CN111034916A

CN111034916A - 一种高杂粮含量低添加剂的真空挤压面条及其制备方法

Info

Publication number: CN111034916A
Application number: CN201911328477.1A
Authority: CN
Inventors: 李云龙; 何永吉; 李红梅; 胡俊君; 程哲; 郭洪; 李琪
Original assignee: Research Institute of Agro Products Processing of Shanxi Academy of Agricultural Sciences
Current assignee: Research Institute of Agro Products Processing of Shanxi Academy of Agricultural Sciences
Priority date: 2019-12-20
Filing date: 2019-12-20
Publication date: 2020-04-21
Anticipated expiration: 2039-12-20
Also published as: CN111034916B

Abstract

本发明属食品加工技术领域，为解决目前杂粮面条中杂粮含量低，无法满足消费者对杂粮的营养需求，而杂粮含量提高后，面条无法成型、煮熟易混汤、面条损失率低等问题，提供一种高杂粮含量低添加剂的真空挤压面条及其制备方法。包含如下重量配比的原料杂粮粉：小麦∶燕麦∶青稞∶苦荞=2∶3.75∶1.25∶3。对五种杂粮粉的粉质特性进行分析，深入了解不同杂粮的原有品质，选出面条加工特性较好的杂粮粉作为制作高杂粮含量低添加剂的真空挤压面条的原料；对和面工艺进行优化，并利用真空冷挤压技术制作出杂粮含量为80%，口感好、蒸煮损失低的杂粮面条；对杂粮面条进行品质分析和功能特性评价，为杂粮面条的发展提供理论依据和技术指导。

Description

一种高杂粮含量低添加剂的真空挤压面条及其制备方法

技术领域

本发明属于食品加工技术领域，具体涉及一种高杂粮含量低添加剂的真空挤压面条及其制备方法。

背景技术

杂粮通常是指水稻、小麦、玉米、大豆和薯类五大作物以外的小品种粮豆作物，包括小米、大麦、荞麦、燕麦、高粱、绿豆、豌豆、黑豆等。杂粮含有丰富的膳食纤维、维生素和矿物质，营养丰富，是良好的食品原料。

燕麦、青稞、苦荞、甜荞和藜麦是优质的谷物资源，有着降低人体胆固醇、控制血糖水平、促进消化等功能特性。随着消费者对杂粮的营养价值和健康作用的认可，杂粮面条成为了食品行业研究和开发的热点。

面条是亚洲国家常见的传统主食，制作简单，食用方法多样，深受广大人民青睐。随着人们消费观的改变以及食品加工行业的发展，消费者对面条的需求逐渐倾向于功能性和保健性，杂粮中营养丰富，对于糖尿病、高血压、高血脂等代谢异常类慢性病的预防和控制远远优于精加工食物，在小麦粉中加入适量杂粮，不仅可以增加面条的营养价值，还能带给面条独特的口感和风味。

由于杂粮的面筋性蛋白较少，难以形成面筋网络结构，因此杂粮面条一般都是在小麦粉中添加适量的杂粮粉制作而成。目前市场上常见的杂粮面条主要为荞麦面条、燕麦面条及青稞面条等麦类面条。

豆类富含蛋白质，可被人体充分利用，是最廉价的蛋白质资源。研究表明，食用豆类或豆制品可以有效提高机体免疫力，改善人体健康状况，在面条中添加豆类可以增强面粉的营养价值并且提高面条的品质。

由于杂粮本身不含面筋蛋白，一般的杂粮面条中杂粮含量都在30%左右，但无法满足消费者对杂粮的营养需求，为了提高杂粮面条中的杂粮含量，常用的方法是采用预糊化技术将杂粮淀粉前期糊化来增加面筋的粘合度，但该方法在提高杂粮含量的同时也牺牲了杂粮的营养摄入，影响了面条的营养价值。

发明内容

本发明为了解决目前杂粮面条中杂粮含量低，无法满足消费者对杂粮的营养需求，而杂粮含量提高后，面条无法成型、煮熟易混汤、蒸煮损失率高等问题，提供了一种高杂粮含量低添加剂的真空挤压面条及其制备方法。

本发明由如下技术方案实现的：一种高杂粮含量低添加剂的真空挤压面条，包含如下重量配比的原料杂粮粉：小麦∶燕麦∶青稞∶苦荞=2∶3.75∶1.25∶3。

以原料杂粮粉总重为100%计，所述高杂粮含量低添加剂的真空挤压面条中含有0.5%面条改良剂。

制备所述的一种高杂粮含量低添加剂的真空挤压面条的方法，将原料杂粮粉中添加面条改良剂，混合均匀后，用原料杂粮粉质量45-50%的水和面，水温50-58℃，真空醒发10-11min，然后利用真空挤压面条机在真空状态下挤压制作面条即可。

