鹽堿面條品質(zhì)形成及差異機(jī)制的對(duì)比分析

賈若兵，韓傳武，孫慶杰，馬 萌，李 曼

（青島農(nóng)業(yè)大學(xué)食品科學(xué)與工程學(xué)院，山東 青島 266109）

面條起源于中國(guó)，是中國(guó)的傳統(tǒng)主食之一，因其制作簡(jiǎn)便、食用方便、營(yíng)養(yǎng)豐富而深受我國(guó)人民的青睞[1]。我國(guó)每年約有40%的面粉用于生產(chǎn)各式各樣的面條制品[2]。中式面條往往以普通小麥粉和水為原料，經(jīng)過(guò)復(fù)合、醒發(fā)、壓延和切條制成。為了增加面條的風(fēng)味，生產(chǎn)過(guò)程中通常會(huì)添加不同種類(lèi)的添加劑。鹽（NaCl）和堿（通常為Na2CO3或K2CO3）作為面條中比較常見(jiàn)的配料，使面條在顏色、質(zhì)構(gòu)、口感和風(fēng)味上均存在明顯的差異，根據(jù)這些差異，面條被分為白鹽面條和黃堿面條[3-4]。

長(zhǎng)期以來(lái)，關(guān)于食鹽或食用堿對(duì)面條品質(zhì)影響的報(bào)道較多。楚炎沛[5]研究發(fā)現(xiàn)鹽和堿對(duì)面條蒸煮和食用品質(zhì)有明顯不同的影響，其中堿顯著增強(qiáng)了面團(tuán)的粉質(zhì)特性。大量研究表明添加鹽或堿會(huì)改善面團(tuán)的流變學(xué)特性，增強(qiáng)其儲(chǔ)能模量和損耗模量[6-8]。Fan Huiping等[9]研究發(fā)現(xiàn)小麥粉的穩(wěn)定時(shí)間隨NaCl濃度的增加而延長(zhǎng)，NaCl對(duì)面條的硬度、彈性等質(zhì)構(gòu)特征無(wú)明顯影響。但也有研究發(fā)現(xiàn)NaCl濃度的增加可以提高面條的硬度[10]。Fan Huiping等[11]發(fā)現(xiàn)添加堿水（Na2CO3和鉀鹽）影響淀粉糊化，增強(qiáng)面條面團(tuán)的硬度。Li Ting等[6]研究發(fā)現(xiàn)堿性鹽增強(qiáng)了面條的斷裂力。這些研究多集中在鹽或堿對(duì)面團(tuán)及面條宏觀品質(zhì)的影響探究，而目前關(guān)于鹽堿面條的口感和風(fēng)味是怎樣形成的系統(tǒng)研究還很少，對(duì)于造成其品質(zhì)差異的內(nèi)在原因仍不清楚。由于缺乏系統(tǒng)的對(duì)比研究，生產(chǎn)廠家在如何選擇鹽堿作為配料以及如何確定添加量上存在著一定的盲目性和隨意性，甚至使得添加效果適得其反。

本研究以典型食用鹽堿NaCl和K2CO3為研究對(duì)象，系統(tǒng)探討鹽和堿對(duì)面條宏觀品質(zhì)與微觀特征的影響，并探討造成其品質(zhì)和風(fēng)味差異的內(nèi)在機(jī)制，以期為工業(yè)化生產(chǎn)提供理論指導(dǎo)與科學(xué)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

香雪高筋特精粉，購(gòu)買(mǎi)于中糧集團(tuán)有限公司，其蛋白質(zhì)、脂肪、碳水化合物質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別為9.2%、1.4%及74.0%。氯化鈉、碳酸鉀、磷酸氫二鈉、磷酸二氫鈉、溴化鉀、二硫蘇糖醇等購(gòu)于國(guó)藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司，所有化學(xué)品和試劑均為分析純。

1.2 儀器與設(shè)備

粉質(zhì)拉伸儀 德國(guó)布拉本德有限公司；RVA4500快速黏度分析儀 澳大利亞Perten公司；JMTD-168/140試驗(yàn)型面條機(jī) 北京東方孚德技術(shù)發(fā)展有限公司；CR-400型色差儀 日本柯尼卡·美能達(dá)公司；TAXT2i食品物性分析儀 英國(guó)Stable Micro Systems有限公司；JSM-7500F掃描電子顯微鏡 日本電子株式會(huì)社；FlavourSpec?風(fēng)味分析儀 德國(guó)G.A.S.有限公司；7890B-5977A氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀 美國(guó)Agilent公司；紫外分光光度計(jì) 上海元析儀器有限公司。

