陆秀香,张永琥,沈小刚
(山东玉皇粮油食品有限公司,山东 临沂 276600)
荞麦有着“五谷之王”的美誉,富含类黄酮、必需氨基酸、脂肪酸、维生素、矿物质等多种营养成分,且抗性淀粉含量较高,有利于降低罹患高血脂、高血压以及心血管疾病的风险,具有良好的保健价值[1-3]。荞麦面作为传统的荞麦制品,深受中国、日本、韩国等亚洲地区,以及部分欧洲地区的消费者喜爱[4-5]。但荞麦由于面筋蛋白含量低,较高含量荞麦面团粘结力弱,面带在压延过程中容易断裂,加工性能差;且在煮制过程中易出现断条、蒸煮损失率高等现象,制约着荞麦面条工业化生产[6-7]。
改善荞麦挂面加工品质的方法很多,使用高筋小麦粉、预糊化荞麦粉、添加谷朊粉、亲水胶体以提高原料粉中面筋量、促进凝胶网络结构或非面筋蛋白网络的交联和形成[1,8]。经过预糊化后的淀粉具有较好的冷水可溶性、较高的黏度和保水性,在面条中起到胶黏剂的作用,可以将淀粉颗粒、蛋白质及其他组分粘结在一起,并使淀粉、蛋白质的分布更加均匀,在面团中形成类似面筋的网络结构[9-10]。而谷朊粉是最常用的蛋白类改良剂,它是从小麦粉中提取得到的天然活性面筋,复水后能够形成湿面筋,赋予面团较好的黏弹性和延展性[1,11]。同时,在高含量荞麦面条中添加一定量食品胶体如沙蒿胶 、瓜尔豆胶、 CMC-Na 、魔芋胶等可以明显改善面条的烹调损失率、熟断条率及感官品质[12-13]。
本研究七成荞麦挂面配方选用荞麦预糊化粉、高筋面条专用粉、谷朊粉、复合胶体为原料,通过实验确认3个荞麦预糊化粉的七成荞麦挂面配方;通过各性能指标及配方原料粉成本对比,确定七成荞麦挂面的最佳生产配方,并通过挂面生产车间500 kg中试验证。
1.1 主要材料与试剂
荞麦预糊化粉: 荞麦粉A、荞麦粉B、荞麦粉C,江西谷物源食品有限公司,见表1;高筋面条专用小麦粉:湿面筋含量36%,山东玉皇粮油食品有限公司;谷朊粉:一级,封丘县华丰粉业有限公司;黄原胶,山东阜丰发酵有限公司;海藻酸钠,青岛明月海藻集团有限公司;魔芋粉,一致魔芋生物科技有限公司;食用盐。
表1 荞麦预糊化粉
1.2 主要仪器与设备
JHMZ 200针式和面机、JXFD 7醒发箱、JMTD 168/140 试验面条机,北京东孚久恒仪器技术有限公司;BHS-2恒温水浴锅,群安实验仪器有限公司;BLH-1600电子型拉伸仪,浙江伯利恒仪器设备有限公司;FL-1KW可调封闭式电炉,北京永光明医疗仪器有限公司。
1.3 实验方法
挂面生产及质量的评价指标:挂面生产过程中加工性能主要体现在面带的抗拉伸能力[1,8,14]、干燥过程中的酥条率;挂面的最大弯曲度体现了直条挂面能承受的变形程度,最大弯曲度较小、挂面硬度较小的挂面较容易断条,影响挂面包装过程中、储运后的断条率,影响产品自然断条率的稳定性,因此以最大弯曲度、挂面硬度为评价挂面物理性能的指标;挂面的蒸煮特性主要以蒸煮损失率、熟断条率为评价指标;挂面的食用品质是关键性指标,常采用感官评价的方式进行[1]。
1.3.1荞麦挂面实验室制作方法
结合挂面车间生产工艺,参考国标GB/T 35875—2018[15]稍作修改。
(1)和面:称取混合粉400 g投入和面机中,加入适量常温盐水(根据和面加水量并称取4 g食盐,预先溶解于水中),和面5 min,形成颗粒均匀的面絮,且手感湿润。
(2)饧面:将面絮装入密封袋中,并放至35℃、80%相对湿度发酵箱中熟化30 min。
(3)复合压延:将实验室面条机辊间距调整到3.0 mm,将熟化后的面絮复合压片,将面片对折,双层复合压延一次,重复对折和双层复合压延2次,单片重复压延一次,面片厚度接近3 mm。
(4)连续压延:分别调整面条机压辊间距为2.50、2.00、1.50、1.00、0.80 mm各压延一次,微调辊间距,调整面片厚度为0.80 mm±0.05 mm。
