小麦粉特性对多孔挂面品质的影响

陈 洁，陈怡萱，汪 磊，张蕴华

河南工业大学 粮油食品学院，河南省面制主食工程技术研究中心，河南 郑州 450001

面条起源于中国，种类繁多，距今已有4 000多年的历史[1]。空心挂面是我国的特色面食，江苏的泗洪空心挂面、贵州绥阳空心面、陕西的岐山挂面等都是著名的空心挂面[2]。多孔挂面改良于传统空心挂面，具有口感爽滑、内部多孔、容易入味、营养丰富等优点。目前多孔挂面尚未实现大规模生产，限制因素有加工工序多、流程较长、过程不易控制等。近年来，市面上已经出现了以活性干酵母为发酵剂的商业多孔挂面产品，比较有代表性的是益海嘉里研发的工业化活性发酵空心挂面。多孔挂面的制作过程较为复杂，需和面、醒发、压延、熟化、切条、发酵等多道工序。目前关于小麦粉特性对多孔挂面影响的报道还很少。小麦粉是面条的主要原料，是影响面条品质的决定性因素。小麦粉的理化性质(蛋白质、灰分和损伤淀粉含量)、糊化特性和粉质性质(吸水率、面团稳定性)与面条的品质密切相关[3-4]。淀粉在小麦组分中占比最多(约占小麦干质量的75%)，不同小麦品种淀粉的含量和粒度存在差异，对面条的品质影响较大[5]。冯俊敏[6]研究了14种小麦粉的蛋白含量、灰分含量、粉质特性和糊化特性与面条品质的关系。多孔挂面的制作工艺决定其对小麦粉有更加严格的要求，制作过程中，如果小麦粉的筋力过低会导致落杆率过高，筋力过高挂面则难以形成孔洞结构。因此，需要保证制作多孔挂面的小麦粉达到一定标准。

作者选用9种适合做面条的中、高筋面粉，对其基本理化特性、糊化特性、粉质特性、拉伸特性、流变发酵特性、麦谷蛋白大聚体(GMP)含量、损伤淀粉含量进行分析，同时测定多孔面条的品质特性，研究小麦粉特性对多孔挂面品质的影响，旨在为小麦粉在多孔挂面中的应用提供理论支持，促进高品质多孔挂面的大规模生产。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

1号(特一粉)、7号(高筋粉)：河南金苑粮油有限公司；2号(六星超精高筋通用粉)、4号(五星特精高筋粉)、6号(九星尚品小麦粉)：五得利面粉集团有限公司；3号(特精粉)、5号(麦香粉)：中粮面业(秦皇岛)鹏泰有限公司；8号(高筋特精粉)：中粮国际(北京)有限公司；9号(澳大利亚麦芯粉)：益海嘉里(郑州)食品工业有限公司；酵母：安琪酵母股份有限公司。十二烷基硫酸钠(SDS)、硼酸、碘化钾：天津市科密欧化学试剂有限公司；所用试剂均为分析纯。

1.2 仪器与设备

TA. XT. plus物性测试仪：英国Stable Micro System；HWS-250恒温恒湿培养箱：上海精宏实验设备有限公司；Sigma离心机：北京五洲东方科技发展有限公司；6JF-20万能粉碎机：湖北省石前市第四机械厂；F3流变发酵仪：法国肖邦技术公司；小型制面生产线：北京腾威得机械有限公司；TEMI 880 面制品程控实验干燥箱：郑州伟鼎科技有限公司；粉质仪、拉伸仪：德国 Brabender 公司。

1.3 方法

1.3.1 指标测定

水分含量的测定参照GB 5009.3—2010，灰分含量的测定参照GB 5009.4—2010，蛋白含量的测定参照GB/T 5511—2008，湿面筋含量的测定参照GB/T 5506.1—2008，面筋指数的测定参照SB/T 10248—95。

糊化特性的测定参照GB/T 24853—2010，粉质特性的测定参照GB/T 14614—2019，拉伸特性的测定参照GB/T 14615—2019。

流变发酵特性的测定参考文献[7]的方法,并稍加修改。测定条件：38 ℃，样品质量315 g，样品上砝码质量2 kg，标准活塞，测试周期2 h。

麦谷蛋白大聚体含量的测定：称取小麦粉样品1 g 溶于20 mL 1.5% SDS 溶液中，25 ℃搅拌1 h，混合均匀，然后10 000g离心20 min，弃去上清液。凯氏定氮法测定沉淀物中的蛋白质含量，作为GMP的近似含量。

