張珂珂,曹 蒙 ,曾 潔, ,高海燕, ,劉玉粉,代云飛,王夢(mèng)雨
(1.河南科技學(xué)院食品學(xué)院,河南新鄉(xiāng) 453003;2.信陽(yáng)農(nóng)林學(xué)院食品學(xué)院,河南信陽(yáng) 464000)
鮮濕面條由于制作簡(jiǎn)單、食用方便,包含人體需要的碳水化合物、蛋白質(zhì)、脂類、礦物質(zhì)及維生素等,深受消費(fèi)者的喜愛(ài)[1]。鮮濕面條含水量32%~38%,由于水分含量高,在室溫下保藏時(shí)易發(fā)生輕度粘連、褐變、變質(zhì)、味道改變等現(xiàn)象[2],甚至變酸和發(fā)霉,不易于保藏[3?5]。
柵欄技術(shù)是運(yùn)用多種柵欄因子結(jié)合作用,如原料的選擇、降低水分活度、酸處理、添加防腐劑、熱處理、冷殺菌、調(diào)節(jié)貯藏溫度等,建立一套完整的屏蔽體系,抑制腐敗菌的生長(zhǎng)繁殖,達(dá)到保藏目的[6?8]。Ghaffar等[9]研究發(fā)現(xiàn),微生物的生長(zhǎng)與pH的下降是鮮濕面條變質(zhì)過(guò)程中最明顯的表征。杜魏等[10]研究表明,面條的蒸煮損失率、蒸煮吸水率是評(píng)價(jià)鮮濕面條食用品質(zhì)的重要指標(biāo),其中蒸煮損失率是決定面條成品品質(zhì)的最為關(guān)鍵的指標(biāo)?,F(xiàn)階段,對(duì)鮮濕面條的探索主要集中于保鮮技術(shù)對(duì)微生物的控制,而對(duì)于鮮濕面條在保藏過(guò)程中內(nèi)外部品質(zhì)的劣變和微觀層面的變化規(guī)律之間的相關(guān)性,尚缺乏深入的研究。本文旨在為鮮濕面條保鮮技術(shù)和品質(zhì)變化規(guī)律的研究提供理論參考,同時(shí)提出合理可靠的保鮮思路,為促進(jìn)鮮濕面條工業(yè)化生產(chǎn)和標(biāo)準(zhǔn)化發(fā)展提供一定指導(dǎo)意義。
面粉 一加一天然面粉有限公司;食鹽 中鹽河南鹽業(yè)物流配送有限公司;保鮮膜 浙江悅巢家居用品有限公司;聚乙烯包裝袋 食品級(jí),鄭州金林包裝商行;單辛酸甘油酯 食品級(jí),億鑫生物科技有限公司;丙二醇 食品級(jí),鄭州市富泰程化工產(chǎn)品有限公司;山梨糖醇 食品級(jí),河南萬(wàn)邦實(shí)業(yè)有限公司;碳酸鈉 食品級(jí),天津渤化永利化工股份有限公司。
JMTD 168/140試驗(yàn)面條機(jī) 北京東孚久恒儀器技術(shù)有限公司;CR-40色差計(jì) 日本美能達(dá)公司;BOXUN立式壓力蒸汽滅菌鍋 上海博訊實(shí)業(yè)有限公司醫(yī)療設(shè)備廠;pH計(jì) 上海盛磁儀器有限公司;450型電動(dòng)抽充氣包裝機(jī) 上海翔一包裝機(jī)械有限公司;Tec Master快速黏度分析儀 澳大利亞新港科學(xué)儀器有限公司;Quanta 200掃描電子顯微鏡 美國(guó)FEI公司。
1.2.1 鮮濕面條的制作 取500 g面粉,加入160 mL的蒸餾水和1 g的食鹽,設(shè)定攪拌方式:先低速2 min,再高速2 min,再低速4 min。將攪拌后的松散面絮放入壓面機(jī),壓延成面帶,對(duì)折壓延4次后,放入溫度為25 ℃的醒發(fā)箱20 min,醒發(fā)結(jié)束的面壓延8道,切條,最終面條寬度和厚度均為2.0 mm[11]。
