生鮮面防腐保鮮研究

胡玲，余夢玲，張三杉，張俊，雷激

(西華大學(xué) 食品與生物工程學(xué)院，四川 成都，610039)

近年來，消費(fèi)者逐漸追求新鮮口感、方便食用的面制品，生鮮面應(yīng)運(yùn)而生。生鮮面制作簡單，由小麥粉與輔料混合后，經(jīng)熟化、壓片、切條、包裝等工序加工而成。生鮮面由于沒有干燥等工序，能保持面條最原始的風(fēng)味，更加爽口、新鮮、有嚼勁[1]。但其水分含量在30%左右[2]，微生物容易大量繁殖，導(dǎo)致生鮮面變質(zhì)發(fā)霉，保質(zhì)期較短，低溫下一般只能貯藏5～7 d。另外生鮮面在貯藏過程中會發(fā)生褐變，顏色逐漸變暗，嚴(yán)重影響生鮮面的外觀和品質(zhì)。如何有效延長生鮮面保質(zhì)期，并保持生鮮面的色澤是相關(guān)研究關(guān)注的核心。

國內(nèi)外研究表明，微波處理小麥粉、[3]添加水分活度(water activity,Aw)降低劑[4]、防腐劑[5]或酸處理[6]等技術(shù)能有效延長生鮮面保質(zhì)期。單一的保鮮技術(shù)有限，保鮮技術(shù)聯(lián)用的研究逐漸增多，已見報道的研究主要有防腐劑與熱處理并用[7]；微波處理面粉與精油熏蒸并用[8]；防腐劑、Aw降低劑與熱燙技術(shù)并用等[9]，這些技術(shù)雖能有效延長生鮮面保質(zhì)期，但很少同時關(guān)注保質(zhì)期內(nèi)生鮮面的褐變，并且熱處理等技術(shù)會使生鮮面失去原有品質(zhì)，針對生鮮面的防腐保鮮，尚無非常有效的方法。為延長生鮮面的保質(zhì)期，解決生鮮面的褐變，本實(shí)驗(yàn)將聯(lián)用Aw降低劑、防腐劑、有機(jī)酸等技術(shù)探究生鮮面的保質(zhì)期，以期為生鮮面保鮮提供一定的理論和技術(shù)支持。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

高筋小麥粉，廣東省肇慶市福加德面粉有限公司；平板計數(shù)瓊脂培養(yǎng)基、孟加拉紅培養(yǎng)基，上海博微生物科技有限公司；山梨糖醇(食品級)，江蘇省南通市優(yōu)寶嘉食品有限公司；六偏磷酸鈉(食品級)，湖北興發(fā)化工集團(tuán)有限公司；單辛酸甘油酯(食品級)，福建省泉州市盛達(dá)食品添加劑有限公司；檸檬酸(食品級)，濰坊英軒實(shí)業(yè)有限公司；75%(體積分?jǐn)?shù))食用酒精(食品級)，河南鑫河陽酒精有限公司。

1.2 儀器與設(shè)備

DC-P3新型全自動測色色差計，北京市興光測色儀器公司；NovasinaLabMaster-Aw水分活度儀，上海胤旭機(jī)電設(shè)備股份有限公司；LF-NMR低頻核磁共振分析儀，蘇州紐邁分析儀器股份有限公司。

1.3 實(shí)驗(yàn)方法

1.3.1 面條制作方法

實(shí)驗(yàn)前對操作臺、面條機(jī)用75%食用酒精擦拭，每次稱取50 g面粉，均勻平鋪于1 250 mm×50 mm圓形微波爐專用玻璃碗中，于700 W微波條件下處理90 s[前期研究發(fā)現(xiàn)，700 W微波處理小麥粉90 s能使其菌落總數(shù)下降51.45%(P<0.05)]，得到微波處理過的面粉。取前述微波處理過的面粉100 g，添加2 g食鹽，0.4 g海藻酸鈉，加40 mL水和面，面團(tuán)靜置15 min，壓延，切條(寬2.0 mm，厚1.0 mm)，密封包裝(12 cm×17 cm食品級聚酯真空袋)。

