熟化工艺对婴幼儿面条食用品质的影响
2018-08-24高文明戴志勇刘战红陈振贵
高文明,戴志勇,刘战红,陈振贵
(1.湖南英氏营养食品有限公司研发中心,湖南长沙410000;2.江西枫树生态科技食品有限公司,江西宜春330700)
面团的熟化是制面工艺中很关键的加工环节,在熟化过程中水分会渗透到蛋白质胶体粒子内部,使充分吸水膨胀,相互粘连,形成面筋质网络组织,促进蛋白质和淀粉之间的水分自动调节,达到均质化,起到对粉粒的调质作用[1-2],对下道复合压片工序起到均匀喂料的作用。熟化中温度、时间、转速、湿度对面团的组织结构产生不同程度的影响[3],进而影响面条的食用品质。
目前,有研究报道,熟化温度的提高是使高筋鲜面条的拉伸力增加,与拉伸力正相关[4],杨宏黎等[5]得出在面团熟化过程中影响面条品质的因素中主次顺序依次为:熟化湿度、熟化时间和熟化温度。赖彩如[6]等采用弹性、硬度、拉伸收缩比和感官评分等指标研究了熟化温度、熟化次数、相对湿度、熟化时间也得到了面团熟化初步的参数,采用不同熟化工艺,面条的品质也有所不同。因此,本研究拟用高筋粉来制作面条,探讨熟化工艺中温度、时间、转速、真空度不同条件对面条食用品质的影响,为婴幼儿面条的生产提供一定的理论基础。
1 材料与方法
1.1 材料与设备
高筋粉:河南省大程粮油集团股份有限公司。
ME204E电子分析天平:梅特勒托利多仪器(上海);JB202-1电热恒温干燥箱:上海金患科学仪器有限公司;HH-420恒温水浴箱:上海一科仪器有限公司;TA-XT2i物性仪:英国Stable Micro System公司;Perten 2200型面筋指数仪:瑞典Perten公司;SK-1240小型制面机:成都索拉泰克精密机械有限公司;粉质仪、拉伸仪:德国布拉班德公司。
1.2 方法
1.2.1 面粉理化指标检测方法
水分含量测定参照GB 5009.3-2016《食品安全国家标准食品中水分的测定》;湿面筋含量测定参照GB/T 5506.2-2008《小麦和小麦粉面筋含量第2部分:仪器法测定湿面筋》;粉质指标测定参照GB/T 14614-2006《小麦粉面团的物理特性吸水量和流变学特性的测定粉质仪法》;拉伸指标测定参照GB/T 14615-2006《小麦粉面团的物理特性流变学特性的测定拉伸仪法》。
1.2.2 面条加工工艺流程
面粉、水、营养强化剂等→和面→熟化→复合压延→连续压延→切条→鲜面条。主要操作要点:称取(300±0.01)g面粉,加入100 g蒸馏水,和面15 min,室温下熟化,复合压延2次,连续压延1次,最终面条厚度为1 mm,然后切成2 mm宽的面条,待测[7-8]。
1.2.3 蒸煮特性测定
采用《挂面生产工艺测定方法》对鲜切面的蒸煮损失进行测定[9]。称取约15 g样品,放入盛有沸水的烧杯中,保持水微沸,煮制最佳状态,挑出面条,面汤放至常温后,转入500 mL容量瓶中定容混匀,吸50 mL面汤倒入恒重的250 mL烧杯中,蒸发掉大部分水分后,再吸入面汤50 mL,继续蒸发至近干,放入105℃烘箱内烘至恒重,计算蒸煮吸水率和蒸煮损失率。
式中:m1为煮前面条样品的质量,g;m2为空器皿的质量,g;m3为煮后湿面条的质量,g;m4为煮后面汤被蒸干至恒重并连着器皿的质量,g;w1为煮前面条样品的水分含量,%。
1.2.4 质地剖面分析(texture profile analysis,TPA)测试
使用HDP/PFS型探头对面条进行TPA测试[10]。从样品中抽取40根面条,进行煮制,达到最佳蒸煮时间后,捞出,随即用冷水冲洗30 s,迅速从中取出3根面条作为一组样品在测试台上等间距并排放好,立即测试,测试程序按照下列参数设置:测前速度:2.0 mm/s;测试速度:0.8 mm/s;测后速度:0.8 mm/s。主要测如下参数:硬度、弹性。每个样品重复测试3次取平均值。
1.2.5 拉伸测试
选用A/SPR探头及其附件(上、两个摩擦轮),从样品中抽取20根面条,进行煮制,到面条的最佳蒸煮时间后,捞出,即用冷水冲洗30 s,迅速从中取1根煮熟面条,其一端放在下端摩擦轴的狭缝中,面条在轴臂上缠绕至少两圈使其固定在上面,后将面条的另一端按同一方法固定在上面的滚轴上,面条稍稍拉紧但不紧绷。样品准备结束后立即测试,程序按照下列参数设置:测前速度2.0 mm/s,测试速度2.0 mm/s,测后速度10 mm/s。主要得到如下参数:拉断力和拉伸距离。每个样品重复测试3次取平均值。