优选用原料杂粮粉质量45%的水和面，水温58℃，真空醒发10.5min，然后利用真空挤压面条机在真空状态下挤压制作面条即可。

本发明所使用的面条改良剂购自安琪酵母股份有限公司。

本发明对五种杂粮粉的粉质特性进行分析，深入了解不同杂粮的原有品质，选出面条加工特性较好的杂粮粉作为制作高杂粮含量低添加剂的真空挤压面条的原料；对和面工艺进行优化，并利用真空冷挤压技术制作出杂粮含量为80%，口感好、蒸煮损失低的杂粮面条；对杂粮面条进行品质分析和功能特性评价，为杂粮面条的发展提供理论依据和技术指导。

对五种杂粮粉进行粉质特性分析发现，青稞和燕麦的吸水率较高，且直链淀粉含量较少，回生值低，面团韧性强，糊化时间短，容易蒸煮；苦荞吸水率较小，但面团形成时间和稳定时间较长，面团结合力较强，且苦荞的糊化时间较短，淀粉糊化特性和热稳定性较好，面团的黏度较高；藜麦的吸水率较低，且蛋白弱化程度大，糊化时间较长，面团流变学特性较差，不适合制作面条；甜荞吸水能力差，直链淀粉含量较高，为20.45%，回生值高，且水溶性大，预示着甜荞面制品的蒸煮损失较多。因此选择燕麦、青稞和苦荞粉作为高含量杂粮面条的制作原料。

以20%小麦粉为基料，通过对燕麦、青稞和苦荞粉的比例进行复配实验后得出，小麦∶燕麦∶青稞∶苦荞=2∶3.75∶1.25∶3，此配比制作的杂粮面条具有较好的感官品质和较低的蒸煮损失率，在杂粮面条真空挤压工艺中，通过对加水量、水温及醒发时间进行单因素实验后，以蒸煮损失率作为响应值，利用响应面法分析得出，高含量杂粮面条的工艺优化条件为：加水量45%、在真空状态下醒发10.5 min、水温58 ℃，在此条件下，面条的蒸煮损失率为（8.01±0.05）%。

对真空挤压杂粮面条与常压挤压杂粮面条和小麦粉面条进行品质分析和功能特性评价，结果表明，真空挤压对杂粮面条的营养成分和功能特性的影响不显著（P>0.05），两种杂粮面条的总酚、总黄酮以及芦丁和槲皮素的含量均明显高于小麦粉面条（P<0.05），且抗氧化特性优于小麦粉面条，淀粉消化率低于小麦粉面条。与常压挤压杂粮面条相比，真空挤压杂粮面条具有良好的硬度、弹性、回复性、胶着度和咀嚼度，粘附性低，面条表面光滑，不粘牙，感官评分较高，为85.05分。

附图说明

图1为肖邦混合实验仪检测面团流变学特性的测试曲线；图2为不同的杂粮粉的面团扭矩曲线；图3为燕麦-青稞混粉比例对面条蒸煮损失率及感官评分的影响；图4为燕麦-青稞-苦荞混粉中苦荞添加量对面条蒸煮损失率及感官评分的影响；图5为加水量对面条蒸煮损失率的影响；图6为醒发时间对面条蒸煮损失率的影响；图7为水温对面条蒸煮损失率的影响；图8为加水量和醒发时间对面条蒸煮损失率影响的响应面和等高线图；图9为加水量和水温对面条蒸煮损失率影响的响应面和等高线图；图10为醒发时间和水温对面条蒸煮损失率影响的响应面和等高线图；图11为三种面条的DPPH自由基清除率；图12为FeSO₄标准曲线；图13为三种面条的总抗氧化能力；图14为葡萄糖标准曲线；图15为三种面条的总淀粉消化率。

具体实施方式

一、五种杂粮粉的粉质特性分析

1.基本成分测定：将燕麦、青稞、苦荞、甜荞、藜麦籽粒除杂后清洗晾干。利用脱壳机脱去苦荞和甜荞籽粒外的黑色硬壳，保留麸皮，利用垄谷机去除藜麦表皮。将处理后的五种杂粮用五谷杂粮磨粉机磨粉后过80目筛，于-4 ℃密封保存。水分：参照国标GB 5009.3-2016。总灰分：参照国标GB 5009.4—2016。蛋白质：参照国标GB 5009.5—2016。脂肪：参照国标GB5009.6—2016。淀粉：参照国标GB 5009.9—2016。总膳食纤维：参照国标GB 5009.88—2014。破损淀粉：参照国标GB/T 9826.88—2008。直链淀粉：参照国标GB/T 15683—2008。

2.粒径分布：取杂粮粉样品，使用激光粒度分析仪，以蒸馏水作为分散剂对粉碎后的燕麦、青稞、苦荞、甜荞、藜麦粉进行粒径测定。

3.面团流变学特性测定：利用肖邦混合实验仪对五种杂粮全粉进行面团流变学特性的测定。测定采用Chopin + 80 g程序，实验过程中观察目标扭矩C1是否在（1.10±0.05 ）N·m范围内，若C1值不在（1.10±0.05 ）N·m范围内，则调整预估吸水率来调节杂粮粉和水的量直至符合扭矩范围。混合实验仪测试曲线如图1所示，第一阶段（C1、C2）主要体现面粉的蛋白特性，①为30℃恒温阶段，表示面粉加水混合时产生的扭矩，②体现了面团的面筋强度。第二阶段（C3、C4、C5）表现了淀粉特性，③表示淀粉的热糊化特性，④体现了面粉中淀粉酶的活性，⑤表示淀粉的回生特性，图中各参数含义见表1。

