一種發芽苦蕎粉絲制作工藝的研究

陳春旭，杜傳來，高紅梅，楊劍婷，李先保，郭元新

（1.安徽科技學院食品工程學院，安徽滁州 233100；2.江蘇科技大學糧食學院，江蘇鎮江 212004）

苦蕎是雙子葉植物，屬蓼科，學名韃靼蕎麥，被譽為“五谷之王”，集七大營養素于一身?？嗍w含有豐富的氨基酸、油酸、亞油酸、膳食纖維、維B1、維B2、維B6、維 C、維 E、維 PP、維P、葉綠素，以及鈣、鐵、銅、鋅、硒、鉀等多種微量元素，同時還富含其他谷類作物不具有的黃酮類化合物和蘆丁，營養價值很高，是國際上公認的藥食兼用的作物[1-2]。研究表明，由于蛋白酶抑制劑、蘆丁降解酶等物質的存在，使得苦蕎蛋白質和淀粉消化率降低，黃酮類化合物在加工過程中迅速分解[3]，適當的萌發處理后，可以提高蛋白質和淀粉的消化率，以及某些限制性氨基酸和維生素等營養物質的含量，其他化學成分均有所改變[3]，營養價值得以提高，并可形成獨特的風味及口感，有些還增加了藥用功能成分，萌發處理可以降解或消除其中有毒有害或抗營養物質的含量[4]。我國西南部的四川涼山地區是苦蕎的原產地，現在廣為種植的有西南部的云貴川紅土高原和北方黃土高原。我國苦蕎資源豐富，種植面積和總產量均居世界第1位，是種植區人民生活中不可或缺的糧種和飼料，也是當今及未來人們重要的健康食物源[5]?？嗍w麥是我國占有絕對優勢的一種雜糧資源，面對國內外市場對苦蕎麥及其制品需求，我國苦蕎產業面臨著諸多的機遇與挑戰[6]。目前，有關苦蕎淀粉的結構和功能性的資料較為少見，苦蕎淀粉市場潛力巨大，利用其豐富的淀粉資源，生產附加值較大的粉絲產品[7]，對我國大面積種植苦蕎麥地區發揮資源優勢、加快經濟發展具有積極意義。

隨著我國經濟的快速發展，人民生活水平越來越高，從而對食品質量的要求也越來越高。傳統的粉絲在生產過程中要加入較大量的明礬作為凝膠劑。然而明礬中含有鋁，但鋁不是人體所需的礦物質元素，長期食用會對人體造成一定的傷害，生產無鋁粉絲對廣大粉絲消費者來說具有重要意義。海藻酸鈉[8]是一種從褐色海藻中提取的天然多糖物質，其來源廣泛、成本低廉。海藻酸鈉是一種天然纖維素，在人體中可減緩脂肪、糖和膽鹽的吸收，具有降低膽固醇、甘油三酯和血糖的作用，在腸道中能抑制有害金屬（如鎘等）在體內的積累[9]。在食品中，常作為增稠劑、乳化劑、穩定劑、黏合劑增加食品黏度、防止食品變脆、賦予食品潤滑口感、改善食品品質。

我國生產淀粉粉絲歷史悠久、品種較多，但產量和消費量較多的只有紅薯、綠豆粉絲等幾種，在我國經濟日益發展和人民追求品種繁多的今天，已不能滿足市場發展的需要。發芽苦蕎粉絲是近年來才發展起來的一項新產品，是在國內外市場對苦蕎麥及其制品需求的日益增大基礎上而產生的，以滿足廣大消費者日益旺盛的需要?？嗍w及其制品在韓國、日本等國很受歡迎，發芽苦蕎粉絲在生產和銷售上都擁有較為寬廣的前景。

發芽苦蕎粉絲主要成分為發芽苦蕎淀粉、綠豆淀粉。發芽苦蕎粉絲的市場前景比較廣闊，而研究比較少，試驗以海藻酸鈉作為凝膠劑，通過對能影響到發芽苦蕎粉絲品質的因素研究，由單因素試驗、正交試驗、粉絲的質構和烹煮特性檢測得到最佳的發芽苦蕎粉絲的制備工藝，從而為發芽苦蕎粉絲的生產及加工提供一定的參考和理論依據。

1 材料與方法

1.1 供試材料

苦蕎，產自四川涼山；綠豆淀粉（食用級），衡水福橋淀粉有限公司提供；海藻酸鈉（食品級），青島明月海藻集團有限公司提供。

1.2 儀器

電熱恒溫培養箱，嘉興市中新醫療儀器有限公司產品；101-3-S型電熱恒溫鼓風干燥箱，上海躍進醫療器械廠產品；電磁爐、BC/BD-428A型冰柜，安徽科技學院固定資產；PL6001型電子天平，梅特勒-托利多儀器（上海）有限公司產品；CT3型質構儀，美國Brookfiled公司產品；立麥牌2m-20型不銹鋼壓面機、JY-CH-001型粉碎機，永康市九順商貿有限公司產品。

