酸度調(diào)節(jié)劑在生鮮面條保鮮及品質(zhì)變化方面的應(yīng)用

王衛(wèi)軍

上海天信綠色食品有限公司（上海 201300）

面條作為起源于中國的一種主食，一直深受中國各地區(qū)消費(fèi)者的喜愛，約占比中國面粉消費(fèi)總量的35%[1]。市場常見4種面條的產(chǎn)品形式：干面條（也稱掛面，是面粉、水、食用鹽、食用堿及其他輔料經(jīng)碾壓切分成條，經(jīng)過干燥脫水后，能長時(shí)間在常溫狀態(tài)下保存的面條，其含水量一般低于15%）；半干面（制作工藝和掛面相似，在干燥脫水環(huán)節(jié)的脫水程度低于掛面，其含水量介于干面條和生濕面條之間，一般在22%～26%，保質(zhì)期較長，且口感優(yōu)于干面條）；農(nóng)貿(mào)市場鮮切面條（一般為農(nóng)貿(mào)市場切面店現(xiàn)制現(xiàn)售的生鮮面條，配方及工藝簡單，水分在26%以上，口感好，保質(zhì)期短，為市面上生鮮面條最主要的流通方式）；生鮮面條（和農(nóng)貿(mào)市場的鮮切面條類似，但經(jīng)過專業(yè)面條生產(chǎn)設(shè)備和工藝，批量工業(yè)化生產(chǎn)，在冷藏條件下保質(zhì)期3～7 d，口感、品質(zhì)及安全方面優(yōu)于農(nóng)貿(mào)市場的鮮切面店）。隨著消費(fèi)結(jié)構(gòu)升級以及冷鏈物流配送體系健全，消費(fèi)者對生鮮面條的需求量日益增加，生鮮面條的生產(chǎn)企業(yè)日益增多，但生鮮面條的工業(yè)化生產(chǎn)普遍面臨一個(gè)共性問題：生鮮面條的保鮮及品質(zhì)退化。生鮮面條在生產(chǎn)、儲存和銷售過程中極易受到微生物和酶的影響[2]。面粉本身及其在生產(chǎn)過程中帶入大量菌落，會在短時(shí)間內(nèi)大量滋生，導(dǎo)致酸敗變質(zhì)。另外面粉本身含有豐富的多酚氧化酶，在適合的環(huán)境及微生物作用下，發(fā)生酶促褐變反應(yīng)，導(dǎo)致面條顏色變暗，甚至出現(xiàn)黑點(diǎn)的情況。這些問題制約著生鮮面條的工業(yè)化發(fā)展。

國內(nèi)有關(guān)生鮮面條保鮮及品質(zhì)控制方面的研究主要分為幾個(gè)方向：一是面粉原料控制，選用國外進(jìn)口小麥（澳洲小麥及加拿大小麥為主）為原料磨粉，以降低面粉中初始菌數(shù)量，或選用小麥內(nèi)層的麥芯粉，以降低面粉中多酚氧化酶、過氧化物酶等酶促反應(yīng)的含量，這種方式對生鮮面條延長保質(zhì)期、防止褐變有一定的改善作用，但成本也比較高，且麥芯粉制作的面條勁度不足，影響生鮮面條口感；二是物理保鮮方式，面粉原料采用輻照、微波、臭氧以及蒸汽加熱等方式處理，其原理均為降低面粉中菌落總數(shù)以及酶活性，尚在試驗(yàn)研究階段；三是化學(xué)保鮮方式，主要分為防腐劑、酸度調(diào)節(jié)劑及水分保持劑3種方式，如丙酸鈣、單辛酸甘油酯、丙二醇等化學(xué)防腐劑，VC、磷酸鹽、碳酸鈉、富馬酸一鈉等酸度調(diào)節(jié)劑或水分保持劑等研究與應(yīng)用也較為常見。生鮮面條的品質(zhì)變化是微生物滋生、化學(xué)反應(yīng)以及酶促褐變等復(fù)雜的變化過程，其中酸度的調(diào)節(jié)對上述3種變化均有一定的關(guān)聯(lián)作用。從酸度調(diào)節(jié)劑方向?qū)ιr面條的品質(zhì)變化研究較少，將生鮮面條中常見2種酸性（富馬酸一鈉）與堿性物質(zhì)（碳酸鈉）作為酸度調(diào)節(jié)劑進(jìn)行研究。