1.3.2 實(shí)驗(yàn)方案

1.3.2.1 實(shí)驗(yàn)設(shè)計

未處理組：面粉100 g，添加2 g食鹽，0.4 g海藻酸鈉，加40 mL水和面，面團(tuán)靜置15 min，壓延，切條(寬2.0 mm，厚1.0 mm)，密封包裝。

處理A：按1.3.1制作生鮮面，裝袋密封包裝。

處理B：添加Aw降低劑。以山梨糖醇和六偏磷酸鈉作為Aw降低劑，在100 g微波處理過的面粉中(處理A)分別單獨(dú)添加0、0.5、1.0、1.5、2.0、2.5、3.0 g山梨糖醇；或0.1、0.2、0.3、0.4、0.5 g六偏磷酸鈉，按1.3.1制作生鮮面，裝袋密封包裝，測定生鮮面的水分分布、Aw、微生物等指標(biāo)，探究最適的Aw降低劑種類及添加量。

處理C:添加防腐劑。以單辛酸甘油酯和丙酸鈣作為防腐劑，在處理B的最優(yōu)條件下，在100 g微波處理過的面粉中分別單獨(dú)添加0、0.02、0.04、0.06、0.08、0.1 g單辛酸甘油酯；或0.005、0.01、0.015、0.020、0.025 g丙酸鈣，按1.3.1制作生鮮面條，裝袋密封包裝，測定生鮮面微生物，探究最適的添加量，在最優(yōu)的防腐劑添加量下制作生鮮面，切條之后，面條上分別噴灑75%食用酒精0、1、2、3、4、5 mL/100g面粉，裝袋密封包裝，測定生鮮面的微生物，探究最適的酒精噴灑量。

處理D：添加酸度調(diào)節(jié)劑。在處理C的最優(yōu)條件下，在100 g微波處理過的面粉中分別添加0、0.1、0.2、0.3、0.4、0.5 g檸檬酸，按1.3.1制作生鮮面，裝袋密封包裝，測定生鮮面的pH值、微生物、色澤、感官等指標(biāo)，探究檸檬酸的最適添加量。

1.3.2.2 加速試驗(yàn)

選擇37 ℃作為加速實(shí)驗(yàn)溫度[7]，以上A～D處理的生鮮面均在37 ℃條件下貯藏，每隔24 h測定生鮮面的指標(biāo)。

1.3.2.3 保質(zhì)期的確定

將各處理最優(yōu)條件下的生鮮面置于4 ℃條件下保存，每隔3 d測定1次，當(dāng)菌落總數(shù)≥1×105CFU/g則判定生鮮面變質(zhì)，霉菌數(shù)不做具體要求，若肉眼看見生鮮面有霉點(diǎn)或菌斑也視為保質(zhì)期終點(diǎn)[7, 10]。

1.3.3 實(shí)驗(yàn)指標(biāo)

1.3.3.1 微生物指標(biāo)

按GB/T 4789.2—2016《食品衛(wèi)生微生物學(xué)檢驗(yàn)菌落總數(shù)測定》進(jìn)行測定，霉菌數(shù)采用GB 4789.15—2016 《食品微生物學(xué)檢驗(yàn)霉菌和酵母計數(shù)》。

1.3.3.2 色差測定

利用DC-P3新型全自動測色色差計對生鮮面色差L*、a*、b*值進(jìn)行測定，其中L*值表示亮度(0=黑色，100=白色)，a*值表示紅綠色度(-a*=綠色，+a*=紅色)，b*值表示黃藍(lán)色度(-b*=藍(lán)色，+b*=黃色)，重復(fù)3次[11]。

