麸皮添加量对烩面面坯品质的影响

李一勃，纪执立，2，沈汪洋，2，王展，2，李芳，2，金伟平，2，黄文晶，2，潘芹敏，贾喜午，2*

（1.武汉轻工大学食品科学与工程学院，湖北 武汉 430000；2.大宗粮油精深加工省部共建教育部重点实验室，湖北 武汉 430000）

烩面因筋道爽口、汤味鲜美、经济实惠等特点，深受广大消费者喜爱[1]。烩面一般选用高筋粉，添加一定比例的水、盐，进行和面、醒发，从而促使面团具有良好的拉伸特性[2]。相比于面粉，小麦麸皮中膳食纤维、维生素、矿物质、阿拉伯木聚糖等比较丰富，可促进肠道蠕动，有效预防糖尿病、心脑血管病、癌症等慢性疾病[3-4]。近年我国小麦麸皮年产量约有2 000万吨，但综合利用率不到20%[5]。

目前关于烩面的研究主要集中在工艺条件和辅料添加对烩面品质影响方面，陈洁等[6]研究醒面时间对面团水分分布状态和麦谷蛋白大聚体含量的影响，发现烩面面团的醒面时间为90 min时，面团中部分半结合水转化为结合水和自由水，二硫键含量最高，麦谷蛋白大聚体含量达到最大值，延伸性显著提高；汪磊等[7]以烩面的感官评分为指标，采用响应面法优化烩面加工工艺，确定烩面最佳工艺条件为加水量51%、和面时间10 min、加盐量2.3%、醒面温度31℃，醒面总时间93 min。陈洁等[8]通过研究食盐添加量对烩面面团水分状态、面筋网络结构、拉伸特性、麦谷蛋白大聚体等方面变化的影响，发现食盐添加量低于3%时可获得理想品质的烩面面团。为丰富烩面种类和提高烩面营养，张剑等[9]研究发现小麦粉中添加30%的复合谷物粉（玉米、绿豆、燕麦、荞麦），再配以5%谷朊粉可制作高营养烩面；焦婷婷等[10]发现添加15%马铃薯全粉的烩面，其硬度、咀嚼性无显著性差异，弹性较好，但黏聚性和回复性均显著下降，添加0.5%黄原胶可改善其质构特性。

随着营养健康意识的提高，人们更加追求富含膳食纤维的主食食品。将麸皮回添至高筋粉中制作烩面，既能增加烩面中膳食纤维含量，又可提高麸皮的综合利用率。麸皮对烩面品质影响方面的研究尚少，为探究麸皮添加对烩面面坯品质的影响，该研究将麸皮按一定比例添加到高筋粉中，采用“一和二压三醒”工艺制作麸皮烩面；通过对麸皮烩面面团特性及面坯质构、色泽、水分分布、微观结构等品质综合分析讨论，揭示麸皮添加对烩面品质的影响机理，为富含膳食纤维烩面的品质改良、生产、推广与应用提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

高筋麦芯小麦粉：益海嘉里食品有限公司；小麦麸皮：湖北三杰粮油食品集团有限公司；精制碘盐：湖北盐业集团有限公司。

1.2 主要仪器设备

YB-700B多功能粉碎机：永康市速锋工贸有限公司；MB23水分测定仪：奥豪斯仪器（常州）有限公司；Mixolab混合试验仪：特雷首邦（北京）贸易有限公司；SPI-11和面机：法国VMI公司；FKR-240小型压面机：永康市富康电器有限公司；GVA-SMIWE全自动冷冻冷藏发酵箱：上海峰焙贸易有限公司；TA-XT plus型物性测试仪：英国Stable Micro System公司；NMI20-040V-Ⅰ核磁共振成像分析仪：苏州钮迈分析仪器股份有限公司；Alpha 1-4 LSCbasic CHRIST冷冻干燥机：北京博劢行仪器有限公司；CS-10型色差仪：杭州彩谱科技有限公司；MDF-86V838D医用低温保存箱：安徽中科都菱商用电器股份有限公司。

1.3 方法

1.3.1 样品处理

将小麦麸皮用粉碎机研磨成粉，过80目筛网，筛上物重复粉碎3次。将小麦麸皮按总粉质量分数0%、2%、4%、6%、8%、10%、12%添加到高筋粉中，充分混匀，得到不同小麦麸皮含量的混合粉。

