掛面酸敗原因、影響因素及預(yù)防控制

陳季旺,李慶龍,陳克明

(1.武漢工業(yè)學(xué)院食品與科學(xué)工程學(xué)院,湖北武漢 430023;2.克明面業(yè)股份有限公司,湖南南縣 413200)

掛面一直是大眾喜愛(ài)的主食之一,在人們的食品消費(fèi)中占有重要地位。近幾年來(lái)我國(guó)掛面加工業(yè)發(fā)展迅速,體現(xiàn)在企業(yè)的規(guī)模不斷擴(kuò)大,品牌意識(shí)不斷加強(qiáng),科技含量不斷提高,一度呈現(xiàn)出產(chǎn)銷(xiāo)兩旺的市場(chǎng)景象[1-2]。2008年全國(guó)主要掛面加工企業(yè)的產(chǎn)量為 158萬(wàn) t,銷(xiāo)售額為 53億元,共有 226條生產(chǎn)線(xiàn),9家企業(yè)銷(xiāo)售額過(guò)億元,7家企業(yè)銷(xiāo)售額過(guò) 3億元。目前,我國(guó)掛面生產(chǎn)工藝和設(shè)備基本成熟,不僅能夠?qū)崿F(xiàn)不同加工量的系列化設(shè)備,而且無(wú)論遂道式干燥還是索道式干燥工藝都已被廣大企業(yè)所掌握[1-4]。但是,由于我國(guó)面制品工業(yè)基礎(chǔ)差,起步晚,還存在許多問(wèn)題,不能適應(yīng)生產(chǎn)發(fā)展及技術(shù)進(jìn)步的需要。特別是掛面在儲(chǔ)運(yùn)過(guò)程中出現(xiàn)的酸敗,嚴(yán)重影響了掛面的品質(zhì),使掛面營(yíng)養(yǎng)價(jià)值和感官品質(zhì)下降。本文通過(guò)對(duì)掛面酸敗主要原因分析,探討了預(yù)防掛面酸敗的綜合措施。

1 掛面酸敗的機(jī)理

如何消除或降低掛面儲(chǔ)運(yùn)過(guò)程中酸敗的發(fā)生,這一切都必須建立在對(duì)油脂酸敗機(jī)理的認(rèn)識(shí)上。只有清楚其酸敗機(jī)理才能做到有的放矢地采取措施來(lái)防止、阻斷或減緩酸敗的發(fā)生。

1.1 油脂水解酸敗[5-8]

油脂水解酸敗是指脂肪在高溫、酸、堿、或酶的作用下,水解為脂肪酸分子和甘油分子,水解后產(chǎn)生的游離脂肪酸,尤其是小分子脂肪酸會(huì)產(chǎn)生不良?xì)馕?。高油脂食品中游離脂肪酸含量在 0.75%以上時(shí),易促使其他脂肪酸分解,當(dāng)其含量達(dá)到 2%以上時(shí),食品即產(chǎn)生不良風(fēng)味。

1.2 油脂氧化酸敗[6,9-13]

氧化酸敗是指油脂在光線(xiàn)、熱、氧氣等作用下產(chǎn)生過(guò)氧化物,過(guò)氧化物不穩(wěn)定,進(jìn)一步分解產(chǎn)生醛、酮、酸等低分子質(zhì)量的化合物,導(dǎo)致食品酸敗。油脂氧化酸敗的過(guò)程是一個(gè)動(dòng)態(tài)平衡過(guò)程,油脂氧化遵循游離基的反應(yīng)機(jī)理,經(jīng)歷了鏈引發(fā) -鏈傳遞 -鏈終止三個(gè)階段。

第 1階段為鏈引發(fā),油脂在光、熱或金屬等的作用下,首先在烴基鏈雙鍵鄰位的亞甲基碳原子上分離出氫形成自由基 R·,最初幾個(gè)自由基的形成通常需要的時(shí)間較長(zhǎng),光、熱或者金屬離子的催化是反應(yīng)發(fā)生的先決條件。

第 2階段是鏈傳遞,自由基形成后會(huì)與空氣中的O2反應(yīng)生成過(guò)氧化物自由基,此過(guò)氧化物自由基容易和一分子脂肪酸發(fā)生反應(yīng),生成過(guò)氧化物ROOH和自由基 R·,然后通過(guò)自由基 R·的鏈?zhǔn)椒磻?yīng)再傳遞下去,此時(shí)即使沒(méi)有活化劑的引發(fā),自由基也能繼續(xù)產(chǎn)生。隨著反應(yīng)的進(jìn)行,更多的脂肪酸分子轉(zhuǎn)變 ROOH。

第 3階段為鏈終止,多種不同的自由基相互撞擊而結(jié)合,也可與自由基相結(jié)合形成一些穩(wěn)定的化合物。這一階段的脂肪吸氧量已趨于穩(wěn)定。