1.3 方法

1.3.1 實(shí)驗(yàn)分組與設(shè)計(jì)

實(shí)驗(yàn)共有5 個(gè)分組：對(duì)照組為不添加鹽和堿的面粉及其制成的面條，實(shí)驗(yàn)組分別為添加1%、2% NaCl和0.5%、1% K2CO3的面粉及其制成的面條。部分面條樣品冷凍干燥后磨成粉備用。

1.3.2 指標(biāo)測(cè)定

1.3.2.1 面團(tuán)粉質(zhì)拉伸特性的測(cè)定

面團(tuán)的粉質(zhì)參數(shù)按照ICC115/1標(biāo)準(zhǔn)方法，采用布拉本德粉質(zhì)儀進(jìn)行測(cè)定。首先將相應(yīng)質(zhì)量的小麥粉加入到粉質(zhì)儀的攪拌缽中，攪拌缽溫度保持在（30±0.2）℃。然后將水手動(dòng)加入到攪拌缽中，測(cè)定小麥面團(tuán)的粉質(zhì)特性。NaCl和K2CO3溶解在蒸餾水中于30 ℃水浴保溫。

用粉質(zhì)儀和面5 min，稱(chēng)取150 g面團(tuán)，采用ICC114/1標(biāo)準(zhǔn)方法進(jìn)行拉伸實(shí)驗(yàn)。將面團(tuán)放在成型單元上揉圓并搓成標(biāo)準(zhǔn)的圓柱形，置于30 ℃醒發(fā)室中醒發(fā)45 min，測(cè)定面團(tuán)的延伸性和拉伸阻力。

1.3.2.2 面粉糊化特性的測(cè)定

參照AACC76-21的方法，采用快速黏度分析儀測(cè)定鹽和堿對(duì)小麥粉糊化特性的影響。根據(jù)小麥粉含水量稱(chēng)取一定質(zhì)量的小麥粉于快速黏度分析專(zhuān)用鋁盒中，將小麥粉質(zhì)量1%、2%的NaCl和0.5%、1%的K2CO3分別加入到鋁盒中，使用塑料攪拌槳將樣品攪拌均勻，按照設(shè)定的標(biāo)準(zhǔn)程序測(cè)定樣品的糊化特性。

1.3.2.3 面條的制作

采用Kitchen Aid攪拌機(jī)將100 g面粉和34 mL水充分混合。NaCl和K2CO3提前溶解在蒸餾水中。攪拌時(shí)先快速攪拌2 min，然后慢速攪拌5 min。攪拌后的面絮置于自封袋中靜置熟化20 min后用實(shí)驗(yàn)型面條機(jī)進(jìn)行壓片切條，制得1 mm寬，0.9 mm厚的面條。

1.3.2.4 面條蒸煮特性的測(cè)定

吸水率測(cè)定：取20 根長(zhǎng)為20 cm的面條，在電子分析天平上稱(chēng)量（M1）。放入500 mL沸水中（始終保持水處于微沸狀態(tài)），煮至其最佳蒸煮時(shí)間，撈出面條并用濾紙吸干表面多余水分，稱(chēng)量（M2）。計(jì)算公式如下：

蒸煮損失評(píng)價(jià)：將測(cè)完面條吸水率的面湯靜置冷卻至室溫，轉(zhuǎn)入500 mL容量瓶中定容混勻，取50 mL面湯倒入燒杯中。用紫外-可見(jiàn)分光光度計(jì)測(cè)其吸光度，波長(zhǎng)設(shè)置為675 nm，用吸光度表征蒸煮損失變化。

1.3.2.5 面條質(zhì)構(gòu)特性的測(cè)定

取長(zhǎng)度為10 cm的面條30 根，放入500 mL沸水中，煮至最佳蒸煮時(shí)間，用濾紙吸去表面多余水分，然后進(jìn)行面條質(zhì)構(gòu)特性的測(cè)定[12]。采用P-36R型探頭在TPA模式下測(cè)定面條的硬度和彈性，測(cè)試前、中、后速率均為0.8 mm/s，形變量為75%，感應(yīng)力為5 g，兩次壓縮間隔時(shí)間為1 s。用A/SPR型號(hào)探頭測(cè)定面條的拉伸特性，拉伸前距離為50 mm，拉伸距離為100 mm，測(cè)試速率為2 mm/s。用A/LKB型號(hào)探頭測(cè)定面條的最大剪切力，形變量為75%，測(cè)試速率為1 mm/s，感應(yīng)力為5 g。

