绿豆（Vigna radiata L.）是我国特色杂粮杂豆作物，消费量高且具有广泛认知的传统健康功效，如“清热解毒、利尿消暑”等。另外，绿豆富含蛋白质（14.6%～32.6%）和生物活性化合物[1]，如多酚、黄酮、非淀粉多糖等。除了传统认知和基本营养外，现代医学研究已证明绿豆还具有多种其他的健康益处，如抗氧化作用和降血糖[2]等。
绿豆在国人日常饮食中最常见的消费方式除了绿豆汤，就是绿豆面条。小麦粉中添加绿豆制作面条，不仅能提高面条的营养品质，还能带来特殊风味。绿豆面条（或称杂面）是我国北方不少地方的传统面制品和美食。但是，传统的绿豆面条中绿豆添加量并不高（≤10%），其中原因之一有绿豆价值相比小麦较高，成本上的考虑；但更重要的是因为绿豆中缺乏小麦的面筋蛋白，添加量过高会影响面团结构的形成，在加工技术上更具挑战性[3]。
生物酶如谷氨酰胺转氨酶（TG 酶）可通过交联面筋蛋白，促使其形成高分子聚合物，从而构建更强的网络结构[3]。魔芋胶可通过形成稳定的凝胶网络，有效地围绕淀粉分子，增加面团的致密性和延伸性[4]，改善口感。车前子壳因富含可溶性膳食纤维（阿拉伯木聚糖）而成为良好的高粘度、高粘结性膳食纤维原料[5]。魔芋胶和车前子壳还具有高饱腹感特征，是国内外减肥食品的重要功能性配料。这两种亲水胶的添加不仅可改善低面筋面团的网络结构和面条的质构特性，也符合当前市场上对于高膳食纤维、肠道健康、降脂减肥食品的消费需求。
为了充分利用绿豆的营养健康功效，本研究团队前期曾利用生物酶、亲水胶以及蛋清的辅助作用制备出绿豆添加量在70%、加工和食用品质优良的高绿豆含量面条[6]。本研究中则考虑到我国绿豆品种众多，品质差异较大，绿豆原料品种也可能对面条品质有一定影响，因而选取国内绿豆主产区的6 个代表性绿豆品种（4 个新品种，2个传统地方品种），基于主成分分析法筛选出影响面条品质的关键指标并对绿豆品种的加工适宜性进行综合评价，进而筛选出适宜加工的绿豆品种，以期为高绿豆含量面条的产业化生产提供原料选择支撑。
1 材料与方法
1.1 材料与试剂
潍绿7 号、中绿12 号、中绿16 号以及中绿18 号均为新培育绿豆品种，其中潍绿7 号产自山东，其余三种产自河北：国家农业产业技术体系食用豆体系专家提供；毛绿豆和明绿豆则为地方传统品种，分别来自河南和安徽；高筋小麦粉：益海嘉里金龙鱼粮油食品股份有限公司；TGase（100 U/g）：太原市东胜生物科技有限公司；车前子壳（纯度：90%）：北京四品国际贸易有限公司。
1.2 仪器与设备
JHMZ 200 和面机、JMTD-168/140 实验面条机：北京东福九恒仪器科技有限公司；FW-400A磨粉机：北京中兴伟业仪器有限公司；CR-400/410色差仪：柯尼卡美能达公司；TA.HDplus 物性分析仪：英国Stable Micro System。
1.3 实验方法
1.3.1 基本营养理化指标测定
水分测定：GB 5009.3—2016《食品安全国家标准 食品中水分的测定》；灰分测定：GB 5009.4—2016《食品安全国家标准 食品中灰分的测定》；蛋白质测定：GB 5009.5—2010《食品安全国家标准 食品中蛋白质的测定》；脂肪测定：GB 5009.6—2016《食品安全国家标准 食品中脂肪的测定》；总淀粉测定：GB 5009.9—2016《食品安全国家标准 食品中淀粉的测定》；直链淀粉测定：GB/T 15683—2008《大米 直链淀粉含量的测定》。
1.3.2 高绿豆含量面条制备工艺
将全籽粒绿豆清理干净后在磨粉机中磨制成粉，全部过筛（80 目），收集好备用。绿豆粉和小麦粉按质量比 7：3 比例称取，加入 TGase（0.25 g/100 g）和车前子壳（1.5 g/100 g），在和面机中混合均匀。加入适量蒸馏水（25 g/100 g），在和面机中搅拌均匀形成面絮；将面絮放入自封袋醒发15 min。将面絮适当整形，在实验面条机进行压延，轧辊间距按以下顺序调节2.8、2.6、2.4、2.2、2.0、1.6 mm。形成完好面片后，切条（宽2.0 mm，厚1.6 mm）；面条装入自封袋，冷藏（4～5 ℃）、备用。
