曲卓婷，梁 贏，劉 玫，劉智磊，李 潔，張 霞，王金水*

1.河南工業(yè)大學(xué) 生物工程學(xué)院，河南 鄭州 450001

2.河南工業(yè)大學(xué) 糧油食品學(xué)院，河南 鄭州 450001

冷凍熟面是指將新鮮面條熟制后快速凍結(jié)并進(jìn)行長期凍藏，經(jīng)快速復(fù)熱后便可食用的新型面制品[1]。它克服了傳統(tǒng)生鮮面保質(zhì)期短、易變質(zhì)、制作耗時長的缺點(diǎn)，由于采用低溫烹煮的加工工藝，相對于油炸方便面來說，更大程度地保留了傳統(tǒng)生鮮面的營養(yǎng)成分。因此，冷凍熟面滿足了當(dāng)代人對方便、健康、無添加食品的追求，在未來有很大的應(yīng)用前景。

冷凍作為冷凍熟面的特有工藝，是保證其優(yōu)越性的關(guān)鍵，降低了冷凍熟面中水分、微生物和酶的活性，從而最大限度地保留了生鮮鮮面的風(fēng)味、色澤和營養(yǎng)成分。然而，冷凍熟面在冷凍貯藏過程中無法避免溫度的波動，這會使冰晶發(fā)生重結(jié)晶現(xiàn)象，從而對面筋網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)造成進(jìn)一步的破壞，使淀粉性能受損，面條表面可溶性物質(zhì)的溶出增加，導(dǎo)致面條的質(zhì)構(gòu)特性下降[2]，從而導(dǎo)致復(fù)熱后冷凍熟面口感差于新鮮煮制面條。因此，貯藏和運(yùn)輸過程中需要對溫度進(jìn)行嚴(yán)格把控，避免波動。相較于長期冷凍貯藏，凍融循環(huán)處理將冷凍熟面在運(yùn)輸過程中的溫度把控問題考慮在內(nèi)，溫度變化符合實(shí)際情況，研究更具參考價(jià)值。

目前，對冷凍熟面品質(zhì)改良的研究主要集中于原材料[3]、凍藏條件[4]和改良劑[5]。其中，親水膠常被用作食品的增稠劑、穩(wěn)定劑等，如木薯淀粉、復(fù)合磷酸鹽、瓜爾膠[6]和黃原膠[7]等都被證實(shí)可用于提升冷凍熟面的最終品質(zhì)，使面條的蒸煮品質(zhì)、口感、色澤等得到改善。但這些親水膠僅作用于生鮮面的制作階段，缺乏一定的針對性。與上述親水膠不同，可得然膠，在加熱條件下形成具有致密三螺旋結(jié)構(gòu)的熱不可逆凝膠，并且其成膠過程與冷凍熟面的熟制過程同時進(jìn)行，為可得然膠與冷凍熟面組分(水、粉、蛋白質(zhì))的相互作用提供了更多可能性。熟制過程是冷凍熟面各組分相互作用最劇烈的階段，決定了冷凍熟面的最終品質(zhì)[8]。另外，可得然膠具有更強(qiáng)的持水性和凍融穩(wěn)定性，減少了冷凍熟面在長期冷凍貯藏過程中結(jié)合水向自由水的轉(zhuǎn)化，抑制了冰晶的形成，減少了面筋網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的弱化以及淀粉結(jié)構(gòu)和特性的破壞[9]。因此，可得然膠同樣可以用于改善凍融循環(huán)處理的冷凍熟面質(zhì)構(gòu)特性的劣變。

