小米豇豆营养挂面的研制

姜龙波，张喜文，李 萍，张文兴，杜文娟，杨 斌

（山西省农业科学院谷子研究所，山西长治046011）

谷子是我国主要的小杂粮之一，其果实脱壳后称为“小米”，食用小米有益健康。小米营养丰富，其VB1为0.57mg/100g，VB2为0.12mg/100g，尼克酸为1.6mg/100g，胡萝卜素为0.19mg/100g[1]；蛋白质平均13%左右，与小麦全粉相近，比其他禾谷类粮食要高[2-3]，必需氨基酸含量比大米、小麦、玉米高，除赖氨酸外，其他氨基酸比例基本符合WHO提出的理想模式[4]；小米脂肪平均4.28%，高于大米、小麦粉，不饱和脂肪酸占85%，为优质脂肪；碳水化合物72.8%，低于大米、小麦粉和玉米，是糖尿病人的理想食物[5]；小米含有丰富的膳食纤维，为大米的2.5倍[6]；小米中铁含量超过大米、小麦、玉米和高粱，锌、铜、镁含量也超过大米、小麦和玉米，还含有较多的硒，平均0.071ppm[7]。豇豆营养丰富，蛋白质平均23%左右，易于消化吸收，是一种优质完全蛋白。含有40%～60%淀粉，1%～2%脂肪，其中磷脂有促进胰岛素分泌的功能，此外还含有许多矿物质和维生素，如钙、磷、铁、VA、VB1、VB2等[5，8]，其性平、味甘咸，归脾、胃经，有理中益气、健胃补肾、和五脏、调养身、生精髓等功效，具有较高的的营养价值[9-10]。面条作为我国的传统食品，有着2000多年的历史[11]，深受人们喜爱。

随着生活水平的提高，人们不仅仅是简单的吃饱吃好，吃的营养、健康成了更高的要求，许多营养面条应运而生，如大麦面条、苦荞面条、燕麦面条等[12-18]。小米虽营养丰富，但由于自身条件限制，小米粉难以直接制成面条，且口感较粗糙。本实验以小米粉为主要原料，通过添加谷朊粉、豇豆粉、食盐、食碱加工成挂面，很好地解决了小米难以直接成条，口感粗糙的问题，所得产品不易断条，不易糊汤，表面光滑、细腻，有良好的弹性和韧性，色泽淡黄，适口性好。本研究将营养丰富的小米加工成挂面，既为小米的食用，提供了一条很好的途径，同时也丰富了挂面的品种，一定程度上满足了人们对饮食营养、健康、多样的需求。

1 材料与方法

1.1 材料与仪器

小米 山西省农业科学院谷子研究所；谷朊粉 华丰粉业有限公司；豇豆、食盐、食碱 均为市售。

1.2 实验方法

1.2.1 工艺流程 原料→粉碎→混合→和面→熟化→压片→切条→干燥→切断→包装→成品。

1.2.2 操作要点 a.粉碎：将小米、豇豆去杂，分别经磨粉机粉碎成粉，备用。

b.和面：按比例称取小米粉、谷朊粉、豇豆粉、食盐、食碱，将小米粉、谷朊粉、豇豆粉混合均匀，食盐、食碱溶于适量的水后，加入混合粉中，搅面机搅拌10min。

c.熟化：将和好的面团，用湿纱布盖好，室温静置熟化20min，以便于面团充分的吸水，进一步形成面筋网络结构。

d.压片、切条：将熟化好的面团，在压面机上反复辊压后，经面刀切成2mm宽的面条。

e.干燥：将压好的面条，悬挂，自然干燥。

f.切断：将干面条切断成20cm，备用。

主站单元接收到数据后首先进行4位CRC校验,校验通过则将数据发送到上位机,校验失败将舍弃该组数据重新查询。如果重新查询三次依旧出错则使从站地址自增1跳过该从站,同时上报上位机。当某个从站从总线脱离可由主站通过查询超时判断,避免整个总线瘫痪,提高了RS-485总线的通信效率,实现了热拔插,增加了整个信号采集系统的可靠性和稳定性。

