论文部分内容阅读
面条和面食类产品因其营养丰富、口感好、外观质量优良的特点备受青睐。面条和面食类产品是以小麦或米粉为主要原料加工而成的以淀粉为主要营养成分的主食产品。近年来,为提高面条的功能性和口感,面条中原料的多元化已成为发展趋势。马铃薯作为世界上一种重要的粮食作物和蔬菜作物富含维生素、矿物质和膳食纤维。在中国“马铃薯主食化”战略的推动下,将马铃薯加工成适合中国人消费习惯的馒头、面条、米粉和复配米等主食产品,以实现由目前的副食消费向主食消费转变,由原料产品向产业化系列制成品转变,由温饱消费向营养健康消费转变具有重要意义。热干面是武汉极具特色的面食产品,位居中国“十大面条”之列。在传统小麦粉中加入新鲜马铃薯制成营养方便的非油炸马铃薯热干面,不仅促进了热干面的工业化生产,而且也为“马铃薯主食化”的发展做出贡献。然而,由于马铃薯中面筋蛋白的缺乏,造成面团强度差、蒸煮损失大、热干面制作和烹饪过程中易糊汤等一系列问题。因此,添加多糖、乳化剂、增稠剂和胶凝剂等食品添加剂是解决上述问题的重要途径。本研究以方便型鲜马铃薯热干面(IPN)为研究对象,探究了不同浓度、不同种类的食品添加剂(亲水胶体及乳化剂)对热干面性能的影响及其规律。本研究为促进方便型马铃薯热干面的深加工和产业化进程提供了理论依据和实际参考。主要研究内容和结果如下:1.制备了一种以鲜马铃薯为原料的方便型马铃薯热干面,并探究了黄原胶(XG)不同添加质量比(以小麦粉的重量计,w/w%=0.3,0.6和0.9%)对方便型马铃薯热干面烹调特性、微观结构、流变性能和质构等影响及其规律。研究结果表明,在添加0.6%的黄原胶后,热干面的峰值粘度(1247)、最终粘度(1330)、崩解率(470)和回生值(553)均显著提高,而糊化温度较不添加黄原胶的马铃薯热干面(91°C)下降至89°C。随着XG的加入,热干面的储能模量(G‘)和损耗模量(G‖)也随之增加,并表现出较低的耐煮性及较快的复水速率,且含有XG热干面的孔隙率和吸水率有显著提高。本研究结果表明,XG可作为方便型马铃薯热干面的品质改良剂。2.研究了XG和十二烷基硫酸钠(SDS)在五种不同质量配比下(XG:SDS=0.3:0.7、0.6:0.4、0.5:0.5、0.4:0.6和0.3:0.7)复合添加(总量为1%,以小麦粉的重量计)对方便型马铃薯热干面理化性质、烹调特性、微观结构,水分分布状态和流变性能的影响及其规律。结果表明,XG与SDS添加比为0.6:0.4时,热干面的崩解值(16.5±2.12)和峰值粘度(295±7.1)与添加XG和SDS呈显著正相关。XG和SDS的加入提高了热干面的G‘和G‖,降低了耐煮性,加快了复水速率(26.2±4.34),并改善了热干面微观结构和吸水率。研究结果表明,黄原胶(XG)和十二烷基硫酸钠(SDS)可改善方便型马铃薯热干面的品质特性。3.探索了乳化剂种类(蒸馏单甘酯(DMG),单甘酯酒石酸二乙酰酯(DATEM)和聚山梨酯-40(P40)和不同添加量(以小麦粉的重量计,w/w%=0.3、0.6和0.9%)对方便型马铃薯热干面理化特性及面团糊化性能的影响,并在分子水平探讨了乳化剂与面团间相互作用机理。快速粘度分析仪(RVA)结果显示,添加0.3%的P40的热干面样品与对照组相比具有较高的糊化峰值黏度,而在该水平下添加DMG和DATEM时峰值黏度变化不大。