改良剂对挂面品质的影响

郭亚丽，周 娜，程 科，李 操

(国粮武汉科学研究设计院有限公司，湖北 武汉 430079)

挂面作为我国传统主食之一，具有美味、蒸煮方便和价格便宜等优点，深受消费者的喜爱。随着人们生活水平的提高，消费者更看重挂面以及面制品的品质和口感，如软硬适中、弹性较好、有嚼劲等[1]。但在实际生产时，由于我国传统工艺制作出的挂面受到原料小麦粉的限制，挂面容易出现断条、糊汤、不耐煮等问题，再加上运输过程中的处理不当，经常导致生挂面折断，直接影响挂面的销售。因此需要在挂面的生产加工过程中合理的使用改良剂，以改善挂面品质，同时增加其营养价值，满足人们对挂面品质的要求[2-3]。

我们通过研究大豆蛋白粉、木薯变性淀粉及瓜尔豆胶3种改良剂在不同添加量的条件下对挂面品质的改良状况，获得最优的改良剂复配方案，为面制品行业的同仁提供参考。

1 材料与方法

1.1 实验材料

香满园优质特一小麦粉，益海嘉里(郑州)食品有限公司；大豆蛋白粉，河南万邦化工科技有限公司；木薯变性淀粉，河南万邦实业有限公司；瓜尔豆胶，河南万邦化工科技有限公司。

1.2 实验仪器设备

SPI-11和面机，法国VMI；YP20001电子天平，常州市衡正电子仪器有限公司；GVA-SMIWE全自动冷冻冷藏发酵箱，上海峰焙贸易有限公司；FKR-240小型面条机，永康市富康电器有限公司；TA-XT plus物性测试仪，英国Stable Micro Systems公司；MB23水分测定仪，奥豪斯仪器(常州)有限公司；CS-10色差仪，杭州彩谱科技有限公司；101型电热鼓风干燥箱，北京科伟永兴仪器有限公司。

1.3 实验方法

1.3.1挂面的制作及色泽测定

将3种改良剂按照各自不同的添加量分别添加到500 g小麦粉中，然后倒入和面机中混粉10 min。混粉完后，缓慢往和面机里加入饮用水(用量为小麦粉的35%)，和面10 min，使之形成不含干粉的松散颗粒状料坯；取出料坯，转移至不锈钢和面盆中，用保鲜膜密封，置于温度为25℃，湿度为80%的醒发箱中醒面15 min[4]。使用压面机在3 mm 压辊间距处开始压片→合片，然后将压辊间距调至2 mm处反复压片3次，最后将面片压薄至1.5 mm。取15 cm×15 cm的面片，自然干燥后测定干面片色泽，以白度表示。其余1.5 mm面片使用切刀将面带制成 3 mm宽的生面条，将切好的面条挂在支架上，自然风干。

1.3.2生挂面质构的测定

采用物性测试仪对生挂面的折断性能进行测定。HDP/3PB的参数设定：测前速度为0.8 mm/s，测中速度为0.8 mm/s，测后速度为10 mm/s，形变50%，数据采集200，生挂面的长度统一选取为10 cm，每个样品测定5次，取平均值。A/SFR的参数设定：测前速度为0.5 mm/s，测中速度为2.5 mm/s，测后速度为10.0 mm/s，下压位移10 mm，触发位移1 mm，数据采集200。生挂面统一长度选取13 cm，每个样品测定5次，取平均值。

1.3.3熟挂面质构的测定

称取30 g挂面，放入装有500 ml沸水的不锈钢锅中，在电磁炉上蒸煮到最佳蒸煮时间，取出用冷水冲洗30 s后用物性测试仪测定。

TPA参数设定参考李向阳等[5]，并略作修改。取3根熟挂面并列排放在测试台上，每个样品测定5次。采用A-LKB/F探头进行测试，参数设定为：测前速度为2 mm/s，测中速度为0.8 mm/s，测后速度为0.8 mm/s，形变75%，2次压缩时间间隔10 s，触发力5 g，数据采集200。

1.3.4改良剂单因素试验设计

选取大豆蛋白粉、木薯变性淀粉和瓜尔豆胶作为挂面的改良剂。大豆蛋白粉添加量分别设置为 0、2%、4%、6%、8%、10%；木薯变性淀粉为0、0.4%、0.8%、1.2%、1.6%、2.0%；瓜尔豆胶为0%、0.3%、0.6%、0.9%、1.2%、1.5%。

