包裝方式對青稞鮮濕面條微波減菌效果的影響

付婷婷，覃小麗，劉雄

(西南大學 食品科學學院，重慶，400715)

鮮濕面條因其韌性好、彈性足、易煮等諸多優點，深受廣大消費者的喜愛[1-2]。然而，鮮濕面條水分含量高，極易腐敗變質，特別不利于貯藏、銷售。

關于鮮濕面條的保鮮，傳統方法主要通過添加酸[3]、防腐劑[4-5]、熱處理(蒸汽或巴氏殺菌等)[6-7]來提高其保藏性。但酸或酒精處理后面條會帶有消費者難以接受的酸味或酒精味，且大多數化學防腐劑的使用范圍和用量受限；同時，傳統熱處理時間長，殺菌效率低，長時間處理會降低面條的風味和口感。因此，尋求一種安全、高效的物理殺菌方式極為必要。近年來，微波技術受到國內外廣泛關注，其穿透性強、加熱速度快，廣泛應用于食品殺菌、干燥、滅酶等方面[8]。微波主要通過處理原料面粉和濕面條這2種方式來提高面條保藏性。研究發現，利用微波處理面粉能有效延長鮮濕面條的貯藏期，但若微波功率過高，所產生的瞬時高溫會使面粉焦糊，顏色變黃，對面條品質不利[9-10]。用微波直接處理包裝好的鮮濕面條的研究中，為防止產生過多蒸汽導致包裝袋破裂，通常選用低功率和短時間處理，但是保鮮效果欠佳[11-12]。

青稞中富含膳食纖維、維生素、礦物質等營養成分，其β-葡聚糖含量在谷類作物中占比最高，具有降低血漿膽固醇、血糖指數、患結腸癌風險等功效[13]，將青稞作為面條生產的原料，對提高面條膳食纖維含量、改善營養結構具有重要意義。

基于上述，擬對比3種不同的預包裝方式，即對密封、半封及敞口預包裝微波處理后青稞鮮濕面條的微生物含量、水分、溫度、糊化熱特性、質構及蒸煮品質進行綜合評價，以期得到更適用于微波殺菌處理的合理預包裝方式，為微波技術在鮮濕面條保鮮中的應用提供進一步的參考，為鮮濕雜糧面條的工業化生產及長期保存提供更科學的理論指導。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

小麥粉、青稞粉、谷朊粉，西藏昌都君親農業科技開發有限公司提供；食鹽、Na2CO3、海藻酸鈉、黃原膠,均為市售食品級；高溫蒸煮袋,16 cm×22 cm×0.2 mm,臺州市名科塑業股份有限公司。

1.2 儀器與設備

EG823LA6-NR微波爐，佛山市美的微波爐制造有限公司；TCW-3型快速黏度糊化儀，澳大利亞Newport Science Corp公司；TA-XT2i物性測定儀，英國Stable Micro Systems公司；差示掃描量熱儀DSC 25，美國TA公司；UltraScan色差儀，HunterLab公司；MJ-BL25B3粉碎機，廣州美的生活電器制造有限公司；多功能面條機，山東章丘市民天機械廠；SLF800封口機，河南星火封口機械有限公司；手持式紅外測溫儀，泰州市雙華儀表有限公司。

1.3 方法

1.3.1 面條的制作

參考《SB/T 10072—92 面條制作商業標準》和陳汝群[14]的方法制作青稞鮮濕面條，略有改動。

工藝流程：

混合粉→和面→醒面→壓片→切條→裝袋→微波處理→封口冷卻

操作要點：小麥粉、青稞粉、谷朊粉按質量比11∶8∶1混合[15]。取1 kg混合粉加入0.3%海藻酸鈉和0.3%黃原膠，混勻后加入40%蒸餾水(溶有0.2%Na2CO3和1%食鹽)，揉面使之形成不含生粉的松散顆粒狀料胚，用保鮮膜包裹后于30 ℃恒溫箱內靜置20 min。 用壓面機逐級、反復壓片8～10次，最終壓成約1.5 mm厚、表面光滑的面片，切成2 mm寬、20 cm長的面條，然后按100 g/袋裝入高溫蒸煮袋，備用。