流变学分析表明,添加乳化剂的热干面其G‘与G‖均高于未添加乳化剂的热干面,并表现出更高的粘流性。此外,添加DMG和DATEM的热干面硬度(3296.07±176.95)、粘附力(-315.5±46.1)和弹性(0.91±0.01)降低,色度增加(-527.90±226.92),微观结构疏松。傅里叶变换红外光谱(FT-IR)分析表明,添加乳化剂对热干面内部分子化学结构没有显著影响。低场核磁共振(LF-NMR)分析中,T21与水分子及淀粉颗粒或面筋的紧密结合有关,T22与淀粉颗粒外或面筋网络内存在的水分子相对应,而分布在5.17-41.51ms范围内的T23代表热干面毛细血管中的水分,结果表明添加乳化剂对方便型马铃薯热干面中水分的分布影响较小。4.研究不同添加比(0%、0.5%、1%、2%和4%,w/w)的黄原胶(XG)、卡拉胶、魔芋粉和瓜尔胶(GG)对方便型热干面烹饪特性的影响及其规律。结果显示,多糖的加入显着改善和增强了面条的流变性、糊化性能及质构性能(TPA),且亮度随着多糖添加量的增加而增加,其中XG改善方便型热干面烹饪特性效果最为显著。此外,在四种添加比下测试了四种多糖对样品蒸煮损失的影响,结果显示,GG、XG、卡拉胶和魔芋粉添加水平分别为2%、0.5%、1%和4%时,马铃薯热干面的烹饪损失最低分别为168.34±4.99、162.93±2.67、170.32±13.39和169.57±14.76,显著低于空白组样品(176.22±0.64);SEM结果显示,多糖的加入增加了马铃薯热干面的孔隙,改善了其孔状结构;质构结果显示,添加了多糖的马铃薯热干面表现出更高的粘合性、弹性、内聚性、胶粘性和耐嚼性,而加入黄原胶的马铃薯热干面硬度较低。研究表明,黄原胶可用于改善马铃薯热干面的烹饪特性和品质特征。5.采用不同比例(0.5%、1%、2%和4%,w/w)与不同类型的多糖(CMC,阿拉伯糖和壳聚糖)制备方便型马铃薯热干面,并揭示多糖改善热干面品质的分子机制。结果显示,多糖的添加显着地改善了热干面的质构(TPA)特性,四组样品质构品质的顺序如下:CMC>阿拉伯胶>壳聚糖>对照组,表明上述三种多糖适用于做热干面品质改良剂;傅立叶变换红外(FTIR)分析显示,四组样品在3310、2923、2357、1642、1150、1075和1007 cm-1区域中的吸收峰未出现明显差异,其中1007 cm-1处的吸收峰与C-O-H基团的拉伸振动相对应;色度分析显示,与对照样品(63.29±0.52)相比,0.5%CMC的添加使面条的L*增加至67.54±0.76,当壳聚糖的添加量从1%增至4%时,面条的L*从62.32±1.06增至64.83±1.5;而阿拉伯糖添加量从0.5%增加到2%,样品的L*从61.88±0.09增至68.45±1.05,结果表明,CMC、壳聚糖与阿拉伯糖的添加改善了马铃薯热干面的外观色度;扫描电子显微镜分析表明,多糖的加入增强了淀粉的结构,导致样品的硬度降低。研究表明,添加多糖可以有效改善马铃薯热干面的烹饪特性和品质特征,而4%的壳聚糖对小麦粉面条质构的提升效果最佳。本研究结果表明,多糖可以填充在面筋蛋白与淀粉颗粒间形成一定的网络结构,增强面筋结构的完整性,而乳化剂则增强了淀粉分子与蛋白质骨架之间的粘结作用,在一定程度上增加了面筋网络结构的致密性,从而改变方便型马铃薯热干面的功能和品质特性,并对提高方便面的品质具有实际参考意义。