團可與間苯三酚產(chǎn)生酸催化縮合反應(yīng)，形成紅色的發(fā)色團[11]，加進面粉中后使面片色澤偏紅。正b值代表顏色為黃色，隨著麩皮的加入面片顏色顯著性變黃。但和a值一樣，當(dāng)麩皮含量加入到9%麩皮的紅黃色不再有顯著性差異。通常認為ΔE值與人眼觀察感覺之間的關(guān)系是：ΔE值介于0～1.5時，感覺不到差異；當(dāng)ΔE值處于1.5～3.0時，可以感覺到差異；當(dāng)ΔE值位于3.0～12.0時，差異明顯；當(dāng)ΔE值大于12.0時，感覺顏色完全不同。由表3可知，加入麩皮后面片色值顯著性下降，且當(dāng)添加量到達6%時，差異明顯。

2.3 麥麩添加量對掛面烘干過程水分的影響

如圖1所示，烘干時間在0～60 min內(nèi)，添加麩皮的水分含量均比未添加的高，且隨著麩皮添加量的增加水分含量呈升高趨勢。這可能由于相比于面粉，麩皮中的膳食纖維含有更多的親水鍵，在烘干時間＜60 min時，烘干過程中蒸發(fā)的絕大多數(shù)為自由水，麩皮阻礙了自由水的揮發(fā)。隨著烘干時間的延長，添加麩皮的面條最終含水量隨著麩皮含量的增加而減少。其原因可能為，隨著烘干時間的延長，面條中蒸發(fā)的主要為結(jié)合水，麩皮中的結(jié)合水含量更少，故添加麩皮的面條最終水分含量小于未添加的。

圖1 掛面烘干過程水分含量的變化

2.4 膨化麥麩對掛面食用品質(zhì)的影響

如表4所示，添加麩皮后面條斷條率顯著性增加。其原因可能為加入麩皮后面條中的淀粉和面筋不能緊密地結(jié)合在一起，面條烘干時產(chǎn)生更多裂痕。同時在蒸煮時膳食纖維阻礙了淀粉糊化過程中的交聯(lián)，導(dǎo)致蒸煮時容易斷條。蒸煮損失是評價面條質(zhì)量好壞的重要指標，蒸煮損失越小，面湯越清澈。由表4可知面條的蒸煮損失先減小、后逐漸增加，這可能由于添加少量的膳食纖維有助于減少面條內(nèi)容物的流失，比如淀粉和膳食纖維的結(jié)合。但過多膳食纖維導(dǎo)致淀粉不能完全被面條的面筋網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)所包裹，導(dǎo)致蒸煮損失顯著性上升[13]。

表4 麩皮添加量對面條品質(zhì)及評分的影響

感官評價隨著麥麩的增加而顯著性的下降，這可能由于添加麥麩后，面條的色澤顯著性的下降。同時添加過多麥麩，會使面條口感發(fā)黏，不利于咀嚼。這與相關(guān)研究報道的加入麩皮后面條品質(zhì)下降的結(jié)果一致[14]。

2.5 膨化麩皮掛面質(zhì)構(gòu)測定結(jié)果

如表5所示，當(dāng)添加少量麥麩時，面條的硬度先上升然后持續(xù)下降，其原因可能為加入少量麩皮時麩皮能起到支撐面條結(jié)構(gòu)的作用，從而使面條硬度上升。但當(dāng)麩皮含量繼續(xù)增大時，其降低了面條中面筋蛋白的含量，使面筋網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)變?nèi)?，?dǎo)致面條蒸煮過程中品質(zhì)變差。黏著性感觀上是指樣品表面對牙齒表面的粘附能力，當(dāng)粘著性絕對值過大時，面條會粘附在口腔壁上[15]。如表5所示，面條的黏著性整體上升，說明添加麩皮后面條更易發(fā)黏。彈性整體上呈顯著性下降趨勢，黏聚性無顯著性變化。

表5 不同麩皮添加量面條質(zhì)構(gòu)參數(shù)測定結(jié)果

膠著性和咀嚼性大小反映出面條對牙齒咀嚼的抵抗性，咀嚼性越大，面條越難嚼碎。由表5可知其數(shù)值整體呈上升趨勢，其原因可能為，相比于淀粉麥麩中的大量膳食纖維更難被咀嚼，故顯著性地增大了咀嚼性。

2.6 膨化麥麩掛面微觀結(jié)構(gòu)觀察

掛面的表面結(jié)構(gòu)如圖2的a、d可知，當(dāng)加入麩皮后掛面表面明顯有更多的裂紋。其原因可能為加入的大量麩皮，其不容易和面粉中的淀粉、面筋蛋白結(jié)合在一起，導(dǎo)致面片出現(xiàn)裂紋，影響面條的食用品質(zhì)。b、e為面條的橫截面，相比而言，添加麩皮后面條的內(nèi)部結(jié)構(gòu)更加粗糙，內(nèi)含物分布不均勻。c圖是麩皮中某種膳食纖維，其呈現(xiàn)明顯的層狀結(jié)構(gòu)，而從f圖可以看出，麩皮中的膳食纖維和面條發(fā)生粘結(jié)。

圖2 面條微觀結(jié)構(gòu)

3 結(jié)論

小麥麩皮經(jīng)過擠壓膨化后其成分發(fā)生了顯著性變化，將其添加進面粉中制作掛面對掛面的加工及食用品質(zhì)產(chǎn)生了顯著性影響。當(dāng)添加量小于6%時，面條的色值只能略微感覺有所差異。加入膨化麩皮后，后期面條更容易烘干，最終烘干水分顯著性降低，但會使面條表面產(chǎn)生更多的裂紋。添加麩皮后面條的食用品質(zhì)顯著性地降低，添加量為3%時其影響不太顯著，這與張慧娟等的研究一致[8]，同時添加3%膨化麩皮的掛面，彈性優(yōu)于未添加麩皮掛面。綜上所述，添加少量的膨化麩皮在不嚴重影響掛面的品質(zhì)時可增加面條中的膳食纖維含量，這時掛面各種品質(zhì)最佳。