面粉中主要組分對生鮮面顏色和褐變的影響

彭 晶 沈慧杰 李 曼 張楚楚 張 淼 杜 健 朱科學(xué) 周惠明

(江南大學(xué)食品學(xué)院，無錫 214122)

面條起源于中國，是中國及其他一些亞洲國家的主要食品之一，其制作工藝簡單，食用方便，消費人群廣泛。生鮮濕面與干掛面比較，具有健康營養(yǎng)、香味足、口感好，生產(chǎn)成本低等優(yōu)點，是一種更科學(xué)、更有營養(yǎng)保健作用的新型天然方便面，能夠滿足人們對食品口味、品質(zhì)等方面越來越高的要求，因此具有很大的市場潛力[1]。但是生鮮面由于水分含量較高，成分復(fù)雜，在儲藏的過程中很容易發(fā)生褐變，導(dǎo)致顏色加深，影響面條的感官質(zhì)量，是生鮮面保存面臨的一大難題[2]。

不同來源面粉所制作的生鮮面，顏色差異較大，放置過程中褐變程度也有所不同，這除了與小麥品種之間的差異所導(dǎo)致的面粉色素含量與種類、多酚氧化酶 (PPO) 活性不同等因素相關(guān)外，還與面粉中的淀粉、蛋白、脂肪等主要組分的差異有一定關(guān)系[3]。明確面粉中主要組分與生鮮面條褐變速率之間的關(guān)系，是正確選用生鮮面生產(chǎn)專用粉以及采取合理方法延緩其褐變的前提。試驗通過對面粉主要組分進行分離和重組，研究了蛋白質(zhì)、淀粉、脂肪含量及直鏈與支鏈淀粉的比例對生鮮面顏色變化及褐變的影響，旨在為生鮮面的生產(chǎn)提供一定的理論指導(dǎo)。

1 材料和方法

1.1 試驗原料及主要試劑

高筋小麥粉：中糧東海糧油工業(yè)有限公司；糯小麥粉(揚糯麥1號)：江蘇楚龍面粉有限公司；乙醇、正己烷、濃硫酸、氫氧化鈉、乙酸鉛等試劑均為分析純：國藥集團化學(xué)試劑有限公司。

1.2 主要儀器

PL 203型電子分析天平：梅特勒一托利多儀器(上海)有限公司；CR-400型色彩色差計：日本柯尼卡·美能達公司；Kitchen Aid小型和面機：英國Kitchen Aid公司；JMTD-168/140型試驗面條機：北京東方孚德技術(shù)發(fā)展中心；K9841型半自動凱氏定氮儀：海能儀器(濟南)股份有限公司；GZX-9246 MEB數(shù)顯鼓風(fēng)干燥箱：上海博迅實業(yè)有限公司醫(yī)療設(shè)備廠；SPX-250B-Z型生化培養(yǎng)箱：上海博迅實業(yè)有限公司；UV-2800型紫外-可見分光光度計：UNICO(上海)儀器有限公司。

1.3 試驗方法

1.3.1 基本指標(biāo)的測定

水分的測定按GB/T 5009.3—2003方法進行；淀粉含量的測定參照GB/T 5009.9—2008進行；直鏈淀粉含量的測定參照GB/T 15683—2008《大米直鏈淀粉含量的測定》，采用碘比色法測定；蛋白質(zhì)含量的測定參照GB/T 5009.5—2003進行；脂肪含量的測定參照GB/T 5009.6—2003進行。

1.3.2 生鮮面制作工藝

稱取配比好的面粉100 g，按各組分含水量及配比計算相應(yīng)的加水量(以原小麥粉加水量34%為基準(zhǔn))使面片最終的含水量相同，將水緩慢加入和面機中和面，和好的面團靜置熟化20 min后，在面條機上按1.2 mm-1.0 mm-0.8 mm的順序逐步壓延成厚0.8 mm的面帶。將壓好的面帶剪成140 mm×100 mm面片，包裝后置于25 ℃恒溫培養(yǎng)箱中保存。

1.3.3 面片顏色及褐變量的測定

分別用色差儀測定各組生鮮面片0、1、2、4、8 h以及24 h后的色度，記錄面片的L*、a*、b*值。其中L*值是亮度指數(shù)(0代表黑色，100代表白色)，+a*方向是紅色增加，-a*方向是綠色增加，+b*方向是黃色增加，-b*方向是藍色增加。每個樣品測定6次，去掉偏差較大的點后取平均值。根據(jù)Asenstorfer等[4]的研究，試驗中以L*值的變化量ΔL作為衡量面片褐變程度的指標(biāo)。

1.3.4 蛋白質(zhì)和淀粉的分離

參照陸啟玉[5]所采用的方法，稱取150 g面粉于不銹鋼和面盆中，加入80 mL蒸餾水，用手充分揉成面團后，室溫下靜置醒發(fā)30 min后放到盛有200 mL蒸餾水的2 L大燒杯中。用手輕輕揉洗，揉洗過程中盡量保持面團完整。再經(jīng)過一系列蒸餾水揉洗將面筋蛋白組分分離出來。在每一步揉洗后，將乳狀液留存并通過100目的篩網(wǎng)，收集小片的面團或面筋，加回到面團中。在揉洗完成后，將所有濾液4 000 r/min離心10 min，得到淀粉組分。將面筋蛋白和淀粉分別真空冷凍干燥，凍干后在粉碎機中磨碎，過100目篩。