1.3 試驗方法

1.3.1 工藝流程

1.3.2 操作要點

（1） 原料預處理。確保發芽苦蕎淀粉為粉狀，無顆粒存在，淀粉品質較好。

（2） 打芡。采用2.5%～3.0%的淀粉與打芡所用淀粉的1.5倍溫水（40℃左右）。

（3）合漿。把水與海藻酸鈉一起加熱到95℃以上，該條件下海藻酸鈉便于溶解，然后倒入芡中，待溫度降低70℃左右，迅速加淀粉和面，面團轉移到40℃左右的面板上進行和面。

（4）人工漏粉。將擠壓粉絲機器距離沸水鍋高度為30～40 cm，擠壓面團的時候注意力度均勻、平穩，粉絲在鍋內停留時間3～5 s后立即將其撈出。

（5）松絲。在20℃左右的涼水中冷卻降溫。

（6）老化。將制成的粉絲放置在溫度較低的環境下一段時間。

（7）冷凍。冷凍時一定要把水瀝干瀝盡，這樣對粉絲的冷凍形成空隙有很重要的影響，冷凍溫度-6～-8℃，冷凍時間8～10 h。

（8）解凍。用流水解凍可以提高解凍效率，這樣也可以防止因人工造成的斷條，解凍所需的溫度為室溫。

（9）脫水干燥。將解凍后的粉絲甩干即可，將凍好的粉絲在30～40℃鼓風中干燥后即得到成品。

1.3.3 單因素試驗

選定淀粉總質量50 g，苦蕎淀粉10 g，綠豆淀粉40 g，海藻酸鈉添加量為淀粉總質量的0.2%，0.3%，0.4%，0.5%，0.6%；冷凍溫度-2，-4，-6，-8，-10℃；冷凍時間6，7，8，9，10 h的條件下，考查淀粉與水的比例分別為1∶0.6，1∶0.7，1∶0.8，1∶0.9，1∶1.0時對發芽苦蕎粉絲品質的影響。

1.3.4 正交試驗設計

根據淀粉與水的比例、海藻酸鈉添加量、冷凍溫度和冷凍時間的單因素試驗結果，進行正交試驗設計，通過L9（34）正交試驗進一步研究發芽苦蕎粉絲制作的最佳制備工藝。

正交試驗因素與水平設計見表1。

表1 正交試驗因素與水平設計

1.3.5 感官評定標準

對粉絲的評判一般從顏色、透明光澤度、硬度、滑爽性（黏性）、彈韌性（筋道性、耐咀嚼性）、風味、可接受性[10]等方面進行，評定分數如下：顏色10分、透明光澤度10分、硬度20分、黏性20分、彈韌性20分、風味10分、可接受性10分，最終評分結果取其平均值。粉絲在沸水中煮20 min后撈出，分給5位評價員，評分過程在烹煮結束后15 min內完成[10]。

感官評分標準見表2。

表2 感官評分標準

1.4 粉絲的烹煮試驗

在正交試驗的基礎上進行粉絲的烹煮試驗測試，每個試驗將長3 cm左右的樣品3.000 0 g（計W0）于常壓下以105℃烘干4 h，測定干物質質量W1，然后在100 mL沸騰的蒸餾水中煮沸15 min。煮好后迅速冷卻，用吸水紙吸去粉絲表面的附著水，測定含水物質量W2，再以105℃烘干4 h，測得干物質質量W3，以上操作重復3次 ，取平均值[10]。膨潤度、煮沸損失、干物質含量分別用下面的公式進行計算：

每個試驗號將長10 cm的粉絲樣品20根，在500 mL蒸餾水中煮沸20 min，記錄最后的斷條數。以上操作重復3次，取平均值。

1.5 粉絲的TPA檢測

粉絲的TPA檢測在正交試驗的基礎上進行，每個試驗號選取每根長10 cm的10根無裂紋、無彎曲、粗細均勻的粉絲，在200 mL蒸餾水中煮沸10 min，撈出，用蒸餾水淋洗，放入蒸餾水中待測定[10]。測試時先用吸水紙吸去粉絲表面水分，每根剪成5 cm長，并用游標卡尺在不同的3個部位量取直徑，取平均值，記錄d1[11]，再在CT3型質構儀上用TA44探頭按以下條件進行測量（感應力20 g，測試形變100.0%，測試前速度2.0 mm/s，測試速度1.7 mm/s，測試后速度2.0 mm/s）。每次測量1根，重復測試3根，取平均值。

