超微綠茶粉對面條品質特性的影響及綠茶面條配方優化

蔡茜茜 陳 旭 陳 選 陳夢詩 高學玲 汪少蕓

(1. 福州大學生物科學與工程學院，福建 福州 350108；2. 安徽農業大學茶葉生物學與資源利用國家重點實驗室，安徽 合肥 230036)

綠茶屬于非發酵茶類，較好地保留了茶鮮葉中的大部分天然物質，化學成分多達500余種，其中維生素、嘌呤生物堿類、酚類及其衍生物、蛋白質、礦物質和多糖是其主要的功能性成分[1]。多項研究[2-4]表明，綠茶具有抗氧化、抗菌、抗癌等多種藥理功能。面條是亞洲國家最重要的傳統主食之一，其生產和食用歷史已有4 000多年[5]。近幾十年來中國國內面條的產量激增，但是高端面條發展緩慢，使得國內面條產業進入高產低質的瓶頸階段。綠茶的色澤鮮綠并富含膳食纖維，常被作為食品添加劑用于給食品增色以及改善食品營養結構[6]。研究[7]表明，綠茶及綠茶提取物能賦予面條鮮艷的色澤、提高面條的營養成分。茶提取物中富含的多酚類物質，使得面條具有一定的抗菌、抗氧化性，可延長面條保質期[8]。但綠茶及提取物成本相對較高，且易發生氧化而改變茶提取物的色澤和風味[6]。超微粉碎技術作為一項新興技術，有利于食品資源的充分利用，賦予產品細膩口感，增強天然植物有效成分(特別是高纖維和高硬度食物)，提高其在動物體內的吸收和生物利用率[9-10]。以低值綠茶為原料，通過超微粉碎技術可保留綠茶全成分[11]，實現對綠茶的食用從“飲茶”向“吃茶”轉變。目前，已有研究[12-14]將超微綠茶粉添加到面粉中生產綠茶面條，具有良好的色澤與感官品質，然而報道中對綠茶面條的品質評價多采用感官評定，而較缺少超微綠茶粉對面條咀嚼性、拉斷力等質構特性影響的綜合分析。研究擬以前期制備的具備強抗氧化活性、高水溶性和分散穩定性的超微綠茶粉[11]為原料，探究超微綠茶粉對面條的質構特性和色澤風味的影響，優化超微綠茶面條制備工藝，旨在為低值綠茶的全值化利用和富含功效成分高端面條的研發提供思路。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

超微綠茶粉：福建雋永天香茶葉有限公司；

中筋面粉：市售；

海藻酸鈉和氯化鈉：分析純，國藥集團化學試劑有限公司。

1.2 儀器與設備

質構儀：TA.XT Plus型，英國Stable Micro Systems公司；

低場核磁共振儀：NMI20-Analyst型，23 MHz，0.56 T，上海紐邁電子科技有限公司；

和面機：YM-H30型，上海研麥食品機械有限公司。

1.3 試驗方法

1.3.1 面條的制作工藝 超微綠茶粉按固液比1∶3 (g/mL)加入水調和成綠茶膏，取適量面粉、綠茶膏、氯化鈉、海藻酸鈉和蒸餾水放入和面機中，以190 r/min的轉速和面10 min，制成面團。將和均勻的面團用保鮮膜包裹好，放入自封袋中于室溫下熟化40 min。將熟化后的面團于面條機上分別用1檔(軌距1.2 mm)反復折疊壓片6次，2檔(軌距1.1 mm)壓片一次，3檔(軌距1.0 mm)壓片一次，4檔(軌距0.9 mm)壓片兩次。壓成0.9 mm面皮，將面皮切成2 mm寬的面條[15]。

1.3.2 超微綠茶粉添加對面條品質的影響 在水、氯化鈉和海藻酸鈉添加量(質量分數)分別為40%，1%，0.05%基礎上，研究超微綠茶粉添加量(質量分數分別為0%，2%，4%，6%，8%)對面條品質的影響。

1.3.3 面條吸水率測定 在搪瓷杯中加入約200 mL水，于電磁爐上煮至沸騰，加入15根長度約20 cm的面條，煮制10 min，測定面條蒸煮前后的重量，按式(1)計算面條干物質吸水率。

(1)

