超微绿茶粉对面条品质特性的影响及绿茶面条配方优化

蔡茜茜 陈 旭 陈 选 陈梦诗 高学玲 汪少芸

(1. 福州大学生物科学与工程学院，福建 福州 350108；2. 安徽农业大学茶叶生物学与资源利用国家重点实验室，安徽 合肥 230036)

绿茶属于非发酵茶类，较好地保留了茶鲜叶中的大部分天然物质，化学成分多达500余种，其中维生素、嘌呤生物碱类、酚类及其衍生物、蛋白质、矿物质和多糖是其主要的功能性成分[1]。多项研究[2-4]表明，绿茶具有抗氧化、抗菌、抗癌等多种药理功能。面条是亚洲国家最重要的传统主食之一，其生产和食用历史已有4 000多年[5]。近几十年来中国国内面条的产量激增，但是高端面条发展缓慢，使得国内面条产业进入高产低质的瓶颈阶段。绿茶的色泽鲜绿并富含膳食纤维，常被作为食品添加剂用于给食品增色以及改善食品营养结构[6]。研究[7]表明，绿茶及绿茶提取物能赋予面条鲜艳的色泽、提高面条的营养成分。茶提取物中富含的多酚类物质，使得面条具有一定的抗菌、抗氧化性，可延长面条保质期[8]。但绿茶及提取物成本相对较高，且易发生氧化而改变茶提取物的色泽和风味[6]。超微粉碎技术作为一项新兴技术，有利于食品资源的充分利用，赋予产品细腻口感，增强天然植物有效成分(特别是高纤维和高硬度食物)，提高其在动物体内的吸收和生物利用率[9-10]。以低值绿茶为原料，通过超微粉碎技术可保留绿茶全成分[11]，实现对绿茶的食用从“饮茶”向“吃茶”转变。目前，已有研究[12-14]将超微绿茶粉添加到面粉中生产绿茶面条，具有良好的色泽与感官品质，然而报道中对绿茶面条的品质评价多采用感官评定，而较缺少超微绿茶粉对面条咀嚼性、拉断力等质构特性影响的综合分析。研究拟以前期制备的具备强抗氧化活性、高水溶性和分散稳定性的超微绿茶粉[11]为原料，探究超微绿茶粉对面条的质构特性和色泽风味的影响，优化超微绿茶面条制备工艺，旨在为低值绿茶的全值化利用和富含功效成分高端面条的研发提供思路。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

超微绿茶粉：福建隽永天香茶叶有限公司；

中筋面粉：市售；

海藻酸钠和氯化钠：分析纯，国药集团化学试剂有限公司。

1.2 仪器与设备

质构仪：TA.XT Plus型，英国Stable Micro Systems公司；

低场核磁共振仪：NMI20-Analyst型，23 MHz，0.56 T，上海纽迈电子科技有限公司；

和面机：YM-H30型，上海研麦食品机械有限公司。

1.3 试验方法

1.3.1 面条的制作工艺 超微绿茶粉按固液比1∶3 (g/mL)加入水调和成绿茶膏，取适量面粉、绿茶膏、氯化钠、海藻酸钠和蒸馏水放入和面机中，以190 r/min的转速和面10 min，制成面团。将和均匀的面团用保鲜膜包裹好，放入自封袋中于室温下熟化40 min。将熟化后的面团于面条机上分别用1档(轨距1.2 mm)反复折叠压片6次，2档(轨距1.1 mm)压片一次，3档(轨距1.0 mm)压片一次，4档(轨距0.9 mm)压片两次。压成0.9 mm面皮，将面皮切成2 mm宽的面条[15]。

1.3.2 超微绿茶粉添加对面条品质的影响 在水、氯化钠和海藻酸钠添加量(质量分数)分别为40%，1%，0.05%基础上，研究超微绿茶粉添加量(质量分数分别为0%，2%，4%，6%，8%)对面条品质的影响。

1.3.3 面条吸水率测定 在搪瓷杯中加入约200 mL水，于电磁炉上煮至沸腾，加入15根长度约20 cm的面条，煮制10 min，测定面条蒸煮前后的重量，按式(1)计算面条干物质吸水率。

(1)