损伤淀粉含量的测定参照GB/T 31577—2015《粮油检验 小麦粉损伤淀粉测定》(安培计法)。

1.3.2 多孔挂面的制作

分别称取100.0 g样品小麦粉，再分别称2.0 g食盐、1.6 g酵母溶于38.0 g纯净水中搅拌成面絮，熟化10 min后复合压延2次，醒发10 min后压成厚度1.0 mm的面带，切成宽3 mm、厚1 mm的面条，将面条在38 ℃、湿度90%的条件下发酵80 min后干燥。

1.3.3 多孔挂面指标测定

落杆率(DR)测定参考文献[8]。

膨胀指数测定：膨胀指数=(Ld/Le)2，Le为未添加发酵剂的150根挂面周长的平均值，Ld为添加发酵剂的150根挂面周长的平均值。

蒸煮特性测定：参照LS/T 3212—2014测定挂面的最佳蒸煮时间、吸水率。

质构特性测定参照文献[9]。

1.3.4 感官评价

将面条蒸煮至最佳蒸煮时间，过凉水后捞出，由10名品评人员按照感官评分表对样品的各项感官特征进行打分，评价结果取平均值。面条感官评价标准参考文献[10]。

1.4 数据处理

使用SPSS 16.0对数据进行显著性分析(P<0.05)，使用Origin 2021绘制图表。

2 结果与分析

2.1 不同小麦粉的特性

2.1.1 基本理化指标

根据GB/T 17320—2013中小麦粉的规定并结合表1可知：1号样品属于中筋粉，2号样品属于中强筋粉，3—9号样品属于强筋粉。其中，8号小麦粉的湿面筋含量、蛋白质含量略高于9号，但是8号的面筋指数低于9号，说明有较高湿面筋含量的小麦粉其面筋质量不一定好。小麦粉的筋力受多种因素影响，基本理化指标无法全面说明，有必要进一步对面团特性进行研究。

表1 小麦粉的基本理化指标Table 1 Basic physicochemical indicators of wheat flour %

2.1.2 糊化特性

小麦粉的主要成分是淀粉，糊化特性作为淀粉的重要性质之一，可以用来预判面条的质量[4]。由表2可知，2、4、5、7、9号样品的峰值黏度较高。淀粉的峰值黏度越高，面条在光滑性、弹性、咬劲方面的品质越好[11]。1—5号样品普遍具有较高的衰减值；淀粉糊化衰减值越大而与终值黏度的差异性越小，会导致糊化温度升高，从而影响面条的品质[12]。峰值黏度对面条的食用品质有显著影响，是评价小麦粉的重要指标[13]。

表2 小麦粉的糊化特性Table 2 Analysis of pasting properties of wheat flour mPa·s

2.1.3 粉质拉伸特性

面团特性主要是指面团流变学特性，对面制品加工品质影响很大[14-15]。面条品质受小麦粉粉质拉伸特性的影响[16-17]，形成时间反映面团面筋网络形成的速度，稳定时间和粉质质量指数反映面团的筋力。由表3可以看出，强筋粉的稳定时间和粉质质量指数明显高于中强筋粉和中筋粉；3、5、6、7、8、9号样品具有较高的吸水率，达到60.00%以上；5—9号样品有较长的稳定时间(>8.00 min)、较高的粉质质量指数(>150.00 mm)和较低的弱化度(<50.00 FU)，而其余样品的稳定时间和粉质质量指数普遍较小。其中1号粉的稳定时间、粉质质量指数最小，面团面筋网络变弱，韧性、筋力最差，所制成品易发生形变。拉伸曲线面积体现面筋筋力，面积越大说明面团筋力越强；拉伸阻力与面团的强度和持气能力相关，阻力越大说明筋力越强[18]。7、8、9号样品有较大的拉伸曲线面积(>100.00 cm2)和拉伸阻力(>450.00 BU)，说明所制面团的筋力较强，纵向弹性较弱，不易形变。