(5)切条:将面片切成3 mm宽面条,长度为100 cm×2,并挂杆,去掉不完整面条,保留完整面条40根。
(6)烘房干燥:将面条挂杆挂入烘房,干燥4 h。
(7)定长切断:挂面下架后,切成长度20 cm挂面,装入密封袋,备用。
1.3.2面带的制作方法
参照1.3.1荞麦挂面实验室制作方法,和面、饧面、复合压延后用取样器[1],取不同位置长25 cm、宽15 mm的面带6条,放入自封袋中备用,用于面带抗拉伸阻力测定。
1.3.3测定方法
1.3.3.1面带抗拉伸阻力测定
面带抗拉伸力阻力测定方法参考现有力学量化测定设备拉伸仪的制定。
(1)样品准备:取1.3.2制作的厚度为3.00 mm±0.05 mm的面带,将面带的一端固定拉伸仪夹具底部一侧的小圆锥上,面带翻到夹具上侧轻轻拉直,面带另一端绕到夹具底部固定在另一侧的小圆锥上。
(2)拉伸仪准备:打开拉伸仪并按照设备操作规程校准。
(3)抗拉伸阻力测定:将固定面带的夹具放置在拉伸仪托架上,面带两端在夹具和托架之间,将面带两端超出托架的面带剪断。点击测试程序中的“测试”,按压测试拉面钩设备的绿色开启按钮,开始测定。拉面钩拉断面带时的最大阻力(单位EU)值即为面带的抗拉伸阻力。测试6次,去掉一个最大值和一个最小值后计算平均值。
1.3.3.2谷朊粉吸水倍数测定
参照国标GB/T 21924—2008[16]吸水率方法作修改。
(1)称取谷朊粉样品2.00 g,准确至0.01 g,计为M,放入15 mL离心管中,加入20 g/L的氯化钠溶液5 mL。
(2)用洁净的玻璃棒搅拌均匀,小心将玻璃棒上的粘附物刮入离心管中,将离心管放入30～40℃水浴中保温 20 min。
(3)取出离心管并拭干外壁,以2 000 r/min 离心5 min。
(4)取出离心管,倒掉上清液,将沉淀物取出,揉成面筋团。继续用自来水冲洗、揉捏,揉搓面筋团至稍感粘手套为止。
(5)将面筋放到滤纸上称重,准确至0.01 g,计为m;湿面筋量。
(6)计算谷朊粉的吸水倍数(w):
1.3.3.3酥条率
挂面在烘房干燥后,数清挂杆上完整长度挂面的根数,记为a,计算干燥过程中的酥条率(A)。
1.3.3.4挂面最大弯曲度
按照刘锐等[17]的方法测定。
1.3.3.5挂面硬度测定
挂面硬度为直条挂面被力学量化设备破坏时的最大力值,参考拉伸仪的使用,制定挂面硬度测定方法。
(1)样品准备:将制作的挂面随机挑选出18根厚度为0.80 mm±0.05 mm、直条无变形、表面光滑的挂面,每3根挂面纵向叠加固定在一起制作成宽3.00 mm、厚度为原挂面厚度约3倍的挂面测试样品6个。
(2)拉伸仪准备:打开拉伸仪并按照设备操作规程校准。
(3)硬度测定:将纵向叠加固定的挂面测试样品放置在拉伸仪托架上夹具固定孔上(弧形最低点),点击测试程序中的“测试”,按压设备绿色按钮,开始测定。拉面钩拉断3层面条时的最大阻力(单位EU)值即为挂面的硬度。测试6次,去掉一个最大值和一个最小值后计算平均值。
1.3.3.6蒸煮特性测定
烹调损失率、熟断条率测定按照 GB/T 40636—2021[18]中方法测定。
1.3.3.7感官评价
荞麦挂面的感官评价参考GB/T 35875—2018[15],感官评价项目及评分标准根据实际情况适当修改,见表2。
表2 感官评价项目及评分标准
1.3.4荞麦挂面车间生产工艺
选择最佳的生产配方在挂面车间进行500 kg中试,挂面车间生产工艺流程图如下。
图1 挂面车间生产工艺流程
1.4 实验设计
首先通过实验确定在不添加外源面筋条件下3个荞麦粉制作荞麦挂面的最大添加量,以各个配方中湿面筋含量的理论计算值为七成荞麦挂面的湿面筋目标值,不足的面筋用谷朊粉补充设计配方,配方中添加适量的复合胶体。根据配方制作七成荞麦挂面,评价并优选配方,并通过车间500 kg试产。
