中高溫干燥對(duì)掛面儲(chǔ)藏品質(zhì)的影響

李桐，解樹(shù)珍，楊園園，張德鵬，魏曉明*

（1.中糧營(yíng)養(yǎng)健康研究院有限公司，營(yíng)養(yǎng)健康與食品安全北京市重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，老年?duì)I養(yǎng)食品研究北京市工程實(shí)驗(yàn)室，北京 102209；2.中糧面業(yè)（濮陽(yáng)）有限公司，河南 濮陽(yáng) 457000）

面條作為我國(guó)傳統(tǒng)面制品之一長(zhǎng)久以來(lái)廣受大眾歡迎，其中掛面更是因?yàn)槭秤梅奖?、做法多樣、易?chǔ)藏、價(jià)格低等優(yōu)點(diǎn)而占據(jù)廣闊市場(chǎng)。目前，我國(guó)掛面的保質(zhì)期大多在12個(gè)月，但受季節(jié)、運(yùn)輸及儲(chǔ)藏條件等一些因素的影響，保質(zhì)期內(nèi)的掛面在銷售及儲(chǔ)藏過(guò)程中有時(shí)會(huì)產(chǎn)生發(fā)酸、哈敗等異味，嚴(yán)重者更是出現(xiàn)發(fā)霉現(xiàn)象。

掛面中哈敗味的產(chǎn)生，主要是由于面條中脂質(zhì)逐漸發(fā)生水解和氧化反應(yīng)[1]。脂肪經(jīng)過(guò)水解產(chǎn)生游離脂肪酸，其中的小分子脂肪酸則帶有不良?xì)馕叮煌瑫r(shí)掛面中的不飽和脂肪酸在氧氣、光、熱等作用下氧化生成不穩(wěn)定的氫過(guò)氧化物，繼而分解為帶有異味的醛酮類物質(zhì)[2-3]。同時(shí)，較高活性的脂肪酶將促進(jìn)脂肪水解；脂肪氧化酶則催化不飽和脂肪酸發(fā)生氧化[4]，這二者都將降低掛面的品質(zhì)，加速其達(dá)到保質(zhì)期終點(diǎn)。此外，掛面出廠時(shí)微生物數(shù)量也是影響掛面儲(chǔ)藏期的關(guān)鍵指標(biāo)。掛面生產(chǎn)過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生含水量較高的面條濕碎頭，在車(chē)間、烘房的較高溫度下很容易引起微生物迅速繁殖[5]，這部分面條濕碎頭經(jīng)回添后將重新經(jīng)過(guò)壓延、切條等過(guò)程參與掛面生產(chǎn)，而較低溫度的干燥不能使掛面中微生物有效滅活，最終可能導(dǎo)致成品掛面微生物數(shù)量較多，在保質(zhì)期內(nèi)很快出現(xiàn)酸味、霉味等品質(zhì)劣變現(xiàn)象。

在掛面生產(chǎn)過(guò)程中，干燥環(huán)節(jié)是關(guān)鍵性工序，與掛面的出廠品質(zhì)密切相關(guān)。目前，我國(guó)的掛面生產(chǎn)企業(yè)大多采用中溫干燥工藝，其主干燥區(qū)溫度一般設(shè)置在45℃左右[6]，但中溫干燥可能為掛面品質(zhì)留下隱患。近年來(lái)，國(guó)內(nèi)外已逐步開(kāi)始關(guān)注高溫干燥工藝對(duì)掛面品質(zhì)的影響。有意大利的學(xué)者研究表明，經(jīng)高溫干燥（90℃）生產(chǎn)的通心粉中蛋白質(zhì)聚集程度較高，且其熟后淀粉、蛋白質(zhì)的消化率顯著降低[7]。國(guó)內(nèi)有學(xué)者研究發(fā)現(xiàn)，不同烘干溫度（45、55、65、75、85、95 ℃）下掛面的最佳蒸煮時(shí)間與溫度呈負(fù)相關(guān)，此外干燥溫度對(duì)掛面質(zhì)構(gòu)特性、蒸煮特性及掛面中淀粉和蛋白組分含量也均有不同程度影響[8]。Li等[9]對(duì)比了在干燥溫度45、60、75 ℃和干燥時(shí)間 12、8、6 min 的條件下生產(chǎn)的半干面條品質(zhì)（水分含量約為23.5%），發(fā)現(xiàn)干燥溫度為75℃時(shí)微生物數(shù)量顯著降低。另外，掛面經(jīng)過(guò)80℃的高溫干燥后其密度顯著下降，但當(dāng)提高干燥階段的相對(duì)濕度到75%以上時(shí)，其抗彎強(qiáng)度隨溫度的升高而顯著增強(qiáng)[10]。