表3 小麦粉面团的粉质拉伸特性Table 3 Tensile characteristics of wheat flour dough

2.1.4 流变发酵特性

2.1.5 麦谷蛋白大聚体含量及损伤淀粉含量

麦谷蛋白大聚体(GMP)是指不溶于SDS溶液的相对分子质量较大的麦谷蛋白，对小麦加工制品有重要影响[18]。由图1可知，3号样品的GMP含量最低，1、2、4、5号样品的GMP含量无显著性差异，显著低于6—9号样品。一般认为高筋粉的麦谷蛋白大聚体含量远高于中筋和低筋小麦粉，面粉中GMP含量越高，面筋蛋白的抗性变能力越强，所制面团的筋力较强，面条的弹性和硬度也受到影响[19]。另外，小麦粉中GMP含量越高，面团的形成时间和稳定时间越长[20]，6—9号样品的形成时间和稳定时间较长，这与2.1.3的结果基本一致。

表4 小麦粉面团的流变发酵特性Table 4 Rheofermented properties of wheat flour

一定范围内的损伤淀粉含量可以改善粉质特性、面团特性和面粉制品的质量[21]。王晓曦[22]认为面团的拉伸阻力和损伤淀粉含量有一定的正相关性，这意味着随着损伤淀粉含量的增加，面团的强度、筋力和持气能力会提高。如图1所示，7号和8号样品的损伤淀粉含量为23.70%和24.30%，所制面团的产气、持气能力较强，有较好的持续发酵的能力。这是因为淀粉颗粒的损伤促进了颗粒的膨胀，因此获得了更强的吸水能力，更容易被淀粉酶水解和被酵母发酵[23]。

注：不同小写字母表示差异显著(P<0.05)。图2—图5同。图1 小麦粉的麦谷蛋白大聚体及损伤淀粉含量Fig.1 GMP and damaged starch content of wheat flour

2.2 不同小麦粉对多孔挂面品质的影响

2.2.1 落杆率

落杆率指的是在制面的过程中，长度不到平均长度三分之二的多孔挂面的占比[8]。如图2所示，随着小麦粉的筋力越强，所制面条的落杆率越低。1号样品的落杆率高达100%，无法制成挂面，可能是1号样品本身筋力较差，再加上发酵过程对挂面的面筋网络有一定程度的破坏，所制挂面无法维持自身重量。2—6号样品的筋力强于1号，所制面条的落杆率显著小于1号样品，但超过20%，使生产成本增加，造成浪费。7、8、9号样品所制面条的落杆率为0，不仅符合国标要求，还可以避免生产中不必要的浪费。因1号样品落杆率高达100%无法制成挂面，后面不再分析1号样品。

图2 小麦粉所制多孔挂面的落杆率Fig.2 Analysis of dropping rate of porous dried noodles made from wheat flour

2.2.2 膨胀指数

多孔挂面的膨胀指数表示多孔挂面较普通挂面的厚度。膨胀指数越大，表示多孔挂面越厚，孔隙越多。如图3所示，2、3、4、5、6、7号样品的膨胀指数无显著差异，相比于其他样品，9号样品的膨胀指数最小，原因在于9号样品的面筋含量和面筋指数高，面团筋力过强，面筋网络结构更牢固，抑制微生物代谢产气。膨胀指数不仅与面团的产气、持气能力有关，还与面团的粉质拉伸特性有关。小麦粉筋力较大时面团的弹性较大，不易发生形变，表面较为光滑，但是筋力过大会影响面团的持气能力，进而膨胀指数降低。

图3 小麦粉所制多孔挂面的膨胀指数Fig.3 Analysis of swelling index of porous dried noodles made from wheat flour

2.2.3 蒸煮特性

如图4所示，8、9号样品的最佳蒸煮时间显著小于2、3、4、5、6、7号样品，与膨胀指数的结果一致。研究表明，挂面的最佳蒸煮时间与其厚度和小麦粉的面筋质量呈正相关[24]。由2.2.2可知,8、9号样品的膨胀指数显著小于其他挂面，导致吸水率差的原因可能是挂面内部孔洞相对较少，煮面时水分不易进入挂面内部，限制了淀粉颗粒和水的结合，影响了吸水率。不同小麦粉所制多孔挂面的吸水率没有明显的规律，在相同厚度下，吸水率的变化可能是受到了淀粉性质的影响，在后面的研究中将进一步分析发酵过程中淀粉性质的变化。

