關中平原小麥粉鮮面條制作適宜性研究

魏益民,趙 博,嚴軍輝,張 磊,汪江華,張影全,張 波,郭波莉

(1.中國農業科學院農產品加工研究所/農業農村部農產品加工重點綜合實驗室,北京 100193; 2.金沙河集團產業技術研究院/河北省谷物食品加工技術創新中心,河北邢臺 054100; 3.楊凌食品工程創新中心,陜西楊凌 712100)

面條是我國居民的傳統主食之一,其加工制作年需求小麥粉約2 450萬t,占小麥粉總消費量35%[1]。關中平原小麥產區屬于黃淮冬麥區汾渭谷地副區,是陜西省小麥主要產區[2]。面條是陜西省乃至北方地區主要的小麥粉制品。小麥產業在當地食品制造、餐飲業和日常家庭消費中占有極其重要的地位,在發展地方經濟、擴大就業方面具有重要的作用。

隨著農產品加工、食品制造業向消費末端延伸,餐飲業的連鎖經營及配套的食品加工中心建設,冷鏈技術的應用,物流、配送和電商平臺的快速發展,使一部分面條產品進入快消品渠道或線上銷售[3]。在面條制品網絡銷售和快遞送達過程中,線上銷售對面條煮熟后的貨架期、耐泡性、黏性[4-5],鮮面條的耐冷藏性[6]以及再加熱后的彈性和黏性等提出了新要求。這些要求涉及到制作面條面粉的理化特性,特別是滿足面條制作和消費場景需求;這些要求還涉及磨制原料(小麥品種)的質量性狀[7-10]。同時,工業化生產還必須根據市場需求、生產現狀、原料質量和制作工藝,制定產品標準體系和制作過程規范[11-13]。這些生產要求成為面條產業在工業化升級、市場化運作、網絡化銷售過程中,為線上或餐飲外賣產品保質供應、促進餐桌消費遇到的新挑戰。

關于面條用粉小麥的籽粒質量性狀,學者們在小麥品種、專用面粉及二者關系方面已做過較多的研究,并篩選出部分適宜制作面條的小麥品種[14-18],制定出了面條小麥粉行業標準[19]。進一步分析發現,目前的研究主要集中在大宗主食或工業化水平較高的面條制品方面,對具有傳統特色、消費面大、原來只在家庭消費的鮮面條,餐飲業已經在探索連鎖經營鮮面條的質量構成要素,特別是耐泡性、冷藏性、再加工復原性,以及面條制作過程的易操作性和適宜性,但目前這一方面報道甚少。另外,對新選育小麥品種面條制作適宜性的客觀評價,區域、年份及氣候對適宜制作面條小麥品種籽粒特性的影響程度,進而對面條質量的影響大小,還需要常年跟蹤分析和調查評估[20-21]。通過種植合作社和種植大戶的品種選擇,進一步滿足食品制造和餐飲業對鮮面條小麥粉的需求。

本研究選用關中平原生產上大面積種植的小麥品種籽粒作為原料,分析小麥品種籽粒的質量性狀,并通過訓練的專業感官評價人員對以其為原料由面點師實驗室制作的鮮面條的烹飪特性進行評價;同時,統計分析小麥籽粒性狀、面粉理化特性和面條感官評價結果之間的關系,篩選影響鮮面條質量的要素參數,分析其影響程度和作用方向,以期為制定鮮面條專用粉質量標準、判定鮮面條專用小麥品種的質量要求提供依據。

1 材料和方法

1.1 材料來源

(1)小麥品種:2021年秋播前,從種子市場上購買有一定播種面積的小麥良種12個,每個品種籽粒5 kg,清理除雜后備用。用瑞士(無錫)布勒實驗磨粉機(型號:MLU-202)自制面粉。

(2)面粉樣本:從某企業面粉生產車間取20F、30F、50F面粉樣品3份,每份樣品5 kg,裝袋密封備用。

1.2 分析方法

1.2.1 籽粒性狀測定

(1)籽粒水分含量:參照《糧油檢驗 小麥水分含量測定 近紅外法GB/T24898-2010》,采用瑞典Perten IM9500型近紅外(NIR)谷物品質分析儀測定。