質(zhì)構(gòu)特性是冷凍熟面主要的品質(zhì)特性之一，主要包括硬度、彈性、黏性、拉伸特性以及咀嚼特性等，反映了消費(fèi)者的可接受程度。冷凍過程中冰的生長和再結(jié)晶，使冷凍熟面的面筋蛋白網(wǎng)絡(luò)遭受巨大破壞，硬度下降[10]；冷凍熟面的黏性主要與淀粉和淀粉凝膠的量有關(guān)，在烹飪過程中，面條表面的可溶性淀粉溶出增多，再加上破裂的面筋網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，導(dǎo)致再加熱時淀粉溶出加劇[11]；抗拉伸強(qiáng)度主要反映了面筋網(wǎng)絡(luò)的形成情況[12]；咀嚼度綜合反映冷凍熟面的硬度、彈性和黏度變化。面條的咀嚼度、硬度、黏性和面條感官評價(jià)的筋道感、硬度、彈性呈高度正相關(guān)，在一定程度上可以使用質(zhì)構(gòu)特性參數(shù)表征感官評價(jià)[13]。

在可得然膠干預(yù)下，作者對冷凍熟面凍融循環(huán)過程中質(zhì)構(gòu)特性(硬度、表面黏度、拉伸特性和咀嚼特性(咀嚼度、堅(jiān)實(shí)度和內(nèi)部黏度))進(jìn)行研究，為提升冷凍熟面及速凍食品的最終品質(zhì)提供新思路，并開拓可得然膠在速凍食品中的應(yīng)用。

1 材料與方法

1.1 原料與試劑

小麥粉：特制一等中筋面粉，中糧國際(北京)有限公司；食品級可得然膠：日本東京麒麟食品科技有限公司；氯化鈉、蒸餾水等。

1.2 儀器與設(shè)備

5KSM3311XCBM臺式攪拌機(jī)：美國Whirlpool Corporation公司；Marcato Atlas 150電動壓面機(jī)：意大利Marcato公司；TX.XT plus物性分析儀:英國Stable Microsystem 公司；C21-IH01D電磁爐：浙江蘇泊爾股份有限公司；LQ-C6002電子天平:昆山優(yōu)科維特電子科技有限公司；U535-86超低溫冰箱：英國Eppendorf AG-22331 Hamburg公司。

1.3 冷凍熟面的制備工藝

按照Liang等[9]的制面方法制作冷凍熟面。

1.4 凍融循環(huán)處理

將冷凍熟面樣品在-18 ℃的冰箱中凍藏46 h后取出，轉(zhuǎn)移至培養(yǎng)箱中室溫保藏2 h，此為一個循環(huán)，以此累加并進(jìn)行記錄。在冷凍熟面分別經(jīng)歷2、4、6、8、10次凍融循環(huán)后，將其取出，再次在600 W條件下復(fù)煮90 s，用于測試。

1.5 硬度、表面黏度和拉伸特性

采用TX.XT plus 物性分析儀測定面條的硬度、表面黏度和拉伸特性，測試方法參照Liang等[9]的方法。

1.6 咀嚼特性

選取TA.XT plus質(zhì)構(gòu)分析儀的A/LKB-F探針在“壓縮”模式下進(jìn)行分析，參照Liang等[14]的方法并稍做修改。測試前、后速度分別為0.17 mm/s、10.0 mm/s；觸發(fā)力為15 g；應(yīng)變?yōu)?0%；兩次壓縮間隔時間為2 s。將冷凍熟面復(fù)煮后，選取單根面條，在20 min內(nèi)完成測定，每個樣品至少測定10次。

1.7 數(shù)據(jù)處理與分析

采用Origin 9.0對數(shù)據(jù)進(jìn)行繪圖處理，采用SPSS 20.0軟件對數(shù)據(jù)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)差分析，選取Duncan分析，在P<0.05水平上對數(shù)據(jù)進(jìn)行顯著性分析。所有數(shù)據(jù)均來自3次以上獨(dú)立試驗(yàn)測定結(jié)果的平均值，表示為平均值±標(biāo)準(zhǔn)差。

