发芽糙米-小麦复合面条的工艺研究*

孙 莹，关丽娜

(哈尔滨商业大学旅游烹饪学院，哈尔滨150076)

糙米不同于一般精细加工的精米，由于只脱去外表皮而不经过碾米工序，在一定程度上保留了糠层和胚层的营养价值，但是米糠层的存在使糙米的口感较差，人们对此接受度不高。糙米发芽是将未熟化过的糙米经过溶液浸泡，使之发芽，利用温度与湿度相结合，促进糙米中结合态酶向游离态酶转变[1]。通过发芽处理，糙米的食用品质及营养价值都有所提升。许多学者对发芽糙米的营养功效和生理功能做了探索，发现糙米在发芽之后，多酚、γ-氨基丁酸（GABA）、γ-谷维素、阿魏酸等生物活性物质含量和抗氧化活性有所增加[2]。GABA的摄入可以提高葡萄糖磷酸酯酶的活性，使脑细胞活动旺盛，促进脑组织的新陈代谢、恢复脑细胞功能和改善神经机能[3]。

本文以高筋小麦粉和发芽糙米粉为主要原料制作面条，采用单因素和正交试验法优化其制作工艺参数。发芽糙米具有较低的餐后血糖指数，可作为糖尿病人的主食产品，因此发芽糙米-小麦复合面条的开发为市场增加了一种新型功能性食品。

1 材料与方法

1.1 材料与设备

次氯酸钠、无水氯化钙，天津市恒兴化学试剂制造有限公司；糙米，黑龙江黑土小镇现代农业开发有限公司；金沙河富强高筋小麦粉；中盐精制盐，中盐黑龙江盐业集团有限公司；羟丙基甲基纤维素，杭州普修生物科技有限公司。

TLE204E电子天平，梅特勒-托利多仪器 （上海）；实验室纯水系统，上海和泰仪器有限公司；THZ-98A恒温震荡器、BPG-9070精密鼓风干燥箱，上海一恒科学仪器有限公司；DK-98-‖电热恒温水浴锅，天津市东丽区天大化学试剂厂；WK-500B新诺多功能粉碎机，上海新诺仪器设备有限公司；FKM-180型不锈钢电动压面机，永康市富康电器有限公司；TA.XT-Plus型质构仪，北京盈盛恒泰科技有限责任公司；电磁炉，浙江苏泊尔股份有限公司。

1.2 实验方法

1.2.1 发芽糙米的制备

（1）清洗与消毒：1 kg糙米用蒸馏水清洗3遍，沥干，转移到大烧杯中，倒入0.5%的次氯酸钠溶液至液面没过糙米，15 min后，再用蒸馏水清洗3遍。

（2）浸泡与发芽：经上述处理过的糙米用细尼龙网系紧，置于30℃的水浴锅中，用3 mmol/L的氯化钙溶液浸润12 h后取出，用蒸馏水清洗干净，沥干；在大小一致的方形打包盒中铺上用蒸馏水湿润过的纱布，放入糙米，均匀铺平，再用湿润的纱布覆盖，后放入少量氯化钙溶液（约3 mL），使糙米处于较高的湿度环境，再放入恒温震荡器中，参数设定为30℃，24 h。

（3）干燥与研磨：将发好芽的糙米取出，洗净，沥干水分，置于鼓风干燥机中，参数设定为40℃，7 h后取出，挑出未发芽的糙米，分批装入粉碎机中，充分研磨后过筛，制得发芽糙米粉待用。

