酸度調節劑在生鮮面條保鮮及品質變化方面的應用

王衛軍

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消費者的喜愛，約占比中國面粉消費總量的35%[1]。市場常見4種面條的產品形式：干面條（也稱掛面，是面粉、水、食用鹽、食用堿及其他輔料經碾壓切分成條，經過干燥脫水后，能長時間在常溫狀態下保存的面條，其含水量一般低于15%）；半干面（制作工藝和掛面相似，在干燥脫水環節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%，保質期較長，且口感優于干面條）；農貿市場鮮切面條（一般為農貿市場切面店現制現售的生鮮面條，配方及工藝簡單，水分在26%以上，口感好，保質期短，為市面上生鮮面條最主要的流通方式）；生鮮面條（和農貿市場的鮮切面條類似，但經過專業面條生產設備和工藝，批量工業化生產，在冷藏條件下保質期3～7 d，口感、品質及安全方面優于農貿市場的鮮切面店）。隨著消費結構升級以及冷鏈物流配送體系健全，消費者對生鮮面條的需求量日益增加，生鮮面條的生產企業日益增多，但生鮮面條的工業化生產普遍面臨一個共性問題：生鮮面條的保鮮及品質退化。生鮮面條在生產、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過程中帶入大量菌落，會在短時間內大量滋生，導致酸敗變質。另外面粉本身含有豐富的多酚氧化酶，在適合的環境及微生物作用下，發生酶促褐變反應，導致面條顏色變暗，甚至出現黑點的情況。這些問題制約著生鮮面條的工業化發展。

國內有關生鮮面條保鮮及品質控制方面的研究主要分為幾個方向：一是面粉原料控制，選用國外進口小麥（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量，或選用小麥內層的麥芯粉，以降低面粉中多酚氧化酶、過氧化物酶等酶促反應的含量，這種方式對生鮮面條延長保質期、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以及酶活性，尚在試驗研究階段；三是化學保鮮方式，主要分為防腐劑、酸度調節劑及水分保持劑3種方式，如丙酸鈣、單辛酸甘油酯、丙二醇等化學防腐劑，VC、磷酸鹽、碳酸鈉、富馬酸一鈉等酸度調節劑或水分保持劑等研究與應用也較為常見。生鮮面條的品質變化是微生物滋生、化學反應以及酶促褐變等復雜的變化過程，其中酸度的調節對上述3種變化均有一定的關聯作用。從酸度調節劑方向對生鮮面條的品質變化研究較少，將生鮮面條中常見2種酸性（富馬酸一鈉）與堿性物質（碳酸鈉）作為酸度調節劑進行研究。

采用不同配比的富馬酸一鈉和碳酸鈉及兩者組合的復配酸度調節劑制作生鮮面條，通過前期的感官測評篩選出具有代表性的3組配比，結合微生物及理化指標研究酸度調節劑對生鮮面條的保鮮及品質變化，進一步尋找更加合適生鮮面條的工業化生產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，山東魯王集團有限公司）。

富馬酸一鈉、碳酸鈉、平板計數瓊脂培養基、磷酸鹽緩沖稀釋液、生理鹽水、75%乙醇、鄰苯二酚溶液（國藥集團化學試劑有限公司）。

食品自封袋（蕪湖妙馨思家居用品有限公司）。

1.2 儀器與設備

MT170型超市專用壓面機（常州靜音壓面機廠）；XFS-280M滅菌鍋（浙江新豐醫療器械有限公司）；PL203/01電子分析天平[特勒-托利多儀器（上海）有限公司]；LRH-250F生化培養箱（上海一恒科學儀器有限公司）；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（河南信陵儀器設備有限公司）；M5型酶標儀（美國分子儀器公司）；DFY-20/30恒溫水浴振蕩器（河南艾瑞德儀器設備有限公司）；SC-80i全自動色差儀（北京京儀康光光學儀器有限公司）；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 試驗方法

1.3.1 面條的制作、分組及不同酸度調節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。

試驗為確保所有試驗測試的生鮮面條均不受外部生產條件的影響，每批次試驗樣品均對設備、包裝材料及實驗室空間進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，并按照試驗組別中各組酸度調節劑的添加比例（表1）添加相應的酸度調節劑，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 ℃環境中醒面20 min，經過7道滾輪進行逐步延壓（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 ℃環境中進行儲存。

表1 單一及復配酸度調節劑試驗組 單位：%

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

表2 生鮮面條感官評定指標及評分標準

1.3.2 微生物菌落總數測定

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

1.3.3 理化指標的測定

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進行檢測，待每次數據穩定后取值，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境中，且處于密閉空間以減少空氣流通，防止周圍環境的變化對結果產生的誤差。

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生黑點的主要原因，對生鮮面條品質有著直接影響。其中，多酚氧化酶（PPO）在生鮮面條的酶促褐變中起關鍵作用[3]。有關多酚氧化酶的酶活性測定依據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，同時加入50 μL 0.1 mol/L鄰苯二酚溶液，放入已預熱的酶標儀中，儀器設定時間間隔1 min、波長420 nm、測定時間10 min，每1 g樣品在1 min內吸光度增加0.001則定位1個多酚氧化酶活單位[（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，采用色差計對面片進行檢測，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*值表示黃藍度。白度按式（1）計算。