筆者研究發(fā)現(xiàn)掛面中含有大約 2%的脂類(lèi)物質(zhì),這些脂類(lèi)物質(zhì)在光線(xiàn)、熱、氧氣等的作用下分解生成甘油和游離脂肪酸。掛面中的脂肪酸主要包括軟脂酸 (C16∶0)、硬脂酸 (C18∶0)、油酸 (C18∶1)、亞油酸 (C18∶2)和亞麻酸 (C18∶3)。其中亞油酸 (C18∶2)含量最高,其次為軟脂酸 (C16∶0)和油酸 (C18∶1),硬脂酸 (C18∶0)和亞麻酸 (C18∶3)含量較低。掛面中的不飽和脂肪酸進(jìn)一步被氧化產(chǎn)生氫過(guò)氧化物,氫過(guò)氧化物很不穩(wěn)定,繼續(xù)分解成具有臭味和異味的低分子質(zhì)量的醛類(lèi)、酮類(lèi)和酸類(lèi)化合物,從而導(dǎo)致掛面酸敗[14]。

2 掛面酸敗原因分析

2.1 原料因素[15-16]

(1)普通掛面：生產(chǎn)掛面的小麥粉如果水分、脂肪含量以及脂肪酸值較高,容易引起酸敗。筆者對(duì)六種常用于生產(chǎn)掛面的小麥粉分析發(fā)現(xiàn),當(dāng)小麥粉脂肪酸值超過(guò) 60 mg/100g、水分含量超過(guò) 15%時(shí),其生產(chǎn)的掛面在儲(chǔ)運(yùn)過(guò)程中容易產(chǎn)生酸敗。另外,添加了增白劑的掛面也易引起酸敗。

(2)花色掛面：花色掛面生產(chǎn)中常用到蕎麥粉、蛋黃粉等,蕎麥粉中脂肪含量為 2.1%—2.8%,其中油酸和亞油酸含量最高,占總脂肪酸的 87%,亞麻酸為 4%—5%[17];蛋黃粉中脂肪含量為高達(dá)16—18%,主要為十六烷碳酸、9-十六烷碳烯二酸和十八烷碳酸等。添加這些輔料生產(chǎn)的掛面容易酸敗。筆者對(duì)同一種小麥粉生產(chǎn)的蕎麥掛面、雞蛋掛面和普通掛面在 50℃、95%的濕度條件下進(jìn)行儲(chǔ)藏試驗(yàn),蕎麥掛面、雞蛋掛面和普通掛面產(chǎn)生明顯蛤味的時(shí)間分別為 75 d和 60 d和 120 d[14]。

(3)面頭：在掛面生產(chǎn)過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生面頭大約10%—15%,它分為濕面頭、半干面頭和干面頭。濕面頭集中在副機(jī)、主機(jī)、面條上架區(qū)和烘房冷風(fēng)定條區(qū),水份含量較高,為 31%—34%,剛經(jīng)機(jī)械作用溫度也高。消化處理這些高溫高濕的面頭時(shí),工人們?yōu)榱藴p少運(yùn)輸濕面頭的工作量,大多將高溫高濕的面頭在筐內(nèi)壓緊壓實(shí)多裝,并且多筐積累再集中消化處理,因此極易發(fā)黃變酸,引起掛面酸敗。

2.2 生產(chǎn)工藝因素

(1)浸泡：面頭浸泡時(shí)間過(guò)長(zhǎng)或浸泡好的面頭沒(méi)能及時(shí)回機(jī)生產(chǎn),面頭則從內(nèi)部發(fā)熱、發(fā)酸,易引起酸敗。

(2)和面：拌料主副桶的桶壁、攪拌葉和桶出料閘門(mén)出口處,在面料攪拌時(shí)桶內(nèi)溫度都超過(guò) 30℃以上,粘結(jié)的面團(tuán)時(shí)間過(guò)長(zhǎng)會(huì)發(fā)黃變酸,當(dāng)這些面團(tuán)混入面條后,極易引起面條的酸敗。

(3)干燥：干燥溫度、濕度過(guò)高或者烘房機(jī)械出現(xiàn)故障時(shí),面條在烘房高溫高濕環(huán)境中停滯的時(shí)間過(guò)長(zhǎng)易引起面條的酸敗。

(4)機(jī)器角落積粉：從和面機(jī)到烘干工序各機(jī)器角落的積存濕面或長(zhǎng)時(shí)間未用的大面團(tuán),逢熱天只需幾小時(shí),就會(huì)發(fā)酸,有明顯的酒香味,其制成的掛面,易發(fā)生酸敗。