采用不同配比的富馬酸一鈉和碳酸鈉及兩者組合的復(fù)配酸度調(diào)節(jié)劑制作生鮮面條，通過前期的感官測評篩選出具有代表性的3組配比，結(jié)合微生物及理化指標(biāo)研究酸度調(diào)節(jié)劑對生鮮面條的保鮮及品質(zhì)變化，進(jìn)一步尋找更加合適生鮮面條的工業(yè)化生產(chǎn)及市場流通的解決方案。

1 材料和方法

1.1 材料與試劑

小麥粉（原味面粉，山東魯王集團(tuán)有限公司）。

富馬酸一鈉、碳酸鈉、平板計(jì)數(shù)瓊脂培養(yǎng)基、磷酸鹽緩沖稀釋液、生理鹽水、75%乙醇、鄰苯二酚溶液（國藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司）。

食品自封袋（蕪湖妙馨思家居用品有限公司）。

1.2 儀器與設(shè)備

MT170型超市專用壓面機(jī)（常州靜音壓面機(jī)廠）；XFS-280M滅菌鍋（浙江新豐醫(yī)療器械有限公司）；PL203/01電子分析天平[特勒-托利多儀器（上海）有限公司]；LRH-250F生化培養(yǎng)箱（上海一恒科學(xué)儀器有限公司）；Dk-98-ⅡA型電熱恒溫水浴鍋（天津市泰斯特儀器有限公司）；GYW-1高精度藥品水分活度儀（深圳冠亞水分儀科技有限公司）；CTH1850臺式高速離心機(jī)（河南信陵儀器設(shè)備有限公司）；M5型酶標(biāo)儀（美國分子儀器公司）；DFY-20/30恒溫水浴振蕩器（河南艾瑞德儀器設(shè)備有限公司）；SC-80i全自動色差儀（北京京儀康光光學(xué)儀器有限公司）；101-0BS電熱恒溫干燥烘干箱（上海力辰儀器科技有限公司）。

1.3 試驗(yàn)方法

1.3.1 面條的制作、分組及不同酸度調(diào)節(jié)劑制作的生鮮面條感官測評初篩選

生鮮面條的制作工藝：面粉+水→和面→熟化→延壓→切面→包裝→儲存。

試驗(yàn)為確保所有試驗(yàn)測試的生鮮面條均不受外部生產(chǎn)條件的影響，每批次試驗(yàn)樣品均對設(shè)備、包裝材料及實(shí)驗(yàn)室空間進(jìn)行酒精擦拭或者紫外線照射殺菌。

取10 kg面粉，加入3.2 kg水，并按照試驗(yàn)組別中各組酸度調(diào)節(jié)劑的添加比例（表1）添加相應(yīng)的酸度調(diào)節(jié)劑，啟動攪拌缸（低速5 min，高速10 min，再低速5 min），將攪拌好的面絮壓成面帶，卷在卷面棒上，覆蓋上保鮮膜防止水分散失，放在25 ℃環(huán)境中醒面20 min，經(jīng)過7道滾輪進(jìn)行逐步延壓（壓延厚度依次為30，15，7.5，4.5，3.5，3.0和2.2 mm），經(jīng)過2.0 mm圓形刀具切分，形成圓形生鮮面條，將面條包裝在食品自封袋中，在4 ℃環(huán)境中進(jìn)行儲存。

表1 單一及復(fù)配酸度調(diào)節(jié)劑試驗(yàn)組 單位：%

將直徑2.0 mm生鮮面條煮制3.5 min（口感最佳時(shí)間點(diǎn)），撈出放入冰水（10 ℃）中，冷卻后散開放置在盤中，由10人組成的專業(yè)感官測評人員進(jìn)行盲測打分，總分為100分，每組分值為10人組的平均值。感官評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)見表2。

表2 生鮮面條感官評定指標(biāo)及評分標(biāo)準(zhǔn)