1.3.5改良剂复配试验设计

根据大豆蛋白粉、木薯变性淀粉和瓜尔豆胶3种改良剂的单因素试验结果，设计L9(34)的正交实验，依据生挂面和熟挂面的质构特性确定3种改良剂的最佳配比。

1.3.6挂面水分的测定

取3～5 g的挂面，置于MB23水分测定仪中测定挂面水分，记为w。

1.3.7挂面最佳烹煮时间的测定

取20根长20 cm的挂面放于500 ml煮沸的蒸馏水中，煮沸8 min后开始计时，每间隔10 s捞出1根，置于载玻片上，并按压，观察面条内部白芯变化，白芯刚刚消失的时间即为面条的最佳蒸煮时间。

1.3.8挂面吸水率的测定

取20根长度为20 cm的挂面，称重记为(m1)，置于500 ml煮沸的蒸馏水中煮至最佳蒸煮时间，捞出挂面，用流动水冲淋10 s，沥水5 min后称重记为(m2)，计算干物质吸水率。实验重复3次，取平均值，计算公式如下：

1.3.9挂面蒸煮损失率的测定

将剩余的面条汤冷却至常温后，转入500 ml的容量瓶中定容，混匀，量取面汤10 ml，倒入已恒重的铝盒(m3)中，将铝盒放入105℃烘箱恒重12 h，称量此时铝盒的重量(m4)，计算干物质蒸煮损失率。实验重复3次，取平均值[6]，计算公式如下：

1.3.10数据处理与分析

实验均重复3次，取平均值，数据的方差分析及显著性检验使用SPSS 19.0，使用Microsoft Excel 2010和Origin 9.0进行数据处理分析和绘图。

2 结果与分析

2.1 改良剂对生挂面色泽的影响

亮度是衡量挂面品质的一个重要指标，亮白有光泽的挂面会更受消费者的欢迎，也更加符合市场需求。实验通过使用色差仪观察不同改良剂以及改良剂的不同比例对生挂面色泽的影响，包括其L*值，a*值和b*值，利用这三个值求出白度值：

Y=2.176+0.278L-1.515a-0.07b。

2.1.1大豆蛋白粉添加量对生挂面色泽的影响

大豆蛋白粉添加量对生挂面白度影响见图1。

图1 大豆蛋白粉添加量对生挂面白度的影响

由图1可知，大豆蛋白粉的添加量与挂面的白度值关系密切。随着大豆蛋白粉添加量的增加，生挂面的白度呈显著性的减小(P<0.05)，这是因为大豆蛋白粉的添加使生挂面色泽有了较为显著(P<0.05)的增黄，亮度减小。

2.1.2木薯变性淀粉添加量对生挂面色泽的影响

木薯变性淀粉添加量对挂面白度影响见图2。

图2 木薯变性淀粉添加量对生挂面白度的影响

由图2可知，随着木薯变性淀粉添加量的增加，生挂面的白度呈显著性的增大。

2.1.3瓜尔豆胶添加量对生挂面色泽的影响

瓜尔豆胶添加量对生挂面白度的影响见图3。

图3 瓜尔豆胶添加量对生挂面白度的影响

由图3可知，随着瓜尔豆胶添加量的增加，生挂面的白度呈先增大后减小的趋势，在添加量为0.6%时白度达到最高。这说明适当添加瓜尔豆胶可以提高生挂面的亮度，但是继续添加会导致生挂面的亮度逐渐降低。

2.2 改良剂对生挂面折断性能的影响

在生挂面的折断试验中，挂面所能承受的横向压力表现为挂面的硬度，纵向压力表现为断裂强度。

2.2.1大豆蛋白粉对生挂面折断性能的影响

大豆蛋白粉对生挂面折断性能的影响见图4。

图4 大豆蛋白粉添加量对生挂面折断性能的影响

从图4可见，与空白对照组相比，生挂面的折断性能均有所增强。大豆蛋白粉添加量在0%～6%时，随着添加量的不断增加，生挂面的硬度和断裂强度显著增加(P<0.05)；添加量超过6%后，随添加量的增加而开始下降。说明适当加入大豆蛋白粉能够增加生挂面的韧性，降低生挂面的折断率，利于储藏运输。

2.2.2木薯变性淀粉对生挂面折断性能的影响

木薯变性淀粉添加量对生挂面折断性能的影响见图5。

图5 木薯变性淀粉添加量对生挂面折断性能的影响

从图5可见，与空白对照组相比，生挂面的折断性能均有所增强。木薯变性淀粉添加量在0%～1.2%，随着添加量的不断增加，生挂面的硬度和断裂强度显著增加(P<0.05)，添加量超过1.2%时，随添加量的增加而开始下降，说明适量加入木薯变性淀粉可以增大生挂面的抗折断压力，但是加入过多反而会呈下降趋势。

