双轴卧式和面机的和面效果及其对面条质量的影响.docx

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双轴卧式和面机的和面效果及其对面条质量的影响

双轴卧式和面机的和面效果及其对面条质量的影响

刘锐，卢洋洋，邢亚楠，张影全，张波，魏益民※

（中国农业科学院农产品加工研究所/农业部农产品加工综合性重点实验室，北京100193）

摘要：

为了明确和面速度和搅拌杆构型不同的双轴卧式和面机的和面效果及其对面条质量的影响，本研究以3种小麦粉（高筋一等粉、富强粉、上白粉）为材料，采用550型棒状杆恒速和面机和765型角度桨叶状搅拌杆调速和面机和面，比较分析和面效果和面条质量。

结果表明，2种类型和面机的和面效果存在较大差异，对面条质量有较大影响。

与550型棒状杆恒速和面机相比，765型调速和面机制作的面絮胚粒大小中等、大颗粒（粒径≥4000μm）胚粒比例明显较低；复合后的面坯色泽均匀，鲜面条拉伸特性较好，且熟面条硬度较大、耐咀嚼。

765型和面机采用两种不同的和面参数，即高速和低速搅拌的时间组合不同，得到的和面效果也不相同。

和面方式Ⅱ（高速和面300s、低速和面480s）制作的面絮颗粒相对偏小，面坯较厚、更为亮白，而熟面条的回复性弱于和面方式Ⅲ（高速和面500s、低速和面280s）。

不同品质的面粉应选择不同的和面方式。

面筋质量高且颗粒度大的高筋一等粉适合高速搅拌时间较长的和面方式Ⅲ，制作的鲜面条拉伸阻力和熟面条硬度、胶着性、咀嚼性、回复性均显著大于搅拌强度较小的和面方式Ⅱ。

关键词：

双轴卧式和面机；搅拌杆构型；调速和面；和面效果；面条质量

中图分类号：

TS213.2文献标志码：

A文章编号：

0引言

和面工序是面条生产的关键环节。

和面效果对后续工序和最终产品质量影响较大。

良好的和面效果是保证面条质量稳定的基础。

和面过程是使干面粉与水在适当强度的搅拌下均匀混合，形成面团。

与传统的含水量50%～60%的面团不同，工业化面条面团是一种含水量仅为30%～35%的松散絮状物。

面条和面工艺要求得到的面团吸水适当且均匀，色泽一致，颗粒松散，粒度大小一致，面筋扩展适宜[1-4]。

面条工业化生产中，和面设备的类型主要有立式、卧式、高速连续及真空和面机等多种形式。

卧式和面机是挂面生产中应用最多的一种和面设备，包括单轴和双轴2种[5-6]。

单轴和面机结构简单，搅拌不均匀，和面效果较差；双轴和面机应用最为广泛。

后者根据搅拌杆构型，分为棒状搅拌杆和角度桨叶状搅拌杆。

根据和面速度组合，和面机又可分为恒速和调速[7]。

理论分析认为，具有一定角度的桨叶状搅拌杆能使面粉在和面机内沿纵向和轴向运行，从而更好地保证和面均匀性和充分性[1-3]。

这一结论缺乏试验数据支撑。

较多学者在实验室面条制作时，采用高速与低速交替的方法和面，认为调速和面要优于恒速和面[8-10]。

在实际生产中，和面速度和搅拌杆构型不同的卧式和面机，其容量也存在一定差异。

有关不同和面机以及和面方式对和面效果及面条质量的影响还缺乏系统研究。

本研究以3种小麦粉为材料，采用2种双轴卧式和面机以不同速度和面，分析和面速度和搅拌杆构型对和面效果及面条质量的影响，明确2种和面机的优缺点及对不同品质小麦粉的适用性，以帮助面条生产企业选择和面设备，改进和面工艺，提高产品质量；以期为和面设备的设计制造提供技术参考。

1材料与方法

1.1试验材料

小麦粉为河北金沙河面业生产的高筋一等粉、富强粉、上白粉。

面粉样品的品质性状如表1所示。

上白粉的各品质性状与高筋一等粉、富强粉均有显著差异（P﹤0.05）；高筋一等粉的灰分含量、白度、湿面筋含量、面筋指数、吸水量与富强粉有显著差异（P﹤0.05），而其他性状间差异不显著。

