营养挂面配方优化及品质研究

何韵然 沈汪洋 王 展 金伟平 贾喜午

(武汉轻工大学食品科学与工程学院，湖北 武汉 430000)

随着人们生活水平的不断提高，中国城乡居民的饮食结构也随之改变[1]。将多种具有一定保健功能的辅料添加到挂面中，不仅能够解决传统挂面营养成分单一的问题，满足人们对食物多样化的需求，而且可以改善面条的品质和风味，一定程度上达到预防慢性病的目的[2]，如申丽媛等[3]开发的红豆黑米挂面，罗婷婷等[4]开发的慈姑鲜面条，刘玲玲等[5]开发的马铃薯苦荞麦粉面条，蔡茜茜等[6]开发的绿茶面条等。在挂面中添加杂粮或者具有保健功效的食材已成为目前挂面研究领域的热点之一[7]。

绿豆富含膳食纤维以及人体所需氨基酸[8]，具有清热解暑、保肝解毒的功效。挤压处理可使纤维物料微粒化，改善纤维物料口感；同时，纤维素物料经挤压后，连接纤维分子的氢键被破坏，纤维分子裂解，且纤维素大分子极性发生变化，接触面积及亲水性得到增加，从而使得水不溶性膳食纤维向水溶性膳食纤维转化[9]。杜冰等[10]将绿豆皮进行挤压改性处理后发现，绿豆皮中的可溶性膳食纤维含量达4.7%。将挤压绿豆粉应用于面制品中，可提高面制品的蛋白质和膳食纤维含量[11]，也可改变绿豆的加工方式。香菇多糖生物活性多样是其主要的活性成分之一[12]，对于提高机体免疫力、抗肿瘤、抗感染、抗衰老等起到良好的作用[13]。鸡蛋中含有较高的蛋白质，且其氨基酸组成与人体蛋白相似。蛋黄中的蛋白质具有良好的凝胶特性以及表面活性作用，将其与小麦粉一起加入到面食中，可以显著增加面条中的蛋白质含量，使得面条韧性和弹性得到提高[14]。

近年来，对营养挂面的研究大多以增加单一营养成分为主，提高挂面中多个营养成分的研究相对较少，如薛淑静等[15]制作南瓜挂面仅增加了挂面中膳食纤维的含量；靳羽慧[16]制作的金针菇挂面仅增加了挂面中多糖和蛋白质含量。试验拟选取中筋小麦粉为主要原料，以挤压绿豆粉、香菇粉和鸡蛋粉为辅料制作挂面，研制一种优于普通挂面，且多种营养成分含量均较高的高品质挂面，旨在提高挂面的营养、丰富挂面种类，以促进中高档挂面市场的发展。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

中筋小麦粉：益海嘉里(武汉)粮油工业有限公司；

绿豆粉、干香菇：厦门绿帝食品有限公司；

鸡蛋粉：郑州万邦实业有限公司；

水：农夫山泉股份有限公司；

食盐：河南云鹤食品有限公司。

1.2 仪器与设备

双螺杆挤压机：FUMACH MCGS型，湖南富马科工程技术有限公司；

高速多功能粉碎机：800Y型，永康市铂欧五金制品有限公司；

低速和面机：SPI-11型，法国VMI公司；

电子分析天平：LE204E/02型，梅特勒—托利多(上海)有限公司；

压面机：FKR-240型，河北如帆机械制造有限公司；

全自动冷冻冷藏发酵箱：GVA-SMIWE型，上海峰焙贸易有限公司；

物性测试仪：TA-XT plus型，英国Stable Micro Systems公司；

电热鼓风干燥箱：GXZ-9070M型，上海博讯实业有限公司；

水分测定仪：MB23型，奥豪斯仪器(常州)有限公司；

电磁炉：WK2102型，美的集团电子商务有限公司；

电子万用电炉：DL-1型，北京光明医疗仪器有限公司。

1.3 试验方法

1.3.1 原料粉预处理

(1)香菇粉：将干香菇研磨成细粉，过100目筛，于冷藏柜中密封保存。

(2)绿豆粉：参照文献[17]并稍作改动。挤压机的机筒Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ区温度分别为60，90，160，60，50 ℃，加水量20%，螺杆转速110 r/min，喂料速度12 kg/h。挤出物料于60 ℃烘至水分含量为10%左右，粉碎过80目筛，制得挤压绿豆粉，于冷藏柜中密封保存。