式中：

W——吸水率，%；

m0——煮前面條的質量，g；

m1——煮后面條的質量，g；

w0——煮前面條含水量，%。

1.3.4 面條蒸煮損失率測定 在搪瓷杯中加入約200 mL水，于電磁爐上煮至沸騰，加入15根長度約20 cm的面條，煮制10 min。撈出面條，面湯在常溫下冷卻后，定容至500 mL。取50 mL面湯于燒杯中，在電爐上加熱，重復此步驟4次。將燒杯內殘留物烘干至恒重，按式(2)計算面條的干物質損失率。

(2)

式中：

L——蒸煮損失率，%；

M——200 mL面湯干重，g；

m0——煮前面條的質量，g；

w0——煮前面條含水量，%。

1.3.5 面條質構特性測定 將煮熟的面條過冰水冷卻，瀝干后立即使用質構儀分別進行拉伸、剪切和TPA測試，拉伸測試：A/LKB探頭，Tension模式，測前速率為2 mm/s，測試速率為1 mm/s，測試后速率為10 mm/s，距離為100 mm，起始間距為45 mm；剪切測試：輕型刀片，Measure Force in Compression模式，測前速率為2 mm/s，測試速率為0.8 mm/s，測試后速率為10 mm/s，應變為90%，觸發力為5 g；TPA測試：P50探頭，測前速率為2 mm/s，測試速率為0.8 mm/s，測試后速率為10 mm/s，壓縮率為75%，觸發力為5 g。

1.3.6 面條感官特性測定 挑選10名經過培訓的品評員組成感官評定小組，對不同組別的面條進行感官評定。采用9點喜好標度法對樣品的生面色澤與熟制面條的色澤、彈性、咀嚼性，風味和總體可接受度6項指標進行打分，結果取平均值作為該樣品的最終得分。

表1 感官評定分值表

1.3.7 面條水分分布測定 稱取2.5 g樣品放入口徑18 mm的核磁管中，并置于NMR探頭中。通過CPMG序列測試橫向弛豫時間T2，掃描參數：SW為200 kHz，RFD為0.110 ms，TW為1 000.000 ms，RG1為20.0 db，P90為18 μs，P180為36 μs，TD為414 098，DRG1為3，DR為1，NS為8，NECH為2 000。試驗取3份平行，每份平行測3次。

1.3.8 綠茶面條配方的單因素試驗

(1) 氯化鈉添加量：固定超微綠茶粉、加水量和海藻酸鈉的質量分數分別為4%，40%，0.05%，研究氯化鈉添加量(質量分數分別為0%，1%，2%，3%，4%)對綠茶面條的質構測定指標的影響。

(2) 加水量：固定超微綠茶粉、氯化鈉和海藻酸鈉的質量分數分別為4%，1%，0.05%，研究加水量(質量分數分別為34%，36%，38%，40%，42%)對綠茶面條的質構測定指標的影響。

(3) 海藻酸鈉添加量：固定超微綠茶粉、加水量和氯化鈉的質量分數分別為4%，40%，1%，研究海藻酸鈉添加量(質量分數分別為0.05%，0.01%，0.15%，0.20%，0.25%)對綠茶面條的質構測定指標的影響。

1.3.9 綠茶面條配方的響應面優化試驗 在單因素試驗基礎上，利用Design-Expert 8.0軟件，采用Box-Behnken試驗設計，以面條咀嚼性為響應值對氯化鈉添加量、海藻酸鈉添加量和加水量進行配方優化。

1.4 統計分析

采用SPSS 19.0進行方差分析，顯著性檢驗方法為Duncan，檢測限為0.05；采用Design-Expert 8.0進行響應面試驗設計和結果分析。

2 結果與討論

2.1 超微綠茶粉添加對面條品質的影響

2.1.1 蒸煮特性 由圖1可知，隨著超微綠茶粉添加量的增加，面條吸水率下降，同時蒸煮損失率上升，在綠茶添加量為4%時，面條吸水率下降不明顯，與未添加綠茶面條的吸水率相比僅下降了3.5%。繼續添加超微綠茶粉，面條吸水率大幅度下降。這可能是由于超微綠茶粉中富含纖維素等物質，添加超微綠茶粉會弱化面條中的面筋網絡結構，同時纖維素也具有較強的吸水能力，因此在綠茶添加量<4%時，面條吸水率下降不明顯。但隨著綠茶添加量的進一步增加，面條中的面筋網絡結構更加松散，面筋在數量上被稀釋，造成面條吸水率大量下降。造成面條蒸煮過程中包裹在面筋網絡中的淀粉顆粒、綠茶顆粒及其他物質更容易暴露并流失。