目前國(guó)內(nèi)外的研究大多關(guān)注高溫干燥工藝對(duì)掛面基本特性的影響，探究中高溫干燥對(duì)掛面保質(zhì)期關(guān)鍵因素影響的研究還較少。因此，本試驗(yàn)設(shè)計(jì)采用中高溫度對(duì)掛面進(jìn)行干燥，并通過(guò)對(duì)掛面水分、酸度、脂肪酸值、脂肪酶活性、脂肪氧化酶活性、微生物數(shù)量等指標(biāo)進(jìn)行測(cè)定，比較中高溫干燥對(duì)掛面保質(zhì)期關(guān)鍵因素的影響，從而為提高掛面儲(chǔ)藏品質(zhì)、延長(zhǎng)國(guó)內(nèi)掛面制品保質(zhì)期提供科學(xué)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

多用途麥芯粉（5 kg/袋）：中糧（鄭州）糧油工業(yè)有限公司；營(yíng)養(yǎng)瓊脂、孟加拉紅培養(yǎng)基：北京陸橋技術(shù)股份有限公司；氯化鈉（分析純）、95%乙醇（分析純）：國(guó)藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司；亞油酸：TCI東京化成工業(yè)株式會(huì)社；吐溫20：北京索萊寶科技有限公司；植物脂肪酶試劑盒：上海酶聯(lián)生物科技有限公司。

1.2 儀器與設(shè)備

和面機(jī)（KVC30）：英國(guó)KENWOOD公司；面條機(jī)（JMTD168/140）：北京東孚久恒儀器技術(shù)有限公司；智能掛面干燥箱（SYT-030）：中國(guó)包裝和食品機(jī)械有限公司；旋風(fēng)磨（laboratory mill 3100）：波通瑞華科學(xué)儀器（北京）有限公司；分光光度計(jì)（2802）：尤尼柯（上海）儀器有限公司；離心機(jī)（TGL20M）：常州百密思儀器有限公司；酶標(biāo)儀（EON）：美國(guó)伯騰儀器有限公司；恒溫恒濕箱（MJ-250-Ⅰ）：上海一恒科學(xué)儀器有限公司；色度儀（964）：愛(ài)麗色有限公司。

1.3 方法

1.3.1 制備掛面

稱取一定量的小麥粉，加入35%～37%的去離子水，然后和面7 min，將面絮于室溫（25℃）條件下熟化20 min。用面條機(jī)復(fù)合壓延4次至面帶厚度達(dá)到1.0 mm，隨之進(jìn)行切條。將待干燥的面條置于智能掛面干燥箱中進(jìn)行分段干燥4.5 h，主干燥溫度分別設(shè)置為40、50、60、70、80 ℃，時(shí)間為 60 min。

1.3.2 水分含量的測(cè)定

按照GB 5009.3—2016《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)食品中水分的測(cè)定》測(cè)定掛面水分含量。

1.3.3 掛面色澤測(cè)定

參考韓銳等[11]的方法進(jìn)行測(cè)試及計(jì)算。將待測(cè)掛面整齊排列并平鋪在操作臺(tái)上，對(duì)每組待測(cè)掛面分別進(jìn)行多次測(cè)定，每次測(cè)定不同位置，分別記錄L*、a*、b*值。

1.3.4 酸度的測(cè)定

按照GB 5009.239—2016《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)食品酸度的測(cè)定》中的第一法執(zhí)行，測(cè)定掛面酸度。

1.3.5 脂肪酸值的測(cè)定

按照GB 15684—2015《谷物碾磨制品脂肪酸值的測(cè)定》測(cè)定掛面脂肪酸值，單位為mg/100 g，以KOH計(jì)。

1.3.6 脂肪酶活性測(cè)定

稱取2g掛面粉，加入8mL的磷酸鹽緩沖液（0.1mol/L、pH7.5），振蕩混勻，4℃冰浴 30 min后離心（4℃、3 000 r/min、20 min），取上清液作為粗酶液。

