蒸制面条工艺优化的研究

余 寒1,陈 洁1,吴金鑫2,卞 科1

(1.河南工业大学,河南郑州 450001;2.沈阳香雪面粉股份有限公司,辽宁沈阳 110025)

摘 要：加工工艺是影响蒸制面条品质的关键因素。本文以质构品质和感官评分为指标,考察了加水量、加盐量、和面时间、醒发时间对蒸制面条品质的影响。在此基础上,通过正交实验对蒸制面条加工工艺进行了优化,并借助扫描电镜观察了蒸制面条微观结构。结果表明,加工蒸制面条的最佳工艺条件为:和面时间15 min,加水量28%、加盐量0.4%、醒面时间10 min,此时,蒸制面条的感官评分为86.8±0.80、硬度为(7740.53±76.88) g、咀嚼度为(6628.19±122.48) g。面条经蒸制后,淀粉颗粒膨胀糊化,较好的镶嵌在蛋白质网络中,与蛋白质结合更紧密。

关键词：蒸制面条,工艺优化,微观结构

面条是我国重要的传统面制食品之一,在我国居民饮食结构中占据着重要地位。随着生活水平的提高,人们对食品的要求也在不断地提高,面条的发展趋向于方便、快速、口感好、营养高、种类多样化。蒸制面条是面条类制品的一类,具有食用方便快捷、营养损失少、烹饪方式多样等特点,深受人们喜爱[1]。

目前对于面条蒸制这方面的研究主要集中在方便面制作中的蒸制,以及冷冻熟面制作中的蒸制。对于方便面制作,在面块进行油炸或热风干燥前,采用短时间蒸制来达到预糊化的目的,蒸制时间一般为2.5～4 min[2-4]。近年来蒸制也运用于冷冻熟面,采用蒸制对面条进行预处理,来改善冷冻熟面的品质[5-7]。本文通过考察不同加水量、加盐量、和面时间、醒面时间对蒸制面条质构和感官品质的影响,来探究蒸制面条的最佳加工工艺,为生产优质的蒸制面条提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 材料与仪器

金苑特一粉 河南金苑粮油有限公司;碘、碘化钾、磷酸二氢钠、磷酸氢二钠、戊二醛天津科密欧化学试剂有限公司 分析纯;无水乙醇 天津天力化学试剂有限公司,分析纯。

HZT-B5000电子天平 福州华志科学有限公司;BSA和面机 广州威力事实业有限公司;JMTD-168/140小型制面机组 北京腾威机械有限公司;TA-XT.plus质构仪 英国Stable Micro Systems公司;TU-1810紫外可见分光光度计 北京普析通用仪器有限责任公司;Quanta250FEG扫描电镜 荷兰Phenom公司。

1.2 实验方法

1.2.1 蒸制面条的制作 将面粉和食盐水溶液在和面机中搅拌混匀,制得面絮,面絮醒发后在制面机组上进行压延,压延6次,辊间距依次为3、2.5、2.0、1.6、1.3、1.0 mm,用1 mm的面刀制得厚1 mm、宽1 mm的鲜湿面,将鲜湿面放入蒸锅中进行蒸制。

1.2.2 面条淀粉糊化度的测定 根据碘呈色法来测定面条淀粉糊化度[3,8],面条淀粉糊化度与碘呈色度成正比,碘呈色度越大,面条淀粉糊化度越大。将蒸制的面条进行冷冻干燥后,粉碎,过100目筛,备用。取2.000 g样品置于50 mL离心管中,加入20.0 mL蒸馏水,在50 ℃条件下,用恒温振荡器中振荡30 min后,以3000 r/min的转速离心10 min。取上清液1.00 mL,置于50 mL容量瓶中,加入5 mL pH5.8的缓冲液和1.00 mL 0.05 mol/L的碘-碘化钾溶液,用蒸馏水定容。取1.00 mL蒸馏水代替上清液制备空白溶液。在570 nm处测定其吸光度。碘呈色度按下式计算:

lOD=2×A

式中:lOD-碘呈色度;A-吸光度;2-稀释倍数。

1.2.3 蒸制面条最佳蒸煮时间测定 测定不同蒸面时间面条的糊化度,当糊化度不变时,即为面条的最佳蒸煮时间。

1.2.4 蒸制面条质构(Texture Profile Analysis)分析 将生面条蒸至最佳蒸煮时间,取5根面条置于测试平板上,用P35探头进行TPA测试。设置参数如下:Compression测试模式,测前速度1.00 mm/sec,测试速度0.80 mm/sec,测试速度1.00 mm/sec,压缩程度70.00%,间隔时间1.00 sec,触发力:5.0 g。

