苦荞海带挤压湿面条研制及其抗氧化性

樊环环，牛晓峰，王丽静，王 敏，*，段旭昌，*，李雪帆（.西北农林科技大学食品科学与工程学院，陕西杨凌700；.太原六味斋实业有限公司，山西太原03040）

苦荞海带挤压湿面条研制及其抗氧化性

樊环环1，牛晓峰2，王丽静1，王 敏1，*，段旭昌1，*，李雪帆2
（1.西北农林科技大学食品科学与工程学院，陕西杨凌712100；2.太原六味斋实业有限公司，山西太原030401）

为提高苦荞面条耐煮性、保健性，降低断条率。本文采用添加超微海带粉，用挤压法成形，以煮制损失率为考察指标，应用Box-Behnken响应面实验设计优化苦荞海带挤压面条的生产工艺，采用模糊评判法评价了小麦面条、纯苦荞面条与苦荞海带挤压面条感官性状，比较了他们的多酚、黄酮含量及体外抗氧化能力。结果表明：海带添加量7.97%，加水量98.80%，加盐量1%，50℃醒发29 min，面条煮制损失率最小，为（2.46%±0.07%）。苦荞海带面条感官优于纯苦荞面条，而抗氧化能力则为苦荞海带面条＞纯苦荞面条＞小麦面条，苦荞海带面条在感官与抗氧化能力方面均优于纯苦荞面条和小麦面条。

苦荞，海带，挤压面条，响应面，模糊评价，抗氧化性

苦荞含有丰富的多酚类物质，具有降低血压及血糖，提高血清抗氧化活性的功能，可有效抑制人体的过氧化反应，减少人体损伤，是一种集营养与功能于一身的药食同源的宝贵食物资源［1-2］。苦荞面是人们喜食的一种保健面条，但苦荞中面筋蛋白含量极低，苦荞面条耐煮性差，易断条，而大部分苦荞面选择添加谷朊粉、沙蒿胶粉、瓜尔豆胶、魔芋精粉等提取物类添加剂，且苦荞面中苦荞添加量有限，其商品价值及功能价值受到一定限制［3］。

各类面条除外观特征外，都以口感即面条的蒸煮品质为主要评价内容。面条口感的优劣是评价面条品质的决定因素［4］。煮制损失率作为评价面条品质的一个重要因素，是在煮制过程中面条维持自身结构的能力，损失率越低，维持自身结构的能力越强［5］。本文采用在苦荞面条中添加超微粉碎海带粉，利用海带的降糖、抗氧化、降血脂功能及其多糖的凝胶性［6-7］，改善苦荞面条的商品性能，同时进一步提高苦荞面条的保健性能，以开发出一种新型的苦荞海带保健面条。

1 材料与方法

1.1 材料与仪器

苦荞粉 西农9940，陕西榆林实验点提供，2013

年收获，含水量约为12.81%，种子用万能粉碎机粉碎30 s，过60目筛备用；海带粉 市售海带脱盐、护色、去腥、50℃烘干后［8］，粗磨，再用贝利微粉机制备超微海带粉（粗多糖含量约14%）；小麦粉、食盐、食用纯碱 市售。

BFM-6B贝利微粉机 济南倍力粉技术工程有限公司；FW100型高速万能粉碎机 上海楚定分析仪器有限公司；HH4水浴锅 国华电器有限公司；饸饹压面机（直径d=2 mm）；JD400-3电子天平 沈阳龙腾电子有限公司；UV-1800紫外分光光度计 上海美谱达仪器有限公司。

1.2 实验方法

1.2.1 单因素实验 以煮制损失率为因变量，以苦荞粉和海带粉总质量为基数，选择海带添加量、加水量、加盐量、面团醒发温度与醒发时间进行单因素实验，选定因素水平，确定单因素的最佳水平。

1.2.1.1 海带添加量对苦荞海带面条煮制损失率的影响 设海带添加量6%、8%、10%、12%、14%五个实验水平，添加90%水，1%食用盐，0.1%食用碱和制面团，面团50℃醒发30 min，以挤压法进行面条成型，研究海带添加量对面条煮制损失率的影响。