圖1 超微綠茶粉添加對面條蒸煮特性的影響Figure 1 The influence of green tea powder on thecooking quality of noodles

2.1.2 質構特性 由圖2可知，面條的硬度和拉斷力隨超微綠茶粉的添加而上升，黏度、膠著性、咀嚼性和剪切力都隨綠茶粉添加量的增加呈先升后降的趨勢。這是因為隨綠茶粉添加面團的流變學性質(形成時間和穩定時間)會呈先上升后下降的趨勢。在綠茶粉添加量<4%時綠茶面條的黏度、咀嚼性、膠著性隨綠茶添加量增加而增強，因為綠茶中含有20%左右的蛋白質，其中約80%為谷蛋白，在面團攪拌過程中與面筋蛋白結合，同時綠茶中的茶多酚、多糖等成分也能夠與面筋蛋白結合，增大面筋強度。當超微綠茶粉添加量超過4%后，綠茶與面筋結合成分達到飽和，多余的成分反而會使面筋蛋白被稀釋，致使面筋網絡結構變得松散。

圖2 超微綠茶粉添加對面條質構特性的影響Figure 2 The influence of green tea powder on thetexture profile analysis of noodles

2.1.3 感官特性 超微綠茶粉添加量對面條感官風味的影響結果如圖3所示。風味方面，感官評定的分數隨綠茶添加量的增加呈先升后降的趨勢，這是因為適量添加超微綠茶粉可以增加面條中的茶香，改善面條風味，當綠茶添加量為6%和8%時面條會產生苦澀味，不利于風味的改善。色澤方面，加入超微綠茶粉后，評分下降，而且生面的色澤分數下降得比熟面的更為明顯。特別是當綠茶添加量達到8%時，綠茶面條色澤讓人難以接受。咀嚼性和硬度方面的分數差異不大，其整體趨勢與質構分析的結果相近。此外，在生面的制作過程中，適當添加超微綠茶粉能夠一定程度地改善面條的口感。總體可接受程度方面，未添加超微綠茶粉的面條分數最高，添加4%綠茶的面條次之，且二者差異不大。

圖3 綠茶面條的感官評定Figure 3 Sensory properties of green tea noodles

2.1.4 超微綠茶粉添加對面條水分分布的影響 T21表示深層結合水，主要是與面筋蛋白緊密結合的水；T22表示滯留水，流動性介于深層結合水和自由水之間，此部分水結合于蛋白質、淀粉等大分子之間；T23表示自由水，流動性最強。由圖4可知，加入超微綠茶粉后綠茶中的親水成分與面筋蛋白互相爭奪水分子致使面條中的水分重新分布，隨著綠茶成分的添加，T21先減少后增加，T22先增加后減少，而T21逐漸上升。說明在爭奪水分子的過程中，綠茶粉與面筋蛋白弱化了強結合水與對方的結合能力。因此在綠茶粉添加量為2%時，T21比重下降，T22比重上升。當綠茶粉添加超過4%后，面筋網絡結構被破壞，與面筋蛋白結合的水分一部分被綠茶親水成分結合T22轉化成T21，另一部分轉化為自由水，因此T22比重下降，T21與T23升高。

圖4 綠茶添加對面條水分弛豫時間T2 影響Figure 4 The influence of green tea powder on the relaxation times T2 of noodles

試驗結果表明添加超微綠茶粉會提高面條的蒸煮損失率，然而，添加2%～4%的綠茶粉可改善面條的質構特性和感官特性，且綠茶成分的添加會促使面條中水分的重新分布。結合質構特性與感官特性的試驗結果確定綠茶面條中超微綠茶粉的最佳添加量為4%。

2.2 綠茶面條配方的單因素試驗

2.2.1 NaCl添加對綠茶面條品質的影響 由圖5可知，隨著NaCl添加量不斷增大，綠茶面條的硬度、黏度、膠著性、咀嚼性、最大拉斷力和最大剪切力均呈先增大后減小的趨勢，在NaCl添加量為2%時測定結果最佳。NaCl主要通過自身的離子強度影響面條中的水分分布，從而影響面條的品質。當添加適量NaCl時，NaCl溶液通過自身的滲透作用，加速面筋網絡的形成，同時少量的鹽離子能夠完善面筋網絡，增大面筋強度，提高面團質量。當NaCl過量添加時，NaCl會阻礙面筋蛋白水化，使面筋蛋白持水力下降，結構松散因此各項指標發生下降。綜上，選取NaCl添加量為1%，2%，3%作為響應面試驗水平。