(3)鸡蛋粉：将鸡蛋粉研磨成细粉，过80目筛，于冷藏柜中密封保存。

1.3.2 主要营养成分测定

(1)水分含量：利用快速水分测定仪测定。

(2)蛋白质含量：按GB 5009.5—2016执行。

(3)淀粉含量：按GB 5009.9—2016执行。

(4)粗脂肪含量：按GB 5009.6—2016执行。

(5)粗纤维含量：按GB/T 5009.10—2003执行。

1.3.3 挂面工艺流程

中筋小麦粉、香菇粉、绿豆粉、鸡蛋粉、食盐、水→和面→醒发→复合压延→连续压延→切条→干燥→切断→包装→成品

1.3.4 操作要点

(1)和面：将300 g小麦粉与挤压绿豆粉、香菇粉、鸡蛋粉、食盐、水按计量混合，加入和面机，低档搅拌15 min，使物料呈散絮状。

(2)醒发：将面絮置于盆中揉成面团，以保鲜膜密封，醒发温度20 ℃，醒发时间15 min，醒发湿度80%。

(3)压面：将面团置于压面机上，经过6次复合压延、8次连续压延得到1.5 mm厚度的面片。

(4)切条：将面片用切面机切成宽度2.5 mm，厚度1.5 mm 的挂面。

(5)晾晒：湿度55%左右，温度25～30 ℃，自然晾晒12 h至水分含量<14%。

(6)称量、包装：将挂面切成20 cm长，放入密封袋封装，即制得营养挂面产品。

1.3.5 单因素试验

(1)挤压绿豆粉添加量对挂面品质的影响：固定小麦粉添加量300 g，加水量34%，加盐量2%，和面时间15 min，醒发时间15 min，醒发温度20 ℃，相对湿度80%，香菇粉添加量1.0%，鸡蛋粉添加量0.4%，考察挤压绿豆粉添加量(3.0%，3.5%，4.0%，4.5%，5.0%)对挂面品质的影响。

(2)香菇粉添加量对挂面品质的影响：固定小麦粉添加量300 g，加水量34%，加盐量2%，和面时间15 min，醒发时间15 min，醒发温度20 ℃，相对湿度80%，挤压绿豆粉添加量4.5%，鸡蛋粉添加量0.4%，考察香菇粉添加量(1.0%，1.2%，1.4%，1.6%，1.8%)对挂面品质的影响。

(3)鸡蛋粉添加量对挂面品质的影响：固定小麦粉添加量300 g，加水量34%，加盐量2%，和面时间15 min，醒发时间15 min，醒发温度20 ℃，相对湿度80%，香菇粉添加量1.2%，挤压绿豆粉添加量4.5%，考察鸡蛋粉添加量(0.4%，0.8%，1.2%，1.6%，2.0%)对挂面品质的影响。

1.3.6 正交试验设计 选用挤压绿豆粉添加量、香菇粉添加量、鸡蛋粉添加量为考察因素，以挂面质构特性和感官评分为考察指标，进行三因素三水平正交试验优化挂面配方参数。

1.3.7 挂面指标测定

(1)感官评价：参照LS/T 3202—1993中的面条质量评价方法并修改。选择10位食品专业学生组成感官评定小组，按表1对挂面进行感官评定，结果取平均值，满分为100分。

表1 营养挂面的感官评价标准Table 1 Sensory evaluation criteria of nutritional noodles

(2)最佳蒸煮时间：取15根15 cm长的干挂面，于500 mL沸水煮制10 min后，每隔30 s夹出一根，记录白芯消失时间，即为挂面最佳蒸煮时间[18]。

(3)熟断条率：随机选择15根挂面，放入沸水中，用秒表计时，煮至最佳蒸煮时间后，轻轻挑出，并按式(1)计算熟断条率。

(1)