表1 曲线各参数含义

4.水合特性测定：称取0.1 g样品，加蒸馏水20 mL，轻轻震荡至混匀，分别于25 ℃和100 ℃下振荡30 min，然后离心，离心条件为6000 r/min，15 min，离心后将上清液烘至恒重，记录湿沉淀物质的重量。

5.实验结果：

A、杂粮粉基本成分：五种杂粮粉的基本成分见表2，研究发现五种杂粮粉的灰分、脂肪、膳食纤维含量均具有显著性差异（P<0.05），其中甜荞的灰分含量最高，为2.58%，说明甜荞的矿类物质含量较多；燕麦的脂肪含量显著高于其他四种杂粮全粉，含量为9.48%；青稞的膳食纤维含量最高，为20.94%，是苦荞的3倍。对五种杂粮粉的蛋白质含量进行比较发现，甜荞中蛋白质含量最高，为18.13%，青稞最低，苦荞的蛋白质含量与青稞和藜麦并无显著性差异（P>0.05）；五种杂粮粉的淀粉含量均在60%～75%之间，苦荞淀粉含量最高，为70.77%。

破损淀粉是在磨粉过程中受到伤害，出现损伤的淀粉。破损淀粉含量高时，制作的面条偏软，品质较差。五种杂粮中，燕麦的破损淀粉含量最高，为24.68%，这可能是因为燕麦籽粒较硬，淀粉损伤严重，苦荞的破损淀粉含量最少，显著低于其他四种杂粮粉（P<0.05）。

淀粉的糊化和膨胀特性受直链淀粉含量的影响，直链淀粉比例高时，淀粉容易老化，从而影响面制品的品质。苦荞的直链淀粉含量显著高于其他四种杂粮粉（P<0.05），为23.46%，这说明苦荞的面制品比较容易老化，藜麦中直链淀粉含量最少，为7.62%，燕麦与青稞的直链淀粉含量并无显著性差异（P>0.05）。

表2 不同杂粮粉营养成分（干基重）

注：表格中相同字母在一行，表示无显著性差异（P>0.05），不同字母表示差异显著（P<0.05）。

B、杂粮粉粒径分布情况：五种杂粮粉的粒径分布情况见表3，粒径越小，淀粉损伤越大，破损淀粉含量越高。五种杂粮粉中，燕麦粉与藜麦粉的粒径分布无显著性差异，均小于其他三种杂粮粉（P>0.05），说明燕麦粉和藜麦粉粉质细腻，但所含破损淀粉含量也相对较高，这在表3中也有所体现。青稞粉的粒径显著大于其他四种杂粮粉（P<0.05），且粒径分布范围较大，表明青稞粉粉质不均匀，比较粗糙。

表3 五种杂粮粉粒径分布情况

注：表格中相同字母在一列，表示无显著性差异（P>0.05），不同字母表示差异显著（P<0.05）。

C、杂粮粉面团流变学特性：由图2可见，不同的杂粮粉有不同的面团扭矩曲线，从曲线整体观察，藜麦第一阶段的扭矩明显小于其他四种杂粮，说明藜麦和面时的耐揉性较差，搅拌刀与面团彼此之间的剪切力较小，面团容易稀化。燕麦、青稞、苦荞和甜荞的曲线前期较类似，但从C2开始，曲线出现差异，燕麦和青稞的糊化温度和糊化时间均小于苦荞和甜荞，说明燕麦和青稞相对容易糊化，但扭矩值下降较快，这表示燕麦和青稞中淀粉酶的活性较强。苦荞和甜荞的面团扭矩持续升高，C3值明显高于燕麦和青稞，说明苦荞和甜荞经糊化后面团的硬度和胶黏性较强，但当温度下降后，终点值较高，说明苦荞和甜荞比较容易回生。具体实验参数见表4～5。

表4：不同杂粮粉的蛋白特性

吸水率为面粉吸水使面团达到指定粘度的所需水量。通过测定五种杂粮粉中的膳食纤维发现，杂粮粉的吸水率随着膳食纤维含量的增加而升高。由表2.5可知，甜荞吸水率最低，为51.00%，青稞的吸水率最高，达到了95.50%，燕麦的吸水率也较高，为90.50%，这是因为青稞和燕麦中富含膳食纤维，容易吸水。

C1时间为面团形成时间，C1时间和稳定时间越长，代表着面团的耐揉性越好，面团结合力越强。燕麦的C1时间和稳定时间显著高于其他四种杂粮粉（P<0.05），分别为4.45min和8.20 min，说明燕麦的面团耐揉性最好。甜荞和藜麦的C1时间和稳定时间最短，且都不足2 min，说明甜荞和藜麦所形成的面团耐揉性较差。