將得到的兩組分和面粉按蛋白含量18.25%、16.25%、14.25%、12.25%、10.25%、8.25%、6.25%的梯度分別混粉，此時對應(yīng)的淀粉含量分別為61.8%、63.9%、65.9%、67.9%、72.1%、76.2%、81%，測定不同蛋白(淀粉)含量下生鮮片初始色差值及24 h內(nèi)的顏色變化。

1.3.5 脂肪的分離

面粉和正己烷在室溫下按照1∶2.5的比例在錐形瓶中混合，置于搖床上以200 r/min的速度震蕩2 h，靜置10 min，液體部分8 000 r/min離心15 min。重復(fù)提取1次。濾液經(jīng)旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)濃縮，將溶于少量正己烷的脂肪貯存在具塞充氮試管中。脫脂面粉于室溫通風(fēng)櫥中晾干至聞不到正己烷氣味，然后過100目篩。分別按照面粉脂肪含量0.4%、0.8%、1.2%、1.6%、2.0%、2.4%以及2.8%的梯度比例回添到面粉中，測定不同脂肪含量下生鮮面片的色澤和褐變程度。

試驗中將分離后的各組分按照面粉原來的比例混合，然后測定混合后的面粉的顏色和粉質(zhì)指標(biāo)，所得結(jié)果與原料面粉無顯著差異。

1.3.6 數(shù)據(jù)分析

所得數(shù)據(jù)均為3次以上平行測定的平均值，采用SPSS 16.0對各組分含量與生鮮面顏色及褐變程度進行相關(guān)性分析和顯著性分析，顯著性分析采用Duncan測試，P<0.05說明存在顯著性差異。

2 結(jié)果與分析

2.1蛋白質(zhì)和淀粉含量對生鮮面片顏色和褐變程度的影響

按1.3.4所述的方法，將面粉中的淀粉與面筋蛋白分離，各自冷凍干燥后粉碎過篩，所得各組分中水分、蛋白質(zhì)和淀粉含量如表1所示。

表1 面粉及分離蛋白、淀粉組分的成分測定/%

隨蛋白含量的增加(淀粉含量減少)，面片的初始L*值 (90.22±0.19到77.57±0.18) 和a*值 (4.70±0.04到3.31±0.08) 降低，b*值 (14.23±0.18到25.09±0.77)增大，這與李煒煒等[6]及劉桂華等[7]的研究結(jié)果是一致的。

面粉蛋白含量與生鮮面片24 h內(nèi)褐變程度ΔL的關(guān)系曲線如圖1所示。當(dāng)?shù)鞍踪|(zhì)含量在10%以下時，面片褐變程度顯著小于其他組，蛋白含量為6.25%的面粉所制得的生鮮面片24 h內(nèi)的褐變量ΔL24～0 h僅有2.7。但其最終褐變量并不是隨著蛋白質(zhì)含量的增加而增加，蛋白質(zhì)含量較高的面片后期褐變程度反而降低。

圖1 蛋白質(zhì)含量對生鮮面褐變速率的影響

此外，圖1中還可以看出，不同蛋白質(zhì)含量對面片初始階段的褐變程度ΔL1～0 h～ΔL4～0 h影響較大，根據(jù)Asenstorfer等[8]的研究結(jié)果，生面片在剛剛制作出的0～4 h內(nèi)褐變速率最快，而這一階段的褐變并不主要是由多酚氧化酶作用引起，這一階段面團繼續(xù)醒發(fā)而導(dǎo)致的面筋蛋白結(jié)構(gòu)上變化對褐變程度的貢獻較大。本試驗的研究結(jié)果也進一步驗證了褐變速率較大的起始階段受面團自身蛋白質(zhì)組分的影響。

2.2直鏈/支鏈淀粉含量對生鮮面顏色和褐變程度的影響

淀粉是小麥粉中的主要組分，小麥淀粉主要有2種存在形式，即直鏈淀粉和支鏈淀粉。面粉中淀粉的組成及理化性質(zhì)與小麥加工品質(zhì)尤其是面條類產(chǎn)品的品質(zhì)有密切關(guān)系[9]。由于很難從原料面粉中分離出活性良好的直鏈淀粉，參考文獻[5]所述的方法，采用添加含直鏈淀粉低的糯小麥淀粉以改變樣品的直鏈淀粉含量，以觀察直鏈/支鏈淀粉比例對生鮮面顏色及褐變速率的影響。常規(guī)小麥粉、小麥淀粉和糯小麥淀粉中水分、淀粉和直鏈淀粉含量見表2。

表2 分離得到的常規(guī)小麥淀粉和糯小麥淀粉的各成分含量/%

分別按照直鏈淀粉含量7.8%、9.0%、10.2%、11.4%以及12.6%的梯度比例重新配粉，并保證各組的蛋白質(zhì)含量一致，根據(jù)各自的含水量計算制面加水量，使面片含水量保持一致，測定所得各組面片顏色及貯藏過程中的褐變情況。