1.4.1确定3个荞麦粉在荞麦挂面中的最大添加量
(1)混粉:3个荞麦粉分别按照10%、20%、25%、30%、35%、40%、45%、50%含量与高筋粉混合,制成混合粉。
(2)挂面加工性能测定:按照1.3.2方法制作面带,并按照1.3.3.1方法测定面带的抗拉伸阻力,按照1.3.3.3方法测定酥条率。
(3)挂面物理性能测定:按照1.3.3.4及1.3.3.5方法测定挂面的最大弯曲度、硬度。
(4)挂面蒸煮特性测定及感官评价:按照1.3.3.6方法测定烹调损失率、熟断条率及按照1.3.3.7方法对挂面进行感官评价。
(5)在不添加外源面筋,满足加工性能和挂面品质的条件下,确定3个荞麦粉制作荞麦挂面的最大添加量。
1.4.2确定各荞麦粉七成荞麦挂面配方
(1)计算各荞麦粉最大添加配方中湿面筋含量,以此作为七成荞麦挂面原料粉所需的湿面筋条件。
(2)结合谷朊粉吸水率,估算各荞麦粉七成荞麦挂面原料混合粉中谷朊粉理论添加量为M%。因3个荞麦预糊化粉具有不同特点,谷朊粉配方中添加量设定为M%-2%、M%、M%+2%共3个梯度水平。七成荞麦挂面实验配方原料:荞麦粉(70%)、高筋小麦粉、复合胶体、谷朊粉,其中高筋小麦粉、复合胶体、谷朊粉的配比和为30%,其中复合胶体为黄原胶、海藻酸钠、魔芋粉按照2.5∶1.7∶5.8的比例复混而成。
1.4.3评价七成荞麦挂面配方
3个荞麦粉分别按照3个配方混料,并按照1.3.1方法制作挂面,按照1.4.1中的(2)～(4)测定挂面加工性能、挂面的物理性能、蒸煮特性及感官评价。根据各配方中原料粉配比及单价计算原料成本,根据各质量指标数据及原料粉成本确定七成荞麦挂面最佳配方。
1.4.4验证七成荞麦挂面最佳配方500 kg生产中试效果
挂面车间按照最佳配方试生产500 kg,记录挂面是否正常制作成型(加工性能),成品挂面测定最大弯曲度、硬度、烹调损失率 、熟断条率并进行感官评价。
2.1 确定3个荞麦粉制作荞麦挂面的最大添加量
2.1.1荞麦挂面制作过程的加工性能
在不添加外源面筋条件下,3个荞麦粉分别制作不同荞麦添加量的挂面加工性能指标数据汇总见表3。
表3 3个荞麦粉挂面制作加工性能
由表3数据及制作过程中的状态可以得出:荞麦挂面随着荞麦粉比例增加,制作过程中面絮无法复合成完整的面带,复合压延后面带的抗拉伸阻力大幅下降,制作的面条在进入烘房干燥时酥条率上升。荞麦粉A在荞麦粉添加量10%～25%范围内,能够制作成挂面,酥条率最高为2.5%,加工性能较好;荞麦粉添加30%时,面带抗拉伸阻力明显下降,烘房内酥条率上升;荞麦粉添加35%及以上,不能形成完整面带并制作成挂面。荞麦粉B在荞麦粉添加量10%～30%范围内,能够制作成挂面,加工性能较好;荞麦粉添加到35%时,面带抗拉伸阻力明显下降,烘房内酥条率上升;荞麦粉添加到40%及以上,不能形成完整面带并制作成挂面。荞麦粉C在荞麦粉添加量10%～35%范围内,能够制作成挂面;荞麦粉添加到40%时,面带抗拉伸阻力明显下降,烘房内酥条率上升;荞麦粉添加到45%及以上,不能形成完整面带并制作成挂面。
2.1.2荞麦挂面物理性能
分别测定3个荞麦粉不同荞麦添加量制作的挂面最大弯曲度和挂面硬度,数据见图2。
由图2可知,在不添加外源面筋条件下,随着荞麦粉比例增加,制作的荞麦挂面的最大弯曲度减小,硬度减小。测定过程中发现硬度小于60 EU、挂面最大弯曲度较小(低于0.1),极易断条,因此挂面的硬度需不小于70 EU,最大弯曲度不小于0.1。
2.1.3荞麦挂面蒸煮特性及感官评价
分别测定3个荞麦粉不同荞麦添加量制作的挂面烹调损失率 、熟断条率数据及感官评价得分,数据见表4。
表4 3个荞麦粉挂面蒸煮特性及感官评价得分
