冷凍面制品品質改良研究進展

徐 芊，汪麗萍，沈汪洋，李曉寧，高 琨，譚 斌

（國家糧食和物資儲備局科學研究院糧油加工研究所1，北京 100037）

（武漢輕工大學食品科學與工程學院2，武漢 430023）

隨著社會經濟的發展和人們生活水平的提升，冷凍食品產業得到了飛速的發展。其中，冷凍面制品根據加工方式可分為冷凍生面制品（凍結前未經加熱成熟的即食或非即食速凍食品）和冷凍熟面制品（凍結前經加熱成熟的即食或非即食速凍食品）。冷凍面制品具有方便快捷、保質期長、便于儲藏運輸、生產效率高、易實現產品質量標準化等優點［1－3］。然而，加工工藝還不夠成熟、產品穩定性控制難等問題，制約了冷凍面制品的進一步發展。

經冷凍處理后，面制品的品質下降。產品外觀方面，相較于未冷凍處理的新鮮面制品，冷凍面制品比容變小，表面變粗糙或有裂紋，產品顏色變暗。產品口感方面，冷凍面制品通常硬度更大，咀嚼性更差，黏彈性產生變化［4］。這些感官品質上的劣變與面筋蛋白網絡結構、淀粉顆粒性質、水分含量與分布狀態、以及酵母活性皆有很大的關聯性［5］。并且，經過長期冷凍儲存的面制品往往具有品質穩定性差等問題，這主要與儲藏條件的波動以及產品內部溫度不平衡有關。隨著冷鏈技術和冷凍面團技術的發展，這些問題在一定程度上得到了解決，但要進一步提高產品的存儲穩定性和延長產品貨架期，仍需對產品的加工技術和生產工藝進行改良性研究。

本文重點介紹了冷凍引起面制品品質劣變的影響因素，包括面筋蛋白結構的劣變、淀粉顆粒品質劣變、水分的不均勻分布以及酵母活性和產氣能力降低。在此基礎上，綜述了提高冷凍面制品品質的方法和改良技術，包括生產工藝的優化和添加劑使用兩方面。旨在為冷凍面制品品質改良研究提供理論參考，為后續產業化應用提供參考。

1 引起冷凍面制品品質劣變的因素

1.1 面筋蛋白結構的劣變

在冷凍過程中面筋蛋白網絡結構和分子結構的劣變是引起冷凍面制品品質劣變的主要因素［6］。在面團的形成和冷凍儲存過程中，面筋蛋白會發生一系列的物理化學變化，主要與面筋蛋白和水發生的水合作用及剪切作用有關［7，8］。冷凍期間，面筋蛋白與水之間的相互作用減弱，面團中的水分發生遷移，可凍結水含量增多，大冰晶的形成和重結晶以及波動的環境條件促使面筋蛋白網絡結構的擠壓和破壞，進而促使二硫鍵（S—S 鍵）密度分布不均，鍵合作用減弱，造成部分二硫鍵的斷裂。隨著冷凍時間的延長，S—S鍵中最穩定的“g －g －g”構型向最不穩定的“t－g－t”構型轉變，使面筋蛋白中二硫鍵穩定性下降［6］，含量降低，游離巰基含量增多。在氫鍵等非共價鍵的作用下，麥谷蛋白高分子質量部分發生解聚，蛋白鏈斷裂，導致面筋蛋白分子質量的下降和面筋網絡的退化［9］。

面筋蛋白在冷凍過程中的解聚程度與麥谷蛋白大分子聚合物（GMP）的含量有關［11］。圖1 為經冷凍處理后面筋蛋白的結構劣變模型，高分子質量的麥谷蛋白亞基（HMS）通過鏈外二硫鍵相互連接，線性的HMS 與球狀的低分子質量麥谷蛋白亞基（LMS）以及麥醇溶蛋白通過次級作用形成連續的黏彈性面筋網絡結構；冷凍過程不斷增加的冰晶促使面筋網絡扭曲，GMP 解體。HMS 肽鏈的有效長度決定了HMS之間以及HMS與球狀蛋白間的連接數量，進而影響面筋蛋白的抗凍特性，影響冷凍面制品品質。

