邵麗芳SHAO Li-fang 朱科學(xué) - 郭曉娜 -

(江南大學(xué)食品學(xué)院，江蘇 無錫 214122)

面條是中國的傳統(tǒng)主食之一，有著 4 000 年的演變與發(fā)展歷程，一直以來都深受人們的喜愛[1]。冷凍熟面最早是由日本在1972年研制開發(fā)的，1975 年正式投入商業(yè)生產(chǎn)[2]，此后，憑借著營養(yǎng)健康、食用方便的特點，越來越受人們歡迎。冷凍熟面通過低溫凍結(jié)和保藏可以較好地保留新鮮面條的口感，同時其保質(zhì)期長，不用添加任何食品添加劑就可以保藏1年[3]。

但是冷凍熟面也存在著自身的缺點，其中最顯著的是復(fù)熱后的冷凍熟面的口感差于新鮮面條的。一直以來，國內(nèi)外研究者也都在試圖采用各種方法維持新鮮面條的口感，并且減小凍結(jié)過程中品質(zhì)的降低。研究主要集中在面粉、生產(chǎn)工藝和添加劑方面，對生產(chǎn)工藝中研究較多的有加水量、加鹽量、熟化時間、蒸煮方式和速凍方式，而對和面和揉面工藝的研究相對較少。和面工藝要求面絮吸水適當(dāng)均勻，面筋擴(kuò)展適宜，對后續(xù)工序和產(chǎn)品的品質(zhì)有著重要影響[4]。揉面加工是中國手工面條的重要加工步驟，現(xiàn)代工業(yè)化生產(chǎn)中也開始對面團(tuán)進(jìn)行仿手工揉制。本研究主要針對不同和面及揉面方式對冷凍熟面的品質(zhì)影響進(jìn)行對比，并且對其產(chǎn)生差異的內(nèi)在機(jī)理進(jìn)行探究。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

香雪面粉：水分含量14.55%，灰分含量0.40%，蛋白質(zhì)含量10.93%，中糧集團(tuán)有限公司；

濃硫酸、硼酸、氫氧化鈉、碳酸鈉、磷酸氫二鈉、磷酸二氫鈉、二硫蘇糖醇、氯化鈉：分析純，國藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司；

十二烷基硫酸鈉：分析純，美國西格瑪奧德里奇公司。

1.2 儀器與設(shè)備

真空和面機(jī)：HWJZ-5型，南京市揚子糧油食品機(jī)械有限公司；

自動連續(xù)壓面機(jī)：YJ-241型，陽政機(jī)械有限公司；

面條機(jī)：SK-240型，成都索拉泰克精密機(jī)械有限公司；

醫(yī)用低溫箱(溫度范圍：-40～-20 ℃)：MDF-U5412型，三洋電機(jī)株式會社；

物性分析儀：TA.XT plus型，英國Stable Microsystem公司；

電子分析天平：BT-25S型，賽多利斯科學(xué)儀器(北京)有限公司；

低場核磁共振分析儀：MesoMR23-060V-I 型，蘇州紐邁分析儀器股份有限公司；

高效液相色譜儀：LC-20AT型，日本島津公司。

1.3 方法

1.3.1 冷凍熟面的制備工藝

面粉+46%去離子水+1.5%鹽→和面(真空、普通或手工和面)→靜置熟化30 min→連續(xù)揉面(機(jī)器揉面或手工揉面)→壓片切條→煮制3 min→冷卻1 min→瀝水1 min→-40 ℃ 凍結(jié)60 min→-18℃冷藏[5]

真空和面參數(shù)為：真空度-0.08 MPa，高速攪拌120 s，低速攪拌300 s；普通和面參數(shù)為：高速攪拌120 s，低速攪拌300 s；手工和面是由經(jīng)過專業(yè)培訓(xùn)的人員完成，并且控制和面時間在420 s左右。

1.3.2 蒸煮特性的測定

(1) 冷凍熟面蒸煮損失率的測定：參照Rombouts等[6]的方法并稍加改動，將約20 g新鮮面條按照1.3.1描述的方法制作成冷凍熟面，測量時將冷凍熟面復(fù)熱60 s，用濾網(wǎng)撈出并用冷水淋洗1 min，收集面湯和淋洗水，冷卻至常溫后，轉(zhuǎn)移到 500 mL 的容量瓶中定容。量取50 mL 面湯于250 mL 已恒重的燒杯中，在紅外爐上蒸發(fā)掉大部分水分后，將燒杯轉(zhuǎn)移到 105 ℃烘箱中烘至恒重。冷凍熟面的蒸煮損失率按式(1)計算：

