芋头小米面条加工参数的优化

2017-10-11李颖牛国才崔少宁郝建鹏

食品研究与开发 2017年19期

关键词：芋头米粉损失率

李颖，牛国才，崔少宁，郝建鹏

（烟台南山学院食品系，山东烟台265713）

芋头小米面条加工参数的优化

李颖，牛国才，崔少宁，郝建鹏

（烟台南山学院食品系，山东烟台265713）

利用正交试验和方差分析，对芋头小米面条的工艺参数优化。试验结果表明，芋头粉、小米的添加量对面条品质的影响很大，添加量均为5%时，混合粉的糊化特性较好，峰值黏度为112.22 RVU，谷值黏度为82.06 RVU，硬度均在120 g～135 g之间，面条的感官品质较好，面条的蒸煮损失率均在4%以下。正交试验及方差分析确定，芋头粉和小米粉的添加量均为5%，加水量为39%；和面时间为12 min，在此条件下制成的面条，感官性状和蒸煮品质均呈现良好状态。

芋头粉；小米粉；面条；品质特性

Abstract：The optimization of process parameters of taro millet noodles was determined by the orthogonal experiment and variance analysis.The results showed that the amount of taro flour and millet flour had a great impact on noodle quality.When the adding amount was 5%，the gelatinization properties of mixed powder was better，and peak viscosity was 112.22 RVU，valley viscosity value was 82.06 RVU，hardness was 120 g-135 g.Sensory quality of taro millet noodles was good and the cooking loss rate of noodles was controlled below 4%.The orthogonal experiment and variance analysis showed that when the proportion of taro flour as well as millet flour was 5%proportion，and the addition mount of water was 39%，and mixing time of 12 min，sensory properties and cooking quality of noodles showed good state.

Key words：taro powder；millet flour；noodles；quality characteristics

芋头（Colocasia esculenta（L.）Schott）为天南星科多年生草本植物的块茎。芋头中含蛋白质1.75%～2.30%、淀粉69.6%～73.7%、脂类0.47%～0.65%、含有比较多的维生素B1、B2，以及19种微量元素和多种矿物质[1]，属碱性食品。芋头含有人体必需氨基酸，含量为89.8 mg/100 g，水溶性多糖和杂多糖含量约为12.0%。芋头淀粉具有较强的溶解度、膨胀度、凝胶强度和凝沉稳定性，易和小米粉混合制作冷水面团。小米是谷子（Setaria italica（L.）Beauv）去壳后的产物。小米粗蛋白平均含量为11.42%，人体必需氨基酸比例协调，除赖氨酸含量偏低外，其他氨基酸的比例基本符合世界卫生组织（World Health Organization，WHO）提出的理想模式。必需氨基酸指数分别比稻米、小麦粉、玉米高41%、65%和51.5%，谷氨酸和天门冬氨酸含量丰富。小米的粗脂肪含量平均为4.28%，不饱和脂肪酸、亚油酸、亚麻酸占85.7%为优。丰富的维生素B1、B2和矿物质以提高人体免疫力，补血、壮体等作用[2]。

小米的消化率可高达90%以上是优质营养源的基础。将小米粉和芋头粉加入面条中增加蛋白和粗纤维，满足一些特殊人群的需要。使日常食物达到较完全的营养水平。

1 材料与方法

1.1 材料与仪器设备

1.1.1 试验材料

白樱花面粉、小米粉、新鲜芋头等：市售。

1.1.2 主要仪器与设备

RVA-3D型快速黏度分析仪（RVA）：澳大利亚Newport科学仪器公司；TA-XT.Plus物性测定仪：英国Stable Micro Systems公司；Sartorius电子天平、红外水分测定仪：北京赛多利斯有限公司；高速万能粉碎机：天津市泰斯特仪器有限公司；DHG-9070A型电热恒温鼓风干燥箱：上海精宏试验设备有限公司。

1.2 方法

1.2.1 试验用粉的制备

市售小米粉80目过筛备用。新鲜芋头洗净去皮后切成薄片，105℃恒温烘干，高速万能粉碎机磨成粉末，80目过筛备用。

1.2.2 水分含量的测定

红外水分测定仪测样品的水分含量。

1.2.3 芋头小米面条的制作工艺

制作工艺为：原料配置→和面→熟化→擀面→切条→晾晒→成品。

原料按不同的比例混合均匀，称取300 g加入适量的水、食盐及食用碱，揉成光滑的面团。面团静置熟化20 min擀10 min成直径约为15 cm、厚度为1.5 mm的面片，切成宽度为3 mm～4 mm的面条，室温干燥晾置10 h。食盐添加量为2.5%、食用碱0.16%[2]。

