Research on Evaluation of the Quality of Different Varieties of Highland Barley Flour and the Suitability of Noodle Processing
青稞，属禾本科大麦属作物，因其籽粒内外稃与颖果分离，籽粒裸露俗称裸大麦[1]，是青藏高原最具地域特色和文化内涵的农作物[2]。青稞具有三高两低，即高蛋白、高纤维、高维生素、低脂肪、低糖的成分结构[3]，富含大量的生物活性物质（黄酮类、多酚类、β-葡聚糖），具有降胆固醇、降血糖、调节免疫等生理作用[4]，是一种营养价值非常高的谷物。目前市场上的青稞产品主要有饼干、挂面、甜醅、麦片、青稞酒等。其中青稞主食产品主要以面条为主，由于青稞面粉中面筋蛋白含量低，不易加工成型，因此，通常与小麦粉混合制成面条。
面条作为我国的一种传统面食，制作简单，食用方便，深受消费者们的喜爱。为满足人们对健康饮食的追求，市面上已出现了以各种粗粮（青稞、糙米、荞麦等）为原料制作的非小麦面条[5]。有研究表明不同品种青稞面粉会影响面制品的最终品质，刘新红[6]研究发现青稞籽粒品质，淀粉品质会显著影响青稞面条的食用品质。目前对于青稞面条的研究主要集中在将青稞粉与小麦粉复配，或添加谷朊粉来改善其面条的品质[7]，但青稞面粉的品质特性是基础，是进行复配的关键。关于复配粉中青稞面粉的选择及其加工面条的品质特性研究鲜见报道。本文以青海省主栽青稞品种的青稞面粉为原料，研究其营养品质和加工品质，并对复配粉制作面条的食用品质及其相互关系进行了研究，筛选出评价青稞面条加工适宜性的关键指标，构建青稞面条加工适宜性评价体系，为青稞面条加工原料的选择提供参考依据，对青稞加工专用品种的选育和青稞面条加工业发展具有重要意义。
来自青海省不同种植地区的21 个青稞为原料（表1）：青海省农林科学院提供；混合粉（小麦粉、谷朊粉、淀粉、大豆分离蛋白）：青海新丁香粮油有限责任公司提供。
表1 实验材料
Table 1 Test materials
编号 产地 品种 编号 产地 品种 编号 产地 品种1 西宁 柴青1 号 8 门源 北青8 号 15 贵南 昆仑15 号2 西宁 北青9 号 9 门源 昆仑14 号 16 贵南 昆仑16 号3 西宁 肚里黄 10 门源 昆仑15 号 17 贵南 昆仑17 号4 西宁 昆仑14 号 11 门源 昆仑17 号 18 贵德 昆仑14 号5 西宁 昆仑15 号 12 门源 昆仑18 号 19 贵德 昆仑15 号6 西宁 昆仑18 号 13 贵南 柴青1 号 20 都兰 柴青1 号7 门源 肚里黄 14 贵南 昆仑14 号 21 都兰 昆仑15 号
石油醚、硫酸、硼酸、盐酸、无水乙醇、冰乙酸、氢氧化钠、氢氧化钾、磷酸二氢钠均为分析纯：天津富宇精细化工有限公司；TOTAL STARCH 试剂盒、AMYLOSE/AMYLOPECTIN 试剂盒、RESISTANT ATARCH ASSAY KIT 试剂盒、MIXED-LINKAGE BETA-GLUCAN 试剂盒：Megazyme 公司。
Vapodest 50s 型全自动凯氏定氮仪、Fibretherm FT 12 型粗纤维测定仪、SOX 412 Macro 型全自动脂肪提取仪：德国格哈特仪器公司；RVA-TCW 3快速黏度分析仪：澳大利亚Macquarie Park 公司；TMS-PRO 物性测定仪：北京盈盛恒泰科技有限责任公司；DHR 流变仪：美国TA 仪器公司；WSC-S自动型色差计：上海精科仪器有限公司。
1.3.1 青稞面粉的制备及主要营养成分的测定
面粉的制备：用LabMill 全自动实验磨粉机按“一皮二心”法磨制。制备好的面粉放入自封袋，在-18 ℃冰箱中保存备用。基本营养成分参照国标测定；总淀粉、直链淀粉、抗性淀粉、β-葡聚糖含量分别采用Megzyme 试剂盒测定；破损淀粉含量参照GB/T 9826—2008《小麦粉破损淀粉测定α-淀粉酶法》进行测定。