圖1 面筋蛋白冷凍處理后的結構劣變模型

在冷凍過程中，面筋蛋白的構象變化主要表現為二級結構的重排，且在不同研究中二級結構的變化存在差異，這可能與冷凍面制品的種類或加工方式有關。隨著冷凍時間的延長，面筋蛋白中有序的α－螺旋結構含量降低，β－折疊結構變化不顯著，而無序的β－轉角或無規則卷曲結構含量顯著升高，即二級結構趨向不規則，面筋網絡的無序化程度增加［13］。表1 列舉了面制品面筋蛋白在冷凍期間品質劣變情況，除了結構發生劣變外，其功能特性也發生了一系列變化，如表面疏水性增加，持水能力降低，以及流變學特性的變化。

表1 冷凍過程中面制品面筋蛋白的品質劣變情況

1.2 淀粉顆粒品質劣變

在冷凍或凍融循環過程中，淀粉結構和功能特性的變化對冷凍面制品的品質影響重大，主要表現在淀粉多尺度結構的破壞、淀粉顆粒的粒徑和類型轉變、淀粉分子微觀結構的劣變等方面。

淀粉的多尺度結構能影響冷凍面制品的感官品質和結構特征。Xu 等［15］從多次凍融循環處理的面團中分離出淀粉，并采用分級重組實驗來確定淀粉成分對冷凍面制品品質的影響，研究發現，凍融循環處理（F／T）破壞了淀粉的多尺度結構，隨著循環次數的增加，損傷程度增大。淀粉是面團中最大的固體顆粒，其多尺度結構的變化，包括雙螺旋和單螺旋結構、短程分子有序結構、晶體結構和層狀納米結構，能在一定程度上影響淀粉的功能特性，從而影響冷凍面制品的品質。多尺度結構的破壞改變了面團中的水分分布，削弱了面筋蛋白網絡的穩定性，降低了面團的持氣能力，進而削弱了面制品的外觀品質和質構特性。

淀粉顆粒的粒徑和類型對其結構影響顯著，進而影響冷凍面制品的劣變進程。根據顆粒粒徑的大小，將小麥淀粉分為A型淀粉和B型淀粉，不同粒徑的小麥淀粉對冷凍表現出不同的敏感性［16，17］。A 型淀粉直鏈淀粉含量高，結晶度高［18］，冷凍后淀粉短程分子有序結構較完整，有序度更高，對冷凍不敏感；而小顆粒的B 型淀粉的支鏈淀粉、蛋白質和脂肪含量均比A型淀粉要高得多，更易形成螺旋復合物，限制了淀粉的膨脹，對冷凍敏感。Miao 等［19］通過測量R1047／1022的吸光度比來定量測定淀粉中短程有序晶體結構（雙螺旋）的含量，發現A 型淀粉顆粒的值高于B型淀粉，表明A型淀粉具有更有序的晶體結構，而B型淀粉的R1047／1022值隨著冷凍時間的延長而顯著降低，進一步說明冷凍會惡化淀粉的螺旋結構，促使淀粉中直鏈淀粉含量的減少和支鏈淀粉含量的增加，促進了淀粉短程有序分子結構的破壞和非晶化［18，20］，導致淀粉微晶結構的解體。Yang等［21］對分別凍藏0、4、8 周的冷凍面團中分離得到的全麥淀粉及其A型和B型淀粉的性質進行了研究，結果表明，冷凍處理對A 型顆粒的表觀特性影響不大，使B 型淀粉顆粒表面不完整，邊緣不規則，也進一步表明B型淀粉顆粒對冷凍更敏感。

冷凍處理會破壞淀粉分子的微觀結構。Sanabil等［22］研究證實，經過凍融處理的淀粉顆粒表面會出現孔隙、裂縫和凹陷，隨著凍融循環次數的增加，這些現象更加明顯，這與Xu 等［15］的研究結果一致。圖2 為自然存放和分別經過2、4、6 d 凍融處理后小麥淀粉的微觀結構圖，由圖可以觀察到，未經凍融處理的淀粉表面較光滑，而經過冷凍處理后，小麥淀粉顆粒表面的孔隙和凹陷變多，即淀粉分子發生變形、破裂和聚結。

圖2 自然和凍融處理小麥淀粉掃描電鏡圖［15］

1.3 水分的不均勻分布

在面團形成過程中，水分含量和分布與面筋蛋白網絡結構的形成密切相關，對冷凍面制品的物化性質、內部結構以及感官品質影響重大［23］。在冷凍面團中，水分主要以自由水、強結合水和弱結合水3種狀態存在。在一定條件下，這3 種狀態的水分可以相互轉化，重新分布。冷凍面團的水分分布情況將直接影響蛋白質的持水能力和面筋蛋白的網絡結構［24］。

