高品質(zhì)紫薯生全粉面條配方的工藝優(yōu)化

熊添，何建軍，蔡芳，王少華，施建斌，蔡沙，隋勇，陳學(xué)玲，范傳會，家志文，梅新

（湖北省農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)產(chǎn)品加工與核農(nóng)技術(shù)研究所，湖北省農(nóng)業(yè)科技創(chuàng)新中心農(nóng)產(chǎn)品加工分中心，湖北武漢430064）

紫薯[Ipomoea batatas(L.)Lam]是甘薯的一個特殊品種類型，兼有糧食物、經(jīng)濟(jì)作物和藥用作物的特點(diǎn)，富含淀粉、果膠、纖維素、氨基酸、維生素、蛋白質(zhì)及多種人體所需的天然礦物質(zhì)元素，除了具有普通甘薯的營養(yǎng)物質(zhì)和功能成分外，紫薯中還富含大量具有藥用價值的花青素，有助于人體清除自由基，預(yù)防和輔助治療癌癥和心血管疾病[1]。紫薯生全粉是紫薯原料清洗處理后，經(jīng)切分護(hù)色干燥粉碎后得到的產(chǎn)品，其糊化度低，細(xì)胞完整性好，加工特性優(yōu)于紫薯熟全粉，基本保留了紫薯原有的營養(yǎng)、色澤、風(fēng)味和保健功能，便于貯藏、運(yùn)輸和加工[2-4]。將紫薯生全粉和小麥粉混合制作而成的紫薯生全粉面條因其誘人的色澤和豐富的營養(yǎng)價值而深受消費(fèi)者青睞，但由于紫薯生全粉不含面筋蛋白，加入后稀釋了面粉中面筋蛋白的比例，弱化面團(tuán)形成面筋的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，影響其拉伸性和延展性，同時花色苷在加工過程中易發(fā)生降解，因此制作紫薯生全粉面條時易出現(xiàn)成型困難、斷條率高，面條易糊湯、適口性不佳、顏色黯淡等問題[5,6]。

目前已有學(xué)者在面條的護(hù)色和質(zhì)構(gòu)改良方面進(jìn)行了大量研究，Gasparre等[7]發(fā)現(xiàn)親水膠體能改善面條的結(jié)構(gòu)，延緩淀粉的糊化，降低面條的蒸煮損失。胡玲等[8]通過添加檸檬酸和D-異抗壞血酸鈉為護(hù)色劑、輔以食鹽和海藻酸鈉為品質(zhì)改良劑，解決了紫甘藍(lán)掛面在煮制過程中的褪色問題，制備出口感風(fēng)味俱佳、顏色悅目、營養(yǎng)價值高的紫甘藍(lán)掛面。于沛沛等[9]則發(fā)現(xiàn)添加海藻酸丙二醇酯和黃原膠這兩種增稠劑可對紫薯面條的最大拉伸力和烹煮損失有不同程度的改善。本研究擬以改善色澤和質(zhì)構(gòu)品質(zhì)為目標(biāo)對紫薯生全粉面條的配方工藝進(jìn)行系統(tǒng)性優(yōu)化，對比多種不同類型的護(hù)色劑以及面粉改良劑在不同添加量下對面條色度、質(zhì)構(gòu)以及感官評分的影響，同時借助Mixolab2混合實(shí)驗(yàn)儀等儀器設(shè)備對比分析不同紫薯生全粉添加量下混合粉的粉質(zhì)特性和糊化特性，探究紫薯生全粉添加量和水添加量對面條品質(zhì)的影響。以期篩選出用于高品質(zhì)紫薯生全粉面條的基礎(chǔ)配方，為后續(xù)紫薯生全粉面條的工業(yè)化生產(chǎn)奠定基礎(chǔ)。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