式中：

W——吸水率，%；

m0——煮前面条的质量，g；

m1——煮后面条的质量，g；

w0——煮前面条含水量，%。

1.3.4 面条蒸煮损失率测定 在搪瓷杯中加入约200 mL水，于电磁炉上煮至沸腾，加入15根长度约20 cm的面条，煮制10 min。捞出面条，面汤在常温下冷却后，定容至500 mL。取50 mL面汤于烧杯中，在电炉上加热，重复此步骤4次。将烧杯内残留物烘干至恒重，按式(2)计算面条的干物质损失率。

(2)

式中：

L——蒸煮损失率，%；

M——200 mL面汤干重，g；

m0——煮前面条的质量，g；

w0——煮前面条含水量，%。

1.3.5 面条质构特性测定 将煮熟的面条过冰水冷却，沥干后立即使用质构仪分别进行拉伸、剪切和TPA测试，拉伸测试：A/LKB探头，Tension模式，测前速率为2 mm/s，测试速率为1 mm/s，测试后速率为10 mm/s，距离为100 mm，起始间距为45 mm；剪切测试：轻型刀片，Measure Force in Compression模式，测前速率为2 mm/s，测试速率为0.8 mm/s，测试后速率为10 mm/s，应变为90%，触发力为5 g；TPA测试：P50探头，测前速率为2 mm/s，测试速率为0.8 mm/s，测试后速率为10 mm/s，压缩率为75%，触发力为5 g。

1.3.6 面条感官特性测定 挑选10名经过培训的品评员组成感官评定小组，对不同组别的面条进行感官评定。采用9点喜好标度法对样品的生面色泽与熟制面条的色泽、弹性、咀嚼性，风味和总体可接受度6项指标进行打分，结果取平均值作为该样品的最终得分。

表1 感官评定分值表

1.3.7 面条水分分布测定 称取2.5 g样品放入口径18 mm的核磁管中，并置于NMR探头中。通过CPMG序列测试横向弛豫时间T2，扫描参数：SW为200 kHz，RFD为0.110 ms，TW为1 000.000 ms，RG1为20.0 db，P90为18 μs，P180为36 μs，TD为414 098，DRG1为3，DR为1，NS为8，NECH为2 000。试验取3份平行，每份平行测3次。

1.3.8 绿茶面条配方的单因素试验

(1) 氯化钠添加量：固定超微绿茶粉、加水量和海藻酸钠的质量分数分别为4%，40%，0.05%，研究氯化钠添加量(质量分数分别为0%，1%，2%，3%，4%)对绿茶面条的质构测定指标的影响。

(2) 加水量：固定超微绿茶粉、氯化钠和海藻酸钠的质量分数分别为4%，1%，0.05%，研究加水量(质量分数分别为34%，36%，38%，40%，42%)对绿茶面条的质构测定指标的影响。

(3) 海藻酸钠添加量：固定超微绿茶粉、加水量和氯化钠的质量分数分别为4%，40%，1%，研究海藻酸钠添加量(质量分数分别为0.05%，0.01%，0.15%，0.20%，0.25%)对绿茶面条的质构测定指标的影响。

1.3.9 绿茶面条配方的响应面优化试验 在单因素试验基础上，利用Design-Expert 8.0软件，采用Box-Behnken试验设计，以面条咀嚼性为响应值对氯化钠添加量、海藻酸钠添加量和加水量进行配方优化。

1.4 统计分析

采用SPSS 19.0进行方差分析，显著性检验方法为Duncan，检测限为0.05；采用Design-Expert 8.0进行响应面试验设计和结果分析。

2 结果与讨论

2.1 超微绿茶粉添加对面条品质的影响

2.1.1 蒸煮特性 由图1可知，随着超微绿茶粉添加量的增加，面条吸水率下降，同时蒸煮损失率上升，在绿茶添加量为4%时，面条吸水率下降不明显，与未添加绿茶面条的吸水率相比仅下降了3.5%。继续添加超微绿茶粉，面条吸水率大幅度下降。这可能是由于超微绿茶粉中富含纤维素等物质，添加超微绿茶粉会弱化面条中的面筋网络结构，同时纤维素也具有较强的吸水能力，因此在绿茶添加量<4%时，面条吸水率下降不明显。但随着绿茶添加量的进一步增加，面条中的面筋网络结构更加松散，面筋在数量上被稀释，造成面条吸水率大量下降。造成面条蒸煮过程中包裹在面筋网络中的淀粉颗粒、绿茶颗粒及其他物质更容易暴露并流失。