(2)千粒重:參照《谷物與豆類千粒重的測定GB/T 5519-2018》。

(3)籽粒容重:采用瑞典Perten IM9500型近紅外(NIR)谷物品質分析儀測定。

(4)籽粒粗蛋白含量:參照《糧油檢驗 小麥粗蛋白質含量測定 近紅外法GB/T 24899-2010》,采用瑞典Perten IM9500型近紅外(NIR)谷物品質分析儀測定。

(5)籽粒硬度:參照《小麥硬度測定硬度指數法GB/T 21304-2007》,采用JYDB100×40 型小麥硬度指數測定儀(無錫錫糧機械制造有限公司)測定。

1.2.2 面粉理化特性測定

(1)出粉率:用瑞士(無錫)布勒實驗磨粉機(型號:MLU-202)制粉,計算出粉率。出粉率=面粉/(面粉+麩皮)×100%。

(2)灰分含量:參照《糧油檢驗 小麥粉灰分含量測定 近紅外法GB/T 24872-2010》,采用瑞典Perten IM9500型近紅外(NIR)谷物品質分析儀測定。

(3)破損淀粉含量:參照《糧油檢驗 小麥粉損傷淀粉測定 安培計法GB/T 31577-2015》,采用肖邦破損淀粉儀(Sdmaric SD matic)測定。

(4)降落數值:參照《小麥、黑麥及其面粉,杜倫麥及其粗粒粉降落數值的測定Hagberg-Perten法GB/T 10361-2008》,采用瑞典Perten降落數值儀(Perten FN1000)測定。

(5)蛋白質含量:參照《糧油檢驗 小麥粉粗蛋白質含量測定 近紅外法GB/T 24871-2010》,采用瑞典Perten IM9500型近紅外(NIR)谷物品質分析儀測定。

(6)濕面筋含量:參照《小麥和小麥粉 面筋含量 第2部分:儀器法測定濕面筋GB/T 5506.2-2008》,采用面筋儀(Perten GM220)測定。

(7)面筋指數:參照《小麥粉濕面筋質量測定法面筋指數法LS/T 6102-1995》,采用面筋指數儀(Perten GM2015)測定。

1.2.3 面粉流變學特性分析

(1)黏度參數:參照《小麥、黑麥及其粉類和淀粉糊化特性測定 快速黏度儀法GB/T 24853-2010》,采用德國布拉本德黏度儀(Brabender Viscograph-E)測定。

(2)粉質參數: 參照《糧油檢驗 小麥粉面團流變學特性測試 粉質儀法(GB/T 14614-2019)》,采用德國布拉本德粉質儀(Brabender FarinographR-TS 816100)測定面粉的粉質參數。

(3)拉伸參數:參照《小麥粉面團的物理特性流變學特性的測定拉伸儀法(GB/T 14615-2006)》,采用德國布拉本德拉伸儀(Brabender Extensograph-E)測定面粉的拉伸參數。

1.2.4 鮮面條制作與感官評價

(1)鮮面條制作:參照《糧油檢驗 小麥粉面條加工品質評價GB/T 35875-2018》,由企業面點師傅負責實驗室機制鮮面條;每個面粉樣品稱取200 g,加1%食用鹽,面團含水率統一為33.0%。

(2)鮮面條感官評價:由專業感官評價小組做煮熟面條的感官評價,剔除評價偏離度最大的人員結果。

1.3 數據處理

利用Excel表格整理數據,繪制圖表;用SPSS 24軟件對數據進行方差分析。

2 結果與分析

2.1 小麥品種籽粒性狀

12個小麥品種的千粒重變化范圍為43.58～57.31 g,變異系數為7.99%,其中有10個品種的千粒重等于或大于45 g。以容重定級,除小偃6號和武農988為二級小麥外,其余品種均為一級小麥。粗蛋白含量變化范圍為11.90%～ 15.63%,變異系數為8.82%。籽粒硬度變化范圍為61.48%～71.00%,均為硬麥(表1)。方差分析結果表明,以上4種性狀在品種間均存在顯著差異。

