電位水和面對面團品質的影響

◎ 范 雯，宋會玲，趙學偉，白 楊，王永紅

（1.鄭州思念食品有限公司，河南 鄭州 450044；2.鄭州輕工業學院，河南 鄭州 450002）

隨著近年來人們生活水平的提高和科學的迅速發展，人們不再只滿足于對食品原料的改良，對食品成品的要求也逐漸向天然、健康、方便的方向靠攏，因此，保鮮濕面因其口感爽滑、筋力強等特點開始工業化生產并大規模進入超市。但因保鮮濕面中水分含量較高，保藏時易出現微生物污染等現象，同時高水分含量還會引起濕面淀粉老化，使產品出現口感變脆、韌性降低等現象，食用品質下降。因此人們常采用山梨酸（鉀）、苯甲酸（鈉）、對羥基苯甲酸酯等化學試劑，以及植物（包括中草藥）提取物、有機酸、動物體內抗菌物質、微生物代謝產物等[1]對鮮濕面進行保鮮。

近年來，氧化還原電位水開始在食品工業應用中嶄露頭角。氧化還原電位水是近年來研制開發的一類以電化學原理為基礎生產的高效低毒的新型消毒劑，分為酸性氧化電位水（AOW）和堿性還原電位水（AlEW）。AOW的本質還是水，與空氣、光線、有機物接觸作用或加溫至50 ℃以上可逐漸還原成為普通水，無毒害作用、無殘留，對環境污染小、屬實際無毒物，不會對人體皮膚造成明顯的刺激[2]；AlEW有類似于堿液的去污特性。因電位水具有可快速殺滅多種細菌和病毒，且安全低毒、無殘留、無腐蝕性等特點，國內外已有不少關于它們的報道，被公認為是一類理想的消毒劑和清潔劑，起初的電位水多被應用在醫療系統環境衛生上[3-4]，目前也有許多研究報道稱電位水在食品生產上殺滅常見食源性致病菌，蔬菜和水果的保鮮方面的應用[5-7]。

本實驗擬對酸堿性電位水對面粉粉質、面團拉伸和面團品質改良效果進行實驗，借以論證電位水可應用于面粉的改良，為研究酸性電位水在面粉改良劑中的綜合開發提供了一定的科學依據。

1　材料與方法

1.1　材料與設備

特一面粉（河南金苑面粉有限公司）、電位水生產儀（廣州康百源水處理技術有限公司）、客來美和面機（鄭州客來美廚具廠）、粉質儀Farinograph-AT（德國布拉本德公司）、拉伸儀Extensograh-E（德國布拉本德公司）、粘度儀Viscograph-E（德國布拉本德公司）、恒溫恒濕培養箱（常州華冠儀器制造有限公司）、質構儀美國（Stable Micro System公司）。

1.2　電位水的制備

電位水的制備采用全自動儀器設備制取，向儲鹽箱中加入足量的氯化鈉，使鹽箱中的鹽溶液處于飽和狀態；進入操作界面，設定電解參數：純水進量35 mL/s，電解電流1 400 mA；當界面上的電解指示燈閃爍時，電解開始，可以接取電位水，電解過程中機器會在一定時間間隔內自動打印電位水物化參數。

1.3　面粉粉質特性的測定

參照GB/T 14614-2006標準，在稍作修改的條件下，用布拉本德粉質儀進行測試。粉質實驗要求稱取質量相當于300 g水分含量為14%（質量分數）的小麥粉試驗樣品。本實驗小麥粉含水量的測定依據ISO712規定的方法測定小麥粉的水分含量。

根據本實驗用小麥粉含水量，實際稱取297.2 g面粉實驗樣品；將試驗樣品全部倒入300 g規格的揉混器中，開啟攪拌開關，同時點下電腦操作界面中的開始實驗按鈕，電腦程序將在1 min內完成加水的稱量；在電腦出現提示加水的對話框后，將加水龍頭放入加水孔中，點擊電腦操作界面上的加水開關，儀器自動加水（純水），在加入其他兩種不同類型的電位水時，先將程序稱量好的純水用燒杯接出，再按相同的質量添加酸性電位水和堿性電位水；試驗樣品在粉質儀中加水混合，隨著面團的逐漸形成，其稠度不斷變化，阻力也隨之發生變化，電腦程序將自動記錄下面團被攪拌20 min過程中阻力隨時間的變化曲線關系，并得到各粉質曲線和各項數據。