柳小軍［25］的研究發現，經過120 d 凍藏的冷凍濕小麥面筋蛋白中的自由水含量顯著升高。張華等［8］研究了面團中水分在冷凍過程中的分布情況，在凍結過程中，強結合水轉化為弱結合水和自由水，促進了冰晶的生長，而在此過程中產生的能量促使了水分的向外遷移。此外，由于冰晶的重結晶作用，面團中的水分重新分布［26］。凍結過程中，冰晶的生長破壞了面筋蛋白的網絡結構，使維持蛋白質三級結構的二硫鍵被破壞，蛋白空間構象重排，面筋蛋白網絡結構的持水力隨即下降，從而形成更多的大冰晶，加劇了對網絡結構的破壞［8］。因此，對水分的分布和遷移進行合理調控能有效抑制大冰晶的形成，改善面筋蛋白的網絡結構，增強冷凍面制品穩定性。

1.4 酵母活性和產氣性降低

酵母細胞的活性和產氣性是影響發酵型冷凍面制品品質的重要因素。在冷凍或凍藏過程中，酵母細胞的結構會受到不可避免的損傷，從而導致酵母細胞存活率的降低，產氣和保留CO2能力的下降，即面團持氣能力的下降。冷凍對發酵型面制品中酵母活性影響因素有：冷凍致使酵母細胞胞內冰晶增大，細胞膜形成機械性損傷［11］，造成細胞破裂甚至死亡［27］；酵母細胞胞內水分向外遷移與胞外冰晶形成重結晶，誘導酵母細胞脫水死亡［28］；酵母細胞因破壞而釋放的谷胱甘肽等還原性物質弱化了面筋蛋白的二硫鍵，進而破壞面筋網絡結構，降低面團的持氣性［29］；冷凍處理損傷了酵母細胞的呼吸系統，細胞內還原酶活性降低或喪失，導致酵母失活［30］。

2 改良技術的研究進展

2.1 生產工藝

冷凍面制品的品質在很大程度上受生產加工工藝的影響，包括生產方式、加工條件、冷凍和解凍方式、以及其他輔助冷凍方法等，目前在加工工藝方面對冷凍面制品品質進行的改良主要表現在幾個方面：

2.1.1 生產方式

冷凍面團技術是冷凍面制品最主要的生產技術。它是將面團加工成成品或半成品后再進行速凍處理，并在－18 ℃條件下進行儲存運輸，經解凍后進行后續加工并投入使用的技術。冷凍面團在美國面包行業的占比達到近70%，歐洲國家約40%，而在國內卻不足10%。目前冷凍面團技術主要應用于較大的面制品加工工廠，集中應用于面包和饅頭的生產。根據需求不同，中央工廠可采用不同加工工藝生產適用門店使用的冷凍面團［5］。表2 總結了目前冷凍面制品加工中常用的5 種生產方式。產品制作復雜程度不同、產品品質穩定性不同，所選用的生產方式也不盡相同，可以根據市場需求和產品特征，選擇合適的冷凍面制品加工工藝。

表2 冷凍面制品生產方式

2.1.2 加工條件

在冷凍面制品加工過程中，水分含量、冷凍速率、冷凍溫度以及冷凍時間能直接影響冷凍面制品品質。

在面團形成過程中，水分含量對面筋蛋白網絡結構的完整性至關重要。張華等［8］驗證了加水量對冷凍面團中面筋蛋白分子結構的影響，發現45%水質量分數的面筋蛋白二硫鍵構型最穩定；李昌文等［31］研究了加水量對冷凍面團饅頭感官品質、比容等特性的影響，發現水質量分數在53%時可以使冷凍面團饅頭獲得較好的品質。故而面團的加水量要控制適中，當加水量過少時，面制品表皮容易粗糙開裂，外觀品質較差，且面質過硬不易成型［32］；當加水量過多時，面團發黏，成型難，且多余的水分容易促使冰晶的生長和重結晶，進而破壞面筋網絡結構，降低面團持氣性。

