摘要為明確高溫、高濕干燥工藝參數(shù)(80℃，85%)對(duì)掛面產(chǎn)品特性的影響，改進(jìn)掛面干燥工藝，保障產(chǎn)品質(zhì)量。以小麥品種永良4號(hào)為原料，在實(shí)驗(yàn)室制作掛面;干燥試驗(yàn)采用兩因素三水平(溫度：40，60，80℃;相對(duì)濕度：65%，75%，85%)全排列組合設(shè)計(jì)，干燥時(shí)間300min;測(cè)定干掛面色澤、密度、收縮率和抗彎曲特性等。

　　結(jié)果表明，干燥溫度對(duì)產(chǎn)品最終水分含量影響較大，對(duì)掛面色澤b*值和密度有極顯著影響，對(duì)收縮率、折斷距離和折斷功有顯著影響，對(duì)色澤L*值、a*值和抗彎強(qiáng)度沒有影響。相對(duì)濕度對(duì)掛面色澤L*值、a*值、b*值、密度和抗彎曲特性均有顯著或極顯著影響。溫度和相對(duì)濕度互作對(duì)色澤b*值、抗彎曲特性有極顯著影響。

　　干燥過程中相對(duì)濕度對(duì)掛面產(chǎn)品質(zhì)量影響較大。與常規(guī)干燥工藝(40℃，75%)相比，掛面經(jīng)高溫、高濕(80℃，85%)干燥后，掛面色澤b*值、抗彎強(qiáng)度、折斷距離、折斷功均顯著升高，L*值、a*值、密度、收縮率沒有顯著變化。本研究結(jié)果表明：高溫、高濕工藝應(yīng)和干燥設(shè)備設(shè)計(jì)、熱能損失、能耗分析及產(chǎn)品特性評(píng)價(jià)相結(jié)合。

　　關(guān)鍵詞：掛面;干燥工藝;溫度;相對(duì)濕度;產(chǎn)品質(zhì)量

　　干燥是掛面生產(chǎn)的重要工藝環(huán)節(jié)，不僅直接影響產(chǎn)品質(zhì)量，而且對(duì)能耗、產(chǎn)量、成本等均有重要影響[1]。合理的干燥工藝不僅可以穩(wěn)定和改善產(chǎn)品質(zhì)量，防止出現(xiàn)產(chǎn)品質(zhì)量問題[2]，還可以提高生產(chǎn)效率，節(jié)約成本。研究不同干燥工藝，尤其是高溫、高濕干燥工藝對(duì)掛面產(chǎn)品質(zhì)量的影響，有利于改進(jìn)掛面干燥工藝，為分析掛面產(chǎn)品質(zhì)量劣變形成原因提供參考或依據(jù)。溫度、相對(duì)濕度、風(fēng)速等是控制掛面干燥過程的主要因素。

　　前人研究表明，干燥介質(zhì)的溫度和相對(duì)濕度是影響面條干燥特性的重要因素，其中以相對(duì)濕度的影響為主[3-6]。武亮等[6]研究認(rèn)為，風(fēng)速主要是通過調(diào)節(jié)干燥介質(zhì)的相對(duì)濕度、溫度，對(duì)掛面干燥特性產(chǎn)生影響。高溫、高濕干燥是一種常壓下將相對(duì)濕度和溫度控制在較高范圍內(nèi)的新型干燥技術(shù)[7]。

　　高溫干燥工藝(高于65℃)已被應(yīng)用于意大利和日本面條的生產(chǎn)中[8-9]。相比于低溫干燥，高溫干燥可以較好地改善意大利面條的色澤和烹調(diào)性能[10-12]，縮短干燥時(shí)間，提高生產(chǎn)效率;同時(shí)，高溫具有殺菌殺蟲效果。近年來，國(guó)內(nèi)針對(duì)高溫干燥掛面也做了相關(guān)研究。郭穎等[13]研究不同烘干溫度(60~100℃)對(duì)掛面品質(zhì)的影響，發(fā)現(xiàn)掛面在60~70℃溫度范圍內(nèi)烘干品質(zhì)較好。

　　王春等[14]在不同溫度(40~80℃)下干燥掛面，綜合考慮產(chǎn)品扭斷力、拉伸、色澤、吸水率和彎曲度等各項(xiàng)指標(biāo)后認(rèn)為，70℃是較好的掛面干燥溫度。然而，就高溫干燥條件下的相對(duì)濕度要求不明確，或者沒有涉及。我國(guó)掛面生產(chǎn)企業(yè)主要采用中溫中速干燥工藝(主干燥區(qū)溫度35~45℃，相對(duì)濕度75%~85%)，干燥時(shí)間3.5~4.0h[15]。國(guó)內(nèi)有企業(yè)嘗試線下對(duì)掛面再次高溫處理，以防止生蟲，改善品質(zhì)。