脂肪酶活性使用植物脂肪酶試劑盒進(jìn)行測(cè)定。先將冷藏的試劑盒在室溫（25℃）下平衡90 min后進(jìn)行使用，設(shè)置標(biāo)準(zhǔn)孔、空白孔及樣品孔。標(biāo)準(zhǔn)孔中分別加入5 μL不同濃度標(biāo)準(zhǔn)品；樣品孔中加入40 μL樣品稀釋液和10 μL樣品；空白孔不加樣品和酶標(biāo)試劑，其余步驟一致。將100 μL酶標(biāo)試劑加入到微孔中，蓋好封板膜后37℃溫育60 min。結(jié)束后棄去液體，洗滌5次并拍干。然后每孔加入50 μL顯色劑A、50 μL顯色劑B，混勻后37℃條件避光15 min。隨后加入50 μL終止液。完成后15 min內(nèi)測(cè)定吸光度，波長(zhǎng)設(shè)置為450 nm。

1.3.7 脂肪氧化酶活性測(cè)定

參考Cato等[12]的方法并作適當(dāng)修改，采用分光光度計(jì)法測(cè)定脂肪氧化酶活性。粗酶液提取方法同1.3.6。

將0.5 mL的吐溫20溶于10 mL硼酸鹽緩沖液（0.05 mol/L、pH9），隨后加入 600 μL 亞油酸。混合均勻后，加入1.3 mL、1 mol/L的氫氧化鈉溶液和90 mL、0.05 mol/L的硼酸鹽緩沖液，用0.1 mol/L的HCl溶液調(diào)至pH7，并用蒸餾水補(bǔ)足200 mL。

蒸餾水作為空白，將pH5.6、0.05 mol/L的乙酸鈉緩沖液、底物溶液、50 μL 酶液按 20∶1∶1 的體積比混合均勻，在波長(zhǎng)為234 nm條件下測(cè)定，記錄初始及反應(yīng)3 min后的吸光值。在一定條件下以亞油酸為底物時(shí)，每毫升反應(yīng)體系每分鐘內(nèi)OD234nm增加0.001為一個(gè)酶活力單位（U）。

1.3.8 微生物數(shù)量測(cè)定

菌落總數(shù)的測(cè)定按照GB 4789.2—2016《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)食品微生物學(xué)檢驗(yàn)菌落總數(shù)測(cè)定》執(zhí)行；霉菌、酵母的測(cè)定按照GB 4789.15—2016《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)食品微生物學(xué)檢驗(yàn)霉菌和酵母計(jì)數(shù)》執(zhí)行。

1.4 統(tǒng)計(jì)分析

本研究結(jié)果以平均值±標(biāo)準(zhǔn)差表示（均進(jìn)行3次獨(dú)立重復(fù)試驗(yàn)，n=3），并且使用統(tǒng)計(jì)軟件SPSS（版本22.0）進(jìn)行方差分析和Duncan多重比較分析，檢測(cè)結(jié)果差異顯著為p<0.05（標(biāo)注不相同字母）。作圖使用軟件Microsoft Excel（版本2010）。

2 結(jié)果與分析

2.1 中高溫干燥對(duì)掛面水分含量的影響

相較于生鮮面制品，掛面具有較長(zhǎng)的儲(chǔ)藏期，這主要?dú)w功于其較低的含水量。因此，水分含量是評(píng)價(jià)掛面的關(guān)鍵指標(biāo)。對(duì)不同干燥溫度（40、50、60、70、80℃）下掛面的水分含量進(jìn)行測(cè)定，結(jié)果見(jiàn)圖1。

圖1 干燥溫度對(duì)掛面水分含量的影響Fig.1 Effect of drying temperature on moisture content of dried noodles

從圖1可以看出，在相同的烘干時(shí)間下，干燥溫度為中等溫度（40、50℃）時(shí)對(duì)成品掛面水分含量影響不顯著。但隨著干燥溫度進(jìn)一步升高，掛面的水分含量逐漸降低，在80℃時(shí)達(dá)到最低，此時(shí)干燥溫度對(duì)掛面水分含量影響較為顯著（p<0.05）。此結(jié)果與郭穎[8]的研究結(jié)果一致。

2.2 中高溫干燥對(duì)掛面色澤的影響

掛面的色澤是消費(fèi)者在選購(gòu)時(shí)獲得的第一感官印象，因此掛面色澤潔白、有光澤度至關(guān)重要。對(duì)不同干燥溫度（40、50、60、70、80 ℃）掛面的色澤進(jìn)行測(cè)定，結(jié)果見(jiàn)表1。

表1 干燥溫度對(duì)掛面色澤的影響Table 1 Effect of drying temperature on the color of dried noodles