1.3.2 青稞面粉粉体特性测定
黏度特性参照GB/T 24853—2010《小麦、黑麦及其粉类和淀粉糊化特性测定》测定。持水性、持油性、透明度和冻融稳定性参考焦昆鹏等[8]的方法。色度：利用色差计进行测定。
1.3.3 青稞面粉流变学特性测定
参考景新俊[9]的方法测定样品的流变特性。
1.3.4 青稞面条的制作
青稞面粉51%，混合粉（小麦粉33%、谷朊粉8%、马铃薯淀粉7%、大豆分离蛋白1%）49%。混合均匀后，加入40%的水和面，用保鲜膜覆盖面团，在室温下放置15 min。通过压面机获得光滑的面片。将面片切成长30.0 cm、宽3.5 mm、厚0.9 mm 的面条，在室温下干燥12 h，得到青稞面条装入自封袋中于室温下储藏备用。
1.3.5 青稞面条蒸煮品质测定
最佳蒸煮时间、熟断条率、面条干物质吸水率和干物质损失率的测定参照LS/T 3212—2021《挂面》进行。参考黄一承等[10]的方法测定面条的质构特性。参考LS/T3202—1993《面条用小麦粉》进行感官评定。
每组实验重复 3 次，数据以均值±标准差（Means ± SD）表示。利用Excel 和SPSS 26.0进行数据处理，采用Origin2021 软件进行绘图。
参试青稞面粉的基本营养品质见表2。灰分平均含量为0.92%，变异系数为19.60%，纤维含量平均为1.92%，变异系数高达38.92%。脂肪含量平均为1.50%，肚里黄（西宁）含量最高。蛋白质含量平均为8.91%，昆仑18 号（西宁）含量最高。淀粉含量平均为77.92%，直链淀粉含量平均为21.64%，抗性淀粉含量平均为16.29%。不同青稞面粉间总淀粉含量差异较小，直链淀粉、抗性淀粉差异较大，变异系数分别为 4.32%、17.62%、17.63%。北青8 号（门源）总淀粉含量最高，昆仑15 号（门源）直链淀粉含量最高，北青9 号（西宁）抗性淀粉含量最高。破损淀粉含量均值为13.82%，柴青1 号（贵南）含量最高为19.02%。β-葡聚糖含量平均为2.10%，都兰的柴青1 号和昆仑15 号的β-葡聚糖含量较高，分别为2.73%、2.57%。
表2 参试青稞面粉营养品质（干基）
Table 2 Nutritional quality of barley flour (dry weight) %
品质性状/% 平均值±标准差变幅 变异系数/%灰分 0.92±0.18 0.50～1.16 19.60粗纤维 1.92±0.75 1.13～3.69 38.92脂肪 1.50±0.34 0.87～2.38 22.81蛋白质 8.91±1.21 6.88～11.64 13.61 β-葡聚糖 2.10±0.36 1.47～2.73 16.97总淀粉 77.92±3.36 69.95～83.36 4.32直链淀粉 21.64±3.81 13.57～27.60 17.62抗性淀粉 16.29±2.87 10.60～21.32 17.63破损淀粉 13.82±2.14 8.94～19.02 15.48
不同青稞面粉的粘度特性如表3 所示。峰值粘度反映的是淀粉分子与水结合后的膨胀性能，一般峰值粘度越高，生产出的产品品质越高。青稞面粉的峰值粘度在1 359.50～2 378.50 mPa·s 范围内变化，北青8 号（门源）的峰值粘度，最低粘度最高，对应其总淀粉含量也最高。最终粘度表明青稞面粉在熟化冷却后形成凝胶的能力，反映的是产品的最终状态，如咀嚼感，弹性等[11]，最终粘度的变异系数为47.81%，不同样品间差异较大。昆仑16 号（贵南）的最终粘度最高。
表3 参试青稞面粉粘度特性
Table 3 Gelatinization characteristics of different varieties of barley flour mPa·s