(1)

式中：

c1——蒸煮損失率，%；

W0——煮前生面條的質(zhì)量，g；

W1——煮前恒重的燒杯質(zhì)量，g；

W2——煮后恒重的含有干物質(zhì)的燒杯質(zhì)量，g。

(2) 吸水率的測定：參照Rombouts等[6]的方法并稍加改動，將約20 g新鮮面條按照1.3.1描述的方法制作成冷凍熟面，測量時將冷凍熟面復(fù)熱60 s，用濾網(wǎng)撈出并用冷水淋洗1 min，將撈出的冷凍熟面用濾紙吸干面條表面水分并稱重，冷凍熟面的吸水率按式(2)計算：

(2)

式中：

c2——吸水率，%；

W0——煮前生面條的質(zhì)量，g；

W3——煮后面條的質(zhì)量，g。

1.3.3 質(zhì)構(gòu)特性的測定 通過物性分析儀測定冷凍熟面的質(zhì)構(gòu)特性，根據(jù)Han等[7]的方法，將冷凍熟面復(fù)熱60 s 后撈出，冷水淋洗，用濾紙將面條表面水分吸干，用保鮮膜覆蓋并在15 min內(nèi)完成測量。使用前對儀器進(jìn)行質(zhì)量校準(zhǔn)和高度校準(zhǔn)。全質(zhì)構(gòu)測定：采用 HDP/PFS 型號探頭，測試前、中、后速度均為 0.8 mm/s，校準(zhǔn)距離 15 mm，壓縮比為 70%，時間間隔為2 s；拉伸測定：采用 A/SPR 型號探頭，測試前、中、后速度分別為2，2，10 mm/s，校準(zhǔn)距離為40 mm，拉伸距離為 90 mm，觸發(fā)力為 5 g。每個樣品至少測試 10次，取平均值。

1.3.4 面條的水分狀態(tài)的測定 根據(jù)文獻(xiàn)[8]的方法，稱取(10.00±0.01) g 新鮮面條，用生料帶包裹好以防止測試過程中水分揮發(fā)，將樣品輕輕放置于直徑為 25 mm 的測試管中，并置于低場核磁共振測試腔體中進(jìn)行測試。測試程序為多層-回波(CPMG)序列參數(shù)設(shè)置：回波時間0.300 ms，采樣間隔時間3 000 ms，放大倍數(shù)1，回波個數(shù)4 000，累加次數(shù)2，利用儀器自帶的程序 T 2-InvfitGeneral對數(shù)據(jù)進(jìn)行100萬倍擬合反演得到T2弛豫圖譜。

1.3.5 高效液相色譜 參考Wagner等[9]的方法修改如下，將生面條冷凍干燥后磨粉，準(zhǔn)確稱量約含有1.000 mg蛋白的面條粉溶解于l.000 mL的0.05 mol/L磷酸鹽緩沖液(pH 7.0，含有2 g/100 mL SDS)中，為使蛋白充分溶解在震蕩器上渦流10 min，于8 000 r/min 離心5 min，取上清液過0.45 μm膜后，取100 μL樣品進(jìn)樣。選用TskgelG4000-SWXL色譜柱，其尺寸為7.8 mm×300 mm，流動相為含有2 g/100 mL SDS的pH 7.0 磷酸鹽緩沖液。色譜儀運行參數(shù)：洗脫流速為0.7 mL/min，柱溫為28 ℃，采用紫外檢測器于214 nm波長處檢測。此外，還原條件下總的面筋蛋白提取是通過在樣品溶解液(1.0 mL)中加入0.1 g 的還原劑二硫蘇糖醇(DTT)來打斷二硫鍵。每個樣品測試3 次。面筋蛋白SDS 可提取率(SDSEP)是指樣品面筋蛋白的洗脫曲線面積與還原條件下樣品面筋蛋白的洗脫曲線面積的比值[10]。

1.3.6 數(shù)據(jù)統(tǒng)計與分析 所得數(shù)據(jù)均來自3次以上獨立試驗結(jié)果的平均值，數(shù)據(jù)表示為平均值±標(biāo)準(zhǔn)方差；利用Excel 2007對數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計分析；采用SPSS 16.0軟件對數(shù)據(jù)進(jìn)行相關(guān)性分析和主成分分析，并選取Duncan分析，在P≤0.05檢驗水平上對數(shù)據(jù)進(jìn)行顯著性分析；采用Origin 8.5對數(shù)據(jù)進(jìn)行繪圖。

