3 種不同親水膠體對鮮面條品質的影響

王佳思，楊光，劉銳*，吳濤，隋文杰，張民

（1.天津科技大學 省部共建食品營養與安全國家重點實驗室，天津 300457；2.天津科技大學 食品科學與工程學院，天津 300457）

面條含有豐富的蛋白質、碳水化合物、脂類、礦物質和維生素等營養物質[1]，備受人們的喜愛。目前，按照加工工藝進行分類，面條制品可分為鮮面條、掛面、蒸面、冷凍面條和方便面等[2]。鮮面條即生的濕面條，具有制作簡單、口感好和營養價值高等特點[3]，但其存在口感欠佳、黏彈性差、蒸煮時間長和蒸煮損失率大等問題。隨著人們生活水平的提高，消費者對鮮面條品質提出了更高的要求。因此，對鮮面條品質進行改良是如今的熱點之一。

黃原膠、海藻酸鈉和果膠等親水膠體是食品中常用的添加劑，可以用于食品的增稠、乳化和穩定，對于改良面條的品質特性具有重要作用[4]。黃原膠是由微生物野油菜黃單胞菌分泌的細胞外雜多糖[5]，Xu 等[6]研究發現在面條里添加1.5%的黃原膠可以改善面條的質構特性，降低面條的相對結晶度和糊化溫度，增加面團的彈性模量（G′）和黏性模量（G″），提高面條的吸水率，減少蒸煮損失率。海藻酸鈉是從褐海草細胞壁中提取的重要天然多糖[7]，Hong 等[8]研究發現添加0.3%～0.5%的海藻酸鈉可以改善面團的流變特性和質構特性，有助于面團形成均勻致密的結構。果膠是一類廣泛存在于植物細胞壁的初生壁和細胞中間片層中的雜多糖[9]，劉少陽等[10]研究發現添加0.3%的果膠可以減少面條的蒸煮損失率、提高吸水率。以上研究表明，添加適量的親水膠體對于面條的蒸煮損失率、質構特性、吸水率和面團流變特性有一定的改善作用。本研究分析不同添加量（0%、0.1%、0.2%、0.3%、0.4%、0.5%）和不同種類親水膠體（黃原膠、海藻酸鈉、果膠）對鮮面條品質（面條蒸煮特性、質構拉伸特性、水分分布）、面粉粉質特性、面團流變特性和微觀結構的影響，以期為改良鮮面條品質提供理論依據和技術支撐。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

多用途麥芯粉：濱州中裕食品有限公司；食鹽：天津市長蘆鹽業有限公司；黃原膠：山東阜豐發酵有限公司；海藻酸鈉：青島明月海藻集團有限公司；果膠：福建省綠麒食品膠體有限公司。

1.2 儀器與設備

自動面條切割機（FKM-200）：永康市富康電器有限公司；多功能廚師機（HM-740）：青島漢尚電器有限公司；電磁爐（C21-WK2102）：廣東美的生活電器制造有限公司；冷凍干燥機（MODULYOD-230）：賽默飛世爾科技（中國）有限公司；流變儀（HAAKE MARS-60）：德國哈克公司；全自動粉質分析儀（Dough LAB）：瑞典波通公司；質構測定儀（TA.XT.plus）：英國STNBLE MICRO SYSTENS 公司；低場核磁共振（MicroMR-25）：蘇州（上海）紐邁電子科技有限公司；掃描電子顯微鏡（JSM-IT300LV）：日本日立高新技術公司。

1.3 方法

1.3.1 鮮面條的制備

稱取200 g 多用途麥芯粉，分別加入不同添加量（0%、0.1%、0.2%、0.3%、0.4% 和0.5%）的親水膠體（黃原膠、海藻酸鈉、果膠），將4 g 食鹽溶于76 mL 純凈水，倒入多功能廚師機內混合，二檔低速攪拌15 min制成面團。將面團裝入自封袋并排出空氣，室溫醒發30 min，參照LS/T 3202—1993《面條用小麥粉》的方法并稍加改動，用自動面條切割機將面團制成厚約2 mm、寬約2 mm、長約20 cm 的鮮面條，裝入自封袋中于室溫下保存備用。

1.3.2 蒸煮特性分析

1.3.2.1 蒸煮時間的測定

根據美國臨床化學協會（American association for clinical chemistry，AACC）[11]方法測定鮮面條的最佳蒸煮時間，并稍作修改。取20 根鮮面條，于500 mL 沸水中煮熟。每15 s 取出一根面條放到兩塊載玻片間進行按壓，直到面條的白色硬芯消失，從而確定最佳的蒸煮時間。每個樣品重復測定5 次。