1.2.2 鮮濕面條保鮮 以面粉500 g為標(biāo)準(zhǔn)配制復(fù)合保鮮劑(0.3%山梨糖醇+0.3%碳酸鈉+0.15%丙二醇+0.1%單辛酸甘油酯+3%食用酒精(2%加入、1%噴灑)),對(duì)流熱處理(95 ℃、25 min)作為殺菌技術(shù),包裝技術(shù)采取食品級(jí)聚乙烯包裝袋中充入CO2。分別稱量五份500 g面粉于不同盆中備用,以不做任何處理制成的鮮濕面條為對(duì)照組,試驗(yàn)組A:鮮濕面條、包裝技術(shù)、殺菌技術(shù);試驗(yàn)組B:鮮濕面條、復(fù)合保鮮劑、包裝技術(shù);試驗(yàn)組C:鮮濕面條、復(fù)合保鮮劑、殺菌技術(shù);試驗(yàn)組D:鮮濕面條、復(fù)合保鮮劑、包裝技術(shù)、殺菌技術(shù)。將以上試驗(yàn)組鮮濕面條分別密封后于室溫下保藏。當(dāng)不同處理方法的鮮濕面條隨著保藏天數(shù)增加,菌落總數(shù)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)時(shí),面條品質(zhì)劣變,停止保藏,不予記錄菌落總數(shù)、pH、白度、斷條率、吸水率和損失率。
1.2.3 菌落總數(shù)測(cè)定 按照GB/T 4789.2-2016進(jìn)行菌落總數(shù)測(cè)定,所測(cè)菌落總數(shù)≤3×106cfu/g為標(biāo)準(zhǔn)[12]。
1.2.4 pH測(cè)定 試驗(yàn)采用GB/T 21118-2016[13]的方法進(jìn)行pH測(cè)定。選取50 g不同試驗(yàn)組的面條,放在高速組織粉碎機(jī)中粉碎1 min,加入150 mL的蒸餾水,攪拌均勻。將校正好pH計(jì)的復(fù)合電極插入其中,調(diào)整pH計(jì)的溫度為20 ℃,讀數(shù)穩(wěn)定后,讀取pH。
1.2.5 白度測(cè)定 通過(guò)色差計(jì)對(duì)面片的白度進(jìn)行檢測(cè),色差計(jì)表示色澤的方法是L*a*b*色空間法,L*值表示亮度;a*表示“紅綠度”;b*表示“黃藍(lán)度”。白度的計(jì)算公式為:
1.2.6 糊化特性測(cè)定 先將不同試驗(yàn)組未經(jīng)保藏的鮮濕面條冷凍干燥后粉碎,進(jìn)行RVA分析,再找出最佳試驗(yàn)組,分析保藏天數(shù)對(duì)糊化特性的影響。稱取3 g樣品與25 mL去離子水于RVA鋁盒中混合均勻,按以下程序處理:在50 ℃下保溫1 min,后以4 min升溫至95 ℃,保溫5 min,再以4 min內(nèi)降溫至50 ℃,保溫4 min,前10 s內(nèi)攪拌速率為960 r/min,而后以160 r/min攪拌速率進(jìn)行粘度測(cè)定,得到RVA粘度曲線,保存數(shù)據(jù)。
1.2.7 蒸煮特性測(cè)定
1.2.7.1 斷條率測(cè)定 取30根面條放入一定量沸水中煮至最佳烹煮時(shí)間后撈出,記錄面條斷條的根數(shù),根據(jù)公式(2)計(jì)算面條的烹煮斷條率。
1.2.7.2 吸水率測(cè)定 稱取25 g鮮濕面條放入500 mL煮沸的蒸餾水中,煮至最佳時(shí)間后撈出,放到濾紙上瀝干5 min,使表面水分吸干后再稱重,根據(jù)公式(3)計(jì)算鮮濕面條吸水率[14]。
式中,M1為稱取鮮濕面條的質(zhì)量,g;M2為煮熟后吸干表面水的鮮濕面條質(zhì)量,g;W為鮮濕面條的含水量,%。
1.2.7.3 損失率測(cè)定 稱取25 g鮮濕面條放入500 mL煮沸的蒸餾水中,煮至最佳時(shí)間后立即將面條撈出,面湯冷卻后裝入500 mL的容量瓶中,用蒸餾水進(jìn)行定容。將容量瓶中的面湯混勻后移取100 mL倒入已經(jīng)烘至恒重的燒杯中,在電爐上使面湯變成黏糊后放入105 ℃的烘箱中,烘至恒重[15]。
式中,M1為空燒杯烘至恒重后的質(zhì)量,g;M2為烘干后燒杯和其內(nèi)干物質(zhì)的質(zhì)量,g;M為鮮濕面條的質(zhì)量,g;W為鮮濕面條的含水量,%。
1.2.8 微觀結(jié)構(gòu)觀察 將1.2.2制作的各組未經(jīng)保藏的鮮濕面條預(yù)凍后再進(jìn)行?50 ℃,150 mTorr真空冷凍干燥48 h,選取質(zhì)量較好的面條用鑷子小心地掰斷,使截面自然斷裂,選取較平整自然斷裂面的樣品塊[16],用雙面膠條將樣品粘在一個(gè)圓形的托盤上進(jìn)行固定和噴金,然后將樣品放入電鏡載物腔內(nèi),接著抽真空、加壓、掃描,用2700的倍數(shù)觀察面條的微觀結(jié)構(gòu),同時(shí)進(jìn)行拍照。