C2为蛋白弱化度，C2越小，说明蛋白弱化程度越大，α则为蛋白弱化的速度。从表2.5中得知，五种杂粮粉的蛋白弱化度差异显著（P<0.05），但蛋白弱化速度并无显著差异（P>0.05），其中藜麦的弱化度最小，仅为0.09 N·m，明显低于其它四种杂粮粉，说明藜麦的蛋白弱化程度最大，和成面团后容易产生稀化反应，使面团黏度降低。

表5：不同杂粮粉淀粉特性

C3时间为淀粉糊化时间，糊化时间越短，水分越容易进入淀粉分子之间，蒸煮的时间越短。藜麦的糊化时间最长，明显高于燕麦和青稞，但与苦荞和甜荞的糊化时间无明显差异（P>0.05），说明藜麦、苦荞、甜荞的蒸煮时间相近，并且比燕麦和青稞的蒸煮时间久。

C3-C2为面粉的淀粉糊化特性，C3-C2的值越大则糊化特性越强。经实验得出，破损淀粉含量越低，糊化特性越强，这是因为破损淀粉能够增加面粉对淀粉酶的敏感程度，使淀粉容易被降解，面团黏度下降。由表2.6可知，苦荞和甜荞的糊化特性明显高于燕麦、青稞和藜麦，其中苦荞的糊化特性最强，并且苦荞的糊化速度最快，说明苦荞面团的黏度最大，组织粘连性最好。

C3-C4表示淀粉的糊化热稳定性，体现高温加热过程中淀粉酶的活性，C3-C4值越小则稳定性越高。五种杂粮粉的糊化热稳定性差异显著（P<0.05），其中青稞的淀粉热稳定性最低，说明加热时青稞中的淀粉酶还具有较高活性，使淀粉降解，出现扭矩降低的现象。而甜荞的C3-C4出现负值，可能是样品储存时间较长，且糊化温度较高，淀粉酶失活，无法水解淀粉，出现黏度上升的现象。

C5-C4表示淀粉的回生特性，C5-C4的大小反映样品冷粘度的稳定性，数值越高，表示随着时间的延长，冷粘度增大，容易回生，且实验结果表明，杂粮粉中的直链淀粉含量越高，样品越容易回生，这是因为直链淀粉在高温条件下逸出，经历降温后会形成凝胶，增大面团硬度，容易回生。五种杂粮中，甜荞最容易回生，青稞与燕麦、藜麦的回生特性无显著差异（P>0.05）。

从五种杂粮粉的面团流变学特性来看，青稞和燕麦的吸水率较高，面团形成时间和稳定时间长，且糊化时间短，回生值较低，容易蒸煮，不易回生。苦荞的吸水率适中，面团形成时间和稳定时间较长，面团结合力较强，且糊化时间较短，淀粉糊化特性和淀粉糊化热稳定性最强，不容易崩解。甜荞的吸水率最低，容易回生，但甜荞的淀粉糊化特性和热稳定特性较好。藜麦的面团形成时间和稳定时间较短，糊化时间长，在整个实验阶段的面团扭矩也明显低于其它四种杂粮粉，说明藜麦的蛋白弱化程度大，面团结合力较弱，和成面团后容易产生稀化反应，不适合作为面条的制作原料，因此选择燕麦、青稞、苦荞和甜荞四种杂粮粉进行下一步的水合特性分析。

D、杂粮粉水合特性：水溶性决定着杂粮面条在蒸煮过程中可溶性固形物的损失量，持水力和溶胀度则体现了杂粮面条的光滑程度和膨胀度。由表6可知，燕麦的水溶性、持水力及溶胀性在25 ℃和100 ℃时都低于其他三种杂粮。在100 ℃时，四种杂粮的持水力和溶胀性均存在显著差异（P<0.05），苦荞的持水力和溶胀性最高，表明所制作的面条越光滑，口感越好，青稞次之。甜荞的水溶性在25 ℃和100 ℃均高于其他杂粮，这说明甜荞的加工产品在高温糊化后的混汤现象较严重，预示着由甜荞所制作的面条的蒸煮损失率较高。

表6不同杂粮粉水合特性

二、高杂粮含量低添加剂的真空挤压面条制作工艺研究

本发明以燕麦、青稞、苦荞以及小麦粉作为原料，小麦粉占比为20%，杂粮粉比例为80%，通过调节燕麦、青稞和苦荞三种杂粮粉的比例后，再以加水量、水温及醒发时间为单因素，以蒸煮损失率为评价指标，通过响应面实验来优化高含量杂粮面条的制作工艺，以制作出口感佳、不容易混汤的高含量杂粮面条。

1.材料与试剂：燕麦、青稞、苦荞粉、五得利富强高筋小麦粉、面条改良剂（购自安琪酵母股份有限公司）。

2.实验方法：

A、杂粮面条粉的复配：以面粉总量为100%，添加0.5%面条改良剂，固定小麦粉比例为20%，燕麦、青稞、苦荞混合的杂粮粉为80%。和面工艺固定为加水量50%、水温50℃、真空醒发10 min，利用真空挤压面条机在真空状态下挤压制作面条，评价指标为感官评价值和蒸煮损失率。先将燕麦与青稞粉的比例按7∶1、6∶2、5∶3、4∶4、3∶5、2∶6、1∶7比例进行复配，选出最佳比例的燕麦-青稞混粉后再与苦荞粉进行复配，确定燕麦-青稞-苦荞混粉的比例。