1.3.3.4 蒸煮特性測定

生鮮面條的蒸煮特性有2個指標：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恒重燒杯中（m3），帶液體蒸發干后，放入烘箱中烘干，稱其質量（m4），吸水率和蒸煮損失率按式（2）和（3）計算。

2 結果與分析

2.1 酸度調節劑配方初選

如圖1所示：對于添加富馬酸一鈉測試組，B組感官評價值最高，為89分；對于添加食用堿測試組，E組感官評價值最高，為86分；對于富馬酸一鈉和食用堿復配酸度調節劑測試組，K組感官評價值最高，為93分。綜合數據，確定以BK組為空白對照組，對B、E、K組進行下一步的微生物及理化指標測定，為酸度調節劑在生鮮面條的使用效果做進一步試驗測試。

圖1 不同組別酸度調節劑的添加量所對應的生鮮面條感官測試值

2.2 酸度調節劑對生鮮面條菌落總數的測定

測定菌落總數可以判定生鮮面條的酸敗程度，直接作為生鮮面條保質期限的指標。如圖2所示，隨著時間延長，所有組別的生鮮面條菌落總數均不斷增加，其中BK組處于一直上升的過程，在4 ℃下第5天菌落總數超過安全限值。添加酸度調節劑的組別（B、E、K組）不論在初始菌，還是在細菌滋生的速度方面，均較BK組有較大的改善作用，其中B和E組在第6天達到菌落總數最高值后，反而出現下降趨勢，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，菌落總數一直處于安全限值之下，較好延長生鮮面條的保質期限。

圖2 酸度調節劑對生鮮面條菌落總數的影響

2.3 酸度調節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重要指標，食品工業中一般采用2種方式降低食品中Aw值延長食品的保質期限：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，處于一個微生物能快速滋生的環境中，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絡結構，使有機大分子降解至有機小分子，部分結合水變為游離水，導致水分散失，另一方面微生物繁殖本身消耗部分有機物產生水分，故導致空白組Aw值從第1天的0.94快速升高至第4天的0.98后逐步穩定。從4組Aw數據值對比來看，BK＞E＞B＞K，0.25%富馬酸一鈉+0.1%碳酸鈉的復配酸度調節劑對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食品品質與安全。

圖3 酸度調節劑對生鮮面條水分活度的影響

2.4 酸度調節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，隨著存儲時間的推移，1～3 d之間PPO急劇下降，4～8 d基本也呈現線性下降趨勢，其BK組的PPO數值基本和生鮮面條隨時間發生的酶促褐變導致的品質衰減趨勢一致。富馬酸一鈉、碳酸鈉及富馬酸一鈉+碳酸鈉的復配酸度調節劑均對PPO活性起到顯著的抑制作用，其中0.25%富馬酸一鈉+0.1%碳酸鈉的復配酸度調節劑對PPO活性降低54%，富馬酸一鈉對PPO活性抑制效果次之，達到50%，碳酸鈉對PPO活性抑制效果相對差一點，降低21%。從結果看，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的影響試驗中結論相似，在酸性條件下，PPO活性甚小，大于pH 6.0時，酶活性迅速上升，在pH 7.0時達到頂峰，隨著pH繼續增大，PPO再次呈逐步下降趨勢。

圖4 酸度調節劑對生鮮面條酶活性的影響

2.5 酸度調節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的主要因素，其中色澤變暗主要因素為酶促褐變，同時面條隨著儲存時間的推移，面條的Aw值及面條內部的面筋網絡結構等發生變化，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組數據的色度衰變趨勢可以看出，生鮮濕面在儲存期1～4 d內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，主要是因為面條遇堿后，面條呈現黃色，對白度和光澤度有一定的負向作用。但B組和K組數據表明，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。尤其是復配酸度調節劑組，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，說明復配酸度調節劑組對色澤的穩定性要高一些。

圖5 酸度調節劑對生鮮面條色澤的影響

2.6 酸度調節劑對生鮮面條蒸煮特性的測定

從4組吸水率數值看，隨著時間推移，生鮮面條煮熟后的吸水率均出現下降，原因在于微生物滋生及酶促反應導致面條中的面筋網絡破壞，淀粉及蛋白大分子結構改變，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境縮短最佳蒸煮時間，導致蒸煮時間過長，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%碳酸鈉復配酸度調節劑的吸水率效果和碳酸鈉的效率基本差異不大。

圖6 酸度調節劑對生鮮面條蒸煮吸水率的影響

從4組的蒸煮損失率，基本吸水率呈負相關，原因和吸水率的降低基本一致，面筋網絡結構及蛋白大分子破壞，對淀粉及蛋白質的包裹效果減弱，蛋白及淀粉在蒸煮過程中析出，導致面條口感發黏，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%碳酸鈉復配酸度調節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 酸度調節劑對生鮮面條蒸煮損失率的影響

3 結論

通過空白對照組（BK組）對比研究不同配比的酸度調節劑碳酸鈉、富馬酸一鈉及富馬酸一鈉與碳酸鈉復配劑對生鮮面條品質方面的影響，通過感官測評初步篩選出B、K、E組在各組別中處于較優的配比。進一步對BK、B、K、E這4組對生鮮面條的菌落總數變化、Aw、PPO、色澤、吸水率以及蒸煮損失率等測試試驗，各種數據顯示，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保存效果最優，可在保質期內有效降低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。