1.2.5 蒸制面条感官评价分析 将蒸制的面条进行感官评价,评价小组是由6位食品专业人员组成,评分标准参照LS/T 3202-1993的标准。

1.2.6 蒸制面条微观结构分析 首先将面条试样浸于体积分数为2.5%的戊二醛溶液中固定 4 h,接着用 0.1 mol/L 的磷酸盐缓冲液漂洗面条4次,然后分别用30%,50%,70%,80%,90%乙醇溶液(v/v)梯度洗脱 1 次,再用 100%乙醇洗脱 2 次,每次洗脱时间为 15 min,后采用真空冷冻干燥试样,经离子溅射喷金4 min,置于扫描电镜下观察,加速电压为 3.0 kV[7]。

1.2.7 单因素实验

1.2.7.1 加水量单因素实验 分别将面粉质量26%、28%、30%、32%、34%的水与面粉混合进行和面,加盐量为0.6%,和面时间15 min,醒面时间15 min,按照1.2.1方法制作面条,面条蒸制时间为14 min。研究加水量对蒸制面条质构品质和感官品质的影响。

1.2.7.2 加盐量单因素实验 分别将面粉质量0%、0.2%、0.4%、0.6%、0.8%、1.0%的盐加入面粉质量30%的水中溶解后,将面粉和食盐水混匀进行和面,和面时间15 min,醒面时间15 min,按照1.2.1方法制作面条,面条蒸制时间为14 min。研究加盐量对蒸制面条质构品质和感官品质的影响。

1.2.7.3 和面时间单因素实验 将面粉质量0.6%的盐加入面粉质量30%的水中溶解后,将面粉和食盐水混匀进行和面,和面时间分别为5、10、15、20、25、30 min,醒面时间15 min,按照1.2.1方法制作面条,面条蒸制时间为14 min。研究和面时间对蒸制面条质构品质和感官品质的影响。

1.2.7.4 醒面时间单因素实验 将面粉质量0.6%的盐加入面粉质量30%的水中溶解后,将面粉和食盐水混匀进行和面,和面时间15 min,醒面时间分别为0、5、10、15、20、25、30 min,按照1.2.1方法制作面条,面条蒸制时间为14 min。研究醒面时间对蒸制面条质构品质和感官品质的影响。

1.2.8 正交实验 根据单因素实验结果(以感官评分为主要参考指标,并结合硬度、咀嚼度结果),以加水量、和面时间、醒面时间和加盐量四个因素设计正交实验,并通过对每组面条的硬度、咀嚼度和感官评分,确定蒸制面条的最佳加工工艺,正交实验的因素与水平及正交实验设计如表1所示。

表1 正交实验设计的因素与水平
Table 1 Factors and levels of the orthogonal experiment

水平因素A和面时间(min)B加水量(%)C加盐量(%)D醒面时间(min)110280.45215300.610320320.815

1.2.9 数据处理 采用origin 8.5进行整理数据和制作图表。采用SPSS 16.0的One-Way ANOVA程序对不同工艺条件下得到的数据进行方差分析及显著性检验,p<>p<>

2 结果与分析

2.1 面条较佳蒸制时间的确定

糊化度可以表征淀粉的糊化程度,糊化度越大说明淀粉的糊化程度越高。IOD(碘呈色度)越大,说明面条的糊化度越高[8]。蒸面过程中面条IOD的变化如图1所示。由图1可见,随着蒸面时间增加,面条的IOD逐渐升高,当蒸面时间达到14 min后,IOD基本保持不变。蒸制前6 min,随着蒸制时间的增加,IOD快速增加;蒸制6 min后,IOD缓慢增加。在蒸制过程中,淀粉在热蒸汽的作用下发生糊化,蒸制14 min后面条中淀粉的糊化程度达到一个平稳的状态。因此,蒸制面条的较佳蒸制时间为14 min。

图1 不同蒸面时间面条碘呈色度的变化
Fig.1 IOD of noodles steamed for different times

2.2 加水量对蒸制面条品质的影响

加水量对蒸制面条品质的影响如图2所示。由图2可见,随着加水量的增加,蒸制面条的硬度、咀嚼度及感官呈现先增大后减小趋势。当加水量小于28%时,面条硬度大,咀嚼度和感官评分较大。加水量为28%时,面条硬度、感官评分均最大,加水量为30%时,面条咀嚼度最大,加水量为28%～30%时,硬度、咀嚼度、感官评分无显著性差异。加水量大于30%时,硬度、咀嚼度及感官评分显著降低(p<>[9-10]。加水量过高(大于30%),和面过程中形成的面筋网络由于水分的增加会继续交联,变的松散,蒸制后面条较软、弹性差、易粘连[11]。因此,选择加水量为28%～32%进行正交实验。

图2 加水量对蒸制面条品质的影响
Fig.2 Effect of added water on steamed noodle quality
注:同一折线上不同小写字母表示 p<>

