试验设计 原料:全麦面粉;可溶性大豆多糖;壳聚糖;低聚木糖。 水分及粉质特性测定方法:根据GB 5009.3-2016《食品安全国家标准食品中水分的测定》测定全麦面粉中的水分含量;根据GB/T 14614-2006《小麦粉面团的物理特性吸水量和流变学特性的测定粉质仪法》对全麦面粉进行粉质测定。以粉质仪测量并记录全麦面粉在加水后面团形成以及扩展过程中的稠度随时间变化的曲线,得到该曲线的各项特征值,包括吸水率、面团形成时间、稳定时间、弱化度等。粉质仪转速63.0 r/min,预混1 min后加入蒸馏水使面团最大稠度接近500 FU。 面条制作方法:称取面粉100 g,加水32 mL,搅拌5 min,使之呈絮状,于25℃醒发20 min。调整电动压面机,在压辊间距为2 mm的厚度下压片、合片成型,再调节压辊间距从3.5 mm至1.0 mm依次压片,之后切成宽度2.0 mm、长度20 cm的面条备用。 面条煮制方法:从制作好的面条中取出30根,放入盛有500 mL沸水的烧杯中煮制3 min,捞出面条供品评打分用。 面条的感官评价方法:邀请30名专业人员对煮制好的全麦面条按感官评分标准(见表1),对各项指标进行评分并计算平均值。
面条断条率的测定:将制备好的面条统一剪至长度为20 cm,取30根。于500 mL 100℃蒸馏水中煮制3 min后捞出,长度<12 cm的面条为断面条,记录根数N。面条断条率按式(1)计算。
面条蒸煮损失率的测定:称取样品约50 g(m0),精确至0.01 g,放入盛有500 mL沸水的烧杯中,用电炉加热并记录时间,煮制3 min后,以筛网过滤煮好的面条,将面汤放至常温后转入500 mL容量瓶中定容混匀,吸取50 mL面汤倒入恒重过的250 mL烧杯中,于电炉上蒸发掉大部分水分后,继续蒸发至近干,放入105℃烘箱中烘至恒质量,2次恒重质量之差记为m,蒸煮损失率计算方法见式(2)。
试验结果 (1)壳聚糖添加量对全麦面粉粉质特性的影响 由表2可知:当壳聚糖的添加量逐渐上升时,面团的吸水率逐渐降低,当添加量达到0.6%后又略有上升;当壳聚糖添加量大于0.6%时,因壳聚糖自身的较强亲水性,使持水性能不断增强,吸水量稍有增加。在壳聚糖添加量0.4%时面团的形成时间达到最大,然后开始逐渐下降;当壳聚糖添加量大于0.4%后,壳聚糖含量的升高使全麦面团吸水所需时间与壳聚糖吸水的时间越来越接近,面筋结构更稳定,面团形成时间开始出现小幅度降低。面团的稳定时间和粉质指数随着壳聚糖添加量的增加而逐渐增大,在添加量0.6%时达到最大,弱化度则随着壳聚糖添加量的增加而逐渐下降,在添加量0.6%时达到最低,此时全麦面团的品质最佳,而后随着壳聚糖添加量的继续增加,稳定时间和粉质指数降低、弱化度上升,全麦面团的品质逐渐降低。说明0.6%的壳聚糖添加量有利于全麦面粉形成稳定面筋。
(2)可溶性大豆多糖对全麦面粉粉质特性的影响 由表3可知:在可溶性大豆多糖添加量为1.0%时,面团的吸水率和弱化度最低、形成时间和稳定时间最长、粉质指数最高,此时全麦面团的品质较优。在全麦面粉中添加可溶性大豆多糖可使部分的阴离子基团与面筋中的成分形成亲水性胶体复合物,从而使面筋的蛋白质结构改善,提升其面团品质。当可溶性大豆多糖添加量大于1.0%后,由于过量的可溶性大豆多糖中含有的亲水基团容易与氢键结合,使其吸水率升高且面团的形成时间、稳定时间逐渐降低,弱化度提高。由此可见,在全麦面粉中添加1.0%的可溶性大豆多糖对全麦面粉的粉质品质具有改善作用。
(3)低聚木糖对全麦面粉粉质特性的影响 由表4可知:当低聚木糖的添加量不断增加时,面团的吸水率逐渐降低;但当添加量超过2.0%后,吸水率趋于平稳,同时全麦面团的形成时间在低聚木糖添加量为2.0%时达到最长,为5.23 min,弱化度也为最低值,而粉质指数此时为最高。面团的稳定时间在低聚木糖添加量为1.5%时最高,在添加量为2.0%时略低,但与添加量为2.5%时的稳定时间无显著差异,即继续增加低聚木糖添加量,稳定时间变化不大。综上所述,在低聚木糖添加量为2.0%时,对全麦面粉的粉质品质具有较好的改善作用。
(4)多糖类物质对全麦面粉粉质特性及全麦面条品质的影响 根据单因素试验结果,设计正交试验,根据正交试验方案,进行粉质测定和全麦面条感官评定,以粉质指数和面条感官评定分数作为双指标,进行正交试验分析,不考虑因素间的交互作用,进行直观分析。 由表6可知:可溶性大豆多糖对粉质的影响最大,其次为低聚木糖,对面粉粉质影响最小的为壳聚糖。正交试验所得最优方案为A2B3C3,即以全麦粉质量为基准,分别添加壳聚糖0.6%、可溶性大豆多糖1.2%、低聚木糖2.2%,在此条件下,能够较好地改善全麦面粉的粉质质量,使全麦面团综合粉质达到最优。低聚木糖对全麦面条口感的影响最大,其次为可溶性大豆多糖,最后为壳聚糖。优化后的最佳方案为A2B3C2,即以全麦粉质量为基准,分别添加壳聚糖0.6%、可溶性大豆多糖1.2%、低聚木糖2.0%。在此条件下能够得到感官评分较高的全麦面条。
由于双指标得出的正交试验结论不一致,主要区别是低聚木糖添加量的不同。低聚木糖的吸湿性强、溶解性好,但其持水性能并不突出。因此低聚木糖添加过多时,可能会升高全麦面条的蒸煮损失率。根据正交试验得出的2个结论,将其与无添加的纯全麦面粉(空白样)作对比试验。 由表7可知:在2个优化的多糖配比条件下,粉质指数、蒸煮损失率、断条率和感官评分均高于空白样,且2个优化方案的粉质指数完全一致、断条率均为0,均高于正交试验组,就蒸煮损失率和感官评分而言,A2B3C2更胜一筹。因此,在全麦面粉中添加低聚木糖 2.0%、可溶性大豆多糖1.2%、壳聚糖0.6%时,能够较好地改善全麦面粉的粉质特性以及全麦面条的食用品质。
试验结论 本试验将3种天然多糖类物质复配加入全麦面粉中,通过正交试验结果与分析,3种天然多糖复配使用时,粉质指数高于单独使用时的数据,复配使用的效果明显优于单独应用;3种天然多糖类物质的最佳复配比例:以全麦粉质量为基准,低聚木糖2.0%、可溶性大豆多糖1.2%、壳聚糖0.6%,在此条件下复配使用时,能够较好地改善全麦面粉的粉质特性,同时提高全麦面条的食用品质。 参考资料: 高维,贺虹,李小鹏,等.天然多糖对全麦面粉粉质特性及面条品质的影响[J].粮食与油脂,2022,35(03):67-71. |