2.1.3 冷凍解凍方式

冷凍和解凍的方式及條件同樣會對冷凍面制品品質造成不同程度的影響。Yang 等［37］分別采用螺旋隧道冷凍法（SF）、低溫冰箱冷凍法（RF）及液氮噴霧冷凍法（LF）對未發酵面團進行冷凍，結果發現，3種冷凍方法均降低了淀粉顆粒的平均粒徑，破壞了表面微觀結構，但RF 的破壞作用更強，而冷凍速度較快的LF對淀粉組成的影響更小。孫伊琳［38］探究了4 種不同解凍方式對冷凍面團品質的影響，發現4 ℃緩慢解凍制得的產品比容最大，硬度最小，而在230 W微波條件下解凍6 min的面團產品比容最小，硬度最大，說明解凍條件劇烈程度的增加不利于冷凍面團終產品的品質保護，緩慢解凍獲得的冷凍面團及其產品的品質更優。王秋玉等［39］采用4 ℃冷藏解凍、超聲輔助解凍、恒溫恒濕解凍、氣浴震蕩解凍以及微波解凍5 種解凍方法對冷凍豆沙包的面團特性進行了研究，結果表明，5 種解凍面團的強結合水比例A21、弱結合水比例A22、彈性模量G'、黏性模量G″及可凍結水含量均存在顯著差異（P ＜0. 05），4 ℃冷藏解凍組的面團和豆沙包品質最佳，有效降低了豆沙包面團的水分流失和產品的蒸煮損失，較好的保持了產品的綜合品質。

目前在冷凍面制品加工中常用的解凍方式主要有3 種：恒溫恒濕解凍，即在常溫條件下合理控制空氣濕度進行解凍，該方法經濟高效，適用性強；微波解凍，即控制微波條件促使樣品解凍，該法解凍效率高，但對溫度要求高，當溫度過高，受熱時間過短時，面制品易解凍不均勻，使產品比容降低，品質下降；低溫冷藏解凍，即將冷凍面制品置于4 ℃的低溫條件下進行緩慢解凍，該方法對產品品質的損傷小，但解凍時間較長，效率低，不適用于工業化生產。

2.1.4 輔助冷凍技術

傳統冷凍方式容易使面團在冷凍過程中產生大冰晶，破壞面筋蛋白的網絡結構，降低面團的持氣性，引起冷凍面制品品質劣變，影響產品貨架期。因此，冷凍新技術逐漸成為冷凍面制品品質改良的新方向，如超高壓冷凍技術、生物冷凍蛋白技術、超聲輔助冷凍、靜磁場輔助冷凍和靜電場輔助冷凍等，這些輔助冷凍技術對冷凍面團品質改良效果顯著［40，42］。與其他冷凍技術相比，超高壓冷凍技術具有冷凍速度快、加工污染低和凍品品質高等優點，但其投資成本高，不適用于批量生產，因而在冷凍食品工業中的應用有限［43］。生物冷凍蛋白技術是運用分子生物學手段進行AFPs的重組表達、運用基因工程技術制備高活性重組抗凍蛋白并將其運用到冷凍面制品中［44］。超聲輔助冷凍（UAF）是一種非熱物理加工技術，Hu等［40］研究發現，經過超聲輔助冷凍處理后的面團冷凍總時間縮短了11%以上（P ＜0.05），各個階段所需時間也相應減少，此外，UAF 處理使冷凍面團內部形成的冰晶更細小。Zhou 等［41］研究了靜磁場（MF，2 mT）在凍融過程中對冷凍面團的影響，結果表明，靜磁場縮短了總凍結時間，緩解了酵母活力和產氣能力的下降，減輕了GMP 的解聚作用，并有效保持了蛋白質二級結構的穩定性，緩解冷凍面團的變質，改善面制品品質。在靜磁場下，水分子傾向于重新定向和有序排列，從而在冷凍過程中實現固定傳熱，因此更容易形成細小、均勻光滑的冰晶。靜電場輔助冷凍能緩解面筋蛋白的劣變進程。張艷艷等［42］研究了靜電場輔助冷凍對面筋蛋白流變特性和熱特性的影響，結果表明，靜電場輔助冷凍提高了面筋蛋白的黏彈特性、經過600 V電壓靜電場處理后，面筋蛋白的二級結構及二硫鍵的構型分布更加均勻，且通過減少冷凍過程中冰晶的尺寸，有效減少冷凍對面筋蛋白的破壞作用。

2.2 添加劑

除了對冷凍面制品的加工工藝進行改進外，通常還會添加冷凍改良劑對其品質進行改良。目前常用的品質改良劑主要有乳化劑、酶制劑、氧化劑、多糖類、抗凍蛋白、磷酸鹽等，不同改良劑作用效果各異（表3）。

