董璐欽，李雪琴,*，邢志軒

（1.河南工業(yè)大學糧油食品學院，河南鄭州 450001；2.河南省面制主食工程技術研究中心，河南鄭州 450001）

冷凍面條是以傳統(tǒng)面條為基礎，結合冷凍技術制成的一種冷凍面制品，分為冷凍生面、冷凍熟面和冷凍調理面三種[1]。與人們熟知的掛面、生鮮面、油炸方便面相比，冷凍面條集合了健康、安全、保鮮時間長等優(yōu)點[2]，冷凍面條的發(fā)展更好地滿足了消費者對優(yōu)質便捷食品的需求。

冷凍熟面比冷凍生面條多了預先熟制的步驟，主要的熟制方式是水煮。在熟制過程中，蛋白質聚合，淀粉顆粒不斷融入面筋基質，完成吸水、膨脹、糊化等過程[3]。而熟制時間的長短會顯著影響面條的質地和感官特性。蒲華寅等[4]研究了不同煮制時間對面條及其組分結構的影響，發(fā)現(xiàn)煮制時間的延長會導致面條硬度降低，蒸煮損失率和吸水率增加，面筋網絡結構破裂，維系蛋白質螺旋結構的化學鍵發(fā)生變化。凍藏過程中，面條內部水分凍結形成冰晶對面條面筋網絡產生破環(huán)作用，造成產品品質劣變[5]，預煮時間的長短會顯著改變面條內部水分分布和面筋網絡狀態(tài)。因此，調控預煮熟制時間是抵御低溫儲存對冷凍面條品質損害的可行手段。

目前關于預煮熟制過程對面條品質的影響研究多處于鮮面條階段，不同預煮時間制作的面條在后續(xù)凍藏過程中能否有效保持產品品質尚不清楚。由此，本研究以預煮不同時間的冷凍面條為研究對象，探討不同預煮時間對冷凍面條品質的影響及其凍藏品質變化的潛在機制，為調控冷凍面條質量及凍藏品質提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

特一粉 鄭州金苑面業(yè)有限公司；精純鹽 河南省鹽業(yè)總公司。

JEI002 型電子天平 常熟市佳衡天平儀器有限公司；JHMZ-200 型針式和面機、JMTD-168/140 試驗面條機 北京東孚久恒儀器技術有限公司；DL-I-15 臺式封閉電爐 天津市泰斯特儀器有限公司；TA-XT Plus 型質構儀 英國Stable Micro System公司；GDW-50 高低溫試驗箱 無錫科隆試驗設備有限公司；Micro MR-CL-I 變溫型核磁共振食品農業(yè)成像分析儀 上海紐邁電子科技有限公司；FD-1A-50 型冷凍干燥機 北京博醫(yī)康實驗儀器有限公司；TAQ50 熱重分析儀 美國TA 公司；Quanta-200 型掃描電子顯微鏡 美國FEI 公司。

1.2 實驗方法

1.2.1 不同預煮時間冷凍面條樣品的制備 參考WANG 等[6]的方法，稍作修改。準確稱取200 g 小麥粉倒入和面缽內，稱取相當于小麥粉質量1.5%的食鹽，加入水（34%）中溶解后，倒入和面缽內，和面4 min。將和好的面絮用自封袋密封后，于25 ℃恒溫箱中靜置20 min。隨后將面絮揉成面團，于壓面機中壓成1.5 mm 的面片，切成3 mm 寬、20 cm 長的面條。分別煮制0、1、3、5 min，過冷水1 min，瀝水1 min。然后立即裝入自封袋中，置于-40 ℃速凍機中速凍40 min，轉移至-18 ℃儲存1、30、60、90、120 d。