1.3.2 微生物菌落總數(shù)測定

根據(jù)1.3.1小節(jié)初步測評篩選出3組具備代表性的對比組，增加1組空白對照試驗(yàn)組（BK），測試生鮮面條的微生物滋生數(shù)值。依據(jù)GB 4789.2—2016《食品微生物學(xué)檢測 菌落總數(shù)測定》測定生鮮濕面的菌落總數(shù)，以6 lg CFU/g為生鮮面條菌落總數(shù)的上限。

1.3.3 理化指標(biāo)的測定

1.3.3.1 水分活性測定

將生鮮面條切碎，平鋪在樣品皿中，把樣品皿放入水分活度儀的檢測容器內(nèi)進(jìn)行檢測，待每次數(shù)據(jù)穩(wěn)定后取值，同一樣品平行測定3次，取3次平均值。測試過程確保測試儀器放置在恒溫恒濕的環(huán)境中，且處于密閉空間以減少空氣流通，防止周圍環(huán)境的變化對結(jié)果產(chǎn)生的誤差。

1.3.3.2 酶活性測定

酶促褐變是影響生鮮面條色澤變化及產(chǎn)生黑點(diǎn)的主要原因，對生鮮面條品質(zhì)有著直接影響。其中，多酚氧化酶（PPO）在生鮮面條的酶促褐變中起關(guān)鍵作用[3]。有關(guān)多酚氧化酶的酶活性測定依據(jù)Yadav等[4]所使用測定方式，將1 g生鮮面條凍干粉加入10 mL 0.1 mol/L磷酸鹽溶液，放入恒溫4 ℃振蕩器振蕩24 h，取出試管溶液，在4 ℃環(huán)境下，以10 000 r/min離心20 min取得多酚氧化酶酶液，各取250 μL酶液于96孔板內(nèi)，同時(shí)加入50 μL 0.1 mol/L鄰苯二酚溶液，放入已預(yù)熱的酶標(biāo)儀中，儀器設(shè)定時(shí)間間隔1 min、波長420 nm、測定時(shí)間10 min，每1 g樣品在1 min內(nèi)吸光度增加0.001則定位1個(gè)多酚氧化酶活單位[（U/（g·min）]。

1.3.3.3 色澤測定

將和好的面團(tuán)壓成與生鮮面條厚度一樣的面帶（2.0 mm），切分為8 cm×8 cm的面片，采用色差計(jì)對面片進(jìn)行檢測，采用方法為L*a*b*色空間法。其中：L*值表示亮度；a*值表示紅綠度；b*值表示黃藍(lán)度。白度按式（1）計(jì)算。

1.3.3.4 蒸煮特性測定

生鮮面條的蒸煮特性有2個(gè)指標(biāo)：吸水率和蒸煮損失率。將50 g面條（m1）放入沸水中煮制3.5 min后撈出過10 ℃冰水冷卻，吸干冷卻煮熟面條表面的水分，稱其質(zhì)量（m2）。將煮制后的面湯放入500 mL容量瓶中定容，取100 mL面湯倒入200 mL恒重?zé)校╩3），帶液體蒸發(fā)干后，放入烘箱中烘干，稱其質(zhì)量（m4），吸水率和蒸煮損失率按式（2）和（3）計(jì)算。

2 結(jié)果與分析

2.1 酸度調(diào)節(jié)劑配方初選

如圖1所示：對于添加富馬酸一鈉測試組，B組感官評價(jià)值最高，為89分；對于添加食用堿測試組，E組感官評價(jià)值最高，為86分；對于富馬酸一鈉和食用堿復(fù)配酸度調(diào)節(jié)劑測試組，K組感官評價(jià)值最高，為93分。綜合數(shù)據(jù)，確定以BK組為空白對照組，對B、E、K組進(jìn)行下一步的微生物及理化指標(biāo)測定，為酸度調(diào)節(jié)劑在生鮮面條的使用效果做進(jìn)一步試驗(yàn)測試。

