高壓處理對面條品質的影響

侯磊，閆淑琴，胡小松，沈群

（中國農業大學食品科學與營養工程學院農業部果蔬加工工程中心，北京 100083）

我國是面條消費大國,面條類食品是人們一日三餐的傳統主食食品之一，隨著人民生活水平不斷提高,生活環境和生活方式的日益改善，人們對面條的色、香、味、營養價值和保存性能提出更高要求。目前，市面上所售的面條大多為普通濕面或者經高溫干燥處理的掛面或方便面，前者普遍存在面條硬度過高、保存期短等問題，而后者的營養品質則是難以忽略的問題。不少廠家采用添加防腐劑的方法延長保鮮濕面的保質期，但長期食用防腐劑不利于人體健康。國外于20世紀80年代末出現了食品的超高壓加工技術，高壓處理能夠在低溫殺菌的同時,使食品的色、香、味、營養品質和新鮮程度均不受影響,食品的保存期又可延長。因此，很多學者在研究通過高壓處理來代替熱加工處理或防腐劑，以達到延長保質期，提高產品品質的目的。

食品超高壓處理技術是指將食品放入液體介質（水、油、酒精等）中，施加100 MPa～1000 MPa的壓力進行處理。其作用是殺滅或鈍化微生物，調節酶活力（加速干酪成熟等），改善功能特性（嫩化肉、改善果醬和果汁口感與質地），控制相變（生物制品貯藏、肉類冷凍、解凍等）。超高壓處理技術有別于加熱過程。超高壓卻是低溫處理，使高分子立體結構的氫鍵、離子鍵和疏水鍵等非共價鍵發生變化，共價鍵幾乎不受影響，能殺菌、改善組織結構以及保持食品原有的營養價值和風味[1]。超高壓強能使淀粉分子的長鏈斷裂，分子結構變性，當加壓到一定壓強時會發生糊化而成不透明的黏稠糊狀物[2]。淀粉糊化為水合反應，因此，糊化程度與加入的水分的量有一定的關系，高壓形成的淀粉凝膠隨著水分含量的增大由固體性能轉化為液體性能[3]，因此可以通過調節水分含量來得到所需的高壓處理的淀粉的性質。超高壓糊化淀粉屬于壓致糊化，不存在熱致糊化后的老化、回生現象。超高壓加工技術對食品蛋白質改性具有良好效果。研究表明：超高壓有利于氫鍵的形成，對蛋白質一級結構無影響，有利于二級結構的穩定,但會破壞其三級和四級結構，迫使蛋白質的原始結構伸展，從而導致蛋白質的變性，增強其消化性。蛋白凝聚，暴露在蛋白表面的疏水區域形成低聚物[4]。研究中也發現超高壓能使谷朊粉蛋白的雙硫鍵交聯作用增強，蛋白結構發生改變，從而顯著改變谷朊粉的溶解度、乳化性、起泡性等理化性質[5]。Takeo Kato等利用超高壓技術處理谷物，消除谷物中的過敏性蛋白，從而促進人體對谷物中營養物質的吸收[6]。趙紅霞等在對鮮蛋液進行高壓加工時發現，蛋白在400 MPa壓力下出現部分變性隨著壓力的增大[7]。蛋白的溶解度和疏水性逐漸降低，而黏度逐漸增大，乳化穩定性在100 MPa時最好[8]。

本文通過研究不同的預處理和超高壓處理條件對面條的硬度、拉伸性和粘性的影響，為高壓處理應用于面條加工的研究提供基礎研究材料。

1 材料及主要儀器

拉面：竹田長壽面，北京金谷和泉食品有限公司；真空機塑封機：DZ-400，北京市瑞明星包裝機械有限公司；超高壓儀：HHP-650，包頭克發新型高技術食品機械有限責任公司；質構儀：TA-XT2i，Stable Micro Systems，UK。

2 方法

選用保質期內的外觀特性相似的生面條，按照表1對其進行分組編號并處理。過水之后將面條放置約10 min，確保面條表面無明顯水分。每組設置2個平行。對生面條的處理見表1。

表1 生面條處理條件Table 1 The treatment conditions of noodle

將處理后的面條用沸水煮制1 min，撈起后過涼水2次，迅速置于質構儀上進行硬度、黏度和拉伸性的測試。

2.1 堅實度

將有機玻璃板固定于臺面上，有機玻璃切刀裝于A/LKBF探頭。選用AACC16-50程序，高度設為20mm，進行高度校準。結合面條性質調試測試參數，可得到最大剪切力、剪切面積、剪切時間等數據，其中最大剪切力與面條感官評價中的質地、彈性相關，可用來預測面條品質。將3根面條平鋪于測試臺面上，啟動開始，儀器自動記錄受力曲線。每組樣品3次測平行。

2.2 黏附性

將灰色金屬臺固定于臺面，黑色夾板置于其上，選用灰色小長方HDP/PFS探頭，將4根面條平整夾在支撐金屬板中央。在程序列表中選用Noodle Stickiness測試程序，校正探頭返回高度為10.0 mm，進行高度校準。設置測試前速度為1.0 mm/s，測試速度為0.5 mm/s，測試后速度為10.0 mm/s，壓縮力為1000 g，壓縮時間為2 s，通過此實驗可得到煮熟面條的黏滯阻力，阻力值越大，表示面條黏度越大，此指標與感官評價中的黏性相關。每組樣品測3次平行。