B、蒸煮损失率测定：取20根面条，于250 mL沸水中煮制，3 min时取出一根，玻璃片挤压观察硬心是否存在，如果存在，然后每隔30 s检测一次，直至无硬心，此时间即为最佳煮制时间。另取10根面条，将面条煮至最佳煮制时间后马上捞出，用蒸馏水冲洗面条表面，与面汤一并在电炉上蒸去大部分水分后，置于铝盒中烘至恒重。

；其中，W为培养皿增重，g；M为面条重量，g；C为面条中的水分含量。

面条水分含量测定方法按湿面条自然干燥散失的水分和干面条粉碎后按直接干燥法测定出的水分之和计算。

C、感官评价方法：采用模糊数学法对面条进行感官评价，因素集U={色泽U₁，表现状态U₂，适口性U₃，韧性U₄，爽口性U₅，润滑度U₆，品味U₇}；评语集V={好，中，差}，其中好为90分、中为70分、差为50分；

参考标准SB/T10137-1993确定各因素权重为：色泽（0.1）、表现状态（0.1）、适口性（0.2）、韧性（0.25）、爽口性（0.25）、润滑度（0.05）、品味（0.05），即X = {0.1，0.1，0.2，0.25，0.25，0.05，0.05}。

由10名感官评定员按色泽、表现状态、适口性、韧性、爽口性、润滑度、品味对3种面条进行逐一评价，数据除以品评总人数，即得到3个模糊矩阵R。模糊关系综合评判集Y=X·R，其中X为权重集，R为模糊矩阵。

表7：感官评价标准

D、高含量杂粮面条和面工艺优化

单因素实验：根据杂粮粉复配结果，以小麦∶燕麦∶青稞∶苦荞=2∶3.75∶1.25∶3作为原料，加入0.5%面条改良剂，在搅拌时间为5 min的固定条件下，以蒸煮损失率为评价指标，对加水量、水温及醒发时间三个单因素进行实验。

加水量：固定水温50 ℃，醒发10 min，加水量梯度为38%、41%、44%、47%、50%。

醒发时间：固定加水量44%，水温50 ℃，醒发时间梯度为0、5、10、15、20 min。

水温：固定加水量44%，醒发10 min，水温梯度为30、40、50、60、70 ℃。

响应面实验设计：以加水量、水温及醒发时间为单因素，以蒸煮损失率为指标，设计响应面分析实验，通过响应面实验确定最佳工艺参数。

3、实验结果：

a、青稞添加量对杂粮面条感官评分及蒸煮损失率影响见图3，由图可以看出，随着青稞含量的增加，面条的蒸煮损失率呈现出先下降后上升的趋势，这可能是因为青稞的面团韧性较强，适量的青稞粉加入会改善混粉的面团性质，增加面团的弹性，降低面条的蒸煮损失率，但是由于青稞粉膳食纤维含量较大且吸水率较高，随着青稞含量的增大，面条的表面越来越粗糙，煮制时的溶出物质也越来越多，口感也变得不细腻，感官评分降低，故选择燕麦-青稞比例为3∶1作为基础进行苦荞添加量的测定实验。

由图4可知，添加苦荞粉后，面条的蒸煮损失有所下降，这是因为苦荞的添加提高了面团的耐揉性，改善了杂粮面条的结构，在燕麦-青稞混粉与苦荞粉比例为5∶3时蒸煮损失率最低，且当苦荞粉比例超过3/8时，面条颜色偏深，呈现出苦荞的褐绿色，口感较硬，苦味越来越浓烈，影响面条的感官品质，故选择燕麦-青稞混粉与苦荞粉比例为5∶3，即杂粮粉中燕麦∶青稞∶苦荞的比例为3.75∶1.25∶3，杂粮面条配方粉的比例为小麦∶燕麦∶青稞∶苦荞=2∶3.75∶1.25∶3。

b、加水量对面条蒸煮损失率的影响见图5，如图所示，加水量小于44%时，面条的蒸煮损失率逐渐降低，这是因为加水量越来越接近混合粉的吸水能力，使面筋蛋白充分吸水膨胀形成面筋网络，同时淀粉也吸水膨胀，包裹在面筋网络中，增加了面条的弹性，改善了面条的硬度，并且缩减了面条的煮制时间，使蒸煮损失率下降。当加水量超过44%时，加水量超过适宜水分，面团中占主导地位的是面团的黏性，面条的抗拉伸性能降低，导致鲜湿面条表面发黏，煮制后损失较多。故后续响应面实验中加水量选择为41%、44%和47%三个水平。

c、醒发时间对面条蒸煮损失率的影响：如图6所示，在制面过程中，如不进行醒发直接挤压，则面条的蒸煮损失率较高，超过10%，进行真空醒发后杂粮面条的蒸煮损失率随着醒发时间的延长出现先下降后上升的趋势，这主要是因为真空状态下能促进醒发过程中水分的迁移，使水分与蛋白质胶体颗粒进行接触，通过氢键，使其发生水化作用，促进了面筋结构的形成，但醒发时间延长，面团内部结构发生变化，水分向面团表面散失，面条发粘，蒸煮损失率增加。所以选择5、10、15 min作为后续响应面实验中醒发时间因素的三个水平。

