小麦粉品质特性与烩面面团耐醒发特性的关系

摘要为探究小麦粉品质特性与烩面面团耐醒发特性的关系,选取了14种市售不同品牌小麦粉和3种实验室自磨小麦粉,测定其基本理化性质、面筋特性、面团流变学、糊化特性,随后,制作不同醒发时间的烩面面团和烩面,测定其烩面面团拉伸特性,烩面蒸煮特性、质构参数、感官评价,以及这些品质在醒发过程中相对变化幅度,采用皮尔逊相关性分析、主成分分析、聚类分析等统计学方法,对小麦粉品质与烩面品质特性、烩面面团长时间醒发过程质量衰减率进行相关性分析。结果表明,适合制作烩面的小麦粉品质参考指标为面筋指数80.41～97.82、稳定时间2.7～8.1 min、软化度50.5～109 FU、拉伸能量73～184 cm2。对小麦粉品质指标和烩面面团耐醒发特性的研究表明,其面筋指数可以作为面团耐醒发关键指标,拉伸参数和糊化特性可以作为其辅助指标;越高的面筋指数,其长时间醒发后的烩面面团操作性能及烩面品质的衰减率越低。

引用格式：顾少闯,刘翀,郑学玲,等.小麦粉品质特性与烩面面团耐醒发特性的关系[J].食品与发酵工业,2025,51(14):159-166.

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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);河南省小麦产业技术体系(HARS-22-01-G7);河南省自然基金项目(242300420143)

烩面是河南省一大特色美食,因其汤鲜、味美、面条劲道爽滑而受到消费者青睐。目前,对于工业化面条类制品如挂面、方便面、机制生鲜面的原料品质的相关研究已经较多[1-2]。刘建军等[3]认为亚洲面条中蛋白质含量和硬度呈显著正相关。潘治利等[4]认为速冻熟制面条中湿面筋和硬度呈显著正相关。岳凤玲[5]认为面条的拉伸特性显著影响着冷冻熟面的感官品质。而对于传统手工拉制的鲜面如河南烩面、陕西扯面、兰州拉面等的原料需求品质研究较少。汪磊等[6]发现烩面最佳加工工艺为加水量51%、加盐量2.3%、醒面温度31 ℃、醒面时间32 min。陈洁等[7]发现食盐添加量在3%(质量分数)以下可以获得理想的烩面面团品质。王天姣等[8]认为谷蛋白大聚体可为烩面赋予较高的弹性,烩面的硬度与谷蛋白溶胀指数呈极显著正相关。但在传统中式餐馆中,一般都是先把烩面鲜胚做好,常温醒发一段时间,现煮现卖。然而,在短时间2 h内常温醒发过程中,LIU等[9]发现面团醒发30～90 min过程中,醒发30 min以上面团中面筋蛋白与水紧密结合,面团中麦谷蛋白大聚体含量显著增加,从而导致面筋网络在面团中的分布更加均匀和密集。张艳艳等[10]发现随着醒面时间的延长,面团水分分布更加均匀,面团持水性能提高。陈洁等[11]发现醒面时间超过90 min,面团拉伸特性改善不明显。杨玉玲[12]发现在长达数小时的醒发过程中,面团的抗拉伸性降低,延伸性提高。TURKSOY等[13]研究了4、25 ℃条件下长达5 d的醒发过程中新鲜面团的非线性流变学特性的变化规律,发现较高的温度、较长的醒发时间和自然发酵均会加速面筋网络的降解速度,从而导致面团变得稀、软和黏,这是由于高温和长时间促进了微生物繁殖和蛋白酶的活性。这些研究表明,在数小时到数天的长时间醒发过程中,面团强度具有逐渐衰减的规律。长时间醒发过程中面团强度的衰减,对于烩面、拉面等手工鲜面条类产品的质量产生不良影响,例如,导致面团过软过黏,难以拉制成型,面条硬度、弹性、咀嚼性和爽滑性明显降低等。因此,如何保持手工鲜面面团长时间醒发过程中面团强度的稳定性,或者使得其具有优良的耐醒发性能,对于手工鲜面的加工至关重要。但是,关于小麦粉品质特性与传统中式手工鲜面代表产品——烩面面团耐醒发性能相关研究较少,尚缺少耐醒发性能优良的烩面专用粉。

目前,国内外对于小麦粉品质对面条制品质量的影响研究已经较多,但尚未见到小麦粉品质与面条尤其是手工面条面团耐醒发特性关系的研究。烩面是典型的传统手工拉制面条,开发耐性发性能优良的烩面专用粉,对于解决餐馆面条面团制作和面条拉制两个关键步骤分离造成的质量问题,具有重要意义。此外,对于其他手工拉制面条如陕西扯面、兰州拉面等的餐馆销售均具有重要参考价值。