1.3.3 绿豆面条蒸煮特性的测定吸水率和蒸煮损失的测定参考 Guo 等[7]的方法。
1.3.4 绿豆面片色度测定
按照1.3.2 的方法压延成待切条的面片后，切分出6 个直径为8 cm 的圆面片样品。根据色差仪测定条件，在L*a*b*系统中分别测定面片的L*、a*和b*三个指标，每组样品重复测定6 次，结果取平均值，以切条的前面片色度表征面条色度。
1.3.5 绿豆面条质构特性测定
基于Li 等[6]的方法进行测定。
1.3.6 绿豆面条的感官评价
高绿豆含量面条的感官品质评价在Niu 等[8]方法和SB/T10137—1993 《面条用小麦粉》的基础上进行适当改进。评定标准见表1。
表1 绿豆面条感官评价标准
Table 1 Sensory evaluation standards for mung bean noodles
项目 评分 评价标准表观状态 10 面条表面结构细密、光滑为8.5～10.0 分；一般为6.0～8.4 分；表面粗糙、膨胀、变形严重为1.0～6.0 分适口性 20 软硬适中为17.0～20.0 分；偏硬或偏软12.0～17.0 分；过硬或太软1.0～12.0 分粘弹性 15 咀嚼时爽口、不粘牙为13.0～15.0 分；较爽口、稍粘牙为10.0～13.0 分；不爽口、粘牙为1.0～10.0 分色泽 15 颜色鲜亮、均匀一致13.0～15.0 分；颜色不够鲜亮、色度不够一致均匀10.0～13.0 分；颜色灰暗、明显不均匀1.0～10.0 分食味 25 具有绿豆明显的豆香味、气味愉悦21.0～25.0 分；稍有豆腥味，无明显其它不良风味15.0～21.0 分；有明显豆腥味或其它异味为10.0～15.0 分光滑性 15 在品尝面条时口感的光滑程度。光滑为13.0～15.0 分；中间为10.0～13.0 分；光滑程度差为1.0～10.0 分
1.4 数据处理
采用SPSS Statistic 19.0 以及Microsoft Excel 2016 软件进行数据分析。使用Origin 软件进行绘图，对数据进行主成分分析。
2 结果与分析
2.1 不同品种绿豆的主要营养成分
不同种类绿豆的基本营养成分如表2 所示，6个绿豆品种的总淀粉含量在45.63%～56.23%，总淀粉含量最高的是毛绿豆，最低是的潍绿7 号，二者差值可达20%以上。而中绿系列的3 个品种（中绿12 号、中绿16 号及中绿18 号）总淀粉含量无显著差异（P>0.05）。在直链淀粉含量上，中绿12 号的直链淀粉含量（42.84%）显著高于其他品种（P＜0.05）。蛋白质含量上，潍绿7 号、中绿12 号和中绿16 号的蛋白质含量较高，毛绿豆的蛋白质最低，潍绿7 号的蛋白质含量（25.05%）比毛绿豆（20.22%）高出约24%。6 个绿豆品种间脂肪含量在1.20%～1.50%范围内，其中中绿18号和明绿豆的脂肪含量最高。灰分含量总体上差异也并不大，最高为潍绿7 号（3.57%）、最低的为明绿豆（3.32%）。张剑[9]曾进行了绿豆粉（30%）添加对改善面条品质的研究，其所用绿豆粉的蛋白质含量为23.80%，低于本研究所用潍绿7 号、中绿12 号和中绿16 号；总淀粉含量（60.50%）高于本研究所用6 个绿豆品种。从弥补小麦面条蛋白质含量偏低和营养价值的角度，高蛋白的绿豆品种尤其对绿豆面条产品品质的提升是有利的。
表2 不同种类绿豆的基本营养成分
Table 2 Nutritional composition of cultivars of mung bean %，干重
注：同列数据不同小写字母表示差异性显著（P＜0.05），下表同。
Note: Different lowercase letters in the same column indicated significant differences (P＜0.05), the same as below.