1.2.1.2 加水量对苦荞海带面条煮制损失率的影响

设加水量80%、85%、90%、95%、100%五个实验水平，添加8%海带粉，1%食用盐，0.1%食用碱和制面团，面团50℃醒发30 min，以挤压法进行面条成型，研究海带添加量对面条煮制损失率的影响。

1.2.1.3 加盐量对苦荞海带面条煮制损失率的影响

设加盐量0%、0.5%、1%、1.5%、2%五个实验水平，添加8%海带粉，90%水，0.1%食用碱和制面团，面团50℃醒发30 min，以挤压法进行面条成型，研究海带添加量对面条煮制损失率的影响。

1.2.1.4 面团醒发温度对苦荞海带面条煮制损失率的影响 设面团醒发温度20、30、40、50、60℃五个实验水平，添加8%海带粉，90%水，1%食用盐，0.1%食用碱和制面团，面团醒发30 min，以挤压法进行面条成型，研究海带添加量对面条煮制损失率的影响。

1.2.1.5 面团醒发时间对苦荞海带面条煮制损失率的影响 设面团醒发时间20、30、40、50、60 min五个实验水平，添加8%海带粉，90%水，1%食用盐，0.1%食用碱和制面团，50℃下醒发面团，以挤压法进行面条成型，研究海带添加量对面条煮制损失率的影响。

1.2.2 苦荞海带面条制作的响应面实验 在单因素的基础上，根据各因素对煮制损失率的影响程度的显著性，使用Design-Expert 7.0的Box-Behnken的实验设计方法安排三因素三水平实验，确定苦荞海带面条的最佳制作工艺。响应面实验因素及水平如表1。

表1 响应面实验因素及水平Table1 Factors and levels of response surface analysis

1.2.3 面条的煮制特性 选择马雨洁［5］制备的纯苦荞面条（苦荞粉∶水∶盐=10∶6∶0.1）以及师俊玲［9］制备的小麦面条，作为苦荞海带面条的对照样品。

1.2.3.1 煮制损失率 称取生面条m0（5 g左右），在150 mL烧杯中添加100 mL蒸馏水微沸煮制，直至面条中心硬核消失，捞出面条，面汤放凉至室温，定容至200 mL容量瓶。量取20 mL至恒重为m1的铝盒，60℃烘10～12 h后，升至105℃烘至恒重，记为m2，计算煮制损失率［10-11］。煮制损失率按干物质占生面条的质量百分数表示。

1.2.3.2 吸水率 按1.2.3.1的方法煮制生面条m0，捞出后在冷水中冷却30 s，滤纸上晾置5 min后立即称量熟面条的质量m0重复测定三次［12］。

1.2.4 面条的感官评价 由于主观差异会造成感官评价结果的不稳定，而基于模糊数学的感官评价可克服主观性，使结果更合理。因此采用模糊数学评价法对面条质量进行有效评价［13］。

1.2.4.1 因素集及评语集的建立 设定感官评价满分100分，色泽和表观状态为外观，20分；适口性，20分；韧性、粘性及光滑性为口感，55分；食味，5分。因此将感官评定的因素集设定为X=｛外观，适口性，口感，食味｝；根据对应的评分标准，则自主生成权重，即外观、适口性、口感、食味分别的权重为0.2、0.2、0.55、0.05，即X=｛0.2，0.2，0.55，0.05｝。为有效进行评价，评语集可设定为Y=｛优，良，中，差｝［14］。

1.2.4.2 感官品质评价 选择10名具有食品知识背景的人士组成品评小组，根据表2，按照响应面优化的工艺制作苦荞海带面条，煮制后用凉水冲洗30 s，对面条的外观、适口性、口感、食味分别进行优、良、中、差的模糊评价，选择纯苦荞面条及小麦面条与苦荞海带面条进行对比感官评价。

1.2.5 多酚提取液的制备 称取10.000 g面条，切碎后加入80 mL甲醇均质15 min，室温下超声10 min，3500 r/min离心15 min得上清液。重复提取三次，合并上清液。45℃真空旋干，甲醇定容至25 mL容量瓶备用。

