掛面干燥過程水分遷移規(guī)律及其對產(chǎn)品質量影響研究

王 遠 張影全 趙 博 張 波 郭波莉 ，* 蔣長興 魏益民

（1淮陰工學院生命科學與食品工程學院，江蘇 淮安 223003；2中國農(nóng)業(yè)科學院農(nóng)產(chǎn)品加工研究所/農(nóng)業(yè)農(nóng)村部農(nóng)產(chǎn)品加工重點實驗室，北京 100193）

掛面干燥主要是內部水分遷移、轉化以及汽化脫除的過程。水分含量、狀態(tài)、分布及其動態(tài)變化與掛面的干燥過程、產(chǎn)品質量和干燥能耗密切相關［1-3］。研究掛面干燥過程水分狀態(tài)動態(tài)遷移規(guī)律對深入理解掛面干燥過程水分遷移動力學，及其對產(chǎn)品質量形成的影響機制具有重要意義。

掛面干燥是連續(xù)脫水過程，涉及物料內部微觀層面水分相態(tài)轉變、遷移、汽化散失。不同干燥工藝參數(shù)直接影響干燥過程水分遷移、產(chǎn)品質量等［4-5］。武亮等［6］分析認為，通過Page模型能較好地反映掛面干燥過程水分含量隨時間的變化規(guī)律。前人研究認為，掛面干燥過程中水分逐漸從淀粉顆粒內部遷移出去，并與無定形淀粉和面筋網(wǎng)絡結合；隨著干燥時間的延長，3種水分的橫向弛豫時間（T2）均呈不斷下降的趨勢，強結合水相對含量（A21）下降，弱結合水相對含量（A22）、自由水相對含量（A23）均呈上升趨勢［7-8］。Mercier等［9］利用構建的意大利面干燥過程水分擴散理論模型，確證了60 ℃干燥條件下毛細管作用是液態(tài)水的主要傳質機制。也有研究表明水分狀態(tài)和遷移與面制品煮后質構及淀粉糊化程度相關［10-11］。前人基于模型或間隔取樣的方式對掛面干燥過程水分含量隨時間的變化規(guī)律及水分狀態(tài)和相對含量變化大致趨勢進行了研究。然而，掛面干燥是一個連續(xù)的過程，干燥過程水分狀態(tài)、分布、遷移、轉化的實時動態(tài)變化規(guī)律，及其動態(tài)變化與掛面質量關系等尚不明確。魏益民等［12］發(fā)明了溫度、濕度、時間可組合，可程序化控制，功耗、水分狀態(tài)和含水率可在線檢測的“食品水分分析技術平臺”。該平臺可實現(xiàn)物料水分含量、狀態(tài)、分布、遷移的實時、在線、原位檢測，可獲得高精度的物料水分含量、水分結合狀態(tài)、質子密度分布隨時間的原位動態(tài)變化及特征等信息，可以作為掛面干燥水分動力學研究有效的工具和平臺［13］。

本研究以永良4 號小麥品種面粉為原料，基于“食品水分分析技術平臺”，采用恒溫恒濕干燥工藝進行干燥；實時監(jiān)測掛面干燥過程中水分含量、T2弛豫譜；繪制掛面干燥過程不同水分結合狀態(tài)、絕對含量、相對含量變化曲線，探究其與掛面產(chǎn)品質量的相關性，以期揭示不同干燥條件下掛面干燥過程水分狀態(tài)、分布和遷移規(guī)律及其與產(chǎn)品質量的關系，為掛面干燥工藝參數(shù)設計、產(chǎn)品質量控制等提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

選用2019年購買自巴彥淖爾市農(nóng)牧業(yè)科學研究所的小麥（Triticum aestivumL.）籽粒（永良4號）為試驗材料，用試驗磨粉機磨粉，出粉率71.2%，所得面粉在室溫下密封保存?zhèn)溆?。永? 號小麥粉基本理化指標如下：濕面筋含量28.5%、面筋指數(shù)87%、面團形成時間5 min、穩(wěn)定時間6.6 min、弱化度40 BU、拉伸長度178 mm、拉伸阻力206 BU。