本研究在分析不同小麦粉品质的基础上,采用手工制作烩面面团,对烩面面团操作性能及烩面产品品质进行测定,随后进行如下研究:a)采用皮尔逊相关性分析、主成分分析、聚类分析等统计学方法对不同品牌小麦粉品质和烩面品质进行统计分析,提出了适宜制作烩面的小麦粉品质指标参考范围。b)建立小麦粉品质和烩面面团耐醒发特性之间的关系,为开发耐醒发烩面加工专用小麦粉提供理论依据和技术支持。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

新良面粉,新乡良润全谷物食品有限公司;中裕面粉,滨州中裕食品有限公司;鲁花面粉,山东鲁花面粉食品有限公司;俄罗斯面粉,塔布粮仓封闭式股份公司;金龙鱼面粉,益海嘉里食品有限公司;福临门面粉,中粮面业有限公司;甘青面粉,甘肃红太阳面业集团有限责任公司;金沙河面粉,邢台金沙河面业有限责任公司;鑫乐面粉,内蒙古五原县赛鑫面业有限公司;丝麦耘全麦粉,新疆新粮华麦面粉有限责任公司;金象面粉,南顺食品有限公司;古船标准粉,北京古船食品有限公司;五得利澳麦面粉,五得利面粉集团有限公司;古船加拿大面粉,北京古船食品有限公司;济麦22面粉、鲁花加麦面粉、鲁花澳麦面粉,实验室自磨。

实验用水均为蒸馏水;食盐均为食品级,河南省盐业总公司;浓盐酸、浓硫酸,郑州轩之成化工科技有限公司;氢氧化钠、亚铁氰化钾、硫酸锌、乳酸、十二烷基硫酸钠,上海麦克林生化科技有限公司。

1.2 仪器与设备

MLU-202布勒磨粉机,瑞士Buhler公司;B10三功能搅拌机,上海宝珠机械科技发展有限公司;JFZD电子型粉质仪、JMTD 168/140试验面条机,北京东孚久恒仪器技术有限公司;JLZM面筋测定仪,上海嘉定粮油仪器有限公司;WZZ-3自动旋光仪,上海仪电物光有限公司;SP-18S醒发箱,江苏三麦食品机械有限公司;TA.XT PlusC物性测试仪,英国Stable Micro Systems公司。

1.3 实验方法

1.3.1 小麦粉基本组分及其面筋特性的测定

水分参照GB 5009.3—2016《食品安全国家标准食品中水分的测定》测定;灰分参照GB 5009.4—2016《食品安全国家标准食品中灰分的测定》测定;粗淀粉参照GB/T 20378—2006《原淀粉淀粉含量的测定旋光法》测定;粗蛋白参照GB 5009.5—2016《食品安全国家标准食品中蛋白质的测定》测定。

湿面筋含量参照GB/T 5506.2—2008《小麦和小麦粉面筋含量第2部分:仪器法测定湿面筋》测定;面筋指数参照LS/T 6102—1995《小麦粉湿面筋质量测定法面筋指数法测定;沉淀指数参照GB/T 15685—2011《粮油检验小麦沉淀指数测定 SDS法》测定;谷蛋白溶胀指数(swelling index of glutenin,SIG)参照GB/T 26627.1—2011《粮油检验小麦谷蛋白溶胀指数测定第1部分:常量法》测定。

1.3.2 小麦粉糊黏度特性的测定

利用快速黏度分析仪参照GB/T 24853—2010《小麦、黑麦及其粉类和淀粉糊化特性测定快速粘度仪法》测定小麦粉糊黏度特性。

1.3.3 小麦粉粉质、拉伸特性的测定

利用电子型粉质仪、拉伸仪参照GB/T 14614—2019《粮油检验小麦粉面团流变学特性测试粉质仪法》、GB/T 14615—2019《粮油检验小麦粉面团流变学特性测试拉伸仪法》测定小麦粉的粉质特性和拉伸特性。