1.4　面團拉伸特性的測定

（1）實驗樣品。參照GB/T 14615-2006標準，依據粉質實驗結果，稱取質量相當于300 g水分含量為14%（質量分數）的小麥粉試驗樣品；將試驗樣品全部倒入粉質儀揉混器中，蓋上蓋子；在電腦操作界面上將實測的適宜加水量減少2%。

（2）制備面團。在錐形瓶中加入（6.0±0.1）g氯化鈉；啟動粉質儀的揉混器，用粉質儀中測量的水溶解氯化鈉，然后將溶液在25 s內倒入揉混器中，開始揉混5 min；測定曲線中心稠度在480～520 FU時，停止揉混；從拉伸儀醒發箱中取一個帶有兩個托架的托盤；卸下夾鉗。從揉混器中取出面團，從該面團中稱取一個（150±0.5）g測試面塊，置于揉面圓盤上轉揉，從揉面器中取出測試面團，利用成型器一次搓揉成型。成型完畢的面棒滾動移出成型器落在托架中央，并且用夾鉗夾住。設定時間為45 min。稱取第二個測試面團，以同樣的方式揉面、成型和夾持。將帶有兩套托架和測試面塊的托盤放入醒發箱。

（3）測定。在第一個測試面塊恒溫到45 min時，將第一個托架放在拉伸儀的平衡臂上；點擊電腦操作界面上的開始按鈕，待歸零后按動拉伸儀上的開關，開始測試，樣品斷裂后，取下托架。收集托架和拉面鉤上的面塊，用此面塊重新揉圓成型的操作。重新設定計時器為45 min。重復步驟測定第二個面團。

1.5　電位水對面皮質構特性的影響

稱取實驗面粉200 g均按加水量42%、加鹽量1%的比例加入要測定的水樣，在和面機上用二檔攪拌5 min；將和好的面裝入自封袋中，30 ℃密封熟化30 min。將熟化好的面在壓面機上壓過，每輥合片2次，共壓過5道輥后用特制鋁蓋壓成直徑80 mm的面皮。取10個制作好的面皮，放入沸水中煮至4 min后迅速撈出，室溫下靜置1 min，用濾紙將面皮表面水分吸干。

選擇TPA模式下P50探頭測按照參考文獻[8]中所述的方法進行測定。測試速度4.00 mm/s，壓縮比70.00%，距離10.000 mm，測試時間3.00 s，兩次壓縮之間時間間隔為5.0 s[9]。從TPA曲線上可以得到咀嚼性、硬度、彈性、黏附性、膠黏性和內聚性6個參數值。10份平行樣品測試中，每份平行樣測2次，每個測試參數去掉最小值和最大值后求平均值。

1.6　數據分析

實驗數據結果均采用Excel、origin6.0軟件分析和作圖。

2　結果與分析

2.1　電位水對面粉粉質特性的影響

①面團形成時間。從加水點起，至粉質曲線到達最大稠度后開始下降的時刻點的時間間隔表示形成時間。②吸水率。是指面團稠度（粉質曲線峰值）處于500 BU時所需的加水量，以濕基面粉質量的14%百分數表示，準確到0.1%。③穩定時間。也成穩定性，是指粉質曲線首次穿過500BU標線（離開時間）兩點之間的時間差異，準確到0.5 min。④弱化度。又稱軟化度，它是指曲線峰值中心與峰值過后12 min的曲線中心兩者之差，用FE表示。⑤評價指數由粉質儀所配備的評價軟件進行測定[10]。電解水對面粉粉質特性的影響結果見表1所示。