1.3.2.2 吸水率測定

取20 根鮮面條稱重，于500 mL 沸水中煮熟。將熟面條用尼龍濾網過濾，用飲用水沖洗，排水15 s，立即稱重，記為煮后鮮面條的質量。每個樣品重復測定5 次。鮮面條的吸水率（Y，%）計算公式如下。

式中：M為煮后鮮面條的質量，g；G為煮前鮮面條的質量，g。

1.3.2.3 蒸煮損失率測定

取20 根鮮面條稱重，于500 mL 沸水中煮熟。將熟面條用飲用水沖淋15 s，將沖淋液體和面湯一起煮至10 mL 左右，轉移到稱量瓶中，于105 ℃烘干至恒重，記錄面湯中干物質的質量。每個樣品重復測定5 次。鮮面條的蒸煮損失率（Y，%）計算公式如下。

式中：N為面湯中干物質的質量，g；G為煮前鮮面條的質量，g。

1.3.3 質構拉伸特性測定

采用質構測定儀對鮮面條的硬度、彈性、回復力等特性進行測定，測試條件：選擇P36 探頭，測前速度為2.0 mm/s，測試速度和測后速度為1.0 mm/s，壓縮比為70%，觸發力為5.0 g。

拉伸特性的測定：鮮面條切割為0.8 cm×0.2 cm×6 cm，安裝在拉伸夾具中。使用A-KIE 探頭，測前速度為2.0 mm/s，測試速度為3.0 mm/s，測后速度為10.0 mm/s，距離6.0 cm，觸發力為5.0 g。

1.3.4 粉質特性測定

根據多用途麥芯粉含水量，使用全自動粉質分析儀以14%（濕基含水量）的標準計算出所需樣品的質量和加水量，將定量的多用途麥芯粉和不同添加量（0.1%～0.5%）的親水膠體加入到全自動粉質分析儀中充分混合，在（30.0±0.2）°C 進行粉質特性測定。

1.3.5 流變特性測定

使用流變儀對1.3.1 獲得的醒發面團進行流變特性測定。采用直徑為20 mm 的平行板探頭對面團進行頻率掃描測試。用低黏度礦物油覆蓋探頭邊緣使樣品水分損失最小化。線性黏彈區通過在1 Hz 和25 ℃下的應變掃描測試確定，頻率掃描測試剪切速率設定為0.1～100 s-1，測定面團的彈性模量（G′）和黏性模量（G″），損耗角正切值（tanδ）表示為G″/G′。

1.3.61H 低場核磁共振

將1.3.1 獲得的鮮面條轉移到25 mm 直徑的核磁共振（nuclear magnetic resonance，NMR）玻璃管中，用保鮮膜密封防止試驗過程中水分蒸發。在橫向弛豫時間T2測量期間，NMR 溫度設定并保持在32 ℃。使用多層-回波脈沖序列獲得橫向弛豫曲線。采樣頻率設定為23.311 Hz，磁鐵強度為0.5 T，線圈直徑為60 mm，磁場溫度為32 ℃，90°和180°的脈沖序列長度分別設定為14 ms 和35 ms，采樣點數為68 000，主頻率為200 kHz，重復時間為500 ms，累計頻率為16。每個樣品重復測定3 次。

1.3.7 掃描電子顯微鏡

將1.3.1 獲得的醒發面團樣品通過冷凍干燥機干燥后，一面用雙面膠固定在鋁制的圓盤上，另一面樣品噴金處理60 s，重復3 次，使用掃描電子顯微鏡觀察樣品，加速電壓5 kV，放大倍數為500 倍。

1.4 數據的處理及分析

采用Origin 8.0 軟件繪圖；使用SPSS 25.0 對數據進行分析處理。

2 結果與分析

2.1 蒸煮特性分析

2.1.1 蒸煮時間的測定

5.公共服務機構和私人家庭。公共服務機構主要指國家、學區和公立醫院等機構自身為本單位員工投入的成人教育費用，其占比大約為19%。此外，私人家庭自身也會對成人教育進行投入。

按照1.3.2.1 的方法，測得鮮面條的蒸煮時間為375 s。

2.1.2 親水膠體對鮮面條蒸煮特性的影響

蒸煮損失率通常被用作評估面條蒸煮特性的指標[12]。不同親水膠體對鮮面條蒸煮特性的影響見表1。

表1 不同親水膠體對鮮面條蒸煮特性的影響Table 1 Effect of different hydrocolloids on cooking properties of fresh noodles