1.3.2.6 面條貯藏穩(wěn)定性的評(píng)價(jià)

菌落總數(shù)測(cè)定按GB/T 4789.2—2010《食品微生物學(xué)檢驗(yàn) 菌落總數(shù)測(cè)定》進(jìn)行；色澤的變化用色差儀進(jìn)行測(cè)定，將切條前的面帶剪成7 cm×7 cm面片，5 min內(nèi)測(cè)定其顏色，然后每隔12 h測(cè)定其色澤變化，記錄L*、a*、b*值。

1.3.2.7 面條微觀結(jié)構(gòu)的變化

采用掃描電子顯微鏡對(duì)鹽堿面條的表面進(jìn)行觀察。樣品用2.5%的戊二醛溶液過(guò)夜固定，用0.1 mol/L的磷酸鹽緩沖液沖洗4 次，然后再用1%的四氧化鋨固定1.5 h，用磷酸鹽緩沖液沖洗4 次后，用不同體積分?jǐn)?shù)乙醇溶液（30%、50%、70%、90%和100%）各沖洗5 min，然后用乙酸異戊酯置換出乙醇。之后將樣品進(jìn)行臨界點(diǎn)干燥，干燥后的樣品用導(dǎo)電膠黏在樣品臺(tái)上，并用離子濺射噴金在樣品表面均勻包裹一層金顆粒（噴金3 次，每次10 min），放大倍數(shù)為300 倍。

1.3.2.8 十二烷基硫酸鈉-聚丙烯酰胺凝膠電泳（sodium dodecyl sulphate-polyacrylamide gel electrophoresis，SDS-PAGE）

取50 mg冷凍干燥后粉碎的面條樣品溶于1 mL pH 6.8的Tris-HCl上樣緩沖液（0.05 mol/L，含2 g/100 mL SDS、質(zhì)量分?jǐn)?shù)10%的甘油、0.1 g/100 mL溴酚藍(lán)）中，充分溶解后沸水浴5 min，8000×g離心5 min。分別吸取7 μL上清液于進(jìn)樣孔中，采用12%分離膠（pH 8.3）及5%濃縮膠（pH 6.8）進(jìn)行分離。還原電泳樣品溶解液中含5%（體積分?jǐn)?shù)）2-巰基乙醇。電壓維持在100 V，溴酚藍(lán)指示劑遷移至膠底時(shí)停止電泳。取下凝膠進(jìn)行染色和脫色，采用凝膠成像儀觀察樣品條帶。

1.3.2.9 面條風(fēng)味成分的測(cè)定

采用氣相色譜-離子遷移譜聯(lián)用技術(shù)測(cè)定新鮮面條樣品中的揮發(fā)性成分。稱(chēng)取3 g樣品置于20 mL頂空玻璃取樣瓶中，50 ℃孵育15 min后進(jìn)樣800 μL，進(jìn)樣針溫度為85 ℃。為避免樣品交叉污染，每次分析前用氣態(tài)氮?dú)庾詣?dòng)沖洗注射器2 min。用N2將樣品送入MXT-5色譜柱（15 m×0.53 mm，1 μm，60 ℃）中，氣相色譜條件：E1（漂移器流速）150 mL/min，E2（載氣流速）0～2 min保持2 mL/min，2～20 min線性升溫至100 mL/min。分析物在45 ℃的離子質(zhì)譜電離室中電離。

以n-ketones C4～C9為外標(biāo)，計(jì)算了揮發(fā)性化合物的保留指數(shù)。通過(guò)比較氣相色譜-離子遷移譜文庫(kù)中標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的保留指數(shù)和漂移時(shí)間鑒定揮發(fā)性化合物。

1.4 數(shù)據(jù)處理

所有數(shù)據(jù)均為至少重復(fù)3 次以上的平均值，采用OriginPro 2022和Excel 2019軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，SPSS 16.0進(jìn)行顯著性分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 鹽和堿對(duì)面團(tuán)粉質(zhì)拉伸特性的影響