2.2.3瓜尔豆胶添加量对生挂面折断性能的影响

瓜尔豆胶添加量对生挂面折断性能的影响见图6。

图6 瓜尔豆胶添加量对生挂面折断性能的影响

从图6可见，与空白对照组相比，生挂面的硬度和断裂强度随着瓜尔豆胶添加量而显著增加(P<0.05)。说明加入瓜尔豆胶可以增大生挂面的抗折断压力，但是考虑到成本等问题，适宜添加即可。

2.3 改良剂对熟挂面质构的影响

2.3.1大豆蛋白粉添加量对熟挂面质构的影响

大豆蛋白粉对熟挂面质构的影响见表1。从表1可以看出，与对照组相比，添加大豆蛋白粉对熟挂面硬度的影响显著(P<0.05)，随着大豆蛋白粉的添加量的增加，硬度呈先增大后减小趋势，添加量为6%时分别达到最大值272.67 g。而弹性无显著变化，但过量添加会导致弹性有所降低。一般来说，适当添加大豆蛋白无论是对面团还是面制品品质都是有利的，添加大豆蛋白粉可以在提高挂面的耐煮性能、咀嚼性和改善口感的同时还能提高挂面营养价值，但是当添加量过大时，大豆蛋白质会对面筋有稀释作用，从而导致面筋筋力有所下降，挂面品质变差。

表1 大豆蛋白粉对熟挂面质构的影响

2.3.2木薯变性淀粉添加量对熟挂面质构的影响

木薯变性淀粉对熟挂面质构的影响见表2。从表2可见，添加木薯变性淀粉改善了熟挂面的品质。当添加量达到1.2%时，熟挂面的硬度和咀嚼性均达到最大，分别为319.65 g和161.65 g。随着添加量的增加，弹性有不同程度的增加，但变化差异不显著(P>0.05)，在添加量为0.8%时达到最大，为0.96。表明加入木薯变性淀粉可以显著提高挂面的硬度和咀嚼性，改善烹煮后熟挂面的弹性。这可能是因为木薯变性淀粉吸水性较好，适量添加可增强与面筋蛋白形成的致密网状结构，增大挂面的弹性，但过量添加会使得面团吸收过多水分，从而阻碍面筋的形成，导致硬度和咀嚼性有不同程度的减小，从而影响挂面的品质。

表2 木薯变性淀粉对熟挂面质构的影响

2.3.3瓜尔豆胶添加量对熟挂面质构特性的影响

瓜尔豆胶对熟挂面质构的影响见表3。

表3 瓜尔豆胶对熟挂面质构的影响

由表3可以看出，瓜尔豆胶的添加能够显著改善熟挂面的质构特性，面条的硬度和咀嚼性有明显的提升，硬度从空白对照组的232.11 g，在添加量 0.9%时最大增加到319.62 g，但在0.9%时达到最大值后又有所降低。由于瓜尔豆胶是一种亲水胶体，具有很强的增稠能力，可以增强面条内部面筋形成的网状结构，还能增加与淀粉之间的黏附力，提高面团黏性，使得面筋蛋白与淀粉颗粒的联系更加紧密，挂面弹性得到改善，在添加量为1.2%时，挂面弹性达到最大0.97。挂面的咀嚼性随瓜尔豆胶添加量的增加呈先增大后减小趋势，在添加量为0.9%时达到140.50 g，与空白对照组相比有显著性的提升。挂面的回复性在添加了瓜尔胶后也有了较为明显的提升，在添加量为0.6%时增大至0.27。说明适当添加瓜尔豆胶能够显著改善挂面的品质，但是过量添加可能会降低挂面的品质。

2.4 改良剂复配实验分析

根据单因素实验结果，分别选取大豆蛋白粉添加量4%、6%、8%；木薯变性淀粉添加量0.8%、1.2%、1.6%；瓜尔豆胶添加量0.6%、0.9%、1.2%做正交实验，以生挂面的硬度和熟挂面的咀嚼性作为评价指标，设计L9(34)的正交试验，确定改良剂的最佳配方，见表4。

表4 正交因素设计因素水平表

2.4.1正交实验结果与分析

正交设计方案及结果见表5。

由表5可知，大豆蛋白粉、木薯变性淀粉和瓜尔豆胶的添加量对于生挂面硬度和熟挂面咀嚼性的影响主次因素顺序均依次为：大豆蛋白粉(A)>瓜尔豆胶(C)>木薯变性淀粉(B)。对于生挂面硬度，正交实验确定的最佳方案为第5号试验A2B2C3，即大豆蛋白粉添加量为6%、木薯变性淀粉添加量为1.2%、瓜尔豆胶添加量为1.2%；对于咀嚼性结果考察可得最佳实验方案为第6号试验A2B3C2，即大豆蛋白粉添加量、木薯变性淀粉添加量、瓜尔豆胶添加量分别为6%、1.6%、0.9%。