由表1 可知，相比于未添加親水膠體的鮮面條，添加親水膠體的鮮面條蒸煮損失率明顯降低，吸水率明顯增加。這可能是因為親水膠體可以形成凝膠網絡結構，從而抑制淀粉的析出，降低鮮面條的蒸煮損失率[13]。隨著親水膠體添加量的增加，3 種親水膠體的添加均使得鮮面條蒸煮損失率先下降后上升；當鮮面條中分別添加0.3%黃原膠、0.2%海藻酸鈉和0.4%果膠時，其蒸煮損失率分別達到最低。該結果與Kang等[14]的研究結果一致。此外，隨著親水膠體添加量增加，黃原膠和果膠的添加使鮮面條吸水率先上升后下降，海藻酸鈉的添加使鮮面條吸水率不斷增加；當鮮面條中分別添加0.3%黃原膠、0.5%海藻酸鈉和0.4%果膠時，其吸水率分別達到最高。綜合考慮，黃原膠和海藻酸鈉對于改善鮮面條蒸煮特性的效果較好。

2.2 親水膠體對鮮面條質構拉伸特性的影響

不同親水膠體對鮮面條質構拉伸特性的影響見表2。

表2 不同親水膠體對鮮面條質構拉伸特性的影響Table 2 Effect of different hydrocolloids on textural stretching properties of fresh noodles

由表2 可知，添加黃原膠、海藻酸鈉和果膠，鮮面條的硬度、彈性、咀嚼性以及拉伸力得到了改善。這可能是由于親水膠體與面筋蛋白結合，改善面團網絡的結構，從而增大鮮面條的硬度、膠著力、彈性和回復性，降低黏聚性[15]。隨著親水膠體添加量增加，3 種親水膠體的添加均使鮮面條的硬度、咀嚼性和拉伸力先增大后減小；當鮮面條中分別添加0.3%黃原膠、0.3%海藻酸鈉、0.3% 果膠時，其硬度、膠著力、彈性和回復性均得到改善。這表明適量添加親水膠體能夠加強面筋的形成，過量加入則會對面筋網絡有破壞作用，與李冰等[16]的研究一致。

2.3 親水膠體對面粉粉質特性的影響

不同親水膠體對面粉粉質特性的影響見表3。

表3 不同親水膠體對面粉粉質特性的影響Table 3 Effect of different hydrocolloids on farinograph properties of flour

由表3 可知，相比于未添加親水膠體的面粉，添加黃原膠和海藻酸鈉的面粉吸水率顯著增加（p<0.05），添加果膠的面粉弱化度顯著減少（p<0.05）。隨著親水膠體添加量增加，黃原膠的添加使面粉吸水率先上升后下降，果膠的添加使面粉吸水率不斷上升；當面粉中分別添加0.4% 黃原膠、0.5% 海藻酸鈉和0.5% 果膠時，其吸水率分別達到最高。這主要取決于膠體的親水性，膠體自身有多種親水基團，可以與水分結合，因而比純面粉的吸水率更高[17]。此外，隨著親水膠體添加量增加，黃原膠和果膠的添加使面粉穩定時間先增加后下降，海藻酸鈉的添加使面粉穩定時間不斷下降；當面粉中分別添加0.4% 黃原膠、0.1% 海藻酸鈉和0.4%果膠時，其穩定時間分別達到最長。這可能是由于海藻酸鈉的強親水性導致面粉吸水率急劇升高，導致面粉質量降低[18]。另外，隨著親水膠體添加量增加，黃原膠的添加使面粉形成時間先下降后上升再下降，弱化度先下降后上升；海藻酸鈉的添加使面粉形成時間和弱化度先上升后下降；果膠的添加使面粉形成時間先下降后上升，弱化度不斷下降。當面粉中黃原膠、海藻酸鈉、果膠添加量分別為0.3%、0%、0.2%時，面粉的形成時間分別最短；當面粉中黃原膠、海藻酸鈉、果膠添加量分別為0.4%、0.1%、0.5% 時，面粉的弱化度分別最低。綜合考慮，黃原膠和果膠改善面粉的穩定性，減弱面粉的弱化度，提高面粉加工特性的效果較好。

2.4 親水膠體對面團流變特性的影響

不同親水膠體對面團流變特性的影響見圖1。

圖1 不同親水膠體對面團流變特性的影響Fig.1 Effect of different hydrocolloids on rheological properties of dough