品质性状 平均值±标准差变幅 变异系数/%峰值粘度 1 733.33±302.98 1 359.50～2 378.50 17.48最低粘度 1 207.83±325.6850.00～1 419.50 26.96衰减值526.76±247.65163.00～1 395.00 47.81最终粘度 1 502.04±427.8870～2 028.50 28.48回生值294.42±221.3310.00～756.00 75.17
衰减值，指的是峰值粘度与最低粘度的差值，表征青稞面粉的耐剪切性能[12]，反应了淀粉颗粒破碎的程度[13]。衰减值越小说明淀粉颗粒热稳定性越好。昆仑15 号（西宁）的衰减值最低，其热稳定性最好。回生值是最终粘度与最低粘度之差。参试青稞面粉的回生值变幅为10.00～756.00 mPa·s，不同青稞面粉间的回生值存在很大的差异。昆仑15 号（都兰）的回生值最高，说明利用都兰昆仑15 号的产品老化速度最快。
粉体的持水性、持油性与产品品质密切相关，可作为衡量青稞面粉的重要指标[14]。由图1 可以看出不同青稞面粉持水性和持油性差异部分显著（P＜0.05），其中北青9 号（西宁）和昆仑14 号（贵德）的持水性、昆仑15 号（门源）的持油性显著低于其他面粉（P＜0.05）。昆仑15 号（西宁）青稞面粉的持水性和柴青1 号（都兰）的持油性最高。
图1 不同青稞面粉的持水性和持油性
Fig.1 Water and oil holding capacities of different barley flours
注：不同字母表示组间差异显著（P＜0.05），下图同。
Note: Different letters indicate significant differences between groups (P＜0.05), the same as below.
透明度反映了淀粉和水结合能力的强弱，透明度越高，则淀粉颗粒分散越均匀[15]。图2 显示，昆仑18 号（门源）面粉透明度显著高于其他面粉（P＜0.05）。面粉的冻融稳定性见图3。昆仑18号（门源）青稞面粉的析水率最大，显著高于其他的青稞面粉（P＜0.05），冻融稳定性最差，而昆仑16 号（贵南）青稞面粉的析水率最低，说明昆仑16 号（贵南）青稞面粉的低温稳定性好，较适宜制作一些需低温加工或低温保藏的产品。
图2 不同青稞面粉的透明度
Fig.2 Transparency of different barley flours
图3 不同青稞面粉的冻融稳定性
Fig.3 Freeze-thaw stability of different barley flours
由图4 可知，21 种青稞面粉的表观黏度均随剪切速率的增大而减小，表现出剪切变稀和非牛顿行为，与其他研宄结果一致[16]。21 种样品溶液的G′和G″均随着扫描频率的增加而增大（见图5）。储能模量（G′）反应了样品的强度，损耗模量（G″）反应了样品的粘度和流动性。频率较低时，样品的G′小于G″，表现为粘性液体，频率较高时，样品的G′值大于G″值，样品表现为弹性固体。有研究表明G′和G″与面条最佳蒸煮时间、吸水率和蒸煮损失呈强正相关，频率扫描可用于预测面条的蒸煮特性[17]。
图4 剪切速率对不同青稞面粉粘度的影响
Fig.4 Effect of shear rate on viscosity of different barley flours
图5 扫描频率对不同青稞面粉模量的影响
Fig.5 Effect of scanning frequency on modulus of different barley powder
注：（a）储能模量；（b）损耗模量。
Note: (a) Energy storage modulus; (b) Loss modulus.