品种 总淀粉 直链淀粉 蛋白质 脂肪 灰分潍绿7 号 45.63±0.42a 38.93±1.27a 25.05±0.35c 1.30±0.00a 3.57±0.04b中绿12 号 48.55±1.03b 42.84±0.72b 24.71±0.28c 1.20±0.00a 3.51±0.13b中绿16 号 47.77±0.66b 38.16±0.46a 24.63±0.23c 1.40±0.00a 3.55±0.01b中绿18 号 47.77±0.47b 38.41±0.47a 23.35±0.01b 1.50±0.00a 3.43±0.04ab明绿豆 50.37±1.10c 39.91±2.12ab 23.69±0.16b 1.50±0.00a 3.32±0.06a毛绿豆 56.23±0.16d 37.87±2.22a 20.22±0.04a 1.20±0.00a 3.56±0.00b
2.2 高绿豆含量面条的品质特性分析
2.2.1 高绿豆含量面片色度
色差仪是一种常用的测量颜色的仪器，其中L*、a*、b*等参数是色差仪中常用的颜色参数，代表不同的颜色特征。L*参数代表亮度，表示颜色的明暗程度；a*参数代表红绿度，正值越大样品颜色越红，负值越大颜色越绿；b*参数代表黄蓝度，正b*表示黄色，值越大样品颜色越黄[10]。
如表3 所示，6 个样品中，亮度值（L*）上，中绿16 号制作的面片的亮度值最大（68.14），颜色最鲜明；中绿 18 号制作面片的亮度值最小（57.89），颜色偏暗。在红度值（a*）上，只有中绿16 号面片的a*为正，其余均为负值，表明面片颜色发绿，明绿豆绿值绝对值最大（-4.81），中绿18 号和毛绿豆数值稍小，但无显著差异。在黄度值（b*）上，中绿16 号面片的b*最大，颜色偏黄。有研究表明，绿豆种皮中黄酮类化合物的含量与绿豆的种皮颜色有关，且偏绿的绿豆种皮中黄酮类化合物含量要高于偏黄色的品种[11]。而黄酮类化合物是绿豆营养功能发挥的重要活性组分，因此从提升绿豆制品营养功能的角度，色泽上可初步考虑选择a*值呈负数、b*较小、L*居中的品种，如中绿12 号、中绿18 号和潍绿7 号。
表3 不同品种绿豆对高绿豆含量面片色泽的影响
Table 3 The color of different cultivars of mung bean dough sheets
绿豆品种 L* a* b*潍绿7 号 62.85±0.02c -3.71±0.03c 19.81±0.06c中绿12 号 67.74±0.06e -4.58±0.04b 18.28±0.06b中绿16 号 68.14±0.09f 1.11±0.19d 24.56±0.40e中绿18 号 57.89±0.01a -4.68±0.01ab 16.44±0.01a明绿豆 65.49±0.01d -4.81±0.01a 20.21±0.00c毛绿豆 58.89±0.20b -4.72±0.04ab 23.85±0.08d
2.2.2 高绿豆含量面条蒸煮特性
6 个绿豆品种制备的面条吸水率和蒸煮损失见表4。中绿16 号品种制作的面条吸水率最高（118.55%），数值最低的是明绿豆品种制作的面条（94.96%）。在面条的蒸煮损失指标上，不同绿豆品种间差异较显著，其中以中绿16 号面条为最低（7.50%），中绿18 号的最高。另在实验中发现高绿豆含量的面条蒸煮后均无断条现象，此指标未作考量。总体上看，在蒸煮特性上，中绿16 号品种制作面条的表现较好。
表4 不同品种绿豆对绿豆面条蒸煮特性的影响
Table 4 The cooking properties of different cultivars of mung bean noodles
品种 吸水率/% 蒸煮损失率/%潍绿7 号 114.50±7.04b 15.50±3.50b中绿12 号 100.50±2.79a 13.00±2.80ab中绿16 号 118.55±3.57b 7.50±1.70a中绿18 号 98.55±2.06a 16.50±2.30b明绿豆 94.96±2.75a 14.00±4.20ab毛绿豆 104.50±4.19a 9.50±2.10a
2.2.3 高绿豆含量面条质构特性
如表5 所示，潍绿7 号制备的面条表现出了较大的硬度（8 773.60 g）和弹性（92.04%），毛绿豆制备的面条表现出较低的硬度（8 106.95 g）和弹性（82.01%）。原料中蛋白质和淀粉的含量、组成和理化特性明显影响面条的品质，一般认为，面条的弹性、咀嚼性和硬度越大，其品质就越好[12]。表2 的营养组分反映潍绿7 号具有最高的总淀粉含量和最低的蛋白质含量，然而毛绿豆与潍绿7 号出现了相反的规律。有研究表明[13]，在小麦复合其它原料（如山药、大豆蛋白）的花色面条研究中，原料中蛋白质含量提高，可通过水合作用使面条质构品质得到一定程度的改善。汪周俊[14]将绿豆添加量提高到50%，通过添加谷朊粉等品质改良剂提高了绿豆面条的硬度、咀嚼性等。本研究则通过筛选适宜的绿豆品种（潍绿7号）也能实现较高的硬度和弹性品质。李慧[15]将5 种杂豆粉（黄豌豆、红小豆、绿豆、红芸豆、扁豆）与小麦粉按照质量比7∶3 混合后，制得同样70%杂豆含量的面条，在硬度、咀嚼性和弹性等数值上均小于本研究由最佳绿豆品种（潍绿7号）制作的面条。