1.2 主要儀器與設備

MLU 202 試驗磨粉機，瑞士Buhler 公司；MT5-215型壓面機組，南京市揚子糧油食品機械有限公司；食品水分分析技術平臺（中國農(nóng)業(yè)科學院農(nóng)產(chǎn)品加工研究所谷物加工與品質調控創(chuàng)新團隊研發(fā)，專利號ZL201420479345.5）；DHG-9140 型電熱恒溫鼓風干燥箱，上海一恒科技有限公司；ME4002E/02電子天平，梅特勒-托利多儀器（上海）有限公司；NMI20-030H-I低場核磁共振分析儀，蘇州紐邁分析儀器股份有限公司；TA.XT plus型物性測定儀，美國Stable Micro Systems公司。

1.3 試驗方法

1.3.1 試驗設計 干燥試驗采用恒溫恒濕干燥工藝，參照魏益民等［14］的方法并稍作修改，干燥溫度設置30、40 ℃兩個水平，相對濕度設置65%、75%、85%三個水平，采用全排列試驗組合，干燥時間300 min。“食品水分分析技術平臺”自動記錄干燥過程掛面的水分含量、水分狀態(tài)，測試間隔5 min。每個干燥組合試驗至少重復3次。

1.3.2 試驗方法

1.3.2.1 面條制作 參照張影全等［13］的方法加工制作掛面。將切好的濕面條分成三部分：第一部分，隨機剪取20 g左右濕面條，用于烘箱法測定初始水分含量；第二部分，隨機抽取4根濕面條，截成2 cm長，放入“食品水分分析技術平臺”的核磁測定樣品臺，用于實時、在線、原位測定干燥過程掛面中水分狀態(tài)；第三部分，懸掛在面桿上，同時放入“食品水分分析技術平臺”水分含量測定裝置內。干燥結束后，將面條切分成20 cm長，放入自封袋備用。

1.3.2.2 掛面水分狀態(tài)測定 參照張影全等［13］的方法和參數(shù)，采用低場核磁共振分析儀，利用Carr-Purcey-Meiboom-Gill（CPMG）脈沖序列測定干燥過程掛面中水分橫向弛豫時間（T2），計算相對含量（A2）、絕對含量（W2）。

根據(jù)掛面中t時刻核磁測定反演曲線中水分狀態(tài)的分峰面積，根據(jù)式（1）計算該時刻掛面水分狀態(tài)的相對含量（A2）：

式中，i=1、2、3；A2i（t）為掛面干燥t時刻某狀態(tài)水分相對含量，%；S2i（t）為掛面干燥t時刻某狀態(tài)水分核磁反演峰面積；S21（t）為掛面干燥t時刻強結合水峰面積；S22（t）為掛面干燥t時刻弱結合水峰面積；S23（t）為掛面干燥t時刻自由水峰面積。

根據(jù)掛面中t時刻掛面水分含量及水分狀態(tài)的相對含量，根據(jù)式（2）計算該時刻掛面水分狀態(tài)絕對含量（W2）：

式中，i=1、2、3；W2i（t）為掛面干燥t時刻某狀態(tài)水分絕對含量，%；W為干燥t時刻掛面水分含量，%。

1.3.2.3 掛面干燥過程水分狀態(tài)及含量變化曲線繪制 參照魏益民等［14］的方法，計算并繪制掛面干燥過程水分含量（W）、T2、A2和W2的變化曲線。

1.4 測定項目與方法

收縮率測定：參照惠瀅等［15］的方法，利用游標卡尺測定掛面產(chǎn)品干燥收縮率（ψ）。

抗彎曲特性測定：參照于曉磊［16］的方法，利用質構儀，采用A/SFR探頭測定掛面產(chǎn)品抗彎曲特性，根據(jù)掛面抗彎曲特征曲線計算掛面抗彎強度、折斷距離和折斷功。

1.5 數(shù)據(jù)處理

對采集到的數(shù)據(jù)使用SPSS 25.0統(tǒng)計分析軟件進行單因素方差分析，結果以平均數(shù)±標準差表示。采用Origin 2021軟件進行皮爾遜相關性分析并繪制圖表。