d、水温对面条蒸煮损失率的影响：水温对杂粮面条蒸煮损失率的影响见图7，随着水温的升高，面条的蒸煮损失率出现了先下降后上升的趋势。50 ℃之前，随着水温的升高，面筋结构逐渐形成，蛋白质和淀粉之间的作用也越来越明显，挤压出的面条变得有弹性，蒸煮损失率减小。当水温持续上升时，蛋白质发生变质，与淀粉的相互作用减弱，面筋结构逐渐凝固、硬化，使蒸煮损失率升高。故选择水温因素的三个水平为40、50、60 ℃。

4、响应面实验分析：表8为响应面分析实验设计方案与结果，表9为方差分析结果，由表9可知，对数据进行分析整理，得到蒸煮损失率回归方程为：

Y=8.03+0.15A-0.19B-0.48C+0.15AB+0.18AC-(5.000E-003)BC+0.75A2+0.45B2+0.24C2

回归模型P值<0.0001，极显著，模型失拟项P值为0.2573>0.05，不显著，说明该模型拟合性良好。在模型中，对面条蒸煮损失率影响显著的有A、B、C、AB、AC、A²、B²、C²，影响排序为水温>醒发时间>加水量，模型信噪比为22.113>4，可以用该模型对面条蒸煮损失率进行分析和预测。

各因素交互作用对蒸煮损失率的影响见图8-10，当水温一定时，加水量与醒发时间的交互作用较强，蒸煮损失率随着加水量和醒发时间的增加先减小后增大；加水量与水温的交互作用中，水温对蒸煮损失率的影响较大，坡度相对于加水量来说较陡；图10中，响应面图坡度较平缓，说明水温和醒发时间交互作用对面条蒸煮损失率影响较小。

根据Design Expert进行分析得出，制作工艺最佳条件为：加水45.35%、醒发10.70min、水温58.47 ℃，在此条件下，蒸煮损失率为8.07%。考虑到实验可操作性，将条件调整为，加水量45%、醒发时间10.5 min、水温58 ℃，进行实验得到蒸煮损失率为（8.01±0.05）%，与理论值基本相符，证明此模型适用有效，并具有一定的实践指导意义。

三、高杂粮含量低添加剂的真空挤压面条品质分析与功能特性评价：

1.材料与试剂：按本发明所述方法真空挤压杂粮面条、常压挤压杂粮面条（将真空状态改为常压状态，其它条件不变）、小麦粉面条（参考GB/T35875-2018，加水31%、品质改良剂0.5%、水温30 ℃、醒发10.5 min后使用面条挤压机制作）。将制作好的面条干燥后粉碎，过40目筛，于-4 ℃密封保存。

2.基本营养成分测定同五种杂粮粉的基本成分测定；

总黄酮含量测定:称取0.5 g面条粉末，加入50 mL70%甲醇，在70℃下水浴提取3小时。过滤，取滤液1 mL，加入0.1 mol/L三氯化铝溶液2 mL和1.0 mol/L醋酸钾溶液3 mL，定容后摇匀，静置30 min，在420 nm波长处测吸光度，分别吸取0、0.5、1、2、3、4 mL浓度为0.05 mg/mL的芦丁标准溶液（70%甲醇为溶剂）置于10 mL具塞试管中，按上述方法测定吸光度，绘制标准曲线^[87]，经实验测得标准曲线为Y=0.1628X+0.0002，R²=0.9997。

；其中，m为测试样品中芦丁的质量，mg；V为测定液体积，mL；50为样液总体积，mL；M为样品质量，g。

总酚含量测定:取总黄酮含量测定时所制备的样品滤液0.5 mL于25 mL具塞试管中，加70%甲醇3 mL，十二烷基硫酸钠溶液（0.3%）2 mL、混合溶液（0.6%三氯化铁和0.9%的铁氰化钾以1:0.9比例混合）1 mL，摇匀，避光放置5 min，用0.1 mol/L盐酸定容，避光放置30min，在720 nm下测定吸光值，将0.05 mg/mL没食子酸标准溶液（70%甲醇为溶剂）稀释为不同浓度的没食子酸工作液（0.002～0.016 mg/mL），分别吸取2 mL不同浓度的没食子酸工作液，按上述方法测定吸光度，绘制标准曲线，经实验测得标准曲线为Y=9.0863X-0.0057，R²=0.9996。

；其中，m为测试样品的总酚的质量，mg；V为测定液体积，mL；50为样液总体积，mL；M— 样品质量，g。

芦丁槲皮素含量测定：采用高效液相色谱法，0.05 mg/mL芦丁标准液和0.05 mg/mL槲皮素标准液经0.45 μm滤膜过滤后，分别进样0.5、1、3、5、10 μL和1、5、10、15、20、30 μL，以进样体积和峰面积作图，得到芦丁和槲皮素的标准曲线，芦丁标准曲线为Y=71.72X-7.1064，R²=0.9999，槲皮素标准曲线为Y=106.74X-26.703，R²=0.9999。