1.3.2 微波處理

空白對照(black control，BC)：不經微波處理，直接裝袋封口的青稞鮮濕面條。

水浴對照(water bathing，WB)：包裝袋密封樣品于90 ℃水浴中加熱15 min后，取出冷卻至室溫。

密封(sealed，S)：將上述裝好的面條經包裝機將其完全封口，然后置于微波爐內處理后，使用紅外測溫儀立即檢測樣品溫度，然后取出放入涼水中冷卻。

半封(semi-sealed，SS)：將上述裝好的面條經包裝機將其一部分封口，然后置于微波爐內處理后，立即檢測樣品溫度，后即刻密封，冷卻。

敞口(open，O)：將上述裝袋的面條置于微波爐內處理后，立即檢測樣品溫度，然后經包裝機將其密封，冷卻。

本試驗選用500、800 W處理1 min，探究不同預包裝方式對微波減菌效果的影響。所有試樣均放于37 ℃恒溫培養箱中，定期測定色澤和TPC變化。

1.3.3 水分含量的測定

水分含量按照GB 5009.3—2016《食品安全國家標準食品中水分的測定》中的直接干燥法測定。

1.3.4 微生物檢測

TPC按照GB 4789.2—2016《食品微生物學檢驗菌落總數測定》方法，每隔12 h取樣測定。

1.3.5 色澤的測定

取待測面條樣品，將其整齊排列置于潔凈的培養皿中，壓實，參考嚴勇強等[16]的方法，使用色差儀測定。每個樣品取4個位置，每個位置重復3次，得到L*、a*、b*值。其中L*值表示亮度，L*值越大越明亮，樣品品質越好；a*值表示紅度，a*值越大，樣品越偏紅；b*值表示黃度，b*值越大，樣品顏色越偏黃。每隔24 h取樣測定。

1.3.6 蒸煮品質的測定

蒸煮品質是決定面條可食性的重要參數[17]。參考《LS/T 3212—2014掛面行業標準》及李運通[18]的方法測定。

(1)蒸煮時間和斷條率

取30根長20 cm的面條，于500 mL沸水中，開始計時，并保持水的微沸狀態。2 min后，迅速撈出1根用2塊毛玻璃片擠壓，觀察面條中間橫截面是否仍存在生粉白芯，每隔10 s重復1次，白芯剛好消失所記錄的時間即蒸煮時間。撈出，記錄完整面條數量，由公式(1)計算斷條率，重復3次。

(1)

式中：N為完整面條根數；30為全部面條根數。

(2)吸水率和損失率

取20 cm長的面條20根，稱重(m1)，于500 mL沸水中煮至白芯消失。放入冷水冷卻1 min后撈出置于濾紙上，瀝干5 min，迅速稱重(m2)，按公式(2)計算吸水率。將剩余的面湯放至常溫冷卻后，轉入500 mL容量瓶中定容、混勻。取100 mL面湯于恒重的250 mL燒杯(m3)中，在電爐上蒸發掉大部分水分后，將燒杯放入105 ℃烘至恒重(m4)，按公式(3)計算損失率，重復3次。

(2)

(3)

式中：W,煮前面條水分含量，%；m1,煮前面條質量，g；m2,煮后面條質量，g；m3,恒重燒杯質量，g；m4,燒杯和100 mL面湯中干物質含量，g。

1.3.7 質構的測定

參考MUDGIL等[19]的方法，取1.3.6煮后瀝干水的面條3根，整齊水平置于載物臺中央，使用物性測定儀進行測定。選用P/36R探頭測定，參數設置：測前速度4 mm/s，測試速度1 mm/s，測后速度1 mm/s，壓縮比70%，觸發模式(自動)，觸發力10 g，時間間隔2 s， 每個樣品重復6次。