紫薯生全粉由湖北根聚地農(nóng)業(yè)發(fā)展股份有限公司提供；高筋五得利小麥粉由河北五得利面粉集團(tuán)有限公司提供；檸檬酸、植酸鈉、曲酸、茶多酚（白色）、β-糊精、卡拉膠、魔芋葡甘露聚糖（Konjac glucomannan，KGM），購自河南萬邦實(shí)業(yè)有限公司；谷朊粉由河南聚榮食品配料有限公司公司提供。所用化學(xué)試劑均為國產(chǎn)分析純。

1.2 儀器與設(shè)備

ASM-DA1000和面機(jī)，北美電器有限公司；BS-210分析天平，德國賽多利斯公司；FC1-220型單相雙值電容電動壓面切條機(jī)，臺州浪騰機(jī)電有限公司；C22-F2電磁爐，杭州九陽生活電器有限公司；Mixolab2混合試驗(yàn)儀，法國肖邦技術(shù)公司；HE53水分活性檢測儀，瑞士梅特勒-托利多儀器有限公司；TAXT plus型質(zhì)構(gòu)儀，英國Stable Micro Systems公司；SC-80C全自動色差計，北京康光儀器有限公司。

1.3 方法

1.3.1 紫薯生全粉面條的制作工藝

得到成品掛面水分含量在15%以下。

1.3.2 混粉特性的測定

實(shí)驗(yàn)前預(yù)熱儀器并打開冷凝水龍頭，選擇Chopin+測試協(xié)議進(jìn)行預(yù)實(shí)驗(yàn)，設(shè)定面團(tuán)重量75 g，水箱溫度30 ℃，和面轉(zhuǎn)速80 r/min，選擇濕基b14%基準(zhǔn)。

混合實(shí)驗(yàn)儀參數(shù)的設(shè)定：第一階段30 ℃保持8 min；第二階段梯度溫度為4 ℃/min，15 min升溫至90 ℃并保持7 min，第三階段梯度溫度為4 ℃/min，10 min降溫至50 ℃并保持5 min。

輸入預(yù)先測定的樣品含水量信息，軟件自動計算加入樣品質(zhì)量。根據(jù)軟件提示依次加入樣品、放好噴嘴，儀器自動加水實(shí)驗(yàn)，面團(tuán)和好后會出現(xiàn)最大峰值，此時停止實(shí)驗(yàn)，記錄C1扭矩值。然后清洗和面缽進(jìn)行正式測試。首先根據(jù)軟件提示輸入預(yù)實(shí)驗(yàn)相關(guān)數(shù)據(jù)，按照軟件提示，重新稱取樣品進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，如果和面初始階段的峰值能夠達(dá)到1.1±0.05 N·m，說明實(shí)驗(yàn)成功，讓實(shí)驗(yàn)一直運(yùn)行至結(jié)束，如果仍未達(dá)到1.1±0.05 N·m，此時需要將該結(jié)果作為第二次預(yù)實(shí)驗(yàn)的數(shù)據(jù)，重新開展實(shí)驗(yàn)，直到滿足條件?；旌蠈?shí)驗(yàn)儀各參數(shù)所表示的含義如表1所示，由此可對面團(tuán)的粉質(zhì)特性及糊化特性進(jìn)行分析。

1.3.3 色度的測定

護(hù)色劑的選擇：將檸檬酸、植酸、植酸鈉、曲酸、茶多酚白色、β-糊精五種護(hù)色劑按照0.5%比例與100 g混粉（紫薯生全粉添加量為8%）混合，加入80 g水?dāng)嚢杈鶆?，用保鮮膜包裹壓成2.00 mm厚橢圓形面片，采用全自動色差儀于室溫下測定面片正反面的明度（L*）、紅綠度（a*）、藍(lán)黃度（b*）。注意測量時保鮮膜透光性能好，面片表面平整，色差儀進(jìn)光口對準(zhǔn)處無氣泡。

護(hù)色劑添加量的確定：護(hù)色劑按照0、0.2、0.4、0.6、0.8 g/100 g小麥粉的比例加入制作面條，磨粉后裝入色差儀測試盒測定色度。

1.3.4 質(zhì)構(gòu)的測定

參照施建斌等[10]的方法，采用質(zhì)構(gòu)儀測定煮熟后面條的剪切力、拉伸力、全質(zhì)構(gòu)等特性指標(biāo)