1.2.2 蒸煮特性的測定

1.2.2.1 最佳復煮時間的測定 參考GB/T 40636-2021《掛面》[7]的方法進行測定。不同預煮時間面條制作完成后置于-18 ℃冰箱中穩(wěn)定24 h，取出后無需解凍直接放入500 mL 沸水中。在水煮過程中，每隔30 s 取一條面條樣品，通過將面條擠壓在兩片透明塑料之間來觀察面條白芯消失的時間。白芯完全消失的時間被記錄為最佳復煮時間。

1.2.2.2 蒸煮損失率的測定 參考岳鳳玲等[8]的方法，稍作修改。

預煮損失率測定：稱取約20 g 生面條（W0），放入500 mL 沸水中煮至相應時間后撈出，面湯放至常溫后，轉入500 mL 容量瓶中定容、混勻。量取50 mL面湯倒入恒重的250 mL 燒杯中，置于臺式封閉電爐上蒸發(fā)掉大部分水，隨后放入105 ℃的烘箱中烘至恒重。按照公式（1）計算預煮損失率。

復煮損失率測定：將凍藏1、30、60、90、120 d的冷凍面條復熱相應時間后撈出，面湯放至常溫后，轉入500 mL 容量瓶中定容、混勻。量取50 mL 面湯倒入恒重的250 mL 燒杯中，置于臺式封閉電爐上蒸發(fā)掉大部分水，隨后放入105 ℃的烘箱中烘至恒重。按照公式（1）計算復煮損失率。

式中：W0為預煮前生面條的質量（g）；W1為恒重的燒杯質量（g）；W2為恒重的含有干物質的燒杯質量（g）。

1.2.2.3 吸水率的測定 參考GUO 等[9]的方法，稍作修改。

預煮吸水率：稱取約20 g 生面條（W0），放入500 mL 沸水中煮至相應時間后撈出，迅速置于500 mL 冷水中冷卻1 min，隨后撈出瀝水1 min。然后用濾紙吸干表面水分，稱重。按公式（2）進行計算，得到面條的預煮吸水率。

復煮吸水率：將凍藏1、30、60、90、120 d 的冷凍面條復熱相應時間后撈出，迅速置于500 mL 冷水中冷卻1 min，隨后撈出瀝水1 min。然后用濾紙吸干表面水分，稱重。按公式（2）進行計算，得到面條的復煮吸水率。

式中：W0為預煮前生面條的質量（g）；W3為煮后面條的質量（g）。

1.2.3 質構特性的測定 參考張顏顏等[10]的方法，稍作修改。將凍藏1、30、60、90、120 d 的冷凍面條復熱相應時間后，采用物性測定儀HDP/PFS 探頭測定冷凍面條復煮后的質構特性，具體實驗參數(shù)為：測前速度為3.00 mm/s，測試中、后速度均為1.00 mm/s，壓縮程度75%，時間間隔5 s，觸發(fā)力5 g，校準距離25 mm。

1.2.4 感官品質的測定 參考薛淑靜等[11]的感官評價方法，將凍藏1、30、60、90、120 d 的冷凍面條煮至復煮時間，過冷水1 min，瀝水1 min。由實驗室7 名專業(yè)研究人員組成感官評價小組對冷凍面條進行評分。

1.2.5 水分含量的測定 不同預煮時間的冷凍面條凍藏1、30、60、90、120 d 后測定其復煮前水分含量。水分含量測定按照GB/T 5009.3-2016《食品安全國家標準 食品中水分的測定》[12]進行。

1.2.6 水分遷移情況的測定 不同預煮時間的冷凍面條凍藏1、30、60、90、120 d 后測定其復煮前水分遷移情況。取2 段質量1 g 左右的冷凍熟面，用生料帶纏繞在一起，放入直徑為1 cm 的核磁管中，按壓至刻度線3 cm 處，放進低場NMR 測試腔體中。選用多層-回波（CPMG）序列為測試程序。具體參數(shù)設置如下：采樣點數(shù)TD=320010，回波時間TE=0.200 ms，回波個數(shù)NECH=8000，累加次數(shù)NS=8。