1.2.2 发芽糙米-小麦复合面条的制备

1.2.2.1 制作工艺流程

发芽糙米-小麦复合面条的制作工艺流程如图1所示。

图1 发芽糙米-小麦复合面条的制作工艺流程

1.2.2.2 操作要点

（1）和面：将发芽糙米粉、小麦粉、羟丙基甲基纤维素、食盐混合，多次加水和面，揉制7 min，使面团混合均匀、表面光滑、色泽一致。

（2）熟化：揉制好的面团用保鲜袋装好，置于27℃水浴锅，模拟常温条件熟化醒发30 min。

（3）压面：将面团放置在面条机中均匀压制4次，使其表面光滑整洁，组织细密，形成厚度为1.2 mm的面饼，再经过面条机制得宽2.5 mm的面条。

（4）切条：量取长20 cm的面条，摆放整齐，避免粘连。

（5）煮制：用电磁炉将300 mL纯净水烧开至沸腾状态，下入20根面条，煮制时间经前期实验确认为3 min。

（6）过冷水：将煮好的面条捞出，放入凉水中1min，捞出沥干待测。

1.2.3 单因素试验设计

将发芽糙米添加量、加水量、食盐添加量、羟丙基甲基纤维素添加量作为影响面条品质的因素进行单因素试验。以发芽糙米-小麦混合粉每100 g为基准，分别研究发芽糙米粉添加量 （30%、35%、40%、45%、50%）、加水量（44、46、48、50、52 g）、食盐添加量（0.5、1.0、1.5、2.0、2.5 g）、羟丙基甲基纤维素（0.2、0.4、0.6、0.8、1.0 g）对面条感官品质、质构特性及蒸煮品质的影响。

1.2.4 正交试验设计

在单因素实验的基础上，确定发芽糙米粉、水、食盐和羟丙基甲基纤维素四个因素的最佳添加量范围，每个因素取3个水平，以感官品质、蒸煮品质（断条率、吸水率、蒸煮损失率）为评价指标进行 L9（3）4正交试验，因素水平表见表1。

表1 正交实验因素与水平

1.2.5 面条品质评价

1.2.5.1 面条感官评价

将煮好的面条放入洁净的容器内，由10位对风味有较高分辨能力的烹饪与营养教育专业的同学组成评定小组，按SB/T 10137-1993方法[4]，以100分为满分计，取其平均值作为最后结果。感官评价标准见表2。

表2 评价项目及标准

1.2.5.2 面条质构特性测定

将在各单因素和正交条件下煮好的发芽糙米面条用TA.XT-Plus型质构仪进行测定，采用探头p/36R。测定条件：测定速率为48 mm/min,设置型变量为70%，输入起始力为250 N、0.5 N，每个样品测定3次取平均值，测定其硬度、内聚性、弹性、胶粘性和咀嚼性。

1.2.5.3 面条蒸煮品质的测定

（1）最佳蒸煮时间测定。将粗细均匀、长短相同的20根面条放入盛有300 mL的微沸水中，煮制两分半后，隔10 s捞出两根，用小刀切断，观察是否有白芯[5]。如果存在白芯，则面条没有熟透，白芯正巧消失时，为最佳蒸煮时间。本实验以3 min为最佳蒸煮时间。

（2）面条断条率测定。取40根长短相同的面条，放于300 mL微沸水中煮制3 min，用筷子小心地捞出，过冷水1 min，待其冷却后捞出，记录面条断裂数量，由计算公式算出面条断条率[5]。

断条率(%)=(40-N)/40×100

式中：N为完整面条根数；40为试样面条根数。

（3）面条蒸煮损失率测定。用电子秤（精确到0.1 g）称取10 g样品，放于250 mL微沸水中，煮制3 min，把煮过后的面汤转入500 mL烧杯中，记空烧杯质量为M1g，置于鼓风干燥箱中烘干至其质量不变（前后两次称量，质量小于0.1 g），此时烧杯质量为M2g，计算面条蒸煮损失率[5]。

面条蒸煮损失率 （%）=（面汤干物质的量/面条样品质量）×100

面汤中干物质的量（g）=M2-M1

（4）面条吸水率测定。称取10 g样品(记为M1)，放于盛有300 mL微沸水中煮制3 min后，过冷水1 min，待其冷却后捞出沥干水分，称其重量为M2g，计算面条吸水率[29]。

面条吸水率（%）=(M2-M1)/M1×100

1.2.6 数据处理

所有试验数据均是3次重复试验的平均值。采用EXCEL、Origin9.0等软件进行图表的绘制。质构数据和作表采用 SPSS 17.0软件进行数据分析，测定结果以平均值±标准差表示。

2 结果与分析

2.1 发芽糙米粉添加量对面条品质的影响

在加水量48 g、食盐添加量1.0 g、羟丙基甲基纤维素添加量0.6 g的条件下进行实验，探究发芽糙米粉的添加量对面条综合品质的影响。

2.1.1 发芽糙米粉添加量对面条感官品质的影响

由表3可知，当发芽糙米粉添加量小于40%时，随着发芽糙米粉添加量的增加，面条的感官评分有所提升，煮好后的面条表现为淡黄色，口感爽滑，富有嚼劲，并带有糙米香味；超过40%时，总分与发芽糙米粉添加量成负相关，当添加量为50%时，面条表现状态越差，色泽暗淡，韧性与粘性也降低。这是由于在这个过程中，混合粉中面筋蛋白含量降低，且混合粉质地由细腻逐渐变为粗糙，导致面团筋性不足。故确定发芽糙米粉添加量的范围为40%左右。

