麸皮粒径对全麦面片水分分布及挂面品质的影响

Vol. 35 ,No.9
Sep. 2020
2020年9月 第35卷第9期
中国粮油学报
Journal of the Chinese Cereals and Oils Association 6皮粒径对全麦面片水分分布及挂面品质的影响
乔菊园郭晓娜朱科学
（江南大学食品学院，无锡214122）
摘 要 研究（皮粒径（40、60、80、100及120目）对全麦面片水分分布、挂面晶质及面条微观结构的影
响。

低场核磁共振（LF - NMR ）的结果表明，全麦面片中存在强结合水、弱结合水和自由水3种状态，随着（ 皮粒径的下降，强结合水的含量降低，弱结合水的含量增加，自由水的含量呈现先下降后增加的趋势。

（皮粒 径的下降可以降低全麦挂面的蒸煮损失率，提高硬度、弹性、咀嚼性及拉伸性能，改善全麦挂面的感官晶质。

扫描电镜（SEM ）的结果显示，（皮粒径的下降可以使全麦挂面的微观结构更加完整，淀粉被更好地包裹在面 筋蛋白网络中。

激光共聚焦显微镜（CLSM ）的结果显示，全麦熟面的蛋白质网络结构随着（皮粒径的下降而
变得更加连续致密。

关键词（皮粒径全麦面水分分布微观结构
中图分类号:TS211.4 文献标识码:A 文章编号：1003 -0174（2020）09 -0015 -06
网络首发时间：2020 -07 -15 09 ：11 ：00
网络首发地址：https ：//kns. cnki. net/kcms/detail/11.2864. TS. 20200713. 1053.032. html
随着人们对健康饮食的需求增加，全麦粉在全 球的生产和消费逐年递增。

6皮富含膳食纤维、维 生素、矿物质、酚类等物质［1］,赋予了全麦粉很高的
营养价值。

全麦制品种类丰富，包括全麦馒头、面
条、烘焙食品及休闲食品等，其中全麦挂面由于其食 用方便、货架期长、便于储存⑷等优点广受消费者青。

6皮的加入会改变面团的流变学特性［3］，影响 全麦挂面的感官、质构品质。

黄莲燕⑶将6皮添加
到小麦粉中，结果显示面团吸水率、形成时间显著
增加，同时面团的微观结构遭到破坏。

研究表明， 随着6皮添加量的增大，面条的感官评分显著下
降⑷，熟面的硬度和咀嚼性显著下降⑸。

6皮粒径 的下降可以改善面条的光滑度和适口性⑷。

针对 同 径全麦 面 研
&于6皮 径对
面条宏观品质的影响，但关于6皮粒径对全麦面片 中水分分布及挂面微观结构的影响研究甚少。

本 实验研究不同6皮粒径对全麦挂面品质特性（质 构、蒸煮、感官品质）的影响，并采用低场核磁共振
基金项目：国家重点研发计划（2018YFD0401003 ），国家食品科
学技术一级学科计划（JUFSTR20180204 /江苏省“六 大人才高峰”高层次人才资助项目（NY-009）
收稿日期：019-11 -25
作者简介:乔菊园，女纟994年出生，硕士，食品与科学工程 通信作者:郭晓娜，女纟978年出生，副教授，主食及方便食品
（LF-NMR ）研究全麦面片水分分布，利用扫描电
镜（SEM ）和激光共聚焦显微镜（CLSM ）分别观察干
挂面和熟面的截面微观结构,为全麦挂面的工业化 生产提供参考。

1材料与方法
1.1实验材料
6皮、 麦 。

1.2仪器与设备
HWJZ - 5型真空和面机纟SK -240型面条机， SYT -030型智能挂面干燥实验台,TA. XT plus 型物
性分析仪,MesoMR23 -060V -1型低场核磁共振分 析仪,SES -01型低温粉碎机，FW100型高速粉碎
机纟su1510型扫描电子显微镜，LSM710型激光共聚
焦显 镜。

1.3方法
1.3.1全麦粉的制备方法
将6皮经低温粉碎机粉碎后分别通过不同的筛 网（40、60、80、100、120目），未通过的6皮采用超速 粉碎机继续粉碎，直至不同筛网的筛上物含量小于 5%，与过筛的粉碎物混合。