1.2.6 抗氧化性测定

1.2.6.1 总酚含量测定 根据Guo等［16］的方法测定总酚含量。结果以100 g样品干基中所含没食子酸的当量毫克数表示（mg GAE/100 g DW）。

1.2.6.2 总黄酮含量测定 根据Guo等［2］的方法测定总黄酮含量。结果以100 g样品干基中所含芦丁的当量毫克数表示（mg RE/100 g DW）。

1.2.6.3 总还原力测定 根据GK Jayaprakasha等［17］的方法测定样品的总还原力。结果以100 g样品干基中所含维生素C的当量毫克数表示（mg VCeq./ 100 g DW）。

表2 感官评价标准［15］Table2 Evaluation standard of noodle［15］

1.2.6.4 DPPH自由基清除能力测定 根据Guo等［16］的方法测定DPPH自由基清除能力。结果以100 g样品干基中所含Trolox的当量毫摩尔数表示（mmol Trolox eq./100 g DW）。

1.2.7 数据分析 所有数据都以独立实验的均值来表示，实验因素至少为三个，每个实验至少重复三次。采用SPSS 17.0进行数据分析，当概率值小于或等于5%时，认为统计学显著。

2 结果与讨论

2.1 对苦荞海带面条制作的单因素实验

2.1.1 海带添加量对苦荞海带面条煮制损失率的影响 结果见图1，煮制损失率随着海带添加比例的增大，呈现出先下降后上升的趋势。这可能是由于添加少量海带时，海带中的糖胶物质可对面团起到一定的胶凝作用，挤压面条可达到固型的效果，但当海带粉添加量高时，超微海带粉吸水率高，延伸性和可塑性低，对面团面筋的稀释作用占主导［18］。当海带粉添加量为8%时煮制损失率最小，故添加量为8%时为宜。

图1 海带添加量对面条煮制损失率的影响Fig.1 Effect of different amount of kelp on cooking loss

2.1.2 加水量对苦荞海带面条煮制损失率的影响

见图2，以加水量90%为分界点，当加水量少于90%时，随着加水量增加，煮制损失率减少，但高于90%时，加水量越多，面条的煮制损失率反而越大，故加水量为90%时，面条的煮制损失率最小。与张辉［19］制作的纯荞麦面条相比，加水量偏大，这归因于海带粉的吸水性强。

2.1.3 加盐量对苦荞海带面条煮制损失率的影响

图2 加水量对面条煮制损失率的影响Fig.2 Effect of different amount of water on cooking loss

图3 加盐量对面条煮制损失率的影响Fig.3 Effect of different amount of salt on cooking loss

见图3，加盐量为0～1%时，煮制损失率缓慢降低；当加盐量为1%～2%时，煮制损失率逐渐升高，但总体变化不明显。故加盐量为1%时，煮制损失率最低。由于盐可适当提高挤压面条的韧性，提高面条维持自身结构的能力，故煮制损失率应随着加盐量的增加而逐渐降低，但在1%后逐渐上升，这可能是由于海带中的矿质元素含量较高，盐中的离子对面条的维持作用变弱。

2.1.4 面团醒发温度对苦荞海带面条煮制损失率的影响 见图4，在20～50℃中，煮制损失率缓慢下降，而50～60℃时，煮制损失率又逐渐增加，故在50℃时达到最小值。为了使面团形成较为稳定的网络结构，面团醒发的温度与时间均对面条的煮制损失率造成影响。张辉［19］对纯苦荞面条的醒发温度为25℃时，感官品质较好，本实验发现醒发温度为50℃时面条的煮制损失率最小。醒发温度有较大偏差，这可能是由于海带在50℃时的胶凝性最佳，也可能是煮制损失率最小时感官品质并非最佳。

图4 面团醒发温度对面条煮制损失率的影响Fig.4 Effect of different dough proofing temperture on cooking loss

图5 面团醒发时间对面条煮制损失率的影响Fig.5 Effect of different dough proofing time on cooking loss

2.1.5 面团醒发时间对苦荞海带面条煮制损失率的影响 见图5，煮制损失率随着时间的增加先减小后增大，在30 min时面条的煮制损失率最小，故面团醒发30 min为宜。张辉［19］对纯苦荞面条的醒发时间为60 min时，感官品质较好，而苦荞海带面时间较短，可能是由于海带的添加，或是煮制损失率和感官品质的最佳值不同步。