剪切力測定：使用A/LKB-F-輕型切刀，測試模式：Compression模式，目標(biāo)模式：Strain，測試前速度10.0 mm/s，測試時速度0.17 mm/s，壓縮力80%，觸發(fā)力Auto-3 g。

拉伸力測定：使用A/SPR-滾輪拉伸測定裝置，測試模式：Tension，目標(biāo)模式：Distance模式，測試前速度1.0 mm/s、測試速度3.0 mm/s、測試后速度10.0 mm/s，測試距離80.0 mm，觸發(fā)力Auto-5.0 g。

全質(zhì)構(gòu)測定：使用P/36R-圓柱形平底探頭，測試模式：Compression，目標(biāo)模式：Strain，測試前速度1.0 mm/s，測試及測試后速度5.0 mm/s，壓縮力75%，觸發(fā)力Auto-5 g，兩次壓縮間隔5 s。

1.3.5 感官評價方法

感官評定小組由10名經(jīng)過感官評定培訓(xùn)的專業(yè)人員組成，根據(jù)外觀、氣味和適口性等指標(biāo)對面條進(jìn)行綜合評分，總分為100分，評判標(biāo)準(zhǔn)如表2，所有測定實(shí)驗(yàn)重復(fù)三次取平均分為最終感官得分。

表2 紫薯生全粉面條感官評價表Table 2 Sensory evaluation of noodles made by raw purple sweet potato flour

1.3.6 正交實(shí)驗(yàn)

在單因素實(shí)驗(yàn)結(jié)果的基礎(chǔ)上，以紫薯粉添加量、水添加量、檸檬酸添加量、KGM添加量為自變量，紫薯掛面感官評分為因變量，設(shè)計四因素三水平的正交實(shí)驗(yàn)，見表3。

表3 響應(yīng)面試驗(yàn)設(shè)計因素和水平Table 3 Factors and their levels used in response surface analysis (g/100 g wheat flour)

1.3.7 數(shù)據(jù)分析方法

試驗(yàn)數(shù)據(jù)經(jīng)Microsoft Excel處理后，Origin作圖。

2 結(jié)果與討論

2.1 確定紫薯面條中生全粉添加量

2.1.1 不同紫薯生全粉添加量下的混粉特性

紫薯生全粉幾乎保留了除水分以外紫薯全部的營養(yǎng)物質(zhì)，功能特性與紫薯相似，膳食纖維含量高，具有較強(qiáng)的吸水性和膨脹能力[11,12]。如表4所示，紫薯生全粉的含水量要明顯低于小麥粉，吸水率則高于小麥粉。隨著混合粉中紫薯生全粉比例的提升，含水量逐漸下降，而吸水率穩(wěn)步提升。面團(tuán)的形成時間和穩(wěn)定時間是評價面粉品質(zhì)的關(guān)鍵指標(biāo)，面粉筋力越強(qiáng)，形成時間越長；耐揉性越好，維持穩(wěn)定的時間越久。高筋小麥粉的筋力和耐揉性要明顯好于紫薯生全粉，其形成時間和穩(wěn)定時間分別是后者的5.76和3.73倍。隨著紫薯生全粉添加比例的增大，混合粉面團(tuán)的形成時間和穩(wěn)定時間逐漸縮短，筋度和耐揉性也越來越差，當(dāng)紫薯生全粉添加量為10%時，面團(tuán)的形成時間和穩(wěn)定時間分別縮短了3.29%和6.06%，而當(dāng)紫薯生全粉添加量為20%～40%時，面團(tuán)的形成時間和穩(wěn)定時間分別縮短了76.99%～80.52%和26.95%～31.54%。由此可見，紫薯生全粉添量在0～10%時對混粉面團(tuán)的筋度及耐揉性影響較小。C2為稠度的最小值，用于表征蛋白質(zhì)的弱化程度，值越小代表弱化程度越大。紫薯生全粉本身由于不含面筋蛋白且吸水率強(qiáng)所以無法單獨(dú)形成面團(tuán)結(jié)構(gòu)，因此檢測不到C1-C5、幅度和斜率。添加紫薯生全粉后，混合粉中面筋蛋白的占比相對減少，其蛋白質(zhì)弱化程度逐漸增大，C2值隨混粉中紫薯生全粉添加量的增大而減小。