将所得到的5种粒度
（目数）6皮分别与小麦粉按2： 7的比例进行混合,
得 全麦 , 4 C
备 。

16中国粮油学报2020年第9期
1.3.2挂面的制作工艺
小麦粉全麦粉+适量水（面团含水量达到35%）—真空和面机（真空度-0.06MPa,高速搅拌120s,低速搅拌300s）—醒发箱（30C,0%RH）静置熟化30min—连续压延15道—面片压至厚度为
0.8mm后切条—干燥—室温储藏备用。

1.3.3数据统计与分析
所有数据采用SPSS23和OriginPro8处理和绘图。

选择Duncan分析，在P<0.05检验水平上对数据进行显著性分析。

数据均来自3次以上独立实验测定结果的平均值，数据表示为平均值土标准差。

1.3.4全麦面片水分分布的测定
参考刘锐等⑷方法并做适当修改。

精准称取3g 生面片置于样品瓶中，用生料带封口防止水分散失,迅速放入直径25mm的核磁共振专用试管，然后置于低场核磁共振测试腔体内，利用Carr-Purcell-Meiboom-Gill（CPMG）脉冲序列进行扫描，测定样品的自旋-自旋弛豫时间T,。

参数设置：采样频率SW=100.0kHz,采样间隔时间TW=1000ms,回波个数等于0.3ms,累加次数NS=4。

检测结束后保存数据，然后进入T2反演程序得出生面条T2弛豫时间。

1.3.5全麦挂面蒸煮特性的测定
全麦挂面干物质吸水率的测定:称取质量为®挂面（含水量为X）,放入沸水中蒸煮至最佳时间，捞出面条并于冷水中冷却至常温，将面条用4张滤纸吸干面条表面水分，质量为叫。

干物质吸水率=
21
肌1x(1-X)
X100%，重复3次，取平均值。

全麦挂面蒸煮损失率的测定:称取质量为M的面（量为X）于500mL中时
间,用漏勺捞出面条并置于冷水中冷却，收集面汤和冷水，待冷却至室温后转移到500mL的容量瓶中定容。

吸取100mL面汤于250mL烧杯（已恒重）中，将烧杯置于红外炉上加热，蒸发水分至近干，并放入105C烘箱内干燥至恒重。

计算时根据100 mL干物质的量计算出500mL干物质的总量甲。

蒸煮损失率=M x（1_X）x100%，重复3次,取平均值。

1.3.6全麦挂面质构特性的测定
挂面煮至最佳蒸煮时间后捞出，经冷水冷却后沥干，保鲜膜平整覆盖后测量。

通过质构仪进行测定，使用前对仪器进行力和高度校准。

全质构测定:探头,P/35；操作模式，压力测定；测试前速度,0.8 mm/s,测试速度,0.8mm/s,测试后速度,2.0mm/s;测试距离,5%样品厚度；感应力,Auto-10g,重复10次。

拉伸测定：探头，A/SPR；操作模式，拉力测定;测试前、中、后速度分另U为1、1、10mm/s,校准距离为20mm，伸距离为50mm，发力为5g，重10次。

1.3.7全麦挂面感官评价
将煮好的面条放入感官杯中，由品评人员按照标准,对产品的各项感官特征进行打分。

面条评分标准在LS/T3202—1993《面条用小麦粉》中面条品尝项目和评分标准的基础上进行适当的改动［］。

色泽:指面条表面的颜色及其均匀性，具有全麦粉本身的颜色，且分布较为均一为8.5-10分;颜色一般,分布较不均匀，为6~8.5分;色发灰、发暗，分布很不均匀为1〜6分。

感官评价总分为100分,其中色泽10分，表观状态15分,适口性20分，韧性20分,黏性10分,光滑性10分，食味15分。

1.3.8全麦挂面截面微观结构的测定
参考刘明等［］的方法进行测定。

将白面（对照组）及不同粒径全麦挂面用*子掰断，将横截面立放至载物台上，经离子溅射喷金后置于扫描电镜下观察断面，截面放大倍数为500倍。

1.3.9全麦熟面截面微观结构的测定
采用激光共聚焦显微镜（CLSM）观察全麦熟面截面的微观结构。

根据Silva等⑼的方法进行适当修改:将煮后的全麦面条切成约5mm的小段，并用冷冻切片机将其切成40^m的切片，用含有0.25%异硫氧酸荧光素和0.025%罗丹明B的溶液对其染色1min o洗去多余染色液后，盖上盖玻片，倒置于
显镜观。