图4 小麦粉所制多孔挂面的蒸煮特性Fig.4 Cooking characteristics of porous dried noodles made from wheat flour

2.2.4 质构特性

如图5所示，2、3、4、5、7、8号小麦粉所制多孔挂面的黏性无显著性差异，6、9号小麦粉所制挂面的黏性较小。损伤淀粉含量影响淀粉的黏度特性，同时也影响面条的黏性，因为淀粉酶更易作用于破损淀粉，破损淀粉含量高的面团持水能力下降，释放出的水使面团变稀，面条黏性增大[23,25]。在蒸煮的过程中，淀粉糊化和蛋白质的凝结存在竞争关系[26]，在相同条件下对水分进行争夺，面筋网络加固得越快，淀粉的膨胀程度就越小，从而保证了面条的坚实度。7、8、9号样品所制挂面硬度较大，且无显著性差异。

图5 小麦粉所制多孔挂面的质构特性Fig.5 Texture characteristics of porous dried noodles made from wheat flour

2.2.5 感官评价

由表5可知，8种多孔挂面的空心度无显著性差异，说明这8种挂面均有较好的空心度。9号样品的韧性最好，但在表观状态、光滑性和食味上劣于其他样品。挂面的适口性反映了挂面的软硬程度，小麦粉筋力增强会促进多孔挂面中面筋网络的形成，从而提高面条的筋力。7、8号样品的表观状态、适口性、光滑性优于其他样品，总分高于其他样品且无显著差异，说明两者口感相似且食用品质优于其他样品。

2.2.6 相关性分析

将小麦粉的糊化特性、粉质拉伸特性、流变发酵特性、GMP含量和损伤淀粉含量与制得的多孔挂面的落杆率和感官品质进行相关性分析，结果如表6所示。多孔挂面的落杆率与小麦粉的形成时间、稳定时间、粉质质量指数、T1、GMP含量呈极显著负相关，与弱化度呈极显著正相关。多孔挂面的适口性与粉质质量指数、GMP含量呈极显著正相关，与弱化度呈极显著负相关。高凤等[16]研究表明，挂面的适口性与面粉中的GMP含量呈正相关，可能是因为麦谷蛋白大聚体之间主要通过分子间二硫键连接，含量越高则面筋弹性越强。多孔挂面的韧性与形成时间、稳定时间、粉质质量指数、T1、GMP含量呈极显著正相关，与弱化度呈极显著负相关，这与曹颖妮等[27]的研究结果一致，通常情况下形成时间和稳定时间越长，说明面团筋力越强，面筋网络结构的连续性更好。多孔挂面的黏性与形成时间、稳定时间、粉质质量指数、GMP含量呈极显著正相关，与吸水率、T1呈显著正相关，与弱化度呈极显著负相关；光滑性与稳定时间、粉质质量指数、GMP含量呈显著正相关，与衰减值和弱化度呈显著负相关。多孔挂面的总分与形成时间、稳定时间、粉质质量指数、GMP含量呈显著正相关，与弱化度呈极显著负相关，与衰减值显著负相关。王红日等[28]研究发现面条的评分与形成时间、稳定时间、粉质质量指数、弱化度、吸水率等相关性较高，这些指标会影响面粉加工食品的质量。综上可知，小麦粉的形成时间、稳定时间、弱化度、粉质质量指数、T1、GMP含量是评价多孔挂面的品质的重要指标。

表5 小麦粉所制多孔挂面的感官评价Table 5 Sensory evaluation of porous dried noodles made from wheat flour

表6 多孔挂面落杆率、感官品质与小麦粉特性之间的相关性分析Table 6 Correlation analysis of dropping rate,sensory quality and wheat flour characteristics of porous dried noodles

3 结论

探究了小麦粉特性对多孔挂面品质的影响，多孔挂面的品质与小麦粉的形成时间、稳定时间、粉质质量指数、T1、GMP含量呈正相关，与弱化度呈负相关。因此，形成时间、稳定时间、粉质质量指数、T1、GMP含量高，弱化度较低的小麦粉制备的多孔挂面品质较好。本研究对多孔挂面的原料选择具有一定的指导作用，以后可以重点研究影响多孔挂面加工和品质的关键因素和机理，不断推进多孔挂面的工业化生产和技术升级。