1.3.8 淀粉糊化熱特性的測定

處理后冷卻的待測樣品于35 ℃條件下烘至恒重，粉碎后過60目篩。參考GB/T 24853—2010《小麥、黑麥及其粉類和淀粉糊化特性測定快速黏度儀法》，使用TCW-3形狀快速黏度糊化儀測定進行測定。測定程序：淀粉糊于50 ℃保溫1 min，以12 ℃/min從50 ℃加熱到95 ℃， 保持2.5 min，再以12 ℃/min降溫至50 ℃，保持2 min。參考PONGPICHAIUDOM等[20]的方法，采用DSC 25分析鮮濕面條熱特性，該熱量計用銦標樣進行校準。精確稱取樣品9 mg于DSC坩堝，加入2倍蒸餾水，密封后于室溫平衡4 h。以空坩堝為對照，掃描溫度為30～120 ℃，升溫速率10 ℃/min，得到糊化起始溫度(onset temperature，T0)、峰值溫度(peak temperature，Tp)及焓值(enthalpy，△H)等參數，重復3次。淀粉糊化程度由公式(4)確定[21]：

(4)

式中：ΔHf為未加熱處理空白樣品的熱焓值；為ΔH為處理組樣品的熱焓值。

1.4 數據處理

采用Microsoft Excel 2010統計數據、SPSS 17.0分析顯著性(不同字母表示P<0.05的顯著性差異)、Origin 8.6軟件作圖，結果表示為平均值±標準差。

2 結果與分析

2.1 不同預包裝方式對面條溫度與水分的影響

熱處理時，樣品溫度升高，水分蒸發，水分含量下降。800 W處理組的溫度明顯高于500 W及水浴組(圖1)，其中，800 W半封預包裝微波面條的溫度最高，達到了(101.03±0.49)℃；500 W處理組間和水浴對照組無顯著差異(P>0.05)。由圖2可以看出，水浴和微波處理均會使水分含量降低，但各組間差異不顯著。說明不同預包裝微波處理對青稞鮮濕面條的水分含量影響不大，能夠在一定程度上保持面條原有水分。800 W密封預包裝水分含量最低，為(33.97±0.74)%，顯著低于未經處理的空白對照(35.32±0.12)%(P<0.05)。

圖1 不同預包裝方式處理對面條溫度的影響Fig.1 Effects of different prepackaging methods on temperature of noodles注：圖中不同小寫字母表示差異，下同。

可能是因為密封預包裝較高功率殺菌時的高溫，會造成包裝袋膨脹，產生較多的水蒸氣凝結在包裝袋表面。

圖2 不同預包裝方式處理對面條水分含量的影響Fig.2 Effects of different prepackaging methods on the moisture content of noodles

2.2 不同預包裝方式對面條TPC含量的影響

通常，剛制作好的鮮濕面條TPC含量在103～104CFU/g[9]。本試驗用青稞鮮濕面條的初始含菌量為(2 700±521.63)CFU/g。由表1可以看出，水浴和微波處理均能有效降低面條的TPC含量，且微波功率越大效果越明顯，同時半封預包裝的效率均高于其他預包裝方式。其中，半封預包裝800 W微波處理面條的TPC含量最低，為(66.67±30.55)CFU/g；殺菌效率為(97.53±1.13)%?？赡苁窃摋l件下，樣品的溫度最高，使得微生物致死效果最佳；而敞口狀態下，面條溫度低，且與外界空氣接觸，密封前可能會帶入微生物，影響殺菌效率，從而導致敞口殺菌處理的殺菌效率最低。