2 結果與分析

2.1 干燥過程掛面水分狀態(tài)的變化

掛面中水分橫向弛豫時間（T2）主要反映水分與蛋白質、淀粉等其他組分結合的緊密程度，T2越小，結合強度越大［17-19］。不同條件下掛面干燥過程內部水分結合狀態(tài)隨時間變化的3D 彩色映射圖如圖1 所示。結果表明，不同干燥組合條件下，掛面干燥過程內部主要存在3 種不同狀態(tài)的水，其中強結合水橫向弛豫時間（T21）為0.06～0.187 ms，弱結合水橫向弛豫時間（T22）為0.811～5.722 ms，自由水橫向弛豫時間（T23）為34.305～242.013 ms。隨著干燥的進行，T21、T22均有向左偏移的趨勢，T21、T22降低，T23變化規(guī)律不明顯；強結合水和弱結合水信號強度均呈現(xiàn)降低趨勢，自由水信號強度變化不明顯。不同干燥條件下掛面T2和信號強度變化趨勢基本一致。

圖1 掛面干燥過程水分狀態(tài)的3D彩色映射圖Fig.1 3D color map of moisture state of Chinese dried noodles during drying process

2.1.1 相對濕度與水分狀態(tài)變化曲線 同一溫度不同相對濕度條件下，掛面中T2隨干燥時間變化曲線如圖2所示。干燥溫度為30、40 ℃時，不同相對濕度條件下，干燥過程T21均呈波動下降趨勢。相對濕度為75%條件下，T21變化下降幅度較小，相對濕度為65%、85%時，T21在干燥中后期波動幅度較大。干燥前30 min，T21下降幅度較大，干燥中后期雖仍呈下降趨勢，但下降幅度較?。▓D2-A、B）。

圖2 不同相對濕度條件下掛面干燥過程T2變化曲線Fig.2 Change curve of T2 of Chinese dried noodles during drying process under different relative humidity

干燥溫度為30、40 ℃時，不同相對濕度條件下，干燥過程T22均呈波動下降趨勢。干燥前30 min，T22迅速下降；30～120 min，緩慢下降；120～300 min，掛面中T22基本保持不變。不同相對濕度條件下，掛面干燥過程T22存在一定差異。30 ℃時，前期（0～60 min）整體表現(xiàn)為T22（65%）＞T22（85%）＞T22（75%），中后期（60～300 min），整體表現(xiàn)為T22（65%）＞T22（75%）＞T22（85%）。40 ℃時，干燥過程整體表現(xiàn)為T22（85%）＞T22（75%）＞T22（65%）（圖2-C、D）。

干燥溫度為30、40 ℃時，不同相對濕度條件下，干燥前30 min 左右T23呈波動變化趨勢（先下降后上升）；30 min 以后呈下降趨勢，但下降幅度較小。相對濕度75%條件下，干燥過程各時間點T23均最低。干燥溫度30 ℃條件下，T23整體變化波動小；干燥溫度40 ℃條件下，T23整體變化波動較大（圖2-E、F）。

2.1.2 溫度與水分狀態(tài)變化曲線 同一相對濕度不同溫度條件下，掛面中T2隨干燥時間變化曲線如圖3所示。相對濕度65%條件下，干燥溫度為30 ℃時，干燥前期和后期T21高于40 ℃，干燥中期30 ℃和40 ℃條件下差異不大（圖3-A）；相對濕度75%條件下，干燥溫度為30 ℃時，干燥過程掛面中T21均低于40 ℃（圖3-B）；相對濕度85%條件下，干燥溫度為30 ℃時，干燥前期、中期掛面中T21均高于40 ℃，后期30 ℃和40 ℃間差異不大（圖3-C）。

相對濕度65%條件下，干燥溫度為30 ℃時，干燥過程掛面中T22均高于40 ℃（圖3-D）；相對濕度75%、85%條件下，干燥溫度為30 ℃時，干燥過程掛面中T22與40 ℃時差異不大（圖3-E、F）。