表3 发芽糙米粉添加量对面条感官品质的影响

2.1.2 发芽糙米粉添加量对面条质构的影响

由表4可以看出，随着发芽糙米粉添加量的增多，面条硬度和胶粘性先减少、后增大，当添加量为40%时，硬度最小为38.40 N，此时弹性最大为0.75 N、咀嚼性为15.47 MJ。添加过量的发芽糙米粉，在一定程度上影响了面条膨润度，导致其硬度增加、弹性减小、咀嚼性减小，品质变差，且研磨的发芽糙米相比于小麦粉有一定的粗糙感，影响面条的品质。由此可知，发芽糙米粉添加量范围最好在40%左右。

表4 发芽糙米粉添加量对面条质构的影响

2.1.3 发芽糙米粉添加量对面条蒸煮品质的影响

面条的断条率是评价面条品质的重要指标之一，面条断条率少说明面条弹韧性好。由图2可知，随着发芽糙米添加量的增加，发芽糙米面团中的面筋蛋白含量减少[6]，导致面团面筋网络结构松散且不易成团，使得其熟发后制成的面条断条率逐渐升高，尤其在发芽糙米粉添加量为45%时，断条率达5%；发芽糙米粉添加量为50%时，断条率为7.5%。发芽糙米粉添加量过大，面条韧性变差。综上所述，发芽糙米粉添加量为40%及以下时，既能够保证面条的食味且断条率较低。

图2 发芽糙米粉添加量对面条蒸煮品质的影响

蒸煮损失率是评价面条蒸煮特性的一个重要指标，在蒸煮的过程中，面条中的营养物质如淀粉、蛋白会流失到面汤中，所以蒸煮损失率越小，面条中营养保留的越好。蒸煮损失率越大，面汤越浑浊，面条的蒸煮品质越差[7-8]。发芽糙米粉添加量由30%增加至50%，面条的蒸煮损失率由3.24%增加至4.34%，这是发芽糙米粉的加入破坏了面筋网络，使混合粉形成的面筋网络不能过多地包裹淀粉颗粒，从而导致蒸煮过程中淀粉的溶出，致使蒸煮损失增大[9]。吸水率是面条吸收水分的多少，可以表征面条中淀粉和蛋白质水合程度[10]。传统制作面条的吸水率与淀粉糊化和面筋网络结构有关[11]。由于发芽糙米中含有膳食纤维，而这些膳食纤维中又含有较多数量的羟基基团，在面条蒸煮过程中，与水 （H2O←→H++OH-）中H键相互反应[12]，使面条吸水率有所增加。

综合以上指标，选取发芽糙米粉的最佳添加量范围为40%左右。

2.2 加水量对面条品质的影响

在发芽糙米粉添加量为40%，食盐添加量1.0g、羟丙基甲基纤维素添加量0.6 g的条件下进行实验，探究加水量对面条综合品质的影响。

2.2.1 加水量对面条感官品质的影响

水的量直接影响面团中面筋形成的好坏，从而影响面条品质。由表5可知，当加水量为48 g时总分为83.39，高于其他添加量。添加水量过低，面团难成团，不易成型，压制出的面条呈不规则条状；随着水的逐渐增加，面团的柔韧性增加，面条色泽与表现状态、韧性等有所提高，口感爽滑，食味较佳。因此，当加水量为48 g时面条感官品质最好。

表5 加水量对面条感官品质的影响

2.2.2 加水量对面条质构的影响

水的添加量也影响面条的质构特性，面条的硬度是是谷蛋白网络结构力贡献的。由表6可知，随着水的添加，煮熟后面条硬度、咀嚼性逐渐减小；内聚性在不同加水量复合面条中的数据变化极小；胶粘性是测定面条胶粘度指标，它与面条的品质呈负相关。当加水量较少时，面团发硬，即使熟化，压制后的面条仍然略硬，表面粗糙；加水量过多，则会导致面团发软，制成面条后耐煮性降低，面条弹性降低。面条TPA特性中硬度、咀嚼性等值越大，面条的品质越好[13]。综上所述，确定发芽糙米小麦复合面条的加水量在48 g时为最佳，此时，面条的硬度适中，富有弹性。