1.2.3 面条品质评价方法

1.2.3.1 面条落杆率的测定 面条经干燥后，分别称量从挂杠上掉落的面条及杆上悬挂面条的质量，计算面条的落杆率。

式中：m1为从挂杆上掉落的面条质量；m2为杆上悬挂面条的质量。

1.2.3.2 面条熟断条率的测定[19]取50根面条，放入500mL沸水中煮沸6min，捞出面条，计算熟断条率。

1.2.3.3 面条蒸煮损失率的测定[20]取50根面条，称重，放入500mL沸水中煮沸6min后，将面条捞出，待面汤冷却，倒入500mL容量瓶中定容，取50mL面汤放入已恒重的烧杯中，在电炉上加热，当面汤少于10mL时，向烧杯中再加入50mL面汤，煮沸至面汤剩余20mL左右时，停止加热，放入烘箱中烘干至恒重。

式中：M为100mL面汤中的干物质（g）；G为样品质量（g）；W为挂面含水量（%）。

1.2.3.4 面条感官评定[21]参考SB/T10137-93的面条评分标准，总分为100分，分别从色泽（10分）、表观状态（10分）、适口性（20分）、韧性（25分）、粘性（25分）、光滑性（5分）、食味（5分）几方面进行评价。具体指标及评分标准见表1。

1.2.4 实验设计 针对小米中缺乏面筋蛋白，难以直接制成面条，我们考虑添加谷朊粉弥补这一缺陷，豇豆粉不但有营养，加入可增加小米粉黏性，并起到使面条细腻光滑的效果，食盐、食碱都是挂面的传统的添加物，为此，本实验选取谷朊粉、豇豆粉、食盐、食碱作为单因素进行实验。

1.2.4.1 单因素实验

1.2.4.1.1 谷朊粉的添加量对面条品质的影响 在预实验的基础上，分别选取谷朊粉的添加量为12%、13%、14%、15%、16%，豇豆粉的添加量为7%，食盐的添加量为2%，食碱的添加量为0.2%，研究谷朊粉的添加对面条品质的影响。

1.2.4.1.2 豇豆粉的添加量对面条品质的影响 在预实验的基础上，分别选取豇豆粉的添加量为3%、5%、7%、9%、11%，谷朊粉的添加量为14%，食盐的添加量为2%，食碱的添加量为0.2%，研究豇豆粉的添加对面条品质的影响。

1.2.4.1.3 食盐的添加量对面条品质的影响 在预实验的基础上，分别选取食盐的添加量为1%、1.5%、2%、2.5%、3%，豇豆粉的添加量为7%，谷朊粉的添加量为14%，食碱的添加量为0.2%，研究食盐的添加对面条品质的影响。

1.2.4.1.4 食碱的添加量对面条品质的影响 在预实验的基础上，分别选取食碱的添加量为0%、0.1%、0.2%、0.3%、0.4%，豇豆粉的添加量为7%，谷朊粉粉的添加量为14%，食盐的添加量为2%，研究食碱的添加对面条品质的影响。

1.2.4.2 正交实验 在单因素实验结果的基础上，进行正交实验，以确定小米豇豆营养挂面的最佳工艺参数。正交实验因素水平见表2。

表1 面条评分标准Table 1 Sensory evaluation criteria of noodles

表2 正交实验因素水平Table 2 Factors and levels of orthogonal test

2 结果与分析

2.1 谷朊粉的添加量对面条品质的影响

图1 谷朊粉的添加量对落杆率的影响Fig.1 Effect of gluten flour amount on falling rate

图2 谷朊粉的添加量对熟断条率的影响Fig.2 Effect of gluten flour amount on strip-breaking rate

谷朊粉的添加量对落杆率和熟断条率的影响分别见图1和图2。由此可以看出，随着谷朊粉添加量的增大，面条的落杆率和熟断条率均呈下降趋势，当谷朊粉的添加量达到14%前，面条的落杆率和熟断条率均快速下降，添加量14%时，分别达到6.9%和2%，谷朊粉添加量继续增大，两者均变化不大。谷朊粉的添加量对蒸煮损失率的影响见图3。由图3可以看出，面条的蒸煮损失率也随着谷朊粉的增加呈下降趋势。谷朊粉的添加量对感官评分的影响见图4。由图4可以看出，面条的感官评分随着谷朊粉的增加呈先增大后减少的趋势，当添加量为14%时感官评分最大。感官评价过程中发现，随着谷朊粉添加量的增加，面条的粘性下降，光滑性增强，韧性和硬度也逐渐增强，但添加量达到一定程度后口感变硬，适口性变差，面条的色泽逐渐变暗，当谷朊粉的添加量到达15%以上时，面条色泽明显变暗，外观品质变差。谷朊粉是从小麦粉中提取出来的面筋蛋白，因此在小米粉中加入谷朊粉可形成面筋网络，增强面筋筋力，提高面条的弹性和韧性，使面条在悬挂干燥时不宜断裂，蒸煮时不易断条，不易糊汤，从而降低落杆率、熟断条率和蒸煮损失率[22]。