如表1所示，添加食用鹽顯著降低了面團(tuán)的吸水率，而堿使面團(tuán)吸水率增加。在和面過(guò)程中，由于食鹽的靜電排斥作用，導(dǎo)致面團(tuán)中蛋白質(zhì)表面電荷降低，靜電斥力減弱，使面筋蛋白可以更好地聚集；另外由于鹽的強(qiáng)滲透壓作用，和面時(shí)面粉吸水加快并迅速形成網(wǎng)絡(luò)。由于NaCl的這些作用使面粉吸水均勻且容易形成黏彈性的面團(tuán)，從而降低了面團(tuán)的吸水率。而添加堿后使得面團(tuán)pH值升高，高于蛋白質(zhì)等電點(diǎn)后使得蛋白溶解度增加，蛋白展開(kāi)，從而造成了其吸水率增加；另外，堿也可能引起淀粉溶解性增加，導(dǎo)致吸水率增加。部分研究得到和本研究相同的吸水率變化，但對(duì)于變化的原因并沒(méi)有進(jìn)行系統(tǒng)詳細(xì)的解釋[13-15]。

表1 食用鹽堿對(duì)小麥面團(tuán)攪拌和拉伸特性的影響Table 1 Effects of salt and alkali on the farinograph and extensograph properties of wheat dough

面團(tuán)的形成時(shí)間和穩(wěn)定時(shí)間是評(píng)價(jià)面團(tuán)品質(zhì)的重要指標(biāo)，多與煮后面條的質(zhì)構(gòu)品質(zhì)呈正相關(guān)[16]。添加2% NaCl和0.5% K2CO3顯著增加了面團(tuán)的形成時(shí)間，而不同添加量的鹽和堿均使穩(wěn)定時(shí)間顯著延長(zhǎng)，這主要是因?yàn)辂}和堿促進(jìn)了面筋蛋白的聚合，增強(qiáng)了面筋強(qiáng)度，面團(tuán)耐攪拌能力增強(qiáng)，使得面團(tuán)彈性和韌性增加。添加0.5% K2CO3的樣品穩(wěn)定時(shí)間延長(zhǎng)至10.2 min，而添加量增加至1%時(shí)又明顯下降，這是由于過(guò)量的堿導(dǎo)致面筋聚集迅速[17-18]，反而不利于網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的充分形成，降低了面團(tuán)的耐攪拌性能。范會(huì)平等[19]研究認(rèn)為過(guò)度添加堿反而會(huì)導(dǎo)致麥谷蛋白中的二硫鍵斷裂，從而破壞面團(tuán)的組織結(jié)構(gòu)。

如表1所示，添加鹽使面團(tuán)的延伸性和拉伸阻力均顯著提高；而添加0.5% K2CO3使面團(tuán)最大拉伸阻力明顯增加，但其延伸距離顯著降低，可初步推測(cè)食用堿主要作用于麥谷蛋白組分，使面團(tuán)韌性和強(qiáng)度增加，而使其整體延伸性下降；而鹽主要是增強(qiáng)了面團(tuán)的延伸性。拉伸特性也從側(cè)面反映了煮后鹽堿面條在質(zhì)構(gòu)和口感上的差別。

2.2 鹽和堿對(duì)面粉糊化特性的影響

小麥粉糊化黏度的測(cè)定對(duì)預(yù)測(cè)面條產(chǎn)品品質(zhì)具有較高的實(shí)際應(yīng)用價(jià)值，據(jù)報(bào)道，黏度參數(shù)與中式及日式面條的蒸煮和質(zhì)構(gòu)品質(zhì)有良好的相關(guān)性[20-21]。不同添加量的鹽和堿對(duì)面粉中淀粉糊化特性的影響如表2所示。添加NaCl對(duì)淀粉的糊化溫度、峰值黏度、衰減值均無(wú)顯著影響。郇美麗等[15]認(rèn)為，NaCl的存在影響淀粉-水相互作用，在過(guò)量水及低鹽濃度下，水的可用性不再是限制因素。而熊小青等[22]研究發(fā)現(xiàn)添加2%的NaCl后，小麥淀粉的糊化溫度有所提高，將其歸因于鹽溶液的滲透壓影響了淀粉分子和水分子的相互作用。小麥品種或淀粉糊濃度的不同可能導(dǎo)致研究結(jié)果中糊化特性的差異。另外，添加2%的NaCl使淀粉回生值有所下降，這可能是因?yàn)楦邼舛鹊柠}與淀粉中羥基作用增強(qiáng)，從而抑制了淀粉的回生[22]。添加0.5%和1% K2CO3使淀粉糊化溫度分別由69.1 ℃升高到74.0 ℃和89.3 ℃，這說(shuō)明堿抑制了淀粉與水的相互作用，提高了其吸水膨脹的溫度。堿的添加也會(huì)促進(jìn)淀粉峰值黏度、谷值黏度和最終黏度的增加，這一方面由于堿的存在增強(qiáng)了淀粉的膨脹能力，另一方面也與面筋蛋白結(jié)構(gòu)的改變有關(guān)。另外堿也降低了淀粉的衰減值，說(shuō)明其提高了淀粉糊的熱穩(wěn)定性。通常峰值黏度高的小麥粉所制備的面條具有優(yōu)越的食用品質(zhì)。

