面粉中主要組分對生鮮面顏色和褐變的影響

彭 晶 沈慧杰 李 曼 張楚楚 張 淼 杜 健 朱科學 周惠明

(江南大學食品學院，無錫 214122)

面條起源于中國，是中國及其他一些亞洲國家的主要食品之一，其制作工藝簡單，食用方便，消費人群廣泛。生鮮濕面與干掛面比較，具有健康營養、香味足、口感好，生產成本低等優點，是一種更科學、更有營養保健作用的新型天然方便面，能夠滿足人們對食品口味、品質等方面越來越高的要求，因此具有很大的市場潛力[1]。但是生鮮面由于水分含量較高，成分復雜，在儲藏的過程中很容易發生褐變，導致顏色加深，影響面條的感官質量，是生鮮面保存面臨的一大難題[2]。

不同來源面粉所制作的生鮮面，顏色差異較大，放置過程中褐變程度也有所不同，這除了與小麥品種之間的差異所導致的面粉色素含量與種類、多酚氧化酶 (PPO) 活性不同等因素相關外，還與面粉中的淀粉、蛋白、脂肪等主要組分的差異有一定關系[3]。明確面粉中主要組分與生鮮面條褐變速率之間的關系，是正確選用生鮮面生產專用粉以及采取合理方法延緩其褐變的前提。試驗通過對面粉主要組分進行分離和重組，研究了蛋白質、淀粉、脂肪含量及直鏈與支鏈淀粉的比例對生鮮面顏色變化及褐變的影響，旨在為生鮮面的生產提供一定的理論指導。

1 材料和方法

1.1 試驗原料及主要試劑

高筋小麥粉：中糧東海糧油工業有限公司；糯小麥粉(揚糯麥1號)：江蘇楚龍面粉有限公司；乙醇、正己烷、濃硫酸、氫氧化鈉、乙酸鉛等試劑均為分析純：國藥集團化學試劑有限公司。

1.2 主要儀器

PL 203型電子分析天平：梅特勒一托利多儀器(上海)有限公司；CR-400型色彩色差計：日本柯尼卡·美能達公司；Kitchen Aid小型和面機：英國Kitchen Aid公司；JMTD-168/140型試驗面條機：北京東方孚德技術發展中心；K9841型半自動凱氏定氮儀：海能儀器(濟南)股份有限公司；GZX-9246 MEB數顯鼓風干燥箱：上海博迅實業有限公司醫療設備廠；SPX-250B-Z型生化培養箱：上海博迅實業有限公司；UV-2800型紫外-可見分光光度計：UNICO(上海)儀器有限公司。

1.3 試驗方法

1.3.1 基本指標的測定

水分的測定按GB/T 5009.3—2003方法進行；淀粉含量的測定參照GB/T 5009.9—2008進行；直鏈淀粉含量的測定參照GB/T 15683—2008《大米直鏈淀粉含量的測定》，采用碘比色法測定；蛋白質含量的測定參照GB/T 5009.5—2003進行；脂肪含量的測定參照GB/T 5009.6—2003進行。

1.3.2 生鮮面制作工藝

稱取配比好的面粉100 g，按各組分含水量及配比計算相應的加水量(以原小麥粉加水量34%為基準)使面片最終的含水量相同，將水緩慢加入和面機中和面，和好的面團靜置熟化20 min后，在面條機上按1.2 mm-1.0 mm-0.8 mm的順序逐步壓延成厚0.8 mm的面帶。將壓好的面帶剪成140 mm×100 mm面片，包裝后置于25 ℃恒溫培養箱中保存。

1.3.3 面片顏色及褐變量的測定

分別用色差儀測定各組生鮮面片0、1、2、4、8 h以及24 h后的色度，記錄面片的L*、a*、b*值。其中L*值是亮度指數(0代表黑色，100代表白色)，+a*方向是紅色增加，-a*方向是綠色增加，+b*方向是黃色增加，-b*方向是藍色增加。每個樣品測定6次，去掉偏差較大的點后取平均值。根據Asenstorfer等[4]的研究，試驗中以L*值的變化量ΔL作為衡量面片褐變程度的指標。

1.3.4 蛋白質和淀粉的分離

參照陸啟玉[5]所采用的方法，稱取150 g面粉于不銹鋼和面盆中，加入80 mL蒸餾水，用手充分揉成面團后，室溫下靜置醒發30 min后放到盛有200 mL蒸餾水的2 L大燒杯中。用手輕輕揉洗，揉洗過程中盡量保持面團完整。再經過一系列蒸餾水揉洗將面筋蛋白組分分離出來。在每一步揉洗后，將乳狀液留存并通過100目的篩網，收集小片的面團或面筋，加回到面團中。在揉洗完成后，將所有濾液4 000 r/min離心10 min，得到淀粉組分。將面筋蛋白和淀粉分別真空冷凍干燥，凍干后在粉碎機中磨碎，過100目篩。