1.2.7 熱穩(wěn)定性的測定 熱穩(wěn)定性由熱重分析儀（TGA）測得，參照Liang 等[13]的方法并稍作修改。將凍藏1 d 和120 d 后的面條進行冷凍干燥，磨粉，過100 目篩。稱取10 mg 的凍干樣品，以10 ℃/min的升溫速率從50 ℃加熱至600 ℃。失重率和降解溫度（Td）通過TA Universal Analysis 軟件分析計算。

1.2.8 微觀結構的測定 采用掃描電子顯微鏡對冷凍面條截面的微觀結構進行觀察。將凍藏1 d 和120 d 的面條樣品進行冷凍干燥后制成有一面是自然斷裂的待測樣品，置于載物臺上，采用離子濺射噴金，噴金5 min 后進行觀察。

1.3 數(shù)據(jù)處理

采用SPSS 23 對數(shù)據(jù)進行處理，結果以平均值±標準差表示。通過Duncan 檢驗在P<0.05 水平上進行顯著性分析。采用Origin 8.0 軟件繪圖。

2 結果與分析

2.1 預煮時間對面條蒸煮品質的影響

預煮時間對面條蒸煮品質的影響如表1 所示，蒸煮損失率和吸水率是評價面條蒸煮品質的重要指標[14]。預煮損失率和預煮吸水率隨著預煮時間的增加顯著上升（P<0.05）。在預煮過程中，淀粉吸水溶脹，熟化度增加，淀粉顆粒結晶區(qū)部分氫鍵被破壞，部分直鏈淀粉會進入面湯中，從而導致預煮損失率和吸水率增加[15]。隨著預煮時間的增加，冷凍面條的最佳復煮時間從300 s 減少至60 s，與冷凍生面條相比，預煮后面條復煮時間顯著降低（P<0.05），增加了消費者食用便利性。

表1 預煮時間對面條蒸煮品質的影響Table 1 Effect of pre-cooking time on cooking quality of noodles

圖1 是不同預煮時間面條凍藏期間蒸煮品質的變化。蒸煮損失是指面條煮至最佳蒸煮時間時，面條中的固體物質在水中的損失率。由圖1 可知，冷凍面條復煮損失率隨著預煮時間的增加而降低，增加冷凍面條的預煮時間可以有效縮短復煮時間，降低復煮損失率。在凍藏期間，面條的復煮損失率隨著凍藏時間的延長而增加，凍藏期間復煮損失率的增加可能是由于冰晶對造成面條內部結構造成損傷，導致可溶性蛋白和淀粉溶出[16]。

圖1 不同預煮時間面條凍藏期間蒸煮品質的變化Fig.1 Cooking quality of noodles with different pre-cooking time during frozen storage

吸水率反映了面條煮制后的膨脹程度，吸水率過高會導致面條筋力變差，而吸水率過低面條發(fā)硬使口感變差[13,17-18]。由圖1 可知，隨著預煮時間的增加，面條復煮吸水率先降低后顯著升高（P<0.05）。生面條和預煮1、3、5 min 冷凍面條經過復煮后總煮制時間分別為5、2.5、4、6 min，預煮3 min 冷凍面條總煮制時間比冷凍生面條短，復煮吸水率顯著提高（P<0.05），說明復煮時水分更容易進入面條內部，進而縮短了最佳復煮時間。與1 d 相比，凍藏120 d 后生面條和預煮1、3、5 min 的面條吸水率分別降低了12.82%、17.04%、15.61%、11.33%，表明凍藏過程會影響面條的吸水率，這和黃峻榕等[19]的研究結果是一致的。吸水率的降低表明煮制過程中水分更難以進入面條內部，持水能力減弱。預煮5 min 的冷凍面條吸水率最高，凍藏過程中吸水率降低程度最小。

