尚 琪，赵保堂，丁仙仙，张紊玮，杨富民

（甘肃农业大学食品科学与工程学院，甘肃兰州 730070）

藜麦（Chenopodium quinoaWilld.），又称藜谷、南美藜、昆诺阿藜等，是藜属的一年生双子叶植物，原产于南美洲安第斯地区[1]。藜麦中蛋白质含量高达22%，其蛋白质生物学价值与牛奶类似，可作为素食者摄取蛋白质的最佳来源；氨基酸含量丰富、比例均衡，适合人体吸收利用；膳食纤维、维生素、矿物质等营养元素的含量也远高于大多数谷类作物[2]。因为藜麦低脂、低糖指数、低热量及不含麸质的特点，适合于幼儿、中老年人以及孕产妇、糖尿病患者和肠胃疾病患者等不同人群食用，如今藜麦已成为欧美热门的养生食材。而藜麦作为一种新型全谷物烹饪食品，很多国家也相继出现了藜麦粉、藜麦面包等深加工产品。

酪蛋白酸钠因其良好的热稳定性、乳化性、起泡性、持水性等功能特性，成为改善食品质地与感官的重要原料，常作为乳化剂、增稠剂和稳定剂被广泛应用于食品行业[3-4]。据报道，很多国家将其作为安全的优良天然多功能食品添加剂广泛地应用于香肠、火腿等乳化凝胶类肉制品领域中[5]，而在面制品中应用的报道比较罕见。流变仪和质构仪相关指标可为产品配方、加工工艺、以及质量检测等提供方便和理论依据，了解样品组织结构和物理性质[6-8]。藜麦面团因其成型性、咀嚼性、粘性等问题，在生产加工中受到限制，基于此问题，本文以藜麦面团为研究对象，通过添加NaCl、KCl 和酪蛋白酸钠后对其流变学特性及质构特性进行研究，为NaCl、KCl 及酪蛋白酸钠在藜麦制品中的应用提供理论依据和重要的参考价值。

1 材料与方法

1.1 材料与仪器

藜麦粉 食品级，甘肃省金昌市永昌镇；氯化钠分析纯，西安化学试剂厂；氯化钾 分析纯，西安化学试剂厂；酪蛋白酸钠 食品级，甘肃省临夏州华安生物制品有限责任公司。

PB203-N 精密电子天平 沈阳龙腾电子产品有限公司；MCR301 旋转流变仪 奥地利安东帕公司；CT3 质构仪 美国博勒飞公司；HITACHI S-450 扫描电子显微镜 日本日立公司；VL-666A 面条机中山市小榄镇威的电器有限公司。

1.2 实验方法

1.2.1 藜麦面团的制备 参考刘壮等[9]的方法并加以修改，藜麦面团的制作采用一次成型法。称取30 g藜麦粉7 份，分别与40%、45%、50%、55%、60%蒸馏水混合。在室温下进行和面，和好面后将面团放到塑封袋进行保存，然后进行感官评价。

1.2.2 面团感官评价 面团感官评价方法参照LST 3204-1993《馒头用小麦粉》并适当进行修改，评定人员由经过培训的食品科学与工程专业的10 名本科生组成评价小组，经感官评价确定此实验中蒸馏水的最佳添加量，总分为100 分，具体评价指标[10-12]见表1。

表1 藜麦面团的感官评价指标Table 1 Sensory evaluation indicators of quinoa dough

1.2.3 添加NaCl、KCl 藜麦面团的制备 参考张旭东等[13]方法，依据感官评价确定最佳蒸馏水添加量的结果，准确称取不同质量的盐（NaCl、KCl）加入到15 mL 蒸馏水中溶解，与30 g 藜麦粉制成盐（NaCl或KCl）质量分数为0.6%、0.8%、1.0%、1.2%的藜麦面团，并以不加盐藜麦面团作为空白对照。4 ℃保存备用。