式中：

R——熟断条率，%。

D——断裂面条根数。

(4)吸水率：根据矫春苗等[19-20]的方法并修改。取15根15 cm长的干挂面，于500 mL沸水中煮至最佳蒸煮时间后捞出，流动水冲淋10 s，沥干表面水分并称重。重复试验3次取平均值，并按式(2)计算吸水率。

(2)

式中：

ω——吸水率，%；

M1——干挂面质量，g；

M2——蒸煮后挂面质量，g。

(5)蒸煮损失率：取15根15 cm长的干挂面，于500 mL 沸水中煮至最佳蒸煮时间后捞出，用蒸馏水冲淋10 s，将面汤煮至剩余50 mL时倒入已恒重的铝盒中，105 ℃ 烘至恒重。重复3次取平均值，并按式(3)计算蒸煮损失率。

(3)

式中：

P——蒸煮损失率，%；

M1——干挂面质量，g；

M3——倒入面条汤的铝盒质量，g；

M4——恒重后铝盒质量，g；

W——挂面水分含量，%。

(6)质构特性：根据韩聪等[21]的方法并修改。取20根15 cm长的挂面，沸水煮至最佳蒸煮时间后，用流动的自来水反复清洗3次，用圆柱形探头(直径4.5 cm)压缩。测前速度2 mm/s；测中速度1 mm/s，测后速度2 mm/s；应力形变70%；触发力0.049 N；两次压缩时间间隔5 s，数据采集500 pps。

(7)综合评分计算：将硬度、咀嚼性和感官评分3个指标按式(4)换算成隶属度，并按式(5)计算综合评分。

(4)

S=0.2A+0.2B+0.6C，

(5)

式中：

U——隶属度；

X——指标值；

Y——指标最小值；

Z——指标最大值；

S——综合评分；

A——硬度的隶属度；

B——咀嚼性的隶属度；

C——感官评分的隶属度。

1.3.8 数据分析 采用Excel 2013软件进行数据处理；采用Origin Pro 9.0软件作图；采用IBM SPSS Statistics 22软件中的Duncan方差分析进行显著性差异分析。

2 结果与分析

2.1 原料基本营养成分

由表2可知，挤压处理使绿豆粉中的水分、蛋白质、淀粉、粗脂肪含量降低，膳食纤维含量显著升高(P<0.05)，与Yan等[22-23]的结果类似。香菇粉中的蛋白质、纤维素、粗脂肪含量均高于小麦粉，鸡蛋粉有较高的蛋白质含量，说明将挤压绿豆粉、香菇粉、鸡蛋粉加至面粉中，能够增加挂面中蛋白质和膳食纤维比例，适当降低碳水化合物比例从而改良面制品的营养结构[24]。

表2 原料的基本营养成分†Table 2 Basic nutrients of raw materials %

2.2 挤压绿豆粉添加量对挂面品质的影响

由表3可知，挂面的硬度、弹性、咀嚼性随挤压绿豆粉添加量的增加而增大，回复性无显著变化，可能是由于挤压绿豆粉中富含膳食纤维和蛋白质，高含量的膳食纤维可能会导致熟面条硬度增加[25]。当挤压绿豆粉添加量>4.5%时，挂面的硬度、弹性、咀嚼性和回复性开始减小，可能是由于挤压绿豆粉中淀粉的糊化、颗粒结构及淀粉链结构的破坏，使挂面难以形成有序排列的淀粉网络结构，挂面的吸水率增加，持水能力减弱，进而导致挂面蒸煮后硬度和弹性下降[26]。由图1可知，随着挤压绿豆粉添加量的增大，挂面感官评分先上升后下降，添加量以4.5% 为最佳，可能是少量绿豆粉的加入使得挂面的口感和风味提升，但添加量过高会使挂面的色泽稍暗无光泽呈暗绿色，表观品质变差，最终使感官评分下降。

表3 挤压绿豆粉添加量对挂面质构特性的影响†Table 3 Effect of the amount of extruded mung bean powder on the texture characteristics of noodles

图1 挤压绿豆粉添加量对挂面感官品质的影响Figure 1 Effect of extruded mung bean powder on sensory quality of noodles