2 結(jié)果與討論

2.1 可得然膠對凍融循環(huán)過程中冷凍熟面硬度的影響

硬度是面條蒸煮品質(zhì)的重要特性之一，主要和冷凍熟面的蛋白質(zhì)有關(guān)。從圖1可以看出，隨著凍融循環(huán)次數(shù)的增多，冷凍熟面的硬度呈現(xiàn)出下降的趨勢，這與劉倩[2]的研究結(jié)果一致。在經(jīng)歷10次凍融循環(huán)之后，未添加可得然膠的冷凍熟面冷凍熟面的硬度從1 608.40 g降低到904.01 g。在凍融循環(huán)過程中，冷凍熟面中結(jié)合水向自由水的轉(zhuǎn)化，以及冰晶的形成和重結(jié)晶破壞了面條的面筋網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，導(dǎo)致了面條表面可溶性物質(zhì)的增多[14]。當(dāng)可得然膠添加量從0%增加到0.9% 時，同一凍融循環(huán)周期的冷凍熟面的硬度呈現(xiàn)出不斷上升的趨勢。在經(jīng)歷10次凍融循環(huán)處理后，加入0.9%可得然膠的冷凍熟面的硬度最大，為1 247.78 g。這可能是因?yàn)榭傻萌荒z與冷凍熟面中淀粉和面筋的相互作用，形成結(jié)構(gòu)穩(wěn)定的復(fù)合物，有助于提升冷凍熟面的凍融穩(wěn)定性，從而抵御冰晶對面筋網(wǎng)絡(luò)造成的機(jī)械損傷。

注：不同大寫字母表示在不同凍融循環(huán)次數(shù)下存在顯著性差異(P<0.05)，不同小寫字母表示在同一凍融循環(huán)次數(shù)下存在顯著性差異(P<0.05)。圖2—圖6同。

2.2 可得然膠對凍融循環(huán)過程中冷凍熟面表面黏度的影響

黏度與冷凍熟面的蒸煮品質(zhì)顯著相關(guān)，由圖2可知，隨著凍融循環(huán)次數(shù)的增加，冷凍熟面的黏性不斷升高。經(jīng)10次凍融循環(huán)，未添加可得然膠的冷凍熟面的表面黏度從59.69 g·s上升到90.07 g·s。面筋網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)被破壞后，淀粉從面筋網(wǎng)絡(luò)中泄露出來，可溶性物質(zhì)的滲出增加。在同一凍融循環(huán)周期內(nèi)，可得然膠的加入降低了冷凍熟面的表面黏度，當(dāng)添加量為0.5%時，表面黏度最低。在經(jīng)歷10次凍融循環(huán)處理后，添加了0.5%可得然膠的冷凍熟面的表面黏度為70.82 g·s。隨著可得然膠添加量的增多，冷凍熟面的黏性呈現(xiàn)出先下降再上升的趨勢?？傻萌荒z在面筋網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)中起到“粘連劑”的作用，將淀粉緊緊包裹在面筋網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)中，抑制了破損淀粉含量的增多，從而減緩了面條表面可溶性物質(zhì)的溶出。而當(dāng)可得然膠添加量過多時，可得然凝膠強(qiáng)度過大，對面筋網(wǎng)絡(luò)和淀粉造成擠壓，從而對面條結(jié)構(gòu)造成了更嚴(yán)重的機(jī)械破壞。