相對濕度65%、75%、85%條件下，干燥溫度為30 ℃時，干燥過程掛面中T23均低于40 ℃（圖3-G、H、I）。

圖3 不同干燥溫度條件下掛面干燥過程T2變化曲線Fig.3 Change curve of T2 of Chinese dried noodles during drying process under different temperatures

2.2 干燥過程掛面中W2的變化曲線

掛面中W2隨干燥時間變化曲線如圖4、5所示。掛面中弱結合水絕對含量（W22）最高，為7.72%～26.72%，其次為強結合水絕對含量（W21），為0.03%～7.64%，自由水絕對含量（W23）最低，為0.13%～0.88%。不同干燥組合條件下，干燥過程總水分含量（W）、W21、W22和W23隨干燥時間變化趨勢基本一致，但不同干燥組合條件下，干燥過程掛面中水分含量和不同狀態(tài)水分絕對含量存在一定差異。

圖4 不同相對濕度條件下掛面干燥過程W2變化曲線Fig.4 Change curve of W2 of Chinese dried noodles during drying process under different relative humidity

2.2.1 相對濕度與W2變化曲線 同一溫度不同相對濕度條件下，掛面中W2隨干燥時間變化曲線如圖4 所示。干燥溫度為30 ℃時，干燥過程整體表現(xiàn)為W（85%）＞W(wǎng)（75%）＞W(wǎng)（65%）；干燥溫度為40 ℃時，干燥過程整體表現(xiàn)為W（85%）＞W(wǎng)（65%）＞W(wǎng)（75%）（圖4-A、B）。

干燥溫度為30、40 ℃時，不同相對濕度條件下，掛面中W21隨干燥時間的延長均呈下降趨勢。干燥前30 min，W21下降幅度較大，干燥中后期雖仍呈下降趨勢，但下降幅度較小。30 ℃條件下，相對濕度為85%時，干燥前中期（0～120 min）掛面中W21均高于65%、75%（圖4-A）；40 ℃條件下，相對濕度為75%時，干燥過程掛面中W21均高于65%、85%（圖4-B）。

干燥溫度為30、40 ℃時，不同相對濕度條件下，掛面中W22隨干燥時間的延長均呈下降趨勢。干燥前60 min，W22迅速下降；60～180 min，緩慢下降；180～300 min，掛面中W22基本保持不變。30 ℃條件下，相對濕度為85%時，干燥過程掛面W22均高于65%、75%（圖4-A）；40 ℃時，干燥過程整體表現(xiàn)為W22（85%）＞W(wǎng)22（65%）＞W(wǎng)22（75%）（圖4-B）。

干燥溫度為30、40 ℃時，不同相對濕度條件下，掛面中W23隨干燥時間的延長呈波動變化趨勢。干燥前15 min 左右，W23上升；15～30 min，呈下降趨勢。不同干燥組合條件下，下降幅度存在差異。30 ℃時，干燥過程整體表現(xiàn)為W23（85%）＞W(wǎng)23（75%）＞W(wǎng)23（65%）（圖4-A）；40 ℃時，干燥過程整體表現(xiàn)為W23（65%）較高（圖4-B）。

2.2.2 溫度與W2變化曲線 同一相對濕度不同溫度條件下，掛面中W2隨干燥時間變化曲線如圖5 所示。相對濕度為65%時，干燥溫度30、40 ℃條件下，干燥過程掛面中W差異不大（圖5-A）；相對濕度為75%、85%時，干燥溫度30 ℃條件下，干燥過程掛面中W均高于40 ℃（圖5-B、C）。

圖5 不同干燥溫度條件下掛面干燥過程W2變化曲線Fig.5 Change curve of W2 of Chinese dried noodles during drying process under different temperatures

相對濕度為65%時，干燥溫度30、40 ℃條件下，干燥過程掛面中W21、W22差異不大（圖5-A）。相對濕度為75%時，干燥溫度30 ℃條件下，干燥過程掛面中W21低于40 ℃；相對濕度為85%時，干燥溫度30 ℃條件下，干燥過程掛面中W21高于40 ℃。相對濕度為75%、85%時，干燥溫度30 ℃條件下，干燥過程掛面中W22均高于40 ℃（圖5-B、C）。