2.2 預煮時間對面條凍藏期間質構特性的影響

圖2 是不同預煮時間面條凍藏期間質構特性的變化。由圖2 可知，隨著預煮時間的增加，冷凍面條復煮后的硬度顯著降低（P<0.05）。面條煮制過程中外部淀粉比內部淀粉糊化膨脹程度更高，吸水率越高面條內部淀粉膨脹程度越大，這會減小面條外圍和內部淀粉糊化差距，從而導致面條硬度降低[20]。而Luo等[21]采用蒸制預處理制作冷凍熟面后發(fā)現(xiàn)隨著預熟化時間的增加，面條硬度增大，與本研究結果相反，原因在于該學者采用預熟制方式是蒸汽加熱，蒸汽與面條接觸，使面條水分含量降低[22]。本實驗采用水煮預熟制方式，使面條吸收大量水分，充分溶脹。隨著凍藏時間的增加，不同預煮時間面條的硬度呈現(xiàn)不同程度的增加。上述2.1 中結果顯示凍藏過程中面條吸水率下降，這可能是不同預煮時間面條凍藏期間硬度增加的原因之一。Xu 等[23]的研究也表明了凍藏會增加冷凍熟面的硬度。

圖2 不同預煮時間面條凍藏期間質構特性的變化Fig.2 Texture property of noodles with different pre-cooking time during frozen storage

隨著預煮時間的增加，冷凍面條黏性呈降低趨勢；隨著凍藏時間的延長，不同預煮時間面條黏性顯著增大（P<0.05）。與1 d 相比，凍藏120 d 后生面條和預煮1、3、5 min 的面條黏性分別增加了83.58%、40.69%、27.63%、19.50%。預煮后的面條與生面條相比，凍藏期間黏度變化趨勢明顯變小，這表明通過預煮處理控制面條的熟化度可以延緩凍藏導致的品質劣變，改善面條表面發(fā)黏的現(xiàn)象。

2.3 預煮時間對面條凍藏期間感官品質的影響

不同預煮時間面條凍藏期間的感官評分如表2所示。由表2 可知，凍藏1 d 時，生面條的評分最高，隨著預煮時間的增加，適口性、韌性、總分逐漸降低。說明預煮時間的延長引起面條適口性降低，硬度減小，這與質構的測定結果一致。隨著凍藏時間的增加，生面條和預煮1、3 min 的面條感官評分均顯著下降（P<0.05），預煮5 min 的冷凍面條總評分先升高后降低。凍藏120 d 后生面條和預煮1、3、5 min 面條感官評分分別降低了21.50、18.36、10.96、0.51。凍藏對冷凍面條感官評分的影響隨著預煮時間的增加逐漸降低。分析預煮5 min 冷凍面條的感官評分數(shù)據(jù)，可以發(fā)現(xiàn)隨著凍藏時間的增加適口性和韌性評分升高，其他指標略有下降，整體處于較好的水平。預煮5 min 的面條凍藏初期面條口感較軟，隨著凍藏時間的延長，面條硬度增加，具有較好的韌性和適口性，凍藏120 d 的感官評分顯著高于（P<0.05）生面條和預煮1 和3 min 的面條。

表2 不同預煮時間面條凍藏期間的感官評分Table 2 Sensory evaluation score of noodles with different pre-cooking time during frozen storage

2.4 預煮時間對面條凍藏期間水分含量的影響

不同預煮時間面條凍藏期間水分含量的變化如圖3 所示。增加面條預煮時間，水分含量顯著增大（P<0.05）。隨著凍藏時間的延長面條的水分含量呈遞減趨勢。凍藏1 d 時生面條和預煮1、3、5 min 面條的水分含量分別為32.3%、57.9%、62.8%、67.3%，凍藏120 d 后面條水分含量分別降低了7.30%、6.50%、6.90%、7.10%，面條預煮后水分含量顯著高于生面條（P<0.05），凍藏期間水分降低量卻低于生面條。由此可見，面條經過預煮熟化后，在一定程度上增加了其凍藏期間的持水能力。而且預煮時間越長的面條在凍藏期間其水分含量下降程度越低，這可能是因為預煮過程可以提高淀粉凝膠化程度，從而增大了面條對水分的束縛能力[24]。