1.3.4 烩面的制作

参照张剑等[14]和卢朝银等[15]的方法,并进行优化:称取300 g小麦粉倒入搅拌机中,称取食盐6.9 g倒入面粉质量50%的蒸馏水中,搅拌溶解后均匀倒入搅拌机中,和面10 min,将和好的面团分成质量约90 g、高度约为10 cm的圆柱形面块,置于25 ℃醒发箱醒发30 min,随后压面块至厚度约为1 cm,继续在醒发箱醒发30 min,然后以压面机辊间轧距5.0、3.0、2.4 mm进行单向压延至面片厚度为2.4 mm,然后利用长为20 cm、宽为6 cm的模具切割面片,形成长为20 cm、宽为6 cm的烩面胚,刷油后,分别醒发30 min和5 h,然后将上述烩面胚拉制成长为15 cm和10 cm、宽为1.5 cm、厚约1.1 mm的鲜湿烩面备用。记刷油后醒发30 min(制作过程共醒发1.5 h)的烩面胚为对照组,醒发5 h(制作过程共醒发6.5 h)的为实验组。

1.3.5 A/KIE单轴拉伸测试

参照SCHERF等[16]方法,取上述1.3.4节对照组和实验组的面团,利用质构仪测定其单轴拉伸特性。参数设置:A/KIE探头,测前、测中、测后速度分别为2.0、3.3、10 mm/s,测试距离80 mm,触发力5 g,测试结果包括断裂力和断裂距离2个指标。按公式(1)和(2)计算断裂力降低率和断裂距离升高率:

断裂距离升高率/%=

参照李园园[17]和王家胜等[18]的方法,并根据实际情况进行优化:称取上述1.3.4节中对照组和实验组20 g左右长为100 mm烩面片,记为m1,放入500 mL沸水中煮制4 min(根据预实验,不同样品最佳煮制时间稍有差异,但均约为4 min,为了便于比较,采用统一时间而非最佳蒸煮时间进行实验)后捞出,在冷水中浸泡30 s,用滤纸包裹烩面,静置5 min,取下滤纸称重,记录烩面煮后质量m2,按公式(3)计算煮后吸水率,按公式(4)计算吸水率升高率:

式中:m2为烩面煮后质量;m1为烩面煮前质量。

将煮面后的面汤倒入1 000 mL烧杯中,用容量瓶定容至500 mL,待面汤冷却后,用移液枪吸取20 mL面汤于干燥至恒重的铝盒中,将加样后的铝盒放入105 ℃的烘箱中烘干4 h,移出铝盒放入干燥器中恒重后称量其质量,按公式(5)计算蒸煮损失和公式(6)计算蒸煮损失升高率。参照GB 5009.3—2016中的直接干燥法测定鲜湿烩面片的水分W。

蒸煮损失升高率

蒸煮损失升高率/%=

式中:ms为烘干后铝盒质量;md为烘干前铝盒质量;W为鲜湿烩面的水分;m1为实验称取的烩面质量。

1.3.7 烩面全质构的测定

取10根上述1.3.4节中对照组和实验组的长150 mm表面平整的烩面,放入沸水中煮制4 min后捞出在冷水中浸泡30 s,然后放入装有湿纱布的托盘中,用湿纱布覆盖,取1根面条进行测试,至少进行7次测定。参数设定参考焦婷婷等[19]方法并进行优化,选用探头HDP/PFS。测试条件如下:测前速度2.0 mm/s;测试速度0.8 mm/s;测后速度3 mm/s;压缩比例,70%;2次压缩时间间隔为1.0 s,触发力,5 g,测试完毕后,舍去最大、最小值,取其平均值。同时按照公式(7)计算硬度降低率和公式(8)计算咀嚼性降低率:

由经过专业培训的8名感官人员对烩面进行品尝,进行感官评价,具体评分如表1所示。

1.4 数据分析

实验指标均为3次及其以上平行,利用Excel 2016、IBM SPSS 26软件中皮尔逊相关系分析、主成分分析、聚类分析等统计方法进行对实验数据分析。

2 结果与分析

2.1 小麦粉品质指标与烩面品质指标相关性分析

2.1.1 小麦粉基本理化指标和面筋特性与烩面品质指标相关性分析

由表2可知,粗淀粉和硬度、咀嚼性呈显著负相关;粗淀粉和蒸煮损失呈显著正相关,蛋白质和吸水率呈显著负相关,和硬度、咀嚼性呈显著正相关;湿面筋、SIG和硬度、咀嚼性呈显著正相关;面筋指数和感官总分呈显著正相关;SIG和吸水率、蒸煮损失呈显著负相关,沉淀指数和吸水率显著负相关,和其他指标相关性不显著,总的来说,面筋特性对烩面品质有较大影响。卢朝银[20]的研究也发现蛋白质含量能显著影响烩面的硬度和咀嚼性,且面筋指数与烩面感官总分呈正相关,这与本研究结果相似。