表2 食用鹽堿對(duì)小麥粉淀粉糊化特性的影響Table 2 Effects of salt and alkali on the starch viscosity properties of wheat flour

2.3 鹽和堿對(duì)面條蒸煮特性的影響

如圖1所示，鹽和堿對(duì)面條吸水率有不同程度的提高，其中添加0.5% K2CO3的面條吸水率顯著增加。鹽和堿均使面筋網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)增強(qiáng)，分子聚合度增加，其中堿還增強(qiáng)了小麥粉淀粉的溶脹能力，因此導(dǎo)致面條蒸煮時(shí)能夠吸收更多的水。與空白相比，添加鹽或堿都會(huì)導(dǎo)致面條蒸煮過(guò)程中的蒸煮損失。當(dāng)K2CO3添加量為1%時(shí)，其蒸煮損失是空白的1.2 倍。這一方面是由于鹽堿本身及一些鹽溶性/堿溶性蛋白的溶出，另一方面，過(guò)量堿引起的面筋蛋白網(wǎng)絡(luò)對(duì)淀粉顆粒較稀疏的包裹方式也是導(dǎo)致淀粉溶出的重要原因。

圖1 食用鹽堿對(duì)面條吸水率和蒸煮損失的影響Fig.1 Effects of salt and alkali on water absorption and cooking loss of noodles

2.4 鹽和堿對(duì)面條質(zhì)構(gòu)特性的影響

如圖2所示，堿的加入明顯增強(qiáng)了煮后面條的硬度、拉斷力與最大剪切力，加鹽后面條拉伸距離顯著增加，而加堿則降低了其拉伸距離，這與鹽堿對(duì)面團(tuán)拉伸特性的影響規(guī)律類(lèi)似；鹽和堿均使面條彈性有所增加。由以上結(jié)果可知，鹽堿誘導(dǎo)了不同模式的面條質(zhì)構(gòu)。由于鹽的滲透作用，和面時(shí)促進(jìn)了面筋網(wǎng)絡(luò)的形成，一定含量的鹽離子強(qiáng)化了面筋網(wǎng)絡(luò)，增強(qiáng)了面條的拉斷力和延伸能力。堿存在下，促進(jìn)了面團(tuán)中二硫鍵的生成，增加了面筋蛋白之間的交聯(lián)，面筋網(wǎng)絡(luò)韌性增加，從而使面條拉斷力和硬度顯著增加。但是這種強(qiáng)烈的強(qiáng)筋作用，也導(dǎo)致面條延伸性減弱。因此，鹽堿面條也呈現(xiàn)出不同的口感，加鹽面條柔軟有彈性，加堿面條較硬有嚼勁。

圖2 食用鹽堿對(duì)煮后面條質(zhì)構(gòu)特性的影響Fig.2 Effects of salt and alkali on the texture characteristics of cooked noodles