表4 不同比例紫薯生全粉-小麥粉混合粉的混合儀實(shí)驗(yàn)結(jié)果Table 4 Experimental results of different proportions mixed-flour of raw purple sweet potato flour and wheat flour by mixolab

扭矩C3、C4和C5分別代表混合粉面團(tuán)的峰值、保持和回生終點(diǎn)粘度，可以用于表征淀粉糊化特性、熱膠穩(wěn)定性以及回生特性。C3-C2表示淀粉糊化特性，數(shù)值越大，糊化特性越強(qiáng)；C3-C4為粘度崩解值，表示淀粉糊化熱穩(wěn)定性，數(shù)值越小，熱穩(wěn)定性越強(qiáng)；C5-C4為回生值，表示淀粉回生特性，數(shù)值越小，回生特性越弱。隨著紫薯生全粉添加量的增大，混合粉面團(tuán)C3、C4、C5、C3-C2、C5-C4逐漸減小，而C3-C4逐漸增加。這說明添加紫薯生全粉可減弱面團(tuán)的糊化、回生特性，增強(qiáng)混合粉面團(tuán)的熱穩(wěn)定性。

隨著紫薯生全粉添加量的增大，混合粉面團(tuán)的斜率α、β、γ呈下降趨勢，斜率α為30 ℃恒溫結(jié)束與C2之間的曲線斜率，可以用于表征加熱作用下蛋白網(wǎng)絡(luò)弱化的速度。斜率β為C2和C3之間的曲線斜率，可以用于表征淀粉糊化速度。斜率γ為C3和C4之間的曲線斜率，可以用于表征淀粉酶水解淀粉的速度。這說明添加紫薯生全粉可影響蛋白網(wǎng)絡(luò)弱化、淀粉糊化以及淀粉酶水解淀粉的速度。

混合試驗(yàn)儀可以針對不同用途的粉生成指數(shù)剖面圖，對面粉的吸水率、揉混能力、面筋筋力、最大粘度、淀粉酶活性和回生特性這6個維度進(jìn)行指數(shù)評價分析，分值為0～9，數(shù)字越大代表該項(xiàng)性能越好。如圖1所示，陰影部分為Mixolab2混合試驗(yàn)儀所提供的面條目標(biāo)指數(shù)剖面圖，被測試樣品的指數(shù)結(jié)果落在剖面圖內(nèi)數(shù)量越多，代表越符合該用途粉的性能要求[13]。試驗(yàn)用高筋小麥粉的面筋強(qiáng)度、淀粉酶和回生這3個指數(shù)均落在目標(biāo)剖面范圍內(nèi)，而吸水率指數(shù)相對偏低，混合及粘度指數(shù)相對偏高。紫薯生全粉加工性能較差，只有吸水率指數(shù)較高符合目標(biāo)剖面圖要求，其余五項(xiàng)指數(shù)極低。盡管紫薯生全粉并不符合生產(chǎn)目標(biāo)面條的性能需求，但能與高筋小麥粉的部分目標(biāo)指數(shù)起到平衡互補(bǔ)的作用。隨紫薯生全粉添加量的逐漸增大，混合粉的吸水率指數(shù)有所上升，而其余5項(xiàng)指數(shù)則出現(xiàn)了不同程度下降趨勢。當(dāng)紫薯生全粉添加量為10%時，除吸水率和粘度外的其余4項(xiàng)指數(shù)的結(jié)果均在目標(biāo)剖面圖內(nèi)，且目標(biāo)范圍外的指數(shù)結(jié)果與目標(biāo)值相差甚微。當(dāng)紫薯生全粉添加量為20%、30%、40%時，指數(shù)結(jié)果落在剖面圖內(nèi)的數(shù)量分別為1、3、2，且部分指數(shù)結(jié)果與目標(biāo)值相距甚遠(yuǎn)。綜上所述，為了保持混合粉的耐揉性和面筋強(qiáng)度，維持混合粉面條加工的特性需求，紫薯生全粉的添加量不宜超過10%。