相對濕度為65%時，干燥溫度40 ℃條件下，干燥過程掛面中W23始終高于30 ℃；相對濕度為75%、85%時，干燥溫度40 ℃條件下，干燥過程掛面中W23始終低于30 ℃（圖5-A、B、C）。

2.3 掛面干燥過程A2變化

不同干燥組合條件下掛面中A2隨干燥時間變化曲線如圖6、7 所示。不同干燥組合條件下，掛面中強結合水相對含量（A21）為0.30%～25.81%，弱結合水相對含量（A22）為72.53%～98.9%，自由水相對含量（A23）為0.69%～3.01%。

2.3.1 相對濕度與A2變化曲線 干燥溫度為30 ℃時，不同相對濕度（65%、75%、85%）條件下，干燥前15 min，A21均呈上升趨勢；15～60 min，A21下降幅度較大；干燥中后期雖仍呈下降趨勢，但下降幅度較?。▓D6-A）。干燥溫度為40 ℃時，相對濕度75%條件下，干燥過程A21整體較高；相對濕度65%和85%條件下，干燥過程A21差異不大（圖6-B）。

干燥溫度為30 ℃時，相對濕度65%、75%、85%條件下，干燥前15 min，A22均呈下降趨勢；15～60 min，A22呈上升趨勢；干燥中后期雖仍呈上升趨勢，但上升幅度較?。▓D6-C）。干燥溫度為40 ℃時，相對濕度75%條件下，干燥過程A22整體較低，相對濕度65%和85%條件下，干燥過程A22差異不大。相對濕度65%、85%條件下，干燥過程A22呈上升趨勢，干燥前期（0～60 min）上升幅度較大，中后期上升幅度較小；相對濕度75%條件下，干燥過程A22呈下降趨勢，下降幅度較?。▓D6-D）。

干燥溫度為30、40 ℃時，不同相對濕度條件下，干燥前15 minA23均呈現(xiàn)迅速上升趨勢，15～60 min 呈逐漸下降趨勢，60～300 min 呈上升趨勢（圖6-E、F）。干燥溫度為30 ℃時，相對濕度65%條件下，干燥過程A23均低于75%、85%（圖6-E）。干燥溫度為40 ℃時，不同相對濕度條件下，干燥過程A23差異不大（圖6-F）。

圖6 不同相對濕度條件下掛面干燥過程A2變化曲線Fig.6 Change curve of A2 of Chinese dried noodles during drying process under different relative humidity

2.3.2 溫度與A2變化曲線 同一相對濕度不同溫度條件下，掛面中A2隨干燥時間變化曲線如圖7所示。相對濕度為65%時，干燥溫度30 ℃條件下，干燥前30 min，掛面中A21均低于40 ℃；干燥時間30～90 min，掛面中A21均高于40 ℃；90～300 min，30、40 ℃條件下A21差異不大（圖7-A）。相對濕度為75%時，干燥溫度30 ℃條件下，干燥過程掛面中A21均低于40 ℃（圖7-B）。相對濕度為85%時，干燥溫度30 ℃條件下，干燥過程掛面中A21整體高于40 ℃，但差異不大（圖7-C）。

相對濕度為65%時，干燥溫度30 ℃條件下，干燥前30 min，掛面中A22均高于40 ℃；干燥時間30～90 min，掛面中A21均低于40 ℃；90～300 min，30、40 ℃條件下A22差異不大（圖7-D）。相對濕度為75%時，干燥溫度30 ℃條件下，干燥過程掛面中A21均高于40 ℃（圖7-E）。相對濕度為85%時，干燥溫度30 ℃條件下，干燥過程掛面中A21整體低于40 ℃，但差異不大（圖7-F）。

相對濕度為65%時，干燥溫度30 ℃條件下，干燥過程掛面中A23均低于40 ℃（圖7-G）；相對濕度為75%時，干燥溫度30 ℃條件下，干燥過程掛面中A23整體高于40 ℃（圖7-H）；相對濕度85%條件下，干燥溫度為30 ℃時，干燥過程掛面中A23與40 ℃時差異不大（圖7-I）。