食品流變特性在維持食品的結構和食品穩定性方面起著重要作用[19]。由圖1 可知，隨著親水膠體添加量增加，黃原膠、海藻酸鈉和果膠的添加均使得面團G′先上升后下降；當面團中分別添加0.2% 黃原膠、0.3% 海藻酸鈉和0.2% 果膠時，其G′分別達到最高。此外，隨著親水膠體添加量增加，黃原膠、海藻酸鈉和果膠的添加均使得面團G″先上升后下降；當面團中分別添加0.5%黃原膠、0%海藻酸鈉和0.5%果膠時，其G″分別達到最低。所有樣品的G″均小于G′，表明樣品的彈性優于黏度，這有利于面團的切塊整形[20]。tanδ表示聚合物成分的比例，它反映了黏度和彈性組分對樣品的相對貢獻[21]。tanδ越大，對面團的弱化度越明顯，面團越易表現為流體性質[22]。隨著親水膠體添加量增加，黃原膠使tanδ變化比較復雜，海藻酸鈉使tanδ不斷上升，果膠使tanδ先上升后下降；當面團中分別添加0.1% 黃原膠、0.1% 海藻酸鈉和0.5% 果膠時，其tanδ分別達到最低。試驗結果表明果膠對于改善面團的黏彈性效果最好。

2.5 親水膠體對鮮面條水分分布的影響

不同親水膠體對鮮面條水分分布的影響見圖2。

圖2 不同親水膠體對鮮面條水分分布的影響Fig.2 Effect of different hydrocolloids on moisture distribution of fresh noodles

由圖2 可知，相比于未添加親水膠體的鮮面條，添加親水膠體的鮮面條自由水（A23）峰面積顯著減少（p<0.05），弱結合水（A22）峰面積無明顯變化，表明部分自由水在轉化為強結合水[23]。隨著親水膠體添加量增加，黃原膠和果膠的添加使鮮面條結合水峰面積先上升后下降，海藻酸鈉的添加使鮮面條結合水峰面積先下降后上升；當鮮面條中分別添加0.3%黃原膠、0.5%海藻酸鈉和0.3%果膠時，其結合水峰面積分別達到最高。另外，隨著親水膠體添加量增加，黃原膠和果膠的添加使鮮面條自由水峰面積先下降后上升再下降，海藻酸鈉的添加使鮮面條自由水峰面積先下降后上升；當鮮面條中分別添加0.3% 黃原膠、0.2% 海藻酸鈉和0.5%果膠時，其自由水峰面積分別達到最低。這可能是少量親水膠體可促進面筋網絡的形成，增強與水的結合，降低自由水含量，使鮮面條中的水分向深層遷移，水和面筋網絡的結合更加緊湊，這與Zheng 等[24]的結果相似；過量親水膠體可與面筋蛋白競爭水分，稀釋面筋網絡，造成自由水增加。綜合考慮，果膠對于鮮面條水分分布影響效果較好。

2.6 親水膠體對面團微觀結構的影響

不同親水膠體對面團微觀結構的影響見圖3。

圖3 不同親水膠體對面團微觀結構的影響（500×）Fig.3 Effect of different hydrocolloids on microstructure of dough（500×）

由圖3 可知，未添加親水膠體的面團樣品結構更松散，淀粉顆粒為不同大小的橢圓形，添加黃原膠、海藻酸鈉和果膠使面團微觀結構變得更加致密、均勻。隨著親水膠體添加量增加，黃原膠、海藻酸鈉和果膠的添加使面團結構先變致密后變松散；當面團中分別添加0.3% 黃原膠、0.3% 海藻酸鈉和0.4% 果膠時，面團結構分別最致密。這可能是由于過量添加親水膠體會對面筋網絡造成損壞，弱化面筋網絡，降低對淀粉顆粒的包裹性，從而造成面團斷面中空洞增多以及表面粗糙程度增加，因而造成淀粉的糊化，蒸煮損失的增大。

3 結論

黃原膠、海藻酸鈉、果膠能夠明顯改善鮮面條的蒸煮特性、質構拉伸特性和水分分布，面粉的粉質特性，面團的流變特性和微觀結構。黃原膠、海藻酸鈉、果膠能夠提高面粉的吸水率、增加面團的穩定時間、降低其弱化度和改善面團加工特性；適量黃原膠、海藻酸鈉、果膠的添加能夠提高鮮面條的吸水率、降低蒸煮損失以及增強面筋網絡；過量黃原膠、海藻酸鈉、果膠的添加會降低鮮面條品質，并增加鮮面條加工成本；掃描電子顯微鏡結果顯示，適量添加親水膠體可以改善面團的結構，過量添加則會對面筋網絡造成破壞。綜合考慮，黃原膠、海藻酸鈉和果膠的適宜添加量分別為0.3%、0.3%和0.4%，其中果膠對于鮮面條制品的改良效果最好。