青稞面粉面条食用品质分析见表4。青稞面粉面条的感官评分平均为80 分。柴青1 号（西宁）制作的面条的色泽（8.9），表观状态（9.1），光滑性（4.5）得分最高，柴青1 号（都兰）的适口性（17.6）最好，昆仑14 号（西宁）的韧性（19.5）得分最高，昆仑16 号（贵南）的粘性（21.4）得分最高，昆仑15 号（都兰）的食味（4.4）最好，柴青1 号（西宁）的总分（83.6）最高。
表4 青稞面粉面条的食用品质分析
Table 4 Analysis of edible quality of different varieties of barley noodles
评价指标 平均值±标准差 变幅 变异系数/%干物质吸水率/% 133.65±6.84 118.42～148.00 5.11干物质损失率/% 11.31±0.87 9.82～12.55 7.71断条率/% 2.74±3.23 0.00～8.85 117.71最佳蒸煮时间/s 313.05±38.10 251.5～381.5 12.17食用品质感官评分/分 80.0±2.1 75.3～83.7 2.60硬度 14.98±4.34 9.32～24.79 28.97粘附性 0.26±0.17 0.13～0.88 63.65内聚性 0.63±0.02 0.59～0.67 3.33弹性 0.57±0.07 0.45～0.70 12.38咀嚼性 5.51±2.03 2.72～9.75 36.94最大拉伸力 0.14±0.04 0.11～0.20 24.42质构特性达到最大力时的位移 8.77±4.35 1.51～16.74 49.66
青稞面粉面条的最佳蒸煮时间平均值为313.05 s，其中昆仑16 号（贵南）最佳蒸煮时间最长，昆仑15 号（西宁）最佳蒸煮时间最短。青稞面粉面条的平均断条率为2.74%，变异系数高达117.71%，其中昆仑15 号（西宁）、昆仑16 号（贵南）和昆仑15 号（都兰）断条率分别为7.94%、8.57%、8.85%，大于GB/T 40636—2021《挂面》中规定的断条率（≤5%）。干物质吸水率和干物质损失率能客观反映面条的蒸煮品质。由表5 可知，青稞面粉面条的干物质吸水率平均值为133.65%，昆仑16 号（贵南）的干物质吸水率最高，昆仑15号（门源）干物质吸水率最低。干物质损失率平均为11.31%，昆仑18 号（西宁）（9.82%）和昆仑17 号（贵南）（9.98%）的干物质损失率低于GB/T 40636—2021 中规定的烹调损失率（≤10%）。
表5 青稞面粉面条适宜性评价指标及其权重
Table 5 Evaluation index of suitability of barley noodles and its weight
评价指标 水分含量/% 总淀粉含量/% 抗性淀粉含量/% 面粉L*值 峰值粘度/mPa·s 总计相关系数 0.047 -0.291 0.247 0.146 0.41 1.141权重 5 25 21 13 36 100
昆仑17 号（贵南）青稞面粉制作的面条硬度、粘附性、胶黏性、咀嚼性最大，昆仑15 号（贵南）青稞面粉制作的面条弹性最大，昆仑17 号（门源）青稞面粉制作的面条内聚性最强，昆仑15 号（门源）青稞面粉制作的面条达到最大拉伸力时所移动的位移最大，柴青1 号（都兰）青稞面粉制作的面条断裂所用的拉伸力最大。
青稞面粉品质与面条品质进行相关性分析，结果见图6。面条的熟断条率与面粉的峰值粘度呈显著正相关（r=0.454*），干物质吸水率与直链淀粉含量呈显著负相关（r=-0.456*）。面条硬度与面粉水分含量呈极显著负相关（r=-0.618**），与持油性呈显著正相关（r=0.484*）。面条粘附性与面粉水分含量呈显著负相关（r=-0.505*）。面条内聚性与面粉灰分和抗性淀粉含量呈显著正相关（r=0.437*，r=0.435*），与β-葡聚糖含量呈显著性负相关（r=-0.511*）。面条的弹性、咀嚼性均与面粉水分含量呈显著负相关（r=-0.535*，r=-0.596**）。面条表观状态、光滑性均与面粉L*值呈极显著正相关（r=0.577**，r=0.556**），与面粉b*值呈显著正相关（r=0.503*，r=0.541*）。面条适口性和韧性与总淀粉含量呈显著负相关（r=-0.444*，r=-0.499*）。