表1样品面粉品质性状

Table1Qualitytraitsofwheatfloursamples

面粉

Flour

灰分含量

Ashcontent

/%

粗细度granularity

/%

湿面筋含量

Wetglutencontent/%

面筋指数

Glutenindex/%

降落数值

Fallingnumber/s

吸水量

Waterabsorption

/mL/100g

最大拉伸阻力

Max.Resistance

/EU

延伸性

Extensibility

/mm

高筋一等粉

Gaojinflour

0.47±0.03c

24.8±0.67a

30.9±0.16c

68±2.07a

408±18.30b

60.4±0.34c

334±19.86a

125±4.16b

富强粉

Fuqiangflour

0.55±0.02b

23.2±1.02a

32.7±0.69b

60±4.37b

416±17.39ab

61.3±0.25b

316±5.29a

137±13.32b

上白粉

Shangbaiflour

0.70±0.02a

17.6±0.46b

37.0±0.40a

56±2.99c

432±22.49a

62.2±0.43a

253±9.24b

171±6.08a

注：

不同小写字母表示P＜0.05水平上差异显著。

下同。

Note:

DifferentletterswithincolumnsaresignificantlydifferentatP＜0.05level.Thesameasbelow.

1.2仪器设备

550型卧式和面机（河南东方食品机械设备有限公司）；765型卧式和面机（河南东方食品机械设备有限公司）；DA7200型近红外分析仪测定（瑞典Perten公司）；面筋分析仪（瑞典Perten公司）；布拉本德粉质仪（德国布拉本德公司）；布拉本德拉伸仪（德国布拉本德公司）；MinoltaCR-400型色彩色差计（日本柯尼卡美能达公司）；降落数值测定仪（上海嘉定粮油仪器有限公司）；WGB-2000L型智能白度测定仪（杭州天成光电有限公司）；JMTD-168/140型试验面条机（北京东方孚德科技发展中心）；TA-XT2i型质构仪（英国StableMicroSystem公司）。

1.3和面试验

和面方式Ⅰ：

采用550型双轴卧式和面机，棒状搅拌杆，恒速和面；添加225kg小麦粉、67.5kg水和1%食盐，目标面团含水量控制在32%～33%。

恒速（80r/min）搅拌13min。

和面方式Ⅱ：

采用765型卧式双轴和面机，桨叶状搅拌杆、角度叶片，调速和面；添加325kg小麦粉、97.5kg水和1%食盐，目标面团含水量控制在32%～33%。

先低速（70r/min）搅拌80s，然后高速（105r/min）搅拌300s，再低速（70r/min）搅拌400s，共计13min；高速和面时间与低速和面时间比近似为3：

5。

和面方式Ⅲ：

采用765型卧式双轴和面机，桨叶状搅拌杆、角度叶片，调速和面；添加325kg小麦粉、97.5kg水和1%食盐，目标面团含水量控制在32%～33%。

先低速搅拌80s，然后高速搅拌500s，再低速搅拌200s，共计13min；高速和面时间与低速和面时间比近似为5：

3。

每种小麦粉在3种和面方式下各重复和面3次，和面试验共27次。

1.4小麦粉品质测定

水分、灰分采用PertenDA7200型近红外分析仪测定；

粗细度测定参照GB/T5507-2008《粮油检验粉类粗细度测定》[11]，筛绢规格采用CB42。

湿面筋含量测定参照GB/T5506.1-2008《小麦和小麦粉面筋含量》（手洗法测定湿面筋）[12]，面筋指数采用瑞典Perten公司面筋指数测定仪测定；

降落数值采用上海嘉定粮油仪器有限公司降落数值仪测定，参照GB/T10361-2008《小麦、黑麦及其面粉，杜伦麦及其粗粒粉降落数值的测定》[13]；

粉质参数采用德国Brabender粉质仪测定，参照GB/T14614-2006《小麦粉面团的物理特性-吸水量和流变学特性的测定：

粉质仪法》[14]；

拉伸参数采用德国Brabender拉伸仪测定，参照GB/T14615-2006《小麦粉面团的物理特性-流变学特性测定：

拉伸仪法》[15]。

1.5和面效果测定

1.5.1面絮质量性状测定

水分含量测定参照GB50093-2010《食品中水分的测定》[16]；

水分均匀性测定参照SB/T10071-1992《挂面生产工艺测定方法》[17]；

胚粒粒径分布测定：

完成和面后停机开盖，取面絮300-400g，取样点为和面缸的四角和中心共5点。

依次用孔径为4000（5目）、2360（8目）、1180（14目）、500（35目）、250μm（60目）的标准分样筛筛分，计算不同粒径胚粒占面絮胚粒总质量的百分比。

1.5.2面坯质量性状测定

水分均匀性测定:

在面带的5个不同部位取样，测定其水分含量。

以5份面片水分含量的变异系数（CV%）表示其水分均匀性；数值越大，水分均匀性越差。

厚度采用数显游标卡尺测定。

色泽采用MinoltaCR-400型色彩色差计测定。

色泽均匀性测定:

在面坯的10个不同部位测定色泽，以10次测定值的标准差SD表示其色泽均匀性；数值越大，色泽均匀性越差。

1.6面条制作工艺

参照张波等人[18-19]的方法。

将面絮放入自封袋，密封醒发30min，然后倒入JMTD-168/140型试验面条机上压延。

压延工序：

1.5mm轴间距压延3次，其中直接压1次、对折压2次；放入自封袋，密封醒发30min。

在1.2、0.9、0.7、0.5mm上分别压1次，控制最终厚度1.0～1.1mm。

面条干燥工艺参照SB/T10137-1993[20]。

先置于温度40℃，湿度75%的恒温恒湿箱中10h；取出自然晾干10h。

晾干的面条装入自封袋中备用。

1.7面条质量评价

1.7.1鲜面条拉伸特性测定

将3根鲜面条无空隙并排放置在面团拉伸仪的平衡臂上，两端以胶带固定，使面条处于不余不绷的状态，启动拉面钩，直至面条断裂。

可得到延伸性、最大拉伸阻力和最大拉伸比3个参数。

每个试样做6次平行试验。

1.7.2面条烹调特性测定

烹调损失测定：

参照LS/T3212-1992《挂面》[21]进行，略作修改。

称取10g样品，放入盛有500mL沸水（蒸馏水）的不锈钢盆中，用电磁炉加热，保持水的微沸状态，按最佳煮制时间煮熟后，用筷子挑出挂面，面汤在电磁炉上蒸发至近干，在105℃烘箱中烘至恒重，计算烹调损失。

耐煮性测定：

参照Huang[22]的方法进行，略作修改。

取10g干面条煮至最佳煮制时间后，在热水中浸泡5min；捞出面条后静置5min（此时面条表面的水分完全沥干），称重；以其鲜重作为面条耐煮性的主要评价指标。

参照张艳[23]研究结果，面条吸水性高，表明耐煮性较差。

1.7.3面条质构仪TPA（TextureProfileAnalysis）试验

采用TA-XT2i型质构仪测定熟面条的质构特性。

TPA试验中可以得到硬度、黏着性、弹性、黏聚性、胶着性、咀嚼度和回复性7个参数。

取500mL自来水倒入锅中，在电磁炉上煮沸；称取5根干面条样品，放入沸水锅内，温度保持在150℃；煮制最佳煮制时间时将面条立即捞出，以流动的自来水冲淋约30s；然后把5根面条无空隙并排放置于测定平台上进行TPA测试。

每个样品做3次平行试验。

试验参数设定：

测定模式为TPA模式，选择A/LKB-F探头；测定前速度2mm/s，测定时速度0.8mm/s，测定后速度2mm/s，压缩比70%，2次压缩停留间隔10s，起点感应力（触发值）为10g，数据采集速率为200pps。