從表1中可以看出，隨著干燥溫度的升高（40℃～80℃），掛面的亮度值（L*）及白度值沒(méi)有顯著變化；而隨干燥溫度升高到80℃，a*值發(fā)生顯著升高（p<0.05）；b*值隨干燥溫度升高，呈現(xiàn)先上升后降低的趨勢(shì)，在60℃時(shí)達(dá)到最大值，但整體變化程度較小。此結(jié)果與惠瀅等的結(jié)論相似[10，13]?；轂]等[10]在研究高溫高濕干燥工藝對(duì)掛面產(chǎn)品特性的影響時(shí)發(fā)現(xiàn)，相對(duì)濕度相同條件下干燥溫度（40、60、80℃）對(duì) L*值無(wú)顯著影響；王杰等[13]研究發(fā)現(xiàn)，隨著掛面干燥溫度從30℃升高至50℃，a*值從-0.71升高至-0.66。分析認(rèn)為，a*值及b*值的變化可能是由于掛面經(jīng)歷高溫干燥，導(dǎo)致蛋白質(zhì)發(fā)生變性及引起淀粉糊化，使得掛面色澤有所改變[14]；此外，干燥時(shí)的高溫導(dǎo)致脂肪氧化酶部分失活，也可能會(huì)導(dǎo)致黃度（b*）值略有改變。整體來(lái)看，干燥溫度的升高對(duì)掛面的白度值無(wú)顯著影響。

2.3 中高溫干燥對(duì)掛面酸度的影響

不同干燥溫度（40、50、60、70、80 ℃）對(duì)掛面的酸度影響結(jié)果如圖2所示。

圖2 干燥溫度對(duì)掛面酸度的影響Fig.2 Effect of drying temperature on acidity of dried noodles

從圖2中可以看出，不同干燥溫度下掛面的酸度無(wú)顯著差異。這一結(jié)果與郭穎[8]的研究結(jié)論一致。分析認(rèn)為這可能是由于掛面干燥過(guò)程中并沒(méi)有發(fā)生可以產(chǎn)生酸性物質(zhì)的反應(yīng)，酸度主要來(lái)源于樣品中的可溶性酸性物質(zhì)，而這些物質(zhì)在掛面干燥過(guò)程中并不會(huì)增加[8]。

2.4 中高溫干燥對(duì)掛面脂肪酸值的影響

脂肪酸值一般用來(lái)衡量糧食中的游離脂肪酸含量，是表征糧食及其制品儲(chǔ)藏品質(zhì)的關(guān)鍵指標(biāo)[15]。干燥溫度對(duì)掛面脂肪酸值的影響見(jiàn)圖3。

圖3 干燥溫度對(duì)掛面脂肪酸值的影響Fig.3 Effect of drying temperature on fat acidity value of dried noodles

從圖3中可以看出，高溫干燥掛面的脂肪酸值顯著低于中溫（40、50℃）干燥掛面（p<0.05），經(jīng)過(guò) 60℃及以上的溫度進(jìn)行干燥時(shí)，脂肪酸值降低程度較大，由40℃干燥時(shí)的55.5 mg/100 g降低到了60℃時(shí)的36.8 mg/100 g，降幅約為33.7%。游離脂肪酸主要是由糧食及其制品所含脂肪氧化分解而來(lái)[15]。脂肪酸的沸點(diǎn)隨碳鏈的增長(zhǎng)而升高，可分為揮發(fā)性脂肪酸和非揮發(fā)性脂肪酸。分析認(rèn)為，可能是由于掛面在高溫干燥的過(guò)程中一些低分子脂肪酸揮發(fā)從而引起脂肪酸值的降低[16]。脂肪酸值可以衡量糧食及其制品的品質(zhì)變化程度，目前對(duì)于掛面的脂肪酸值在我國(guó)的標(biāo)準(zhǔn)中沒(méi)有詳細(xì)規(guī)定，但在小麥粉的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)中要求以濕基計(jì)不得高于80 mg/100 g。因此，脂肪酸值也反映了高溫干燥有助于延長(zhǎng)掛面保質(zhì)期。

2.5 中高溫干燥對(duì)脂肪酶活性的影響

掛面中脂肪含量約為1%～2%[3]，很容易受脂肪酶催化發(fā)生水解反應(yīng)產(chǎn)生游離脂肪酸，進(jìn)而導(dǎo)致掛面品質(zhì)發(fā)生劣變。因此脂肪酶活性是影響掛面保質(zhì)期的關(guān)鍵因素之一[1]。干燥溫度對(duì)掛面脂肪酶活性的影響見(jiàn)圖4。

圖4 干燥溫度對(duì)掛面脂肪酶活性的影響Fig.4 Effect of drying temperature on lipase activity of dried noodles