圖7 不同干燥溫度條件下掛面干燥過程A2變化曲線Fig.7 Change curve of A2 of Chinese dried noodles during drying process under different temperatures

2.4 不同干燥條件下掛面產(chǎn)品質量特性

由表1 可知，不同干燥組合條件下，掛面收縮率及抗彎曲特性整體存在顯著差異。同一干燥溫度條件下，掛面收縮率隨著相對濕度的增加而整體顯著降低（P＜0.05）。30 ℃條件下，相對濕度為65%時，掛面抗彎強度顯著高于85%；40 ℃條件下，不同相對濕度下掛面抗彎強度之間無顯著差異。30 ℃和40 ℃條件下，相對濕度為65%時，掛面折斷距離、折斷功均顯著高于85%，與75%之間無顯著差異（P＞0.05）。同一干燥相對濕度條件下，溫度30 和40 ℃時的掛面收縮率、抗彎強度、折斷距離、折斷功均無顯著差異（P＞0.05）。

表1 不同干燥組合條件下掛面產(chǎn)品質量特性單因素方差分析Table 1 Single factor analysis of product quality characteristics of Chinese dried noodles under different drying combinations

2.5 干燥過程掛面水分結合狀態(tài)與產(chǎn)品質量的關系

根據(jù)不同結合狀態(tài)水分變化曲線，采用皮爾遜相關性分析方法，分析了干燥過程水分遷移轉化關鍵時間點（15、30、60、120、300 min）掛面內部不同結合狀態(tài)水分T2、W2、A2與掛面產(chǎn)品質量的關系。結果表明，掛面產(chǎn)品收縮率與（15 min-W21）、（120 min-W21）、（60 min-W22）、（15 min-W23）、（30 min-W23）、（60 min-W23）、（120 min-A21）、（15 min-A23）呈顯著或極顯著負相關；與（15 min-A22）、（120 min-A22）呈顯著正相關?？箯潖姸扰c（60 min-T21）、（120 min-T21）、（300 min-T21）以及15、120、300 min時的W21、A21呈顯著或極顯著負相關；與（15 min-W22）、（15 min-A22）、（300 min-A22）呈顯著或極顯著正相關。折斷距離僅與（30 min-T21）呈極顯著負相關。折斷功與（30 min-T21）、（60 min-T21）、（120 min-T21）、（15 min-W21）、（300 min-W21）、（15 min-A21）、（300 min-A21）呈顯著或極顯著負相關；與（15 min-A22）呈顯著正相關（表2）。

表2 干燥過程掛面中水分狀態(tài)與產(chǎn)品質量相關系數(shù)Table 2 Pearson's correlation coefficient of water state in Chinese dried noodles during drying process and quality characteristics

3 討論

掛面干燥過程中，掛面內部水分向外部不斷傳遞汽化散失最終達到平衡狀態(tài)［20-22］。本研究發(fā)現(xiàn)，不同干燥組合條件下，掛面干燥過程內部主要存在3 種不同狀態(tài)的水，這與前人對面團、饅頭［23］、掛面［24-25］的研究結果一致［23-25］。干燥過程掛面中強結合水T21為0.06～0.187 ms，弱結合水T22為0.811～5.722 ms，自由水T23為34.305～242.013 ms，其中弱結合水的絕對含量和相對含量最高，其次是強結合水，自由水最低。

