超微粉碎蕎麥對面團特性和面條品質的影響

施建斌，隋 勇，蔡 沙，何建軍，熊 添，范傳會，陳學玲，家志文，王少華，蔡 芳，蔣修軍，梅 新,

（1.湖北省農業科學院農產品加工與核農技術研究所，湖北武漢 430064；2.湖北金銀豐食品有限公司，湖北隨州 441300）

蕎麥作為一種古老的雜糧作物，主要分布在我國干旱和半干旱地區[1-2]。蕎麥富含抗性淀粉和黃酮類物質（主要是槲皮素和槲皮素糖苷），具有改善糖尿病、肥胖癥、冠心病等慢性疾病的功效[3-4]。在不同種植區被制成不同蕎麥制品，如蕎麥掛面、蕎麥饅頭、蕎麥碗托、蕎麥饸絡等[5-9]。蕎麥面條是蕎麥的主要制品之一，也是最容易被消費者接受的蕎麥產品。蕎麥粉的添加會影響面條感官、質構和營養指標。蕎麥中直鏈淀粉含量高，淀粉不易糊化，蒸煮時淀粉易從面條中脫落，導致面條的斷條率和蒸煮損失率增加[10]；蕎麥蛋白和小麥蛋白的差異較大，在和面過程中不能形成面筋網絡，過量的蕎麥添加會降低面團的網絡強度、連續性和均勻性，使面團彈性、韌性和延伸性劣化，進而使得面條品質下降[11-12]。

超微粉碎能使得物料尺寸大大降低，并使物料具有更好的溶解性、分散性、吸附性，進而蓋面面團和面條的特性。徐小云等[13]研究顯示，添加超微麥麩后，面團的吸水率、峰值黏度和淀粉熱凝膠穩定性顯著增加，面團形成時間減少；面團T2弛豫時間顯著縮短，自由水含量逐漸降低；面團中蛋白質α-螺旋和β-折疊含量上升，β-轉角和無規則卷曲含量下降；面筋網絡的連續性和致密性得到改善。鄭萬琴等[14]認為超微粉碎不僅可以提高薯渣用量，還能降低其對面團流變品質的不利影響。Niu等[15]發現粒徑更小的小麥全粉能減低面團的峰值黏度、谷值黏度和最終黏度，增加面團穩定時間，面條的硬度、彈性、黏結性和回彈性，超微粉碎是提升全谷物面團的有效途徑。而超微粉碎后的蕎麥添加對面團特性和面條品質的影響還不明確，因此本文將系統研究超微粉碎蕎麥粉添加對混合粉溶劑保持力、糊化特性、熱機械特性和面條蒸煮、質構特性影響，以期為蕎麥面條的品質提升和相關產品開發提供重要理論依據。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

高筋小麥粉 五得利面粉集團公司；去殼蕎麥米 五常彩橋米業有限公司；乳酸、蔗糖、碳酸鈉分析純，國藥集團化學試劑有限公司。

ZNC-300超微粉碎機 北京永恒鑫盛科技公司；FC1-220型電動壓面機 武漢豐創機械設備有限公司；TA-XTPlus質構儀 英國Stable Micro System；RAV 4500快速黏度測定儀 瑞典波通科技公司；Mixolab 2混合試驗儀 法國肖邦技術公司；ASMDA1000和面機 北美電器有限公司；FW-100型氣流超微粉碎機 天津泰斯特儀器有限公司。

1.2 實驗方法

1.2.1 蕎麥超微粉碎處理 蕎麥經過常規粉碎后過60目篩，在超微粉碎機中粉碎30 min過400目篩網后備用。

1.2.2 混合粉與添加蕎麥粉面條的制備 稱取不同質量的超微處理后的蕎麥粉與高筋小麥粉混合，制成含有0%、4%、8%、12%、16%、20%蕎麥粉的混合粉，備用。

在混合粉中加入適量水，和面8～10 min，溫度35 ℃、濕度85%熟化30 min后，反復壓延5次，最后在壓輥軋距間隙2.0 mm處壓片并切成直徑2.0 mm圓面條，室溫晾干，備用。

1.2.3 混合粉溶劑保持能力（solvent retention capacity，SRC） 參照GB/T 35866-2018的方法進行測定?；静僮魅缦拢簻蚀_稱量的5.000 g混合粉（m）于已稱重的離心管（m1）中并加入25.00 g溶液（去離子水，50%蔗糖溶液（質量分數），5%碳酸鈉溶液（質量分數），5%乳酸溶液（質量分數）），劇烈搖動使其混合均勻，置于試管架上膨脹20 min，期間在5、10、15、20 min時快速搖動5 s。最后一次搖動后，在1000×g離心力下離心15 min，棄上清液后將試管倒立10 min稱重（m2），測定之前測定混合粉水分M1，按照下式計算SRC。