1.2.4 添加酪蛋白酸钠、KCl 藜麦面团的制作 在1.2.2 的基础上，参照蔡旭冉等[14]的方法，准确称量30 g 藜麦粉、15 mL 蒸馏水与KCl 及不同质量的酪蛋白酸钠，制成KCl 质量分数为1.0%，酪蛋白酸钠质量分数为0.5%、1.0%、1.5%、2.0%的藜麦面团，并以不加酪蛋白酸钠、KCl 质量分数为1.0%的藜麦面团作为空白对照。4 ℃保存备用。

1.2.5 藜麦面团质构特性的测定 参照张玉荣等[15]的质构特性的试验方法。将制备好的藜麦面团切成厚度为15 mm 的圆形薄片，进行TPA 质构测试。设置参数为：选择TA44 探头，预测试速度1.00 mm/s，测试速度1.00 mm/s，返回速度1.00 mm/s，可恢复时间1 s，触发力5.0 g。

1.2.6 藜麦面团流变学特性的测定 参照何兴芬等[16]、朱科学等[17]流变学特性的测定方法，并加以修改。将藜麦面团制成厚度为6 mm 的圆形薄片，将面饼置于平板上，设置MCR301 流变仪测定条件：平板系统PP50，平行板间距6 mm，测定温度25 ℃。加上盖板，防止水分蒸发，开始测定。采用恒温循环水系统进行温度控制。

1.2.7 藜麦面条吸水率及蒸煮损失的测定 参考沈耀衡[18]的方法并加以修改，称取100 g 藜麦粉按1.2.3、1.2.4 的配比将制成的面团通过面条机压成约厚度1 mm、宽度2 mm 的面条。

吸水率的测定：将压好的面条称重记为m1，放入沸水中煮至面条芯的白色生粉刚刚消失后将面条捞出，用流动的自来水冲淋约10 s 后用滤纸吸去面条表面水分再称重，记为m2，按公式（1）计算出吸水率。

干物质损失率的测定：将测吸水率后的面汤转入烧杯中后加热蒸发掉大部分水，再放入烘箱中烘至恒重，称量干物质质量记为m3，按式（2）计算干物质损失率。

式中：w 为藜麦面条含水量，%。

1.2.8 藜麦面条的扫描电镜分析 根据前期实验结果，将熟制面条经50 ℃干燥处理10 h 后置于电子扫描镜样品台的双面胶上，喷镜两次后用扫描电子显微镜观察添加酪蛋白酸钠和KCl 前后藜麦面条的形貌变化[19-20]。

1.2.9 藜麦面条质构特性的测定 按1.2.7的步骤制备藜麦面条后，将生面条煮熟用流动的自来水冲淋后，用滤纸吸去面条表面水分，放入保鲜膜保湿按1.2.5试验参数进行质构测定。

1.3 数据处理

每组试验重复3次，取平均值，采用Origin 8.0软件对数据进行统计分析并绘图。

2 结果与分析

2.1 蒸馏水添加量对藜麦面团感官品质的影响

由表2 可以看出，当蒸馏水的添加量控制在藜麦粉质量的40%～60%时，经感官评价得出，在30 g藜麦粉中添加50%蒸馏水时，藜麦面团的表皮的光滑程度与弹性都较好，此时感官评价的得分最高，在后续实验中选取的蒸馏水添加量为50%。

表2 蒸馏水添加量对藜麦面团品质的影响（分）Table 2 Effect of the amount of distilled water on the quality of quinoa dough (scores)

2.2 藜麦面团的质构特性

由表3可知，藜麦面团的粘性随KCl、NaCl 添加量的增多呈先增后减的趋势，在KCl 添加量为1%时粘性最大为3.2，在NaCl 添加量为0.8%粘性达到2.6。弹性和咀嚼性变化趋势一致，除了1.2% KCl和0.8% NaCl 处理组，其他处理组的弹性和咀嚼性均小于空白对照组（CK），但所有处理组的硬度大于对照组。由于藜麦面团难以成型，且面团的粘性会影响面条的成型，因此，在后续实验中选取粘性最大的处理组（1% KCl 的藜麦面团）作为添加酪蛋白酸钠的对照组。

表3 KCl、NaCl 处理对藜麦面团质构的影响Table 3 Results of TPA texture analysis of quinoa dough treated with KCl, NaCl