表3 不同改良劑在冷凍面制品中的作用機理

2.2.1 乳化劑

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乳化劑作為一種表面活性劑，在冷凍面制品中的作用主要有：與面團中的蛋白質結合，改善面筋網絡結構，提高冷凍面團特性。乳化劑中含有大量非極性的親油基團和極性的親水基團，它們能連接面筋蛋白中的小分子，使面筋結構相互交聯，增強網絡結構，從而提高面團的強度和韌性［45］。能夠與淀粉通過疏水作用或以形成氫鍵的方式結合，形成絡合物，增強淀粉分子與面筋網絡的結合度，減少水分遷移，防止淀粉回生老化［46］。降低面團中水的表面張力，能不同程度地減少自由水含量，減少水分的散失，抑制大冰晶的形成［47］。

目前常用到的乳化劑包括雙乙酰酒石酸單（雙）甘油酯（DATEM）、蔗糖脂肪酸酯、卵磷脂、單硬脂酸甘油酯、硬脂酰乳酸鈉（SSL）、山梨醇酐單硬脂酸酯和大豆磷脂等。相關研究發現，DATEM 可以減緩冷凍面團中水分的遷移，增強面筋強度，延緩老化，并能夠改善冷凍面制品的質地與穩定性［48，49］。SSL 能有效改善凍融循環發酵面團的拉伸性能和黏彈性，控制水分的遷移和大冰晶的形成，穩定面筋結構［50］。復配乳化劑對冷凍面制品的改良效果要優于單一乳化劑，故在實際生產過程中可以充分利用好復配乳化劑的協同效應，改良產品品質［51］。

2.2.2 酶制劑

相對于其他類型的添加劑，酶制劑因其作用條件溫和、安全性高，效果顯著而廣泛應用于食品工業。在冷凍面制品加工中應用酶制劑，能有效改善淀粉的粉質特性，提高面團品質［52］。常用的酶制劑有脂肪酶、木聚糖酶、α －淀粉酶、葡萄糖氧化酶（GOP）和谷氨酰胺轉氨酶等。

脂肪酶的加入能有效改善面制品產品的色澤，使脂肪中的色素與氧接觸從而氧化褪色，降低色素的沉著率［52］。木聚糖酶能改善面團的延展性，提升抗拉伸性能，還能增強面筋彈性，改良面包品質［53］。α－淀粉酶可以顯著增強冷凍面團的面筋結構，軟化面團，提高發酵效率，還具有明顯的抗老化作用［54］。Steffolani等［55，56］的研究表明GOP能夠促進蛋白間的交聯反應，穩定面筋結構，抑制大分子蛋白的解聚和受損酵母細胞中還原性物質的釋放，改善粉質特性，減弱延展性。谷氨酰胺轉氨酶是一種良好的面筋改良劑，具有增筋作用，能顯著提高冷凍面團發酵力，改善冷凍面團糕點的感官品質［57］。此外，相關研究發現，酶解時間為90 min 的小麥面筋酶解產物對冷凍面團的發酵特性具有一定的低溫保護作用，熱滯活性最好，能顯著抑制冰晶的生長和重結晶［58］。目前應用于冷凍面制品的酶制劑種類較多，但單一酶制劑的作用效果往往不及復合改良劑［59］，故而可以使用復合酶制劑或將酶制劑與其他改良劑協同作用來增強改良效果。

2.2.3 氧化劑

氧化劑可以將面筋蛋白分子的含硫基團轉化為二硫鍵，增強面筋結構穩定性，提高面團的強度和持氣性，從而改善面制品品質［5］。但目前關于氧化劑在冷凍面制品加工改良方面的報到相對較少，常用的有抗壞血酸、偶氮甲酰胺、偶氮二酰胺、聚丙烯酸鈉和過氧化鈣等［60］，其中抗壞血酸因其強氧化性和高安全性而使用較多。抗壞血酸氧化形成的脫氫抗壞血酸能與含硫基團反應形成二硫鍵，強化面筋結構，增大面團的抗拉伸應力，縮短拉伸時間，提高冷凍面團的凍藏穩定性和延展性［61］。抗壞血酸還能氧化面團中的谷胱甘肽等還原性物質，抑制面筋蛋白的水解，增強面筋強度［62］。偶氮甲酰胺作為一種面團改良劑，本身與面粉不起作用，但當加水攪拌后，其釋放的活性氧能將面筋蛋白間的巰基轉化為二硫鍵［63］。孝英達［62］將偶氮甲酰胺添加到冷藏發酵面團中，發現能明顯增大面包比容和面包芯彈性。巨明月等［64］報道稱，聚丙烯酸鈉具有較強的固水作用，能顯著提高水分子與物質的結合緊密度，降低水分子流動性和自由度，對冷凍熟面感官品質具有較好的改良效果。

