挂面是我国生产和消费量最大的面制品之一,随着生活水平的提高,人们更多地关注挂面的口感和风味[1-2]。传统手工空心挂面以煮制不易浑汤、细滑爽口、口感弹韧等特点声名远播[3]。传统手工空心挂面不添加酵母,通过高湿长时熟化、低温长时高湿干燥等工艺促进面粉自身微生物的生长,激活面线中的内源酶,促进活性物质、风味物质的转化富集,但其发酵程度远远低于添加商业发酵剂的发酵过程,是自然发酵挂面的典型例子。目前的传统手工空心挂面,因加工工序多、制作难度高而存在产品品质不稳定、产量低等亟待解决的问题[4]。

为满足市场需求,出现了将传统手工空心挂面工业化的产品,主要采用商业酵母发酵生产。权苗苗等[5]对添加不同乳酸菌和酵母菌的多孔挂面进行蒸煮特性、风味物质和植酸含量的测定,结果表明与未发酵的挂面相比,酵制多孔挂面的最佳蒸煮时间显著缩短、吸水率略增加、蒸煮损失率有所降低、植酸含量显著降低;CARRIZO等[6]利用酸面团制作意大利鲜面条,表明发酵后的面条感官得分和营养功能成分的含量更高;此外,WANG等[7]探讨阐明了食盐的添加对手工空心挂面面团的流变学性质的影响机理。但发酵空心挂面存在酵母风味过浓、易劈条、黏牙等缺陷,阻碍了其推广[8]。因此,探讨将普通挂面与发酵挂面优点相结合的挂面生产技术,在保证挂面优良品质基础上提升其营养和风味品质,具有重要意义。

在机制面条生产过程中,对醒发与面条品质关系的研究多侧重于对面条质构和口感的影响,缺少对风味物质影响的研究,而面条风味与消费者的接受度关系密切,相关研究有助于提升挂面风味。同时也缺少将醒发和压延综合考虑的相关研究,由于醒发是为随后的压延做准备的一个工序,醒发工艺的确定不应该脱离压延工艺。因此本文借鉴传统手工空心挂面的自然发酵经验,选择不同的醒发-压延方式和时间,采用低温干燥工艺进行挂面制作,延长面团和悬挂后面条的醒发(熟化)时间,对其力学特性、蒸煮品质、质构特征、菌落总数、感官特性和挥发性风味物质进行测定,以获得品质较好的自然发酵挂面及制作工艺。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

小麦粉(蛋白质含量为10.80%、水分含量为12.24%、灰分含量为0.35%),山东鲁花(延津)谷物食品有限公司;食盐,河南省盐业总公司;食品级自封袋,河南新丰化验器材有限公司;菌落总数测试片,广州达元绿洲食品安全科技股份有限公司;实验用水均为蒸馏水。

1.2 仪器与设备

JHMZ型针式和面机,北京东孚久恒仪器技术有限公司;JMTD 168/180型试验面条机,北京东方孚德技术发展中心;SYT-030智能挂面干燥试验台,中国包装和食品机械有限公司;SP-18S型醒发箱,江苏三麦食品机械有限公司;TA-XT型质构仪,英国Stable Micro Systems公司;7890A GC-5975C VL气相色谱-质谱联用仪,美国安捷伦公司。

1.3 试验方法

1.3.1 挂面制作

称取200 g小麦粉于针式和面机中,3 g食用盐溶于68 g蒸馏水中,倒入针式和面机和面15 min。和好的面絮装入自封袋在28 ℃、80% RH(相对湿度,下同)的条件下醒发1 h。醒发完成后将面絮在3.0 mm的辊距下复合压延4次,随后依次通过2.0、1.8、1.6、1.4、1.2 mm的辊距进行连续压延,之后将面片切成2.0 mm宽、1.2 mm厚的面条挂杆进行干燥,挂面干燥完毕后切成20 cm的长度装在自封袋中,室温贮藏,以备后续实验。

干燥参数:第1阶段29 ℃/82% RH/31 min;第2阶段31 ℃/85% RH/59 min;第3阶段33 ℃/80% RH/75 min;第4阶段35 ℃/75%RH/227 min;第5阶段33 ℃/65% RH/125 min;第6阶段28 ℃/60% RH/55 min。

1.3.2 单因素试验

考察不同醒发-压延方式和醒发时间对挂面品质的影响

面絮醒发:保持和面和干燥条件不变,将和好的面絮装入自封袋在28 ℃/80% RH的条件下依次醒发1.0、1.5、2.0、2.5和3.0 h。

二次醒发:保持和面和干燥条件不变,将和好的面絮装入自封袋在28 ℃/80% RH的条件下醒发1 h后,复合压延4次成面带,再依次醒发0.5、1.0、1.5、2.0 h。