將得到的兩組分和面粉按蛋白含量18.25%、16.25%、14.25%、12.25%、10.25%、8.25%、6.25%的梯度分別混粉，此時對應的淀粉含量分別為61.8%、63.9%、65.9%、67.9%、72.1%、76.2%、81%，測定不同蛋白(淀粉)含量下生鮮片初始色差值及24 h內的顏色變化。

1.3.5 脂肪的分離

面粉和正己烷在室溫下按照1∶2.5的比例在錐形瓶中混合，置于搖床上以200 r/min的速度震蕩2 h，靜置10 min，液體部分8 000 r/min離心15 min。重復提取1次。濾液經旋轉蒸發濃縮，將溶于少量正己烷的脂肪貯存在具塞充氮試管中。脫脂面粉于室溫通風櫥中晾干至聞不到正己烷氣味，然后過100目篩。分別按照面粉脂肪含量0.4%、0.8%、1.2%、1.6%、2.0%、2.4%以及2.8%的梯度比例回添到面粉中，測定不同脂肪含量下生鮮面片的色澤和褐變程度。

試驗中將分離后的各組分按照面粉原來的比例混合，然后測定混合后的面粉的顏色和粉質指標，所得結果與原料面粉無顯著差異。

1.3.6 數據分析

所得數據均為3次以上平行測定的平均值，采用SPSS 16.0對各組分含量與生鮮面顏色及褐變程度進行相關性分析和顯著性分析，顯著性分析采用Duncan測試，P<0.05說明存在顯著性差異。

2 結果與分析

2.1蛋白質和淀粉含量對生鮮面片顏色和褐變程度的影響

按1.3.4所述的方法，將面粉中的淀粉與面筋蛋白分離，各自冷凍干燥后粉碎過篩，所得各組分中水分、蛋白質和淀粉含量如表1所示。

表1 面粉及分離蛋白、淀粉組分的成分測定/%

隨蛋白含量的增加(淀粉含量減少)，面片的初始L*值 (90.22±0.19到77.57±0.18) 和a*值 (4.70±0.04到3.31±0.08) 降低，b*值 (14.23±0.18到25.09±0.77)增大，這與李煒煒等[6]及劉桂華等[7]的研究結果是一致的。

面粉蛋白含量與生鮮面片24 h內褐變程度ΔL的關系曲線如圖1所示。當蛋白質含量在10%以下時，面片褐變程度顯著小于其他組，蛋白含量為6.25%的面粉所制得的生鮮面片24 h內的褐變量ΔL24～0 h僅有2.7。但其最終褐變量并不是隨著蛋白質含量的增加而增加，蛋白質含量較高的面片后期褐變程度反而降低。

圖1 蛋白質含量對生鮮面褐變速率的影響

此外，圖1中還可以看出，不同蛋白質含量對面片初始階段的褐變程度ΔL1～0 h～ΔL4～0 h影響較大，根據Asenstorfer等[8]的研究結果，生面片在剛剛制作出的0～4 h內褐變速率最快，而這一階段的褐變并不主要是由多酚氧化酶作用引起，這一階段面團繼續醒發而導致的面筋蛋白結構上變化對褐變程度的貢獻較大。本試驗的研究結果也進一步驗證了褐變速率較大的起始階段受面團自身蛋白質組分的影響。

2.2直鏈/支鏈淀粉含量對生鮮面顏色和褐變程度的影響

淀粉是小麥粉中的主要組分，小麥淀粉主要有2種存在形式，即直鏈淀粉和支鏈淀粉。面粉中淀粉的組成及理化性質與小麥加工品質尤其是面條類產品的品質有密切關系[9]。由于很難從原料面粉中分離出活性良好的直鏈淀粉，參考文獻[5]所述的方法，采用添加含直鏈淀粉低的糯小麥淀粉以改變樣品的直鏈淀粉含量，以觀察直鏈/支鏈淀粉比例對生鮮面顏色及褐變速率的影響。常規小麥粉、小麥淀粉和糯小麥淀粉中水分、淀粉和直鏈淀粉含量見表2。

表2 分離得到的常規小麥淀粉和糯小麥淀粉的各成分含量/%

分別按照直鏈淀粉含量7.8%、9.0%、10.2%、11.4%以及12.6%的梯度比例重新配粉，并保證各組的蛋白質含量一致，根據各自的含水量計算制面加水量，使面片含水量保持一致，測定所得各組面片顏色及貯藏過程中的褐變情況。