1.3.2 烩面面坯的制作工艺

1.3.2.1 工艺流程

原料→和面→分块→醒面→压面→醒面→压面→醒面

1.3.2.2 操作要点

称取300 g不同麸皮添加量的原料粉，倒入和面机中，然后再称取2%食盐，用51%的水充分溶解，打开和面1档，边搅拌边加入盐水，和面10 min。将和好的面团整理成直径为25 mm、高为20 mm的圆柱条，质量约30 g。用保鲜膜包裹好放入30℃发酵箱进行第1次醒发；醒发后的面团在辊间距为5 mm处压延5次后进行第2次醒发；醒发后的烩面面坯继续在辊间距为3 mm处压延5次后进行第3次醒发，醒发后用保鲜膜包裹备用，每次醒发均为30℃醒发30 min。

1.3.3 混合粉面团特性

参照GB/T 37511—2019《粮油检验小麦粉面团流变学特性测试混合试验仪法》，采用水分测定仪测定混合粉水分含量。按照“Chopin+”标准程序，预先设定和面速度 80 r/min、目标扭矩（1.1±0.5）Nm、面团质量75 g，水分基数设定为湿基14%，输入预估吸水率和水分含量，测试开始后，仪器会根据目标扭矩C1自动调整加入混合粉和水的量。

测试程序：初始温度30℃，恒温8 min，以4℃/min的速度升温至90℃，恒温保持7 min，再以4℃/min的速度降温至50℃恒温5 min，总测试时间45 min。

1.3.4 烩面面坯质构特性

1.3.4.1 全质构试验

将1.3.2制作的面坯制成2.5 cm×2.5 cm的正方形（质量差不超过0.1 g），使用前对仪器进行力和高度校准。调整质构仪为质构剖面分析（texture profile analysis，TPA）模式，采用P/45铝制圆柱形探头，测前、中、后速度分别为 1.0、0.2、1.0 mm/s，压缩程度 50%，两次压缩时间间隔5 s，触发力5 g。每组样品重复5次，去掉最大、最小值后取平均值。

1.3.4.2 拉伸试验

将按照1.3.2制作的面坯制成5.0 cm×1.5 cm的长方形（质量差不超过0.1 g），使用前对仪器进行力和高度校准。调整质构仪为拉伸模式，采用A/SPR探头，测前、中、后速度分别为1.0、1.0、10.0 mm/s，返回距离20.00 mm，拉伸距离160.00 mm，触发力5 g，压缩间隔1 s。每组样品重复5次，去掉最大、最小值后取平均值。

1.3.5 烩面面坯色泽测定

不同麸皮添加量的烩面面坯各取3片，每片面坯测定部位为上、中、下，共9次平行。ΔE的计算公式如下。

式中：ΔE为色差值；L*值为亮度值，L*值越大表示面条色泽越亮；a*值为红绿度值，a*值越大表示面条色泽越红；b*值为黄蓝度值，b*值越大表示面条色泽越黄。

1.3.6 烩面水分分布测定

参考刘锐等[11]方法并做适当修改。制成直径3.5 cm圆形面坯，质量约为3.0 g（质量差不超过0.1 g），用核磁专用膜完全包裹，迅速放入直径40 mm的核磁专用管底部，然后置于永久磁场中心位置的射频线圈中心，利用多层-回波（carr-purcell-meiboom-gill，CPMG）序列进行扫描，测定样品的自旋—自旋弛豫时间T2。

参数条件：主频SF=20 MHz，偏移频率O1=678 441.72 MHz，采样频率SW=200 kHz，采样点数TD=59 996，采样间隔时间TW=1 000 ms，回波个数EC=3 000，回波时间TE=0.100 ms，累加次数NS=8。检测结束后保存数据，然后进入T2反演程序得出烩面的T2弛豫时间反演谱图。

1.3.7 烩面面坯截面微观结构测定

将烩面面坯先在-80℃冰箱中冷冻24 h，再进行真空冷冻干燥。干燥样品用小刀切断，立放于载物台上，经离子溅射喷金后置于扫描电镜下观察，截面放大倍数为500倍。

1.3.8 数据处理

试验数据以3次平行试验的平均值±标准差表示，使用Excel和IBM SPSS Statistics 26软件对数据进行分析，使用OriginPro 9.0对数据进行绘图，同时采用Duncan检验方法，在P<0.05的水平下进行显著性分析。

2 结果与分析

2.1 麸皮添加量对面团特性的影响

麸皮添加量对面团特性影响见表1。

表1 麸皮添加量对面团特性的影响Table 1 The influence of bran content on the characteristics of the dough

由表1可知，随着麸皮添加量的增加，面团的吸水率整体呈增加趋势。表明麸皮面团具有较高的吸水能力，这是因为麸皮中膳食纤维含量较高，含有大量羟基等亲水性基团，且麸皮中戊聚糖含量也较多，它与面粉中蛋白质、淀粉等成分相比具有更好的吸水性；Lai等[12]认为面团吸水率的增加和膳食纤维与其他成分的相互作用有关。与未添加麸皮组相比，当麸皮添加量为4%时，吸水率开始发生显著变化（P<0.05）。