2.3 香菇粉添加量对挂面品质的影响

由表4可知，挂面的硬度、弹性和咀嚼性随香菇粉添加量的增加先增大，回复性无显著差异，可能是香菇粉中的多糖大分子与面筋蛋白之间的相互作用提高了面筋蛋白的筋力[27]；当香菇粉添加量>1.2%时，挂面的硬度、弹性、咀嚼性和回复性开始减小，可能是香菇粉的加入使面条中面筋蛋白含量下降，不能形成完整的面筋网络，造成挂面内部筋力不断减弱，使弹性和回复性下降[28]。而且香菇粉添加量为1.2%时挂面感官评分最高(见图2)。

图2 香菇粉添加量对挂面感官品质的影响Figure 2 Effect of mushroom powder on sensory quality of noodles

表4 香菇粉添加量对挂面质构特性的影响†Table 4 Effect of the amount of mushroom powder on the texture characteristics of noodles

2.4 鸡蛋粉添加量对挂面品质的影响

由表5可知，随着鸡蛋粉添加量的增加，挂面的硬度、弹性和咀嚼性逐渐增加，回复性无较大差异，可能是由于鸡蛋粉中蛋白质含量和脂质含量比较高，亲水基团存在于部分蛋白质和脂质中，使得面条的保水性得到提高，从而增加了熟挂面的弹性[29]。当鸡蛋粉添加量>1.6% 时，挂面的硬度、弹性和咀嚼性开始减小，可能是因为水会减弱面条表面淀粉和蛋白质之间的结合力，当面筋形成不充分时，表面淀粉尤其是破损淀粉更容易溶出，使得面条表面蛋白空隙中充满了水，鸡蛋粉与小麦粉形成的紧密网状结构破裂，淀粉溶出，面条表面硬度降低[30]。而且鸡蛋粉添加量为1.6%时挂面感官评分最高(见图3)。

表5 鸡蛋粉添加量对挂面质构特性的影响†Table 5 Effect of the amount of egg powder on the texture characteristics of noodles

图3 鸡蛋粉添加量对挂面感官品质的影响Figure 3 Effect of egg powder on sensory quality of noodles

2.5 正交试验优化

根据单因素试验结果，确定各因素的水平取值见表6，试验设计及结果见表7。

表6 正交试验因素水平表Table 6 Factor level design table of orthogonal experiment

表7 正交试验设计及结果Table 7 Orthogonal experiment scheme and experimental results

由表7可知，营养挂面最佳制备工艺组合为A1B1C3，即挤压绿豆粉添加量4.00%，香菇粉添加量1.20%，鸡蛋粉添加量2.00%，在此条件下进行验证实验(n=3)，测得挂面硬度为46.05 N，咀嚼性为28.76 N，感官评分为86.50分，最佳蒸煮时间为(12.49±0.24)min，吸水率为(204.72±3.09)%，熟断条率为(2.22±3.85)%，蒸煮损失率为(1.12±0.03)%，该营养挂面光滑整齐、口感柔软爽滑、呈浅棕绿色，具有特殊的绿豆、香菇风味。

2.6 原料对挂面基本营养成分的影响

由表8可知，与传统挂面相比，添加营养原料的挂面的蛋白质、粗纤维和粗脂肪含量显著增加(P<0.05)，淀粉含量显著降低(P<0.05)，说明营养原料的添加能有效增加挂面多种营养成分的含量。

表8 原料对挂面基本营养成分的影响†Table 8 Effects of raw materials on basic nutrients of dried noodles %

3 结论

试验表明，营养挂面的最佳配方为挤压绿豆粉添加量4.00%、香菇粉添加量1.20%、鸡蛋粉添加量2.00%，该配方下营养挂面感官评分最高，挂面光滑整齐、口感柔软爽滑、呈浅棕绿色，具有特殊的绿豆、香菇风味；与普通挂面相比，添加3种原料粉有效增加了挂面中多种营养成分含量。后续可深入研究添加剂对营养挂面品质的影响，以解决营养挂面易酥条、易混汤等技术难题，从而提高营养挂面的口感、风味等品质特性，使营养挂面品质进一步提升。