采用SPSS 16.0統(tǒng)計(jì)分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)偏差,數(shù)據(jù)結(jié)果以平均值±標(biāo)準(zhǔn)偏差表示,采用Origin 2017軟件處理分析試驗(yàn)數(shù)據(jù)和作圖。
菌落總數(shù)是評(píng)判面條質(zhì)量變化的主要標(biāo)準(zhǔn)[17]。鮮濕面條在25 ℃的條件下保藏,其菌落總數(shù)的變化如表1所示:隨著保藏時(shí)間的延長(zhǎng),菌落總數(shù)不斷的增加,對(duì)照組的鮮濕面條起始菌落總數(shù)為4.95×104cfu/g,保藏至第3 d時(shí),菌落總數(shù)為3.69×107cfu/g,遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)(菌落總數(shù)≤3×106cfu/g)。A試驗(yàn)組初始階段菌落總數(shù)低于對(duì)照組,保藏7 d時(shí)菌落總數(shù)超過(guò)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。B試驗(yàn)組添加了復(fù)合保鮮劑,鮮濕面條保藏11 d時(shí)其菌落總數(shù)為2.7×106cfu/g。C試驗(yàn)組保藏13 d時(shí)菌落總數(shù)沒(méi)超過(guò)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。D試驗(yàn)組在保藏19 d時(shí)超過(guò)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn),保藏時(shí)間遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)其它試驗(yàn)組。CO2包裝在保藏前期對(duì)細(xì)菌的抑制效果比較明顯,復(fù)合保鮮劑能夠有效的殺死非耐熱細(xì)菌體,對(duì)流熱處理能夠有效殺死微生物的營(yíng)養(yǎng)體細(xì)胞或不耐熱的細(xì)菌體,耐熱性的細(xì)菌以及芽孢桿菌暫時(shí)處于休眠狀態(tài)。三者相互結(jié)合,協(xié)同作用,能夠有效延長(zhǎng)鮮濕面條的保藏時(shí)間。
表1 不同保鮮方法對(duì)鮮濕面條菌落總數(shù)的影響Table 1 Effect of different preservation methods on colony forming unit(CFU)of fresh and wet noodles
不同試驗(yàn)組的鮮濕面條保藏過(guò)程中pH的變化如表2所示,隨著保藏時(shí)間的延長(zhǎng),對(duì)照組的鮮濕面條保藏3 d時(shí),微生物已超標(biāo),pH從6.06降到5.59,這可能是鮮濕面條在保藏中微生物的生長(zhǎng)繁殖迅速,不斷代謝產(chǎn)酸,其次碳水化合物代謝產(chǎn)酸以及酶促反應(yīng),使水溶性酸的積累[18]。A試驗(yàn)組保藏第7 d時(shí)pH下降到5.69,可能是由于經(jīng)過(guò)CO2包裝和熱對(duì)流處理,在初期階段抑制pH升高,后期微生物生長(zhǎng)繁殖達(dá)到一定數(shù)量和階段時(shí),大量積累酸性物質(zhì),導(dǎo)致酸度增大。B、C、D試驗(yàn)組添加了復(fù)合保鮮劑,提高鮮濕面條的pH,B試驗(yàn)組在保藏初期pH較高,當(dāng)保藏第5 d時(shí)pH迅速下降,保藏第13 d時(shí),pH為6.81。C、D試驗(yàn)組結(jié)合了熱處理和復(fù)合保鮮劑,能夠更好地抑制微生物生長(zhǎng)繁殖,減少了微生物繁殖產(chǎn)生的酸性物質(zhì),抑制相關(guān)水解酶的活性,有效降低變酸的速率。