称取1.0 g面条粉末样品，用70%甲醇70℃浸提3小时后取上清液，定容至50 mL容量瓶中，0.45 μm滤膜过滤后，进样20 μL。色谱柱：C18，柱温：30℃，波长：360 nm，流动相见表8所示。

表8高效液相色谱流动相

蒸煮品质测定：

面条的最佳煮制时间及蒸煮损失率测定方法见高杂粮含量低添加剂的真空挤压面条制作工艺研究中所记载的方法。

取10根面条，称重后，与沸水中煮至最佳蒸煮时间，立即将面条捞出，沥干水分，称量。

；其中，M为煮后的面条重量，g；m为煮前面条的重量，g。

感官评价：同上文中的感官评价方法。

质构测定：将煮熟的面条沥干水分，取5根平行放于载物台上，间距近似，试验5次。参数设定：（1）TPA测试：选用SMSP/36R探头，测前速度2 mm/sec、测定速度1 mm/sec、测后速度1 mm/sec；表面上高度10 mm；起始力5.0 g；形变量：75%。

（2）硬度测试：选用A/LKB-F探头，测前速度1 mm/sec、测定速度1 mm/sec、测后速度1 mm/sec、表面上高度5 mm；起始力5.0 g；形变量：75%。

DPPH自由基清除能力测定：用无水乙醇配置浓度为2×10^-4 mol/L的DPPH溶液。称取1.0 g样品用50 mL 70%甲醇70℃浸提3小时后，离心，取上清液。取2 mL DPPH溶液，加2mL不同浓度的样品提取液（1～5mg/mL），在515 nm处测吸光度D1，2 mL样品提取液，加2mL70%甲醇，吸光度为D2，2 mLDPPH溶液，加2 mL70%甲醇，吸光度为D3，DPPH的清除率

。

总抗氧化能力测定：采用FRAP法，将0.2 mL样品提取液置于10 mL具塞试管中，加入0.6 mL水和6 mL预热至37℃的FRAP工作液（10 mmol/L TPTZ溶液、20 mmol/L三氯化铁溶液、0.3 mmol/L醋酸钠缓冲溶液1∶1∶10比例混合），摇匀后放置4 min，于593 nm处测吸光值，另以0.1～1.0 mmol/L FeSO₄的标准溶液作标准曲线，样品的总抗氧化能力以FeSO₄（mmol/g）表示。

淀粉消化率测定：称取含有50 mg碳水化合物的样品粉末于具塞锥形瓶中（碳水化合物含量以样品重量减去水分、灰分、蛋白质、脂肪和膳食纤维含量计算），加5 mL蒸馏水于沸水中糊化5 min，冷却后，加入10 mL HCl-KCl缓冲液（pH1.5）及0.2 mL胃蛋白酶液（0.1g/mL），在40 ℃下振荡60 min，取出冷却，加9.8 mL 0.5 mol/L乙酸钠（pH6.9），加入5 mLα-淀粉酶液（2.6 U）启动反应，在37 ℃下匀速振荡，在0、20、30、60、90、120、180 min各取1mL消化样液，沸水浴中灭酶5 min，以葡萄糖为标准品，按DNS法测定还原糖含量。

。

3.检测结果：

营养成分分析：由表9可知，小麦粉面条的蛋白质和淀粉含量高于杂粮面条，但膳食纤维以及总酚、总黄酮等功能性成分显著低于杂粮面条含量（P<0.05），且小麦粉面条中不含有芦丁和槲皮素，说明小麦粉面条的功能性低于杂粮面条。真空挤压制作的杂粮面条与常压下制作的杂粮面条的营养成分和功能性成分含量间差异并不显著（P>0.05），说明真空挤压对杂粮面条的营养价值无不良影响。

表9 三种面条的基本成分（干基重）

杂粮面条的蒸煮品质测定：三种面条的蒸煮品质见表10，真空挤压杂粮面条与常压挤压杂粮面条的最佳煮制时间、吸水率之间并无显著差异（P>0.05），且均低于小麦粉面条。但两种面条的蒸煮损失率差异明显（P<0.05），真空挤压杂粮面条的蒸煮损失率小于常压挤压制作的杂粮面条，这是因为真空状态下挤压的面条外表较光滑，结构更加紧实，煮制时损失的固形物较少。由于小麦粉面条中含有大量面筋蛋白，在制面过程中能够与淀粉有效结合，强化面条结构，降低蒸煮损失，故小麦粉面条的蒸煮损失率明显低于杂粮面条，仅为6.71%。

表10三种面条的蒸煮品质

面条的感官评价：由表11计算得出三种面条的综合评分为：小麦粉面条88.2分、真空挤压杂粮面条85.05分、常压挤压杂粮面条81.2分。小麦粉面条的各项指标均最佳，大众接受度高，综合评分最高；真空挤压杂粮面条色彩饱满、表面光滑、结构较紧实且入口润滑，不粘牙，但由于含有杂粮，口感稍有粗糙，品味不如小麦粉面条；常压挤压制作的杂粮面条口感顺滑，但颜色发白，面条发软、比较粘牙，感官评分最低。

