微細化苦蕎全粉在面條加工中的應用

張玲，趙國華，曾志紅，張雪梅，李雪，梁葉星，高飛虎*，張歡歡，于卉

1(重慶市農業科學院農產品貯藏加工研究所，重慶,401329) 2(西南大學 食品科學學院，重慶，400715)3(法國肖邦技術公司，北京，100000)

苦蕎麥(Fagopyrumtataricum(L.) Gaertn.)，也稱花蕎、烏麥、菠麥，是蓼科蕎麥屬植物，在我國有久遠的種植和栽培歷史，是占有絕對優勢的一種雜糧資源[1]。據記載，公元前五世紀蕎麥就是栽培的“八谷”之一，是唯一的糧用蓼科植物[2],具有味苦寒平，有利精神氣力、清熱降火、滲濕健脾胃等功效[3]。苦蕎的功能成分主要集中在麩皮，麩皮約占苦蕎總重的23%～27%[4]，其中富含多種營養素及功能成分，包括蘆丁、槲皮素等活性成分[5]。傳統制粉工藝無法利用苦蕎麩皮，通過微粉碎設備對脫殼苦蕎籽粒進行細化處理，以改善粉體的口感和加工特性。

隨著物質生活水平的提高，人們對于面條的口感、營養及花色品種要求越來越高，開發雜糧面條是提高面條營養品質、解決目前我國人民主食過于精細的有效途徑[6-7]。目前，市面上的苦蕎面條是將苦蕎麥粉與小麥面粉混合后制備得到面團后壓制而成，其中的苦蕎麥粉含量很少，并且利用的苦蕎粉是除去了含有大量營養功能成分的苦蕎麩皮后制得的苦蕎芯粉，這對苦蕎面條產品的特色及營養功效有極大的限制[8]。

Mixolab混合實驗儀是一種多功能測定谷物粉流變學和酶學特性的儀器，可同時得到反應粉體粉質特征和黏度特性的曲線，具有粉質儀和黏度儀的功能，可系統地研究樣品的蛋白特性、淀粉特性、酶特性、外源添加劑的特性及其對粉體的影響等[9]。

經過微細化處理后的苦蕎全粉充分保留了苦蕎全粉營養及功能成分，本研究將經過微細化處理的苦蕎全粉作為原料與小麥面粉混合加工苦蕎面條，并探討高比例苦蕎麥粉添加到面條中的可行性。研究采用Mixolab混合實驗儀目標剖面圖分析法、感官品質、質構分析等對微細化苦蕎全粉加工面條品質進行判定。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

苦蕎籽粒，市售；小麥面粉，市售滿香園特一粉；

CD1實驗磨粉機，法國肖邦技術公司；SYFM-8型振動微粉碎機，濟南松岳機器有限責任公司；Mixolab混合實驗儀，法國肖邦技術公司；CT3質構儀，美國博勒飛公司。

1.2 試驗方法

1.2.1 粉體制備

(1)原料微細化苦蕎全粉

苦蕎籽粒→清理雜質→脫殼(CD1實驗磨粉機)→微粉碎(溫度0 ℃、振幅5 mm、時間20 min，200目篩)→微細化苦蕎全粉

(2)預混粉制備

將微細化苦蕎全粉與小麥面粉按質量比0∶100，10∶90，20∶80，30∶70，40∶60，50∶50混合均勻后得到6個樣品。

1.2.2 預混粉加工面條品質預判

采用Chopin+標準測試協議，即“ISO 17718:2013揉混和加熱條件下測定全麥粉和面粉的流變學特性”方法，為含有面筋蛋白的小麥面粉的標準檢測方法[9-10]。

將75 g樣品置于Mixolab混合實驗儀攪拌缽中，控溫過程為：(1)恒溫階段：30 ℃恒溫8 min；(2)升溫階段：4 ℃/min速度升溫到90 ℃并保持高溫7 min；(3)降溫階段：4 ℃/min速度降到50 ℃并維持5 min。整個攪拌過程以80 r/min的速度進行勻速攪拌，測試總時長為45 min。試驗結束獲得標準曲線(圖1)。

圖1 混合實驗儀標準測試曲線圖Fig.1 Example curve of Mixolab

Mixolab軟件的內置功能可將Chopin+測試協議標準曲線轉化為6項質量指數，依次對應吸水率、混合、面筋強度、黏度、抗淀粉酶和回生指數(如圖2，指數含義見表1)，每項指數用0～9表示為10個等級，數值越大，表明該指數特性越強。這些指數可被用于定義專用粉產品的驗收標準，此功能被稱為混合實驗儀的指數剖面圖。混合實驗目標指數剖面圖是針對不同用途小麥粉(如面條粉、餅干粉、饅頭粉)制定的，所以各種用途小麥粉目標指數剖面圖的“指數區間”也是不相同的。

