文章鉴读|河南工业大学粮油食品学院马森教授团队：麦麸膳食纤维对发酵挂面品质的影响

食品工业科技编辑部

2025-02-17

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摘要

挂面是近年来市场上盛行的新型营养面制食品，麦麸膳食纤维的添加可以提高发酵挂面的营养价值，但也会对其品质特性造成影响。本文通过单因素实验，研究了不同麦麸膳食纤维添加量对发酵挂面蒸煮特性、质构特性以及孔隙率的影响，并对麦麸膳食纤维添加量和发酵挂面品质进行了相关性分析。结果表明：随着麦麸膳食纤维添加量增加，挂面的孔隙率、抗断裂强度、吸水率、最佳蒸煮时间、内聚性、回复性、拉伸距离显著降低（P<0.05），柔韧性、蒸煮损失率、硬度、胶黏性、咀嚼性、拉伸阻力显著提高（P<0.05），感官评价得分下降。在添加量为2%的情况下，麦麸膳食纤维对发酵挂面的蒸煮和质构特性，及感官评价得分影响较小。本文为提高发酵挂面品质的相关研究提供了理论指导。

Abstract

Fermented dried noodles are a popular nutritional noodle flour product in current market. Wheat bran dietary fiber (WBDF) can improve the nutritional value of fermented dried noodles, but also affect the quality characteristics of fermented dried noodles. In this paper, the effects of WBDF content on the cooking characteristics, texture characteristics and porosity of fermented dried noodles were investigated by single factor experiments, and the correlation analysis for WBDF content and the quality characteristics of fermented dried noodles was taken. The results showed that the porosity, breaking strength, water absorption, optimal cooking time, cohesiveness, resilience and tensile distance decreased significantly with the increase of bran dietary fiber addition (P<0.05), while the flexibility, rate of cooking loss, hardness, adhesiveness, chewiness and tensile resistance increased significantly (P<0.05) and the sensory evaluation score decreased. Adding 2% wheat bran dietary fiber had weaker influence on the cooking characteristics, texture characteristics and sensory evaluation score of fermented dried noodles. The research could lay a theoretic basis for the investigation of dietary fiber fermented dried noodles.

发酵挂面又名空心挂面，其拥有悠久的历史，外观平滑无凹陷，内部有诸多细孔、味皆可入面，老少皆宜，营养价值极其丰富，在我国具有巨大的市场潜力。目前，市场上采用酵母发酵工艺来制作发酵挂面，酵母在发酵过程中会产生诸多气体，从而使面条内部呈现多孔的结构，同时，通过发酵可以降低面条中植酸的含量，提高人体中矿物质的利用率。在发酵挂面中添加适量的麦麸膳食纤维可以促进机体新陈代谢，增强胃肠道免疫能力，减少各种慢性代谢疾病的患病风险，改善我国居民面临的过精细化饮食和营养失衡的现状，但是，麦麸中的不溶性膳食纤维会大量破坏发酵面制品的网络结构，从而影响其品质特性。研究表明添加膳食纤维对面条的品质产生了不同的影响。孙小凡等研究了不同添加量的豆渣膳食纤维对面条品质的影响，发现添加适量的豆渣膳食纤维可以降低面条的蒸煮损失率，提高面条的吸水率，改善面条的品质。张灿等研究了不同粒径的刺梨果渣膳食纤维对面条品质的影响，发现添加一定粒径的果渣膳食纤维可以提高面条的吸水率、硬度、弹性、咀嚼性。蔡为荣等研究了不同添加量麦麸膳食纤维对面条吸水率、抗拉断应力和蠕变性的影响，发现添加量为 3%~5% 时，麦麸膳食纤维对面条吸水率、抗拉断应力、蠕变和蠕变恢复影响最小，麦麸膳食纤维面条品质最佳。Aravind 等研究了不同添加量的不溶性膳食纤维对意大利面的影响，发现膳食纤维添加量为 10% 时，对意大利面的品质影响最小且抗氧化值提高。以上研究主要集中于膳食纤维对传统面条和挂面品质特性的作用，而对于发酵挂面品质影响，相关研究较少。

本文通过研究不同添加量的麦麸膳食纤维对发酵挂面蒸煮特性、质构特性以及孔隙率的影响，并对麦麸发酵挂面不同的品质特性进行相关性分析，为膳食纤维强化发酵挂面品质的相关研究提供支持。