2.5 鹽和堿對(duì)面條顏色和貯藏穩(wěn)定性的影響

面條色澤是評(píng)價(jià)面條品質(zhì)的重要指標(biāo)。采用色差儀測(cè)定的面片顏色值中L*代表亮度指數(shù)（0代表黑色，100代表白色），a*代表紅綠色值，b*代表黃藍(lán)色值，其中L*值的下降可表征面條的褐變[23]。首先，從圖3A可以看出，添加鹽使面條L*值增加，而對(duì)b*值無(wú)顯著影響。添加堿后b*值顯著增加，相對(duì)于空白和白鹽面條，堿面條整體呈現(xiàn)亮黃色，這是由于堿與面粉中黃酮類(lèi)化合物反應(yīng)而形成。其次，貯藏過(guò)程中，加鹽能夠顯著抑制L*值的下降，延緩生鮮面條的褐變，而加堿則加速了面片褐變；這主要與加堿后引起的面條pH值的改變有關(guān)，添加0.5% K2CO3后面條pH值為8.5，接近面條基質(zhì)中多酚氧化酶的最適pH值，因此0.5%堿面條24 h內(nèi)褐變程度最大。添加鹽和堿后生鮮面條中菌落總數(shù)的增加均得到顯著抑制，其中添加2% NaCl由于滲透壓的增加，抑制效果最明顯。對(duì)堿面條而言，1% K2CO3樣品由于pH值較高（9.7），對(duì)微生物的抑制作用更明顯。

圖3 食用鹽堿對(duì)生鮮面條色澤（A）和貯藏穩(wěn)定性（B）的影響Fig.3 Effects of salt and alkali on the color (A) and storage stability (B) of fresh noodles

2.6 鹽和堿對(duì)面條微觀結(jié)構(gòu)的影響

面筋網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)是決定小麥面團(tuán)物理和化學(xué)性質(zhì)的重要基礎(chǔ)，面團(tuán)的微觀網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)決定其宏觀品質(zhì)[24]?？瞻讟悠繁砻婷娼罹W(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)均勻統(tǒng)一（圖4A），添加鹽的面條樣品表面（圖4B）比空白樣品更致密，更光滑，這有助于白鹽面條形成更好的外觀和更光滑的口感[25]。而加堿面條（圖4C）的表面較為粗糙，有明顯的凹陷，這可能是由于強(qiáng)面筋網(wǎng)絡(luò)的迅速形成，導(dǎo)致表面連接較少，這也解釋了加堿面條蒸煮損失明顯增加的原因。

圖4 鹽堿面條表面掃描電子顯微鏡圖Fig.4 Scanning electron micrographs of the surface of salted and alkaline noodles

2.7 鹽和堿對(duì)蒸煮過(guò)程中面條蛋白質(zhì)聚合的影響

如圖5A所示，隨著蒸煮時(shí)間的延長(zhǎng)，3 組面條樣品蛋白條帶顏色均逐漸變淺，特別是高相對(duì)分子質(zhì)量區(qū)域，說(shuō)明加熱引起了蛋白聚合，導(dǎo)致其在SDS溶液中的提取率下降；對(duì)于添加堿的面條樣品，蒸煮1 min后高相對(duì)分子質(zhì)量區(qū)域蛋白條帶已幾乎消失，低相對(duì)分子質(zhì)量區(qū)域明顯變淺，說(shuō)明加堿后面條中蛋白質(zhì)對(duì)溫度更加敏感，蒸煮過(guò)程中聚合迅速且聚合程度更高。Basman等[26]認(rèn)為面團(tuán)中面筋網(wǎng)絡(luò)的形成主要依賴(lài)于二硫鍵的交聯(lián)作用，在加熱、擠壓等強(qiáng)烈作用下，二硫鍵迅速形成，使蛋白發(fā)生聚合。本研究還原模式下各組樣品蛋白電泳條帶差別不明顯，僅加堿4 min樣品條帶顏色略淺（圖5B），可以推測(cè)加熱導(dǎo)致的鹽堿面條中蛋白質(zhì)提取率下降的主要原因是二硫鍵聚合，而堿會(huì)促進(jìn)這一聚合作用，這一結(jié)果能夠進(jìn)一步解釋加堿面條煮后硬度和拉斷力的顯著增加。

圖5 鹽堿面條蒸煮過(guò)程中蛋白質(zhì)還原（A）、非還原（B）電泳模式變化Fig.5 Effects of salt and alkali on reducing (A) and non-reducing (B)SDS-PAGE patterns of proteins in noodles during cooking

2.8 鹽和堿對(duì)面條風(fēng)味形成的影響

如圖6所示，紅色越深，說(shuō)明與空白對(duì)照相比，實(shí)驗(yàn)組樣品對(duì)應(yīng)物質(zhì)濃度越高；藍(lán)色越深則反之。可以看出，加鹽面條和對(duì)照樣品間物質(zhì)含量差異較小，而加堿面條較空白樣品揮發(fā)組分濃度差異則較大。

圖6 鹽堿面條中揮發(fā)性物質(zhì)成分對(duì)比差異圖Fig.6 Analysis of differential volatile compounds between salted and alkaline noodles