1.3.3.3 熟面條感官評價

將面條煮制最佳蒸煮時間[11]，依據(jù)SB/T 10137—93面條質(zhì)量評分方法，由8人組成評分小組對色澤(10分)，表觀狀態(tài)(10分)，適口性(20分)，韌性(25分)，黏性(25分)，光滑性(5分)，食味(5分)等內(nèi)容進(jìn)行評分, 滿分100分。

1.3.3.4Aw測定

使用水分活度儀測定，稱取5 g生面條，將面條搗碎平鋪于玻璃皿中，以完全覆蓋玻璃皿底為標(biāo)準(zhǔn)，將玻璃皿放入測試盒，擰緊測試盒蓋，當(dāng)蜂鳴器報警數(shù)秒鐘，顯示屏上的讀數(shù)即為樣品的Aw值[12]。

1.3.3.5 低場核磁共振檢測水分子流動性

利用核磁共振分析儀測量面條的橫向馳豫時間T2。稱取5 g生鮮面條放入核磁專用測試管中，一起置于磁體線圈中。使用CPMG序列測試，TD=2 048，TW=2 000 ms，重復(fù)掃描次數(shù)NS=16，每個樣品重復(fù)測定3次[13]。

1.3.3.6 生鮮面pH值得測定

稱取10 g面條，與90 mL去離子水研磨成漿，用pH計測定其pH值[1]。

1.3.3.7 統(tǒng)計分析

數(shù)據(jù)以均值±標(biāo)準(zhǔn)差表示，采用SPSS 21.0對數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，結(jié)果采用Origin 8.5繪制。

2 結(jié)果與分析

2.1 控制生鮮面Aw的研究

2.1.1Aw降低劑對生鮮面水分分布的影響

本實(shí)驗(yàn)利用核磁共振分析儀CPMG序列測山梨糖醇和六偏磷酸鈉不同添加量下生鮮面中水分分布的情況，然后反演得到橫向馳豫時間T2和信號幅度。如圖1所示，隨著山梨糖醇添加量(質(zhì)量分?jǐn)?shù)，下同)的增加，生鮮面的T2變短，與未添加山梨糖醇組生鮮面相比，添加山梨糖醇的生鮮面水分馳豫圖譜整體向左移動，說明添加了山梨糖醇生鮮面水分的自由度降低，流動水向結(jié)合水轉(zhuǎn)化，這是因?yàn)樯嚼嫣谴紴槎嘣u基物質(zhì)，其分子上含有的羥基基團(tuán)與水分子之間能形成氫鍵，結(jié)合了生鮮面中的自由水，從而降低了水分子的移動能力[14-15]，此結(jié)果與韓金玉[9]在生鮮拉面中的研究一致。如圖2所示，隨六偏磷酸鈉添加量(質(zhì)量分?jǐn)?shù)，下同)的增加，生鮮面的T2值也逐漸減小，這是因?yàn)榱姿猁}溶于水后電離出的Na+消除了蛋白的疏水性，使水分更好地與蛋白結(jié)合，從而減小水分子流動性[16-17]，圖1、圖2證明添加山梨糖醇和六偏磷酸鈉能一定程度上減少生鮮面的自由水含量。

圖1 山梨糖醇對生鮮面水分分布的影響Fig.1 Effect of sorbitol on water distribution of fresh noodles

圖2 六偏磷酸鈉對生鮮面水分分布的影響Fig.2 Effect of sodium hexametaphosphate on water distribution of fresh noodles

2.1.2Aw降低劑對生鮮面Aw的影響

依據(jù)GB 2760—2014《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn) 食品添加劑使用標(biāo)準(zhǔn)》的規(guī)定[18]，在生鮮面中山梨糖醇、六偏磷酸鈉最大添加量分別為30.0、5.0 g/kg(以磷酸根)計，本實(shí)驗(yàn)中2種添加劑的使用量均在標(biāo)準(zhǔn)允許使用范圍內(nèi)。由圖3可知，增加山梨糖醇、六偏磷酸鈉的添加量，生鮮面的Aw逐漸下降，添加山梨糖醇3.0 g/100g面粉能使將生鮮面的Aw顯著降至0.945(P<0.05)，而添加六偏磷酸鈉0.5 g/100g面粉能使生鮮面的Aw降至0.956，這是因?yàn)樯嚼嫣谴己土姿徕c的添加能減少生鮮面中的自由水含量，從而降低生鮮面的Aw，山梨糖醇降低生鮮面Aw的效果更顯著，故選擇添加量為3.0 g/100g面粉的山梨糖醇作為Aw降低劑。