2.1.2 紫薯生全粉添加量對面條質(zhì)構(gòu)和感官評分的影響

由表5可知，紫薯生全粉添加量在4%～10%時對面條的回復(fù)性、內(nèi)聚力、彈性指標(biāo)無顯著影響（p＞0.05），而對硬度、膠著性、咀嚼性等其它指標(biāo)影響顯著（p＜0.05）。紫薯生全粉添加量為8%時，面條的筋度有所提升，其硬度、膠著性和咀嚼性指標(biāo)值要高于其他組，而添加量為10%時，面條的筋度有所下降，其硬度、膠著性和咀嚼性遠(yuǎn)低于其他組。圖2中，紫薯面條的感官評分隨紫薯生全粉添加量呈先上升后下降趨勢，適度添加紫薯生全粉可以改善面條的色澤和氣味，過度添加紫薯生全粉則會對面條的質(zhì)構(gòu)產(chǎn)生不利影響，即面條吸濕難成形，筋度下降。紫薯生全粉添加量為8%時感官評分達(dá)到峰值，為67.30分，較未添加紫薯全粉面條感官評分提升了20.39%。單珊等[14]發(fā)現(xiàn)顏色深的紫薯面條更受歡迎，但一旦添加量超過20%面條的咀嚼性差、蒸煮與質(zhì)構(gòu)品質(zhì)急速下降，建議紫薯面條中紫薯粉的添加量以5%～15%為宜。結(jié)合表4、圖2結(jié)果來看，紫薯生全粉添加量為8%時，能較好的保持面條的質(zhì)構(gòu)和感官品質(zhì)。

表5 不同紫薯生全粉添加量下面條質(zhì)構(gòu)的變化Table 5 Changes in noodles texture under different raw purple sweet potato flour additions

2.2 確定紫薯面條護(hù)色劑種類及添加量

2.2.1 護(hù)色劑對紫薯生全粉面條色度的影響

干燥果蔬及其加工過程中，常因酶促褐變而影響產(chǎn)品的色澤和品質(zhì)。傳統(tǒng)的護(hù)色是采用亞硫酸鹽類溶液浸泡處理，利用亞硫酸鹽產(chǎn)生微量二氧化硫的方法來預(yù)防食物變色，雖然亞硫酸鹽雖然毒性較低，但其毒性作用是多方面的，人體長期過量攝人二氧化硫及亞硫酸鹽等會破壞維生素B1，影響生長發(fā)育，易患多發(fā)性神經(jīng)炎[15]。研究選用檸檬酸、植酸鹽等無硫護(hù)色技術(shù)，在提高干制果蔬食品品質(zhì)的同時保證產(chǎn)品的食用安全性。

L*、a*、b*分別代表亮度、紅綠度和黃藍(lán)度，L*值越大，色彩越明亮；a*值越大，色彩越偏紅；b*值越大，色彩越偏藍(lán)。優(yōu)質(zhì)的紫薯面條色澤為色彩飽和度較高的紫色，紫薯面條的L*、a*值偏大所而b*值較小。由圖3色差儀數(shù)據(jù)表及肉眼觀測結(jié)果來看，添加護(hù)色劑后紫薯面團(tuán)的亮度顯著（p＜0.05）提升，而檸檬酸和植酸鈉這兩種護(hù)色劑對紫薯面團(tuán)的護(hù)色效果優(yōu)于其他組，添加檸檬酸的面團(tuán)呈現(xiàn)鮮亮粉紅色，添加植酸鈉的面團(tuán)樣品呈現(xiàn)鮮亮紫色，在此基礎(chǔ)上選擇檸檬酸和植酸鈉繼續(xù)開展紫薯面條護(hù)色工藝優(yōu)化實(shí)驗(yàn)。