表6 加水量对面条质构的影响

2.2.3 加水量对面条蒸煮品质的影响

由图3可知，随着加水量的增加，断条率呈现出先减小、后增加的趋势，当加水量为48 g和50 g时，面条的断条率较低。加水量较少时，面团发干发硬，经过相同条件的熟化，压制成的面条成品极易干裂，且煮制的过程中面条也易断裂，导致面条的断条率较高；当加水量过多时，面团含水分过饱和，制成的面条耐煮性降低，经过相同时间的蒸煮，面条易软烂而发生断裂。因此，加水量48 g或50 g较为适宜。面条蒸煮损失率随着水的添加先减小、后增加，但整体上数据变化不大。当加水量为48 g时，蒸煮损失率最小为3.51%。当加水量过低时，面条内部结构不稳定，面条干裂使得一些固体物质在蒸煮时溶出，所以蒸煮损失率较高；当加水量较高时，面条在蒸煮过程中容易软烂，煮制的过程中，面条的形态不能保持完整，蒸煮损失率增加。面条吸水率随加水量的增加而增加。加水量较低时，随着面条溶出物的增加，吸水率也随之降低；当加水量较高时，蒸煮时面条吸收水分少，吸水率波动较小。综上所述，加水量为48 g较为适宜。

图3 加水量对面条蒸煮品质的影响

2.3 食盐添加量对面条品质的影响

在发芽糙米粉添加量为40%、水48 g、羟丙基甲基纤维素0.6 g的条件下，探究盐添加量的改变对复合面条综合品质的影响。

2.3.1 食盐添加量对面条感官品质的影响

食盐在面条制作过程中起着重要的作用，能够促进面筋形成，从而改善面条的韧性、黏性和食味；对面条色泽、表观状态及光滑性的影响不大。由表7可知，食盐的添加量为1.5 g时，感官评价总分最高。当食盐添加量超过1.5 g时面条韧性改善不明显且咸味增加，口味不适。因此，盐添加量应该在1.5 g左右较为适合。

表7 食盐添加量对面条感官品质的影响

2.3.2 食盐添加量对面条质构的影响

随着食盐添加量的增加，面条的硬度、胶粘性、咀嚼性性显著增大，改善了面条的质构特性。这是因为无机盐可以在面筋蛋白和淀粉之间进行架桥结合，强化面筋结构[14]。在面条的制作过程中，加入适量的食盐，使面条富有弹性。从节约资源考虑，盐添加量为1.5 g左右较为适合。

2.3.3 食盐添加量对面条蒸煮品质的影响

食盐可以提高面条的糊化度并且降低面条的断条率，随着盐添加量的增加，面条的断条率由11.5%下降至2.5%。陈霞等人[15]研究发现，食盐对面条的蒸煮品质产生了显著影响，当食盐的添加量为0.75%时，面条整体品质最佳。此外，随着盐添加量的增加，面条的吸水率升高，蒸煮损失率下降，其变化趋势本实验研究结果一致。见图4。

图4 食盐添加量对面条蒸煮品质的影响

2.4 羟丙基甲基纤维素添加量对面条品质的影响

在发芽糙米粉添加量为40%、水48 g、盐1.5 g的条件下，改变羟丙基甲基纤维素的添加量，探究其对面条综合品质的影响。

表8 食盐添加量对面条质构的影响

2.4.1 羟丙基甲基纤维素添加量对面条感官品质的影响

HPMC由于侧链上的取代基，断裂了分子内氢键，使得其具有了较好的亲水性，可以快速地溶胀于水中，并在低温条件下形成稳定的稠状胶体分散系。作为一种亲水胶体，应用于材料、造纸、纺织、化妆品、药品及食品等领域[16]。随着HPMC量的增加，面条的感官品质不断提升。添加适量的HPMC可以增加面条的黏度和韧劲，使得面条口感爽滑，风味俱佳。见表9。

表9 羟丙基甲基纤维素添加量对面条感官品质的影响

2.4.2 羟丙基甲基纤维素添加量对面条质构的影响

随着HPMC量的增加，面条硬度降低弹性增加。HPMC的添加量由0.2 g增加至1.0 g，面条的硬度由46.41 N降低到37.63 N。作为改良剂，羟丙基甲基纤维素能促进面团面筋网络的形成，从而增加面条的弹性、粘性[17]。向混合粉中放入少量的HPMC，可以使面条内聚性增加，弹性、胶粘性和咀嚼性也降低，提升面条的品质；当HPMC添加量过多，面团变软，压制后的面条也不易成型，面条品质下降。因此，选择HPMC添加量为0.8 g时较为合适，此时，面条的硬度、咀嚼性适中。见表10。