表1 小麥品種籽粒性狀Table 1 Kernel characteristics of wheat varieties

2.2 小麥品種磨制面粉的理化特性

12個小麥品種出粉率的變化范圍為 57.79%～71.32%,變異系數為13.53%,其中武農986的出粉率較低(表2)。面粉灰分含量的變化范圍為0.43%～0.53%。偉隆169、武農988、陜農138、武農986的破損淀粉含量較高。降落數值的變化范圍為352.75～502.25 s,符合制粉小麥標準要求。面粉蛋白質含量的平均值為 12.54%± 1.23%,變異系數為9.82%。濕面筋含量的平均值為31.81%±4.31%,變異系數為13.54%,其中小偃6號和開麥18的濕面筋含量分別為39.40%和41.23%,屬于特高型品種。面筋指數在品種間表現出較大的變異范圍,變異系數為31.66%,其中偉隆169達到98.34%,而小偃22僅為29.17%。這說明灰分、破損淀粉、降落數值、蛋白質含量、濕面筋含量和面筋指數在品種間存在明顯的差異。

表2 小麥品種磨制面粉理化特性Table 2 Physico-chemical properties of flours milled from wheat varieties

2.3 小麥品種磨制面粉的流變學特性

在小麥面粉的黏度參數中,峰值黏度為 647～1 566 BU,變異系數為26.27%;崩解值為262～535 BU,變異系數為27.41%;回升值為 610～1 043 BU,變異系數為14.01%(表3)。可見在小麥品種和面粉樣品中,峰值黏度和崩解值變異范圍較大。

表3 小麥品種磨制面粉的黏度參數Table 3 Viscosity parameters of flours milled from wheat varieties

小麥面粉樣品的粉質參數表現出較大的變異。如,穩定時間、粉質質量指數和弱化度的變異系數分別達到了96.83%、94.23%和71.29%。其中,穩定時間大于或等于9 min的樣品占 8/15;大于或等于7 min、而小于9 min的樣品占2/15;小麥品種西農583和偉隆169的穩定時間大于30 min,而小偃22的穩定時間僅為1.8 min(表4)。

表4 小麥品種磨制面粉的粉質參數Table 4 Farinograph parameters of flours milled from wheat varieties

小麥面粉樣品的拉伸參數的變異系數均較高(34.14%～49.88%)。最大拉伸阻力的變化范圍為102.0～780.0 EU,其中大于500 EU的樣品占6/15,大于 400 EU的樣品占9/15;拉伸長度大于150 mm的樣品占8/15,其中小偃6號和開麥18的拉伸長度大于200 mm,表現出較強的延展性(表5)。

表5 小麥品種磨制面粉的拉伸參數Table 5 Extensograph parameters of flours milled from wheat varieties

2.4 鮮面條制作與感官評價

通過鮮面條煮熟后的感官評價發現,總評分在樣品間有顯著差異。15份樣品被分為5類:百農207為第一類,評分最高;50F為第二類;20F、中麥578、西農583、鄭麥366為第三類;30F、武農986、開麥18、陜農138、武農988、小偃6號、偉隆169為第四類;小偃22為第五類,評分最低(表6)。面條質量評價要素樣品間有顯著差異的指標為色澤、光滑性,其次為彈性,其中色澤差異最明顯;而表觀、硬度、黏性和食味在樣品間無顯著差異(表6、圖1)。

表6 小麥面粉制作鮮面條質量感官評價Table 6 Sensory evaluation of fresh noodles made from wheat flours

圖1 小麥面粉制作鮮面條感官質量評價Fig.1 Sensory evaluation of fresh noodles node frea wheat flours

2.5 鮮面條感官評價要素與籽粒及面粉理化性狀的關系

面條感官評價總分與峰值黏度呈顯著正相關,與籽粒硬度、破損淀粉含量、吸水率呈顯著或極顯著負相關(表7)。在面條感官質量要素中,硬度與容重、出粉率、面筋指數、峰值黏度、回升值、面團形成時間、拉伸面積、最大拉伸阻力呈顯著正相關,與吸水率、弱化度呈極顯著負相關。面條色澤與容重、降落數值、峰值黏度、崩解值呈顯著正相關,與籽粒硬度、破損淀粉、灰分、吸水率呈顯著或極顯著負相關。煮熟面條的黏性與破損淀粉含量、吸水率呈極顯著負相關,與峰值黏度呈現顯著正相關。面條表觀與出粉率呈極顯著正相關。面粉理化特性和流變特性中,峰值黏度、吸水率與面條感官評價質量要素的關系最為密切;其次為破損淀粉含量;僅有一項相關的指標有灰分、降落數值、面筋指數、崩解值、回升值、形成時間、弱化度、拉伸面積和最大拉伸阻力。籽粒性狀中,容重和出粉率與面條色澤及硬度關系密切;較高的籽粒硬度對面條總評分和色澤有負面影響。