圖1 不同組別酸度調(diào)節(jié)劑的添加量所對應(yīng)的生鮮面條感官測試值

2.2 酸度調(diào)節(jié)劑對生鮮面條菌落總數(shù)的測定

測定菌落總數(shù)可以判定生鮮面條的酸敗程度，直接作為生鮮面條保質(zhì)期限的指標(biāo)。如圖2所示，隨著時(shí)間延長，所有組別的生鮮面條菌落總數(shù)均不斷增加，其中BK組處于一直上升的過程，在4 ℃下第5天菌落總數(shù)超過安全限值。添加酸度調(diào)節(jié)劑的組別（B、E、K組）不論在初始菌，還是在細(xì)菌滋生的速度方面，均較BK組有較大的改善作用，其中B和E組在第6天達(dá)到菌落總數(shù)最高值后，反而出現(xiàn)下降趨勢，B（0.25%富馬酸一鈉）和K組（0.25%富馬酸一鈉+ 0.1%碳酸鈉）在8 d的微生物測試中，菌落總數(shù)一直處于安全限值之下，較好延長生鮮面條的保質(zhì)期限。

圖2 酸度調(diào)節(jié)劑對生鮮面條菌落總數(shù)的影響

2.3 酸度調(diào)節(jié)劑對生鮮面條水分活度的測定

水分活度（Aw）是影響食品微生物繁殖速度的一個(gè)重要指標(biāo)，食品工業(yè)中一般采用2種方式降低食品中Aw值延長食品的保質(zhì)期限：通過脫水干燥方式脫去自由水，降低食物中水分自由度；通過添加一些輔助物質(zhì)或者添加劑降低Aw活度。從圖3可知，空白組生鮮面條初始Aw值為0.94，處于一個(gè)微生物能快速滋生的環(huán)境中，故從1～4 d，微生物快速繁殖，一方面破壞生鮮面條的面筋網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，使有機(jī)大分子降解至有機(jī)小分子，部分結(jié)合水變?yōu)橛坞x水，導(dǎo)致水分散失，另一方面微生物繁殖本身消耗部分有機(jī)物產(chǎn)生水分，故導(dǎo)致空白組Aw值從第1天的0.94快速升高至第4天的0.98后逐步穩(wěn)定。從4組Aw數(shù)據(jù)值對比來看，BK＞E＞B＞K，0.25%富馬酸一鈉+0.1%碳酸鈉的復(fù)配酸度調(diào)節(jié)劑對Aw抑制效果最好，其前3 d的Aw值一直處于0.92以下，是一種微生物繁殖較慢的水分活度范圍，較好地確保生鮮面條短期內(nèi)食品品質(zhì)與安全。

圖3 酸度調(diào)節(jié)劑對生鮮面條水分活度的影響

2.4 酸度調(diào)節(jié)劑對生鮮面條酶活性的測定

BK組代表生鮮濕面的原始PPO值，隨著存儲時(shí)間的推移，1～3 d之間PPO急劇下降，4～8 d基本也呈現(xiàn)線性下降趨勢，其BK組的PPO數(shù)值基本和生鮮面條隨時(shí)間發(fā)生的酶促褐變導(dǎo)致的品質(zhì)衰減趨勢一致。富馬酸一鈉、碳酸鈉及富馬酸一鈉+碳酸鈉的復(fù)配酸度調(diào)節(jié)劑均對PPO活性起到顯著的抑制作用，其中0.25%富馬酸一鈉+0.1%碳酸鈉的復(fù)配酸度調(diào)節(jié)劑對PPO活性降低54%，富馬酸一鈉對PPO活性抑制效果次之，達(dá)到50%，碳酸鈉對PPO活性抑制效果相對差一點(diǎn)，降低21%。從結(jié)果看，富馬酸一鈉對PPO活性降低影響較為顯著，主要是PPO活性隨著pH在酸性環(huán)境中下降較為明顯。這和熊何健等[5]在研究荔枝殼中多酚氧化酶活性研究中pH對PPO的影響試驗(yàn)中結(jié)論相似，在酸性條件下，PPO活性甚小，大于pH 6.0時(shí)，酶活性迅速上升，在pH 7.0時(shí)達(dá)到頂峰，隨著pH繼續(xù)增大，PPO再次呈逐步下降趨勢。