由圖4可知，隨著檸檬酸和植酸鈉添加量的增加，面條的亮度有所提升，當(dāng)兩者的添加量在0.6%～0.8%時面條的色度變化趨于平緩，差異較小。相同濃度下，使用檸檬酸護(hù)色的面條要比植酸鈉護(hù)色的面條a*值高，顏色更加偏紅紫色；相而使用植酸鈉護(hù)色的面條要比檸檬酸護(hù)色的面條b*值高，顏色更加偏藍(lán)紫色。檸檬酸一方面通過降低面條組織體系的pH，使其偏離褐變關(guān)鍵酶多酚氧化酶（PPO）和過氧化物酶（POD）的最適pH，另一方面與PPO活性中心的金屬離子鰲合來延緩和抑制酶促褐變[16]。植酸鈉則是通過與金屬離子鰲合及自身的抗氧化作用來進(jìn)行護(hù)色[17]。

2.2.2 護(hù)色劑對紫薯生全粉面條感官評分的影響

適量護(hù)色劑的使用會使產(chǎn)品的色澤更加鮮艷動人，而過量護(hù)色劑的使用往往會影響產(chǎn)品的口感和風(fēng)味。從圖5感官評分變化趨勢可以看出，使用檸檬酸和植酸鈉護(hù)色的紫薯生全粉面條感官評分隨添加量的增加呈先上升后下降趨勢，護(hù)色劑添加量為0.6%時面條感官評分均出現(xiàn)峰值，此時使用檸檬酸和植酸鈉護(hù)色的紫薯生全粉面條感官評分分別為76.20分和73.0分，較空白參照組分別提升了13.56%和8.79%。當(dāng)檸檬酸添加量在0.8%時，面條的感官評分大幅降低，此時檸檬酸的過量添加增加了面條酸度，影響食味。綜合評估護(hù)色效果和感官評分的結(jié)果，0.6%檸檬酸更適宜用于紫薯生全粉面條的護(hù)色。

2.3 確定紫薯面條改良劑種類及添加量

2.3.1 改良劑對紫薯生全粉面條質(zhì)構(gòu)的影響

由表6可知，添加改良劑后紫薯生全粉面條的剪切力、硬度、內(nèi)聚力、彈性、回復(fù)性膠著性、咀嚼性等指標(biāo)數(shù)值顯著提升，粘力顯著下降?？ɡz在添加量為0.6%時剪切力達(dá)到最大值，較對照組增加了33.81%；谷朊粉在添加量為8%時剪切力達(dá)到最大值，較對照組增加了118.07%；KGM在添加量為0.4%時剪切力達(dá)到最大值，較對照組增加了52.81%。

表6 添加改良劑后紫薯生全粉面條質(zhì)構(gòu)的變化Table 6 Changes in texture of noodles made by raw purple sweet potato flour under different modifiers additions

三種改良劑中，6%～8%谷朊粉及0.4%～0.6%KGM對面條剪切力的影響更為顯著。卡拉膠和對面條的拉伸力無顯著改良效果，而在谷朊粉添加量為4%～8%及KGM添加量0.6%時，面條拉伸力、硬度、彈性、膠著性以及咀嚼性顯著增強(qiáng)（p＜0.05），粘力顯著降低（p＜0.05）。

在面條的制作過程中，添加改良劑能對面團(tuán)的黏度、硬度及彈性進(jìn)行改善，使制成的面條更耐烹煮，且煮后的面條具有表面光亮、富有彈性、口感滑爽、有嚼勁[18]，常用于面條品質(zhì)改良劑主要包括乳化劑、膠體、酶制劑、淀粉類等。研究選用的卡拉膠和KGM屬親水膠體，對面團(tuán)的流變特性具有改善作用，具有增筋、增稠、增黏及增進(jìn)面制品的韌性、光滑度等作用[19]。