2结果与讨论
2.1t皮粒径对全麦面片水分分布的影响
采用低场核磁共振（LF-NMR）研究了不同粒径6皮对全麦面片水分分布的影响。

经测定发现，全麦面片的弛豫时间分为3个峰，表明样品中主要存3状态，分为、自由水，所占比例用A21、22和A23来表示，结果如表1o强结合水主要是与6皮紧密结合的水［10］,弱结合水主要是与蛋白、淀粉结合的水［11］,自由水是物理截留水。

当6皮粒径由40目逐渐下降时,A21显著（P <
第35卷第9期乔菊园等6皮粒径对全麦面片水分分布及挂面品质的影响17
0.05)减少,22显著(P<0.05)增加。

两种状态水含
量为粒径6皮持水量减
少,蛋白质多，纟于蛋白质
及面团流变性，最终提高全麦挂
面观品质。

当6皮粒径从100目步？
时，纟21和A22不再明显变化。

随着6皮粒径的下降,
自由量呈现后上升的趋势，在6皮粒
径为100目时达。

流动性较高的自由水
量，与蛋白质紧密加口，蛋白
面步,于面品质。

表16皮粒径对全麦面片水分分布的影响
样品粒径/目a21/%a22/%A23,%
409.80±0.33c87.97±0.36a 2.20±0.02c
607.78±0.35b89.98±0.24b 2.25±0.12c
807.67±0.49b90.29±0.52b 2.04±0.10bc
1007.29±0.54ab91.26±0.67c 1.36±0.22a
120 6.74±0.60a91.36±0.51c 1.90±0.11b
注:同一列中不同字母表示有显著性差异(P<0.05)，余同。

2.2t皮对全麦挂面特性的影响
品质是面条品质个重要方面，纟及
损。

不同粗细度6皮复配的全麦挂
面白挂面(对照组)损果
见图1。

10
180
160 140 120 100 80 60 40 20
8■吸水率□蒸煮损失
111
对照组40
'0 6080100120
样品粒径/目
注:不同小写字母间表示组间显著性差异。

图16皮粒径对全麦熟面特性的影响
全麦挂面整体高于对，纟世是
由于6皮高力。

当6皮粒径减时,全麦面现后减
趋于稳定的趋势。

当6皮粒径从40目60目时,全麦挂面稍加叶当6皮粒径从60目：80目时，全麦挂面显著(P<0.05厂
为6皮颗粒对面白质干扰，蛋白质好裹住，减少了
过溶胀,使得面。

当6皮径于80目后,全麦面趋势平缓，与白面没有显著性。

6皮面白质
性，纟面时析出，因此全麦挂面的蒸煮损失率显著高于对照组(P<0.05)o随着6皮粒径,全麦面损80目时显减少(P<0.05)o一方面,6皮粒径减小,其对面
碍减小，面得更加:,减少面过程中溶出；另一方面，可与6皮粒径来分重新分布，6皮减少,蛋白质多，自由水量减少,于面性。

6皮径于80目时,损显,仍显著高于对照组(P<0.05)o
2.3t皮对全麦挂面质构特性的影响
2示，对性、咀嚼性、回复性均显著(P<0.05)高于全麦挂面，这与白面较好的面筋。

6皮径对后全麦面质特性大影响。

全麦挂面的硬6皮粒径
增大，与Niu等：12］的实验结果一致。

一方面,6皮颗粒的减小导致其产生的空间阻碍较才、［3］,面条面筋得好 ，纟好裹起来，防止时过度溶胀，纟面坚实的质地;另方面,径大6皮持量显高于颗
6皮，粒径得部分原先与6皮释放，蛋白机会多，有利于完。