淀粉是藜麦粉中主要的碳水化合物，而其中直链淀粉和支链淀粉的比例也会影响面团的物化特性，硬度和咀嚼性两个指标可以很好的反应面团的品质[21]。根据表4可知，与只添加1.0% KCl 的藜麦面团作比较，当在1.0% KCl 的藜麦面团中添加酪蛋白酸钠时，面团的粘性会降低，且酪蛋白酸钠添加量为1.5%时，粘性达到最小，而弹性是先增加后减少，面团的硬度随着酪蛋白酸钠的添加量的增加出现先减小后增大再减小的一个反复的变化，酪蛋白酸钠的添加量为0.5%时最小。面团的咀嚼性也是处于一个先小范围增强后来变弱的趋势，当酪蛋白酸钠的添加量达到2.0%时，藜麦面团的弹性、硬度、咀嚼均达到最大，故当酪蛋白酸钠的添加量达到2.0%时，藜麦面团最不柔软。这主要是因为KCl 是亲水性盐类，氯离子还能结合氨基酸极性残基，稳定蛋白结构，两者的加入，使面团的稳定时间、硬度、黏附性也得到不同程度的改善，酪蛋白酸钠中的二硫键连接了半胱氨酸残基，稳定了藜麦面团的结构，KCl 的加入又会破坏二硫键的存在[21]。结合表4 结果，1% KCl 的藜麦面团中添加酪蛋白酸钠后，藜麦面团的粘性、弹性、硬度、咀嚼性都有所变化，其中粘性变小，综合考虑面团成型时的硬度、弹性，当酪蛋白酸钠的添加量达到1.5%时，藜麦面团的粘性、弹性、硬度、咀嚼均达到最大，表明酪蛋白酸钠和KCl 对面团的网络结构影响达到一个平衡，0.6% NaCl 组和0.8% NaCl 组没有明显差别，在后续流变实验中为简化实验，去除了0.8%的实验组，因此在后续实验中选取1.5%酪蛋白酸钠+1% KCl 实验组。

表4 不同酪蛋白酸钠添加量对藜麦面团质构特性的影响Table 4 Results of TPA texture analysis of quinoa dough treated with different sodium caseinates

2.3 藜麦面团的流变学特性

2.3.1 NaCl、KCl 添加量对藜麦面团变特性的影响由图1所示，应变范围在0.01%～100%时，样品的模量（G'）和损耗模量（G''）随应变的增大呈现出先下降后保持恒定不变的趋势，但储能模量的变化幅度更大。1.2% NaCl 处理组的G'变化趋势尤其明显，随着应变的增大，它的储能模量呈现降低趋势，当应变接近0.4%时则开始缓慢降低，继续增加应变到接近50%时开始恒定不变。对照组作对照，添加1.0% KCl时， G'和G''均达到最大。对比所有处理组当应变接近50%均趋于稳定。

图1 NaCl、KCl 处理对藜麦粉形变的影响Fig.1 Effects of NaCl and KCl treatment on deformation of quinoa dough

2.3.2 同时添加KCl 和酪蛋白酸钠对藜麦面团应变特性的影响 由图2所示，当应变范围控制在0.01%～100%，样品的 G'和G''都随应变的增大呈现出先下降后恒定的趋势，与对照组（1.0% KCl）相比，当同时添加1.5%酪蛋白酸钠时，面团的G''、G'随应变的增大变化较为明显，表明在藜麦面粉的加工过程中，酪蛋白酸钠的添加可增加面团中淀粉分子与蛋白质直接的交联，从而改善藜麦面团的G''、G'[16]。

图2 同时添加KCl 酪蛋白酸钠藜麦面团应变的影响Fig.2 Effects of sodium caseinate and KCl treatment on the deformation of quinoa dough

2.3.3 NaCl、KCl 添加量对藜麦面团黏度的影响由图3 可见，不同添加量的NaCl、KCl 处理藜麦面粉时，藜麦面粉的黏度都随剪切速率的增大而先减小后保持不变。与对照组相比，0.6%和1.2%的NaCl、KCl 处理组的黏度均高于对照组，1.0% NaCl 和KCl 处理组黏度明显低于对照组，且随剪切速率的增大黏度的变化趋势特别缓慢。这可能是由于当添加1.0%的NaCl 和KCl 时与面筋蛋白争夺游离水的能力相对处于平衡，导致面团的内部结构比较稳定，使得在整个剪切速率增加的过程中面团黏度没有发生显著的变化[22]。