a-山梨糖醇；b-六偏磷酸鈉圖3 水分活度降低劑對生鮮面Aw的影響Fig.3 Effect of water activity reducing agent on Aw of fresh noodles注：不同大寫字母表示添加山梨糖醇的生鮮面Aw差異顯著(P<0.05)，不同小寫字母表示添加六偏磷酸鈉的生鮮面Aw差異顯著(P<0.05)(下同)

2.1.3Aw降低劑對生鮮面微生物的影響

不同微生物生長需要的Aw不同，Aw下降，其生長速率也下降，若Aw下降到微生物保持生長所需的最低Aw后，微生物就停止生長。由表1可知，添加山梨糖醇的生鮮面在37 ℃下貯存過程中菌落總數(shù)和霉菌數(shù)都顯著低于未添加山梨糖醇的生鮮面(P<0.05)，說明添加山梨糖醇能夠有效抑制生鮮面中微生物的生長，此結(jié)果與韓金玉的研究一致[9]。原因可能是引起生鮮面腐敗的微生物主要是枯草芽胞桿菌、地衣芽孢桿菌等[19]，而這2種微生物的最低Aw為0.95，結(jié)合圖3可知，山梨糖醇的添加使生鮮面的Aw降低至0.945，影響了枯草芽孢桿菌、地衣芽孢桿菌的生長代謝[20]。

表1 生鮮面微生物在37 ℃下貯存的數(shù)量變化Table 1 Quantity variation of microorganism in fresh noodles stored at 37 ℃

2.2 防腐劑對生鮮面的保鮮效果研究

2.2.1 單辛酸甘油酯對生鮮面微生物的影響

依據(jù)GB 2760—2014的規(guī)定[18]，在生鮮面中允許添加的防腐劑是單辛酸甘油酯和丙酸鈣，在生鮮面中的最大添加量依次為1.0和0.25 g/kg(以丙酸計)。由表2可知，增加單辛酸甘油酯和丙酸鈣的添加量，對細(xì)菌的抑制效果逐漸增強(qiáng)。添加單辛酸甘油酯0.1 g/100g面粉的生鮮面在37 ℃下貯藏24 h后菌落總數(shù)(lgCFU/g)為4.96, 即9.10×104CFU/g，48 h后菌落總數(shù)(lgCFU/g)為5.65，即4.50×105CFU/g，而添加丙酸鈣0.025 g/100g面粉的生鮮面在貯藏24 h后菌落總數(shù)(lgCFU/g)為5.28, 即1.91×105CFU/g，48 h后菌落總數(shù)(lgCFU/g)為6.16，即1.46×106CFU/g，說明單辛酸甘油酯對細(xì)菌的抑制效果強(qiáng)于丙酸鈣；與未添加防腐劑生鮮面的霉菌數(shù)相比較，添加單辛酸甘油酯和丙酸鈣的生鮮面在37 ℃條件下貯藏24、48 h的霉菌數(shù)都較低，說明2種防腐劑均可抑制生鮮面的細(xì)菌、霉菌，此結(jié)果與陳潔等[5]的研究一致。張艷玲[10]、王曉明等[7]研究表明生鮮面的變質(zhì)主要是由細(xì)菌超標(biāo)引起。綜上所述，故選擇添加量為0.1 g/100g 面粉的單辛酸甘油酯作為防腐劑。

表2 生鮮面微生物在37 ℃下貯藏的數(shù)量變化Table 2 Quantity variation of microorganism in fresh noodles stored at 37 ℃