2.3 加盐量对蒸制面条品质的影响

加盐量对蒸制面条品质的影响如图3所示。由图3所见,蒸制面条的硬度、咀嚼度随着加盐量的增加而增大。当加盐量为0.4%～0.8%时,面条感官评分最高,结果没有显著性差异。有研究表明,对于煮制面条,加盐量在0～3%时,面条的硬度、咀嚼性呈增大趋势,超过3%时开始下降,适量食盐的加入,有利于面筋结构的形成,赋予面条较好的弹性和咀嚼性[12-14]。不同于煮制面条,蒸制面条的水分含量较低,加盐量为1%时,面条的咸味已经较重且面条过硬。此外,食盐摄食过多可能会增加血压负担,引起疾病[15-16],我国膳食指南中每日食盐的推荐摄入量为4～6 g,因此面条中食盐添加量不宜过高,根据面条的感官评分,并结合面条的硬度、咀嚼度,因此选择食盐添加量范围为0.4%～0.8%为正交实验范围。

图3 加盐量对蒸制面条品质的影响
Fig.3 Effect of added salt on steamed noodle quality

2.4 和面时间对蒸制面条品质的影响

和面时间对蒸制面条的品质的影响如图4所示。由图4可见,蒸制面条的硬度、咀嚼度、感官评分随着和面时间的增加呈现先升高后降低的趋势。蒸制面条的硬度、咀嚼度,在和面时间为15 min时值最大;感官评分在和面时间为15～20 min时无显著性差异。和面是制作面条必不可少的一个工艺,通过和面可使面粉与水混合均匀,促进蛋白质和淀粉充分、均匀的吸水,使面筋网络充分形成,从而影响面条的品质[17]。和面初期,淀粉和蛋白开始吸水,和面时间过短,面筋形成不均匀,蒸制的面条嚼劲、口感较差;和面时间适中时,面筋蛋白质形成较好的网络结构[16],此时蒸制面条品质最佳;和面时间过长时,一方面会有水分的散失,另一方面过长的搅拌时间会对面筋网络有一定的破坏,面条的品质有所下降[18]。因此,综合考虑,选择和面时间10～20 min进行正交实验。

图4 和面时间对蒸制面条品质的影响
Fig.4 Effect of mixing time on steamed noodle quality

图5 醒面时间对蒸制面条品质的影响
Fig.5 Effect of resting time on steamed noodle quality

表2 蒸制面条正交实验设计及结果
Table 2 The orthogonal experiment design and results

实验号因素ABCD硬度(g)咀嚼度(g)感官评分132316218.425161.3081.5233125900.785003.0978.6321327421.546229.8585.7423215702.524459.3976.3522136894.046132.8084.5613334275.963384.5773.0711117210.456104.5382.3831237542.106343.5385.8912226328.715816.2380.5硬度K117815.1122174.0820005.2719131.39K220018.1119441.1719573.3219651.03K319661.3015879.2617915.9318712.10k15938.377391.366668.426377.13k26672.706480.396524.446550.34k36553.775293.095971.986237.37R734.332098.27552.46312.98因素主次B>A>C>D优化方案A2B1C1D2咀嚼度K115305.3218677.9117240.4215725.23K216822.0517110.3216619.1517049.17K316507.9112847.0514775.7215860.89k15101.776225.975746.815241.74k25607.355703.445539.725683.06k35502.644282.354925.245286.96R505.571943.62614.48396.09因素主次B>C>A>D优化方案A2B1C1D2感官评分K1235.8253.7245.4240.1K2246.5246.5242.6244.8K3245.9227.9240.2243.3k178.684.6081.8080.00k282.1782.1880.8781.60k381.9875.9880.0681.11R3.588.601.761.58因素主次B>A>C>D优化方案A2B1C1D2

2.5 醒面时间对蒸制面条品质的影响

醒面时间对蒸制面条品质的影响如图5所示。由图5可见,面条的硬度、咀嚼度、感官评分随着醒面时间的增加呈现先升高再降低的趋势。蒸制面条的硬度、咀嚼度、感官评分在醒面时间为15 min时最大;醒面时间在10～15 min时,蒸制面条的硬度、咀嚼度、感官评分无显著性差异。醒面可以完善面筋网络,利于面筋均质化,消除内应力[19]。醒面时间过短,由于和面时的机械搅拌,面筋网络不够完善、形成的不够稳定,蒸制后面条嚼劲不足,口感差。适当的醒发时间,可以使面筋网络有一定程度的完善,蒸制后面条的品质较好。醒发时间过长时,蛋白质和水分充分水合,蛋白质中的-SH和-S-S达到平衡状态,形成不定向的面筋网络结构,使面条变软,蒸制后的面条偏软,较粘牙[16]。因此,选择醒面时间5～15 min进行正交实验。