2.2 响应面法分析

2.2.1 响应面实验设计及结果 通过Design-Expert7.0对海带添加量、加水量、面团醒发时间进行三因素三水平的响应面实验，响应值Y值为煮制损失率，结果如表3。

表3 响应面实验设计及结果Table3 Experimental design and result of response surface

2.2.2 方差分析 以面条的煮制损失率为响应值，经过回归拟合后得到的回归方程为：

表4 回归方程的方差分析Table4 Variance analysis of regression equation

由表4可知，回归方程与响应值间所建立的模型p=0.0022＜0.05（极显著），失拟项p=0.1125＞0.05（不显著），R2=0.9344，模型选择正确。根据回归方程，各因素对面条的煮制损失率考虑到交互作用，不是单纯的线性关系，三者对Y值的影响大小排序为面团醒发时间＞加水量＞海带添加量，且前两者均达到显著水平（p＜0.05）。综上，可以利用该回归方程确定苦荞海带面条的最佳制作工艺。

2.2.3 因素的交互作用对煮制损失率的响应面分析

根据图6，面团醒发时间X1与海带添加量X3有明显的交互作用，与表4中两者的交互项p=0.0002＜0.05（极显著）结果一致。

图6 面团醒发时间与海带粉添加量交互作用的响应面图Fig.6 Response surface plot between dough proofing time and amount of kelp

2.2.4 最佳工艺参数的确定 确定各因素及其交互项对煮制损失率的影响，进而确定各因素的最佳取值。得出该回归模型存在最小值，即使得煮制损失率最小，则Y的最小预测值为2.46%，其对应的三个因素条件分别为面团醒发时间28.61 min，加水量为98.80%，海带添加量为7.97%。考虑到实际可操作性，选择面团醒发时间29 min，加水量98.80%，海带添加量7.97%。在此优化条件下进行三次平行验证实验得出，面条煮制损失率稳定在（2.46%±0.07%）。

2.3 面条的煮制特性

面条的煮制损失率及吸水率如表5所示。

表5 面条的煮制损失率及吸水率Table5 Cooking loss and water adsorption of noodle

实验中，当面条中心硬核消失时即可判断面条煮熟，测得纯苦荞面条和苦荞海带面条的最佳煮制时间均为3 min左右，低于小麦面条［9］，由表5得到，三种面条的煮制损失率由高到低顺序为：纯苦荞面条＞小麦面条＞苦荞海带面条，三者差异显著（p＜0.05）。比较苦荞海带面条与纯苦荞面条，纯苦荞的蒸煮损失率远大于苦荞海带面条，则苦荞海带面条维持自身结构的能力强于纯苦荞面条。三者的吸水率差异显著（p＜0.05），其中小麦面条的吸水率远高于其他两者，苦荞海带面条的吸水率略低于纯苦荞面条。

2.4 面条的感官评价分析

10人对苦荞海带面条的感官评价结果中，1人认为好，6人认为良，2人认为中，1人认为差。因此可得A外观=［0.1，0.6，0.2，0.1］，同理可得A食味=［0.1，0.5，0.4，0］，A适口性=［0，0.3，0.6，0.1］，A口感=［0，0.6，0.3，0.1］

根据模糊变换原理Y=XR，得到该苦荞海带面条的综合评价结果为：

同理可得纯荞麦面条及小麦面条的综合评价结果：

按照模糊评价的计算方法，将综合评价的结果分别乘以对应的分值后加和得面条的得分，由此得到苦荞海带面的得分为78.05分，纯荞麦面条为75.35分，小麦面条为87.85分，即小麦面条的感官评分远高于苦荞海带面条与纯荞麦面条，而苦荞海带面条略高于纯荞麦面条。