图3 NaCl、KCl 处理对藜麦面团黏度的影响Fig.3 Effects of NaCl and KCl treatment on the viscosity of quinoa dough

2.3.4 同时添加KCl 和酪蛋白酸钠对藜麦面团黏度的影响 由图4 可见。当剪切速率在1～100/s 范围内，随剪切速率的增大，所有处理组黏度均随着剪切速率的增加而减小。与1.0% KCl 对照组比较，添加酪蛋白酸钠可显著（P＜0.05）增强藜麦面团的黏度，这可能是因为酪蛋白酸钠具有很强的乳化、增稠作用[4]，而当酪蛋白酸钠的添加量为0.5%和1.5%时，这种作用更加明显。

图4 同时添加KCl 和酪蛋白酸钠对藜麦面团黏度的影响Fig.4 Effects of sodium caseinate and KCl treatment on the viscosity of quinoa flour

2.3.5 NaCl、KCl 添加量对藜麦面团动态黏弹性的影响 如图5所示，与对照组相比，除0.6% NaCl 处理组的储能模量（G'）和损耗模量（G''）随角频率的增大呈现出明显的上升趋势，其他处理组均呈现出先小幅度降低后逐渐增高的趋势，但图中面团的G'均大于G''，这说明实验中的面团表现出较大的弹性[23]，且频率越高G′随角频率增大而增加的趋势越明显。图中G'和 G''降低可能是因为NaCl、KCl 的添加在低角频率时限制了面团形成黏弹性结构的能力，使得面团的凝胶网络结构减弱；升高则可能是因为随着剪切速率的增大使得藜麦面团重新获得更大的黏弹性，面团的凝胶网状结构得到再次增强的结果[24]。

图5 NaCl、KCl 处理对藜麦面团储能模量（G'）和损耗模量（G''）的影响Fig.5 Effects of NaCl and KCl treatment on storage modulus（G'） and loss modulus （G''） of quinoa dough

2.3.6 同时添加KCl 和酪蛋白酸钠对藜麦粉动态黏弹性的影响 如图6所示，图中面团的G'均大于G''，这说明此实验中的面团表现出的弹性更大[24]。与对照组相比，所有体系处理组的G'和G''随角频率的增大呈现出先小幅度降低后明显增高的趋势，其中当酪蛋白酸钠添加量为0.5%、1.5%时，其储能模量高于对照组，当酪蛋白酸钠添加量为2.0%时，体系的储能模量与损耗能量都明显低于对照组。这说明：当酪蛋白酸钠添加量为1.5%时，更有助于藜麦面团获得更大的黏弹性，使得面团的面筋网状结构更加稳定[24]。

图6 同时添加KCl 和 酪蛋白酸钠对藜麦面团储能模量（G'）和损耗模量（G''）的影响Fig.6 Effects of sodium caseinate and KCl treatment on storage modulus （G'） and loss modulus （G''） of quinoa dough

2.3.7 NaCl、KCl 添加量对藜麦面团时间扫描特性的影响 由图7可知，NaCl 和KCl 处理组的G'和G''都随时间的增长呈现上升趋势，图中G'明显大于G''，而G' 代表的是储处在物质中的或经过一个振动周期的正弦形变后所恢复的能量，代表了物质的弹性本质。与对照组作对照，0.6% NaCl 和1.2% KCl 处理组的G'明显高于对照组，这说明当添加0.6% NaCl和1.2% KCl 时，对藜麦面团的面筋网络结构的改善作用更加明显，阻碍藜麦面团中水分的迁移，从而提高面团的黏弹性[25]，此结论与2.3.5 动态黏弹性结果一致。

图7 NaCl、KCl 处理对藜麦面团时间扫描特性的影响Fig.7 Effects of NaCl and KCl treatment on time-scanning characteristics of quinoa dough