全麦挂面性、咀嚼性性均在6皮粒径为100目时达大值，随后未出现显。

表26皮径对全麦面全质影响样品
/径/目
硬度/g性咀嚼性性
对4003±56bc0.936±0.003d2374±24d0.367±0.002c 403721±10a0.863±0.012a1718±35a0.244±0.002a 603916±49ab0.885±0.002b1841±58a0.244±0.008a 804157±163cd0.894±0.003b1989±53b0.248±0.008ab 1004239±147d0.917±0.005c2156±23c0.255±0.005b 1204515±68e0.907±0.006c2122±167bc0.256±0.001b
面伸实验中，拉断距离代表面I延展性，拉伸力代表了面条的韧性［4］，是评价面条品质的重要指标。

3，全麦挂面断距离均显著低于白面,shiau［5］等也发现6皮的添加明显降低面性，并指与6皮干扰蛋白面筋。

6皮粒径，全麦挂面
18
中国粮油学报2020年第9期
断距离 大后减小，在6皮粒径为100目时达 大值。

粒径 助于全麦面拉伸特性
，但粒径过 6皮颗粒会嵌入面 影响其连续性，导致面条的拉断距离又出现下降（120
目）。

当6皮颗 大（40目）时，全麦挂面 伸
力显著（P <0.05 ）低于白面，当粒径 时，拉伸
力不断增大，在6皮粒径为60目时与白面间
〔
显著性 ，粒径 显增大了全麦面
I。

表3
6皮粒径对全麦熟面拉伸特性的影响
样品粒径/目
拉断距离/mm
拉伸力/g
对41.86 ±2.58e 13.77 ±0.67b
40
12.26 ±2.05a
10.47 ±0.47a 60
20.41 ±1.44b
14.07 ±0.68b
8026.59 ±1.08c 14.43 ±0.31b 10029.77 ±0.91d
14.67 ±0.25bc
120
25.76 ±2.01c 15.43 ±0.46c
2.4 t 皮粒径对全麦挂面感官品质的影响
同6皮粒径全麦挂面 分 4所
$。

6皮粒径 , 分不断增加；当6皮 径 于 100 目 后，
分 显 大。

中,面 泽、表观状态、韧性、光滑性均 6皮
径
断 。

间适口性、黏性及食
味基本无显著性差异，与Steglich 等［6］的研究结果。

当6皮颗
大时，全麦挂面表观粗糙，韧性
较差，口感不佳［7］，而感官评价的结果说明降低6皮 径 面 手段， 径降
定程度后，
分 显增加，后期需要
通过
手段来
步
全麦挂面。

2.5 t 皮
对全麦挂面截面微 的影响
面条的微观结构与其宏观特性有很大关系［⑻。

观 2a ,对
观截面 密，淀粉颗粒被
紧紧 裹在面 中，彼 间 紧密。

当
6皮 径为 40 目 （ 2b ） 时， 6皮颗
大，
面 白 性，椭圆 颗粒裸露在
外,黄莲燕等⑶结果也显示谷物6皮的加入会破坏 面 白 观 。

当对面 制时，未被
裹 颗 析进汤里增大混汤率，部分
释了全麦挂面
损失显著高于白面的现象。

6皮粒径为80目（图2c ）时，虽然仍能看 大
6皮，但裸露在外 颗 经 减少；当6皮颗粒为100目（图2d ）时，几乎看 裸露的
颗粒,整个面 为致密 ，6皮
对面
大大减小，与熟面宏观品质 :
对。

图2 6皮粒径对全麦挂面截面微观结构的影响
2.6 t 皮
对全麦熟面截面微
的影响
激光共聚焦显微镜对熟面
面 '切片
观察，图3中橙色、
分表示为蛋
白
，红色为6皮部分，绿 为 「部
分。

观
3a ,对 白质 现连续、
密的状态,淀粉颗粒大多 经完全溶
与蛋
白紧密
；当6皮粒径为40目（图3b ）时，可以看
大颗粒6皮 白质 性，网
得疏松、不连贯;从图3c （80目）中 看
6皮颗 显 ，整个蛋白
3b 连
、完整，全麦熟面硬 高 与 ；当6
皮 径为 100 目 （ 3d ） 时， 面
得 加
、明显，淀粉或6皮 好 裹在网
中，与此对应,全麦面 性、咀嚼性、回复性
伸
特性也达
大 。