1.2.6 温度的选择
称取(300±5)g面粉进行制面,分别在 10、15、20、25、30℃和真空度20 kPa、转速7 r/min下熟化15 min,复合压延2次,连续压延1次,最终面条厚度为1 mm,然后切成2 mm宽的面条,待测。
1.2.7 转速的选择
称取(300±5)g面粉进行制面,分别在 5、7、9、11、13 r/min和真空度20 kPa、25℃下熟化15 min,复合压延2次,连续压延1次,最终面条厚度为1 mm,然后切成2 mm宽的面条,待测。
1.2.8 时间的选择
称取(300±5)g面粉进行制面,分别在真空度20 kPa、转速 7 r/min、35 ℃下熟化 5、10、15、20、25 min,复合压延2次,连续压延1次,最终面条厚度为1 mm,然后切成2 mm宽的面条,待测。
1.2.9 真空度的选择
称取(300±5)g面粉进行制面,分别在 5、10、20、30、40 kPa和温度25℃、转速7 r/min下熟化15 min,复合压延2次,连续压延1次,最终面条厚度为1 mm,然后切成2 mm宽的面条,待测。
2 结果与分析
2.1 面粉理化指标测定结果
面粉理化指标测定结果见表1。
2.2 单因素试验分析
2.2.1 温度对面条蒸煮特性、TPA特性、拉伸特性的影响
温度对面条蒸煮特性、TPA特性、拉伸特性的影响见图1。
表1 面粉理化指标的测定结果Table 1 The determination result of physicochemical indexes of flour
图1 温度对面条蒸煮特性、TPA特性、拉伸特性的影响Fig.1 The effect of temperature on steaming property,TPA property and tensile property of noodle
由图1可知,熟化温度较高时吸水率也较大,蒸煮损失率随着温度的升高有降低的趋势,可能是温度较高时有利于水分子的移动,蛋白质和淀粉的水合作用得到加强[11],从而使蛋白质和淀粉的结合作用变大[12];温度较高时硬度也较大,而弹性变化范围不大在0.94~0.97之间;拉断力和拉伸距离有随着温度升高增大的趋势,最大值均出现在25℃。蒸煮特性、TPA特性、拉伸特性的变化都受到面筋强度的影响,这些工艺的变化使面筋的强度出现或大或小的变化。
2.2.2 转速对面条蒸煮特性、TPA特性、拉伸特性的影响
转速对面条蒸煮特性、TPA特性、拉伸特性的影响见图2。
图2 转速对面条蒸煮特性、TPA特性、拉伸特性的影响Fig.2 The effect of revolving speed on steaming property,TPA property and tensile property of noodle
由图2可知,转速变化对于吸水率和蒸煮特性的影响波动较大,可能是较低转速有利于面筋网络结构的形成和加强,而较高转速会对面筋强度产生一定的破坏作用[13-14];在较低转速时强度、弹性较好,增大转速会使面筋网络不稳定,从而使硬度、弹性变小;转速对于拉伸距离、拉断力的影响未出现规律性变化,在9 r/min时拉伸距离最好,而拉断力最低,转速对于面团空隙和面筋结构存在一定的影响。
2.2.3 时间对面条蒸煮特性、TPA特性、拉伸特性的影响
时间对面条蒸煮特性、TPA特性、拉伸特性的影响见图3。
图3 时间对面条蒸煮特性、TPA特性、拉伸特性的影响Fig.3 The effect of time on steaming property,TPA property and tensile property of noodle
由图3可知,熟化时间较短、较长对于吸水率、蒸煮损失率都不好,在15 min时吸水率最高,蒸煮损失率最低;在时间较小时随着时间延长硬度、弹性有增大趋势,15 min后又减小了,可见适度延长熟化时间有助于面筋的形成;延长时间拉断力、拉伸距离有增大的趋势[15-16],在15 min~20 min范围内二者较大分别为43.1 mm、17.6 g。
2.2.4 真空度对面条蒸煮特性、TPA特性、拉伸特性的影响
真空度对面条蒸煮特性、TPA特性、拉伸特性的影响见图4。
图4 真空度对面条蒸煮特性、TPA特性、拉伸特性的影响Fig.4 The effect of vacuum degree on steaming property,TPA property and tensile property of noodle