2 結(jié)果與分析

2.1 對冷凍熟面蒸煮特性的影響

面條的蒸煮特性是反應(yīng)面條品質(zhì)的重要指標(biāo)，其中吸水率反應(yīng)面條在煮制過程中的膨脹程度，過高的吸水率使面條口感松軟且黏性增加。煮制過程中，面條中的直鏈淀粉和可溶性蛋白會融入到水中，因而煮面水會變得渾濁黏稠[11]，煮湯中干物質(zhì)的總含量可表示為蒸煮損失。不同和面揉面方式所制得的冷凍熟面的吸水率和蒸煮損失見圖1，對比不同和面方式可得，采用真空和面的冷凍熟面具有較小的吸水率和蒸煮損失，而采用普通和面的吸水率和蒸煮損失都較大，手工和面居中。對比不同揉面方式可知，不揉面的冷凍熟面具有較大的吸水率和蒸煮損失，采用機(jī)器揉面的吸水率和蒸煮損失都變小，但變化幅度較小，采用手工揉面的吸水率和蒸煮損失都顯著減小，表明揉面的過程可以使面條中的蛋白質(zhì)網(wǎng)絡(luò)更加均勻致密，從而將淀粉緊緊包裹其中，減小了淀粉顆粒的吸水膨脹，使吸水率降低，并且淀粉顆粒也不容易從網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)中脫落，從而使蒸煮損失降低。

2.2 對冷凍熟面質(zhì)構(gòu)特性的影響

質(zhì)構(gòu)性質(zhì)是消費者最關(guān)心的產(chǎn)品主要品質(zhì)之一[12]，本研究采用了全質(zhì)構(gòu)和拉伸2種方法來評價冷凍熟面品質(zhì)。全質(zhì)構(gòu)分析可以很好地反映面條的硬度、黏附性、彈性、咀嚼性等品質(zhì)；拉伸試驗可以很好地反映面條的抗拉伸能力和彈性，拉伸距離和拉斷力具有相同的趨勢，因此只選取了拉斷力這一指標(biāo)進(jìn)行分析。

由表1可以看出，和面揉面方式對冷凍熟面的質(zhì)構(gòu)性質(zhì)具有顯著影響。從硬度來看，真空和面比普通和面和手工和面的硬度要大，普通和面的硬度較小，而手工和面的硬度居中。手工揉面與機(jī)器揉面和不揉面相比，冷凍熟面的硬度顯著增加，不經(jīng)揉面的硬度最小。不同和面及揉面方式對凍熟面黏附性也有一定的影響，采用真空和面的冷凍熟面黏附性最小，這與其致密的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)和較小的吸水率有關(guān)。手工和面的面條黏附性最大，這與它適中的吸水率有關(guān)；普通和面居中。而揉面過程會使面條的黏附性增大，手工揉面比機(jī)器揉面的效果更為顯著。咀嚼性遵循同樣的規(guī)律。從拉斷距離來看，真空和面使面條的拉斷力增大，采用普通和面方式的拉斷力最小，手工和面居中。揉面過程使面條的拉斷力增加，手工揉面的效果比機(jī)器揉面效果更好。

以上結(jié)果表明真空和面時面粉和水處于真空狀態(tài)下會使面粉和水分接觸更加均勻，從而使面團(tuán)結(jié)構(gòu)更加致密，面筋形成更加充分均勻。另外真空狀態(tài)下氣體較少，面團(tuán)內(nèi)部氣孔分布少會使蛋白質(zhì)網(wǎng)絡(luò)更加均勻致密，從而使面條的硬度和抗拉伸強(qiáng)度增大。手工和面時對面團(tuán)進(jìn)行揉搓，相對于簡單的攪拌來說，手工和面形成的面團(tuán)更加均勻連續(xù)。而普通和面方式只是簡單的將面粉和水混合，形成的面筋網(wǎng)絡(luò)連續(xù)性較差。通過質(zhì)構(gòu)分析也可以看出手工和面的冷凍熟面在硬度和拉斷力上適中，但是黏附性較大，可能是手工面條不同于機(jī)器面條的顯著特點，也是手工面條獨特口感的具體體現(xiàn)。而揉面工藝尤其是手工揉面時會對面團(tuán)有一個揉搓力，可以使面條內(nèi)部的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)更加均勻連續(xù)，使面條的硬度增強(qiáng)，也會改變其吸水率，從而使面條的黏連性增大，抗拉伸強(qiáng)度增大。