　　國(guó)外對(duì)于意大利面條和日本面條的研究表明，采用高溫干燥面條是可行的。然而，由于掛面在原料以及加工方式上與其存在較大差異，所以有必要深入研究高溫、高濕對(duì)掛面產(chǎn)品質(zhì)量的影響。本研究以小麥品種永良4號(hào)為原料，采用較高的溫度(80℃)和相對(duì)濕度(85%)在實(shí)驗(yàn)室干燥掛面，分析掛面色澤、密度、收縮率和抗彎曲特性等質(zhì)量性狀，探究不同干燥工藝參數(shù)下掛面產(chǎn)品的表觀色澤、密度和抗彎曲性能的變化，系統(tǒng)研究高溫、高濕工藝對(duì)掛面產(chǎn)品質(zhì)量的影響，為改進(jìn)掛面干燥工藝和保障產(chǎn)品質(zhì)量提供參考或依據(jù)。

　　1材料與方法

　　1.1試驗(yàn)材料

　　選取小麥品種永良4號(hào)，以MLU202型實(shí)驗(yàn)?zāi)ミM(jìn)行磨粉，出粉率為71.2%。所得面粉在室溫下密封保存?zhèn)溆谩?/p>

　　1.2主要儀器與設(shè)備

　　真空和面機(jī)，河南東方食品機(jī)械設(shè)備有限公司;MT5-215型軋片機(jī)組，南京市揚(yáng)子糧油食品機(jī)械有限公司;BLC-250-111型恒溫恒濕箱，北京陸希科技有限公司;DHG-9140A型電熱恒溫鼓風(fēng)干燥箱，北京陸希科技有限公司;TA.XTplus型物性測(cè)定儀，英國(guó)StableMicroSystem公司;DigiEye2.7數(shù)碼測(cè)色系統(tǒng)，英國(guó)verivide公司;3V鋰電數(shù)顯卡尺，桂林廣陸數(shù)字測(cè)控股份有限公司;MLU202型實(shí)驗(yàn)?zāi)ィ�瑞士Buhler公司。

　　1.3試驗(yàn)設(shè)計(jì)

　　試驗(yàn)設(shè)干燥溫度、相對(duì)濕度兩個(gè)因素，每個(gè)因素設(shè)3個(gè)水平，采用全排列試驗(yàn)組合。每組試驗(yàn)重復(fù)3次。

　　1.4試驗(yàn)方法

　　1.4.1掛面制作

　　稱取1000g面粉(濕基14%)，加入蒸餾水(面團(tuán)最終含水率為35%)和1%食鹽，用和面機(jī)和面8min。用壓面機(jī)組經(jīng)4道壓延至4.0mm厚面帶，放入自封袋醒發(fā)30min，再經(jīng)2次壓延。調(diào)整最后一道壓輥間距，制成厚1mm、寬2mm的鮮面條，懸掛于恒溫恒濕箱中干燥。干燥溫度和相對(duì)濕度參數(shù)按表1進(jìn)行，干燥時(shí)間300min。為使得產(chǎn)品水分保持一致，將每一批次掛面放入自封袋中平衡一個(gè)月，備用。

　　1.4.2掛面水分含量測(cè)定

　　面粉水分含量以及掛面最終產(chǎn)品水分含量參照GB5009.3—2016直接干燥法測(cè)定。

　　1.4.3色澤測(cè)定

　　利用DigiEye數(shù)碼測(cè)色系統(tǒng)，隨機(jī)挑選20根掛面，每根面條選取5個(gè)不同部位取點(diǎn)測(cè)定，每份樣品得到100個(gè)測(cè)量值，取平均值作為色澤值。采用CIELab色度空間[16]表示方法。

　　1.4.4密度測(cè)定

　　以GB/T5518-2008中密度瓶法為基礎(chǔ)，并改進(jìn)。室溫下，向密度瓶?jī)?nèi)注滿蒸餾水，稱其質(zhì)量(m2)。然后放入2~3g厚薄均勻、截成1cm長(zhǎng)的試樣(m1)，稍加搖動(dòng)，逐出氣泡，繼續(xù)加入蒸餾水至填滿密度瓶，記錄此時(shí)樣品、蒸餾水和密度瓶的總質(zhì)量(m3)，試驗(yàn)測(cè)定過程中用溫度計(jì)實(shí)時(shí)測(cè)量蒸餾水溫度。

　　1.5數(shù)據(jù)分析方法

　　采用SPSS22.0統(tǒng)計(jì)分析軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)處理和統(tǒng)計(jì)分析。