表5 正交设计方案及结果

2.4.2正交实验方差分析

硬度方差分析结果见表6。由表6可知，F0.05(2,2)

表6 硬度方差分析结果

由正交实验及方差分析可知，即当大豆蛋白粉添加量为6%、木薯变性淀粉添加量为1.2%、瓜尔豆胶添加量为1.2%时获得的生挂面的硬度较高，折断性能较好。

咀嚼性方差结果分析见表7。

表7 咀嚼性方差结果分析

根据正交试验与方差分析结果可知，各因素对挂面品质影响程度不同，为了改善生挂面的折断性能和熟挂面咀嚼性的同时又能降低成本，综合考虑得到的最佳配方A2B2C2，即大豆蛋白粉为6%、木薯变性淀粉为1.2%、瓜尔豆胶为0.9%。因为该组合不在正交实验中，所以选择此组合方案进行多次验证实验，验证其综合水平较优于其他试验组，故最优方案为A2B2C2。

2.5 改良剂对挂面蒸煮品质的影响

2.5.1改良剂对挂面蒸煮时间的影响

改良剂对挂面蒸煮时间的影响见图7。

图7 改良剂的种类对挂面蒸煮时间的影响

由图7可知，不同改良剂对挂面蒸煮时间的影响呈不同程度的增加。与空白试验组相比，使用改良剂复配后制成的挂面的蒸煮时间增加程度最大，添加1.2%木薯变性淀粉制成的挂面的蒸煮时间无明显差异。

2.5.2改良剂对挂面吸水率的影响

改良剂对挂面吸水率的影响见图8。

图8 改良剂的种类对挂面吸水率的影响

由图8可知，与空白试验组相比，添加了6%的大豆蛋白粉的挂面的干物质吸水率有明显程度的增加，添加1.2%的木薯变性淀粉的干物质吸水率增加程度较小，这是因为，添加了大豆蛋白粉后，蛋白质比淀粉有更强的吸水性。添加了0.9%的瓜尔豆胶与复配最佳添加量的挂面的干物质吸水率呈减小趋势，因为瓜尔胶是一种亲水胶体，其形成凝胶状态需要与水分充分结合，故其与小麦粉混合后能对其他组分产生包裹，从而可能抑制淀粉吸水，导致吸水率降低。

2.5.3改良剂对挂面蒸煮损失率的影响

改良剂对挂面蒸煮损失率的影响见图9。由图9可知，与空白试验组相比，加入了改良剂后挂面的蒸煮损失率呈减小趋势，其中添加了6%的大豆蛋白粉挂面的蒸煮损失率明显降低，添加了0.9%瓜尔豆胶后挂面的蒸煮损失率与空白相比区别不大。说明大豆蛋白粉可以提高挂面的耐煮性，适当添加能够有效改善挂面的蒸煮品质。

图9 改良剂的种类对挂面蒸煮损失率的影响

3 结论

(1)在一定的添加范围内大豆蛋白粉能够增加挂面营养成分的同时还能提高挂面的品质特征，但添加量过大后挂面的颜色有较明显的发黄发暗，不利于外观品质。当大豆蛋白粉添加量为6%时，能够综合提高挂面的品质。

(2)木薯变性淀粉添加量为1.2%时，生挂面折断性能、熟挂面硬度及咀嚼性都达到最佳，同时也能够提高挂面的色泽，改善外观品质。

(3)瓜尔豆胶在添加量为0.9%时，对于熟挂面质构特性整体改良效果最好，硬度和咀嚼性均达到最大，且挂面的折断性能和色泽随着瓜尔豆胶添加量的增加而不断改善。

(4)6%大豆蛋白粉、1.2%木薯变性淀粉、0.9%瓜尔豆胶进行复配后制作出的挂面品质最好，对生挂面硬度和熟挂面咀嚼性的影响主次因素顺序都依次为：大豆蛋白粉>瓜尔豆胶>木薯变性淀粉。生挂面的折断性能在此复配添加量下达到最佳，挂面咀嚼性也相对较好；在此最佳复配添加量下所改善挂面品质的效果比每一种改良剂单独添加时更好。

(5)3种最佳添加量的改良剂及复配最佳配方能够增加挂面的蒸煮时间，挂面蒸煮损失均有不同程度的减小。