直鏈淀粉含量與生鮮面放置過程中褐變程度的關系曲線如圖2所示。不同直鏈淀粉含量的生鮮面片在起始1 h的褐變量無顯著性差異(P>0.05)。超過2 h后，隨著支鏈淀粉含量的增加 (直鏈淀粉含量減少)，面片褐變量減小，4 h后直鏈淀粉含量10.2%以下的3組面片褐變量顯著小于含量較高的2組(P<0.05)；8 h后7.8%組褐變量顯著低于其余各組。說明在一定范圍內，支鏈淀粉的比例增加有利于延緩生鮮面的褐變，這可能是由于支鏈淀粉分子質量較大，分支較多，從而能夠束縛更多的水，使面片中水分分布更加均勻，同時使蛋白和淀粉分子之間的連接更加緊密，易形成致密的結構[10]，能夠有效減緩氧化反應所引起的褐變。因此在實際生產中可通過適當添加支鏈淀粉或具有較好親水性的變性淀粉以抑制生鮮面的褐變。

圖2 直鏈淀粉含量對生鮮面褐變的影響

2.3脂肪含量對生鮮面顏色及褐變的影響

脂類是面粉中的主要化學成分之一，雖含量較低，卻對面團的加工性能和面條品質有重要影響。長期以來，國外學者對面粉中脂類與面包、通心粉等產品品質關系等做了大量的研究；而關于脂肪對生鮮面條顏色特別是褐變程度的影響則鮮有報道。

隨脂肪含量的增加，面片逐漸變黃、變暗，這除了與脂肪組分自身的作用有關，還與脫脂過程中所提取出的大量脂溶性色素有較大的關系。不同脂肪含量的面片褐變量ΔL在起始的1～4 h內均無顯著性差異 (P<0.05)，超過4 h后隨著脂肪含量的增加，面片的褐變程度呈降低的趨勢，8 h后含量超過1.2%時呈現顯著性差異(圖3)。說明一定的脂肪含量能在一定程度上延緩生鮮面的褐變，這可能是由于面粉中脂肪的存在有利于面片中易氧化物質與空氣的隔絕，另一方面，脂類可與直鏈淀粉形成復合物，并可與面筋蛋白相互作用[11-12]，改變其特性，這也是褐變程度降低的可能性原因之一。而脂溶性色素的增加雖然使面片的初始L*值較低[13]，但并不會加速面片的褐變。

圖3 脂肪含量與面片褐變的關系曲線

2.4各組分含量與生鮮面片顏色變化的相關性分析

面粉中各組分含量與生鮮面片顏色及顏色變化的相關性分析如表3所示。蛋白質和淀粉含量與生鮮面片的初始色度值呈極顯著相關 (P<0.01)，但面片24 h內的色差值變化ΔL24～0 h、Δa24～0 h、Δb24～0 h與蛋白含量并無顯著相關性 (P>0.05)；直鏈淀粉含量與面片的初始L*值和a*值呈顯著負相關 (P<0.05)，與b*值呈極顯著正相關，與24 h內的L*值和a*值變化量也分別呈極顯著和顯著相關性；此外，由表3可知，面粉中脂肪含量與生鮮面片初始L*值呈極顯著負相關，與a*值和b*值呈極顯著正相關，與生鮮面片24 h內的L*值和b*值變化量也均呈極顯著相關。

表3 面粉各組分與生鮮面顏色變化的相關性分析

注：*，**分別表示數據在P<0.05，P<0.01水平呈顯著相關性。

3 結論

蛋白質和淀粉含量與生鮮面初始色度值L*、a*、b*均呈極顯著相關(P<0.01)，蛋白含量與24 h內的顏色變化ΔL24～0 h、Δa24～0 h、Δb24～0 h則無顯著相關性(P>0.05)，褐變速率最快的0～1 h受面片蛋白質含量變化的影響較大，而與其他組分的改變關系不大。

直鏈淀粉含量與生鮮面的初始L*、a*值呈顯著負相關，與b*值呈極顯著正相關。較高的支鏈淀粉含量能夠使水分更均勻的分布，有利于提高生鮮面的初始L*值并延緩其褐變。

隨脂肪及一些脂溶性色素含量的增加，面片初始L*值顯著降低，b*值顯著增加，但24 h內的褐變速率則隨脂肪含量增加顯著減小，即一定的脂肪含量能有效抑制生鮮面的褐變。

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