表5 不同品种绿豆对绿豆面条质构特性的影响
Table 5 The texture properties of different cultivars of mung bean noodles
品种 硬度/g 粘附性/(g·sec) 弹性/% 咀嚼性/g潍绿7 号 8 773.60±49.23c -63.20±0.58a 92.04±0.01c 4 323.44±19.82c中绿12 号 8 283.16±15.63b -48.11±1.28c 86.84±2.23b 3 642.88±36.22b中绿16 号 8 388.87±84.41b -53.41±1.43b 90.50±0.57bc 4 197.31±51.53c中绿18 号 7 561.34±67.68a -34.67±1.40d 90.18±2.48bc 3 297.96±53.98a明绿豆 8 196.44±65.09b -33.06±0.30d 90.51±2.77bc 3 707.23±58.49b毛绿豆 8 106.95±16.44b -46.85±0.50c 82.01±0.69a 3 554.44±17.88b
2.2.4 感官评价
不同品种绿豆面条感官评价结果见图1～2。面条感官总分靠前的是中绿16 号和潍绿7 号。具体来说，中绿16 号和潍绿7 号的面条较为光滑，表面细腻，表观状态得分较高。此外，这两个品种的面条软硬程度的被接受度较高，适口性得分也较高。中绿16 号面条在咀嚼时不黏牙，爽口，较受欢迎。6 个绿豆品种面条煮后颜色差异不显著。中绿16 号和潍绿7 号的面条除了表面较为光滑以外，在品尝起来因有较好的绿豆风味，得分偏高。而明绿豆、中绿12 号和毛绿豆的总体得分偏低。
注：不同字母表示在感官评价指标上的差异性显著（P＜0.05），下图同。
Note: Different letters indicated significant differences in sensory evaluation indicators (P＜0.05), the same as below.
图1 不同品种绿豆面条感官
Fig.1 Sensory evaluation of different cultivars of mung bean noodles
图2 不同品种绿豆面条感官评价总分
Fig.2 Total score of sensory evaluation of different cultivars of mung bean noodles
2.3 不同品种高绿豆含量面条品质的主成分分析
为了能准确地评价面条的品质以及指标贡献程度，采用主成分分析的方法进行研究。将各品质指标按照SPSS 软件标准化处理后进行主成分分析。通过KMO 和巴特利检验[16]可知KMO=0.512＞0.5，显著性为0.000，适合做主成分分析，得到初始特征值及累积贡献率如表6。前3 个主成分的特征值均大于1，其中第一主成分的方差贡献率为45.834%，第二主成分的方差贡献率为71.113%，第三主成分的方差贡献率为85.353%。综合绿豆面条特性的主要信息，故提取因素可以反映总体特征。
表6 主成分的初始特征值及累积贡献率
Table 6 Initial characteristic values and cumulative contribution of principal components
成分初始特征值 提取载荷平方和特征值 方差百分比 累积/% 特征值 方差百分比 累积/%1 4.583 45.834 45.8344.583 45.834 45.834 2 2.528 25.279 71.1132.528 25.279 71.113 3 1.424 14.240 85.3531.424 14.240 85.353 4 0.582 5.822 91.175 5 0.523 5.226 96.401 6 0.176 1.765 98.166 7 0.090 0.899 99.065 8 0.073 0.730 99.795 9 0.016 0.157 99.952 10 0.005 0.048 100
由表7 可知，第一主成分主要以咀嚼性，吸水率，粘附性的影响为主，其次是硬度、总淀粉和蛋白质，说明在第一个主成分中主要反映了这6 个指标的信息；第二主成分主要以蒸煮损失的影响为主，其次是蛋白质含量和总淀粉含量；第三主成分主要是直链淀粉含量和感官评价影响。根据各主成分的贡献率，说明对绿豆面条品质影响较大的是咀嚼性、吸水率、粘附性、硬度、总淀粉含量和蛋白质含量等。