? 同列不同字母表示有顯著性差異(P≤0.05)。

2.3 對面條水分分布的影響

橫向弛豫時間T2常用來表征面團(tuán)、面條等食品在加工或貯藏過程中水分結(jié)合狀態(tài)的改變。T2值越小，說明水分結(jié)合能力越強(qiáng)，反之說明水分更易流動。由圖2可以看出，面團(tuán)的弛豫時間分為3個峰，表面面團(tuán)中主要存在3種狀態(tài)的水：第1個峰代表深層結(jié)合水，用T21來表示，表示與蛋白和淀粉緊密結(jié)合的水，很難流動，分子自由度最?。坏?個峰代表弱結(jié)合水，用T22表示，此部分水多處于面條網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)和大分子物質(zhì)周圍，有一定的流動性，面團(tuán)中該部分水分的含量最高，約占80%；第3個峰代表自由水，用T23表示，這部分水非常容易流動，自由度最高。

由表2中可以看到，不同和面及揉面方式的面團(tuán)中的T21、T22、T23以及它們所占總體水分的百分比A21、A22、A23。從T23來看，不同和面方式之間存在差異，真空和面的弛豫時間最短，其次是手工和面，普通和面的弛豫時間最長，表明真空和面可以使面團(tuán)內(nèi)部的水分與其他物質(zhì)結(jié)合緊密從而很難流動；而揉面的過程可以使T23略微變小，但效果不明顯。T21與T22的變化規(guī)律不明顯。從A21來看，不同和面揉面方式之間存在顯著差異，真空和面的A21最大，其次是手工和面，普通和面最小，表明真空和面可以使面團(tuán)內(nèi)部深層次結(jié)合水的比例增大；而揉面的過程可以使A21變大，其中手工揉面的效果要好于機(jī)器揉面。從A22來看，不同和面揉面方式之間也存在顯著差異，真空和面的A22最小，其次是手工和面，普通和面最大，表明真空和面可以使面團(tuán)內(nèi)部一部分的弱結(jié)合水轉(zhuǎn)變?yōu)榫o密結(jié)合水；而揉面的過程可以使A22變小，其中手工揉面的效果要好于機(jī)器揉面。而A23無顯著性變化，與劉銳等[13]的研究結(jié)果基本一致。與蒸煮和質(zhì)構(gòu)的試驗結(jié)果一致，表明真空和面和揉面的過程可以使面團(tuán)中的蛋白質(zhì)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)更加均勻致密，與水分的結(jié)合狀態(tài)也更加緊密，從而使面團(tuán)中的水分自由度降低，使冷凍熟面的最終品質(zhì)得到提升。

? 同列不同字母表示有顯著性差異(P≤0.05)。

2.4 對高效液相色譜結(jié)果的影響

體積排阻色譜，是一種依據(jù)分子體積大小進(jìn)行分離的色譜技術(shù)，可對蛋白質(zhì)的分子量分布進(jìn)行表征。通常，當(dāng)?shù)鞍踪|(zhì)發(fā)生交聯(lián)后，峰面積會相應(yīng)地變小，SDS 可提取蛋白含量減小，不可提取蛋白含量增加[14]，因此，該方法能較好地反映蛋白聚合行為。本研究采用SE-HPLC 檢測不同和面和揉面方式對冷凍熟面的SDS可提取蛋白的影響，所得高效液相色譜圖見圖3。參考Lagrain等[10]的方法，圖3中保留時間在7.39～11.82 min的洗脫曲線代表SDS提取的麥谷蛋白，11.82～16.82 min 的洗脫曲線為SDS 提取的麥醇溶蛋白，而16.82～18.88 min的洗脫曲線為SDS 提取的清蛋白和球蛋白。

由圖3可以看出，不同和面及揉面方式冷凍熟面的高效液相圖的峰型和出峰時間保持一致，表明在和面及揉面的過程中蛋白質(zhì)的種類并沒有發(fā)生變化，而峰面積發(fā)生了變化，其中真空和面的麥谷蛋白和麥醇溶蛋白含量較??；相比與不揉面的樣品，揉面的峰面積也較小，且手工揉面小于機(jī)器揉面。進(jìn)一步說明了真空和面的過程中面筋蛋白的交聯(lián)效果要優(yōu)于普通和面及手工和面；揉面的過程中尤其是手工揉面可以促進(jìn)蛋白質(zhì)的交聯(lián)，使面條中的蛋白質(zhì)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)更加均勻致密。