2结果与分析

2.1不同和面方式的和面效果分析

面条制作过程中的和面工序就是将面粉和水均匀混合，形成具有一定水分，色泽一致，粒度大小一致，面筋扩展适宜的松散絮状物，即面絮。

面絮所含的面筋是不连续的，只有在复合压延形成面坯后，面筋碎片才逐渐形成连续的网络结构。

因此，可以将面絮和面坯的质量性状作为和面效果的表征指标。

从表2可以看出，3种面粉采用不同和面方式制得面絮的水分含量基本一致，控制在

32%～33%。

表23种和面方式的面絮质量性状比较

Table2Comparisonofnoodledoughqualityamongthreemixingaction

面粉

Flour

和面方式

Mixingmodes

水分含量

Moisture/%

水分均匀性

Moistureuniformity/%

胚粒粒径分布Particlesizedistributionofdoughcrumbs/%

＜500μm

500-1180μm

1180-2360μm

2360-4000μm

≥4000μm

高筋一等粉

Gaojinflour

Ⅰ

33.02±0.42

0.90±0.43a

2.96±1.42a

17.53±3.85b

10.58±0.91b

10.76±0.39b

58.17±6.42a

Ⅱ

32.76±0.09

0.12±0.04b

2.76±0.97a

27.67±1.15a

16.20±0.32a

13.45±0.49a

39.91±1.82b

Ⅲ

32.10±0.09

0.16±0.02b

3.99±0.18a

30.04±0.67a

16.38±0.17a

13.98±0.23a

35.60±1.07b

富强粉

Fuqiangflour

Ⅰ

33.10±0.26

0.65±0.47a

2.44±0.96b

18.45±2.89c

11.55±0.42b

11.40±0.88c

56.16±3.96a

Ⅱ

32.63±0.24

0.36±0.28a

5.42±0.58a

30.67±1.49a

15.08±1.12a

12.81±0.80b

36.02±3.32b

Ⅲ

31.98±0.22

0.54±0.58a

1.54±0.64b

23.72±1.12b

16.22±0.63a

14.94±0.22a

43.58±4.23b

上白粉

Shangbaiflour

Ⅰ

32.85±0.27

0.31±0.21a

0.09±0.09a

4.90±2.59b

6.85±2.27b

8.93±1.99b

79.22±6.91a

Ⅱ

33.36±0.20

0.41±0.33a

0.87±0.58a

20.66±8.51a

15.53±3.92a

15.02±1.17a

47.91±14.05b

Ⅲ

32.27±0.05

0.16±0.01a

0.13±0.03a

10.21±2.01a

13.40±1.41a

16.30±0.56a

59.96±3.88b

注：

和面方式Ⅰ采用550型恒速和面机，和面方式Ⅱ和Ⅲ采用765型调速和面机。

下同。

Note:

Model550mixerwasusedinthemixingmodeⅠ,model765mixerwasusedinthemixingmodesⅡandⅢ.Thesameasbelow.

对于高筋一等粉，550型棒状杆恒速和面机制作的面絮的水分均匀性显著低于765型调速和面机，而对于富强粉和上白粉，3种和面方式的面絮水分均匀性无显著差异（P﹤0.05）。

不同和面机制作的面絮胚粒粒径分布存在显著差异。

550型和面机的面絮胚粒粒径相对较大，大颗粒（粒径≥4000μm）胚粒的比例明显较高；其主体胚粒群的粒径≥4000μm，占整体比例的56%以上。

765型和面机的中等粒径（500～4000μm）胚粒比例显著高于550型和面机（P﹤0.05）。

765型和面机在2种和面方式下，其制得面絮的水分均匀性和粒径分布基本无差异；仅在以富强粉为原料时，面絮胚粒粒径分布存在一定差异。

和面方式Ⅱ制作的面絮颗粒相对偏小，粒径﹤1180μm的胚粒比例显著高于和面方式Ⅲ，而2360～4000μm胚粒比例则明显较低（P﹤0.05）。

面絮经过3次复合压延形成面坯，厚度2.52～2.74mm（表3）。

不同和面方式对面坯的水分均匀性影响较小，仅在以上白粉为原料时存在差异。

和面方式Ⅲ制作的上白粉面坯水分均匀性相对较差。

表33种和面方式的面坯质量性状比较

Table3Comparisonofnoodledoughsheetqualityamongthreemixingaction

面粉

Flour

和面方式

Mixingmodes

水分均匀性

Moistureuniformity/%

厚度

Thickness/mm

色差

ΔE*

色泽均匀性Coloruniformity/%

L*值

ValueofL*

a*值

Valueofa*

b*值

Valueofb*

高筋一等粉

Gaojinflour

Ⅰ

0.33±0.20a

2.60±0.03b

16.70±1.30a

0.48±0.10a

0.09±0.01a

1.01±0.14a

Ⅱ

0.17±0.08a

2.63±0.03a

16.22±0.73a

0.37±0.08ab

0.10±0.06a

0.53±0.15b

Ⅲ

0.32±0.12a

2.52±0.02c

16.38±0.62a

0.32±0.08b

0.05±0.02a

0.52±0.04b

富强粉

Fuqiangflour

Ⅰ

0.39±0.12a

2.74±0.03a

16.78±1.11b

0.62±0.12a

0.06±0.01a

0.91±0.28a

Ⅱ

0.25±0.09a

2.72±0.03a

17.04±0.99b

0.48±0.25a

0.04±0.02a

0.67±0.25a

Ⅲ

0.25±0.11a

2.55±0.01b

18.06±1.26a

0.36±0.07a

0.06±0.01a

0.67±0.08a

上白粉

Shangbaiflour

Ⅰ

0.35±0.13b

2.68±0.03b

21.35±1.15b

0.74±0.34a

0.13±0.06a

0.90±0.16a

Ⅱ

0.28±0.12b

2.73±0.04a

21.38±0.98b

0.56±0.13a

0.06±0.02b

0.72±0.05a

Ⅲ

0.59±0.09a

2.58±0.02c

22.24±1.22a

0.69±0.28a

0.07±0.02b

0.88±0.34a

不同和面方式对面坯的厚度和色泽有显著影响。

和面方式Ⅱ制作的面坯厚度显著大于其他2种和面方式，而和面方式Ⅰ的面坯厚度又显著大于和面方式Ⅲ。

这表明不同和面方式制得面坯的回缩程度存在差异，其中，和面方式Ⅱ的面坯回缩程度较大、筋力较强。

ΔE*反映了面坯色泽与标准白色校正板的总色差，ΔE*值越小，面坯色泽越接近于白色。

结果显示，不同和面方式对面坯色差ΔE*有一定影响；以富强粉和上白粉为原料，和面方式Ⅰ和Ⅱ制作的面坯ΔE*值均显著低于和面方式Ⅲ，表明前2种和面方式制作的面坯更加亮白。