由图4可知,在5 kPa~20 kPa吸水率、蒸煮损失率随着真空度的增大有减小趋势,在20 kPa时均出现了最小值;弹性、硬度随着真空度增大有升高趋势,在较高的真空度下数值较大;在5 kPa~20 kPa拉断力、拉伸距离随着真空度增大有升高趋势,说明一定的真空度有助于面团的熟化过程。
2.3 正交试验分析
2.3.1 熟化工艺对蒸煮特性影响的正交试验分析
熟化工艺对蒸煮特性影响的正交试验分析见表2。
表2 面条蒸煮特性正交试验分析Table 2 The analysis of orthogonal test of steaming property of noodle
由表2可知,各因素对面条蒸煮吸水率的影响为:C>B>D>A,最佳工艺为A2B1C3D2,各因素对面条蒸煮损失率的影响为:B>D>C>A,最佳工艺为A1B1C2D1,可能是面筋蛋白与淀粉结合比较稳定,减小了淀粉的溢出。
以蒸煮吸水率为参考指标对正交结果进行验证,在熟化温度25℃、转速7 r/min、熟化时间20 min和真空度25 kPa情况下面条蒸煮吸水率为99.9%比上述组合的最大值高0.1%;以蒸煮损失率为参考指标对正交结果进行验证,在熟化温度20℃、转速7 r/min、熟化时间15 min和真空度20 kPa情况下面条蒸煮损失率为5.35%比上述组合的最小值低2.6%。可见正交结果的最佳工艺满足蒸煮特性的最优结果。
2.3.2 熟化工艺对TPA特性影响的正交试验分析
熟化工艺对TPA特性影响的正交试验分析见表3。
表3 面条TPA特性正交试验分析Table 3 The analysis of orthogonal test of TPA property of noodle
表4 面条拉伸特性正交试验分析Table 4 The analysis of orthogonal test of tensile property of noodle
由表3可知,各因素对面条硬度的影响为:A>D>B>C,最佳工艺为A1B2C3D1,各因素对面条弹性的影响为:B>A>D>C,最佳工艺为A3B2C2D3。硬度的变化主要由面筋的形成有关[17],在A1B2C3D1下有利于面筋更大程度的形成和完善,从而增加了面条的硬度;影响弹性的主要因素是面筋蛋白[18-20],可能在A3B2C2D3条件下面筋网络比较稳定,有利于弹性的增加。
以硬度为参考指标对正交结果进行验证,在熟化温度20℃、转速9 r/min、熟化时间20 min和真空度20 kPa情况下面条硬度为4 152.7g比上述组合的最小值低0.9%;以弹性为参考指标对正交结果进行验证,在熟化温度30℃、转速9 r/min、熟化时间15 min和真空度30 kPa情况下面条弹性为0.996比上述组合的最大值高0.6%。可见正交结果的最佳工艺满足TPA特性的最优结果。
2.3.3 熟化工艺对拉伸特性影响的正交试验分析
熟化工艺对拉伸特性影响的正交试验分析见表4。
续表4 面条拉伸特性正交试验分析Continue table 4 The analysis of orthogonal test of tensile property of noodle
由表4可知,各因素对面条拉断力的影响为:A>B>C>D,最佳工艺为A3B1C3D1,各因素对面条拉伸距离的影响为:D>A>C>B,最佳工艺为 A2B2C2D3。不同工艺参数的改变,对面团的韧性产生一定的影响,从而使拉伸特性指标改变。
以拉断力为参考指标对正交结果进行验证,在熟化温度30℃、转速7 r/min、熟化时间20 min和真空度20 kPa情况下面条拉断力为21.07 g比上述组合的最大值高6.5%;以拉伸距离为参考指标对正交结果进行验证,在熟化温度25℃、转速9 r/min、熟化时间15 min和真空度30 kPa情况下面条拉伸距离为45.14 mm比上述组合的最大值高4.5%。可见正交结果的最佳工艺满足拉伸特性的最优结果。
3 结论
通过单因素、正交试验对熟化工艺进行考察,从蒸煮特性、TPA特性、拉伸特性的测定结果看:以不同的指标为研究对象时,得到的最佳熟化工艺是不同的,在考察面条食用品质时,要综合考虑各因素的影响[21],结合实际的生产工艺进行调整,此研究为以后婴幼儿面条的生产中研究熟化工艺与食用品质各指标的关系提供了初步的理论依据。