食品界

河南科技大学食品与生物工程学院罗登林教授等：超声协助面团加工对鲜湿面品质的改善作用

在制面过程中，面团的加工方法对其品质的形成非常重要。传统的制面工艺常存在和面过程水合不充分和不均匀、面筋网络形成不完全、醒发不理想、强机械搅拌破坏面筋网络结构等现象，容易造成面条断条、糊汤、不劲道和不爽滑，速冻水饺和馄饨破皮冻裂等品质缺陷，导致生产过程效率低下和品质难以控制等问题，每年给相关企业造成非常大的经济损失。近年来，功率超声（声强大于1 W/cm2，以下简称超声）作为一种绿色、无污染的非热物理加工方法，因在各领域应用中所表现出的独特优势而日益受到重视。

河南科技大学食品与生物工程学院的刘鹏飞，罗登林*，岳崇慧等针对上述目前研究存在的问题，基于面团的声学特性，提出将振板式超声直接耦合于面团加工过程这一新设想，同时辅以一定的压力，以期能有效发挥超声独特的作用效应，达到改善面团加工性能和提高鲜湿面品质的目的，并为对接工业化生产奠定基础。

1 超声作用时间对面条品质的影响

由表1可以看出，随超声作用时间的延长，面条综合加权评分值呈现先增加后降低的趋势，各项指标变化均显著。在超声作用时间30 s时，面条的弹性、凝聚性和回复性均达到最大值，与对照组相比，分别增加了17.1%、13.0%和9.9%，而硬度达到最小值，胶黏性也较小，分别降低了19.3%和9.5%，此时面条的综合加权评分最高，说明其品质较好。

2 超声功率对面条品质的影响

由表2可知，不同超声功率对面条质构特性的5 个指标的影响均具有显著差异。随超声功率的增大，面条的弹性、凝聚性和回复性总体均呈先增加后减少的趋势，而硬度则呈先减少后增加的趋势，在超声功率为330 W时，弹性达到最大值，而硬度达到最小值，相对于对照组，弹性增加了17.1%，而硬度降低了19.3%，此时综合加权评分最高。因此，一定的超声功率作用能明显改善面条的质构特性。

3 面坯压强对面条品质的影响

由表3可知，随着面坯上作用压强的增大，面条的弹性、凝聚性、回复性均呈先增大后减小的趋势，而硬度和胶黏性呈现先增大后减小的趋势。在压强为94.0 Pa时，面条的弹性、凝聚性和回复性均达到最大，相对于对照组分别增加了3.2%、2.4%和1.3%，而硬度最小，相对于对照组降低了6.1%，此时面条质构特性的综合加权评分最高，说明面条的品质较好。

4 面坯厚度对面条品质的影响

由表4可以看出，随着面坯厚度的增加，面条的弹性和胶黏性呈先减小后增大的趋势，而硬度呈先减小后增大的趋势。当面坯厚度在2～4 mm时，其变化对面条弹性没有显著性影响，但当其厚度超过4 mm时，面条的弹性明显变小；面坯厚度变化对面条的硬度影响显著，当面坯厚度为7 mm时，面条的硬度最大，在面坯厚度为3 mm时，其硬度最小，相比7 mm时下降了22.0%；与对照组（超声0 s，面坯厚度3 mm）相比，面坯厚度为3 mm时面条的弹性和硬度分别显著增加了19.5%和降低了18.1%，其综合加权评分也最高。

5 超声对面条微观结构的影响

对照组（无超声作用、压强94.0 Pa、时间30 s、面坯厚度3 mm）和经超声处理（频率40 kHz、功率330 W、时间30 s、压强94.0 Pa、面坯厚度3 mm）的面条干燥后所得的粉末和断截面样品扫描电子显微镜图如图2所示。图2A和图2B中类似于椭圆形大小不均的颗粒为淀粉颗粒，在淀粉颗粒周围呈片状、块状的为面筋蛋白，淀粉颗粒相互黏连或被包裹于蛋白质网络结构中，构成了面筋网络结构。如图2A所示，未经超声处理的面条中淀粉颗粒较多地暴露在面筋网络结构外，且分布不均匀。而经超声处理后面条的淀粉颗粒较多地被包裹在面筋网络结构中，且分布较均匀，淀粉颗粒与面筋蛋白网络结合得更紧密，结构更稳定（图2B），说明超声作用有利于面筋蛋白网络结构的形成，可以获得网络结构更加致密和稳定、淀粉颗粒分布更加均匀的体系。

如图2C所示，对照组断截面的面筋网络结构清晰较完整，类似蜂窝状，但网络连接不连续和一些地方出现断裂，结构显得比较疏松；如图2D所示，经超声处理的面条断截面网络结构清晰但更完整，呈蜂窝状但更加致密，其孔径相对较小，网络连接出现断裂的地方相对较少，结构显得紧密，且断截面上下层更紧密，但中间相对疏松。图2C、D的结果与图2A、B所观察的结果一致，这也进一步说明了面坯经过一定的超声作用后所制作的面条品质得到明显的提高，尤其是在弹性改善方面表现得更加突出。

6 结论

本实验采用自行设计的振板式超声设备处理面团，探讨其对面条质构特性品质的改善作用。结果表明，相比现已报道的超声处理方式，振板式超声具有设备简单、性能可靠、工作稳定、能量耦合传播效率高和易于实现与工业化对接等优点，是一种可用于面团加工的新方法。经振板式超声作用的面坯所制得的面条质构特性得到显著的改善。当在压强94.0 Pa条件下，3 mm厚的面坯经40 kHz、330 W的超声作用30 s后，与对照组相比，所制得的面条弹性显著增加了19.5%，硬度显著降低了18.1%。扫描电子显微镜观察结果显示，与对照组相比，经超声处理后的面条中观察到较多的淀粉颗粒被更均匀地包裹在面筋网络结构中，且相互结合更紧密，面条断截面处网络更加完整和致密，孔径也更小，说明超声作用有利于面筋蛋白网络结构的形成，可以获得更稳定和更致密的结构。总地来看，将振板式超声应用于面坯的加工能明显改善面条的质构特性，是一种可行的面团加工新方法。

本文《超声协助面团加工对鲜湿面品质的改善作用》来源于《食品科学》2023年44卷09期66-71页. 作者：刘鹏飞，罗登林，岳崇慧，王立博，武延辉，李佩艳。DOI:10.7506/spkx1002-6630-20220524-302.