2 結果與分析

2.1 單因素試驗結果

2.1.1 淀粉與水的比例對發芽苦蕎粉絲品質的影響

淀粉與水的比例對發芽苦蕎粉絲品質的影響見圖1。

圖1 淀粉與水的比例對發芽苦蕎粉絲品質的影響

由圖1可知，發芽苦蕎粉絲的感官評分在面團中含水量的增加呈先上升后下降的趨勢。當淀粉與水的比例為1∶0.6時，由于面團中的水分過少而導致面團太硬，擠壓出的粉絲過硬而易斷條，且成型也不好；當比例為1∶1.0時，由于水分過量導致和成的面粉較稀，擠壓形成的粉絲太過于柔軟，不利于粉絲的成型。淀粉與水的比例對面團的成型起到決定性的作用，隨著水分含量的增加，面團成型效果越來越好，當比例為1∶0.9時達到最佳，超過這個比例的效果則越來越差。根據試驗結果可知，適當淀粉與水的比例對面團成型起到很好的作用，不同淀粉與水的比例對感官評分也有一定的影響。因此，為了使發芽苦蕎粉絲有較好的色澤、口感及組織狀態，選擇淀粉與水的比例為1∶0.8，1∶0.9，1∶1.0進行正交試驗。

2.1.2 海藻酸鈉添加量對發芽苦蕎粉絲品質的影響

海藻酸鈉添加量對發芽苦蕎粉絲品質的影響見圖2。

圖2 海藻酸鈉添加量對發芽苦蕎粉絲品質的影響

由圖2可知，發芽苦蕎粉絲的感官評價分數隨海藻酸鈉添加量的增加呈現上升趨勢，在0.4%時達到最高。這是由于海藻酸鈉在和面過程中起到凝膠劑的作用，有利于淀粉面團的形成，制作出的粉絲組織形態也較好，且對擠壓出粉絲的彈韌性起到了良好的作用，也有效減少了粉絲斷條數。但若添加量過多，則會加重漏粉時粉絲之間的黏連并條現象，從而影響粉絲的產量和品質，故海藻酸鈉添加量不宜過多。為了能生產出高品質和高產量的發芽苦蕎粉絲，分別選擇海藻酸鈉添加量為淀粉總量的0.3%，0.4%，0.5%進行正交試驗。

2.1.3 冷凍溫度對發芽苦蕎粉絲品質的影響

冷凍溫度對發芽苦蕎粉絲品質的影響見圖3。

圖3 冷凍溫度對發芽苦蕎粉絲品質的影響

由圖3可知，發芽苦蕎粉絲的感官評分隨冷凍溫度的降低呈現先上升后下降的趨勢，在冷凍溫度為-6℃時感官評分達到最高。冷凍溫度對發芽苦蕎粉絲的影響主要在于產品的復水時間和復水率，也對粉絲產生一定的回生作用，隨著冷凍溫度的降低，放入冰箱里冷凍的粉絲會在其內部形成孔洞，孔洞的增加則有利于提高產品的復水率，減少復水時間。隨著溫度降低到一定程度，產品品質會達到最佳結果，若繼續降低冷凍溫度則會造成粉絲失水而出現發白的現象，影響粉絲的品質。故為了生產品質較佳的發芽苦蕎粉絲，分別選冷凍溫度為-4，-6，-8℃進行正交試驗。

2.1.4 冷凍時間對發芽苦蕎粉絲品質的影響

冷凍時間對發芽苦蕎品質的影響見圖4。

由圖4可知，發芽苦蕎粉絲的最佳感官評分所需要的冷凍時間為9 h。冷凍時間對發芽苦蕎粉絲的老化和粉絲在冰箱中形成的孔洞有著重要作用，并且對冷凍后的粉絲起到減少黏連的效果，但冷凍時間也不宜過長，冷凍時間過長會使粉絲黏連現象變得嚴重，也會增加能耗并延長粉絲的生產周期。故為生產品質良好的發芽苦蕎粉絲，分別選冷凍時間為8，9，10 h進行正交試驗。