2.3.8 同时添加KCl 和酪蛋白酸钠对藜麦面团时间扫描特性的影响 从图8 可以看出， 酪蛋白酸钠添加量为1.5%的藜麦面团体系的G'和G''的变化趋势相同，开始时随着时间的增加缓慢降低后逐渐增加，当时间达到大约2700 s 的时候出现储能模量和损耗模量急速下降的现象，当下降到一定程度时又处于平稳状态。与对照组相比，酪蛋白酸钠的添加会显著改变藜麦面团的G'，且当添加量达到1.5%时，G'达到最大。这可能是由于当酪蛋白酸钠的添加量达到1.5%时，藜麦面团中面筋的网络结构改变达到最大，从而使得了面团的黏弹性达到最大[25]，此结果与2.3.6保持一致。

图8 同时添加KCL、酪蛋白酸钠对藜麦面团时间扫描特性的影响Fig.8 Effects of sodium caseinate and KCl treatment on time-scan characteristics of quinoa dough

2.3.9 NaCl、KCl 添加量对藜麦面团触变特性的影响 如图9所示，所有处理组均形成了面积不同的触变环，其中空白对照组的触变环面积为154564.55 Pa，其余处理组的触变环面积如表5所示。由表5可知，NaCl、KCl 处理组的触变环面积均随盐浓度的增加而增大，但与对照组比较，所有处理组的触变环面积全部小于对照组，这说明：盐的添加会使藜麦面团的触变环面积减小，从而改善藜麦面团的结构恢复能力，且盐浓度越小结构恢复能力越强。

表5 NaCl、KCl 处理组触变环面积Table 5 Hysteresis Area of quinoa dough treatment with NaCl and KCl

图9 NaCl、KCl 处理对藜麦面团触变性的影响Fig.9 Effects of NaCl and KCl treatment on thixotropy of quinoa dough

2.3.10 同时添加KCl 和酪蛋白酸钠添加量对藜麦粉触变特性的影响 如图10所示，所有藜麦面团处理组形成了面积不同的触变环，其中空白对照组（1.0%KCl）的触变环面积为39182.38 Pa，其余处理组的触变环面积如表6所示。由表6可知，藜麦面团的触变环面积均随酪蛋白酸钠浓度的增加先增大后减小，但与对照组比较，除2.0%体系处理组的触变环面积小于对照组，其他均大于对照。这说明：酪蛋白酸钠的添加量会改变藜麦面团的触变环面积大小，当酪蛋白酸钠的添加量为2.0%时，藜麦面团的结构恢复能力更强。

表6 同时添加KCl 和酪蛋白酸钠对触变环面积Table 6 Hysteresis Area of treatment of KCl and sodium caseinate

图10 同时添加KCl 和酪蛋白酸钠对藜麦面团触变性的影响Fig.10 Effects of KCl and sodium caseinate treatment on thixotropy of quinoa quinoa dough

2.4 酪蛋白酸钠和盐对藜麦面条吸水率及蒸煮损失的影响

按式（1）计算出各处理组藜麦面条的吸水率、按式（2）计算出各处理组藜麦面条的干物质损失率均如表7、表8所示（其中面条含水量m 为50%），与对照组作对照，在藜麦面条中添加KCl 时，当KCl 的添加量为1.0%时，面条的吸水率最大，而面条的干物质损失率则随KCl 含量的增加而增加。当在藜麦面条中添加NaCl 时，当NaCl 的添加量为0.8%时，面条的吸水率最大，而面条的干物质损失率则随NaCl含量的增加而较小。各藜麦粉-酪蛋白酸钠体系处理组面条的吸水率间则随酪蛋白酸钠的添加量表现出增加的趋势，干物质的损失率呈现出减小的现象。这说明：在藜麦面条中添加NaCl 和酪蛋白酸钠都可以明显的改善藜麦面条的蒸煮损失，从而使得面汤浊度降低[26]。

表7 添加不同盐对藜麦面条吸水率和干物质损失率的影响Table 7 Effect of the results of water absorption and dry matter loss rate of quinoa noodles with different salt added