表11 三种面条的感官评价结果

面条的质构评价：如表12所示，真空挤压杂粮面条与小麦粉面条相比，回复性和胶着度无明显差异（P>0.05），硬度小于小麦粉面条，说明真空挤压杂粮面条对咬力的抵抗能力低于小麦粉面条，但压缩变形后的恢复能力较强，有着较好的弹性和咀嚼度。真空挤压杂粮面条与常压挤压杂粮面条的质构差异显著（P<0.05），真空挤压制作的面条的各项质构指标均好常压挤压杂粮面条，说明真空条件能够改善杂粮面条的内部结构，使面条更加紧实，富有弹性和嚼劲，真空挤压面条的粘附性绝对值显著低于常压挤压杂粮面条（P<0.05），说明真空挤压能够使面条表面光滑，降低面条对舌头和牙齿的粘附性，提高面条的感官质量。

表12：三种面条的质构结果

杂粮面条的抗氧化水平测定：三种面条的DPPH自由基清除能力如图11所示，三种面条对DPPH自由基的清除能力均随着提取液浓度的增加而增加，达到一定浓度后呈现平缓状态，杂粮面条的清除能力明显高于小麦粉面条，这与面条中总酚和总黄酮含量有关。在样品浓度为1～4 mg/mL时，真空挤压杂粮面条的DPPH自由基清除率高于常压挤压杂粮面条，但4 mg/mL后，二者对DPPH自由基的清除能力相近，这是因为两种杂粮面条的原料相同，所包含的活性成分含量相近的原因，也进一步说明真空挤压操作对杂粮面条的DPPH自由基清除能力无明显影响。

图12为FeSO₄标准曲线，根据FeSO₄标准曲线可计算得出三种面条的总抗氧化能力。如图13所示，杂粮面条的总抗氧化能力明显强于小麦粉面条，且真空挤压与否对杂粮面条的总抗氧化能力无显著影响。

淀粉消化率测定：由图1计算得出，葡萄糖标准曲线方程为Y=0.6859X-0.0088，R²=0.9995。由图15可以看出，三种面条的淀粉消化率在前20 min均增长较快，这是因为前20min内被消化的淀粉为快速消化淀粉，快速消化淀粉能被人体消化系统快速消化，升高血糖。在20～120 min时，杂粮面条的淀粉消化率开始缓慢增加，这说明杂粮面条此时消化缓慢，逐渐释放出葡萄糖，缓慢升高人体血糖，而小麦粉面条的淀粉消化率增加较快，在60min时超过杂粮面条，说明小麦粉面条与杂粮面条相比，消化速率较快，能快速升高人体血糖。120 min之后三种面条淀粉消化率曲线逐渐趋于平稳，这是因为消化后期主要为不能被消化的抗性淀粉，使淀粉消化率曲线变化不明显，从消化终点来看，杂粮面条的淀粉消化率明显低于小麦粉面条，这说明食用杂粮面条能够控制餐后人体血糖快速升高，降低高血糖风险。

由上述实验可以得出，本发明通过对真空挤压杂粮面条、常压挤压杂粮面条以及小麦粉面条进行品质分析和功能特性评价得出，真空挤压对杂粮面条的营养成分与功能特性影响较小，对面条的感官评价以及质构品质影响显著，真空挤压能够提高杂粮面条的硬度、弹性，改善面条的回复性、胶着度和咀嚼度，优化面条的结构形态，并且能够降低杂粮面条的粘附性，提高感官评分。而且杂粮面条富含总酚、总黄酮、芦丁和槲皮素等功能性成分，与小麦粉面条相比，抗氧化特性更强，且淀粉消化率较低，能够控制人体血糖水平，比较适合糖尿病人食用。

Claims

1.一种高杂粮含量低添加剂的真空挤压面条，其特征在于：包含如下重量配比的原料杂粮粉：小麦∶燕麦∶青稞∶苦荞=2∶3.75∶1.25∶3。

2.根据权利要求1所述的一种高杂粮含量低添加剂的真空挤压面条，其特征在于：以原料杂粮粉总重为100%计，所述高杂粮含量低添加剂的真空挤压面条中含有0.5%面条改良剂。

3.制备权利要求1或2所述的一种高杂粮含量低添加剂的真空挤压面条的方法，其特征在于：将原料杂粮粉中添加面条改良剂，混合均匀后，用原料杂粮粉质量45-50%的水和面，水温50-58℃，真空度0.06-0.08 Mpa真空醒发10 -11min，然后利用真空挤压面条机，在真空度0.06-0.08 Mpa，挤压腔体温度21-23 ℃状态下挤压制作面条即可。

4.根据权利要求3所述的制备高杂粮含量低添加剂的真空挤压面条的方法，其特征在于：用原料杂粮粉质量45%的水和面，水温58℃，真空醒发10.5min，然后利用真空挤压面条机在真空状态下挤压制作面条即可。