榆樹(shù)皮粉對(duì)小麥面團(tuán)和面條理化品質(zhì)的影響

黃一承，陳小宇，張建，李曉磊，李丹

（長(zhǎng)春大學(xué)農(nóng)產(chǎn)品加工吉林省普通高等學(xué)校重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，吉林 長(zhǎng)春 130022）

面條是亞洲范圍內(nèi)的一種重要主食，深受廣大消 費(fèi)者喜愛(ài)，但是以小麥作為單一原料的傳統(tǒng)面條逐漸不能滿足消費(fèi)者對(duì)降血糖、降血脂等營(yíng)養(yǎng)健康的需求。近年來(lái)在面條中添加膳食纖維以及雜糧粉等逐漸成為研究熱點(diǎn)[1-2]。

榆樹(shù)是榆科（Ulmaceae）落葉喬木，全球共有40種，我國(guó)有24種，主要分布在東北、華北和南方各省[3]。榆樹(shù)樹(shù)皮和根皮含有多種氨基酸、多糖、礦物質(zhì)元素以及不飽和脂肪酸等[4]。研究表明，榆樹(shù)皮粉（elm bark powder，EBP）中含有多種生物活性成分，EBP提取物具有很好的抗炎和抗氧化作用[5-6]，可以預(yù)防和治療過(guò)敏性哮喘[7]，能有效抑制激素依賴性婦科腫瘤[8]。EBP中的化合物具有抗病毒、護(hù)肝、解肝毒、抗皺紋和抗紫外的功能[9]，對(duì)放射性皮膚損傷起到高效的防治作用[10]，還可以調(diào)節(jié)胚胎的發(fā)育進(jìn)程[11]、有效改善多襄卵巢綜合征組織學(xué)和睪酮紊亂[12]，被廣泛應(yīng)用于醫(yī)療衛(wèi)生、化工以及食品等領(lǐng)域。

研究者對(duì)EBP在中醫(yī)藥領(lǐng)域的應(yīng)用進(jìn)行了大量的研究工作，但EBP作為一種植物性食品原料研究不多，且EBP面條作為東北和西北地區(qū)的傳統(tǒng)食品一直被譽(yù)為低升糖指數(shù)的主食，但至今沒(méi)有關(guān)于EBP面條消化升糖方面的研究，所以本文對(duì)EBP在食品中的加工應(yīng)用進(jìn)行研究，探討不同EBP添加量對(duì)面團(tuán)動(dòng)態(tài)流變學(xué)特性、面條品質(zhì)及消化率的影響，獲得EBP最適添加量，為EBP作為可食用植物資源的廣泛應(yīng)用提供參考。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

中筋小麥粉：河北廊坊金沙河面業(yè)有限責(zé)任公司；榆樹(shù)皮：長(zhǎng)春大學(xué)農(nóng)產(chǎn)品加工吉林省普通高等學(xué)校重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室；豬胰腺 α-淀粉酶（100 U/mg）、鼠腸粉（intestinal acetone powders from rat I1630）：美國(guó) Sigma-Aldrich公司；葡萄糖氧化酶（glucose oxidase-peroxidase，GOD-POD）法試劑盒：長(zhǎng)春匯力生物技術(shù)有限公司。

1.2 儀器與設(shè)備

TA-XT.PLUS物性測(cè)試儀：英國(guó)Stable Micro System公司；DHR流變儀：澳大利亞NEWPORT公司；ACA全自動(dòng)面包機(jī)：北美電器有限公司；電動(dòng)面條機(jī)：中國(guó)俊媳婦廚具有限公司；Multiskan Spectrum酶標(biāo)儀：美國(guó)Thermo公司。

1.3 方法

1.3.1 混合粉的制備

新鮮榆樹(shù)皮洗凈、烘干、粉碎、過(guò)50目篩，得EBP，并按照總質(zhì)量0%（對(duì)照組）、5%、10%、15%、20%、25%與小麥粉（W）充分混合即得混合粉（EBP-W）。