图3 谷朊粉的添加量对蒸煮损失率的影响Fig.3 Effect of gluten flour amount on cooking lose rate

图4 谷朊粉的添加量对感官评分的影响Fig.4 Effect of gluten flour amount on sensory quality

2.2 豇豆粉的添加量对面条品质的影响

豇豆粉的添加量对落杆率的影响见图5。由图5可以看出，随着豇豆粉的添加，面条的落杆率呈上升趋势，当豇豆粉的添加量达到9%时，面条的落杆率达到12.6%，继续增加添加量，落杆率变化不大。面条的落杆率随着豇豆粉的添加上升，主要是由于豇豆粉不含面筋蛋白，它的加入稀释了混合粉中的面筋，导致其筋力下降所致[23]。豇豆粉的添加量对熟断条率的影响见图6。由图6可以看出，面条的熟断条率随着豇豆粉的添加逐渐降低，当豇豆粉为9%时，面条几乎不断，继续增加，面条熟断条率又增加。熟断条率的下降，可能是由于豇豆粉的加入，使得混合粉中蛋白含量增加，煮后的面条的硬度、弹性增加，但继续增加对面条内部面筋网络的弱化作用开始起主导作用，导致面条筋力下降，易断，熟断条率增加。豇豆粉的添加量对蒸煮损失率的影响见图7。由图7中可以看出，随着豇豆粉的添加，面条的蒸煮损失率总体呈上升趋势，当豇豆粉添加量小于9%时，蒸煮损失率变化比较平缓。面条蒸煮损失率随着豇豆粉的添加上升，是由于豇豆粉的加入稀释了混合粉中的面筋，一定程度上破坏了面筋网络结构，束缚在面筋网络中的淀粉溶出[23]。豇豆粉的添加量对感官评分的影响见图8。由图8可以看出，面条的感官评分随着豇豆粉增加的趋势与谷朊粉类似，呈先增大后减小趋势，当豇豆粉为7%时，感官评分最大。随着豇豆粉的添加，面条的硬度增强，光滑性增强，变得细腻，但添加过多，食味、适口性下降。

图5 豇豆粉的添加量对落杆率的影响Fig.5 Effect of cowpea flour amount on falling rate

图6 豇豆粉的添加量对熟断条率的影响Fig.6 Effect of cowpea flour amount on strip-breaking rate

图7 豇豆粉的添加量对蒸煮损失率的影响Fig.7 Effect of cowpea flour amount on cooking lose rate

图8 豇豆粉的添加量对感官评分的影响Fig.8 Effect of cowpea flour amount on sensory quality

2.3 食盐的添加量对面条品质的影响

图9 食盐的添加量对落杆率的影响Fig.9 Effect of salt amount on falling rate

图10 食盐的添加量对熟断条率的影响Fig.10 Effect of salt amount on strip-breaking rate

图11 食盐的添加量对蒸煮损失率的影响Fig.11 Effect of salt amount on cooking lose rate

图12 食盐的添加量对感官评分的影响Fig.12 Effect of salt amount on sensory quality

食盐的添加量对落杆率的影响见图9。从图9中可以看出，随着食盐添加量的增大，面条的落杆率呈上升趋势，当食盐的添加量大于2%时，面条的落杆率快速增加，从6.9%增加到21%。食盐的添加量对熟断条率的影响见图10。由图10可以看出，随着食盐的添加，面条的熟断条率呈上升趋势，当食盐的添加量大于2%时，面条的熟断条率也呈快速增加趋势。食盐的添加量对蒸煮损失率的影响见图11。可以看出，随着食盐的添加，面条的蒸煮损失率呈上升趋势。食盐的添加量对感官评分的影响见图12。相对于谷朊粉和豇豆粉的变化趋势，食盐对感官评分影响变化不是很明显。从实验可以看出，食盐的添加对小米面条落杆率、熟断条率和蒸煮损失率均呈负面影响，这可能是由于食盐的添加对小米面条中面筋网络的形成不利造成的。考虑到，添加适量的食盐可以抑制杂菌的生长，在面条的干燥、存放过程中起到一定的防腐作用[24]，有利于提高面条的保质期，选择食盐的添加量为2%。