從圖4中可以看出，隨著干燥溫度升高到70℃，掛面中的脂肪酶活性顯著降低（p<0.05）。相較于40℃條件下干燥的掛面，70℃及80℃干燥掛面的脂肪酶活性分別降低了21.7%和17.2%。小麥粉中的脂肪酶最適溫度為30℃～40℃[17]，分析認(rèn)為可能是隨著干燥溫度的逐漸升高，改變了酶的結(jié)構(gòu)或破壞了其構(gòu)象，進(jìn)而影響了其生理功能，導(dǎo)致部分脂肪酶失活，最終使得掛面中脂肪酶活性逐漸降低。

2.6 中高溫干燥對(duì)脂肪氧化酶活性的影響

小麥粉中脂肪酸組成主要包括亞油酸、亞麻酸、油酸、硬脂酸等[18-19]，而脂肪氧化酶能夠催化不飽和脂肪酸的加氧反應(yīng)形成氫過(guò)氧化物，且主要以亞油酸、亞麻酸等為底物[20]。不同干燥溫度對(duì)掛面的脂肪氧化酶活性影響結(jié)果如圖5所示。

從圖5中可以看出，掛面中的脂肪氧化酶活性隨干燥溫度的升高整體上呈降低趨勢(shì)，在干燥溫度為80℃時(shí)達(dá)到最小值。有研究表明，溫度在35℃～55℃時(shí)脂肪氧化酶活性最佳，當(dāng)溫度高于60℃時(shí)其活性將顯著下降[21]。溫度是影響脂肪氧化酶活性的主要因素之一，通過(guò)調(diào)整溫度能夠很好地控制脂肪氧化酶的活性[20]。因此，可以認(rèn)為高溫干燥有助于降低脂肪氧化酶活性，進(jìn)而提高掛面產(chǎn)品的儲(chǔ)藏穩(wěn)定性。

圖5 干燥溫度對(duì)掛面脂肪氧化酶活性的影響Fig.5 Effect of drying temperature on lipoxygenase activity of dried noodles

2.7 中高溫干燥對(duì)掛面微生物數(shù)量的影響

不同干燥溫度對(duì)掛面微生物數(shù)量的影響見(jiàn)圖6。

圖6 干燥溫度對(duì)掛面微生物數(shù)量的影響Fig.6 Effect of drying temperature on the number of microorganisms in dried noodles

從圖6中可以看出，升高干燥溫度可以顯著降低掛面中菌落總數(shù)（p<0.05），且干燥溫度越高，微生物滅活效果越好。推測(cè)是因?yàn)闇囟戎饾u升高的過(guò)程中，熱量破壞了微生物細(xì)胞的蛋白質(zhì)和細(xì)胞膜的滲透作用，進(jìn)而產(chǎn)生滅活微生物的作用[22-23]。另一方面，掛面的原料面粉中也可能帶入部分微生物，高溫干燥也有助于將其部分殺滅，從而可提高產(chǎn)品的衛(wèi)生安全及延長(zhǎng)保質(zhì)期[24]。有文獻(xiàn)表明，對(duì)于面條來(lái)說(shuō)其菌落總數(shù)在106CFU/g時(shí)被視為變質(zhì)和未變質(zhì)之間的分界點(diǎn)[25]。目前我國(guó)市場(chǎng)上的掛面保質(zhì)期大多在12個(gè)月，距離提高到18個(gè)月及以上的保質(zhì)期還有很大差距。因此，通過(guò)高溫干燥可降低掛面出廠時(shí)微生物數(shù)量，為有效延長(zhǎng)掛面保質(zhì)期提供了更多選擇。

3 結(jié)論

本試驗(yàn)研究了中高溫干燥對(duì)掛面儲(chǔ)藏品質(zhì)的影響。結(jié)果表明，相比于中溫干燥，經(jīng)過(guò)高溫干燥后掛面的脂肪酸值及水分含量顯著降低（p<0.05）。同時(shí)，掛面中的脂肪酶活性及脂肪氧化酶活性均隨干燥溫度升高而降低；掛面中微生物數(shù)量也顯著減少（p<0.05），且干燥溫度越高，菌落總數(shù)越少。但中高溫干燥對(duì)掛面酸度及白度影響不顯著。因此，掛面采用高溫干燥有助于延長(zhǎng)掛面保質(zhì)期，在實(shí)際生產(chǎn)中可根據(jù)實(shí)際需要適當(dāng)選擇干燥溫度。