表1　電位水對面粉粉質特性的影響表

面團的形成時間反映出面筋網絡結構形成的速度[11]。從表1數據得知，使用AOW和AlEW后面團的形成時間分別延長100%和50%；面團的吸水率變化不大；AOW和AlEW實驗樣品的穩定時間和評價指數分別增加了33%、25%和21.7%、17.9%；AOW處理的試驗樣品弱化度最低。從純水處理后的面粉數據可以看出，本實驗所用面粉為低筋粉（形成時間1.0～2.5 min，穩定時間＜4 min；評價值＜50），經AOW中處理后面粉粉質參數反映出面粉符合國家高筋粉的標準。

面團的形成時間反映面粉筋力的強弱，形成時間越長，表示面粉筋力越強[12]。這可能是因為面筋蛋白中含有含硫氨基酸，其中的巰基可被酸性電位水水中的活性氧成分（H2O2、·OH、O3等）氧化形成不易斷裂的二硫鍵，形成大分子的網狀結構，增強面團耐攪拌和抗剪切了力的能力。

由表1可以看出，與純水相比，用AOW和ALEW和面能夠延長面團的穩定時間，穩定時間是衡量面團內部質量的重要標準，這說明使用AOW能夠提高面團的耐攪拌能力。這可能是因為面筋中谷蛋白的二硫鍵結合牢固，不易打開，或者是電位水中的有效氯成分（Cl2、HClO、ClO-）等的作用使這些二硫鍵處在十分恰當的位置。對于面團弱化度而言，使用ALEW的面團變化不明顯，用AOW的面團比純水的降低了10.5 FE，弱化度代表面團攪拌后面筋變弱的程度，弱化度大面團變軟發黏，不易加工且面粉烘焙質量不佳。這表明，AOW可以提高面團承受攪拌的能力。由表1又可以看出，酸性電位水和堿性電位水均可不同程度的改變面粉的粉質質量指數。經酸性電位水處理的面粉粉質質量指數最高。

綜上所述，經AOW處理后的面粉中，面筋網絡結構得到增強，更具有穩定性，所以AOW可以改良面團的流變特性。

2.2　電位水對面團拉伸特性的影響

面團拉伸曲線參數主要有拉伸曲線面積（A，cm2）、拉伸阻力（R，EU）、延伸度（E，mm）、最大拉伸阻力（EU）、拉伸比例（R/E，EU/mm）和最大拉伸比例（EU/mm）。拉伸曲線面積又稱能量（或粉力），是指拉伸曲線和基線所包圍成的總面積，用cm2表示。拉伸阻力表示拉伸面團所做的功，表征面粉筋力和面團強度的大小。面團延伸度（延展性）是指面團拉伸至斷裂時的拉伸長度，即拉伸曲線在橫坐標的總長度，它表征面團的延伸性的大小。最大拉伸阻力表示面團從開始拉到被拉斷的過程中，面團阻力的最大峰值，表示面團的韌性和面筋筋力的大小。拉伸比是拉伸阻力和延伸度的比值（R/E），它是綜合了面團延展性和拉伸阻力兩種指標來評價面團品質。

從表2數據得知，經純水、酸性和堿性電位水處理后的面團，在45 min時間點測定的拉伸數據指標，經AOW處理后的面團拉伸曲線面積、拉伸阻力、最大拉伸阻力、拉伸比例、最大拉伸比例較純水測定結果分別增加5.5%、18.3%、18.3%、30.0%、29.1%，而堿水處理后降低這種趨勢。

表2　電位水對面團拉伸特性的影響表（醒面時間45 min）

從表3數據得知，經純水、AOW和ALEW處理后的面團在90 min時間點測定的拉伸數據指標，經AOW處理后的面團拉伸曲線面積、拉伸阻力、最大拉伸阻力、拉伸比例和最大拉伸比例較純水分別增加7.1%、24.8%、21.7%、36.0%和36.7%，而堿水處理后降低這種趨勢。與表2中各項數據比較可知，3種水處理的面團各項拉伸指標都有所上升，其中經酸性電位水處理后的面團上升最為明顯，將近上升45 min時的20%。