直鏈淀粉含量與生鮮面放置過程中褐變程度的關(guān)系曲線如圖2所示。不同直鏈淀粉含量的生鮮面片在起始1 h的褐變量無顯著性差異(P>0.05)。超過2 h后，隨著支鏈淀粉含量的增加 (直鏈淀粉含量減少)，面片褐變量減小，4 h后直鏈淀粉含量10.2%以下的3組面片褐變量顯著小于含量較高的2組(P<0.05)；8 h后7.8%組褐變量顯著低于其余各組。說明在一定范圍內(nèi)，支鏈淀粉的比例增加有利于延緩生鮮面的褐變，這可能是由于支鏈淀粉分子質(zhì)量較大，分支較多，從而能夠束縛更多的水，使面片中水分分布更加均勻，同時使蛋白和淀粉分子之間的連接更加緊密，易形成致密的結(jié)構(gòu)[10]，能夠有效減緩氧化反應(yīng)所引起的褐變。因此在實際生產(chǎn)中可通過適當(dāng)添加支鏈淀粉或具有較好親水性的變性淀粉以抑制生鮮面的褐變。

圖2 直鏈淀粉含量對生鮮面褐變的影響

2.3脂肪含量對生鮮面顏色及褐變的影響

脂類是面粉中的主要化學(xué)成分之一，雖含量較低，卻對面團的加工性能和面條品質(zhì)有重要影響。長期以來，國外學(xué)者對面粉中脂類與面包、通心粉等產(chǎn)品品質(zhì)關(guān)系等做了大量的研究；而關(guān)于脂肪對生鮮面條顏色特別是褐變程度的影響則鮮有報道。

隨脂肪含量的增加，面片逐漸變黃、變暗，這除了與脂肪組分自身的作用有關(guān)，還與脫脂過程中所提取出的大量脂溶性色素有較大的關(guān)系。不同脂肪含量的面片褐變量ΔL在起始的1～4 h內(nèi)均無顯著性差異 (P<0.05)，超過4 h后隨著脂肪含量的增加，面片的褐變程度呈降低的趨勢，8 h后含量超過1.2%時呈現(xiàn)顯著性差異(圖3)。說明一定的脂肪含量能在一定程度上延緩生鮮面的褐變，這可能是由于面粉中脂肪的存在有利于面片中易氧化物質(zhì)與空氣的隔絕，另一方面，脂類可與直鏈淀粉形成復(fù)合物，并可與面筋蛋白相互作用[11-12]，改變其特性，這也是褐變程度降低的可能性原因之一。而脂溶性色素的增加雖然使面片的初始L*值較低[13]，但并不會加速面片的褐變。

圖3 脂肪含量與面片褐變的關(guān)系曲線

2.4各組分含量與生鮮面片顏色變化的相關(guān)性分析

面粉中各組分含量與生鮮面片顏色及顏色變化的相關(guān)性分析如表3所示。蛋白質(zhì)和淀粉含量與生鮮面片的初始色度值呈極顯著相關(guān) (P<0.01)，但面片24 h內(nèi)的色差值變化ΔL24～0 h、Δa24～0 h、Δb24～0 h與蛋白含量并無顯著相關(guān)性 (P>0.05)；直鏈淀粉含量與面片的初始L*值和a*值呈顯著負相關(guān) (P<0.05)，與b*值呈極顯著正相關(guān)，與24 h內(nèi)的L*值和a*值變化量也分別呈極顯著和顯著相關(guān)性；此外，由表3可知，面粉中脂肪含量與生鮮面片初始L*值呈極顯著負相關(guān)，與a*值和b*值呈極顯著正相關(guān)，與生鮮面片24 h內(nèi)的L*值和b*值變化量也均呈極顯著相關(guān)。

表3 面粉各組分與生鮮面顏色變化的相關(guān)性分析

注：*，**分別表示數(shù)據(jù)在P<0.05，P<0.01水平呈顯著相關(guān)性。

3 結(jié)論

蛋白質(zhì)和淀粉含量與生鮮面初始色度值L*、a*、b*均呈極顯著相關(guān)(P<0.01)，蛋白含量與24 h內(nèi)的顏色變化ΔL24～0 h、Δa24～0 h、Δb24～0 h則無顯著相關(guān)性(P>0.05)，褐變速率最快的0～1 h受面片蛋白質(zhì)含量變化的影響較大，而與其他組分的改變關(guān)系不大。

直鏈淀粉含量與生鮮面的初始L*、a*值呈顯著負相關(guān)，與b*值呈極顯著正相關(guān)。較高的支鏈淀粉含量能夠使水分更均勻的分布，有利于提高生鮮面的初始L*值并延緩其褐變。

隨脂肪及一些脂溶性色素含量的增加，面片初始L*值顯著降低，b*值顯著增加，但24 h內(nèi)的褐變速率則隨脂肪含量增加顯著減小，即一定的脂肪含量能有效抑制生鮮面的褐變。

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