圖3 不同預煮時間面條凍藏期間水分含量的變化Fig.3 Moisture content of noodles with different pre-cooking time during frozen storage

2.5 預煮時間對面條凍藏期間的水分遷移及分布的影響

冷凍面條的水分主要以3 種形式存在，根據(jù)弛豫時間由短到長可以分為深層結合水T21（0.1～1 ms）、弱結合水T22（1～10 ms）、自由水T23（10～100 ms）[25]。橫向弛豫時間T2越小，水與淀粉、蛋白質等組分結合越緊密，自由度越小[26]。由圖4 可以看出，冷凍生面條的水分結合狀態(tài)以弱結合水為主，而預煮1、3 和5 min 的冷凍面條則以自由水為主要水分存在形式，這可能是由于預煮過程使外部的水分向面條內部遷移，從而導致預煮后面條中的自由水含量增加。

圖4 不同預煮時間冷凍面條的1HT2 弛豫曲線Fig.4 1HT2 relaxation curves of frozen noodles with different pre-cooking time

從表3 中可以看出，與冷凍生面條相比，經過預煮后的冷凍面條的T22和T23均向低T2方向遷移，這表明雖然預煮過程導致面條自由水含量增加，預煮后冷凍面條中弱結合水和自由水的自由度仍低于冷凍生面條，水分與面條結合緊密程度增加。而預煮時間由 1 min 增加至 5 min 時，T22和 T23向高 T2方向遷移，表明隨預煮時間的延長，弱結合水和自由水自由度增加，水分與面條結合緊密程度降低。

表3 不同預煮時間面條凍藏期間水分弛豫時間的變化Table 3 Relaxation time of noodles with different pre-cooking time during frozen storage

P21、P22、P23分別代表深層結合水、弱結合水、自由水占水分總量的百分比。同一凍藏時間，預煮時間長的面條自由水比例顯著高于預煮時間短的面條（P<0.05），深層結合水和弱結合水的比例顯著低于預煮時間短的面條（P<0.05），表明隨著預煮時間增加，水分含量增加，進入面條中的水分多數(shù)以自由水形式存在，少部分形成與大分子緊密結合的深層結合水。如圖5 所示，除以弱結合水為主的冷凍生面條外，凍藏對其余樣品的P22無顯著影響。在凍藏30 d 時，不同預煮時間的冷凍面條的P21降低，P23上升，表明凍藏前期面條內部結構被破壞，部分水分由深層結合水向自由水轉變。隨后凍藏至120 d 時，各組樣品P21增大，冷凍生面條的P22和其他樣品的P23減小，可能是由于凍藏后期隨著淀粉老化程度加劇，淀粉結晶結構形成導致不易流動水遷移受阻，結合力弱的弱結合水和自由水流失[27]。

圖5 不同預煮時間面條凍藏期間水分結合狀態(tài)的變化Fig.5 Changes of moisture binding state of noodles with different pre-cooking time during frozen storage

2.6 預煮時間對面條凍藏期間熱穩(wěn)定性的影響

熱重分析可以反映淀粉和蛋白質等內在組分的相互作用[13]，圖6 是不同預煮時間冷凍面條熱重曲線和熱重曲線一階導數(shù)圖。從圖6 中可以發(fā)現(xiàn)，樣品在加熱過程中（50～600 ℃）會發(fā)生兩次失重，第1 次發(fā)生在50～150 ℃，是由于水分蒸發(fā)引起的質量損失；第2 次失重（W2）發(fā)生在150～600 ℃，是由于溫度的升高而導致的淀粉和蛋白質降解[28-29]。