由表3還可以看出，不同和面及揉面方式面條的SDSEP(SDS可提取率)之間存在顯著差異。從不同和面方式來看，真空和面的SDSEP最低，其次是手工和面，普通和面的最高，說明真空和面可以促進(jìn)蛋白的聚合，從而使其在SDS中的溶解度變低；從不同揉面方式來看，手工揉面的SDSEP最低，其次是機(jī)器揉面，不揉面的最高，也進(jìn)一步說明了揉面過程尤其是手工揉面可以促進(jìn)蛋白的聚合。

? 同列不同字母表示有顯著性差異(P≤0.05)。

3 結(jié)論

真空和面的過程會使冷凍熟面內(nèi)部蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)更加連續(xù)均勻，使面條的硬度和彈性增大，且吸水率和蒸煮損失減小，從而使冷凍熟面的口感較好。而手工和面的硬度和彈性較真空和面小，但是其適中的硬度和彈性，較大的黏性以及其適中的吸水率使其最終的品質(zhì)也受到了一些人的喜愛；采用普通和面方式的冷凍熟面品質(zhì)較差。由此可見，真空和面及手工和面較普通和面具有很大的優(yōu)勢，且真空和面及手工和面各具特色，在工業(yè)生產(chǎn)中可針對不同的消費者需求采用適當(dāng)?shù)暮兔娣绞?。揉面加工尤其是手工揉面可以使冷凍熟面品質(zhì)提高，如硬度、彈性、拉斷力等變大，同時吸水率和蒸煮損失會變小，現(xiàn)代化工業(yè)生產(chǎn)中，在仿手工揉面加工方面應(yīng)用及研究較少，可加強(qiáng)對仿手工揉面的應(yīng)用及研究，進(jìn)一步改善面條的品質(zhì)。

[1] 魏益民. 中華面條之起源[J]. 麥類作物學(xué)報, 2015, 35(7): 881-887.

[2] 王亦蕓. 日本冷凍面現(xiàn)狀[J]. 食品工業(yè), 1995(5): 20-22.

[3] KONDAKCI T, ZHANG Wen-juan, ZHOU Wei-biao. Impact of flour protein content and freezing conditions on the quality of frozen dough and corresponding steamed bread[J]. Food and Bioprocess Technology, 2015, 8: 1 877-1 889.

[4] FU Bin-xiao. Asian noodle: History, classification, raw materials, and processing[J]. Food Research International, 2008, 41: 888-902.

[5] 岳鳳玲, 朱科學(xué), 郭曉娜. 面粉中破損淀粉含量對冷凍熟面品質(zhì)的影響[J]. 食品與機(jī)械, 2017, 33(4): 4-8.

[6] ROMOUTS I, JANSENS K J A, LAGRAIN B, et al. The impact of salt and alkali on gluten polymerization and quality of fresh wheat noodles[J]. Journal of Cereal Science, 2004, 60(3): 505-513.

[7] HAN Li-hong, LU Zhan-hui, HAO Xue-liang, et al. Impact of calcium hydroxide on the textural properties of buckwheat noodle[J]. Journal of Texture Studies, 2012, 43: 227-234.

[8] 白藝朋. 延長蕎麥半干面常溫貨架期的研究[D]. 無錫: 江南大學(xué), 2016: 13-14.

[9] WAGNER M, MOREL M H, BONICEL J, et al. Mechanisms of heat-mediated aggregation of wheat gluten protein upon pasta processing[J]. Journal of Agricultural and Food Chemistry, 2011, 59(7): 3 146-3 154.

[10] LAGRAIN B, THEWISSEN B G, BRIJS K, et al. Impact of redox agents on the extractability of gluten proteins during bread making[J]. Journal of Agricultural and Food Chemistry, 2007, 55(13): 5 320-5 325.

[11] PETITOT M, BOYER L, MINIER C, et al. Fortification of pasta with split pea and fababean flours: Pasta processing and quality evaluation[J]. Food Research International, 2010, 43(2): 634-641.

[12] AJILA C M, AALAMI M, LEELAVATHI K, et al. Mango peel powder: A potential source of antioxidant and dietary fiber in macaroni preparations[J]. Innovative Food Science and Emerging Technologies, 2010, 11(1): 219-224.

[13] 劉銳, 武亮, 張影全, 等. 基于低場核磁和差示量熱掃描的面條面團(tuán)水分狀態(tài)研究[J]. 農(nóng)業(yè)工程學(xué)報, 2015(9): 288-294.

[14] STATHOPOULOS C E, TSIAMI A A, DAVID SCHOFIELD J, et al. Effect of heat on rheology, surface hydrophobicity and molecular weight distribution of glutens extracted from flours with different bread-making quality[J]. Journal of Cereal Science, 2008, 47(2): 134-143.