　　2結(jié)果與分析

　　2.1干燥工藝參數(shù)對(duì)最終產(chǎn)品水分含量的影響

　　相同干燥時(shí)間(300min)內(nèi)，不同干燥工藝參數(shù)下掛面最終水分含量。干燥溫度對(duì)掛面水分含量影響較大，隨著溫度的升高，掛面水分含量呈下降趨勢(shì)。在65%和75%相對(duì)濕度條件下，80℃下的掛面水分含量顯著低于40℃;在85%相對(duì)濕度條件下，掛面水分含量在不同溫度間沒有顯著差異。掛面最終水分含量在不同相對(duì)濕度間沒有顯著差異。

　　2.2干燥工藝參數(shù)對(duì)掛面產(chǎn)品特性的影響

　　多因素方差分析結(jié)果表明，干燥溫度對(duì)b*值和密度有極顯著影響，對(duì)收縮率、折斷距離和折斷功有顯著影響。相對(duì)濕度對(duì)L*值、b*值、密度和抗彎曲特性均有極顯著影響，對(duì)a*值有顯著影響。溫度和相對(duì)濕度交互作用對(duì)b*值、折斷距離和折斷功有極顯著影響，對(duì)抗彎強(qiáng)度有顯著影響。

　　2.3干燥工藝參數(shù)對(duì)掛面產(chǎn)品特性F值的貢獻(xiàn)率

　　溫度、相對(duì)濕度及其交互作用對(duì)掛面產(chǎn)品特性的方差貢獻(xiàn)率。干燥溫度對(duì)掛面收縮率的方差貢獻(xiàn)率最高，達(dá)到76.75%，而對(duì)色澤b*值的貢獻(xiàn)率為66.98%。相對(duì)濕度對(duì)除產(chǎn)品色澤b*值和收縮率以外的其它質(zhì)量性狀的方差貢獻(xiàn)率均較高，對(duì)掛面產(chǎn)品色澤L*值、a*值、產(chǎn)品密度的方差貢獻(xiàn)率超過60%，分別為93.53%，72.23%，62.79%。交互作用對(duì)掛面產(chǎn)品抗彎曲特性貢獻(xiàn)率較大。

　　3討論

　　本研究表明，隨著干燥溫度升高，掛面最終含水率不斷下降，這與郭穎等[13]在60~80℃研究結(jié)果相同;相對(duì)濕度對(duì)產(chǎn)品最終含水量影響較小。干燥溫度、相對(duì)濕度，及其交互作用對(duì)干掛面產(chǎn)品色澤、密度、收縮率、抗彎曲特性等均有顯著或極顯著影響。其中溫度對(duì)色澤b*值、收縮率影響較大，相對(duì)濕度對(duì)色澤L*值、a*值、密度影響較大，相對(duì)濕度和交互作用對(duì)產(chǎn)品抗彎曲特性影響較大。

　　王杰等[2]分析實(shí)際生產(chǎn)中烘房溫度和相對(duì)濕度與掛面產(chǎn)品質(zhì)量性狀關(guān)系也表明，掛面產(chǎn)品的水分含量、色澤a*值和抗彎強(qiáng)度與掛面干燥工藝參數(shù)關(guān)系最為密切。其中，水分含量與烘房的一區(qū)溫度極顯著負(fù)相關(guān)，與三、四區(qū)濕度極顯著正相關(guān);色澤a*值與烘房的三、四區(qū)濕度極顯著負(fù)相關(guān);抗彎強(qiáng)度與烘房一、二、三區(qū)的溫度極顯著正相關(guān)，與一、二、三區(qū)的濕度顯著負(fù)相關(guān)。

　　在65%~85%相對(duì)濕度條件下，L*值隨溫度升高沒有顯著變化，這與王春等[14]在干燥溫度40~80℃、85%濕度條件下研究結(jié)果一致。隨干燥相對(duì)濕度升高，掛面產(chǎn)品色澤L*值減小，色澤a*值和色澤b*值增大，這與王杰[17]在30~50℃、65%~85%干燥條件下研究結(jié)果一致。與常規(guī)干燥方法(40℃、75%)相比，高溫高濕干燥(85℃、85%)使得L*值略有下降，a*值略有升高，b*值顯著增大。

　　這可能因?yàn)樵谳^高相對(duì)濕度下，掛面內(nèi)外水分梯度相差不大，使得掛面內(nèi)部水分向外遷移速度減緩，增強(qiáng)了水分與多酚氧化酶等各種會(huì)引起掛面色澤變化的酶作用[18];同時(shí)，高溫干燥會(huì)引起部分蛋白質(zhì)變性和淀粉糊化，因而色澤發(fā)生改變。在高溫低濕(80℃、65%)條件下，掛面密度最小，可能是因?yàn)楦邷氐蜐駰l件使面條產(chǎn)生了較大的水分梯度差，形成水分通道或裂紋[19]，也導(dǎo)致了掛面抗彎曲性能下降。相比于高溫低濕條件，高溫高濕環(huán)境使得掛面密度增大。