2.6 正交实验结果与分析

由表2可知,影响蒸制面条硬度的因素主次顺序为:加水量>和面时间>加盐量>醒面时间,蒸制面条硬度最佳的优化水平为A2B1C1D2。影响蒸制面条咀嚼度的因素主次顺序为:加水量>加盐量>和面时间>醒面时间,蒸制面条咀嚼度最佳的优化水平为A2B1C1D2。影响感官评分的因素主次顺序为:加水量>和面时间>加盐量>醒面时间,蒸制面条感官评分最佳的优化水平为A2B1C1D2。

表3 正交实验结果方差分析
Table 3 Analysis of variance for the results of orthogonal experiment

方差来源平方和自由度均方F值p值硬度因素A3.73E+0621.86E+0640.291**0.000因素B2.66E+0721.33E+07287.122**0.000因素C3.24E+0621.62E+0635.056**0.000因素D5.90E+0522.95E+056.376**0.005咀嚼度因素A1.71E+0628.55E+0518.426**0.000因素B2.43E+0721.21E+07261.790**0.000因素C4.38E+0622.19E+0647.243**0.000因素D1.41E+0627.07E+0515.254**0.000感官评分因素A97.057248.52923.072**0.000因素B473.3742236.687112.529**0.000因素C18.41129.2054.377*0.023因素D15.58427.7923.705*0.038

注:*表示在p<0.05>**表示在p<>

由表3可知,加水量、加盐量、和面时间及醒面时间对蒸制面条的硬度和咀嚼度均有极显著影响。和面时间和加水量对感官评分有极显著影响,加盐量和醒面时间对感官有显著性影响。综之,蒸制面条的最佳加工工艺为A2B1C1D2,即和面时间15 min,加水量28%、加盐量0.4%、醒面时间10 min。

由于最佳工艺没有出现在正交实验表中,需进行验证性实验。以最佳工艺和面时间15 min,加水量28%、加盐量0.4%、醒面时间10 min,制作蒸制面条进行TPA测试和感官评价,并多次重复实验,得到其硬度、咀嚼度和感官评分分别为(7740.53±76.88) g、(6628.19±122.48) g和86.8±0.80,均高于正交实验中的任何一组,说明A2B1C1D2是蒸制面条最佳的加工工艺。

2.7 蒸制对面条微观结构的影响

图6 蒸制前后面条截面的扫面电镜照片
Fig.6 Scanning electron micrographs of cross-section of fresh noodle and steamed noodle
注:生面条(a:×2000,b:×1000); 蒸制面条(c:×2000,d:×1000)。

用扫描电镜观察面条在蒸制前后其微观结构的变化。如图6所示,与蒸制前相比,蒸制后淀粉颗粒膨胀糊化,呈扁平的圆形或椭圆形,且较好的镶嵌在蛋白质网络,淀粉和蛋白质结合更紧密。蒸制后蛋白网络的结构变得紧凑、密实,一方面可能是由于蒸制过程中面筋蛋白聚合,使其结构更紧密、均匀;另一方面可能是由于淀粉吸水膨胀后减小了两者之间的缝隙。

3 结论

蒸制面条的最佳加工工艺条件为:和面时间15 min,加水量28%、加盐量0.4%、醒面时间10 min。在此条件下测得蒸制面条的硬度为(7740.53±76.88) g、咀嚼度为(6628.19±122.48) g、感官评分为86.8±0.80。加水量对蒸制面条品质影响最大,醒面时间对蒸制面条品质影响最小。经蒸制后,面条的淀粉颗粒和蛋白质网络结合更加紧凑、密实。

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Study on processing optimization of steamed noodle

YU Han1,CHEN Jie1,WU Jin-xin2,BIAN Ke1

(1.Henan University of Technology,Zhengzhou 450001,China;2.Shenyang Xiangxue Four Co.Ltd,Shenyang 110025,China)

Abstract：The quality of steamed noodle was affected by the processing conditions essentially. In the study,the effect of mixing time,added water,added salt amount and resting time on the texture and sensory properties of the steamed noodle was investigated,based on which the orthogonal test was designed to optimize the processing conditions. And the microstructure of steamed noodle was investigated by Scanning electron microscopy technology(SEM). The results showed that the optimum conditions of steamed noodle was as follows:mixing time of 15 min,added water of 28%,added salt of 0.4%,resting time of 10 min. Under these conditions,the sensory score of steamed noodle was 86.8±0.80;hardness was(7740.53±76.88) g,chewiness was(6628.19±122.48) g. The SEM investigation showed that starch granules swelled after steaming,and the starch granules was immersed in the developed gluten network firmly.

Key words：steamed noodle;optimization of processing;microstructure