1.3.2 面團(tuán)的制備和面團(tuán)動(dòng)態(tài)流變學(xué)特性的測(cè)定

參照張瑩瑩等[13]、蔣詩(shī)雨等[14]和王丹等[15]的方法并作適當(dāng)修改。稱取100 g EBP-W，加入30℃蒸餾水45g，利用ACA全自動(dòng)面包機(jī)制備面團(tuán)，和面30 min后醒發(fā)30 min。醒發(fā)完成后，取2.5 cm×2.5 cm×0.5 cm的面團(tuán)放置在流變儀進(jìn)行動(dòng)態(tài)流變學(xué)特性的測(cè)定，測(cè)試探頭選擇P35/Ti，兩平行板的間距為2 mm，在邊緣涂一層蒸餾水，減少水分揮發(fā)。流變儀參數(shù)設(shè)定：應(yīng)力0.5%，溫度25℃，等待時(shí)間1 min，振蕩頻率為0.1 Hz～20.0 Hz，在線性黏彈性區(qū)域測(cè)定0.5%的應(yīng)變以記錄面團(tuán)的彈性模量、黏性模量以及力學(xué)損耗因子隨頻率的變化。

1.3.3 面條的制備和蒸煮品質(zhì)的測(cè)定

1.3.3.1 面條制備

將制備的面團(tuán)放入面條機(jī)中，調(diào)至中速壓面模式擠壓面條[16]。

1.3.3.2 面條最佳蒸煮時(shí)間和斷條率的測(cè)定

將剛壓好的鮮濕面條兩端切除，長(zhǎng)度15 cm，取30根放入1 000 mL的沸水中，煮制200 s，每隔10 s取一次樣，觀察面條中間白芯的變化情況，記下白芯剛好消失的時(shí)間，即面條的最佳蒸煮時(shí)間。

將面條撈出計(jì)算其中斷條數(shù)占30根面條的百分比即為面條的斷條率。

式中：S為30根面條中斷掉的面條根數(shù)。

1.3.3.3 面條干物質(zhì)吸水率和干物質(zhì)損失率的測(cè)定

選取30根15cm長(zhǎng)的鮮濕面條，稱重，放入1000mL沸水中，煮至最佳蒸煮時(shí)間，撈出放置在濾紙上靜置8 min，吸干水分，稱重并按照下式計(jì)算面條的干物質(zhì)吸水率。

式中：M1為蒸煮后面條的質(zhì)量，g；M2為蒸煮前面條質(zhì)量，g；W為蒸煮前面條水分含量31.03%。

將煮完面條剩余的面湯冷卻至25℃后，轉(zhuǎn)入500mL容量瓶中定容混勻，量取10 mL面湯，倒入鋁盒中，并放入105℃烘箱內(nèi)烘至恒重，計(jì)算干物質(zhì)損失率。

式中：M為100 mL面湯的干物質(zhì)的質(zhì)量，g；G為煮前面條的質(zhì)量，g；W為煮前面條的水分含量31.03%。

1.3.4 面條質(zhì)構(gòu)特性和拉伸特性的測(cè)定

參照Klinmalai等[17]和陳書(shū)攀等[18]方法稍作修改。把煮熟的面條撈出放置25℃水中1 min，然后撈出瀝干8 min，取3根面條水平均勻放置載物臺(tái)中間，重復(fù)試驗(yàn)12次，最終選取其中3組結(jié)果，取其平均值。物性測(cè)試儀探頭：Code HDP/PFS。測(cè)前速度：2 mm/s，測(cè)中速度：0.8 mm/s，測(cè)后速度：0.8 mm/s，測(cè)試形變量：70%，接觸力：5 g，兩次壓縮的時(shí)間間隔為1 s。

把煮熟的面條撈出放置25℃水中1 min，然后撈出瀝干8 min，取一根面條，將兩端分別纏繞在探頭上，拉伸面條至面條拉斷為止，此時(shí)面條拉斷時(shí)所受的力，即面條的拉伸強(qiáng)度。物性測(cè)試儀探頭：Spaghetti/Noodle tensile rig code A/SPR。測(cè)前速度：2 mm/s，測(cè)中速度：2 mm/s，測(cè)后速度：10 mm/s，測(cè)試?yán)炀嚯x：80 mm。

1.3.5 面條淀粉消化率的測(cè)定

將煮熟面條瀝干8 min后放入干燥箱干燥2 h，再將其粉碎即可得到待測(cè)面粉。

將200 mg鼠腸粉與2 mL磷酸氫二鈉-磷酸氫二鈉緩沖液（100 mmol/L pH6.8）混勻，加入 14 mg α-淀粉酶使酶活達(dá)到700 U/mL，搖勻溶解后取100 μL加入400 μL的磷酸氫二鈉-磷酸氫二鈉緩沖液（100 mmol/L pH6.0）中，配制成溶液I。稱取10 mg待測(cè)面粉，溶于500 μL的磷酸氫二鈉-磷酸氫二鈉緩沖液（100 mmol/L pH6.0）中，配制成2%淀粉溶液，即為溶液Ⅱ。將溶液I、Ⅱ分別在37℃下預(yù)熱30 min后立即混勻，開(kāi)始計(jì)時(shí)。在 10、20、30、60、120、180 min 時(shí)取 20 μL 反應(yīng)液乙醇滅活并按照GOD-POD試劑盒說(shuō)明書(shū)進(jìn)行顯色處理，并通過(guò)酶標(biāo)儀在510 nm處測(cè)定吸光度并求得反應(yīng)生成葡萄糖濃度，重復(fù)測(cè)定3次。