1.2.4 混合粉糊化特性測定 參照GB/T 24853-2010的方法進行測定。主要過程如下：稱取2.5 g混合粉（濕基水分質量分數14%），加25 mL去離子水。0～20 s在960 r/min條件下從室溫加熱至25 ℃，然后在160 r/min條件下恒溫60 s，在840 s內逐漸升溫至95 ℃后恒溫600 s，570 s內降溫至50 ℃后恒溫570 s，根據糊化曲線計算峰值黏度、谷值黏度、衰減值、最終黏度、回生值等。

1.2.5 混合粉熱機械特性測定 參照GB/T 37511-2019采用Mixolab 2對混合粉的熱機械特性進行測定。試驗協議為Chopin+，攪拌刀轉速為80 r/min，面團質量為75 g，水箱溫度為30 ℃，目標扭矩為1.1±0.05 N·m。運行過程中溫度設置分為三個階段：第一階段（恒溫階段），30 ℃保持8 min；第二階段（升溫階段），以4 ℃/min升溫到90 ℃，并在此溫度下保持10 min；第三階段（降溫階段），以4 ℃/min從90 ℃降溫到50 ℃，并在此溫度下保持5 min。

1.2.6 蕎麥面條蒸煮特性測定 蕎麥面條最佳蒸煮時間、蒸煮斷條率、蒸煮吸水率和蒸煮損失率的測定參照LS/T 3212-2021進行。

1.2.7 面條質構特性分析 面條在最佳蒸煮時間下蒸煮后，過涼水10 s，對其進行TPA、剪切力和拉伸強度測定，每次測定最少重復6次。測定參數參考相關文獻[16]。

TPA測定：探頭型號：P36/R。參數設定：模式：壓縮；測試前運行速度：1 mm/s；測試速度：5 mm/s；測試結束返回速度：5 mm/s；壓縮程度：75%；觸發形式：自動-5 g。

剪切力測定：探頭型號：A/LKB-F。參數設定：模式：壓縮；測試前運行速度：2 mm/s；測試速度：0.8 mm/s；測試結束返回速度：0.8 mm/s；壓縮程度：90%；觸發形式：自動-3 g。

拉伸強度測定：探頭型號：Code A/SPR。參數設定：模式：拉伸；測試前速度：2 mm/s；測試速度：2 mm/s；測試結束返回速度：10 mm/s；觸發距離：100 mm；觸發形式：Auto-0.5 g。

1.3 數據處理

2 結果與分析

2.1 超微粉碎蕎麥粉添加量對混合粉溶劑保持力的影響

超微粉碎蕎麥粉添加量對混合粉溶劑保持力的影響見圖1。由圖1可見，隨著超微粉碎蕎麥粉添加量的增加，混合粉的蔗糖SRC、碳酸鈉SRC和乳酸SRC顯著增加（P＜0.05）。當蕎麥粉添加量為20%時，混合粉的蔗糖SRC、碳酸鈉SRC和乳酸SRC分別為182.66%、223.02%、177.99%。蔗糖SRC是模擬餅干或高糖餅干環境，與混合粉中聚阿拉伯糖木糖相關；碳酸鈉SRC與破碎淀粉含量相關；乳酸SRC與面團谷蛋白網絡形成和谷蛋白網絡強度有關[17-18]。蕎麥中含有較高的膳食纖維，通過粉碎將部分不可溶性的膳食纖維變成可溶性膳食纖維；超微粉碎在降低蕎麥粒徑時會使完整的淀粉顆粒變成破損淀粉。因此，超微粉碎蕎麥粉的添加會導致混合粉蔗糖SRC、碳酸鈉SRC升高。乳酸SRC隨著超微粉碎蕎麥粉的添加量的增加而增加，說明超微粉碎蕎麥粉的添加會促進谷蛋白網絡的形成。蒸餾水SRC與面粉全部組成有關，反映了混合粉綜合特性[19-20]。而蒸餾水SRC隨著蕎麥添加量的變化規律不明顯，說明超微粉碎蕎麥粉的添加對混合粉吸水性無明顯的影響。

圖1 超微粉碎蕎麥粉添加量對混合粉溶劑保持力的影響Fig.1 Effects of micronized buckwheat addition on SRC of mixed powder