表2 不同保鮮方法對(duì)鮮濕面條pH的影響Table 2 Effects of different preservation methods on pH of fresh and wet noodles
鮮濕面條在保藏過(guò)程中顏色的劣變嚴(yán)重影響面條的品質(zhì),而顏色劣變主要原因是面條中多酚氧化酶的酶促褐變,其影響占到55%~70%;其次是面條表面與內(nèi)部分子折射和分散導(dǎo)致面條發(fā)暗;最后是鮮濕面條在保藏過(guò)程中繼續(xù)醒發(fā)導(dǎo)致面筋蛋白網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)會(huì)發(fā)生光反射比的下降[19]。由表3可知,不同試驗(yàn)組的鮮濕面條隨著保藏時(shí)間的延長(zhǎng),白度逐漸降低,特別是對(duì)照組最為明顯,初始值為72.75,第3 d已經(jīng)降至52.51。B試驗(yàn)組隨著保藏時(shí)間的延長(zhǎng),白度下降較快,第13 d時(shí)白度為61.13,仍高于規(guī)定數(shù)值。A、C、D試驗(yàn)組在保藏初期白度值無(wú)明顯變化,在保藏后期白度逐漸下降,這可能是由于經(jīng)過(guò)了熱處理破壞了多酚氧化酶催化作用,滅酶后酚類的氧化得到抑制,使制得的面片褐變程度較低,鮮濕面條白度下降緩慢,其中D組效果最好。
表3 不同保鮮方法對(duì)鮮濕面條白度的影響Table 3 Effects of different preservation methods on whiteness of fresh and wet noodles
2.4.1 不同保鮮方法對(duì)鮮濕面條糊化特性的影響面條糊化特性是面粉中淀粉和蛋白質(zhì)的共同作用,淀粉顆粒被小麥粉中的面筋蛋白在糊化過(guò)程中形成網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)包裹,不能充分吸水糊化[20]?;厣捣从趁娣酆蟮矸鄯肿又匦陆Y(jié)晶程度,回生值越大,表明產(chǎn)品的老化速率越快,保藏時(shí)間也就越短[21]。由表4可知,A試驗(yàn)組回生值最高,這可能是由于加熱加速了面條的老化,縮短了保藏期。其它試驗(yàn)組老化速度不明顯,各試驗(yàn)組能夠阻礙糊化后的淀粉分子重新聚合,抑制了淀粉的老化,減緩淀粉回生過(guò)程[22],有利于延長(zhǎng)鮮濕面條的保藏期[23]。糊化溫度越小,淀粉越易吸水、膨脹、糊化。衰減值主要反映淀粉糊的熱穩(wěn)定性,衰減值越大,說(shuō)明淀粉結(jié)構(gòu)越不穩(wěn)定。D組(復(fù)合保鮮劑+包裝技術(shù)+殺菌技術(shù))衰減值最小,確定其為較佳保鮮組合,可測(cè)定其糊化特性隨保藏時(shí)間的變化。
表4 不同保鮮方法對(duì)鮮濕面條糊化特性的影響Table 4 Effects of different preservation methods on gelatinization characteristics of fresh and wet noodles