图1 超微绿茶粉添加对面条蒸煮特性的影响Figure 1 The influence of green tea powder on thecooking quality of noodles

2.1.2 质构特性 由图2可知，面条的硬度和拉断力随超微绿茶粉的添加而上升，黏度、胶着性、咀嚼性和剪切力都随绿茶粉添加量的增加呈先升后降的趋势。这是因为随绿茶粉添加面团的流变学性质(形成时间和稳定时间)会呈先上升后下降的趋势。在绿茶粉添加量<4%时绿茶面条的黏度、咀嚼性、胶着性随绿茶添加量增加而增强，因为绿茶中含有20%左右的蛋白质，其中约80%为谷蛋白，在面团搅拌过程中与面筋蛋白结合，同时绿茶中的茶多酚、多糖等成分也能够与面筋蛋白结合，增大面筋强度。当超微绿茶粉添加量超过4%后，绿茶与面筋结合成分达到饱和，多余的成分反而会使面筋蛋白被稀释，致使面筋网络结构变得松散。

图2 超微绿茶粉添加对面条质构特性的影响Figure 2 The influence of green tea powder on thetexture profile analysis of noodles

2.1.3 感官特性 超微绿茶粉添加量对面条感官风味的影响结果如图3所示。风味方面，感官评定的分数随绿茶添加量的增加呈先升后降的趋势，这是因为适量添加超微绿茶粉可以增加面条中的茶香，改善面条风味，当绿茶添加量为6%和8%时面条会产生苦涩味，不利于风味的改善。色泽方面，加入超微绿茶粉后，评分下降，而且生面的色泽分数下降得比熟面的更为明显。特别是当绿茶添加量达到8%时，绿茶面条色泽让人难以接受。咀嚼性和硬度方面的分数差异不大，其整体趋势与质构分析的结果相近。此外，在生面的制作过程中，适当添加超微绿茶粉能够一定程度地改善面条的口感。总体可接受程度方面，未添加超微绿茶粉的面条分数最高，添加4%绿茶的面条次之，且二者差异不大。

图3 绿茶面条的感官评定Figure 3 Sensory properties of green tea noodles

2.1.4 超微绿茶粉添加对面条水分分布的影响 T21表示深层结合水，主要是与面筋蛋白紧密结合的水；T22表示滞留水，流动性介于深层结合水和自由水之间，此部分水结合于蛋白质、淀粉等大分子之间；T23表示自由水，流动性最强。由图4可知，加入超微绿茶粉后绿茶中的亲水成分与面筋蛋白互相争夺水分子致使面条中的水分重新分布，随着绿茶成分的添加，T21先减少后增加，T22先增加后减少，而T21逐渐上升。说明在争夺水分子的过程中，绿茶粉与面筋蛋白弱化了强结合水与对方的结合能力。因此在绿茶粉添加量为2%时，T21比重下降，T22比重上升。当绿茶粉添加超过4%后，面筋网络结构被破坏，与面筋蛋白结合的水分一部分被绿茶亲水成分结合T22转化成T21，另一部分转化为自由水，因此T22比重下降，T21与T23升高。

图4 绿茶添加对面条水分弛豫时间T2 影响Figure 4 The influence of green tea powder on the relaxation times T2 of noodles

试验结果表明添加超微绿茶粉会提高面条的蒸煮损失率，然而，添加2%～4%的绿茶粉可改善面条的质构特性和感官特性，且绿茶成分的添加会促使面条中水分的重新分布。结合质构特性与感官特性的试验结果确定绿茶面条中超微绿茶粉的最佳添加量为4%。

2.2 绿茶面条配方的单因素试验

2.2.1 NaCl添加对绿茶面条品质的影响 由图5可知，随着NaCl添加量不断增大，绿茶面条的硬度、黏度、胶着性、咀嚼性、最大拉断力和最大剪切力均呈先增大后减小的趋势，在NaCl添加量为2%时测定结果最佳。NaCl主要通过自身的离子强度影响面条中的水分分布，从而影响面条的品质。当添加适量NaCl时，NaCl溶液通过自身的渗透作用，加速面筋网络的形成，同时少量的盐离子能够完善面筋网络，增大面筋强度，提高面团质量。当NaCl过量添加时，NaCl会阻碍面筋蛋白水化，使面筋蛋白持水力下降，结构松散因此各项指标发生下降。综上，选取NaCl添加量为1%，2%，3%作为响应面试验水平。