　　這主要是因?yàn)檩^高相對(duì)濕度減緩了內(nèi)部到表面水分梯度差，不易形成水分通道或裂紋。可見，相對(duì)濕度是導(dǎo)致掛面密度發(fā)生變化的主要因素。較高的密度可使面條耐煮、硬度高、有嚼勁。抗彎強(qiáng)度、折斷距離和折斷功3個(gè)指標(biāo)反映了掛面的抗彎曲性能，同時(shí)也可間接反映出掛面的彎曲斷條率[20]。

　　在65%相對(duì)濕度下，掛面抗彎曲特性隨溫度升高而下降，當(dāng)干燥溫度達(dá)到80℃時(shí)，抗彎曲特性均降到最低。可能是由于高溫低濕條件加快了掛面表面水分散失較快，表面收縮結(jié)膜，水分在傳質(zhì)推動(dòng)力的作用下沖破掛面表面的結(jié)膜，導(dǎo)致掛面表面形成細(xì)小的裂紋;同時(shí)，掛面內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)被破壞[21]，從而降低了掛面承受外力的能力。

　　然而在高溫高濕條件(80℃、85%)下，掛面抗彎強(qiáng)度、折斷距離和折斷功均顯著高于常規(guī)工藝(40℃、75%)干燥的掛面。其原因可能是較高相對(duì)濕度下，掛面表面和內(nèi)部水分梯度差較小，擴(kuò)散較慢;高溫還能促使蛋白質(zhì)聚集，強(qiáng)化面團(tuán)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，增強(qiáng)面條的韌性和強(qiáng)度[13,22]。因此，采用高溫高濕干燥工藝也可以提高掛面的抗彎曲性能，減少斷條率的發(fā)生。

　　本研究認(rèn)為，高溫干燥可以有效降低最終產(chǎn)品水分含量，縮短干燥時(shí)間，提高干燥效率;高溫高濕干燥工藝在改善產(chǎn)品色澤b*值，提高掛面抗彎強(qiáng)度、折斷距離、折斷功方面優(yōu)于常規(guī)干燥。當(dāng)前，有個(gè)別企業(yè)嘗試在線下對(duì)已干燥下線的掛面進(jìn)行高溫后處理，以提高掛面的外觀品質(zhì)(色澤)和食用品質(zhì)(耐煮性)。

　　目前，高溫高濕干燥工藝并未在掛面中得到普遍應(yīng)用，主要是由于傳統(tǒng)觀點(diǎn)認(rèn)為，高溫使得蛋白質(zhì)變性，影響面條品質(zhì)，而且面條干燥速率過快，會(huì)使掛面質(zhì)量劣變[23]。另外，由于缺少相應(yīng)的干燥烘房設(shè)計(jì)研究，采用高溫快速干燥面臨工藝控制、熱能散失、質(zhì)量保障等未知因素。因此，高溫高濕工藝的使用應(yīng)與干燥設(shè)備設(shè)計(jì)、熱能損失、能耗分析及產(chǎn)品特性評(píng)價(jià)相結(jié)合，才能最終確定高溫高濕干燥工藝在掛面實(shí)際生產(chǎn)中的應(yīng)用價(jià)值。

　　4結(jié)論

　　1)干燥溫度對(duì)產(chǎn)品最終水分含量影響較大，對(duì)掛面色澤b*值和密度有極顯著影響，對(duì)收縮率、折斷距離和折斷功有顯著影響，對(duì)L*值、a*值和抗彎強(qiáng)度沒有影響。相對(duì)濕度對(duì)掛面色澤L*值、a*值、b*值、密度和抗彎曲特性均有顯著或極顯著影響。交互作用對(duì)色澤b*值、抗彎曲特性有極顯著影響。

　　2)與常規(guī)干燥工藝(40℃、75%)相比，掛面經(jīng)高溫高濕(80℃、85%)干燥后，掛面色澤b*值、抗彎強(qiáng)度、折斷距離、折斷功均顯著升高，L*值、a*值、密度、收縮率沒有顯著變化。

　　3)本研究結(jié)果初步認(rèn)為，高溫高濕工藝應(yīng)與干燥設(shè)備設(shè)計(jì)、熱能損失、能耗分析及產(chǎn)品特性評(píng)價(jià)相結(jié)合，才能最終確定高溫高濕干燥工藝在掛面實(shí)際生產(chǎn)中的應(yīng)用價(jià)值。

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