2.1.2 小麦粉面团流变学与烩面品质指标相关性分析

由表3可知,形成时间、稳定时间、拉伸能量、拉伸阻力、最大阻力、断裂力均和吸水率和蒸煮损失呈显著负相关;软化度和感官总分呈负相关,和吸水率、蒸煮损失呈正相关;说明粉质参数和拉伸参数对蒸煮品质影响较大,这与卢朝银[20]的研究一致。拉伸能量和硬度、感官总分呈显著正相关;延伸度、断裂力和硬度、咀嚼性呈显著正相关;说明表征面团强度的拉伸特性对烩面质构影响较大,这与王天姣[21]的研究结果有差别,可能是原料不同所导致的。

2.1.3 小麦粉糊化特性与烩面品质间相关性分析

由表4可知,小麦粉的糊化特性和烩面的蒸煮品质相关性不显著,峰值黏度和弹性、内聚性呈正相关;崩解值和硬度、咀嚼性成负相关;最终黏度、回生值和回复性呈极显著正相关;回生值还和吸水率正相关;这与卢朝银[20]的研究结果较相近。

2.2 主成分分析

如表5所示,成分载荷是各主成分与变量的相关系数,载荷绝对值越大的主成分与变量关系越密切,变异系数小于10%的指标不宜作为评价的核心指标[22],故将粉质吸水率指标剔除。各主成分的特征值分别为λ1=7.735、λ2=4.86、λ3=1.489,累计方差贡献率达到了82.842%。在第一主成分中,湿面筋、蛋白质、SIG的载荷值较高,因此选择他们作为代替指标,主要反映了面粉的蛋白特性;第二主成分中,选择最大阻力、拉伸能量、软化度、面筋指数、稳定时间、拉伸阻力、形成时间作为替代指标,主要反映了面团的流变特性和面筋蛋白品质;第三主成分中选择回生值、峰值黏度作为替代指标,主要反映了淀粉的糊化特性。因此,用这3个主成分可以作为3个新的变量代替原本的变量对小麦粉品质进行表征。

选取8项烩面品质指标进行主成分分析,结果如表6所示。各主成分的特征值分别为λ1=3.668、λ2=1.757、λ3=1.025,累计方差贡献率达到了80.619%。这3个主成分可以综合反应烩面品质的整体信息,进而对这3个主成分进行下一步分析。在剔除内聚性这个变异系数小于10%的指标后,第一主成分吸水率和蒸煮损失载荷较高,因此第一主成分主要反映了烩面的蒸煮品质,第二主成分硬度和咀嚼性反应烩面质构特性,第三主成分主要代表了烩面的感官评分。

2.3 聚类分析

根据主成分成分的结果,计算出小麦粉品质指标得分矩阵和烩面品质指标得分矩阵并以之为新的解释变量,采用平方欧氏距离和组间平均链接法进行聚类分析(图1)。

聚类分析可以得到多种解,在欧式距离为10.0处可将小麦粉聚为四大类(表7),其中第四类只有济麦22(自磨),但其感官评分较低,不适宜加工烩面。第一类为鲁花、福临门、金龙鱼、金沙河、甘青、俄罗斯等,其蛋白质、湿面筋、沉淀指数、SIG、形成时间、稳定时间、拉伸能量、断裂力、吸水率、蒸煮损失、硬度、咀嚼性都在第二类和第三类之间,感官评分最高,但在这其中,古船标准粉和丝麦耘全麦粉其入口口感坚硬,不易嚼碎,口感较差;鲁花面粉入口口感较软,弹性较差,这3种面粉做成的烩面感官评分较低,因此,福临门、金龙鱼、金沙河、甘青、俄罗斯、鑫乐更适宜用于加工烩面。第二类为古船加拿大、金象、加麦(自磨),其蛋白质、湿面筋、SIG、形成时间、稳定时间、拉伸能量、最大阻力、断裂力、硬度、咀嚼性相比于第一和三类最大,感官评分低于第一类,这一类的面粉品质做出的烩面口感较硬,还需改善。第三类为中裕、新良、五得利澳麦、澳麦(自磨),其蛋白质、湿面筋、SIG、形成时间、稳定时间、拉伸能量、最大阻力、断裂力、硬度、咀嚼性相比与第一类和第二类最低,感官评分也最低,这一类面粉制作出来的烩面缺少嚼劲,还需改善。综上所述,第一类小麦粉适合制作烩面,其参考指标为面筋指数80.41～97.82、稳定时间2.7～8.1 min、软化度50.5～109 FU、拉伸能量73～184 cm2。这与卢朝银等[15]研究的结果不同,可能是原料品质、制作工艺和分析方法不同所导致的。