Pongpichaiudom等[20]利用瓜爾豆膠、黃原膠和羧甲基纖維素等親水膠體改善了方便面的蒸煮損失和質(zhì)構(gòu)特性，面條的微觀結(jié)構(gòu)表面光滑。谷朊粉是從小麥（面粉）中提取出來的天然蛋白質(zhì)，具有粘性、彈性、延伸性、成膜性和吸脂性，梅新等[21,22]研究報道谷朊粉可增強(qiáng)面筋筋力、提高面條的硬度以及咀嚼性，本文研究結(jié)果與其一致。

2.3.2 改良劑對紫薯生全粉面條感官評分的影響

添加改良劑后的紫薯生全粉面條感官評分均呈現(xiàn)出先上升后下降的趨勢，KGM、谷朊粉、卡拉膠感官評分分別在添加量為0.6%、4%、0.6%時出現(xiàn)峰值，其最佳感官評分分別為75.10、74.90、70.50，較空白參照組分別提升了11.92%、11.62%和5.06%。其中卡拉膠對面條的適口與質(zhì)構(gòu)優(yōu)化效果不明顯，因此評分較低。谷朊粉在添加量超過4%后，紫薯面條明顯膨脹變粗，嚴(yán)重影響了紫薯面條的外觀評分。6% KGM適口性和外觀表現(xiàn)更佳，綜合感官評分的結(jié)果選擇6%KGM為改良劑最優(yōu)添加量。

2.4 確定紫薯面條水添加量

2.4.1 水添加量對紫薯生全粉面條質(zhì)構(gòu)的影響

從表7可看出，紫薯生全粉面條的切割力、拉伸力、硬度以及咀嚼性等指標(biāo)著水添加量的增加而下降，特別是在水添加量達(dá)到34%后，下降幅度均超過15%。而粘力、回復(fù)性、內(nèi)聚力等指標(biāo)隨著水添加量的增加呈不規(guī)律的變化趨勢。這說明水添加量過多會從切割力、拉伸力、硬度以及咀嚼性等方面影響到面條的適口性。綜合來看，水添加量在30%～34%之間時，面條更加筋道有嚼勁。

表7 不同水添加量下紫薯生全粉面條質(zhì)構(gòu)的變化Table 7 Changes in texture of noodles made by raw purple sweet potato flour under different water additions

2.4.2 水添加量對紫薯生全粉面條感官評分的影響

水添加量對面條的色澤影響不大，但對其表觀形態(tài)、黏彈性、適口性、光滑性、食味等指標(biāo)影響顯著。一旦加水量過多，將增加面條制作過程中搟制、切條的難度，和成的面團(tuán)結(jié)構(gòu)疏松、流動性及黏性過大、彈性不好、面片表面不光滑；當(dāng)加水量過少，和成的面團(tuán)顆粒細(xì)碎，不易成團(tuán)，揉著過程中面筋不能充分形成，壓出的面片表面結(jié)構(gòu)不均勻、粗糙，口感過硬，耗能增加，面條彈性差[23]。如圖7所示，水添加量在32%時，紫薯生全粉面條感官評分出現(xiàn)峰值，68.40分。水添加量低于32%時，面條硬度大，延壓出來的面條易出現(xiàn)裂紋，水添加量高于32%后，面條的粘度及濕度增加、質(zhì)構(gòu)較變軟，適口性下降。綜合感官評分的結(jié)果來看，紫薯生全粉面條的適宜水添加量為32%。苑建偉等[24]研究紫薯掛面加工工藝時發(fā)現(xiàn)水添加量在28%～34%時掛面外觀、光滑度較好，與本文研究結(jié)果一致。

