掛面品質影響因素研究進展

呂一鳴，楊淑凱，張文占，馬 森*

（1.河南工業大學糧油食品學院，鄭州 450001；2.安徽正宇面粉有限公司，安徽 亳州 236100）

面條作為我國傳統的主食之一，廣受百姓的喜愛。而掛面是我國產量最大、銷售量最高的面條制品。相對于生鮮面和方便面，掛面水分含量低、貨架期長，且未經油炸，食用起來安全健康、方便快捷。制作掛面所用的面粉一般因面條種類和消費者的喜好有所差異，但是，揉制而成的面團必須有足夠的物理強度來支撐面條干燥[1]過程中形狀的完整。通常認為當掛面表面色澤暗沉時食用品質也相對較低，且低精度的面粉含有較多的麩皮，其外觀和色澤不受消費者喜愛，因此需要高精度的面粉來給掛面提供所需的顏色和亮度[2]。與意大利面相似，掛面通常需要較長的烹飪時間。干燥過程縮小了掛面內部的間隙，掛面蒸煮時水從掛面表面向中心區的遷移減緩，面條的復水時間延長，在沸水中長時間煮熟時，面條表面會變得糊狀和粘稠，而面條中心區域可能仍然沒有煮熟[3]；同時掛面生產干燥時間長、能耗大[4]。掛面的蒸煮時間受面粉種類、添加成分、面條斷面尺寸、干燥條件、水分等因素的影響。如果水分含量太低，蒸煮時間會更長，因為水分遷移較慢，熱量傳遞較少。某些添加劑，如改性馬鈴薯、木薯淀粉或水膠體會改變掛面復水時間，改性馬鈴薯或木薯淀粉可縮短淀粉糊化時間，親水膠體在蒸煮過程中吸水速度更快，有利于縮短蒸煮時間[5]。在儲存過程中，掛面的質量會發生變化。一種常見的現象是由于脂質氧化而發生酸敗。不適當的干燥條件、包裝以及儲存方式都是導致掛面中脂質酸敗主要原因。

1 原料品質的影響

面粉是制作掛面的最重要原料，經和面、熟化、壓延、切條、脫水而制成掛面。面粉的基本組成和糊化特性以及面團的粉化和拉伸特性在不同程度上影響面條的質量。不同的小麥品種、生長環境和制粉工藝會導致面粉品質的變化，這將直接影響掛面的質量。面粉對掛面質量的影響主要表現為淀粉，蛋白質和其它面粉成分的影響。

1.1 蛋白質對掛面品質的影響

蛋白質是面粉中的重要組分，其組成與含量對掛面的品質有著重要的影響。良好的面團質量是粘彈性和延展性綜合作用的結果。在制作面條的過程中，面條中的蛋白質會發生不同程度的水化和變性，蛋白質通過交聯和聚合形成一個緊密的三維網絡結構，包裹著淀粉顆粒，使面條有一種堅固和彈性的特點。面筋蛋白網絡結構主要由麥醇溶蛋白和麥谷蛋白構成。高分子量的麥谷蛋白是面筋的骨架，它決定了面團的彈性和強度[6]，麥醇溶蛋白填充在由麥谷蛋白構成的骨架中，這些決定了面團的黏性與延展性[7－8]；在和面的過程中，麥谷蛋白與麥醇溶蛋白相互作用并吸收水分形成面筋網絡結構[9]。面粉中蛋白質的含量對掛面的色澤、蒸煮品質，質構特性都緊密相關。一般用于制作面條的面粉的蛋白質含量應在10%～15%以內，蛋白質含量過高或過低都會影響面條的品質。若面粉中的蛋白質含量較高則會造成掛面的色澤較暗[10]，蛋白質的含量相對較高就會使得淀粉的含量相對較低，減弱了淀粉顆粒對光的反射，使面條的色澤發暗[11－12]。較高的蛋白質含量，還可以使面筋網絡緊密的包裹著淀粉顆粒，在面條的蒸煮過程中，麥谷蛋白受熱后通過分子間二硫鍵、氫鍵和分子間作用力，形成了體積較大的麥谷蛋白的聚合體，面筋網絡更加緊固，導致淀粉的吸水率和溶脹勢都會減小，使得面條較硬，不僅能夠賦予面條良好的口感，還可以減少蒸煮損失率[13－14]。當麥谷蛋白的含量較少時，麥醇溶蛋白可以通過分子內二硫鍵和疏水作用填充在由麥谷蛋白構成的骨架中，此時面條質地較軟但有很好的延伸性，麥谷蛋白含量增多時，面條變硬且有較好的彈性[15]。如果面粉中的蛋白質含量較低，會導致掛面的蒸煮品質差，面條的韌性和彈性較差，在掛面的干燥與運輸過中容易發生斷條[16]。Wang等人發現添加1%～4%NaCl降低了SDS可提取麥谷蛋白的含量，提高了GMP的得率和G′，說明NaCl增加了面筋分子間的相互作用，若NaCl的添加量高于5%，則會導致淀粉不能很好的被面筋網絡結構包圍，使得蒸煮損失率升高[17]。