1.4 數(shù)據(jù)處理

通過(guò)Microsoft Office Excel 2016與Origin 2019 b進(jìn)行圖表分析和制作，采用IBM SPSS Statistics 20.0分析軟件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行Duncan檢驗(yàn)（p＜0.05）。

2 結(jié)果與分析

2.1 EBP不同添加量對(duì)面團(tuán)動(dòng)態(tài)流變學(xué)特性的影響

圖1、圖2分別為彈性模量（G′）、黏性模量（G″）隨角頻率（0.1 Hz～20.0 Hz）變化頻率情況。

圖1 不同EBP添加量面團(tuán)彈性模量隨角頻率變化曲線Fig.1 Variation curve of elastic modulus of dough with angle frequency with different addition of EBP

圖2 不同EBP添加量面團(tuán)黏性模量隨角頻率變化曲線Fig.2 Variation curve of viscosity modulus of dough with angle frequency with different addition of EBP

彈性模量（G′）即為儲(chǔ)能模量，主要表現(xiàn)為恢復(fù)的彈性性質(zhì)，黏性模量（G″）即為損耗模量，主要表現(xiàn)為可以損耗的黏性性質(zhì)[19]，力學(xué)損耗因子tan δ是G″與G′的比值。所有樣品的彈性模量和黏性模量均由振蕩頻率決定。由圖1和圖2可知，在進(jìn)行的所有試驗(yàn)組中，G′均大于G″，表明面團(tuán)的動(dòng)態(tài)流變學(xué)特性為弱凝膠特性[20]，G′和G″隨著EBP添加量的增多而增大，當(dāng)添加量為5%、10%、15%時(shí)，tan δ大于對(duì)照組，表明適量的EBP加入會(huì)使面團(tuán)的黏彈特性增強(qiáng)，而當(dāng)添加量為20%、25%時(shí)，tan δ接近甚至小于對(duì)照組，表明過(guò)量添加EBP會(huì)使面團(tuán)的黏彈特性降低。當(dāng)EBP添加量為25%時(shí)，G′和G″達(dá)到了最大值，此時(shí)面團(tuán)的黏彈特性較低，面團(tuán)結(jié)構(gòu)相對(duì)松散，稠度較差，面條品質(zhì)一般。綜上可知，EBP的最適添加量為15%，此時(shí)面團(tuán)的黏彈特性最好，最適合進(jìn)行面條的制作[21-22]。

2.2 EBP的不同添加量對(duì)面條質(zhì)構(gòu)特性和拉伸特性的影響

不同EBP添加量對(duì)面條質(zhì)構(gòu)特性和拉伸特性的影響如表1所示。

表1 不同EBP添加量對(duì)面條質(zhì)構(gòu)特性和拉伸特性的影響Table 1 Effect of different addition amount of EBP on texture antensile properties of noodles

由表1可知，EBP的添加對(duì)面條硬度、黏聚性、咀嚼度、拉伸力和拉伸長(zhǎng)度等方面有明顯的影響，這是由于EBP的添加改變了面條的面筋結(jié)構(gòu)，從而在面條的質(zhì)構(gòu)特性與拉伸特性方面產(chǎn)生了影響[23]。當(dāng)EBP的添加量為15%時(shí)，試驗(yàn)組中面條硬度、彈性、黏聚性、咀嚼度、回復(fù)性等均達(dá)到了最適指標(biāo)，與對(duì)照組相比，各項(xiàng)指標(biāo)數(shù)據(jù)得到了相應(yīng)的改善，這與宋亞珍等[24]研究發(fā)現(xiàn)的面條硬度和咀嚼度值越大，面條品質(zhì)越好的結(jié)論一致。

拉伸力與拉伸長(zhǎng)度表現(xiàn)了面條的強(qiáng)度以及筋度，拉伸力和拉伸長(zhǎng)度值越大，表明面條的強(qiáng)度和筋度越大。由表1可知，隨EBP添加量的增大，拉伸力和拉伸長(zhǎng)度均呈現(xiàn)了先增大后減小的變化，當(dāng)EBP添加量為15%時(shí)，拉伸力和拉伸長(zhǎng)度均達(dá)到了最大值，這表明了此時(shí)面條的品質(zhì)最好，面條不易拉斷，具有較好的延展性、伸縮性，符合Kang等[25]與張慶霞[26]認(rèn)為的咀嚼感、硬度等與面條品質(zhì)的關(guān)系。