2.4 小麦粉耐醒发特性和烩面品质间相关性分析

制作烩面过程中,面团常需要放置醒发较长时间,导致面团强度下降,操作性能和烩面品质急剧降低,为了预测小麦粉面团的耐醒发特性,将小麦粉品质指标与长时间醒发后烩面面团拉伸特性及烩面终产品品质特性变化幅度进行了相关性分析。表8、表9 和表10分别为小麦粉基本品质、面团流变学特性、面粉糊化特性与不同时间醒发的烩面面团拉伸特性及烩面品质变化率相关性结果。粗淀粉和断裂距离升高率、断裂力降低率等面团操作性能呈现显著负相关;面筋指数和断裂力降低率、断裂距离升高率这2个操作性能均呈显著负相关;弱化度和断裂距离升高率呈显著正相关;拉伸能量、拉伸阻力、最大拉伸阻力和断裂距离升高率呈显著负相关;崩解值、峰值黏度和断裂距离升高率呈显著负相关;面筋指数和硬度降低率、咀嚼性降低率、吸水率升高率这3个食用品质呈显著负相关;弱化度和咀嚼性降低率呈显著正相;拉伸能量、拉伸阻力、最大阻力、拉伸比和硬度降低率、咀嚼性降低率呈显著负相关;峰值黏度、低谷黏度、最终黏度、回生值和吸水率升高率这一蒸煮特性呈显著负相关;崩解值和硬度降低率、咀嚼性降低率呈显著负相关。根据上述结果分析其原因:陈玉峰[23]认为面筋网络稳定性可以直接影响其咀嚼性和硬度。面筋指数反映的是蛋白质质量[24],面筋指数大,其蛋白质质量好,面筋筋力强,面筋持水力强,形成的面筋网络较致密[25];拉伸阻力大,面筋网络结构牢固。放置6.5 h的过程中由于内源酶的作用下,淀粉和蛋白质被分解为麦芽糖和多肽,游离氨基酸,导致面团酸度增加,使面筋蛋白溶解度增加,阻断了二硫键的形成削弱了面筋网络。面筋网络减弱的程度较少,引起的蛋白质降解的程度少,面筋网络对淀粉颗粒包裹程度就降低得慢,食用品质和操作性能降低的慢。在淀粉糊化特性参数中,有研究发现淀粉颗粒较小,峰值黏度较小[26],颗粒比表面积较大,具有较高的吸水率,可能是含有的小淀粉颗粒较多,导致吸水率上升的多,回生值较较低,可能是含有的直链淀粉含量较少[27],吸水能力较弱,支链淀粉较多,其吸水率上升的较多。

3 结论

本研究通过对14种市售不同品牌小麦粉、3种实验室自磨粉的品质和烩面的相关性、主成分分析、聚类分析,结合感官得分与小麦粉指标间的相关性综合评价,综合得出适宜制作烩面的的小麦粉参考指标如下:面筋指数80.41～97.82、稳定时间2.7～8.1 min、软化度50.5～109 FU、拉伸能量73～184 cm2。同时也通过小麦粉品质指标和烩面面团耐醒发特性以及烩面品质相对变化幅度建立相关性,结果表明:面筋指数可以作为面团耐醒发关键指标,拉伸参数和糊化特性可以作为其辅助指标。

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Relationship between wheat flour quality and resistance to resting of stewed noodles dough

(College of Grain, Oil and Food, Henan University of Technology, Zhengzhou 450001, China)

ABSTRACT This study aimed to investigate the relationship between wheat flour quality characteristics and stewed noodles dough resistance of resting.14 different brands of commercially available wheat flours and 3 laboratory self grinding wheat flours were selected and analyzed for their basic physicochemical properties, gluten properties, dough rheology, and gelatinization characteristics, and then, stewed noodles dough and stewed noodles with different resting times were prepared.The stretching characteristics of stewed dough, cooking characteristics, textural parameters, sensory evaluation, and relative changes in the quality of stewed noodles were measured.Pearson correlation analysis, principal component analysis, cluster analysis, and other statistical methods were performed to analyze the correlation between wheat flour quality and stewed noodles quality characteristics, and the quality attenuation rate of stewed noodles during long-time resting.Results showed that the suitable flour quality reference indicators were a gluten index 80.41-97.82, stability time of 2.7-8.1 min, dough soften degree of 50.5-109 FU, and tensile energy of 73-184 cm2.The study of wheat flour quality indicators and stewed dough resistance of resting showed that the gluten index could be used as the key index of resistance of resting and the stretching parameter and gelatinization characteristics could be used as the auxiliary indicators.The higher the gluten index, the lower the decay rate of stewed dough operation performance and stewed noodles quality after a long resting.

Key words wheat flour; stewed noodles; quality characteristics; resistance of resting; correlation analysis