表7 面條感官評價結果與籽粒及面粉理化性狀的相關性Table 7 Co-relationships of sensory evaluation of fresh noodles and physico-chemical properties of kernels as well as flours

3 討 論

3.1 關中平原小麥品種籽粒的質量特點

與曾在黃淮冬麥區,特別是在陜西省關中平原,大面積、長時間種植的小麥品種小偃6號、小偃22相比較,通過40年的小麥品種改良和栽培技術優化,小麥的籽粒性狀得到了顯著的改善。在正常氣候條件下,生產上很難看到三級以下的小麥(容重小于770 g·L-1)。關中平原小麥生產面粉的降落數值和濕面筋含量均較高;近年來,強筋小麥的比例顯著增加,達到60%[22-23]。生產上出現了一批中強筋、拉伸阻力較高、延展性突出的品種。用這些品種磨制面粉,可為關中面條產業的發展提供優質原料。

3.2 鮮面條感官質量特性與黏度參數

澳大利亞學者Graham Crosbie等在研究面條小麥標準時發現,黏度參數是選擇適宜制作面條小麥品種的有效指標,特別是對日本烏冬面面粉原料的選擇效果十分明顯[24-25]。本研究再次證實,面粉的黏度參數,特別是峰值黏度,對面條的感官評價總分、面條質量要素指標(色澤、硬度和黏性)有較大影響。這是因為黏度儀的面粉測定過程完全模仿了面粉糊的熟化過程,與鮮面的煮面過程基本一致;只是鮮面條是條形面團流變體,面粉是分散性很好的粉粒體[26]。另外,黏度儀恒溫起始和終止階段的黏度差異,表示在最大糊化溫度保持時間內面粉黏性的穩定性,烹飪時希望這一值越小越好。回升值表示面條煮好后,冷卻達到可食溫度時面條的硬度,涉及咀嚼感和口腔享受,與面條硬度和彈性有關。

3.3 鮮面條感官評價與籽粒及面粉質量性狀

相關分析發現,面條感官總評分與峰值黏度呈現顯著正相關,與籽粒硬度、破損淀粉含量和面粉吸水率呈現顯著或極顯著負相關。這說明小麥籽粒過硬會導致研磨應力增大,增加破損淀粉含量[27]。由于破損淀粉含量增加,表面積會擴大,淀粉酶活性會隨之提高,進而降低面粉的峰值黏度等表示流變體剪切應力的參數,使稠度、彈性或硬度下降,對鮮面條烹飪特性產生不利影響。破損淀粉含量增高會使面粉吸水率有所增加,但這種吸附水的保持力與面筋蛋白質有本質不同,其能力較差;隨著時間推移,吸附水的能力會因淀粉酶的分解作用而喪失,導致面條出現反水現象。吸水率與面條的感官總評分呈顯著的負相關。其原因在于制作面條時,使用了統一的加水量 (33.0%);由于樣品粉質儀的吸水率有較大差異 (58.3%～68.3%),統一加水量會導致高吸水率樣品的面團過硬,低吸水率的樣品面團較軟,結果會表現為吸水率高的樣品總評分較低。理想的狀態是再次以吸水率為基數按比例加水,使面團處于同一硬度狀態,再制作面條,做感官評價,驗證其結果。在面條的感官評價質量要素中,硬度和色澤較為敏感,其次為黏性和表觀特性;而面條食味、光滑性和彈性與籽粒和面粉質量性狀的關系不密切,或不易被感官評價人員感知。

4 小 結

關中平原小麥千粒重、容重和硬度較高,面粉濕面筋含量高,面團延展性能良好,優質強筋品種的比例明顯提高。面粉的黏度參數,特別是峰值黏度,對面條的感官評價總分,面條質量要素中的色澤、硬度和黏性有較大影響;是評價鮮面條專用粉的重要參考指標。面條感官評價總分與峰值黏度呈顯著正相關,與籽粒硬度、破損淀粉含量和面粉吸水率呈顯著或極顯著負相關。小麥品種(面粉)如百農207、50F、20F、中麥578、西農583和鄭麥366適宜制作優質鮮面條。