綜上可知，添加一定量的EBP可以有效改變面條的質(zhì)構(gòu)特性和拉伸特性，從而改變面條的口感品質(zhì)，EBP可以作為一種膳食纖維改良添加劑加入到面條中。

2.3 不同EBP添加量對(duì)面條蒸煮品質(zhì)的影響

不同EBP添加量對(duì)面條蒸煮品質(zhì)的影響如表2所示。

表2 不同EBP添加量對(duì)面條蒸煮品質(zhì)的影響Table 2 Effect of different addition amount of EBP on noodle cooking quality

由表2可知，面條的最佳蒸煮時(shí)間隨著EBP添加量的增多而減少，這說(shuō)明EBP改變了面條的筋絡(luò)結(jié)構(gòu)，使面條更容易蒸煮熟。干物質(zhì)吸水率、干物質(zhì)損失率和斷條率都是衡量面條品質(zhì)的重要因素，隨EBP添加量的增多這些指標(biāo)呈現(xiàn)先減小后增大的趨勢(shì)。當(dāng)EBP添加量為15%時(shí)，干物質(zhì)吸水率、干物質(zhì)損失率和斷條率都處于最小值，表明此時(shí)面條的品質(zhì)最佳，當(dāng)EBP添加量大于15%時(shí)，各項(xiàng)指標(biāo)開(kāi)始升高，面條品質(zhì)逐漸下降[27]。

2.4 EBP面條體外消化率的研究

面條中淀粉的消化能力可以根據(jù)相同條件下淀粉酶消化得到的葡萄糖含量來(lái)判斷[28]。不同EBP添加量對(duì)面條中淀粉體外消化的影響如表3所示。

表3 不同EBP添加量對(duì)面條中淀粉消化的影響Table 3 Effects of different addition amount of EBP on starch digestion of noodles

由表3可知，不同添加量下面條中葡萄糖釋放量均隨時(shí)間延長(zhǎng)而增大，除180 min外，不加入EBP的面條葡萄糖釋放量與加入EBP的面條葡萄糖釋放量均存在顯著性差異（p＜0.05），相同時(shí)間下面條葡萄糖釋放量隨EBP添加量的增大而減小，其中180 min時(shí)，15%EBP添加量的面條葡萄糖釋放量?jī)H為65.53%，相較于不添加EBP的面條下降了7.75%，說(shuō)明EBP的添加能夠有效減少面條中葡萄糖的釋放，為榆樹(shù)皮面條作為一種低升糖食品提供了依據(jù)。

3 結(jié)論

EBP中成分的含量差異能明顯改變面團(tuán)流變性質(zhì)及面條品質(zhì)：不同添加量的EBP面團(tuán)流變學(xué)特性具有顯著差異（p＜0.05），彈性模量（G′）、黏性模量（G″）、力學(xué)損耗因子（tanδ）均發(fā)生明顯改變，且當(dāng)添加量15%時(shí)，tanδ達(dá)到最大，此時(shí)面團(tuán)的黏彈之比達(dá)到最佳，用這樣的面團(tuán)制作出來(lái)的面條感官品質(zhì)最好。

面條質(zhì)構(gòu)特性和拉伸特性結(jié)果表明，不同EBP添加量導(dǎo)致面條硬度、咀嚼度、拉伸長(zhǎng)度、拉伸力等存在差異，此外，不同EBP添加量會(huì)改變面條的最佳蒸煮時(shí)間、干物質(zhì)吸水率、干物質(zhì)損失率及斷條率。當(dāng)EBP添加為15%時(shí)，面條的質(zhì)構(gòu)及拉伸特性最佳，干物質(zhì)吸水率、干物質(zhì)損失率、斷條率均達(dá)到最低值，此時(shí)的面條品質(zhì)最佳。體外消化結(jié)果表明EBP的添加能夠有效減少面條葡萄糖的釋放，符合低糖攝入的需求。

綜上所述，將EBP添加到面粉中，在面團(tuán)動(dòng)態(tài)流變學(xué)特性及面條品質(zhì)中，EBP最適添加量為15%，此時(shí)制作出來(lái)的面條感官品質(zhì)達(dá)到了最佳值。本研究為EBP面條制品加工提供了參考，且為其標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)提供了依據(jù)。