隨著存放時間的延長，面條中TPC數量不斷增加。37 ℃存放12 h后，空白組面條的TPC含量已經超過限量標準(≤106CFU/g)，達到了(2.24×107±2.69×106)CFU/g，且面條帶有酸味，出現相互黏結的現象。而其他組面條TPC均在安全限量以內。存放48 h后，水浴、500 W半封和敞口組的TPC均超過了限量，而其他處理組均在安全限量范圍內。60 h后，僅有800 W半封和密封預包裝處理的TPC未超標，其中半封預包裝面條TPC最低為(3.37×105±7.51×104)CFU/g。半封預包裝由于面條冷卻后形成一定的真空度，提高了保藏性。在較高功率下，微波熱效應較高，密封預包裝處理時包裝袋膨脹，冷凝水大量聚集，影響面條的保存。結果表明，800 W半封預包裝微波殺菌面條，殺菌效果最佳，37 ℃下保質期延長至60 h。

表1 不同預包裝方式對面條菌落總數的影響Table 1 Effects of different prepackaging methods on TPC of noodles

注：表中BC、WB、S、SS、O分別表示空白、水浴、密封、半封、敞口預包裝方式；“—”表示TPC數量超標后未檢測其含量，單位均為CFU/g。不同小寫字母表示差異顯著，下同。

2.3 不同預包裝方式對面條色澤的影響

色澤是影響食品感官品質的重要指標。由圖3可以看出，空白組面條的L*值均顯著高于其他樣品(P<0.05)，且b*值較低。水浴處理時間較長，導致面條的L*值下降更為明顯。與其他預包裝方式相比，800 W半封預包裝的L*值較低，b*值較高，可能高溫條件下面條部分糊化，使面條的色澤偏黃。隨著貯藏時間的延長，各組L*值均呈下降的趨勢，但處理組的下降趨勢明顯低于對照組，且微波功率越大下降的趨勢越平緩，例如800 W半封預包裝組面條存放48 h后L*值仍未發生明顯的降低。微波處理可能會降低多酚氧化酶活性，抑制面條中多酚類物質的氧化[9]，也可能會抑制面條貯藏過程中，蛋白質分子構象和面筋網結構的變化，從而延緩色澤變暗[22]。說明，半封預包裝微波處理，能更有效延緩面條存放過程中色澤的變暗。

A和B分別為微波800 W面條的L*、b*值；C和D分別為微波500 W面條的L*、b*值圖3 不同包裝方式對面條色澤的影響Fig.3 Effects of different prepackaging methods on the color of noodles

2.4 不同預包裝方式對面條蒸煮品質的影響

由表2可知，水浴殺菌面條的吸水率最低，損失率和斷條率也較大，可能是傳統巴氏殺菌的處理時間較長，從而影響了面條的蒸煮品質。微波處理組面條吸水率較對照組有所降低，可能是溫度升高導致面條表面收縮，從而形成更緊湊的結構，蒸煮過程中吸水率降低[23]；這與報道的微波預糊化處理使面條吸水率增大的結果略有差異[21]，可能由于微波條件的選擇及原料存在差異。經熱處理的面條蒸煮時間明顯低于空白組，可能由于淀粉糊化縮短了煮制時間，其中800 W密封預包裝面條較空白組縮短了40.43%；斷條率高于空白組，但均在可接受范圍內。說明微波處理縮短了面條的煮制時間，不同預包裝方式間不存在顯著差異(P>0.05)，且對蒸煮品質無明顯不良影響。

表2 不同預包裝方式對面條蒸煮品質的影響Table 2 Effects of different prepackaging methods on cooking quality of noodles

2.5 不同預包裝方式對微波殺菌面條質構品質的影響

由表3可以看出，微波處理后面條的硬度和咀嚼性略有所升高，黏性、內聚性和回復性不存在顯著差異(P>0.05)。500 W微波不同預包裝方式間面條的硬度和咀嚼性無明顯差異。800 W密封預包裝面條的硬度和咀嚼性均高于其他預包裝，分別為(7 161.66±113.28)g、(4 187.64±171.04)?？赡苁且驗樵摋l件下，樣品溫度較高，面條的收縮程度較大；同時產生的水蒸氣較多，面條水分含量降低所致。結果表明，微波處理增大了面條的硬度和咀嚼性，不同預包裝方式間對質構參數的影響較小。