多次醒发:保持和面和干燥条件不变,将和好的面絮装入自封袋在28 ℃/80% RH的条件下醒发1 h,醒发完成的面絮复合压延两次成面带后,醒发10 min;面带复合压延第3次,再醒发10 min;面带复合压延第4次,再醒发10 min,总醒发时间1.5 h。重复上述操作,将复合压延后的醒发时间设置为20、30、40 min,总醒发时间依次是2.0、2.5、3.0 h。

1.3.3 挂面力学特性测定

参考刘书航等[9]的方法并稍作修改,选择A/SFR型探头,随机选取10根挂面并截至18 cm,测前、中、后的速度为1 mm/s,下压距离50 mm,触发力Auto-1.0 g。以挂面的抗断裂强度和柔韧性为分析指标,每种挂面做6个平行,去掉最大值和最小值后求平均值。

1.3.4 挂面蒸煮品质测定

参考王家胜等[10]的方法进行。

1.3.5 挂面质构特性测定

参考王杰等[11]的方法进行。以硬度、弹性、咀嚼性作为TPA实验分析指标,以拉断力和拉断距离为拉伸特性分析指标。每种挂面做6个平行,去掉最大值和最小值后求平均值。

1.3.6 挂面挥发性风味物质测定

参考熊小青等[12]的方法并稍作修改,先将纤维头在250 ℃老化10 min,称取2 g约0.5 cm挂面段于样品瓶中,在75 ℃的水浴中萃取60 min,接着将纤维头在250 ℃解吸2 min后进行分析。

1.3.7 挂面菌落总数测定

菌落总数参照GB 4789.2—2022 《食品安全国家标准 食品微生物学检验 菌落总数测定》的方法并稍作修改。称取5 g挂面粉与45 mL蒸馏水混匀制作10-1梯度稀释液,用移液枪吸取1 mL 10-1稀释液加入有9 mL生理盐水的试管中,制作10-2梯度稀释液,将其接种在菌落测试片上,于36 ℃培养24 h后进行计数。

1.3.8 挂面感官评价

5名感官评价人员对自然发酵挂面进行感官评价,感官评价打分原则根据GB/T 40636—2021《挂面》稍作改动,具体评分细则参照表1,将5人的打分结果取平均数作为最终得分。

1.4 数据处理

使用Microsoft Excel 2016和统计软件SPSS 26.0对实验数据进行分析,借助Origin 2021绘图软件作图,实验结果表示为平均值±标准差。

2 结果与分析

2.1 不同醒发方式和时间对挂面力学特性的影响

如图1所示,随着醒发时间的增加,不同醒发方式挂面的抗断裂强度总体呈增加趋势。二次醒发、多次醒发挂面的抗断裂强度高于面絮醒发挂面。不同醒发方式和时间挂面柔韧性变化规律与抗断裂强度相反。醒发时间2.0 h时,不同醒发方式挂面的抗断裂强度取得最大值。经过自然发酵后挂面抗断裂强度显著大于醒发1.0 h挂面。可能是面团经过自然发酵水化更加充分,混合及压延过程形成的应力得到充分释放,蛋白质更加舒展,面筋网络形成更加充分,挂面内部由淀粉颗粒和蛋白质网络结构所组成的空间结构更加紧密,挂面强度增加,但是挂面的韧性却下降了,其原因有待进一步研究阐明,此结果与张蕴华等[13]的研究相同。

2.2 不同醒发方式和时间对挂面蒸煮品质的影响

如图2所示,随着醒发时间的增加,不同醒发方式挂面的水分含量总体呈现降低趋势。面絮醒发挂面的水分含量高于二次醒发、多次醒发挂面,可能是另外两种醒发方式挂面在醒发-压延过程中面团发生更多的展开并与空气更多的交换有关[14]。3种醒发方式挂面的水分含量均低于14%,符合GB/T 40636—2021《挂面》的规定。

如图2-b所示,面絮醒发和二次醒发挂面的最佳蒸煮时间存在显著性差异(P<0.05)。多次醒发挂面的最佳蒸煮时间先降低后增加,但不存在显著性差异(P>0.05)。随着醒发时间的增加,面絮醒发挂面的最佳蒸煮时间减少,在醒发2.0 h取得最小值(318 s)。面絮醒发、多次醒发挂面的最佳蒸煮时间低于二次醒发挂面,可能是面絮醒发在压延之后直接切条和连续多次的醒发-压延方式导致面条中的面筋蛋白未能形成更为均匀、连续、细密的网络结构[15],使水分更容易渗透到面条中,从而使其具有较短的煮制时间。