表4 6皮粒径对全麦熟面感官品质的影响/分样品径/目
泽观状态适性韧性性光滑性食味分
40
6.3 ±0.4a 8.3 ±1.2a
12.3 ±2.9a
11.2 ±1.2a 6.8 ±0.9ab 6.5 ±0.8a 10.1 ±0.7ab 61.4 ±1.8a 607.1 ±0.6ab 9.7 ±0.9b 12.4 ±1.8a 11.4 ±0.8a 6.1 ±0.6a 6.6 ±0.7a 8.6 ±1.3a
61.8 ±1.6a 80
7.4 ±0.7b 10.1 ±1.2b 12.9 ±2. 0a 11.6 ±0.7a
7.0 ±0.9b
6.9 ±0.8ab
9.8 ±1.6ab 65.8 ±1.7b
1007.4 ±1.1b 11.4 ±0.6c 13.6 ±2. 9a
13.4 ±1.7b 7.6 ±1.0b 7.6 ±0.6bc 10.6 ±2. 0b 71.6 ±2.6c 120
7.8 ±1.0b
12.0 ±1.4c
14.0 ±2. 5a
13.8 ±1.5b
7.4 ±0.5b
8.0±0.5c
10.6 ±2. 0b
73.6 ±2.3
c
第35卷第9期乔菊园等6皮粒径对全麦面片水分分布及挂面品质的影响19
图36皮粒径对全麦熟面截面微观结构的影响
3结论
研究6皮粒径对全麦面片水分分布、挂面品质及面观影响。