随着麸皮添加量的增加，面团的形成时间和稳定时间整体呈上升趋势。面团形成时间延长可能是因为麸皮与高筋粉竞争水分，阻碍了面团的吸水速度，且只有膳食纤维吸水饱和后才不会影响到面筋吸水，从而影响面筋网络的形成。面团稳定时间表示面团的耐揉性，稳定时间越长，面团耐揉性越强，由表1可以看出，随着麸皮添加量不断增加，面团稳定时间呈增加趋势，面团的耐揉性增强。与未添加麸皮组相比，麸皮添加量为4%时，面团形成时间、面团稳定时间开始显著增加（P<0.05）。

2.2 麸皮添加量对烩面面坯质构特性的影响

2.2.1 烩面面坯TPA指标的测定结果

烩面面坯TPA指标的测定结果见表2。

由表2可知，与未添加麸皮组相比，当麸皮添加量达到6%时，烩面面坯的硬度、胶黏性、回复性均显著增大（P<0.05），但对于弹性、内聚性差异不显著（P>0.05）。分析可能是加入麸皮后，麸皮中的膳食纤维、戊聚糖、阿拉伯木聚糖等物质与面筋蛋白竞争水分，导致面筋蛋白无法充分吸水形成，且加入麸皮能起到支撑烩面面坯结构的作用，因此烩面面坯变硬。小麦麸皮具有较高的吸水能力和保水能力，麸皮添加量的增加会使烩面面坯黏性增加，这与牛巧娟[13]、张慧娟等[14]的结论相似。与未添加麸皮组相比，当麸皮添加量为4%时，烩面硬度、弹性、胶黏性、回复性差异不显著（P>0.05），故认为麸皮添加量为4%时烩面面坯质构品质特性与对照组相近。

表2 烩面面坯TPA指标的测定结果Table 2 Determination results of TPA index of stewed noodles

2.2.2 拉伸特性的测定

麸皮添加量对烩面面坯拉伸特性的影响见图1。

由图1可知，与未添加麸皮组相比，随着麸皮添加量的增加，烩面面坯的拉伸强度整体呈上升趋势，拉断距离整体呈下降趋势，这与姬翔[15]的研究结果一致，对于麸皮添加量为2%时，拉伸强度有所降低的可能原因是环境温度的改变。相比于未添加麸皮组，当麸皮添加量为6%时烩面面坯的拉伸强度和拉断距离均发生显著变化（P<0.05），此时烩面面坯拉伸强度升高了17.41%，拉断距离降低了14.67%，表明烩面延展性变差，脆性增大，更容易被拉断。可能是因为添加麸皮会使面筋蛋白含量下降，同时麸皮中的膳食纤维、阿拉伯木聚糖等物质吸收水分影响面筋蛋白的形成扩展。当添加大量麸皮时，会使面坯内部的空隙变大，明显破坏面筋网络，从而降低延展性，面坯变硬且更容易拉断。Shiau等[16]研究表明麸皮的添加可显著降低熟面的延展性，认为这可能与麸皮干扰蛋白面筋网络的形成有关。结果表明，添加4%麸皮时烩面面坯的拉伸特性与对照组相近。

图1 麸皮添加量对烩面面坯拉伸特性的影响Fig.1 The effect of bran content on the tensile properties of stewed noodles

2.3 麸皮添加量对烩面面坯色泽的影响

麸皮添加量对烩面面坯色泽的影响见表3。

由表3可知，随着麸皮添加量不断增加，烩面面坯的L*值、白度值整体呈显著减小趋势（P<0.05），表明加入麸皮后烩面面坯白度和亮度下降。a*值、b*值、ΔE值呈现显著增大趋势（P<0.05），正a*值代表红色，正b*值代表黄色[17]，表明加入麸皮使烩面面坯颜色偏红、偏黄，烩面面坯颜色逐渐变深，白度下降且变黄，这可能与麸皮淡黄色有关。晁慧梅[18]研究发现面条的a*值受麸皮中的结合酚含量和可溶性膳食纤维含量显著影响，面条的b*值受蛋白质含量显著影响，面条的L*、ΔE值受麸皮总酚含量显著影响。

表3 麸皮添加量对烩面面坯色泽的影响Table 3 The effect of bran content on the color of stewed noodles

2.4 麸皮添加量对烩面面坯水分分布的影响

不同麸皮添加量烩面面坯的弛豫时间T2反演图见图2。

由图2可知，烩面面坯中均会出现3个较为明显的峰，即3种独立的水分状态，分别代表强结合水T21、弱结合水T22和自由水T23[19]。面条横向弛豫时间T2与水分流动性成正比，T2越小面条的持水性越好[20]。由图2可知，随着麸皮添加量的增加，面坯T22、T23的峰向左平移，这表明随着麸皮添加量的增加，面坯中弱结合水向强结合水转化，水分流动性变差，水分与麸皮中的组分结合更加紧密，持水性增强。