2.3 拉伸性

選用A/SPR探頭及其附件(為上、下兩個相互平行的叉子型纏繞棍)，在程序列表中選用Noodle Tensile的測試程序[9]。校準高度設為15 mm，進行高度校準測試。取1根較長的煮熟面條，將其一端放在下面摩擦軸的狹縫中，將面條在軸臂上至少纏繞兩圈使其固定在上面，然后將面條的另一端按同一方法固定在上面的滾軸上，使面條稍稍拉緊但不緊崩，不松弛，確保測量時不會拽脫，面條與水平面垂直。探頭上升過程中面條斷裂，至一定高度下降回原位，儀器自動記錄受力曲線。通過此實驗可得到最大拉伸力、拉伸面積、拉伸距離等參數,比較客觀反映面條的柔韌性。每組樣品測3次平行。

3 結果與討論

3.1 不同處理條件對面條剪切性的影響

不同處理條件對面條剪切型的影響見圖1。

圖1 質構儀測試面條剪切性的實驗結果Fig.1 Changes in noodle's firmness tested by texture machine

由圖1可知，經過真空和高壓處理的面條的硬度均顯著低于未處理面條的硬度。原因是抽真空對面條表面有一定的損傷作用，且除去了空氣和一定的水分，使淀粉粒受損。同時高壓作用使淀粉分子長鏈斷裂，結晶度降低，淀粉粒膨脹，少量直鏈淀粉釋放。經過沸水1次處理的面條中，經高壓處理的面條的硬度明顯高于未經高壓處理的面條硬度。這是因為經過高壓處理后蛋白質二硫鍵的交聯作用增大，面筋強度有所增加，增強了面條硬度。經過沸水4次處理的面條中，是否經過高壓處理對面條硬度的影響并不大，僅僅在高壓150 MPa時出現硬度的小高峰值。說明此含水量下高壓產生的淀粉糊化使面條硬度降低和面條面筋強度使面條硬度增加的效果基本抵消。有研究表明，滑口感和硬度呈顯著負相關，所以可知，通過高壓處理的面條的滑口感有所改善。因此，對面條進行沸水1次處理的加工過程所加工的面條能夠最大可能的滿足人們的需求。

3.2 不同處理條件對面條拉伸性的影響

不同處理條件對面條拉伸性的影響見圖2。

圖2 質構儀測定面條拉伸性的結果Fig.2 Changes in noodle’s tensile tested by texture machine

如圖2，經過高壓處理的面條的拉伸性均比空白面條拉伸性強，但是僅僅經過真空包裝的面條的拉伸性較空白面條來說變化不大。經沸水1次處理的面條的拉伸性在150 MPa時出現顯著最低值，原因可能是150 MPa時面筋蛋白的交聯作用突然降低，結構被破壞。相同壓強下沸水處理1次的面條的拉伸性均低于沸水處理4次的面條的拉伸性，說明含水量的增加能夠更好的促進面條面筋的強化。筋道感和拉斷力呈高度顯著正相關，由實驗可知，經過高壓處理的面條的筋道感較空白面條有所增加。結合大多數消費者的需求，沸水1次和4次，高壓100 MPa、150 MPa的面條拉伸性較大可能受到消費者的歡迎，為了節約能源和延長面條的保質期，因此沸水1次的面條的拉伸性能比較符合消費者需要。

3.3 不同處理條件對面條黏性的影響

不同處理條件對面條黏性的影響見圖3。

圖3 質構儀測定面條黏性的結果Fig.3 Changes in noodle’s stickiness tested by texture machine

由圖3可知，空白和僅經過真空包裝的面條的黏性最大，沸水4次處理的面條較沸水1次處理的面條的黏性顯著降低，可能是由于水分含量過大，部分水分游離在淀粉粒外，增加了其分散性，從而降低了面條的黏度。壓強的增加能夠使淀粉糊化程度加大，結晶結構破壞，形成黏稠糊狀的淀粉糊，使面條的黏性增大，所以隨著壓強的增大，相同的含水量條件下，面條的黏性均呈現逐漸增大的趨勢。但如果游離的水分過大，易引起微生物的滋生，降低其保存性能，綜合來講，所以沸水1次處理的面條的黏性性質較佳。

3.4 不同處理條件對面條外觀品質的影響

沸水處理4次的面條經過高壓后周圍存在半透明的淀粉糊，可能由于沸水處理加入的水分多于相應壓強下淀粉糊化所需的水分或者在高壓處理時間內水分不能及時參與淀粉糊化，多余的水分析出，并且帶出部分直鏈淀粉，使面條的口感和營養品質受到一定的影響，同時降低了面條的耐儲性。

4 結論

通過實驗可知，不同處理條件對面條的硬度、黏性和拉伸性的影響各不相同。沸水處理1次100 MPa和150 MPa的效果較好，但是鑒于本實驗并未進行微生物實驗，100 MPa是否能夠在此含水量條件下對微生物有足夠的抑制作用還需要進一步探究。

在以后的研究中，應著重在對不同條件下的高壓處理面條的各種性質進行研究的同時，結合微生物實驗和感官實驗，通過正交的方法，對面條品質做全方位的評價，選出既能生產出高品質面條又能保證較低生產成本的高壓生產條件。

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