2.2.4 多糖類

多糖類食品添加劑在冷凍面制品的加工和儲存方面發揮了極大的作用，能有效控制冷凍面團中的水分分布，降低可凍結水含量，減少冰晶對面團的破壞，抑制面制品因冷凍處理而產生的品質劣變。主要包括抗凍多糖、魔芋葡甘露聚糖、桑葉多糖和秋葵多糖等植物來源非淀粉多糖、淀粉類多糖以及食品膠體等。

植物來源非淀粉多糖對冷凍面制品的改良效果顯著。Zhao等［65］通過冰殼分離法從小麥麩皮中分離出麥麩抗凍多糖（WBAP），并研究了WBAP 對冷凍面團的低溫保護作用，發現WBAP 能有效抑制冰晶的重結晶，改變冰晶形態，從而更好地保存酵母活力和面團結構，同時，WBAP 還能延緩面筋大分子的解聚，使面筋網絡結構更均勻，明顯改善冷凍面團饅頭的質量。He等［66］發現魔芋葡甘露聚糖能使冷凍面團中的可凍結水轉化為不可凍結水，增大饅頭的比容和色澤。桑葉多糖（MLP）對冷凍面制品的烘焙特性、質地、物化特性和微觀結構皆有一定程度的影響，研究發現，1%（質量分數）的MLP能最大程度降低淀粉結晶度，減少淀粉分子中的短程有序結構，并能與淀粉分子競爭水分減少面制品在儲存過程中的品質劣變［67］。

變性淀粉作為一種天然食品添加劑，被廣泛應用于冷凍食品領域。王亞楠等［68］研究了醋酸酯馬鈴薯淀粉對冷凍面團面包烘焙特性的影響，發現其能明顯增大面包比容，改善面包品質。微孔淀粉是一種新型改性淀粉，具有更低的顆粒密度。黃忠民等［69］的研究結果表明，適量的玉米微孔淀粉有利于保持冷凍面團的質構特性和流變學特性，改善冷凍面團品質。Li 等［70］研究了短簇麥芽糖糊精（SCMD）、預糊化淀粉等淀粉衍生物對冷凍面團饅頭品質劣變的緩解作用，發現SCMD 對冷凍面團蒸煮品質的優化作用最為顯著，且面團產氣率和酵母存活率皆得到提高，添加SCMD 的冷凍面團彈性模量更高，面筋網絡更均勻連續。

多糖類食品膠體作為一種增稠劑，含有大量的親水基團，能與面制品中的蛋白質和淀粉等聚合物分子發生相互作用，競爭水分子，形成親水性復合物，具有良好的凝膠性、增稠性、持水性和穩定性［5，27］。將食品膠體應用到冷凍面制品中，不僅能提高面團的持水持氣性，還能改善面筋結構，提高產品穩定性，改善產品品質。研究表明，在面包制作過程中加入羧甲基纖維素可以調控面團中的水分狀態，提高持水性，同時還可以延緩面包的變質，使面包質地更柔軟［61］。目前，在冷凍面團中常用的食品膠體有果膠、黃原膠、卡拉膠、瓜爾豆膠和阿拉伯膠等［24，47］。

2.2.5 抗凍蛋白

抗凍蛋白（AFPs）亦稱冰結構蛋白（ISP）、熱滯蛋白（THPs），是一類具有提高生物抗凍能力的蛋白質類化合物的總稱［44］，具有熱滯活性，能夠抑制冰晶的重結晶并修飾冰晶的生長形態［71］。在冷凍面制品工業中，AFPs可以有效改善冷凍面團的質地特性，對冷凍面筋蛋白的組分、結構和功能特性皆具有顯著的改良效果。楊震［72］研究了黑麥草抗凍蛋白對冷凍面團品質的影響，發現黑麥草AFP能保護面團結構，保護面團酵母，提高酵母產氣性，改良冷凍饅頭的品質。Liu等［73］利用畢赤酵母GS115 表達并生產了重組胡蘿卜抗凍蛋白（rCaAFP），研究其對冷凍面團特性的影響和對產品的冷凍保護作用，發現添加rCaAFP可以降低面團中可凍結水含量，改善面團的發酵能力，減弱冷凍處理對面團微觀結構的破壞作用，改善產品的質地和比容。這與Chen等［74］的研究結果一致，AFPs的添加可以減弱凍融處理對水分流動性的影響，影響冷凍面團中水分的分布，從而影響冷凍面制品的發酵特性和質構特性。