2.2 超微粉碎蕎麥粉添加量對混合粉糊化特性的影響

超微粉碎蕎麥粉添加對混合粉糊化特性影響見圖2。由圖2可見，隨著超微粉碎蕎麥粉添加量的增加，混合粉的峰值黏度、谷值黏度、最終黏度都呈先減小后增加的趨勢。峰值黏度、谷值黏度、最終黏度在添加量為12%時最小，分別為242.00、202.00、408.50 cP；之后隨著超微粉碎蕎麥粉添加量的增加而增加，添加量為20%時最大，分別為3383.33、275.67、569.00 cP。研究發現隨淀粉含量降低面團峰值黏度、谷值黏度、最終黏度降低，而隨破碎淀粉含量的增加峰值黏度、谷值黏度、最終黏度呈增加趨勢[21-22]。蕎麥中淀粉含量低于小麥粉，超微粉碎蕎麥粉的添加導致混合粉中淀粉總含量降低；此外，通過超微粉碎蕎麥粉中破碎淀粉含量大大增加，隨著超微粉碎蕎麥粉添加量的增加混合粉中破碎淀粉含量也逐漸增加。因此，在淀粉含量和破碎淀粉的相互作用下，混合粉的糊化特性呈現先降低后增加的趨勢?；厣惦S超微粉碎蕎麥粉添加量的增加呈先上升后下降，這說明在添加8%～12%時不容易回生，過多的蕎麥粉添加會導致面條熟化后更加容易回生。衰減值與淀粉粒膨脹后的強度有關，衰減值越小說明淀粉熱糊穩定性越好[23]。衰減值隨著超微粉碎蕎麥粉添加量的增加而增加，說明超微粉碎蕎麥粉添加導致淀粉熱穩定性下降，但是在添加量為0～12%內回生值之間無顯著性差異（P＞0.05）。

圖2 超微粉碎蕎麥粉添加量對混合粉糊化特性的影響Fig.2 Effects of micronized buckwheat addition on the pasting properties of mixed powder

2.3 超微粉碎蕎麥粉添加對面團蛋白組分熱機械特性影響

超微粉碎蕎麥粉添加對面團蛋白組分熱機械特性影響見表1。由表1可見，添加超微粉碎蕎麥粉后，面團的吸水率顯著增加，在0～20%范圍內，吸水率從56.80%增加到60.50%，增加了3.7%。這主要是因為破碎淀粉結晶區被破壞，能夠使水分子進入淀粉顆粒內部[24]。面團形成時間和穩定時間都隨超微粉碎蕎麥粉的添加而減小，未添加蕎麥粉時面團形成時間為3.34 min，添加蕎麥粉后面團形成時間顯著降低（P＜0.05），但是不同添加量之間無顯著性差異（P＞0.05）；穩定時間從未添加時的5.87 min降低到4.61 min。有研究發現添加常規粉碎的蕎麥粉，面團的吸水率、形成時間和穩定時間隨著添加量的增加而增加；而添加超微粉碎蕎麥粉面團的吸水率、形成時間和穩定時間隨著添加量的增加而降低，粒徑越小這種趨勢越明顯[25-26]。

表1 超微粉碎蕎麥粉添對面團蛋白組分熱機械特性的影響Table 1 Effects of micronized buckwheat addition on the thermomechanical characteristic of protein of mixed powder

C1-C2值表示面團的弱化度，反映了面條在攪拌過程中對機械攪拌的承受能力。從表中能看出隨著蕎麥粉添加量的增加，表明面團弱化度呈隨著超微粉碎蕎麥粉添加量的增加而增加。蕎麥中不含面筋蛋白，蕎麥的添加會使得混合粉的面筋被稀釋，降低混合粉面筋強度，弱化度增加[27]。α為加熱作用下蛋白質網絡弱化的速度，各個添加量之間無顯著性差異（P＞0.05），說明超微粉碎蕎麥粉的添加對混合粉蛋白網絡弱化速度無顯著影響（P＞0.05）。

2.4 超微粉碎蕎麥粉添加對面團淀粉組分熱機械特性的影響

超微粉碎蕎麥粉添加對面團淀粉組分熱機械特性影響見表2。C3-C2值表示淀粉的糊化特性，差值越大，表示混合粉中淀粉糊化特性越強，黏度變化大。從表中能看出，隨著超微蕎麥粉添加量的增加C3-C2值逐漸降低，添加量為20%時僅為1.26 N·m，這說明蕎麥添加使混合粉的淀粉糊化特性減低，面團峰值黏度降低，淀粉顆粒膨脹程度減低。C3-C4差值表示淀粉的熱穩定性，差值越小表示淀粉熱穩定性越強。C5-C4值表示淀粉回生特性，其差值越小說明淀粉不易回生。由表2可以看出，在超微粉碎蕎麥粉添加量為0～4%時，C3-C4值均為-0.03 N·m，說明混合粉在淀粉在糊化過程熱穩定性中有增加趨勢；而在添加量為8%～20%范圍內，混合粉中淀粉熱穩定性降低，但他們之間無顯著性差異（P＞0.05）。隨著超微粉碎蕎麥粉添加量的增加，混合粉的C5-C4值從1.13 N·m降低到0.74 N·m，說明了超微粉碎蕎麥粉的添加能夠延緩面團的回生性，這與前任結論相同[28]。β和γ值分別為淀粉糊化速度和淀粉酶水解淀粉的速度，淀粉糊化速度先減小后增加，添加量為8%～16%時無顯著性差異（P＞0.05）；淀粉酶水解淀粉的速度降低，從正值變為負值。