表10 羟丙基甲基纤维素添加量对面条质构的影响

2.4.3 羟丙基甲基纤维素添加量对面条蒸煮品质的影响

HPMC的添加可以改变淀粉的糊化特性并降低淀粉糊的凝胶强度[18]，同时，可以减少食品中水分的散失，降低面条的硬度，减少断条率[19]。由于HPMC具有较强的保水性与持水性，并且比小麦淀粉及小麦面筋蛋白的吸水性更强[20]，因此，HPMC的添加提高了面团的吸水率。如图5所示，当添加量为0.8 g时，面条蒸煮损失率最小为2.13%。HPMC可以与发芽糙米粉和小麦粉中的淀粉以及蛋白质结合形成复合物，在减少面条蒸煮损失上有促进作用，当HPMC含量过多时，面条过软不容易成型，蒸煮过程中使得面条软烂，反而使得固体溶出物增加，对蒸煮损失率无改善效果。综上所述，选择HPMC添加量为0.8 g时较为合适。

图5 羟丙基甲基纤维素添加量对面条蒸煮品质的影响

2.5 正交试验结果与分析

2.5.1 正交试验样品的感官评分

由表11可知，分析比较四个单因素的R值的大小，可得到RA＞RB＞RD＞RC。各因素对发芽糙米小麦复合面条感官评分影响的主次顺序为：发芽糙米添加量>水添加量>羟丙基甲基纤维素添加量>食盐添加量。随着发芽糙米粉、水和食盐添加量的增加，感官评分先增大、后减小；随着羟丙基甲基纤维素添加量的增加，感官评分逐渐增加。从中得出最优的配方组合为A3B1C2D2。即发芽糙米粉添加量42%、水47 g、食盐1.5 g、羟丙基甲基纤维素0.8 g。

表11 正交实验结果（感官评价）

2.5.2 正交试验样品蒸煮损失率的测定

由表12可知，各因素对发芽糙米小麦复合面条蒸煮损失率影响的主次顺序为：发芽糙米添加量>水添加量>羟丙基甲基纤维素添加量>食盐添加量，以蒸煮损失率为指标的发芽糙米小麦复合面条的最佳组合为A2B2C3D1，为正交试验中的第5组，即发芽糙米粉40%、水48 g、食盐1.7 g，羟丙基甲基纤维素0.7 g。

表12 正交实验结果（蒸煮损失率）

2.5.3 正交试验样品断条率的测定

由表13可知，各因素对发芽糙米小麦复合面条断条率影响的主次顺序为：水的添加量>羟丙基甲基纤维素的添加量>食盐添加量>发芽糙米添加量，以断条率为指标的发芽糙米小麦复合面条的最佳组合为A3B1C2D3，即发芽糙米粉42%、水47 g、食盐1.5 g，羟丙基甲基纤维素0.9 g。

表13 正交实验结果（断条率）

2.5.4 验证实验

由于根据不同的评价指标，得出的最优面条配方有所差别。对以上三组正交试验得到的最优配方进行验证实验以确定一个最优配方。结果见表14。

由表14可知，复合面条的最优配方组合为A3B1C2D2，即发芽糙米粉添加量42%，水47 g，食盐1.5 g，羟丙基甲基纤维素0.8 g。此时制作出的面条蒸煮损失率较低，感官评分最高，断条率为0%。此时最佳蒸煮时间为3 min 20 s。

表14 验证实验

3 结论

通过采用单因素试验和多因素正交试验，探讨了发芽糙米、水、食盐和羟丙基甲基纤维素的添加量对发芽糙米-小麦复合面条感官品质、质构特性和蒸煮品质的影响，确定了发芽糙米-小麦复合面条的最佳工艺参数为：每100 g发芽糙米-小麦混合粉，发芽糙米粉42%。加水量47 g，食盐1.5 g，羟丙基甲基纤维素为0.8 g。此条件生产出的面条，表面光滑、适口性好、具有很好的韧性、断条率和蒸煮损失率低且有淡淡糙米香。添加发芽糙米制作而成的面条提高了面条的营养价值，同时为发芽糙米食品开发提供参考。