1.2 淀粉對掛面品質的影響

淀粉的含量、組成和理化性質都會對掛面的食用品質造成影響[18－19]。直鏈淀粉與支鏈淀粉的比例對淀粉的理化性質會造成影響，支鏈淀粉具有較高的持水能力，容易發生吸水膨脹，增大淀粉的膨脹勢，能夠降低掛面的硬度[20－21]，并同時增加煮后面條的光滑性、彈性與咀嚼性[22－23]。直鏈淀粉呈鏈狀，容易在熱水中溶解，所以當面條中直鏈淀粉含量較高時，在蒸煮過程中，會有大量的直鏈淀粉溶出，導致掛面的蒸煮損失率升高[24]。直鏈淀粉與支鏈淀粉的化學結構、結晶度、以及淀粉顆粒的結構都會對淀粉的糊化產生顯著的影響[25]，而淀粉的糊化粘度與掛面的食用品質緊密相關。Jiang等研究發現B型淀粉顆粒的體積分布與掛面的彈性呈顯著正相關，可能是因為粒徑較小的B型淀粉顆粒的表面積相對較大，因此，可以結合更多的蛋白質和水，從而提高面團的吸水率，使其更適合制作掛面。以B型淀粉含量較高的小麥品種制成的面條也表現出了較好的粘彈性和適口性[26]。Wang等在掛面中添加了12.5 mg/100 g面粉的α－淀粉酶，發現可以顯著降低掛面的蒸煮時間和蒸煮損失率；另外，α－淀粉酶也改變了淀粉的結構和熱特性，淀粉的相對結晶度和膨脹力增加，但糊化性能降低。最佳蒸煮時間的減少和掛面彈性的增加是由于淀粉的溶脹力增加和峰值時間減少。此外，淀粉和蛋白質交聯度的降低是導致掛面硬度和咀嚼性降低的主要原因[27]。

1.3 其它成分對掛面品質的影響

面粉中還含有灰分、脂質、酶等其它成分。雖然這些成分含量較低，但仍可能不同程度地影響面條質量。面粉的品質與其灰分含量有關，灰分的含量越高，面粉的質量越低。灰分主要影響面條的色澤和貯藏穩定性[28]。面粉灰分含量的增加與麥麩的含量呈正相關，麥麩會對面條顏色造成負面影響，面粉中灰分含量在0.38%～0.45%之間可以用于掛面的生產，以保證產品外觀光亮[29]。脂類約占面粉的1.0%～2.0%，在掛面的儲藏過程中，脂肪不斷水解產生游離的脂肪酸，尤其是亞油酸極易氧化降解，產生乙酸、己酸和壬酸等具有揮發性的物質；因此為延長掛面的貨架期就需要降低脂質的含量及抑制脂肪酶的活性[30]。

2 加工工藝對掛面品質的影響

2.1 和面工藝對掛面品質的影響

和面是制作面條的關鍵工序。和面過程中面筋蛋白與水在水合作用下形成面筋網絡結構，使面團具有一定的彈性和延展性；淀粉吸水膨脹填充面筋網絡結構。在和面階段加水量會對與掛面的品質產生較大的影響[31]；若水分低于30%會導致面筋網絡形成不充分，面團發硬，加水量在35%～38%時，可以提高熟面條的色澤[32]，加水量高于40%時，面團發粘不利于后續的加工，在切條后容易發生粘連，且在掛面脫水時，需要更長的干燥時間，增加生產能耗。手工揉制面團可以廣泛形成面筋網絡結構，并提高成品面條的硬度和彈性。與其它混合方法相比，手工揉制的方法制備的面條在感官特性上的得分明顯較高，而真空和面方法制備的面條質地和蒸煮質量更好，吸水率和蒸煮損失率更低。因此，目前普遍認為真空和面可以顯著提高面制品的品質，真空和面是在真空的狀態下進行攪拌的過程，能夠促進水分充分滲透進面粉顆粒內部，使面筋蛋白和淀粉能夠充分、均勻的吸收水分，還能使蛋白質和淀粉分布均勻，保證面筋網絡的形成[33]；適宜的真空度可以促進面筋蛋白和水相互作用，增加蛋白質的聚合度，促進二硫鍵的交聯，Liu等人研究發現真空度為0.06MPa時面片的橫截面具有更加連續、緊密的微觀結構，面筋網絡對淀粉的包埋更加牢固，減少了干物質的損失率[34]，能夠有效地提升掛面的食用品質。和面時間對面團和面條質量有顯著影響。攪拌不充分可能導致小麥粉部分水化和面筋發育不足；相反，過度攪拌可能導致面筋過度發育，削弱已形成的面筋網絡，導致面團溫度過高，從而使蛋白質變性[35]。