和面方式对面坯色泽均匀性也有影响，和面方式Ⅰ制得面坯的色泽L*、a*、b*值均匀性数值均大于其他2种和面方式，其中，和面方式Ⅰ制作的高筋一等粉面坯L*、b*值均匀性和上白粉面坯a*值均匀性与其他2种和面方式的差异达到显著水平（P﹤0.05）；色泽你均匀性数值较低表明765型和面机和面更均匀。

2.2不同和面方式对面条质量的影响

不同和面机对鲜面条的拉伸特性有显著影响（表4）。

结果表明，采用550型恒速棒状杆和面机和面制作的鲜面条，其延伸性、最大拉伸阻力和最大拉伸比显著低于765型和面机；而不同运行参数对765型和面机制作的鲜面条延伸性无显著差异，对拉伸阻力和最大拉伸比的影响在不同品质面粉间的表现不一致，甚至相反。

不同和面方式对干面条烹调特性的影响较小。

以高筋一等粉和上白粉为原料时，不同和面方式制作的面条的烹调损失和耐煮性无显著差异；以富强粉为原料时，和面方式Ⅲ得面条的烹调损失明显较低，而耐煮性却相对较差。

表43种和面方式对鲜面条拉伸特性及干面条烹调特性的影响

Table4Effectsofthreemixingactiononfreshnoodlesextensionqualityanddriednoodlescookingproperties

面粉

Flour

和面方式

Mixingmodes

鲜面条拉伸特性

Tensionpropertiesoffreshnoodles

干面条烹调特性

Cookingqualitiesofdriednoodles

延伸性

Extensibility/mm

最大拉伸阻力

Maximumtensileresistance/EU

最大拉伸比

Maximumextensionratio

烹调损失

Cookingloss/%

耐煮性

Boilingresistance/g

高筋一等粉

Gaojinflour

Ⅰ

8.2±1.22b

56±5.62c

6.9±0.90b

7.0±0.35a

35.31±0.71a

Ⅱ

9.4±1.21a

60±5.85b

6.5±0.79ab

6.9±0.38a

35.04±0.28a

Ⅲ

9.4±0.75a

66±4.36a

7.1±0.60a

7.0±0.36a

35.24±0.56a

富强粉

Fuqiangflour

Ⅰ

10.2±1.93a

64±9.53c

6.3±0.94c

7.1±0.13a

34.29±0.86b

Ⅱ

10.7±1.01a

80±6.68a

7.5±0.54a

7.1±0.16a

34.43±0.24ab

Ⅲ

10.4±0.78a

72±6.37b

6.9±0.63b

6.0±0.38b

35.23±1.04a

上白粉

Shangbaiflour

Ⅰ

10.9±1.30b

72±7.04b

6.6±0.73a

6.2±0.18a

33.40±0.46a

Ⅱ

14.8±1.56a

82±5.59a

5.6±0.48c

6.2±0.12a

33.56±0.72a

Ⅲ

14.2±1.66a

84±5.65a

6.0±0.62b

6.2±0.26a

33.48±0.51a

从表5可以看出，不同和面方式对熟面条TPA质构参数有显著影响。

整体来看，550型和面机制作的面条硬度、胶着性和咀嚼性较低，表明熟面条的硬度小，不耐咀嚼；除了富强粉面条的黏附性，其弹性、黏附性和黏聚性与765型和面机的差异并不明显。

和面方式Ⅱ和Ⅲ制作的面条弹性、黏附性、黏聚性均无显著差异，而和面方式Ⅲ的面条回复性显著高于和面方式Ⅱ。

两者的硬度、胶着性、咀嚼性也存在显著差异，然而对于不同品质的面粉，其差异表现不一致。

对于高筋一等粉，和面方式Ⅲ制作的面条硬度、胶着性、咀嚼性均显著高于和面方式Ⅱ；对于富强粉，和面方式Ⅲ的面条硬度、胶着性、咀嚼性均显著小于和面方式Ⅱ；对于上白粉，和面方式Ⅲ的面条硬度显著小于和面方式Ⅱ，而两者的胶着性、咀嚼性无显著差