2.4.2 保藏時(shí)間對(duì)較佳保鮮組合D組鮮濕面條糊化特性的影響 峰值粘度是影響面條質(zhì)量的重要的糊化參數(shù),一般認(rèn)為高的峰值粘度的小麥粉能制作出更高品質(zhì)的面條[24]。由表5可知,回生值隨著保藏時(shí)間延長(zhǎng)逐漸降低,這可能是由于在保藏前期面粉中的直鏈淀粉開(kāi)始老化,后期只剩支鏈淀粉導(dǎo)致老化速度減慢。衰減值、峰值黏度和最終黏度均呈明顯的下降趨勢(shì),這可能是由于保藏時(shí)間延長(zhǎng),微生物生長(zhǎng)繁殖造成面筋蛋白網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的破壞,降低了面筋蛋白的比例,從而使面筋蛋白網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)包裹淀粉的阻力降低,造成淀粉糊化速率的加快和面團(tuán)黏度的增加[25],淀粉的含量降低,從而造成淀粉糊化后峰值黏度和最終黏度下降,降低了淀粉的糊化速率。
表5 保藏時(shí)間對(duì)較佳保鮮 組合D組鮮濕面條糊化特性的影響Table 5 Effects of preservation time on the gelatinization characteristics of better preservation combination D group fresh and wet noodles
2.5.1 不同保鮮方法對(duì)鮮濕面條斷條率的影響 由表6可知,對(duì)照組保藏至3 d時(shí),斷條率為33.33%,這可能是由于保藏過(guò)程中微生物大量生長(zhǎng)繁殖,破壞了面筋網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),導(dǎo)致面條品質(zhì)降低,斷條率增加。A試驗(yàn)組保藏第7 d時(shí)斷條率達(dá)到16.67%;B試驗(yàn)組保藏第13 d時(shí),斷條率為16.67%,這可能是由于復(fù)合保鮮劑能夠保持水分,使面筋網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)破壞較小。C試驗(yàn)組初始斷條率為6.67%,保藏15 d時(shí)已經(jīng)達(dá)到26.67%,這是由于在熱處理時(shí)鮮濕面條失去水分,嚴(yán)重破壞了面筋網(wǎng)絡(luò)的完整性,導(dǎo)致斷條率增加。D試驗(yàn)組保藏第19 d時(shí),面條的斷條率為23.33%。這可能由于采用柵欄技術(shù)進(jìn)行保鮮,復(fù)合保鮮劑和熱處理殺菌能夠有效的抑制微生物生長(zhǎng)繁殖,在CO2包裝的保護(hù)下,熱處理殺菌對(duì)面筋網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)破壞較少,在一定程度上防止鮮濕面條的水分散失,保護(hù)面筋結(jié)構(gòu)的完整性。
表6 不同保鮮方法對(duì)鮮濕面條斷條率的影響(%)Table 6 Effects of different preservation methods on fresh wet noodle breaking rate(%)
2.5.2 不同保鮮方法對(duì)鮮濕面條吸水率的影響 面條吸水率可以評(píng)價(jià)面條筋道感、硬度、彈性、滑口感等[26]。由表7可知,對(duì)照組保藏3 d,吸水率降低,由116.94%下降到87.31%,這可能是由于在保藏過(guò)程中鮮濕面條的面筋結(jié)構(gòu)被破壞,蛋白質(zhì)和淀粉的結(jié)構(gòu)發(fā)生變化,使得面條變得粘連,蒸煮過(guò)程中與水的結(jié)合作用減弱,吸水率降低[27]。A試驗(yàn)組初始吸水率較低,保藏7 d時(shí),吸水率為111.06%。B試驗(yàn)組在初始階段吸水率較高,保藏至13 d時(shí),吸水率仍為119.61%,較高于其它試驗(yàn)組,這可能是由于復(fù)合保鮮劑和CO2包裝進(jìn)行結(jié)合,可以保持面條水分的穩(wěn)定性和保持性,使淀粉糊化過(guò)程中體積膨脹的大量吸水。C試驗(yàn)組的吸水率隨著報(bào)藏時(shí)間的延長(zhǎng),呈現(xiàn)出先降低后增加再降低的趨勢(shì),保藏15 d時(shí),吸水率為108.26%。D試驗(yàn)組吸水率較低,保藏至19 d時(shí),吸水率為97.48%,低于其它試驗(yàn)組。