2.2.2 噴灑75%食用酒精對生鮮面的保鮮效果

為了更好的抑制細(xì)菌，在添加單辛酸甘油酯0.1 g/100g 面粉基礎(chǔ)上噴灑75%食用酒精。由表3可知，生鮮面切條后噴灑75%食用酒精可以降低生鮮面的菌落數(shù)，并且對生鮮面微生物的抑制效果隨噴酒量增多而增強(qiáng)，此結(jié)果與謝沁[21]的研究一致。這是因?yàn)?5%食用酒精能夠吸收細(xì)菌蛋白的水分，使菌體蛋白質(zhì)因脫水而變性沉淀，達(dá)到殺菌的效果[22]。但當(dāng)酒精噴灑量超過3.0 mL/100g面粉時，生鮮面會有一股刺鼻的酒精味，影響面條的感官，綜合考慮酒精最佳噴灑量為3.0 mL/100g面粉。

表3 生鮮面微生物在37 ℃下貯藏的數(shù)量變化Table 3 Quantity variation of microorganism in fresh noodles stored at 37 ℃

2.3 檸檬酸對生鮮面的保鮮效果

2.3.1 檸檬酸對生鮮面品質(zhì)的影響

在2.2.2的基礎(chǔ)上，在生鮮面配方中添加檸檬酸，由表4可知，增加檸檬酸的添加量生鮮面的pH值逐漸下降，但面條的酸味逐漸加深，口感較為刺激，感官評分呈下降趨勢，當(dāng)檸檬酸添加量在0.2 g/100g面粉以內(nèi)時，對生鮮面的感官評分沒有明顯影響，當(dāng)檸檬酸添加量超過0.2 g/100g面粉時，面條有酸味，生鮮面的感官評分顯著降低(P<0.05)。

2.3.2 檸檬酸對生鮮面色澤的影響

由表5可知，添加檸檬酸的生鮮面在貯藏過程中，L*值顯著高于未添加檸檬酸的生鮮面，a*值、b*值顯著低于未添加檸檬酸的生鮮面(P<0.05)，在貯藏過程中添加檸檬酸0.2 g/100g面粉的生鮮面色澤最優(yōu)，這說明添加檸檬酸能提高生鮮面的亮度，有效提高生鮮面的色澤，與感官觀察結(jié)果一致。生鮮面色澤變差主要是多酚氧化酶(polyphenol oxidase，PPO)發(fā)生褐變反應(yīng)導(dǎo)致的，PPO會使面條中的酚類物質(zhì)氧化成為醌類物質(zhì)，醌類物質(zhì)聚合產(chǎn)生棕色的物質(zhì)[21]，而PPO是含有Cu2+的結(jié)合酶，添加檸檬酸降低了生鮮面的pH值，并且檸檬酸對Cu2+有螯合作用，從而使PPO活性受到抑制，抑制了褐變反應(yīng)的發(fā)生，所以添加檸檬酸可效提高面條的亮度[23-24]。添加檸檬酸0.1 g/100g面粉的生鮮面和添加檸檬酸0.2 g/100g面粉的生鮮面感官沒有明顯差異，但添加檸檬酸0.2 g/100g 面粉的生鮮面在貯藏過程中色澤最優(yōu)，故選擇檸檬酸最佳添加量為0.2 g/100g面粉。

表4 檸檬酸對生鮮面pH值和感官的影響Table 4 Effects of citric acid on pH and sensory properties of fresh noodles