2.2.6 磷酸鹽

磷酸鹽常用作品質改良劑和礦物營養強化劑，廣泛應用于食品工業。磷酸鹽具有緩沖效應，可以螯合金屬離子，起到調節pH、抗氧化、提高持水性的作用。但單一磷酸鹽的作用效果具有一定局限性，故利用磷酸鹽之間的協同作用研發復合磷酸鹽逐漸成為研究熱點［75］。

目前，在面制品中常用到的磷酸鹽主要有焦磷酸鈉、六偏磷酸鈉、三聚磷酸鈉和磷酸二氫鈉等，在工業中常將這幾種磷酸鹽進行復配后添加到面制品中改良產品品質［76］。在冷凍面制品中，磷酸鹽能夠提高面團的保水能力，減少水分散失，改善冷凍面團的內部結構和凍藏穩定性。李昌文等［77］研究了復合磷酸鹽對速凍水餃凍裂率的影響，發現在速凍水餃中復合磷酸鹽的最適抗凍劑量為0.3%（質量分數），且冷凍面團的保水能力得到了提高。這可能是因為磷酸鹽絡合了鈣等金屬離子形成鹽類化合物，增強了面團的保水性，同時有效降低了冷凍面團中自由水和大冰晶含量，抑制冷凍面制品的體積萎縮和表皮皸裂，極大地改善了產品的食用品質，且其用量少，在一定程度上降低了生產成本。劉紫鵬［78］研究了谷朊粉、木薯淀粉、瓜爾膠和復合磷酸鹽4 種品質改良劑對冷凍熟面品質的影響，發現復合磷酸鹽的添加能提高面粉的粉質特性，并提高其糊化黏度，降低其析水率，此外，面筋蛋白中二硫鍵的含量增加，網絡結構得到增強，冷凍熟面的內聚性和回復性得到提高，對比其他3 種改良劑，復合磷酸鹽的作用效果最顯著。

雖然磷酸鹽對冷凍面制品品質改良效果顯著，但現階段其使用還存在一系列問題。如在產品品質改良方面，磷酸鹽的適量添加有助于改良產品品質，但當用量不當尤其是添加過量時，反而會造成產品品質劣變［79］。此外，研究表明，人體對磷酸鹽的日推薦攝入量為2.7 ～4.5 mg／dL，日常攝入量在此范圍內有益身體健康，但當超過這個范圍，血清中的磷酸鹽濃度超過5.5 mg／dL時，會產生毒副作用，給人體健康帶來威脅［80］。

3 總結與展望

文章從面筋蛋白結構的劣變、淀粉顆粒品質劣變、水分的不均勻分布、酵母活性和產氣性降低4 個方面總結了引起冷凍面制品品質劣變的因素，對冷凍面制品品質改良的方法進行了綜述，從生產工藝到添加劑的使用，深入闡述了各類技術在冷凍面制品加工中的應用以及食品添加劑在冷凍面制品改良中的作用機理。

為進一步提升冷凍面制品品質，促進其產業規模發展，未來的研究可以從幾個方面進行：耐凍酵母菌種的選育，普通商業酵母在低溫條件下活性和活力會受到不同程度的抑制，進而影響冷凍面制品的風味和口感，高抗凍活性優質酵母的選育可提高酵母在冷凍期間的發酵力；新型食品添加劑的研發，研發綠色、健康、性價比高的新型冷凍面制品品質改良劑，如利用基因工程技術和分子生物學技術研發高活性重組抗凍蛋白，利用改良劑間的協同作用研發效果更優的復配品質改良劑等；生產工藝的優化，如新型冷凍技術的應用、不同冷凍解凍方式，以及多種方法組合化利用；新型冷凍面制品原料的使用，如全麥粉和雜糧粉等在冷凍面制品中的應用及產品開發。同時，還需深入研究生產工藝及食品添加劑對冷凍面制品品質的影響機理。