表3 不同預包裝方式對熟面條質構特性的影響Table 3 Effects of different prepackaging methods on texture properties of cooked noodles

2.6 不同包裝方式對微波殺菌面條糊化熱特性的影響

熱處理過程中，面條成分可能發生各種變化，如蛋白質聚合和淀粉糊化等[24]。處理組面條的峰值黏度、崩解值及回生值均低于對照組，見表4。面條淀粉發生部分糊化，可能導致親水性鍵增加，從而改變淀粉顆粒的表面性質，降低了淀粉顆粒的黏度[25]。800 W微波及水浴組的糊化溫度顯著高于其他組(P<0.05)，可能由于高功率微波作用和長時間水浴高溫加強了淀粉晶體結構的熱穩定性，延緩了淀粉顆粒結構的破壞[26]。崩解值用于評價淀粉顆粒的破損程度，熱處理使得面條淀粉顆粒破損程度降低，其中800 W密封預包裝崩解值較空白組降低了86.2%。

表4 不同預包裝方式對面條糊化特性的影響Table 4 Effects of different prepackaging methods on the pasting property of noodles

經處理后面條的回生值未表現出顯著降低(P>0.05)，表明微波處理沒有明顯改變淀粉的回生傾向及糊化能力。此外，混合粉中蛋白質、纖維素等復雜成分及其相互作用也可能影響其黏度特性[25]。相同微波功率條件下，不同預包裝方式間面條淀粉的峰值黏度和糊化溫度無明顯差異，密封預包裝的崩解值和回生值低于其他預包裝，說明密封預包裝淀粉顆粒的損傷程度較低。

由表5可以看出，與對照相比，水浴和微波處理的△H均呈現下降趨勢，且微波功率越大，淀粉糊化程度越大，△H下降越明顯。相同功率條件下，密封預包裝△H值較低，糊化程度較高，其中800 W時△H和糊化度最大，分別為(0.14±0.02)J/g、(94.03±1.30)%?？赡苁敲芊鉅顟B下，微波能量集中，物料溫度較高，導致糊化程度較高，蒸煮時間縮短。水浴和微波處理的吸熱峰(Tp)向右移，可能因為熱作用導致淀粉和其他成分，如蛋白質和脂質，更緊密的結合[27]。

表5 不同預包裝方式對面條淀粉熱特性的影響Table 5 Effects of different prepackaging methods on the thermal properties of starch

注：水浴及微波處理組的糊化度以未加熱處理空白樣品的熱焓值為參考計算所得，因此無確切數值，表中以“—”表示。

3 結論

通過對比不同預包裝對青稞濕面條微波殺菌效果的影響研究，發現：

(1)與傳統水浴殺菌相比，微波處理均使面條的溫度、硬度、咀嚼性及糊化程度升高，水分含量、L*值、熱焓值及微生物含量降低，且隨微波功率增大影響效果增強。

(2)預包裝方式影響微波殺菌效果。相同功率條件下，半封預包裝對微生物的殺菌效果最佳，其中，800 W半封預包裝微波處理面條的TPC最低，為(66.67±30.55)CFU/g，在37 ℃高溫下保質期延長至60 h，顯著高于未處理空白組面條的保質期(P<0.05)，更能有效延緩貯藏期面條色澤變暗，且對質構和蒸煮品質影響不大。

以上結果表明，半封預包裝鮮濕面條微波殺菌方式更能有效地降低面條含菌量，延長濕面條保質期，且對面條的品質無不良影響，該方法為物理處理方法，避免了食品化學添加劑對鮮濕面條安全性的影響，適合推廣應用。然而，本研究中對鮮濕面條保質期研究是在37 ℃高溫下儲藏處理，在室溫條件下可能將微波殺菌后的鮮濕面條保質期延長更久，在此過程中，面條微生物數量的變化和面條品質的變化，有待于后續進一步研究。同時，如何聯合其他物理殺菌技術延長鮮濕面條貨架期，對我國鮮濕面條工業化生產和銷售具有重要意義。