如圖7所示，行代表一個(gè)樣品的揮發(fā)性成分組成；列代表某種揮發(fā)性物質(zhì)在不同樣品中的信號(hào)峰；信號(hào)峰的顏色明暗代表該物質(zhì)的濃度高低。與圖6結(jié)果一致，基于主要揮發(fā)組分的主成分分析結(jié)果中的歐式距離表明（圖8），空白和加鹽面條之間風(fēng)味物質(zhì)的組成及含量相對(duì)接近，而與加堿面條之間的差異則較大。其中，甲酸乙酯、乙酸乙酯、丙酸丁酯等在空白樣品中的含量最高（紅框所示）；2-甲基丁醛、3-甲基丁醛、2-戊基呋喃等在加堿面條中含量最高（綠框所示）；苯甲醛、辛醛、壬醛、(E)-2-戊烯醛、(E)-2-己烯醛、戊醛、己醛、戊醇、己醇、戊酮、庚酮、丙酸、己酸、環(huán)己酮、1-辛烯-3-醇等大量揮發(fā)性成分則在加鹽面條中含量較高（黃框所示）。雖加鹽面條較對(duì)照樣品中濃度增加組分種類(lèi)多，但均為空白樣品中的原有組分且濃度變化幅度不大，而加堿面條中濃度增加組分多為新生成揮發(fā)性物質(zhì)，其中直鏈脂肪酸2-甲基丁醛和3-甲基丁醛具有強(qiáng)烈的麥芽和酵母香氣，是蛋白水解和氨基酸（異亮氨酸和亮氨酸）降解產(chǎn)物，它們是很多食品，包括發(fā)酵和非發(fā)酵（熱處理）產(chǎn)品中的重要風(fēng)味化合物[27-28]。2-戊基呋喃具有豆香和焦糖香氣，是燕麥片中主要香氣貢獻(xiàn)組分，該物質(zhì)是亞油酸的氧化產(chǎn)物[29-30]。綜上所述，堿處理后上述3 種組分的大量生成是黃堿面條獨(dú)特面香的主要物質(zhì)來(lái)源，但氣相色譜-離子遷移譜結(jié)果僅從揮發(fā)物組分構(gòu)成的角度闡述不同處理后面條不同風(fēng)味的可能原因，今后需采取以感官為導(dǎo)向的現(xiàn)代分子感官科學(xué)技術(shù)手段準(zhǔn)確揭示加堿面條獨(dú)特風(fēng)味化學(xué)本質(zhì)。

圖7 鹽堿面條中揮發(fā)性成分Gallery Plot指紋譜圖Fig.7 Gallery plot fingerprint of volatile compounds in salted and alkaline noodles

3 結(jié)論

對(duì)比研究NaCl和K2CO3對(duì)面條品質(zhì)特性的影響，并探究其品質(zhì)差異的內(nèi)在機(jī)制。鹽和堿對(duì)面團(tuán)粉質(zhì)拉伸特性，面條質(zhì)構(gòu)特性和風(fēng)味有顯著差異。通過(guò)測(cè)定淀粉的糊化特性、面團(tuán)中面筋網(wǎng)絡(luò)的形態(tài)、蛋白質(zhì)相對(duì)分子質(zhì)量分布、揮發(fā)性成分的種類(lèi)和濃度，探討了面條宏觀品質(zhì)變化及其差異的內(nèi)在機(jī)理。NaCl提高了面條的延伸性和彈性，誘導(dǎo)了光滑的表面微觀結(jié)構(gòu)，賦予面條爽滑的口感，增加了面條中揮發(fā)性成分的濃度，加強(qiáng)了面條本身的風(fēng)味。K2CO3使面條的拉斷力和硬度顯著增加，增強(qiáng)了面筋強(qiáng)度，誘導(dǎo)了更加粗糙的表面結(jié)構(gòu)，促進(jìn)了蒸煮過(guò)程中蛋白質(zhì)的聚合，使面條產(chǎn)生了新的醛類(lèi)化合物，完全改變了面條的風(fēng)味，賦予面條特殊的香氣。本研究對(duì)鹽和堿面條的品質(zhì)差異進(jìn)行了科學(xué)解答，系統(tǒng)探討和揭示了鹽和堿改善面條品質(zhì)的調(diào)控作用和內(nèi)在機(jī)制，為工業(yè)化生產(chǎn)提供了理論依據(jù)。