2.5 正交實(shí)驗(yàn)結(jié)果

制作半干馬鈴薯熱干面L9（34）正交實(shí)驗(yàn)結(jié)果如表8所示，從極差值R來看，所考察三個因素中，對紫薯生全粉面條感官評價影響大小順序?yàn)镃＞A＞B＞D，說明對半干馬鈴薯熱干面感官評分影響最大因素是檸檬酸的添加量，其次是水添加量和紫薯生全粉添加量，KGM添加量對其影響較小。分析得各因素水平得到最優(yōu)組合為A2B2C2D2。由于極差分析得到的最優(yōu)工藝組合并未在所實(shí)施的正交實(shí)驗(yàn)中，為考慮優(yōu)化條件的再現(xiàn)性，對所得優(yōu)化工藝進(jìn)行三次重復(fù)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，得到的綜合評分結(jié)果為85.48，分?jǐn)?shù)高于正交表中各組合感官評價。因此，制作紫薯生全粉面條最佳工藝為：紫薯生全粉添加量8%，水添加量32%，檸檬酸添加量0.6%，KGM添加量0.6%。

表8 正交實(shí)驗(yàn)因素水平表Table 8 Orthogonal experiment factor level table

3 結(jié)論

3.1 紫薯生全粉不含面筋蛋白且吸水率強(qiáng)，無法單獨(dú)形成面團(tuán)結(jié)構(gòu)，添加紫薯生全粉后，混合粉中面筋蛋白的占比相對減少，蛋白質(zhì)弱化程度逐漸增大，面團(tuán)的糊化、回生特性減弱。適度添加紫薯生全粉可以改善面條的色澤和氣味，而過度添加紫薯生全粉則會對面條的質(zhì)構(gòu)產(chǎn)生不利影響，即面條吸濕難成形、筋度、咀嚼性、蒸煮品質(zhì)急速下降。綜合來看，紫薯生全粉添加量為8%時能較好的保持面條的質(zhì)構(gòu)和感官品質(zhì)。

3.2 對比檸檬酸、植酸、植酸鈉、曲酸、茶多酚白色、β-糊精這五種綠色無硫護(hù)色劑，相同劑量下檸檬酸和植酸鈉對紫薯面團(tuán)的護(hù)色效果優(yōu)于其他組，顏色更加鮮亮。添加檸檬酸制作的面條顏色偏紅紫色，添加植酸鈉制作的面條顏色偏藍(lán)紫色。檸檬酸通過降低面條組織體系的pH及與金屬離子鰲合來延緩和抑制酶促褐變，植酸鈉則是通過與金屬離子鰲合及自身的抗氧化作用進(jìn)行護(hù)色。綜合評估護(hù)色效果和感官評分的結(jié)果，0.6%檸檬酸更適宜用于紫薯生全粉面條的護(hù)色。

3.3 添加卡拉膠、谷朊粉、KGM等改良劑后紫薯生全粉面條的剪切力、硬度、內(nèi)聚力、彈性、回復(fù)性膠著性、咀嚼性等指標(biāo)數(shù)值顯著提升，粘力顯著下降?？ɡz對面條的拉伸力無顯著改良效果，谷朊粉在添加量超過4%后，紫薯面條明顯膨脹變粗，感官評分降低。由于0.6% KGM適口性和外觀表現(xiàn)更佳，感官評分高，更適宜用作紫薯生全粉面條的品質(zhì)改良。

3.4 影響紫薯生全粉面條品質(zhì)的因素順序?yàn)闄幟仕崽砑恿浚舅砑恿浚咀鲜砩厶砑恿浚綤GM添加量，優(yōu)化得到紫薯生全粉面條最佳配方工藝為：紫薯生全粉添加量8%，水添加量32%，檸檬酸添加量0.6%，KGM添加量0.6%。在此條件下制作的紫薯生全粉面條不斷條、不糊湯、適口性好且顏色鮮亮，感官評分達(dá)最高值85.48。后續(xù)可在此基礎(chǔ)上對紫薯生全粉面條配方進(jìn)一步調(diào)整和優(yōu)化和應(yīng)用，以期實(shí)現(xiàn)高品質(zhì)紫薯生全粉面條的工業(yè)化生產(chǎn)的目標(biāo)。