2.3 儲(chǔ)運(yùn)和銷(xiāo)售因素

在儲(chǔ)運(yùn)和銷(xiāo)售過(guò)程中,掛面長(zhǎng)起處于高溫、高濕的環(huán)境中,會(huì)加速掛面中游離脂肪酸的氧化,極易產(chǎn)生酸敗。

3 預(yù)防掛面酸敗的措施

根據(jù)上述分析,預(yù)防掛面酸敗應(yīng)從原輔料、生產(chǎn)工藝和儲(chǔ)藏運(yùn)輸?shù)冗M(jìn)行控制,另外,根據(jù)掛面酸敗的機(jī)制和影響因素,添加適量的天然抗氧化劑于掛面中可以很好地控制掛面的酸敗。

3.1 原輔料控制

選用新鮮的小麥粉、蕎麥粉、雞蛋粉等原料和輔料,嚴(yán)格控制其水分含量、脂肪酸值等理化指標(biāo);防止購(gòu)買(mǎi)添加增白劑的小麥粉;盡量選用加工精度高、低灰分、低脂肪含量的小麥粉。

3.2 生產(chǎn)工藝控制

嚴(yán)格遵守面頭浸泡規(guī)程,根據(jù)車(chē)間溫度隨時(shí)調(diào)整浸泡時(shí)間,保證面頭泡透、泡軟,同時(shí)防止面條發(fā)酸、霉變。及時(shí)清理拌料主副桶的桶壁、攪拌葉和桶出料閘門(mén)等機(jī)器角落的積粉或面頭,清理的面頭或積粉應(yīng)及時(shí)處理。炎熱天氣,應(yīng)增加清理次數(shù),確保不變質(zhì)。烘房?jī)?nèi)氣體與外界保持通暢,逢冷天需保潮時(shí)也不得關(guān)停風(fēng)機(jī),可適當(dāng)調(diào)小風(fēng)門(mén)、保證有適度的換氣。

3.3 改善儲(chǔ)運(yùn)條件[18-19]

改善儲(chǔ)運(yùn)條件主要包括降低儲(chǔ)運(yùn)環(huán)境溫度、濕度,避光。油脂的氧化與溫度有關(guān)。溫度越高,反應(yīng)速度越快。溫度每升高 10—15℃,油脂的氧化速度增加將近 1倍,相反,降低溫度可延緩氧化過(guò)程。避光與控制儲(chǔ)油環(huán)境的溫度有一定聯(lián)系。光線(xiàn)對(duì)油脂劣變的影響主要是由于植物油中有許多光敏感因子(如葉綠素致敏因子)的緣故,但是由于掛面經(jīng)過(guò)內(nèi)層紙和外層的塑膜包裝后基本上都是不透明的,自然具備了避光的特性,因而避光的主要目的就是防止陽(yáng)光照射引起掛面溫度升高而促進(jìn)氧化酸敗?？刂苾?chǔ)運(yùn)環(huán)境相對(duì)濕度的主要目的是為了控制掛面的含水量,掛面含水量過(guò)高會(huì)促使油脂的水解而使游離脂肪酸增加,當(dāng)達(dá)到更高水分含量會(huì)促使脂肪氧化酶活力的增加,并促使霉菌繁殖。筆者多次試驗(yàn)的結(jié)果表明,當(dāng)儲(chǔ)運(yùn)環(huán)境溫度、相對(duì)濕度分別超過(guò)30℃、80%,掛面中水分含量大約 12%時(shí),掛面很容易產(chǎn)生酸敗[14]。

3.4 添加適量抗氧化劑

傳統(tǒng)的儲(chǔ)運(yùn)技術(shù)難以防止油脂儲(chǔ)運(yùn)過(guò)程中的氧化酸敗,近 10年以來(lái)人們將防止油脂氧化酸敗的重點(diǎn)放在了油脂抗氧化劑 (尤其是天然抗氧化劑)的研究應(yīng)用上,并取得了大量研究成果[20-23]。掛面酸敗產(chǎn)生主要是其油脂中的不飽和脂肪酸的氧化酸敗,因此,可采用添加抗氧化劑進(jìn)行預(yù)防控制。目前商品化的抗氧化劑主要二丁基羥基甲苯 (BHT)、丁基羥基茴香醚 (BHA)、叔丁基對(duì)苯二酚 (TBHQ)等人工合成抗氧化劑和迷迭香提取物[24]、茶多酚[25]、甘草抗氧化物[21-23]、竹葉提取物[21-23]等天然抗氧化劑。因合成抗氧化劑都具有一定的潛在毒性,而逐漸被限制使用;具有安全性高、抗氧化能力強(qiáng)、無(wú)副作用、防腐保鮮等特點(diǎn)的天然食品抗氧化劑日益受到重視,并在食用油[26]、肉制品[22,25]等中廣泛應(yīng)用。掛面作為一種主食食品,可添加適量的天然抗氧化劑來(lái)延緩其酸敗的產(chǎn)生。

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