表7 原料绿豆的主要营养成分以及绿豆面条各品质指标的主成分载荷
Table 7 Principal component loading matrix of mung bean noodles quality indexes
指标变量 主成分1 主成分2 主成分3咀嚼性 0.930 -0.178 0.134吸水率 0.830 -0.479 -0.059粘附性 -0.806 0.316 -0.324硬度 0.762 -0.146 0.568总淀粉 -0.704 -0.644 0.225蛋白质 0.700 0.665 0.040感官总分 0.650 -0.245 -0.518弹性 0.603 0.551 -0.409烹饪损失 -0.148 0.776 -0.001直链淀粉 -0.081 0.569 0.698
2.4 不同品种绿豆面条品质的综合评判
用各指标变量的主成分载荷除以主成分相对应的特征值开平方根，得到3 个主成分中每个指标所对应的系数（特征向量）如表8，进而得出各主成分表达式如下，其中X1，X2…X10 分别表示各原始指标变量经过标准化处理后的数值。
表8 原料绿豆的主要营养成分以及绿豆面条各品质指标的主成分得分矩阵
Table 8 Principal component score matrix of mung bean noodles quality indexes
指标变量 主成分1 主成分2 主成分3总淀粉 -0.154 -0.255 0.158直链淀粉 -0.018 0.225 0.490蛋白质 0.153 0.263 0.028硬度 0.166 -0.058 0.399粘附性 -0.176 0.125 -0.228弹性 0.131 0.218 -0.287咀嚼性 0.203 -0.070 0.094烹饪损失 -0.032 0.307 -0.001感官总分 0.142 -0.097 -0.364吸水率 0.181 -0.190 -0.041
提取主成分特征值之和的比例作为权重系数，建立主成分综合得分模型如公式（4）。由主成分综合得分模型，对不同品种绿豆面条进行综合评价比较，结果见表9。
表9 6 个品种绿豆面条的主成分得分及排序
Table 9 Principal component scores and ranking of 6 mung bean noodles
品种 Y1 Y2 Y3 Y（综合得分） 综合排序潍绿7 号 3.03±0.32 0.41±0.96 0.57±0.12 15.74±0.82 1中绿12 号 -0.42±0.80 1.18±0.23 2.12±0.09 4.07±2.96 3中绿16 号 2.50±0.02 -1.21±0.02 -1.14±0.33 6.79±0.31 2中绿18 号 -1.62±0.13 1.25±0.05 -2.39±0.81 -7.64±1.89 5明绿豆 -1.28±0.36 1.10±0.55 0.21±1.01 -2.81±1.17 4毛绿豆 -2.21±0.03 -2.73±0.21 0.63±1.24 -16.14±2.17 6
从表9 可以看出，在第一主成分值Y1 中，潍绿7 号的得分最高，为3.03 分；由表7 可知，第一主成分中以质构特性、吸水率、总淀粉含量和蛋白质含量的影响最为显著，这与实验测定的结果相一致。此外，潍绿7 号是6 个绿豆品种中蛋白质含量最高和总淀粉含量最低的品种，而蛋白质含量在第一主成分有大的载荷，研究表明，蛋白质含量越高其面条的硬度和咀嚼性就越高，它还可以改善面条制品的延展性、弹性及表面光滑度[16]。因此潍绿7 号的Y1 分值也较大，并最终导致其综合得分Y 达到了15.74 分，在6 个品种综合得分排名中位居第一。
由表9 可知，面条得分最低的毛绿豆，其总淀粉含量最高、面条弹性值最低。有研究表明，面条中淀粉含量增加，会导致面条硬度、黏附性、胶黏性、咀嚼性均会降低，面条还会出现浑汤断条、咀嚼性差等不良品质[17]。
3 结论
在营养成分上，6 个绿豆的淀粉和蛋白质含量差异化显著。由传统面条品质指标评价，潍绿7 号加工的绿豆面条有较高的感官得分，弹性更大。另通过主成分分析法获取影响面条品质评价的关键指标，根据分析结果，构建高绿豆含量面条品质指标评价模型：Y＝4.583Y1＋2.258Y2＋1.424Y3。6 个绿豆品种制作出面条的品质综合评价排名依次为：潍绿7 号＞中绿16 号＞中绿12 号＞明绿豆＞中绿18 号＞毛绿豆。本研究为高绿豆含量面条加工适宜原料的筛选和优良品质高绿豆含量面条的制备提供了参考借鉴，以满足人们对绿豆类新产品的营养健康需求。
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