圖5 NaCl添加對面條質構特性的影響Figure 5 The influence of NaCl on the texture profileanalysis of noodles

2.2.2 加水量對綠茶面條品質的影響 由圖6可以看出，隨著水分添加量不斷增加，綠茶面條硬度、膠著性、咀嚼性、最大拉斷力等均呈先增大后減小的趨勢，黏度先降低后增加，最大剪切力無規則變化。綜合以上指標，在加水量為38%時測定結果最佳。綜上，選取加水量為36%，

圖6 加水量對面條質構特性的影響Figure 6 The influence of water on the texture profileanalysis of noodles

38%，40%作為響應面試驗水平。

2.2.3 海藻酸鈉添加對綠茶面條品質的影響 由圖7可以看出，海藻酸鈉對面條品質改善效果顯著。隨著海藻酸鈉添加量不斷增大，綠茶面條各項質構指標均呈先增大后減小的趨勢，在海藻酸鈉添加量為0.20%時測定結果最佳。這是因為海藻酸鈉作為親水膠加入面粉中，增加面團吸水率，海藻酸鈉形成三維網絡結構，與面筋蛋白結合強化面筋結構提升面條質構特性。過量添加，造成海藻酸鈉與面筋蛋白爭奪水分，形成空間阻礙，在相同的時間內面筋網絡沒有完全形成，導致面條質構特性下降。綜上，選取海藻酸鈉添加量為0.15%，0.20%，0.25%作為響應面試驗水平。

圖7 海藻酸鈉添加量對面條質構特性的影響Figure 7 The influence of sodium alginate on thetexture profile analysis of noodles

2.3 綠茶面條配方的響應面優化試驗

根據單因素試驗結果確定的氯化鈉添加量、海藻酸鈉添加量和加水量試驗水平見表2。為獲得最優綠茶面條口感，選擇咀嚼性為響應值進行配方優化。咀嚼性是一個與食物硬度、黏度等質構指標密切相關的綜合性指標，其直接關系到食物口感。用Design-Expert 8.0 軟件進行試驗設計，試驗設計與結果見表3。對表中的咀嚼性進行多元回歸擬合，以綠茶面條咀嚼性為Y值，得到氯化鈉添加量、海藻酸鈉添加量和加水量的三元二次回歸方程為：

表2 Box-Behnken試驗因素水平編碼表

表3 響應面優化試驗結果

Y=-11.790 7+0.176 5A+9.595 4B+0.583 3C-0.274 0AB-0.000 2AC-0.126 2BC-0.038 8A2-11.143 0B2-7.364 4C2。

(3)

表4 模型回歸方程方差分析?

根據回歸方程利用Design-Expert 8.0軟件繪制交互項響應曲面圖如圖8所示。交互項AB對咀嚼性的影響隨NaCl、海藻酸鈉的添加先上升后下降，見圖8(a)。交互項BC對咀嚼性的影響隨海藻酸鈉添加量、加水量的增加先上升后下降，見圖8(b)。從圖8中的等高線形狀可以看出，交互項AB和BC對咀嚼性的影響極顯著(P<0.01)，而交互項AC響應曲面的等高線接近圓形，說明該交互項影響不顯著。

圖8 各因素交互作用對面條咀嚼性的影響Figure 8 The influences of interaction of various factors on chewing of noodles

利用Design-Expert 8.0軟件解模型方程(3)，得咀嚼性最大預測值為0.358 7 N，此時，NaCl添加量1.86%、海藻酸鈉添加量0.19%、加水量37.92%。為方便驗證，取各參數近似值1.9% NaCl添加量、0.2%海藻酸鈉添加量和38.0%加水量，經3次平行驗證實驗，得到綠茶面條的咀嚼性平均值為0.359 8 N，與預測值相符，說明該模型可行。

3 結論

試驗探究了超微綠茶粉對面條品質特性的影響并對綠茶面條進行配方優化。研究結果表明，添加4%的超微綠茶粉可有效提高面條質構特性，并賦予面條茶香，改善風味。以面粉100%為基數，綠茶面條的最優配方為：超微綠茶粉添加量4%、氯化鈉添加量1.9%、海藻酸鈉添加量0.2%、加水量38%，該條件下面條咀嚼性為0.359 8 N，質構特性和感官風味俱佳。后續可進一步根據超微綠茶粉的高膳食纖維和抗氧化性對綠茶面條的保健功能進行探究，以期為全值化利用綠茶及開發高端面條提供科學依據。