表3　電位水對面團拉伸特性的影響表（醒面時間90 min）

從表4中的數據得知，3種水處理的面團指標數據較90 min時變化不大，說明90 min時的面團的性狀處于最穩定的階段。此時的結果也更能反映面團拉伸性特性的真實狀況。

表4　電位水對面團拉伸特性的影響表（醒面時間135 min）

由上可知，經AOW處理后的面團拉伸特性參數指標較純水有顯著的增加，說明AOW不僅能夠增強面筋的筋力，同時又能增加面團的延展性。這可能是酸性電位水中的高氧化還原電位使得面筋蛋白分子之間巰基被氧化成二硫鍵，使面筋蛋白網狀結構結合更緊密，蛋白筋力更強，同時，酸性電位水中的有效氯成分可以打斷蛋白分子內部及分子之間的氫鍵或是蛋白分子內部的肽鍵，從而使蛋白分散性及面筋的可溶性增加，使面團更柔軟，延展性增加。一般拉伸曲線而積大而拉伸比值適中的小麥粉，產品品質較好[13]。在制作產品時，根據不同時間的拉伸指標來決定面團的醒發時間。因此，AOW對面團具有改良作用。

2.3　電位水對面皮質構特性的影響

AOW和ALEW替代純水和面后對面團的彈性、黏性、蒸煮后面皮的硬度、咀嚼性等性質的影響結果見表5。

表5　電位水對面皮質構的影響表

硬度是指將樣品形變到一定程度時所必需的力，即第1次壓縮樣品時的最大峰力，與其壓縮過程中樣品結構強度有關。黏性表示在探頭與樣品接觸時用以克服兩者表面間吸引力所需要的總功。彈性指樣品在去除壓力后恢復到變形前的高度比率，表示樣品受到徹底擠壓，在一段時間內的變形恢復能力[14-15]。咀嚼性是指將固體樣品嚼碎成可吞咽狀態所需的能量。

如表5所示，用AOW和ALEW和面制作的面皮煮后質構特性明顯改善，AOW和ALEW制作的面皮煮后硬度、黏性和咀嚼性較純水分別增加29.17%、22.54%，368.73%、167.87%，78.86%和74.91%，彈性上較純水樣面皮分別上升0.51%和2.06%。這可能是AOW的高氧化還原電位（ORP）和帶電基團與面團中的蛋白反應生成致密的網絡結構，導致硬度和咀嚼性增加；ALEW中的堿性成分使得面皮彈性增強，與日常生活中向面粉中添加堿性添加劑增筋原理相同。而AOW和ALEW的酸性和堿性環境或溶液的高滲透壓環境又加速了淀粉的糊化，增加了面皮的粘性。彈性增加不是很明顯，主要原因可能是過量的CL氧化了蛋白，使其溶解性增加，致使面皮彈性減小。

面皮質構特性的測定結果證實了動態流變學實驗結論，證實了不同水樣對面團的改善效果不同，同時面皮的彈性與面皮的口感呈正相關；面皮的黏性與面皮的蒸煮損失有關，質構特性測定結果同時反映出AOW對面皮的彈性和蒸煮損失率都有積極地影響。

3　結論

本文將酸性和堿性電位水應用于面粉品質的改良和鮮濕面團的保鮮中，主要研究引入不同水樣后對面粉品質及面團質構的影響。得到的結論如下：通過對面粉粉質特性的測定分析可知，酸性電位水（AOW）能有效改善面粉的粉質特性，穩定時間和粉質評價指數分別增加33%和21.7%；同時可以增加面粉的拉伸性能，經AOW處理后的面團拉伸曲線面積、拉伸阻力、最大拉伸阻力、拉伸比例和最大拉伸比例較純水分別增加7.1%、24.8%、21.7%、36.0%和36.7%，提高了面團的延展性、增加面粉的筋力；應用質構儀對蒸煮后面皮和濕面團進行質構特性分析，質構測定結果表明，酸性電位水（AOW）可增強面皮的彈性、硬度和咀嚼性，同時提高了蒸煮時的黏附力防止淀粉的過度流失。