表8 同时添加KCl 和酪蛋白酸钠对藜麦面条吸水率和干物质损失率的影响Table 8 Effcet of the results of water absorption and dry matter loss rate of quinoa noodles by adding KCl and sodium caseinate

2.5 同时添加KCl 和酪蛋白酸钠对藜麦面条形貌的影响

如图11 扫描电镜图所示，空白对照组与添加酪蛋白酸钠和KCl 的藜麦面条相比，两者存在明显的差异。没有添加酪蛋白酸钠和KCl 的藜麦面条表面更加凹凸不平、没有一定的规整度，而添加了酪蛋白酸钠和KCl 的藜麦面条表面更加紧实、凹凸程度相对更小。这说明：酪蛋白酸钠和KCl 的添加可以改善面条的质构，使得面条的硬度有所增加。

图11 藜麦面团SEM 图Fig.11 SEM image of quinoa noodles

2.6 酪蛋白酸钠和KCl 对藜麦面条质构特性的影响

如表9所示，与对照组作对照，添加了酪蛋白酸钠和KCl 的藜麦面条除弹性降低以外，粘聚性、硬度和咀嚼性都有所增加，其中硬度的增加幅度最大，咀嚼性的增加幅度次之。这说明：酪蛋白酸钠和KCl 的添加可以明显增加藜麦面条的硬度，此结论与扫描电镜结果一致。

表9 同时添加酪蛋白酸钠和KCl 对藜麦面条质构的影响Table 9 Results of texture analysis of quinoa noodles treated with KCl and sodium caseinate

3 讨论

陈霞等[27]研究发现，食盐的添加量为面粉的0.75%时，面条的硬度、黏附性、和咀嚼性达到较高的水平。这与本文中质构分析结果具有相似性，但本实验中当NaCl 添加量为0.8%时，其弹性、咀嚼性达到最大，但硬度并非最大，造成这一结果的原因一方面可能是实验原料和试剂的不同，另一方面可能是实验过程存在差异。陈洁等[28]研究结果表明，在面团中添加食盐时会使氯化钠与面团的自由水结合，导致面团变硬变强，也会使面团的黏弹性模量迅速升高。这与本文结果一致，当NaCl 添加量为0.6%、KCl为1.2%时，经流变学特性分析其黏弹性模量迅速上升，且由质构分析得出，此时硬度也达到最大。吴洋[29]在研究中发现，随着食盐添加量的增加，面条的吸水率也随之增加，当食盐添加比例为1%时，吸水率最高，再继续增加食盐的添加比例，面条的吸水率呈下降趋势。这与本文中NaCl 处理组变化趋势一致，但在本实验中当NaCl 添加量为0.8%时，面条吸水率最大。Li 等[30]发现氯化钠增加了面条的蒸煮损失。这与本文中KCl 处理组结果一致，与NaCl 处理组结果相反。Luo 等[31]研究发现，加入适量食盐后，鲜面条的微观结构比较紧密，蒸煮后面条表面更加光滑。这与本文中扫面电镜结果一致，当添加了KCl 和酪蛋白酸钠以后，由SEM 图得出面条结构更加紧实、表面更加光滑。

4 结论

文章采用盐及酪蛋白酸钠对藜麦面团及面条品质影响研究，通过流变学特性测定结果表明，KCl、NaCl 和酪蛋白酸钠的添加会改变藜麦面粉的黏度及结构恢复能力，当NaCl 添加量为0.6%、KCl 为1.0%、酪蛋白酸钠为1.5%可以显著（P＜0.05）增强藜麦粉的黏弹性。TPA 质构分析中，1.2% KCl 组和0.8%NaCl 组的弹性和咀嚼性都比较强，而且粘性和硬度也处于中等，当酪蛋白酸钠的添加量达到2.0%时，藜麦面团的弹性、硬度、咀嚼性均达到最大。在藜麦面条中添加NaCl 和酪蛋白酸钠都可以明显的改善藜麦面条的蒸煮损失，且干物质损失率随NaCl 和酪蛋白酸钠的添加量的增加而降低。经藜麦面条的扫描电镜和质构分析得出，酪蛋白酸钠和KCl 的添加可以显著增加藜麦面条的硬度，从而增加其咀嚼性。