结果与分析

2.1 麦麸膳食纤维添加量对发酵挂面力学特性的影响

抗弯折强度表示挂面在弯曲时所能承受的最大力，抗弯折强度越大，表示干挂面越不易断裂。如图 1 所示，发酵挂面的抗弯折强度随麦麸膳食纤维添加量的增加而降低，主要原因是麦麸膳食纤维的加入会稀释面筋蛋白，弱化面筋网络的强度，发酵挂面的抗弯能力下降，断裂应力降低。另一方面可能与干挂面的内部结构有关，加入麦麸膳食纤维影响面条发酵过程，面条的孔隙和面体厚度不均匀，横截面积变小，同压力作用下受到的压强增大，使干挂面断裂应力明显减小。

图 1 麦麸膳食纤维添加量对发酵挂面抗弯折强度的影响

Fig.1 Effect of addition of wheat bran dietary fiber on the flexural strength of fermented dried noodles

注：不同小写字母表示存在显著差异（P<0.05）；图 2~图 5、图 7 同。

柔韧性表示挂面在承受最大断裂力时弯曲的距离。如图 2 所示，发酵挂面的柔韧性随麦麸膳食纤维添加量的增加而增加，是由于麦麸膳食纤维的高持水性，亲水基团大量与水结合，增加面筋基质的连续性，在干挂面断裂时增加其柔韧性。

图 2 麦麸膳食纤维添加量对发酵挂面柔韧性的影响

Fig.2 Effect of addition of wheat bran dietary fiber on the flexibility of fermented dried noodles

2.2 麦麸膳食纤维添加量对发酵挂面蒸煮特性的影响

最佳蒸煮时间是指面条蒸煮过程中面条白芯完全消失的时间，反映了面条易煮性。如图 3 所示，随着麦麸膳食纤维添加量的增加，发酵挂面的最佳蒸煮时间降低，这与发酵挂面中的淀粉含量有关，麦麸膳食纤维的添加稀释了发酵挂面体系中的淀粉含量，而淀粉含量的减少使得糊化温度不断降低，从而最佳蒸煮时间变短。

图 3 麦麸膳食纤维添加量对发酵挂面最佳蒸煮时间的影响

Fig.3 Effect of addition of wheat bran dietary fiber on the optimal steaming time of fermented dried noodles

挂面的蒸煮损失率是指蒸煮过程中溶解和脱落到煮面水中的固形物的质量分数，是衡量面条蒸煮特性的另一重要指标。如图 4 所示，发酵挂面的蒸煮损失率随麦麸膳食纤维的添加量增加，整体呈现增大的趋势。随着添加量的不断增加，麦麸膳食纤维与淀粉颗粒竞争水分，干扰原本稳定的面筋网络结构，面团中存在大量的淀粉颗粒没有被均匀包裹进面筋网络，导致蒸煮过程中网络结构中的淀粉不断脱落溶于面汤，面条的蒸煮损失率不断增加。

图 4 麦麸膳食纤维添加量对发酵挂面蒸煮损失率的影响

Fig.4 Effect of addition of wheat bran dietary fiber on cooking loss rate of fermented dried noodles

挂面的吸水率是指单位干物质的吸水量，是表征面条蒸煮特性的重要参数之一，挂面吸水率大，挂面品质相对更好，出品率越高。如图 5 所示，随着麦麸膳食纤维添加量的增加，发酵挂面的吸水率整体呈下降趋势，是因为发酵挂面最佳蒸煮时间逐渐变短，导致淀粉糊化过程中吸水逐渐变少；另一方面，尽管麦麸膳食纤维吸水能力较强，但在发酵挂面蒸煮过程中，麦麸膳食纤维和淀粉会脱落溶于面汤，导致发酵挂面吸水率降低。

图 5 麦麸膳食纤维添加量对发酵挂面吸水率的影响

Fig.5 Effect of addition of wheat bran dietary fiber on water absorption of fermented dried noodles

图 6 不同添加量麦麸膳食纤维发酵挂面截面图

Fig.6 Cross-sectional view of fermented dried noodles with different amounts of wheat bran dietary fiber

图 7 麦麸膳食纤维添加量对发酵挂面孔隙率的影响

Fig.7 Effect of addition of wheat bran dietary fiber on porosity of fermented dried noodles