圖2 目標剖面圖及其指數值Fig.2 Mixolab profiler

表1 Mixolab剖面指數圖各指數的含義Table 1 The meaning of Mixolab profiler

Chopin+標準協議測定完畢后，樣品測定結果會顯示在目標指數剖面圖上(圖2)，指數反映各指標在圖中對應的數值。結果與目標專用粉的指數剖面圖區間進行比較，被測樣品的指標在專用粉目標區間內的個數越多，越能滿足該專用粉的要求。圖3的2條閉合曲線之間的區域就是“面條專用粉目標指數區間”。

1.2.3 苦蕎面條的制備[11]

將微細化苦蕎全粉與小麥面粉按質量比0∶100，10∶90，20∶80，30∶70，40∶60，50∶50混合，加適量2% 食鹽水，和面10 min，醒發20 min后得到苦蕎面團，在自動面條機上反復延壓10次左右，逐漸減小壓輥間的距離，直到面片厚度約1 mm，形成細密、光滑、平整的面帶，切條，室溫下懸掛晾干至水分≤14.0%，取下，截成20 cm的面條備用。

1.2.4 面條的品質評價

1.2.4.1 面條色澤

將面條用粉碎機粉碎，過60目篩，取篩下粉末為測試樣品。色差測定：分光測色計測定。色度指標包括亮度(L)、紅綠值(a)、黃藍值(b)和色差(ΔE)[12]。白度(W)測定：白度儀測定。

1.2.4.2 面條烹煮特性研究[13]

(1)最佳煮面時間確立。將面條截成等長的段，置于沸水中煮，保持水處于微沸狀態。從2 min起，每隔30 s取樣1次，將取出的樣品放入0 ℃的冰水中冷卻2 min。用2塊玻片將面條壓扁，觀察面條內部白色的硬心線，硬心線消失時所記錄的時間即為最佳蒸煮時間。

(2)面條吸水率測定。準確稱取面條10.00 g，放入500 mL沸水中，保持水處于微沸狀態。煮至最佳煮面時間，撈出，置于篩網上瀝水，5 min后稱重。

(1)

(3)面條烹煮損失測定。將測定面條吸水率后的面湯轉入500 mL容量瓶中定容，取100 mL于恒重后的250 mL燒杯中，在電爐上蒸發至快干，放入105 ℃烘箱中恒重。

(2)

1.2.4.3 感官評價方法[16]

對不同處理的面條隨機編號，由6名感官評定員組成評定小組。評分標準按商業部規定標準SB/T 1037—2004中的評分標準稍作改進后進行。具體評分表如下表2所示。

表2 面條食用品質感官評定標準Table 2 The criteria of sensory evaluation on the edible quality of noodles

1.2.4.4 面條質構測定

將面條煮至最佳烹煮時間[15]，撈出置于篩網上，用自來水沖淋30 s，靜置5 min后在質構儀上使用TPA模式測定。每次將3根面條平行置于質構儀平臺上，中間要有一定間隔。每個樣品做5次平行。探頭：TA 25/1000，夾具：TA-BT-KIT，測試條件：距離0.8 mm，觸發點負荷2 g，速度1.00 mm/s。從TPA曲線上讀取：硬度、黏性、彈性、膠著性、咀嚼性和內聚性6個數值[16]。

1.2.5 統計分析

The second factory of kolmar will be completed 7 60

每個樣品重復測定3次，結果均表示為平均值±標準偏差。

采用Excel和SPSS 21.0進行統計分析。

2 結果與討論

2.1 預混粉加工面條品質預判

采用Mixolab混合實驗儀進行預混粉加工面條品質判斷，測試過程旨在模擬測定面粉制作成面條從生到熟過程中面團的特性變化。測定面粉加水混合形成面團，面團在恒溫、升溫及降溫過程中，攪拌刀片(在恒定的轉速下)受到的扭矩(N·m)隨時間的變化關系。

圖4 面粉以及面粉與苦蕎粉的混合面團的Mixolab曲線圖Fig.4 Mixolab curves of mixed flour dough

通過Mixolab混合實驗儀對預混粉的流變特性測試，可以得到如圖4的曲線。可以看到，添加了微細化苦蕎全粉的曲線與小麥面粉曲線相比，雖然無論是在恒溫攪拌稠度測試階段，還是在高溫黏度測試階段的曲線走勢均發生了很大的變化，但是曲線上的形狀仍然與面粉曲線的走勢較為類似，仍然能檢測到各個特征值。