图2 不同麸皮添加量烩面面坯的弛豫时间T2反演图Fig.2 The integral area illustration of T2of stewed noodles with different bran content

质子密度A21、A22、A23分别代表强结合水、弱结合水和自由水的相对含量。麸皮添加量对烩面面坯水分分布的影响见表4。

表4 麸皮添加量对烩面面坯水分分布的影响Table 4 Effect of bran content on water distribution of stewed noodles

强结合水（0.01 ms～0.44 ms）是指存在于淀粉颗粒内部或与面筋网络紧密结合的水，弱结合水（0.49 ms～21.54 ms）指存在于淀粉颗粒外或面筋网络内部的水，自由水（32.75 ms～151.99 ms）代表毛细管中的水[21]。由表4可知，不同麸皮添加量烩面面坯T21为0.09 ms～0.11 ms，T22为 9.33 ms～11.79 ms，T23为 100.00 ms～132.19 ms。

由表4可知，所有样品中，弱结合水含量均大于强结合水，自由水含量最低，这说明大部分水分只是附着于淀粉或面筋蛋白的表面，水分与面坯组分之间的结合力较弱。随着麸皮添加量的增加，烩面面坯的A21和A23值整体呈增大趋势，A22值整体呈减小趋势，且达到各自峰值的弛豫时间T2缩短，说明添加麸皮导致面坯中弱结合水向强结合水和自由水转化，使面坯中的水分进行重新分布，这与徐安民[22]的研究结果一致。A21增大可能是麸皮中阿拉伯木聚糖等具有很强的水结合能力，另外，A21可能还包含淀粉颗粒内的水分。A22减小可能是因为面筋蛋白上附着有麸皮中的不溶性阿拉伯木聚糖凝胶，它与面筋蛋白竞争水分，导致之前进入面筋蛋白的水分被麦麸吸收，影响面筋网络结构的形成，使得面坯硬度增加，拉伸性能下降。对于麸皮添加量为4%时，A21和A22变化趋势与之相反的原因可能是水分没有充分进入淀粉颗粒内部，无法形成较强的面筋网络结构。当麸皮添加量为2%时，T22、T23显著减小，A23显著增大（P<0.05），但此时并未对烩面面坯拉伸和质构特性产生显著影响，直到麸皮添加量达到6%时才导致烩面面坯显著变硬、更易被拉断。

2.5 麸皮添加量对烩面面坯截面微观结构的影响

麸皮添加量对烩面面坯截面微观结构的影响见图3。

图3 麸皮添加量对烩面面坯微观结构的影响Fig.3 The effect of bran content on the microstructure of stewed noodles

面坯的微观结构主要取决于面筋网络结构的形成和淀粉的填充程度，如图3a所示，未添加麸皮组面筋蛋白吸水后形成连续、均匀的面筋网络结构，将淀粉颗粒紧密包裹起来。如图3b、图3c所示，添加麸皮后其不规则的颗粒嵌入面筋网络中，面筋网络中的气孔被破坏。如图3d所示，当麸皮添加量为6%时，更多的麸皮颗粒填充到面筋网络中，破坏了面筋网络的连续性，烩面面坯的微观截面出现明显塌陷，导致烩面面坯显著变硬、拉伸强度显著增大（P<0.05）。如图3e、图3f、图3g所示，随着麸皮添加量的增加，越来越多的麸皮颗粒嵌入到面筋网络中，麸皮与淀粉颗粒竞争水分，面筋网络遭到严重破坏，微观截面出现较多孔洞，使得烩面面坯的质构、拉伸品质下降。

3 结论

相比于未添加麸皮组，麸皮添加量为4%时，面团吸水率发生显著变化，面团形成时间显著增加，面团耐揉性变强，蛋白质弱化度显著增大，T22、T23显著减小，A23显著增大，但此时并未对烩面面坯拉伸和质构特性产生显著影响（P<0.05）。相比于未添加麸皮组，当麸皮添加量达到6%时，烩面面坯的硬度、胶黏性、回复性、拉伸强度显著增大，拉断距离显著减小，烩面面坯颜色变深，白度下降且变黄，微观截面变得杂乱、不平整，出现明显塌陷（P<0.05），影响面筋网络结构的形成，烩面面坯品质下降。结果表明麸皮添加量为4%时，烩面面坯品质与未添加麸皮组相近，具有相对较好的拉伸性能和质构品质。该研究的结果可为后期进一步研究麸皮烩面的蒸煮特性、品质改良、储藏等提供基础数据和理论支撑。