通过NMR研究发现，随着6皮粒径，纟量，纟
力口，自由量呈现后增加的趋势。

果显示，全麦挂面损显高于对(白面)，6皮粒径减少损；全麦面6皮径现升后趋势。

6皮粒径全麦熟面的质构特性及拉伸性能。

果显示,全麦面观状态、韧性、光滑性6皮粒径降得。

SEM CLSM果，随着6皮径，全麦挂面中面得更加致密，更好地包裹住。

参考文献
[1]陈红，杜瑞，高瑞，等.全麦粉营养特性及其制品的研究
进展[]•河南科学,2019(10)：1607-1613
CHEN H,DU R,GAO R,et al.Research progress on nutri­tional characteristics and products of whole wheat flour[ J].
Henan Science,2019(10):1607-1613
[]张东仙，项怡，陈永强，等•添加燕麦6皮对挂面品质特性的影响[J].食品工业科技，2015,36(3)：105-109
ZHANG D X,XIANG Y,CHEN Y Q,et al.Effect of incor­poration of oat bran on noodle quality[J].Science and Technology of Food Industry,2015,36(3):105-109 []黄莲燕，张小爽，张君慧，等•不同谷物6皮对面团流变
学特性及面筋蛋白结构的影响[J].食品科学，2017,38 (23)：1-7
HUANG L Y,ZHANG X S,ZHANG J H,et al.Effect of different cereal brans on dough rheological properties and glu­ten secondary structure[J].Food Science,2017,38(23): 1-7
[]王小平，雷激，刘江，等.6皮对挂面品质及抗氧化性的影响[J].食品科技,2016,41(2)：185-191 WANG XP，LEI J，LIU J，et al.Effects of wheat bran on quality and antioxidant capacity of fine dried noodle[J]. Food Science and Technology,2016,41(2):185-191 []陈建省，郭启芳,崔金龙，等.麦6添加量和粒度对中国干面条质构特性的影响(英文)J].食品科学，2013,34 (7):92-98
CHEN J S,GUO Q F,CUI J L,et al.Effects of particle size and addition level of wheat bran on texture properties of dry white chinese noodle[J].Food Science,2013,34(7): 92-98
[]刘锐,武亮，张影全，等.基于低场核磁和差示量热扫描面条面团水分状态研究[J].农业工程学报，2015,31 (9):288-294
LIU R,WU L,ZHANG Y Q,et al.Water state and distri­bution in noodle dough using low-field nuclear magnetic res­onance and differential scanning calorimetric[J].Transac­tions of the Chinese Society of Agricultural Engineering (Transactions of the CSAE),2015,31(9):288-294 [7]面条用小麦粉:LS3202—1993[S]
Wheat flour for noodles:LS3202—1993[S]
[]刘明，田晓红，汪丽萍，等.加水量对豌豆挂面品质的影响[J].粮油食品科技,2015,23(4)：7-12
LIU M，TIAN X H，WANG L P，et al.Effects of water addi­tion on pea dried noodle quality[J].Science and Technology of Cereals,Oils and Foods,2015,23(4)：7-12 [9]SILVA E，BIRKENHAKE M，SCHOLTEN E，et al.Control­
ling rheology and structure of sweet potato starch noodles with high broccoli powder content by hydrocolloids[J].Food Hydrocolloids,2013,30(1)：42-52
[10]LI J,KANG J,WANG L,et al.Effect of water migration
between arabinoxylans and gluten on baking quality of whole wheat bread detected by magnetic resonance imaging(MRI) [J].Journal of Agricultural and food Chemistry,2012,60
(26):6507-6514
[11]XIONG L,ZHANG B,NIU M,et al.Protein polymeriza­
tion and water mobility in whole-wheat dough influenced by bran particle size distribution[J].LWT-Food Sci­ence and Technology,2017,82:396-403
[12]NIU M,HOU G,LEE B,et al.Effects of fine grinding of
millfeeds on the quality attributes of reconstituted whole-
20中国粮油学报2020年第9期
wheat flour and its raw noodle products[J].LWT-Food Science and Technology，2014，57(1)：58-64
[13]CHEN J S,FEI M J,SHI C L,et al.Effect of particle size
and addition level of wheat bran on quality of dry white Chi­nese noodles[J].Journal of Cereal Science，2011，53(2)：217-224
[14]付蕾，田纪春,盛锋，等.抗性淀粉对面条加工品质的
影响[J]中国粮油学报，2011,26(1):20-24
FU L，TIAN JC，SHENG F，et al.Effect of rice bran prop­erties on mitochondria injury in aging mice induced by D-galactose[J].Journal of the Chinese Cereals and Oils As-sociation，2011，26(1)：20-24
[15]SHIAU S Y，WU T T，LIU Y L.Effect of the amount and
particle size of wheat fiber on textural and rheological prop­erties of raw,dried and cooked noodles[J].Journal of Food Quality,2012,35(3):207-216[16] STEGLICH T，BERNIN D，MOLDIN A，et al.Bran parti­
cle size influence on pasta microstructure，water distribu-tion，and sensory properties[J].Cereal Chemistry Journal，2015,92(6):617-623
[17]许先猛，王里青，李静茹，等.富含小麦6皮高纤面条
加工工艺的优化[J].粮食加工，2015,40(2):38-41
XU X M，WANG L Q，LI J R，et al.Process optimization of high-fiber wheat bran noodles[J].Grain Processing，2015,40(2):38-41
[18]葛珍珍，张圆圆，陈淑慧，等.谷航粉对面条质构及微
观结构的影响[J]食品科技，2019,44(9)：160-165
GE Z Z，ZHANG Y Y，CHEN S H，et al.Effect of gluten，emulsifiers on quality of whole wheat noodles[J].Food Science and Technology，2019，44(9)：160-165.
Effects of Bran Particle Size on the Water Distribution of Whole Wheat Dough Sheets and Qualities of Noodles
Qiao Juyuan Guo Xiaona Zhu Kexue
(School of food science and technology，Jiangnan University，Wuxi214122)
Abstract The effects of different particle size bran on the water distribution of whole一wheat dough sheets, qualities and microstructure of whole-wheat noodles were studied.The Low field nuclear magnetic resonance(LF-NMR)results showed that there were strongly bound water，weakly bound water and free water in the whole wheat dough sheets.As the bran particle size decreased，the content of strongly bound water decreased，the content of weakly bound water increased,and the content of free water decreased first and then increased.Moreover,the reduc­tion of bran particle sizes could decrease the cooking loss of the noodles,increase the hardness,springiness,chewi­ness and tensile properties,and improve the sensory quality.Scanning electron microscopy(SEM)results showed that the decrease in bran particle size could make the microstructure of whole wheat noodles more complete，and the starch was better encapsulated in the gluten network.Theresults of laser confocal microscopy(CLSM)showed that the protein network structure of whole wheat cooked noodles became more continuous and dense as the bran size de­creased.
Key words bran particle size,whole wheat noodle,water distribution,microstructure。