2.4 食碱的添加量对面条品质的影响

图13 食碱的添加量对落杆率的影响Fig.13 Effect of sodium carbonate amount on falling rate

图14 食碱的添加量对熟断条率的影响Fig.14 Effect of sodium carbonate amount on strip-breaking rate

图15 食碱的添加量对蒸煮损失率的影响Fig.15 Effect of sodium carbonate amount on cooking lose rate

食碱的添加量对落杆率、熟断条率和蒸煮损失率的影响分别见图13～图15。由此可以看出，随着食碱添加量的增大，面条的落杆率、熟断条率和蒸煮损失率均成下降趋势，当食碱的添加量从0.1%增加到0.2%时，熟断条率从17%下降到2%，快速下降。食碱的添加量对感官评分的影响见图16。可以看出，面条的感官评分随着食碱添加量的增大，先呈逐步上升趋势，当食碱含量超过0.3%时，感官评分下降。感官评价过程中发现，随着食碱添加量的增加，面条的色泽逐渐从发暗到发黄，面条的粘性也得到改善，爽口性增强，当添加量达到0.4%时有碱味。添加食碱可以收敛面粉中的面筋，增强湿面筋的弹性，生和熟时不易断条，不易浑汤，并起着色作用，使面条呈现淡黄色，增加食欲，还能使面条产生一种特有的爽口性[25-26]。

图16 食碱的添加量对感官评分的影响Fig.16 Effect of sodium carbonate amount on sensory quality

2.5 最佳配方的确定

在单因素实验的基础上，选取谷朊粉、豇豆粉、食碱三个因素，每个因素选取三个水平进行正交实验。

为了方便起见，将面条的落杆率、熟断条率、蒸煮损失率和感官评分折算为分值计算综合得分，总分按100分计算，综合考虑各指标对小米豇豆营养挂面品质的重要性，确定各指标所占比例，其中落杆率占20%，熟断条率占20%，蒸煮损失率占10%，感官评分占50%[27]。结果见表3。

通过对正交实验结果进行分析，可知，各因素对产品品质影响大小顺序依次为：A＞C＞B，谷朊粉对小米豇豆营养挂面的品质影响最大，其次为食碱，而豇豆粉的影响相对较小。从正交实验结果得到最佳的工艺配方组合为A2B2C3，即：谷朊粉的添加量为14%，豇豆粉的添加量为7%，食碱的添加量为0.3%。此配方下，所得面条的落杆率为5.4%，熟断条率为2%，蒸煮损失率为8.6%，感官评分为90.4，综合得分为92.86，面条干燥过程不易断条，蒸煮后不易断条，不易糊汤，表面光滑，细腻，有良好的弹性和韧性，色泽淡黄，适口性好。

3 结论

小米粉不像小麦粉一样含面筋蛋白，不能自身形成面筋网络结构，不易直接做面条，谷朊粉的加入弥补了这一缺陷，增强了面筋筋力，使面条不易断条、不易糊汤，并赋予其较好的弹性、韧性和口感。豇豆粉的适量添加使得面条熟后不易断条，且细腻和光滑，并使其营养价值得到提高。食盐的加入对面条的加工品质不利，但有利于干燥、保藏过程中的防腐。食碱的加入，使得面条的弹性得到了改善，赋予了面条较好的色泽和爽滑的口感。通过添加谷朊粉、豇豆粉、食盐和食碱，改善了小米粉的加工性质，使面条的营养、感官和食用品质等均能够满足消费者的需求。通过实验，选择配方为：小米粉79%、豇豆粉7%、谷朊粉14%、食碱0.3%、食盐2%，制得的挂面品质较好。

表3 正交实验结果Table 3 Results of orthogonal test

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