表2 超微粉碎蕎麥粉添加對面團淀粉組分熱機械特性的影響Table 2 Effects of micronized buckwheat addition on the thermomechanical characteristic of starch of mixed powder

添加超微粉碎蕎麥粉對面團指數影響見圖3。由圖3可見，隨著擠壓蕎麥粉添加量的增加，面團的吸水指數增加，而混合指數、黏度指數、淀粉酶指數和回生指數下降，面筋指數不變。這說明添加蕎麥粉后面團吸水率增加，面團穩定性、黏度、酶活降低，而產品不易回生，貨架期較長[29]。

圖3 超微粉碎蕎麥粉添加對面團指數的影響Fig.3 Effects of micronized buckwheat addition on the index profile of dough

2.5 超微粉碎蕎麥粉添加量對面條蒸煮特性的影響

超微粉碎蕎麥粉添加對面條蒸煮特性影響見表3 。由表3可見，未添加超微粉碎蕎麥粉的蒸煮時間為5.00 min，添加蕎麥粉后蒸煮時間有小幅增加，在添加量為12%時蒸煮時間最大為6.00 min。面條蒸煮斷條率不超過5%，符合LS/T 3212-2021的規定。面條蒸煮吸水率在蕎麥添加量為0～16%范圍無顯著性差異（P＞0.05），添加量為20%時蒸煮吸水率最低為181.25%。未添加超微粉碎蕎麥粉時蒸煮損失率為3.22%；添加蕎麥粉后蒸煮損失率顯著增加（P＜0.05），但是添加量4%～20%范圍內蒸煮損失率之間無顯著性差異（P＞0.05）。研究發現在面粉中添加超微粉碎蕎麥粉導致面團中破損淀粉含量增加，一定范圍內，隨著破損淀粉含量的增加面團內部面筋網絡結構的強度和穩定性增加，提升面條品質；但是過量的破損淀粉導致面團結構松散，降低面條品質[30]。

表3 超微粉碎蕎麥粉添加量對面條蒸煮特性的影響Table 3 Effects of micronized buckwheat addition on the cooking characteristic of noodles

2.6 超微粉碎蕎麥粉添加對面條質構特性影響

超微粉碎蕎麥粉添加對面條質構特性的影響見表4。由表4可見，隨著超微粉碎蕎麥粉添加量的增加面條硬度、黏度和回復性總體呈先增加后減小的趨勢，蕎麥粉添加量12%時硬度和黏性最高分別為5516.17 g、33.67 g·s，添加量16%時回復性最大。拉伸距離和剪切力總體呈減小的趨勢，拉升距離在添加量為20%時最小為38.82 mm；與小麥面條相比，添加蕎麥粉后面條剪切力顯著降低（P＜0.05）。通過超微粉碎處理后蕎麥粉具有較小的粒徑，較高的破碎淀粉含量，小粒徑有利于面團致密網狀結構的形成，較高的破碎淀粉能夠提高面條的黏結作用，使得淀粉、蛋白、纖維等組成之間結合程度加強，提升了面條的緊實度[21]，但是過多蕎麥粉的添加導致面筋蛋白被稀釋，因此也會導致面條品質劣化。

表4 超微粉碎蕎麥粉添加對面條質構特性影響Table 4 Effects of micronized buckwheat on the textural characteristic of noodles

3 結論

隨著超微粉碎蕎麥粉添加量的增加，混合粉的蔗糖、碳酸鈉和乳酸SRC顯著增加（P＜0.05），超微粉碎蕎麥粉添加量為20%時，混合粉的蔗糖SRC、碳酸鈉SRC和乳酸SRC分別為182.69%、223.02%、177.98%?；旌戏鄯逯叼ざ?、谷值黏度、最終黏度呈先減小后增加的趨勢，在添加量為12%時最小，分別為242.00、202.00、408.50 cP。面團的吸水率隨著超微粉碎蕎麥粉添加量的增加而增加，在0～20%范圍內，吸水率從56.80%增加到60.50%；隨超微粉碎蕎麥粉添加量的增加面團的形成時間和穩定時間都減小，未添加蕎麥粉時面團形成時間為3.34 min，添加蕎麥粉后面團形成時間顯著降低（P＜0.05），穩定時間從5.87 min降低到4.61 min。糊化特性、熱穩定性和回生值隨著超微粉碎蕎麥粉添加量的增加而降低。面條的硬度、黏度和回復性隨超微粉碎蕎麥粉的增加總體呈先增加后減小的趨勢。