圖6 不同預煮時間冷凍面條熱重曲線和熱重曲線一階導數(shù)圖Fig.6 TGA and derivated thermal gravity curve of frozen noodles with different pre-cooking time

失重率和降解溫度的變化可以反映冷凍面條面筋網絡的強度和熱穩(wěn)定性。TGA 曲線分析所得失重率（W2）和降解溫度（Td）如表4 所示。Td均隨著預煮時間的增加顯著增大（P<0.05），說明預煮熟化處理增加了冷凍面條的熱穩(wěn)定性。凍藏1 d 時，預煮3 min冷凍面條失重率最高，其次是預煮5 min 樣品；凍藏120 d 后，冷凍生面條失重率最高，預煮3 min 面條次之，預煮5 min 樣品失重率最小。失重率越高面筋網絡結構強度越弱，說明凍藏對生面條面筋網絡結構破壞程度較高，預煮5 min 時可以降低凍藏對面條面筋網絡結構的破壞。

表4 不同預煮時間面條凍藏前后的失重率（W2）和降解溫度（Td）Table 4 Weight loss rate (W2) and degradation temperature(Td) of noodles with different pre-cooking time before and after freezing

2.7 預煮時間對面條凍藏期間微觀結構的影響

不同預煮時間面條在凍藏期間微觀結構的變化如圖7 所示。冷凍生面條的微觀結構圖可以看到完整的淀粉顆粒，隨著預煮時間的增加，淀粉顆粒逐漸減少，糊化度增加，形成更為連續(xù)的淀粉-面筋蛋白基質。比較凍藏1 d 和120 d 的冷凍面條，可以發(fā)現(xiàn)經過凍藏后的面筋網絡結構出現(xiàn)裂紋，孔洞變大。凍藏過程中由于冰晶的遷移和再結晶會破壞面筋網絡結構，從而導致產品品質的劣變[30]。可以觀察到預煮3 min 的冷凍面條凍藏后孔洞較大，面筋網絡結構變?yōu)橄”嗔褷顟B(tài)，撕裂程度最為嚴重。相比之下，預煮5 min 的冷凍面條在凍藏過程中形成了更小、更均勻的冰晶，對面筋網絡的破壞較小。這一點直觀的反映在預煮5 min 的面條凍藏后孔洞較小且致密，可能是因為充分的糊化使水分在面條內部分布的更加均勻。

圖7 不同預煮時間面條凍藏期間微觀結構的變化Fig.7 Change in microstructure state of noodles with different pre-cooking time during frozen storage

3 結論

不同預煮時間對面條凍藏品質具有顯著影響。凍藏1 d 時，預煮時間由0 min 增加到5 min，面條硬度、黏性呈降低趨勢，預煮損失率和預煮吸水率顯著升高（P<0.05），感官評分由88.40 降低至81.40。凍藏至120 d 后，生面條和預煮1、3、5 min 的面條吸水率分別降低了12.82%、17.04%、15.61%、11.33%，黏性增加了83.58%、40. 69%、27.63%、19.50%，感官評分降低了21.50、18.36、10.96、0.51。預煮熟化處理可以延緩凍藏導致的品質劣變，改善面條表面發(fā)黏、發(fā)硬現(xiàn)象，提高面條凍藏后的感官品質，預煮5 min 使改善效果最佳。預煮后面條水分含量增加，水分結合狀態(tài)發(fā)生顯著變化。SEM 表明面條凍藏120 d 后面筋網絡結構連續(xù)性降低、孔洞變大。預煮處理可以顯著增加冷凍面條熱穩(wěn)定性，預煮5 min 時可以降低凍藏對面筋網絡結構的破壞程度。研究明確了預煮時間對冷凍面條品質的影響及其凍藏品質變化機制，通過選擇合適的預煮時間，可以提升冷凍面條凍藏品質，為實際生產加工過程中調控冷凍面條質量及凍藏品質提供理論依據(jù)。