如图2-c所示,面絮醒发和二次醒发挂面的吸水率不存在显著性差异(P>0.05)。多次醒发挂面吸水率差异性显著(P<0.05),随醒发时间的增加呈现降低趋势,在醒发时间1.0 h取得最大值(189.42%)。面絮醒发、二次醒发挂面的吸水率变化可能与蒸煮时间的不同有关。多次醒发挂面的吸水率低于面絮醒发挂面,说明连续多次的醒发-压延工艺对面团内部面筋网络结构的损坏大于单纯的面絮醒发。

如图2-d所示,随着醒发时间的增加,面絮醒发挂面的蒸煮损失率先增加后降低,二次醒发、多次醒发挂面的蒸煮损失率先降低后增加。其中,面絮醒发、多次醒发挂面的蒸煮损失变化规律与蒸煮时间的变化相符,由于蒸煮时间延长,导致面汤溶出物增加。面絮醒发、多次醒发挂面的蒸煮损失率高于二次醒发挂面,可能是由蛋白质-淀粉基质的破坏引起的[16],不连续的面筋蛋白网络或较弱的淀粉-蛋白结合使蒸煮过程中大量水溶性组分溶解到热水中,从而引起面条蒸煮损失的增加[17]。

综上,对于醒发时间,不同醒发方式下挂面均在2.0、2.5 h时蒸煮品质较好;对于醒发方式,二次醒发挂面吸水率高而蒸煮损失率低,具有良好的蒸煮品质。

2.3 不同醒发方式和时间对挂面质构特性的影响

如表2所示,随着醒发时间的增加,面絮醒发、多次醒发挂面的硬度、咀嚼性呈现先增加后降低的趋势,这与王婷等[18]关于酵母发酵挂面的研究结果相似。二次醒发挂面的硬度呈先降低后增加的趋势,在二次醒发1.5 h时硬度最小(2 462.68 g)。通常认为,良好的面筋网络往往会增强面条的硬度和弹性[19],那么按照蒸煮品质的测试结果应是二次醒发挂面具有更强的硬度,但是本实验结果与之相反,可能是因为长时间醒面过程中淀粉可能被微生物或内源酶降解,进而引起淀粉热学特性的变化,改善淀粉与蛋白质之间的交互作用[20],使面条的质构特性发生变化,这与LU等[21]的研究结果一致。从表2中的结果可以看出,对3种醒发方式获得的挂面,自然发酵总体上降低了面条的硬度和咀嚼性能,而弹性基本保持不变。

如表2所示,3种醒发方式中,多次醒发挂面的拉断力、拉断距离显著高于另外两组(P<0.05),多次醒发3.0 h拉断距离最大(82.63 mm),二次醒发3.0 h拉断距离最小(35.65 g)。与二次醒发挂面相比,面絮醒发和多次醒发挂面的拉伸特性较高,研究表明,拉断力和拉断距离与硬度和弹性呈显著正相关[22],与硬度检测结果相符合。

2.4 不同醒发方式和时间对挂面挥发性风味物质的影响

如表3所示,不同醒发方式和时间下,挂面的具体挥发性风味成分检测结果见电子版增强出版附表1(https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.036380)。本实验制备的挂面主要挥发性风味物质有醇类、醛类、烷烃类、烯烃类、酯类、酚类,不同醒发方式和时间对风味物质的数量和组成有一定影响。

醇类化合物主要形成途径为脂肪酸氧化降解,醇类化合物通常分为饱和醇和不饱和醇[23]。饱和醇的阈值相对较高,对风味贡献有限。具有较低阈值的不饱和醇是形成清香、甜香、水果香、花香等气味特征的关键化合物[24]。不同醒发方式挂面的醇类含量均随醒发时间的增加呈现先增加后降低的趋势。多次醒发挂面的醇类物质含量总体低于另外两种醒发方式挂面。面絮醒发1.5、2.0 h,二次醒发1.5 h挂面醇类含量较高,总体在10%左右。

醛类化合物主要形成途径为小麦籽粒中的氢过氧化物异构酶和脂肪氧化酶作用于亚油酸和亚麻酸等脂肪酸氧化分解得到[25],醛类化合物是构成麦香味的主要化合物,其气味特征多为焦甜味、脂肪味、果香味等愉悦气味[26]。醛类化合物阈值很低,对挂面风味贡献度高于其他化合物。面絮醒发、二次醒发挂面醛类物质含量高于多次醒发挂面,除醒发时间3.0 h外,这两种醒发方式挂面的醛类含量总体在50%左右,与许柠等[27]的研究发现一致。