圖2 可得然膠對凍融循環(huán)過程中冷凍熟面表面黏度的影響

2.3 可得然膠對凍融循環(huán)過程中冷凍熟面拉伸特性的影響

冷凍熟面的拉伸強(qiáng)度的大小反映出面條面筋網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)形成的強(qiáng)弱，主要和冷凍熟面的蛋白質(zhì)有關(guān)。從圖3可以看出，隨著凍融循環(huán)次數(shù)的增多，冷凍熟面的最大拉伸強(qiáng)度和最大斷裂距離呈現(xiàn)出不斷減小的趨勢，分別從36.54 g下降到11.33 g、62.32 mm下降到23.77 mm。當(dāng)可得然膠添加量為0.5%時，冷凍熟面呈現(xiàn)出最大的拉伸強(qiáng)度。在經(jīng)歷10次凍融循環(huán)處理后，添加0.5%可得然膠的冷凍熟面的最大拉伸強(qiáng)度和最大斷裂距離分別為20.13 g和40.20 mm。最大拉伸強(qiáng)度能夠反映出冷凍熟面的彈性，與面筋網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度呈正相關(guān)。反復(fù)的凍融循環(huán)對面條的面筋網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)造成破壞，導(dǎo)致了拉伸特性的下降。Liu等[11]也得到了相似結(jié)論?？傻萌荒z是一種由穩(wěn)定的三螺旋結(jié)構(gòu)組成的強(qiáng)親水性膠體，有助于抑制凍融循環(huán)過程中冷凍熟面結(jié)合水向自由水的轉(zhuǎn)化以及冰晶的形成，從而減弱了對面筋網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的破壞。

圖3 可得然膠對凍融循環(huán)過程中冷凍熟面拉伸特性的影響

2.4 可得然膠對凍融循環(huán)過程中冷凍熟面咀嚼特性的影響

2.4.1 可得然膠對凍融循環(huán)過程中冷凍熟面咀嚼度的影響

冷凍熟面的咀嚼度在感官上為模擬牙齒咀嚼樣品成穩(wěn)定狀態(tài)時需要的能量，在數(shù)值上表現(xiàn)為硬度、內(nèi)聚性和彈性的乘積，主要和冷凍熟面的蛋白質(zhì)特性有關(guān)[12]，是反映冷凍熟面最終品質(zhì)的重要指標(biāo)之一。

從圖4可以看出，隨著凍融循環(huán)次數(shù)的增多，冷凍熟面的咀嚼度不斷下降。經(jīng)10次凍融循環(huán)后，冷凍熟面的咀嚼度從95.84 g·s下降到52.40 g·s,這可能是因?yàn)閮鋈谘h(huán)過程中，冰晶的形成導(dǎo)致破損淀粉含量增多，以及面筋網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的破裂，使得冷凍熟面的持水能力變差，水分向面條內(nèi)部的遷移變?nèi)?，面條原有的良好的彈性和黏性被破壞[15]。此外，面筋網(wǎng)絡(luò)的破壞使得面條表面可溶性物質(zhì)的溶出增多，這也是導(dǎo)致冷凍熟面咀嚼度弱化的原因之一。在同一凍融循環(huán)周期內(nèi)，可得然膠組冷凍熟面的咀嚼度明顯高于空白組冷凍熟面。隨著可得然膠添加量的增多，冷凍熟面的咀嚼度呈現(xiàn)出先升高后下降的趨勢。當(dāng)添加量為0.5% 時，咀嚼度達(dá)到最大值。經(jīng)過10次凍融循環(huán)處理的冷凍熟面的咀嚼度從52.40 g·s上升到84.76 g·s。這可能是由于可得然膠與冷凍熟面中淀粉和面筋的結(jié)合，有助于抵御凍融循環(huán)過程中冰晶的形成，從而減少面條表面可溶性物質(zhì)的溶出。然而，當(dāng)可得然膠添加量過多時，在面條的熟制過程中，可得然膠形成不可逆凝膠，會對淀粉和面筋網(wǎng)絡(luò)造成擠壓和更嚴(yán)重的機(jī)械損傷。