1.2.4 芋头粉与小米粉添加比例的选择

参照样品测得的水分含量，按照12%湿基进行校正，即含水量为12.0%时，样品量3.00 g，蒸馏水25.00 mL。在测定过程中，产生峰值黏度、谷值黏度、最终黏度、衰减值、回生值、糊化温度等特征值[3]。分析得芋头粉及小米粉的最佳添加量。

1.2.5 加水量的选择

混合粉300 g，芋头粉和小米粉均占5%，食盐2.5%、食用碱0.16%，和面时间为15 min。SB/T10137-93《面条用小麦粉》行业标准中规定，面条加水量为粉质仪吸水率的44%，可视面粉情况略加调整。张艳等的研究表明[4]，面条的加水量可以依据面粉本身的水分含量，故加水量为面团水分含量的35%、37%、39%、41%、43%设定。

1.2.6 和面时间的确定

加水量按面团含水量的39%，和面时间设定为9、12、15、18、21 min。

1.2.7 面条蒸煮品质的测定[4]

取20根面条称重，入干重50倍的沸水中煮制。大火煮1 min后小火至面条的白芯消失时捞出，将面汤熬至大约50 mL时，在105℃烘干至恒重，计算面条的蒸煮损失率和熟断条率。蒸煮损失率/%=面汤干重/面条干重×100

1.2.8 面条的质构评价

将煮好的面条入冷水2 min后取5根，用滤纸吸干表面水分，平行等距放于质构仪的载物台上，进行TPA测定，6次取平均值。采用的质构仪探头型号为HDP/LKBF，参数设定：测试速度为1.00 mm/Sec，形变量为30%。

1.2.9 面条的感官评分[5]

对面条进行感官评价满分为100分，8人评价，指标为：色泽10分，指面条的颜色白、乳白、奶黄色和亮度；表观状态10分，指面条表面光滑和膨胀程度；适口性20分，指用牙咬断一根面条所需力的大小；韧性25分，指面条在咀嚼时咬劲和弹性的大小，黏性25分，指咀嚼过程中面条黏牙强度，咀嚼时爽口不黏牙；光滑性5分，指面条口感的光滑程度；食味性5分，指麦清香味的有无；7个方面进行感官审评，取平均值即为样品的最终得分[6]。精制级小麦粉制品评分≥85分，普通级小麦粉制品评分≥75分。

2 结果分析

2.1 芋头粉及小米粉添加比例的确定

不同比例混合粉的糊化特性见表1。

表1 不同比例混合粉的糊化特性Table 1 The pasting properties of different ratio mixed power

由表1可知，峰值黏度的变异范围是96.25 RVU～121.96 RVU，最终黏度的变异范围是133.83 RVU～163.21 RVU，优质面条要求较高的淀粉糊化峰值黏度，最终黏度与面条评分呈现极显著的正相关[7]。因此，应当选择峰值黏度和最终黏度均较高的混合比例。

小米粉的添加量为5%时，芋头粉的添加量在0～20%时，混合粉的糊化特性均高于纯面粉。芋头粉∶小米粉∶面粉（质量比）的比例为0∶5∶95时，峰值黏度最高，达到119.33 RVU；小米粉的添加量超过10%以后，峰值黏度、谷值黏度以及最终黏度均出现明显的下降；芋头粉∶小米粉∶面粉的质量比为5∶15∶80时，峰值黏度仅为97.67 RVU，谷值黏度为66.96 RVU；芋头粉∶小米粉∶面粉的质量比为5∶20∶75时，峰值黏度下降为96.25 RVU，谷值黏度为65.00 RVU。面条中要同时加入芋头粉和小米粉，故选用芋头粉∶小米粉∶面粉的质量比为 5∶5∶90、10∶5∶85、15∶5∶80的混合粉较为合适。可知，其峰值黏度分别为112.22、106.17、104.50 RVU；最终黏度分别为148.64、143.29、139.75RVU。

2.2 加水量对面条品质的影响

不同加水量对面条品质的影响见图1。

图1 不同加水量对面条品质的影响Fig.1 The influence of different water addition on the quality of noodles

由图1可知，加水量的增加，使面条的感官评分呈现增大后减小的趋势，面团的含水量为35%、43%时感官评分为82.77和83.10；加水量39%时，感官评分为89.49；因此选用面团水分含量为37%，39%和41%较为合适。