2.2 熟化對掛面品質的影響

熟化工藝有利于面團內的水分分布更加均勻，促進蛋白質在氫鍵的作用下充分結合，同時蛋白質中的－SH被氧化成－S－S－，使得蛋白質分子的相對分子質量增大，有利于進一步形成面筋網絡結構[36]，促進面團中各種成分的相互作用，提高面團結構的均勻性和致密性，提高面條的可塑性；另外在和面的過程中，面團受到機械力的作用后，內部會形成應力，經過一定時間的熟化后，面筋網絡結構得到舒展，消除了面團內部應力，有利于面團品質穩定[37]。熟化階段主要影響因素有時間、溫度和相對濕度[31]。在掛面的生產過程中，水分會蒸發消散，導致面條表面開裂，影響面條的外觀和口感。因此，在醒發熟化時要注意面團的保水。Wang等發現面團在添加NaCl后，在熟化過程中可以通過增加氫鍵和疏水相互作用增加麥谷蛋白和麥醇溶蛋白的聚集，從而增加拉伸性能、彈性和粘度；熟化過程導致面筋網絡結構的松弛，并增加了面筋亞基之間的相互作用，導致彈性和拉伸強度下降，而延伸性和粘度增加[39]。

2.3 壓延對掛面品質的影響

由于在面條的制作中水的添加量相對較少，所以要通過壓延作用，使面團內部可以形成更多的氫鍵，并促進了－S－S－的形成，使面筋蛋白能夠形成更為均勻、連續、細密的網絡結構，面筋蛋白會沿壓延方向展開，并將淀粉顆粒包裹在其網絡結構中，最終成為完善的面筋網絡結構[36，40]。壓延比是影響壓延效果的主要因素[31]。壓延比過高會破壞面筋網絡結構，無法很好的包裹淀粉顆粒，李韋謹研究發現若面團的加水量較低，壓延比由15%增加至35%時，面條的感官評價得分先上升、后下降，這主要是因為適當壓延比可以完善面筋的網絡結構，但過高的壓延比可能破壞了面筋網絡結構，或是面筋蛋白結合更加緊密，使面團的流變性變差[41]。另外，邵麗芳發現變換折疊壓延的方式，改變壓延方向能夠增強面團的橫向和縱向斷裂力，提高面團表面的韌性，可以使得與壓延方向垂直的面筋蛋白結合得更加緊密[42]。