2.4　麦麸膳食纤维添加量对发酵挂面质构特性的影响

2.4.1 麦麸膳食纤维添加量对发酵挂面 TPA 特性的影响

采用质构仪中 TPA 模式测定熟面条的硬度、粘性、咀嚼性等质构特性是模拟人类咀嚼食物的机械过程，其科学性与准确性都较高，可以较客观反映熟面条的品质。如表 2 所示，麦麸膳食纤维在面条中的含量对面条的 TPA 特性具有显著性影响。在麦麸膳食纤维添加量较低时（≤4%），发酵挂面硬度、粘性、胶黏性、咀嚼性都明显增大；麦麸膳食纤维添加量较高时（>4%），硬度、粘性、胶黏性、咀嚼性会在麦麸膳食纤维添加量为 6% 处下降，然后再增加。因为面絮的发酵过程使面条内部疏松多孔，麦麸膳食纤维颗粒能更好地填充面筋网络，经蒸煮处理后，膳食纤维颗粒吸水膨胀，使得面条的硬度和咀嚼性增大。膳食纤维添加量为 6% 时，面条硬度、粘性、胶黏性、咀嚼性下降，是因为蒸煮过程中，由于麦麸膳食纤维自身的吸水性和膨胀性吸收到足够的水分，弱化了面筋蛋白网络结构，此时面条硬度减低，但随着添加量的进一步增加，膳食纤维取代了硬度较低的淀粉颗粒，导致面条的硬度和咀嚼性进一步增大。在面条的蒸煮特性实验中也揭示了这一点，相较添加量为4% 的面条，添加量增加至 6% 后，吸水率有明显的增加趋势。发酵挂面的弹性、内聚性和回复性均随麦麸膳食纤维添加量的增加而降低，是因为麦麸膳食纤维其粗糙的结构破坏了面筋网络结构。

表 2 麦麸膳食纤维添加量对发酵挂面 TPA 特性的影响

Table 2 Effect of addition of wheat bran dietary fiber on TPA of fermented dried noodles

注：同列不同小写字母表示存在显著差异（P<0.05）；表3~表4同。

2.4.2 麦麸膳食纤维添加量对发酵挂面拉伸特性的影响　

拉伸阻力表示面条被拉断时的最大拉伸阻力，拉伸阻力越大，表明面条筋力越大，抗拉伸性更好。拉伸距离表示面条被拉断时的距离，拉伸距离越大，表明面条延展性更好。如表 3 所示，随着麦麸膳食纤维添加量的增加，煮至最佳蒸煮时间的发酵挂面拉伸阻力增大，拉伸距离变短。拉伸阻力随麦麸膳食纤维添加量的增加而增加，是由于随着麦麸膳食纤维的增加，发酵挂面的均匀性变得更加优良，孔隙结构减少，面筋蛋白与淀粉颗粒之间的空隙被麦麸膳食纤维填充；也可能是质构坚硬的麦麸膳食纤维增强了发酵挂面体系的强度，使其在外力下更难以发生形变。拉伸距离随着麦麸膳食纤维添加量的增加而减小，因为麦麸膳食纤维其粗糙的表面结构会破坏面筋网络，造成拉伸距离变短。

表 3 麦麸膳食纤维添加量对发酵挂面拉伸特性的影响

Table 3 Effect of addition of wheat bran dietary fiber on tensile properties of fermented dried noodles

2.5　麦麸膳食纤维对发酵挂面感官评价的影响

如表 4 所示，发酵挂面的感官品质与麦麸膳食纤维添加量之间有显著相关性。随着麦麸膳食纤维添加量的增加，发酵挂面的各项感官评分均出现下降，其爽滑性、粘弹性与发酵挂面的力学特性、质构特性的结果相符。麦麸膳食纤维呈黄褐色，其添加量越大，会导致发酵挂面色泽变黄、变暗，而消费者普遍更喜欢亮白色面条，同时，由于麦麸具有苦涩味以及加工过程不够精细等问题，麦麸膳食纤维的添加会使发酵挂面的感官评价得分较低。

表 4 麦麸膳食纤维添加量对发酵挂面感官评价的影响（分）

Table 4 Effects of addition of wheat bran dietary fiber on sensory evaluation of fermented dried noodles (scores)