2.5 抗氧化评价

三种面条的总酚及总黄酮含量、还原力及清除DPPH自由基能力见表6。

从表6看出，三种面条的总酚和总黄酮含量间差异显著（p＜0.05），苦荞海带面的总酚含量高于纯荞麦面条，但总黄酮含量低于后者，这可能由于面条在煮制过程中芦丁的降解［20］。苦荞海带面和纯荞麦面的总酚和总黄酮含量远高于小麦面条。这两种物质可有效抑制人体的氧化反应，由表6中的还原力与DPPH自由基清除能力可以得到证实，小麦面条的还原力和DPPH自由基清除能力均远低于其他两种面条。三种面条的还原力和DPPH自由基清除能力差异均显著（p＜0.05），而苦荞海带面条的均高于纯荞麦面条，这可能归因于前者中添加海带对面条活性物质的保护或是海带自身的抗氧化能力较强［21］。

3 结论

3.1 通过单因素及响应面实验，以煮制损失率为因变量，当海带添加量7.97%，加水量98.80%，盐1%，碱0.1%，50℃醒发29 min，苦荞海带面的煮制损失率最小，为（2.46%±0.07%）。在实验过程中发现，随着面条的煮制损失率降低，面汤清澈度提高，断条率却随之降低，单从感官外观性状看，感官品质随之提高，而煮制损失率与断条率、感官品质的相关性分析需要进一步的实验分析确定。

3.2 基于模糊评价，苦荞海带面条与小麦面条和纯苦荞麦面条对比感官分析，得到评分由高到低为小麦面条＞苦荞海带面条＞纯荞麦面条，苦荞海带面条的品质逊于小麦面条品质，但相较于纯苦荞面条，其品质有所改善，且苦荞海带面条的煮制损失率较纯苦荞面条低；从抗氧化性分析中，苦荞海带面条＞纯荞麦面条＞小麦面条，前两种面条的总酚、总黄酮、还原力及DPPH·清除能力远强于小麦面条，即抗氧化性功能性强于小麦面条。

综合考虑，苦荞海带挤压面条确具有独特之处，在降低纯海带面条的煮制损失率并提高其感官评价的前提下，虽感官评分低于小麦面，但功能性强且远高于小麦面，这将为后期继续研究其体外模拟消化提供一定的基础，并为有特殊需求的人群提供新的食品种类。

表6 不同面条的总酚与总黄酮含量、还原力和DPPH·清除能力Table6 Total phenolics and total flavonoids content，reducing power and DPPH·scavenging capacity of different noodles

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Preparation and antioxidation of extruded tartary buckwheat-kelp noodle

FAN Huan-huan1，NIU Xiao-feng2，WANG Li-jing1，WANG Min1，*，DUAN Xu-chang1，*，LI Xue-fan2
（1.College of Food Science and Engineering，Northwest A&F University，Yangling 712100，China；2.Shanxi Taiyuan Liuweizhai Industrial Co.，Ltd.，Taiyuan 030401，China）

In order to reduce the cooking loss and broken rate of tatary buckwheat noodle，the ultra-micro kelp powder was added in the noodle by extruding method.Based on single factor experiment，using cooking loss as the index，Box-Behnken response surface mothology was applied to research the optimum technology for extruded tartary buckwheat kelp noodle processing.Subsequently sensory evaluation was carried out to estimate the wheat，pure tartary buckwheat and tartary buckwheat-kelp noodles，following the comparison of total phenolics and flavonoids，DPPH radical scavenging activities and reducing powers.The optimal technological conditions were as follows：7.97%of kelp，98.80%of water，1%of salt into the dough following proofing at 50℃for 29 min.As to the rank of sensory scores was that tartary buckwheat-kelp noodle was higher tatary buckwheat noodle whereas the rank of antioxidant activities was tartary buckwheat kelp noodle＞tatary buckwheat noodle＞wheat flour noodle，leading to a positive effect on sensory evaluation and antioxidant activity.

tatary buckwheat；kelp；extruded noodle；response surface；fuzzy evaluation；antioxidation

TS255.1

B

1002-0306（2016）08-0276-06

10.13386/j.issn1002-0306.2016.08.049

2015－08－14

樊环环（1989-），女，硕士，研究方向：食品营养与化学，E-mail：fhn0705@163.com。

*通讯作者：王敏（1967-），女，教授，研究方向：食品营养与化学，E-mail：wangmin20050606@163.com。

段旭昌（1965-），男，副教授，研究方向：食品加工新技术与天然产物提取，E-mail：duanxc1965@163.com。

国家现代农业产业技术体系（CARS-08-D-2-2）。