图6 面粉品质和面条品质相关性图
Fig.6 Correlation between flour quality and noodle quality
* P≤0.05 ** P≤0.01
相关系数的大小可以反映面条受面粉影响的大小。面条与水分的相关系数为5.436，与面粉L*值的系数为5.103。与总淀粉含量的相关系数为4.763，与抗性淀粉含量的相关系数为4.939，和峰值粘度的相关性系数为4.464。主要受面粉影响的面条评价指标为干物质吸水率、面条内聚性和面条色泽，干物质吸水率的相关系数和最大为5.274。
据相关性分析结果，筛选确定水分、总淀粉、抗性淀粉、面粉L*值、峰值粘度、作为青稞面粉面条适宜性的评价指标，对相关系数进行归一化处理，确定权重，结果如表5 所示。
以5 个评价指标对21 个青稞面粉进行聚类分析，将各指标权重值设为该指标的最高得分，依次为其他等级赋分，得到青稞面粉面条加工适宜性评价标准。见表6。
表6 青稞面粉面条适宜性评价标准
Table 6 Evaluation criteria for noodles of 21 barley cultivars
水分含量/% 面粉L*值 总淀粉含量/% 峰值粘度/mPa·s 抗性淀粉含量/%等级分级 分值 分级 分值 分级 分值分级 分值 分级 分值Ⅰ ≥11.06 5 ≥87.51 13 ≤77.50 25 ≥2 026.17 36 ≥18.92 21Ⅱ 10.75～11.06 4 86.16～87.51 11 77.50～77.5920 1 791.00～2 026.1729 18.34～18.9217Ⅲ 10.57～10.75 3 85.45～86.16 9 77.59～77.7715 1 652.38～1 791.0022 16.56～18.3413Ⅳ 10.28～10.57 2 83.27～85.45 7 77.77～83.3610 1 537.50～1 652.3815 15.69～16.569Ⅴ ≤10.28 1 ≤83.27 5 ≥83.36 5 ≤1 537.50 8 ≤15.69 5
用以上评价标准对参试青稞面粉面条进行评价，将21 个青稞面粉面条分为三类。由表7 可知，有6 个样品属于适宜，分别是西宁的北青9 号、昆仑14 号，门源的昆仑17 号，贵南的柴青1 号、昆仑14 号、昆仑15 号。这六个青稞面粉所制得的面条断条率均小于GB/T 40636—2021 中规定的断条率，最佳蒸煮时间均大于300 s，耐煮性较好。有8 个样品属于较适宜，有7 个样品属于基本适宜。
表7 21 个青稞面粉面条适宜性得分及等级
Table 7 Suitability scores and grades of 21 barley noodles
分类 标准 品种个数 品种名称适宜 ≥70 分 6西宁：北青9 号、昆仑14 号；门源：昆仑17 号；贵南：柴青1 号、昆仑14 号、昆仑15 号较适宜 60～70 分 8西宁：柴青1 号、肚里黄、昆仑15 号、昆仑18 号、门源：肚里黄、昆仑14 号、昆仑18 号贵德：昆仑15 号基本适宜 ≤60 分 7门源：北青8 号、昆仑15 号；贵南：昆仑16 号、昆仑17 号；贵德：昆仑14 号、都兰：柴青1 号、昆仑15 号
21 个品种的青稞面粉面条最佳蒸煮时间均在5 min 左右，绝大部分青稞面条的断条率和干物质损失率均符合国家标准。青稞面粉的水分含量、面粉L*值、总淀粉含量、抗性淀粉含量和峰值粘度对面条品质的影响较大，用这5 个指标构建了青稞面粉面条的评价体系。北青9 号（西宁）、昆仑14 号（西宁）、昆仑17 号（门源）、柴青1 号（贵南）、昆仑14 号（贵南）、昆仑15 号（贵南）等6 个青稞品种的面粉适宜加工青稞面粉面条。并且这6 个青稞面粉面条的感官得分分别为80、81.5、75.3、77.5、80、81.2 分均高于平均分。
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