2.6　麦麸膳食纤维添加量与发酵挂面品质特性的相关性分析

由相关性分析结果（图 8）可知，膳食纤维添加量与干挂面特性的相关性大于其与蒸煮、拉伸和质构特性的相关性，说明麦麸膳食纤维对挂面品质的影响在低水分状态下更为显著；在发酵挂面的蒸煮特性中，膳食纤维的添加量与蒸煮损失率相关性仅为0.70，这与雷梦续的麦麸纤维挂面的强相关性结果不同，可能是因为挂面在发酵过程中形成的气室结构对淀粉颗粒形成了更好的包裹作用，降低了蒸煮过程中因膳食纤维对面筋网络的稀释导致的淀粉溶出；所有的指标中，膳食纤维添加量与弹性相关性最弱，与回复性则呈强相关性，回复性与弹性皆可以反映面条的弹性，结果表明，相比于弹性，回复性更利于区分膳食纤维添加对发酵面条弹性特征的影响；与其他指标相比，孔隙率与膳食纤维添加量的相关性最高，同时，除了弹性外，孔隙率与发酵挂面其他品质均有较强的相关性，说明孔隙率可以反映发酵挂面的品质，作为评价挂面品质的主要指标。

图 8 麦麸膳食纤维添加量与发酵挂面品质相关性分析

Fig.8 Correlation analysis between addition of wheat bran dietary fiber and quality of fermented dried noodles

结论

本文探究了麦麸膳食纤维添加量对发酵挂面品质的影响，麦麸膳食纤维通过与面筋网络及淀粉互相作用，进而影响发酵挂面品质。随着麦麸膳食纤维添加量的增加，发酵挂面的孔隙率、力学特性、蒸煮特性、拉伸特性、TPA 测定值、感官评价均有所变化。随着麦麸膳食纤维添加量的增加，孔隙率下降到1.19%，抗弯折强度下降到 10.15 g，柔韧性增加到25.40 mm，最佳蒸煮时间缩短为 253 s，蒸煮损失率呈上升趋势（添加量为 2% 时，略微下降），吸水率呈下降趋势（添加量为 6% 时，略有上升），拉伸阻力呈上升趋势，拉伸距离呈下降趋势，面条硬度、粘性、胶黏性、咀嚼性整体呈增加趋势（在添加量为 6% 时，略有下降），面条弹性、内聚性、回复性呈下降趋势，感官评价得分均出现下降。结果表明，在麦麸膳食纤维添加量为 2% 的情况下，麦麸膳食纤维对发酵挂面的蒸煮和质构特性及感官评价得分影响较小。本文的研究结果对优质发酵挂面的研发具有指导意义。

引用本文：宁恒，马森，李力. 麦麸膳食纤维对发酵挂面品质的影响[J]. 食品工业科技，2023，44（18）：115−122. doi: 10.13386/j.issn1002-0306.2022120118.

Citation: NING Heng, MA Sen, LI Li. Study on the Effects of Wheat Bran Dietary Fiber on Quality of Fermented Dried Noodles[J]. Science and Technology of Food Industry, 2023, 44(18): 115−122. (in Chinese with English abstract). doi: 10.13386/j.issn1002-0306.2022120118.

基金项目: “十四五”国家重点研发计划（2021YFD21009003）；国家自然科学基金面上项目（32272249）；河南省高校科技创新人才项目（23HASTIT033）

通信作者简介

马森，教授，博士生导师。荣获河南省青年科技奖，河南省教育厅学术技术带头人，河南省高校科技创新人才，河南省高等学校青年骨干教师，药都“双创”英才。河南省现代农业与未来食品研究会监事长，河南省农产品加工与储藏工程学会理事，河南工业大学谷物化学与品质团队负责人。主持国家自然科学基金面上项目、国家青年科学基金项目、国家重点研发计划子课题、河南省高校科技创新人才项目、河南省高校青年骨干教师项目、河南省科技攻关项目等。先后获得河南省科技进步二等奖、三等奖、中国粮油学会科技成果一等奖、河南省高等教育教学成果一等奖、河南省教育系统教学技能竞赛三等奖等，指导学生竞赛获得国家级、省级奖励13项。在国内外重要学术期刊发表论文200多篇，其中SCI论文70篇；授权专利40项，其中发明专利25项；参编著作3部，其中英文著作2部。

（以上信息来自河南工业大学官网）

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