2.4 干燥對掛面品質的影響

干燥是掛面生產中的重要環節，將會直接影響到掛面的品質。同時掛面的干燥所產生的能耗約占生產過程總能耗的60%[43]。掛面中的水主要是以弱結合水存在，并且隨著干燥的進行弱結合水的比例逐漸上升[44]。在面條的工業化生產中熱風干燥最為常見，干燥工藝可分為低溫長時干燥和高溫快速干燥，熱風干燥是以干熱空氣作為熱源和濕氣載體，影響熱風干燥效果的主要因素為溫度、相對濕度、風速以及干燥時間[45]。干燥溫度較高，掛面內部的水分向外擴散的速率要小于表面的水分汽化速率，會導致掛面的表面產生結膜，不利于干燥，同時也容易發生斷條現象，若溫度更高，內部的水分會直接汽化，沖破外部的結膜，導致掛面表面產生細小的孔洞和裂痕[46]；另外較高的溫度還可以使蛋白質凝集，導致掛面的表面結構變得致密[47]，當干燥溫度較低時，掛面表面的水分擴散速率小于內部的擴散速率，使得面條表面的水分過多，同時面條內部的水分向外遷移的速率也會較慢，會導致內部結構疏松，不利于掛面的品質[45]。魏益民等人發現掛面干燥15 min后，內部含水率明顯降低；30 min后掛面表面與中心溫度達到平衡狀態；180 min后干燥速率逐漸減慢[48]。黃婷婷等人發現真空微波干燥能夠降低水分的沸點，可以實現在低溫下脫水干燥，不僅提高了干燥效率，而且還減弱了干燥對面條微觀結構的影響，在干燥的過程沒有出現明顯的孔隙[49]。研究表明，干燥溫度和相對濕度對面條的色澤、密度、收縮率、蒸煮特性和質地特性有顯著或極顯著的影響，但對掛面的各項指標的影響是不同的；干燥溫度對掛面TPA特性有較大影響；相對濕度對掛面的L*值、a*值和抗彎強度有較大影響；總的來說，當干燥溫度為60℃時，硬度、粘聚性、膠性、咀嚼性、回彈性降低，掛面的蒸煮特性可以得到一定程度地改善[50]。掛面干燥過程中的溫度還會對面團的流變學特性和濕面筋中的氫鍵產生影響。干燥溫度達到40℃時，面筋蛋白就可以通過形成-S-S-發生交聯反應；干燥溫度超過50℃時，面筋蛋白發生凝固變性，至使面筋的網絡結構失去粘彈性，從而導致掛面的食用品質降低；干燥溫度超過60℃時，蛋白質開始凝集，掛面表面蛋白質分布變得不均勻，與橫截面相比，面條表面蛋白質分布的均勻性顯著降低；溫度達到70℃以上時，麥醇溶蛋白和麥谷蛋白發生交聯，形成致密連續的面筋網絡結構，能夠緊密的包裹淀粉顆粒，蒸煮特性得到改善，降低了蒸煮損失率[51]，若同時干燥環境的相對濕度較高時能夠使得掛面密度增大，這主要是因為較高相對濕度減緩了內部到表面水分梯度差，不易形成裂紋[52]；但是，有學者認為高溫干燥時淀粉顆粒發生溶脹和破裂，雖然掛面表面的裂紋數量減少，但內部的裂痕增多[53]。通過提高溫度或使用空氣循環增加干燥速度會導致掛面出現嚴重的裂縫。面條在30℃下干燥，不使用空氣循環，而在控制相對濕度的情況下使用逐步干燥程序干燥的掛面沒有開裂，并且烹飪后斷條率低，有利于掛面的運輸[45]。

3 脂質酸敗對掛面品質的影響

脂質在熱、酸、堿和脂肪酶的作用下產生的游離的脂肪酸，會導致食品有不良氣味。油脂的酸敗是導致掛面品質降低的主要原因[54-55],亞油酸、亞麻酸發生氧化反應是掛面酸敗產生的主要原因。面粉中的脂質可分為游離脂和結合脂。游離脂主要有三酰甘油、二酰甘油等。結合脂是指與淀粉、蛋白結合的脂質。在掛面的制作的每一個環節都可能使面粉中的脂質的穩定性和存在狀態受到影響，另外，面粉中的脂肪酶和脂肪氧合酶也會對脂質的穩定性造成影響。在和面的過程中游離脂在強相互力作用下被固定在面筋蛋白中轉變為結合脂[56]；在壓延的過程中，面條中游離脂的含量隨著壓延次數的增加而逐漸減少，這可能是由于在外力的作用下，游離脂進一步與蛋白、淀粉結合造成的[57]；在干燥過程中，掛面中總脂含量由于脂質的水解和氧化導致含量顯著降低；黃倩認為在掛面的加工過程中水合和壓延明顯的改變了脂質的存在狀態，降低脂質的氧化穩定性；另外，面粉的加工精度越低，掛面在儲藏過程中脂質水解和氧化程度越高[58]。

4 展望

隨著生活水平的不斷提高和現代生活節奏的加快，人們對衛生、安全、營養價值高的方便食品的需求日益突出。掛面因此擁有更加廣闊的市場和極大的提升空間。本文綜述了影響掛面的幾個因素，主要有面粉中的淀粉、蛋白質及其他成分，加工工藝中的和面、熟化、壓延以及干燥，還有脂質酸敗對掛面品質的影響。為發展掛面市場，提高生產力及產品品質，需要繼續探究原料對于掛面品質和加工過程中各個環節的影響，并優化其生產工藝，以期生產出高質量的掛面產品。另外，對掛面的研究多集中在產品品質提高上，而干燥是一個高耗能工序，在保證產品質量的同時降低能耗是未來的一個研究方向。此外為提高掛面的營養特性還可以增加膳食纖維的添加，如小麥麩皮、蕎麥粉、青稞粉等，并且這些成分的添加對于掛面的影響也需深入研究。