將不同比例微細化苦蕎全粉-小麥粉的混合粉的剖面圖指數與Mixolab軟件內置的面條專用粉目標剖面圖進行對比，結果如圖5所示。

圖5 不同比例混合粉與面條粉剖面圖對比Fig.5 Comparison of different proportions of mixed flour and noodle flour

混合粉中微細化苦蕎全粉添加比例為10%(質量分數)時，各項剖面圖指數均在面條專用粉目標剖面圖范圍內，表明10%的微細化苦蕎全粉添加量對混合粉的加工品質影響不大，混合粉適合面條加工。混合粉中微細化苦蕎全粉添加比例為20%～30%時,面筋指數、淀粉酶指數在面條專用粉目標剖面圖范圍之外，且呈下降趨勢，分析可能會對面條的彈性、硬度、咀嚼性等產生影響。混合粉中微細化苦蕎全粉添加比例增加到40%時,面筋指數、淀粉酶指數、混合指數在面條專用粉目標剖面圖的范圍之外，面筋指數、淀粉酶指數呈下降趨勢，混合指數增高，面團揉混難度加大。混合粉中微細化苦蕎全粉添加比例為10%～40%時，黏度指數、吸水率指數均在面條專用粉目標剖面圖范圍內，表明微細化苦蕎全粉的添加對面團黏度、吸水率影響不大。當微細化苦蕎全粉的混合比例達到50%時，混合粉的所有指數均超出了面條專用粉的目標區域范圍，說明該混合比例已經完全偏離了制作面條所需的面粉品質。

2.2 不同混粉比例的苦蕎掛面品質分析

將微細化苦蕎全粉按一定比例添加到小麥面粉中制作面條，當添加比例達到微細化苦蕎全粉與小麥面粉質量比為50∶50時，無法制得面條成品。

2.2.1 不同混粉比例的苦蕎面條色澤

實驗采用色度儀和白度儀測定，對面條的表面白度、亮度以及內部結構的白度、光澤性等給予客觀的量化評價，通過綜合L、a、b及ΔE，能全面反映出面條表面色度或內部組織所存在的偏差，從而更精確地比較不同樣品之間的色差。微細化苦蕎全粉的色澤與對照面粉的差異較大，添加比例是影響色澤的主要因素，對不同添加比例的面條進行色澤分析，可為苦蕎面條的表觀特征提供數據支撐。

表3 不同配粉比例對面條色澤的影響Table 3 The influence of different blending ratio on noodle’s color

注：同一列數據標有不同小寫字母表示差異顯著(p<0.05)。

由表3可以看出，隨著微細化苦蕎全粉配粉比例的提高，面條色澤變化顯著。白度和亮度顯著降低，純小麥面粉面條顯紅黃色調，而添加了微細化苦蕎全粉的面條顯綠黃色調，小比例添加(微細化苦蕎全粉與小麥面粉質量比為10∶90～20∶80)的綠色值較明顯，大比例添加(微細化苦蕎全粉與小麥面粉質量比為30∶70～40∶60)色調主要顯黃色，與肉眼觀察結果一致。筆者前期研究表明，微細化處理對樣品的a(紅綠)值影響較大，b(黃藍)值影響較小，微細化處理可以使苦蕎粉樣品的a值從正值變為負值；苦蕎粉中麩皮的含量對樣品的a值影響較小，b值影響較大，b值是隨著苦蕎麩皮含量的增加而增大。在小比例添加微細化苦蕎全粉到小麥面粉中加工面條的過程中，面條中苦蕎麩皮含量相對較少，推測為微細化處理在其中所起的作用較大，面條的綠色值較為明顯；在面條粉中大比例添加微細化苦蕎全粉時，苦蕎麩皮在體系內的作用增大，并且，由于苦蕎麩皮內含有大量的生理活性物質，易于氧化，因而面條中黃色值明顯，更偏于黃褐色。色差是隨著微細化苦蕎全粉添加量的增加而增大的，各比例間差異顯著(p<0.05)。

2.2.2 不同配粉比例對面條烹煮特性的影響

烹煮損失和吸水率是評價面條質量好壞的重要指標。面條吸水率大，面條品質相對較好，出品率高。烹煮損失小，淀粉流失少，面條不易糊湯。由表4分析結果可見，隨著微細化苦蕎全粉配粉比例的提高，烹煮損失增大。當配粉比例從0增加到20%時，面條的吸水率呈上升趨勢，配粉比例超過20%后，面條的吸水率呈下降趨勢，配粉比例20%的面條吸水率最高，達到131.59%，與小麥面粉加工的面條差異顯著(p<0.05)。分析原因，可能是由于微細化苦蕎全粉經過了微細化處理，其顆粒細小，比表面積較大，吸水量大且快，配粉比例從0增加到20%時，面條的吸水率呈上升趨勢，但當配粉比例超過20%時，疏水性的物質(脂肪等)含量增加、相對稀釋原面筋中面筋蛋白的質量分數、面團制作時加水量等因素，面條的吸水率呈下降趨勢。隨著微細化苦蕎全粉配粉比例的提高，面筋網絡逐漸弱化，淀粉顆粒更易從面筋網絡的包絡中游離出來，溶于面湯中，烹煮損失越大，渾湯越嚴重。