2.2 正交試驗結果分析

圖4 冷凍時間對發芽苦蕎品質的影響

根據單因素試驗結果，優化發芽苦蕎粉絲的制作工藝，據L9（34）正交試驗方案，以感官評定為指標來考查各因素對發芽苦蕎粉絲制作工藝的影響。

L9（34）正交試驗結果見表3。

表3 L9（34）正交試驗結果

由表3可知，各因素對試驗結果的影響主次順序為A＞C＞B＞D，即淀粉與水的比例＞冷凍溫度＞海藻酸鈉添加量＞冷凍時間。從而得到理論上的最優配方為A2B2C2D3，即淀粉與水的比例1∶0.9，海藻酸鈉添加量為淀粉總質量的0.4%，冷凍溫度-6℃，冷凍時間9 h。但通過正交試驗表所得到的數據可知，感官評價分數最高的為A2B1C2D3，因此需要進一步進行試驗驗證最佳因素配比。用相同的工藝進行試驗，對所得到的粉絲進行感官評分，為89分，通過感官評分的對比，所選取的最佳配方為A2B2C2D3。也就是淀粉與水的比例1∶0.9，海藻酸鈉添加量為淀粉總質量的0.4%，冷凍溫度-6℃，冷凍時間10 h。

2.3 粉絲的質構與烹煮性質測定結果

粉絲的儀器測定結果見表4，粉絲的烹煮性質測定結果見表5。

根據參考文獻，粉絲斷條數、干物質含量、膨潤度與質構儀中的彈性、硬度和黏性有著很好的相關性，這6項指標測得的數據即可表示粉絲的品質[12]。粉絲各項指標為黏性＜-0.5，彈性＜1.67，硬度＞261，每20斷條數＜2根，干物質含量＞91%，膨潤度＞700%。通過分析質構和耐煮特性檢測所得的以上數據，可知在試驗號4條件下制作的粉絲在品質上較好，耐煮性也較好。通過正交試驗表知該條件下粉絲的制作工藝為A2B1C2D3。但是對正交試驗表中的數據進行極差分析得到的各因素對試驗結果的影響主次順序為A＞C＞B＞D，即淀粉與水的比例＞冷凍溫度＞海藻酸鈉添加量＞冷凍時間。從而得到理論上的最優配方為A2B2C2D3，即淀粉與水的比例1∶0.9，海藻酸鈉添加量為淀粉總質量的0.4%，冷凍溫度-6℃，冷凍時間10 h。因此，需要進一步進行試驗驗證最佳因素配比。用相同的工藝進行試驗，對所得到的粉絲進行質構和耐煮特性檢測，結果為硬度368，黏性-0.068，彈性1.135，膨潤度952%，干物質含量93.74%，斷條數1根，通過質構和耐煮特性數據的對比，所選取的最佳配方為A2B2C2D3，即淀粉與水的比例1∶0.9，海藻酸鈉添加量為淀粉總質量的0.4%，冷凍溫度-6℃，冷凍時間10 h。

表4 粉絲的儀器測定結果

表5 粉絲的烹煮性質測定結果

3 結論

發芽苦蕎粉絲制作過程中最關鍵的因素是漏粉時粉團的品質，若粉團品質較好則能順利漏出粉絲，且漏出的粉絲粗細均勻，也不易出現斷條現象[13]。粉團品質的好與壞則體現在黏度上，粉團的黏度隨著剪切速率而變化，并且在剪切速率相同的情況下粉團黏度隨剪切時間的延長而改變。粉團是一種觸變體系，其黏度會隨剪切速率的上升而下降，粉團觸變性是否顯著，直接影響到揉面時間的長短和漏出粉絲的品質[14]。淀粉與水的比例決定著粉團品質，主要包括2個方面，一是打芡時淀粉與水的比例，二是用芡加入淀粉和面時淀粉與水的加入量，這對粉團的觸變起到很大影響。在水分加入量過高和過低的情況下對粉團的形成均不利，嚴重的話會導致粉團的無法形成，而且比例的稍微變動都會對粉團的品質產生很大的影響。在淀粉與水的比例為1∶0.6和1∶1.0時，所和出的面團品質很差，主要是因為淀粉與水的加入量不合適，而在比例為1∶0.9時效果最佳。在粉絲的生產過程中，粉絲的冷凍是十分重要的。當粉絲處于冷凍狀態下時，其結構會發生改變，粉絲的內部會形成孔洞，從而增加粉絲的復水率，減少復水時間。另外，冷凍能夠改善粉絲的品質、降低粉絲的黏性、增強產品的韌性，也能起到老化淀粉及降低粉絲含水量的作用。粉絲制作中有冷卻過程，是為老化做準備，老化是糊化淀粉表現出的一個重要性質，糊化淀粉稱為“α-化”淀粉[15]，在適當的溫度和含水量條件下，分子又自動排列成序，形成致密、高度晶化的不溶解淀粉分子微粒，老化的目的是增加粉絲的韌性[16]。冷凍有降低或消除粉絲的黏性和脫水的作用，粉絲在最低的溫度條件下停放一段時間后，使粉絲內部全部凍結，進一步脫水[16]。