图5 NaCl添加对面条质构特性的影响Figure 5 The influence of NaCl on the texture profileanalysis of noodles

2.2.2 加水量对绿茶面条品质的影响 由图6可以看出，随着水分添加量不断增加，绿茶面条硬度、胶着性、咀嚼性、最大拉断力等均呈先增大后减小的趋势，黏度先降低后增加，最大剪切力无规则变化。综合以上指标，在加水量为38%时测定结果最佳。综上，选取加水量为36%，

图6 加水量对面条质构特性的影响Figure 6 The influence of water on the texture profileanalysis of noodles

38%，40%作为响应面试验水平。

2.2.3 海藻酸钠添加对绿茶面条品质的影响 由图7可以看出，海藻酸钠对面条品质改善效果显著。随着海藻酸钠添加量不断增大，绿茶面条各项质构指标均呈先增大后减小的趋势，在海藻酸钠添加量为0.20%时测定结果最佳。这是因为海藻酸钠作为亲水胶加入面粉中，增加面团吸水率，海藻酸钠形成三维网络结构，与面筋蛋白结合强化面筋结构提升面条质构特性。过量添加，造成海藻酸钠与面筋蛋白争夺水分，形成空间阻碍，在相同的时间内面筋网络没有完全形成，导致面条质构特性下降。综上，选取海藻酸钠添加量为0.15%，0.20%，0.25%作为响应面试验水平。

图7 海藻酸钠添加量对面条质构特性的影响Figure 7 The influence of sodium alginate on thetexture profile analysis of noodles

2.3 绿茶面条配方的响应面优化试验

根据单因素试验结果确定的氯化钠添加量、海藻酸钠添加量和加水量试验水平见表2。为获得最优绿茶面条口感，选择咀嚼性为响应值进行配方优化。咀嚼性是一个与食物硬度、黏度等质构指标密切相关的综合性指标，其直接关系到食物口感。用Design-Expert 8.0 软件进行试验设计，试验设计与结果见表3。对表中的咀嚼性进行多元回归拟合，以绿茶面条咀嚼性为Y值，得到氯化钠添加量、海藻酸钠添加量和加水量的三元二次回归方程为：

表2 Box-Behnken试验因素水平编码表

表3 响应面优化试验结果

Y=-11.790 7+0.176 5A+9.595 4B+0.583 3C-0.274 0AB-0.000 2AC-0.126 2BC-0.038 8A2-11.143 0B2-7.364 4C2。

(3)

表4 模型回归方程方差分析†

根据回归方程利用Design-Expert 8.0软件绘制交互项响应曲面图如图8所示。交互项AB对咀嚼性的影响随NaCl、海藻酸钠的添加先上升后下降，见图8(a)。交互项BC对咀嚼性的影响随海藻酸钠添加量、加水量的增加先上升后下降，见图8(b)。从图8中的等高线形状可以看出，交互项AB和BC对咀嚼性的影响极显著(P<0.01)，而交互项AC响应曲面的等高线接近圆形，说明该交互项影响不显著。

图8 各因素交互作用对面条咀嚼性的影响Figure 8 The influences of interaction of various factors on chewing of noodles

利用Design-Expert 8.0软件解模型方程(3)，得咀嚼性最大预测值为0.358 7 N，此时，NaCl添加量1.86%、海藻酸钠添加量0.19%、加水量37.92%。为方便验证，取各参数近似值1.9% NaCl添加量、0.2%海藻酸钠添加量和38.0%加水量，经3次平行验证实验，得到绿茶面条的咀嚼性平均值为0.359 8 N，与预测值相符，说明该模型可行。

3 结论

试验探究了超微绿茶粉对面条品质特性的影响并对绿茶面条进行配方优化。研究结果表明，添加4%的超微绿茶粉可有效提高面条质构特性，并赋予面条茶香，改善风味。以面粉100%为基数，绿茶面条的最优配方为：超微绿茶粉添加量4%、氯化钠添加量1.9%、海藻酸钠添加量0.2%、加水量38%，该条件下面条咀嚼性为0.359 8 N，质构特性和感官风味俱佳。后续可进一步根据超微绿茶粉的高膳食纤维和抗氧化性对绿茶面条的保健功能进行探究，以期为全值化利用绿茶及开发高端面条提供科学依据。