表4 不同配粉比例對面條烹煮特性的影響Table 4 The influence of different blending ratio onnoodle’s water absorption and cooking loss

注：同一列數據標有不同小寫字母表示差異顯著(p<0.05)。

2.2.3 不同配粉比例對面條感官指標的影響

由表5分析數據可見，混合粉中微細化苦蕎全粉添加比例為10%時,加工面條感官指標與對照相比無顯著差異,與Mixolab目標剖面圖分析結果一致，表明10%微細化苦蕎全粉添加量對混合粉的加工品質影響不大。混合粉中微細化苦蕎全粉添加比例為20%時,加工面條感官指標與對照相比，食味、光滑性無顯著差異，其他指標差異顯著，分析原因，由于蕎麥粉中不含面筋蛋白，隨著添加量的增加，混合粉面筋蛋白含量降低，其韌性、適口性降低；混合粉中微細化苦蕎全粉添加比例為30%時,加工面條感官指標與對照相比，食味無顯著差異，其他指標差異顯著，混合粉中微細化苦蕎全粉添加比例為40%時,加工面條感官指標與對照相比均有顯著差異。從綜合評分看，添加超細化蕎麥全粉添加量達到10%時，混合粉加工面條能保持較好的面條品質，且具有蕎麥特色，當添加量超過30%，則面條品質急劇下降。

表5 不同配粉比例對面條感官品質的影響Table 5 The influence of different blending ratio on noodle’s sensory evaluation

注：同一列數據標有不同小寫字母表示差異顯著(p<0.05)。

2.2.4 不同配粉比例對面條質構的影響

國外對于面條的品質與儀器測定之間的關系進行了較深入的研究[17-21]。王靈昭等[22]研究了面條感官評價的單項指標與質構測定參數的相關性，認為TPA實驗中的硬度參數、剪切實驗中的最大剪切力參數、拉伸實驗中的拉斷力參數與面條的品質相關性最大，通過質構儀參數評價面條品質具有可行性。由表6可以看出，面條硬度在添加量為20%時值最高，與對照、30%、40%超細化微細化苦蕎全粉添加量的面條差異顯著(p<0.05)，彈性和膠著性在添加量不超過30%時差異不顯著(p≥0.05)，其余各項TPA指標均顯示在超細化蕎麥全粉添加量為10%時，面條品質為最佳，添加量超過30%則面條品質急劇下降，喪失商品性。

表6 不同配粉比例對面條質構的影響Table 6 The influence of different blending ratio on noodle’s texture

注：同一列數據標有不同小寫字母表示差異顯著(p<0.05)。

3 結論與展望

苦蕎全粉富含多種營養素及功能成分，經過微細化處理后的苦蕎全粉充分保留了苦蕎全粉營養及功能成分并利于人體吸收，將其應用于面條加工中，可得到營養價值較高的風味苦蕎面條；研究以小麥面粉為對照，將經過微細化處理的苦蕎全粉按10%～40%的比例添加到小麥面粉中，在不添加增筋劑、增稠劑等的條件下，混合粉中微細化苦蕎全粉添加比例為10%時，加工面條品質與對照無明顯差異，品質最佳，混合粉中微細化苦蕎全粉添加比例為20%時,加工面條的韌性、適口性降低，當添加量超過30%，則面條品質急劇下降。

研究采用Mixolab混合實驗儀目標剖面圖分析法、感官品質、質構分析等對微細化苦蕎全粉加工面條品質進行判定。當微細化苦蕎全粉添加比例為10%時，Mixolab混合實驗儀目標剖面圖各項指數均在面條專用粉范圍內，與感官品質、質構分析的混合粉加工面條品質與對照小麥面粉無明顯差異的結果一致。當混合粉中微細化苦蕎全粉添加比例為20%～30%時，面筋指數、淀粉酶指數在面條專用粉目標剖面圖范圍之外，且呈下降趨勢，可預判出加工面條的韌性、適口性變差，與感官品質分析結果一致。結果表明，Mixolab混合實驗儀的目標剖面圖功能，可對面條粉的加工性能進行預判，對面制品的后續加工應用有較好的指導意義，但還需進一步深入研究。