圖4 可得然膠對凍融循環(huán)過程中冷凍熟面咀嚼度的影響

2.4.2 可得然膠對凍融循環(huán)過程中冷凍熟面堅(jiān)實(shí)度的影響

與TPA模式下得到的硬度不同，用A/LKB-F探頭測得的堅(jiān)實(shí)度，反映牙齒將面條切斷所用的功，主要和面筋網(wǎng)絡(luò)有關(guān)。從圖5可以看出，隨著凍融循環(huán)次數(shù)的增多，冷凍熟面的堅(jiān)實(shí)度從25.18 g下降至14.75 g。這可能是因?yàn)閮鋈谘h(huán)過程中，冰晶的生長和重結(jié)晶使面筋網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)破碎，導(dǎo)致復(fù)煮后的面條變軟，失去了原有的彈性，無法提供給消費(fèi)者良好的嚼勁。隨著可得然膠添加量的增多，冷凍熟面的堅(jiān)實(shí)度逐漸增大。經(jīng)歷了10次凍融循環(huán)處理的冷凍熟面，在添加0.9%可得然膠后，堅(jiān)實(shí)度達(dá)到最大值,為25.95 g?？傻萌荒z的熱不可逆成膠特性和強(qiáng)親水性，使淀粉和面筋網(wǎng)絡(luò)緊緊粘連，淀粉能夠更多地保留在面筋網(wǎng)絡(luò)中，面條體系中水分流動性受到抑制，從而提高了冷凍熟面被咀嚼時的堅(jiān)實(shí)度?？傻萌荒z的添加量越多，對淀粉和蛋白質(zhì)的粘連作用更強(qiáng)，使面筋網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)越強(qiáng)韌，越偏向于筋道的口感。Liang等[14]對冷凍熟面在凍藏過程中的堅(jiān)實(shí)度進(jìn)行了研究，也得到同樣的結(jié)論。

圖5 可得然膠對凍融循環(huán)過程中冷凍熟面堅(jiān)實(shí)度的影響

2.4.3 可得然膠對凍融循環(huán)過程中冷凍熟面內(nèi)部黏度的影響

由于測試原理不同，用A/LKB-F探頭得到的冷凍熟面的黏度，主要來自面條的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，反映面條在被咀嚼時的筋道程度。從圖6可以看出，空白組冷凍熟面的內(nèi)部黏度在凍融循環(huán)過程中從0.11 g·s上升到0.21 g·s。經(jīng)歷了6次凍融循環(huán)后，面條內(nèi)部黏度的上升趨勢較為顯著。添加可得然膠后，在同一凍融循環(huán)周期內(nèi)，冷凍熟面的內(nèi)部黏度隨可得然膠添加量的增多呈現(xiàn)先減小后增大的趨勢，經(jīng)歷了10次凍融循環(huán)處理的冷凍熟面，在添加0.5%可得然膠后，內(nèi)部黏度降到最低值，為 0.13 g·s。

圖6 可得然膠對凍融循環(huán)過程中冷凍熟面內(nèi)部黏度的影響

3 結(jié)論

研究了可得然膠對冷凍熟面凍融過程中質(zhì)構(gòu)特性(硬度、表面黏性、拉伸特性、咀嚼特性(咀嚼度、堅(jiān)實(shí)度和內(nèi)部黏度))的影響，結(jié)果表明：在凍融循環(huán)過程中，冷凍熟面的硬度、拉伸特性、咀嚼度和堅(jiān)實(shí)度呈現(xiàn)出下降趨勢，表面黏度和內(nèi)部黏度呈現(xiàn)出上升趨勢，這可能和冰晶的形成對冷凍熟面面筋網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)和淀粉的破壞有關(guān)。可得然膠的加入，抑制了冰晶的形成，增加了冷凍熟面的凍融穩(wěn)定性，從而抑制了冷凍熟面的質(zhì)構(gòu)特性在凍融循環(huán)過程中的下降，使面條盡可能地保留爽滑和筋道的口感。當(dāng)可得然膠的添加量為0.5%時,冷凍熟面的質(zhì)構(gòu)特性表現(xiàn)最佳。本研究為提升冷凍熟面及速凍食品的最終品質(zhì)提供了新思路，拓展了可得然膠在速凍食品中的應(yīng)用。