表5 檸檬酸對生鮮面色澤的影響Table 5 Effect of citric acid on color of fresh noodles

2.3.3 檸檬酸對生鮮面微生物的影響

由表6可知，添加檸檬酸能顯著降低生鮮面的菌落總數(shù)(P<0.05)，生鮮面在37 ℃下貯藏24、48 h后，添加檸檬酸的生鮮面菌落總數(shù)顯著低于未添加檸檬酸的生鮮面，但是添加檸檬酸對霉菌的生長抑制不顯著，這是因?yàn)槲⑸锏纳L需要適宜的pH值，當(dāng)pH=5～6時，霉菌易于生長，當(dāng)pH在7左右時，細(xì)菌易于生長繁殖[25]。由表4可知，添加檸檬酸0.2 g/100 g面粉，生鮮面的pH降為4.94，影響了微生物系統(tǒng)的功能、細(xì)胞營養(yǎng)物質(zhì)的吸收，導(dǎo)致微生物的死亡或休眠；另外檸檬酸未解離的酸分子可通過菌體細(xì)胞膜進(jìn)而發(fā)揮殺菌作用使菌體失活[26]。

表6 生鮮面微生物在37 ℃下貯藏的數(shù)量變化Table 6 Quantity of microorganism in fresh noodles stored at 37 ℃

2.4 生鮮面4 ℃條件下保存的品質(zhì)研究

2.4.1 保鮮工藝對生鮮面保質(zhì)期的影響

由圖4可知，4 ℃條件下未處理組的生鮮面保質(zhì)期為6 d，A、B、C、D處理組的保質(zhì)期分別延長到15、24、44、56 d。比較各種處理,D處理更能有效延長生鮮面的保質(zhì)期，并且D處理的生鮮面在保質(zhì)期內(nèi)品質(zhì)總體較好，能較好保持生鮮面的亮度，面條煮制之后色澤、適口性、食味等感官較好，可接受度高，這說明添加山梨糖醇3.0 g/100g面粉、單辛酸甘油酯0.1 g/100g面粉、檸檬酸0.2 g/100g面粉，面條切條后噴灑75%食用酒精3.0 mL/100g面粉，多種技術(shù)聯(lián)用能有效延長生鮮面的保質(zhì)期。

A-700 W微波處理小麥粉90 s；B-在A的基礎(chǔ)上添加山梨糖醇3.0 g/100g面粉；C-在B的基礎(chǔ)上添加單辛酸甘油酯0.1 g/100g面粉，面條切條后噴灑75%食用酒精3.0 mL/100g面粉；D-在C的基礎(chǔ)上添加檸檬酸0.2 g/100g面粉(下同)圖4 保鮮工藝對生鮮面保質(zhì)期的影響Fig.4 Effect of fresh-keeping technology on the shelf life of fresh noodles

2.4.2 保鮮工藝對生鮮面L*值的影響

由圖5可知，各處理的生鮮面在保質(zhì)期內(nèi)，隨貯藏時間的延長，生鮮面的L*值呈下降趨勢，即生鮮面在貯藏過程中色澤變差，逐漸變暗。與A、B、C 3種處理相比較，D處理的生鮮面L*值變化緩慢，相差不大，說明D處理生鮮面保質(zhì)期內(nèi)色澤好，色澤劣變速度降低，與感官觀察一致。結(jié)合圖4，D處理不僅能延長生鮮面的保質(zhì)期，也解決了生鮮面顏色變暗的問題。

圖5 保鮮工藝對生鮮面L*值的影響Fig.5 Effect of fresh-keeping technology on L*value of fresh noodles

3 結(jié)論

通過實(shí)驗(yàn)結(jié)果，添加山梨糖醇能有效降低生鮮面的Aw，在最大添加量下將生鮮面的Aw由0.960降低至0.945，有效抑制微生物的生長；單辛酸甘油酯、75%食用酒精、檸檬酸對微生物均有一定的抑制作用，檸檬酸還能有效保持生鮮面色澤。綜合考慮，在常規(guī)生鮮面配方的基礎(chǔ)上，每100 g經(jīng)微波處理的面粉中添加3.0 g山梨糖醇、0.1 g單辛酸甘油酯、0.2 g檸檬酸，面條切條后噴灑3.0 mL 75%食用酒精，多種技術(shù)聯(lián)用使生鮮面密封包裝后在4 ℃條件下能安全保存至56 d，并且在保質(zhì)期內(nèi)較好保持生鮮面亮度，生鮮面色澤好。