烷烃、烯烃类化合物的香气阈值较高,一般认为对风味的贡献较少,不是构成挂面风味的主要化合物[26]。随醒发时间和醒发方式的变化,烷烃、烯烃类物质变化不明显。醒发2.0 h时,3种醒发方式挂面烷烃种类更多。酯类具有果实香气,是发酵挂面的重要风味成分[12]。二次醒发、多次醒发挂面的酯类含量较高,在20%左右。酚类化合物都呈弱酸性,具有特殊芳香气味,阈值较低[28]。多次醒发挂面的酚类物质含量高于另外两种醒发方式,在醒发2.0 h含量最多(21.56%)。

面絮醒发、二次醒发挂面醇类、醛类含量更多,多次醒发挂面酯类、酚类含量更多。其中,面絮醒发1.0 h挂面,二次醒发、多次醒发2.0 h挂面风味物质种类和含量更多,具有更好的风味品质,且二次醒发挂面具有更好的蒸煮和质构品质,综上,选择二次醒发2.0 h为自然发酵挂面为最优工艺。

2.5 不同醒发方式和时间对挂面菌落总数的影响

在利用自然发酵进行挂面的生产时,尚需要考虑长时间醒发是否会导致微生物增殖过多,影响产品的安全和卫生质量。如图3所示,随醒发时间的增加,二次醒发挂面的菌落总数呈现增加趋势,面絮醒发、多次醒发挂面的菌落总数先增加后降低,多次醒发2.0 h挂面菌落总数最多。3种不同醒发方式挂面的菌落总数均小于粮食及其制品相关标准(NY/T 1512—2021 《绿色食品 生面食、米粉制品》)要求(<1×105 CFU/g),未存在因长时间醒发导致菌落总数超标的问题。结果表明,当前研究条件下,挂面微生物数量变化较小,因此,挂面风味物质的变化,可能是醒发过程激活内源酶,引起风味前体物质转化和富集导致的,具体机制需要进一步研究。

2.6 不同醒发方式和时间对挂面感官评价的影响

如图4所示,随着醒发时间的增加,面絮醒发挂面的感官评价总分存在显著性差异(P<0.05),二次醒发、多次醒发挂面的感官评价总分差异性不显著。面絮醒发挂面的感官评价总分低于另外两种醒发方式挂面,二次醒发挂面在醒发2.0 h取得最大值(90.67分)。

3 结论

结果表明,自然发酵挂面的最佳醒发工艺为:面絮醒发1.0 h,复合压延4次后面带醒发1.0 h。此工艺条件下,挂面蒸煮、质构品质较好,检测出挥发性风味物质37种,其中醇、醛、酯、酚类化合物总含量达80%以上,具有良好的风味品质。此外,面絮醒发、多次醒发方式挂面的蒸煮品质低于二次醒发方式挂面,面絮醒发、二次醒发挂面醇类、醛类含量更多,多次醒发挂面酯类、酚类含量更多。不同醒发时间和方式对风味物质的数量和组成存在一定影响,其机制有待进一步阐明。

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Effect of resting process on quality and flavor of dried noodles

GUO Jia, LIU Chong*, ZHENG Xueling

(College of Food Science and Engineering, Henan University of Technology, Zhengzhou 450001, China)

ABSTRACT Currently, dried noodles are mostly processed using refined flour as raw material and medium temperature drying process, resulting in a lack of nutrition and flavor.To investigate the influence of the resting process on the quality and flavor of dried noodles, the mechanical properties, cooking quality, texture, total bacterial colony count, sensory evaluation, and volatile flavor substances were determined for dried noodles with different resting methods and times.Results showed that the best resting process for naturally fermented dried noodles was 1.0 h for resting and 1.0 h for dough sheet after four times of compound sheeting.Under this process condition, the dried noodles had high flexibility, high water absorption, low cooking loss, low hardness, and large extension distance, and 37 kinds of flavor substances were detected, among which the total content of alcohols, aldehydes, esters, and phenolic compounds reached more than 80% and had good flavor quality.This study can provide theoretical and technical guidance for the production of industrial-dried noodles.

Key words spontaneous fermentation;dried noodles;resting process;flavor substance

DOI：10.13995/j.cnki.11-1802/ts.036380

引用格式：郭佳,刘翀,郑学玲.醒发工艺对挂面品质及风味的影响[J].食品与发酵工业,2024,50(11):247-253.GUO Jia, LIU Chong, ZHENG Xueling.Effect of resting process on quality and flavor of dried noodles[J].Food and Fermentation Industries,2024,50(11):247-253.

第一作者：硕士研究生(刘翀副教授为通信作者,E-mail:liuachong@haut.edu.cn)

基金项目：国家现代农业(小麦)产业技术体系建设(CARS-03-39);中原学者工作站:营养健康面条制品加工关键技术及新产品研发(224400510022)

收稿日期：2023-06-06,改回日期:2023-06-29