2.3 和面时间对面条品质的影响

不同和面时间对面条品质的影响见图2。

图2 不同和面时间对面条品质的影响Fig.2 The influence of different dough kneading time on the quality of noodles

由图 2可知，和面时间在 12、15、18 min时，面条的总分较高，面条的感官评分随和面时间的延长呈现先增大后减小的趋势。当和面时间低于12 min时，面筋面条的品质差，感官评分低为85.90分。和面时间过长，面团的网络结构也会受到一定程度的破坏，导致面条的品质受到影响。当和面时间为21 min时，感官评分下降较大，为87.77分。因此，和面时间选择12、15、18 min做正交试验。

2.4 正交试验及方差分析

由单因素试验的结果，确定试验因素水平L9（33），芋头粉 ∶小米粉 ∶小麦粉质量比例为5∶5∶90、10∶5∶85、15∶5∶80；加水量（面团含水量）为 37%、39%、41%；和面时间为 12、15、18 min做正交试验，结果见表2。

表2正交试验L9（33）Table 2The orthogonal experiment L9（33）

续表2正交试验L9（33）Continue table 2The orthogonal experiment L9（33）

正交试验对面条的感官评分、蒸煮损失率、硬度、咀嚼性指标的结果进行综合分析，影响感官评分的大小顺序为：芋头粉及小米粉的添加比例＞加水量＞和面时间，优化组合为A1B2C1；影响面条蒸煮损失率大小顺序为：芋头粉及小米粉的添加比例＞和面时间＞加水量，优化组合为A1C1B2；当面团最终含水量39%，和面时间12 min时，影响面条硬度因素的大小顺序为：芋头粉及小米粉的添加比例＞加水量＞和面时间，优化组合为A1B2C1；影响面条咀嚼性因素的大小顺序为：芋头粉及小米粉的添加比例＞和面时间＞加水量，组合为A1C1B2。

2.5 方差分析[8]

感官评定结果的方差分析见表3，蒸煮损失率的方差分析表见表4，面条硬度的方差分析表见表5。

表3 感官评定结果的方差分析Table 3 Variance analysis of sensory evaluation of noodles

表4 蒸煮损失率的方差分析Table 4 Variance analysis of cooking loss of noodles

表5 面条硬度的方差分析Table 5 Variance analysis of hardness of noodles

由表3可知，针对面条的感官评分FA=695.2＞F0.01（2，2）=99.00，芋头粉及小米粉的添加比例为影响极显著性因素；F0.01（2，2）=99.00＞FB=22.78＞F0.05（2，2）=19.00，加水量为影响显著性因素；FC=4.43＜F0.1（2，2）=9.00，和面时间为影响不显著因素。方差分析得较好因素水平为A1B2C1。

由表4可知，针对面条的蒸煮损失率FA=229.2＞F0.01（2，2）=99.00，芋头粉、小米粉的添加比例为影响极显著性因素；F0.1（2，2）=9.00＞FB=4.4，F0.1（2，2）=9.00＞FC=6.8，加水量和和面时间为影响不显著因素。方差分析得较好的因素水平为A1C1B2。

由表5可知，针对面条的硬度F0.01（2，2）=99.00＞FA=28.83＞F0.05（2，2）=19.00，芋头粉及小米粉的添加比例为显著性因素；F0.1（2，2）=9.00＞FB=3.91＞FC=3.02，可知加水量和和面时间为影响不显著因素。由此较好的因素水平为A1B2C1。面条咀嚼性的方差分析表见表6。

表6 面条咀嚼性的方差分析Table 6 Variance analysis of chewiness of noodles

由表6可知，针对面条的咀嚼性F0.01（2，2）=99.00＞FA=23.64＞F0.05（2，2）=19.00，芋头粉及小米粉的添加比例为影响显著性因素；F0.1（2，2）=9.00＞FC=3.57＞FB=0.34，和面时间和加水量为影响不显著因素。从方差分析得出的因素水平搭配为A1C1B2。

综上所述：针对感官评分和蒸煮损失率，芋头粉及小米粉的添加比例为影响极显著性因素；硬度和咀嚼性是影响显著性因素，可见芋头粉及小米粉的添加比例极为重要；针对感官评分，加水量为影响显著性因素；和面时间对于4个指标都不具有显著性；因此，认为面条制作因素排列为：芋头粉及小米粉的添加比例＞加水量＞和面时间，最适组合为A1B2C1，即芋头粉∶小米粉∶面粉=5∶5∶90（质量比），面团最终含水量的39%加水，和面时间为12 min。