圖4 酸度調(diào)節(jié)劑對生鮮面條酶活性的影響

2.5 酸度調(diào)節(jié)劑對生鮮鮮面色澤的測定

生鮮鮮面在儲存過程中的色澤劣變是影響生鮮面條品質(zhì)的主要因素，其中色澤變暗主要因素為酶促褐變，同時(shí)面條隨著儲存時(shí)間的推移，面條的Aw值及面條內(nèi)部的面筋網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)等發(fā)生變化，會對光的折射度有一定影響，從而影響面條表面的色澤。從4組數(shù)據(jù)的色度衰變趨勢可以看出，生鮮濕面在儲存期1～4 d內(nèi)的色差值下降比較快。另外，E組碳酸鈉的添加對色澤度有一定影響，主要是因?yàn)槊鏃l遇堿后，面條呈現(xiàn)黃色，對白度和光澤度有一定的負(fù)向作用。但B組和K組數(shù)據(jù)表明，富馬酸一鈉對生鮮面條的初始白度有提升作用，且在后面的儲存期白度的衰減也會相對比空白參照組和加堿組要慢。尤其是復(fù)配酸度調(diào)節(jié)劑組，雖然在初始色澤度上沒有富馬酸一鈉的色澤度高，但8 d后的色澤度卻高于對比組，說明復(fù)配酸度調(diào)節(jié)劑組對色澤的穩(wěn)定性要高一些。

圖5 酸度調(diào)節(jié)劑對生鮮面條色澤的影響

2.6 酸度調(diào)節(jié)劑對生鮮面條蒸煮特性的測定

從4組吸水率數(shù)值看，隨著時(shí)間推移，生鮮面條煮熟后的吸水率均出現(xiàn)下降，原因在于微生物滋生及酶促反應(yīng)導(dǎo)致面條中的面筋網(wǎng)絡(luò)破壞，淀粉及蛋白大分子結(jié)構(gòu)改變，面條在蒸煮過程中吸水能力減弱，吸水率降低。從4組對比看，富馬酸一鈉降低面條的吸水率，可能的原因是富馬酸一鈉的酸性環(huán)境縮短最佳蒸煮時(shí)間，導(dǎo)致蒸煮時(shí)間過長，析出部分水分及淀粉。碳酸鈉反而顯著提升面條吸水率。0.25%富馬酸一鈉+0.1%碳酸鈉復(fù)配酸度調(diào)節(jié)劑的吸水率效果和碳酸鈉的效率基本差異不大。

圖6 酸度調(diào)節(jié)劑對生鮮面條蒸煮吸水率的影響

從4組的蒸煮損失率，基本吸水率呈負(fù)相關(guān)，原因和吸水率的降低基本一致，面筋網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)及蛋白大分子破壞，對淀粉及蛋白質(zhì)的包裹效果減弱，蛋白及淀粉在蒸煮過程中析出，導(dǎo)致面條口感發(fā)黏，面湯變渾濁，蒸煮損失率增加。但從4組對比看，0.25%富馬酸一鈉+0.1%碳酸鈉復(fù)配酸度調(diào)節(jié)劑的蒸煮損失率較空白組和富馬酸一鈉組均較低，在一定程度上改善面條蒸煮后的口感。

圖7 酸度調(diào)節(jié)劑對生鮮面條蒸煮損失率的影響

3 結(jié)論

通過空白對照組（BK組）對比研究不同配比的酸度調(diào)節(jié)劑碳酸鈉、富馬酸一鈉及富馬酸一鈉與碳酸鈉復(fù)配劑對生鮮面條品質(zhì)方面的影響，通過感官測評初步篩選出B、K、E組在各組別中處于較優(yōu)的配比。進(jìn)一步對BK、B、K、E這4組對生鮮面條的菌落總數(shù)變化、Aw、PPO、色澤、吸水率以及蒸煮損失率等測試試驗(yàn)，各種數(shù)據(jù)顯示，K組0.25%富馬酸一鈉+0.1%碳酸鈉的配比對生鮮面條的品質(zhì)保存效果最優(yōu)，可在保質(zhì)期內(nèi)有效降低Aw和PPO活度，抑制微生物的滋生，提高生鮮面條的白度，對吸水率提高及蒸煮損失率的降低也有一定效果。