由表4数据可见,3个荞麦粉挂面随着荞麦粉添加量(除10%荞麦粉添加量外)增加,烹调损失率增大、熟断条率增大。部分配方挂面蒸煮损失率超过了10%,熟断条率超过5%[18],蒸煮性能不佳。而10%荞麦粉添加量面条口感偏硬、弹性不足,稍影响评分。
综合以上挂面制作过程的性能、物理性能、蒸煮特性及感官评价得分,在不添加外源面筋的条件下,选择面带成型好,酥条率不高于10%,硬度不小于70 EU、最大弯曲度大于0.1、烹调损失率低于10%,熟断条率低于5%,感官评价不低于80分的配方,确认荞麦粉A最大添加量为25%、荞麦粉B为30%、荞麦粉C为35%。
2.2 确定七成荞麦挂面谷朊粉添加量及配方
根据不添加外源面筋3个荞麦粉制作的荞麦挂面最大添加量、高筋面条专用粉的湿面筋含量,计算最大添加量下混合粉湿面筋含量理论值并以此作为七成荞麦挂面混合粉的湿面筋含量目标值。结合测定的谷朊粉的吸水率值200%,计算七成荞麦挂面需补充的谷朊粉添加量,并设计配方见表5。
表5 七成荞麦挂面生产配方
2.3 评价七成荞麦挂面配方
2.3.1七成荞麦挂面加工性能
3个荞麦粉各个配方制作的挂面加工性能指标数据汇总见表6。
表6 七成荞麦挂面加工性能指标
由表6的可以看出:配方A1、C1面絮不能复合成完整面带,压延后面带抗拉伸阻力较小,酥条率较高,加工性能较差;配方B1酥条率偏高,加工性能一般;其他配方加工性能较好。
2.3.2七成荞麦挂面物理性能
3个荞麦粉各配方制作的挂面物理性能数据汇总见图3。
图3 七成荞麦挂面硬度及最大弯曲度
由图3可以看出:配方A1、B1、C1硬度及最大弯曲度均较低,物理性能较差;配方A2物理性能一般;配方A3、B2、B3、C2、C3物理性能较好。
2.3.3七成荞麦挂面蒸煮性能及感官评价
3个荞麦粉各配方制作的挂面蒸煮特性及感官评价数据汇总见表7。
表7 七成荞麦挂面蒸煮特性及感官评价
由表7可以得出:配方A1、B1、C1烹调损失率、熟断条率均较高,均不符合挂面产品标准,感官评价得分较低。配方A2熟断条率偏高,不符合挂面产品标准;配方A3熟断条率稍高;其他配方B2、B3、C2、C3蒸煮特性较好,感官评价得分较高。
2.4 确定七成荞麦挂面最佳生产配方
结合对比七成荞麦挂面9个配方的加工性能、物理性能、蒸煮特性、感官评价得分得出配方B2、B3、C2、C3综合性能较好。核算这4个配方的原料粉成本,见图4。
图4 七成荞麦挂面配方原料粉成本
由图4可以看出:配方B2成本最低,为七成荞麦粉的最佳配方:荞麦预糊化粉70%、高筋面条专用小麦粉19.7%、谷朊粉9.1%、复配胶体1.2%。
2.5 七成荞麦挂面最佳配方500 kg试产
挂面车间按照配方B2进行500 kg试产,生产过程中加工性能良好,挂面成品测得最大弯曲度为0.28,硬度为124 EU,蒸煮损失率为5.2%,断条率为0%,感官评价得分86分,综合性能较好,通过生产验证。
通过选用不同荞麦预糊化粉、添加谷朊粉补充面筋、并配以复合胶体改善荞麦挂面加工品质及产品质量。在不添加外源面筋的条件下,3个荞麦预糊化粉配合高筋面条专用粉制作荞麦挂面,通过加工性能、物理性能、蒸煮特性、感官评价对比确认各荞麦预糊化粉最大添加量分别是25%、30%、35%,以此估算七成荞麦挂面配方中谷朊粉添加量并确认配方。通过评价挂面综合性能指标、对比配方混合粉成本选出七成荞麦挂面最佳配方为B2:荞麦预糊化粉70%、高筋面条专用小麦粉19.7%、谷朊粉9.1%、复配胶体1.2%。挂面车间500 kg试产成品最大弯曲度为0.28,硬度为124 EU,蒸煮损失率为5.2%,断条率为0%,感官评价得分86分,综合性能较好。
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