表7 不同保鮮方法對(duì)鮮濕面條吸水率的影響(%)Table 7 Effects of different preservation methods on water absorption of fresh and wet noodles(%)
2.5.3 不同試驗(yàn)組對(duì)鮮濕面條損失率的影響 由表8可知,對(duì)照組在初始階段的損失率和其它試驗(yàn)組無(wú)明顯差距,保藏至3 d時(shí),損失率增加到13.76%。A試驗(yàn)組初始損失率較其它試驗(yàn)組高,保藏7 d時(shí),損失率達(dá)到10.57%。B試驗(yàn)組隨著保藏時(shí)間的延長(zhǎng),損失率在逐漸增加,保藏至13 d時(shí),損失率為14.24%,這可能是由于復(fù)合保鮮劑能有效抑制微生物生長(zhǎng)繁殖,后期微生物大量生長(zhǎng)繁殖,損失率增加[28]。C試驗(yàn)組保藏初期損失率低于其它試驗(yàn)組,保藏15 d時(shí),損失率為12.86%。D試驗(yàn)組運(yùn)用柵欄技術(shù)進(jìn)行保鮮,能夠有效抑制微生物生長(zhǎng),熱處理使鮮濕面條水分吸附到包裝袋,在一定程度破壞了部分面筋結(jié)構(gòu),初期使損失率較高。由于結(jié)合CO2包裝和保鮮劑,保藏后期包裝袋內(nèi)的水分被面條吸分面筋結(jié)構(gòu),復(fù)合保鮮劑在一定程度上保持了內(nèi)部水分,面條中淀粉脫落程度較低,損失率較低。
表8 不同保鮮方法對(duì)鮮濕面條損失率的影響(%)Table 8 Effects of different preservation methods on fresh and wet noodle loss rate(%)
由圖1可知,對(duì)照組和B試驗(yàn)組的鮮濕面條無(wú)明顯變化,蛋白質(zhì)和淀粉充分吸水膨脹,形成致密的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),淀粉顆粒與蛋白質(zhì)基質(zhì)較為緊密地粘連在一起,蛋白質(zhì)緊緊地將淀粉顆粒包埋于網(wǎng)絡(luò)中。A、C、D試驗(yàn)組由于經(jīng)過(guò)熱處理,使面條含水量降低,蛋白質(zhì)和淀粉不能充分吸水,形成的面筋網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)較疏松,空隙較大,淀粉發(fā)生糊化粘附到面筋網(wǎng)絡(luò),面筋網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)完整。
圖1 不同試驗(yàn)組鮮濕面條切面微觀結(jié)構(gòu)掃描電鏡照片(2700×)Fig.1 Scanning electron microscope photos of microstructure of fresh wet noodle cutting surfaces in different test groups(2700×)
以鮮濕面條為基礎(chǔ),運(yùn)用不同柵欄因子之間的結(jié)合進(jìn)行保鮮,對(duì)鮮濕面條保藏中的影響因素進(jìn)行測(cè)定,并進(jìn)行相關(guān)性分析,得出如下結(jié)論:復(fù)合保鮮劑(0.3%山梨糖醇+0.3%碳酸鈉+0.15%丙二醇+0.1%單辛酸甘油酯+3%食用酒精(2%加入、1%噴灑))、對(duì)流熱處理(95 ℃,20 min)、包裝技術(shù)(CO2)三者結(jié)合保鮮效果最好,可以在很大程度上延緩鮮濕面條的腐敗變質(zhì),并且面條品質(zhì)無(wú)明顯變化,能夠延長(zhǎng)鮮濕面的保藏期。熱處理能夠有效降低鮮濕面條的水分含量、促進(jìn)水分分布均勻,減少面條的粘連。