干燥過程水分“態(tài)變”受溫度、相對濕度等條件共同影響，不同干燥條件下掛面中T2、W2、A2隨干燥時間變化趨勢基本一致。于曉磊［16］采用間隔取樣的方式研究發(fā)現(xiàn)，干燥過程掛面中T21、T22整體均呈下降趨勢，掛面中水分與面條基質結合強度變大，逐漸緊密；T23具有下降的趨勢，但波動較大。本研究結果表明，干燥初始階段，掛面中W21、W22、T21、T22較高，隨干燥時間延長，W、W21、W22均呈逐漸下降趨勢，W23呈先上升后下降趨勢。干燥前期，水分散失較快，掛面中大量強結合水轉化為弱結合水，并進一步轉化為自由水汽化散失；干燥中后期，W21基本保持動態(tài)穩(wěn)定，弱結合水繼續(xù)向自由水轉化并汽化散失，隨著干燥的進行，存在于淀粉內部與蛋白質緊密結合的水分子以及存在于淀粉外部和面筋網(wǎng)絡內部的水分子快速脫除，剩余水分結合能力增加，T21、T22迅速下降。干燥工藝參數(shù)對干燥過程不同狀態(tài)水分含量具有一定影響，其中相對濕度對W2的影響大于溫度，同一干燥溫度條件下，相對濕度越高，W21、W22越高。

前人研究發(fā)現(xiàn)，干燥過程掛面中A21下降，A22占比上升，A23有增大的趨勢，推測A21、A22的改變可能是干燥過程中水分由面筋區(qū)域轉移至淀粉區(qū)域所導致［26］。本研究結果表明，不同干燥條件下，掛面中A21、A22、A23隨時間變化的趨勢總體相同，A21與A22變化趨勢相反，推測二者存在動態(tài)轉化。干燥初始階段，掛面中水分主要以弱結合水存在，在干燥的作用下大量弱結合水向自由水轉化，表現(xiàn)為A21和A23上升，A22下降。干燥過程中，A21較低，這部分水與面條基質結合緊密；A22較高，與面條基質結合較為松散。A21下降速度較快，易達到平衡狀態(tài)，使得A22、A23呈現(xiàn)上升趨勢。此外，相對濕度對A2的影響大于溫度，相對濕度越高，A2波動性較大。干燥過程相對濕度過大阻礙掛面水分脫除，可能進一步促進掛面內部強結合水與弱結合水之間的相互轉化。

單因素方差分析結果表明，相對濕度對掛面質量的影響大于溫度。相對濕度較大能減小面條表面和內部之間的水分梯度，防止由于面條表面干燥過快，收縮應力差異較大導致的面條彎曲變形，甚至龜裂或酥條等質量問題［27-28］。掛面干燥工藝需要綜合考慮溫度和相對濕度的共同影響，相對濕度過高仍會對掛面質量產(chǎn)生不利影響。

相關性分析結果表明，掛面干燥過程中掛面T2、A2、W2與產(chǎn)品質量有關。推測干燥過程中，水分遷移轉化關鍵時間點的水分狀態(tài)發(fā)生劇烈變化，存在于淀粉內部與蛋白質緊密結合的強結合水以及存在于淀粉外部和面筋網(wǎng)絡內部的弱結合水快速脫除，轉化為自由水散失。水分相態(tài)劇烈變化可能對面筋網(wǎng)絡結構產(chǎn)生影響，影響掛面質量形成。

研究認為，干燥過程中，水分遷移轉化關鍵時間點時的水分狀態(tài)劇烈變化與掛面產(chǎn)品質量形成有一定關系，干燥過程中應關注水分遷移轉化關鍵時間點時的水分狀態(tài)變化。然而，掛面干燥過程水分遷移轉化如何影響面筋網(wǎng)絡結構變化，進而影響產(chǎn)品質量形成等科學問題尚需深入研究。

4 結論

本研究結果表明，掛面干燥過程內部主要存在3種不同狀態(tài)的水，其中弱結合水的相對含量、絕對含量最高，其次是強結合水，自由水最低。干燥過程中，掛面中水分發(fā)生“態(tài)變”遷移散失。其中，T21、T22隨干燥時間的延長均呈下降趨勢，T21較T22更快達到平衡狀態(tài)；T23呈“下降-上升-緩慢下降”趨勢；W、W21、W22均呈逐漸下降趨勢，W23呈“先上升后下降”趨勢；A21與A22變化趨勢相反，A23呈“上升-下降-緩慢上升”趨勢。干燥相對濕度對干掛面產(chǎn)品質量的影響大于溫度。干燥過程掛面中強結合水的狀態(tài)和含量對掛面產(chǎn)品質量影響最大，其中T21與掛面收縮率及抗彎曲特性均呈負相關關系。