鮮濕面條柵欄技術保鮮及其品質變化

張珂珂，曹 蒙 ，曾 潔, ，高海燕, ，劉玉粉，代云飛，王夢雨

（1.河南科技學院食品學院，河南新鄉 453003；2.信陽農林學院食品學院，河南信陽 464000）

鮮濕面條由于制作簡單、食用方便，包含人體需要的碳水化合物、蛋白質、脂類、礦物質及維生素等，深受消費者的喜愛[1]。鮮濕面條含水量32%～38%，由于水分含量高，在室溫下保藏時易發生輕度粘連、褐變、變質、味道改變等現象[2]，甚至變酸和發霉，不易于保藏[3?5]。

柵欄技術是運用多種柵欄因子結合作用，如原料的選擇、降低水分活度、酸處理、添加防腐劑、熱處理、冷殺菌、調節貯藏溫度等，建立一套完整的屏蔽體系，抑制腐敗菌的生長繁殖，達到保藏目的[6?8]。Ghaffar等[9]研究發現，微生物的生長與pH的下降是鮮濕面條變質過程中最明顯的表征。杜魏等[10]研究表明，面條的蒸煮損失率、蒸煮吸水率是評價鮮濕面條食用品質的重要指標，其中蒸煮損失率是決定面條成品品質的最為關鍵的指標。現階段，對鮮濕面條的探索主要集中于保鮮技術對微生物的控制，而對于鮮濕面條在保藏過程中內外部品質的劣變和微觀層面的變化規律之間的相關性，尚缺乏深入的研究。本文旨在為鮮濕面條保鮮技術和品質變化規律的研究提供理論參考，同時提出合理可靠的保鮮思路，為促進鮮濕面條工業化生產和標準化發展提供一定指導意義。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

面粉 一加一天然面粉有限公司；食鹽 中鹽河南鹽業物流配送有限公司；保鮮膜 浙江悅巢家居用品有限公司；聚乙烯包裝袋 食品級，鄭州金林包裝商行；單辛酸甘油酯 食品級，億鑫生物科技有限公司；丙二醇 食品級，鄭州市富泰程化工產品有限公司；山梨糖醇 食品級，河南萬邦實業有限公司；碳酸鈉 食品級，天津渤化永利化工股份有限公司。

JMTD 168/140試驗面條機 北京東孚久恒儀器技術有限公司；CR-40色差計 日本美能達公司；BOXUN立式壓力蒸汽滅菌鍋 上海博訊實業有限公司醫療設備廠；pH計 上海盛磁儀器有限公司；450型電動抽充氣包裝機 上海翔一包裝機械有限公司；Tec Master快速黏度分析儀 澳大利亞新港科學儀器有限公司；Quanta 200掃描電子顯微鏡 美國FEI公司。

1.2 實驗方法

1.2.1 鮮濕面條的制作 取500 g面粉，加入160 mL的蒸餾水和1 g的食鹽，設定攪拌方式：先低速2 min，再高速2 min，再低速4 min。將攪拌后的松散面絮放入壓面機，壓延成面帶，對折壓延4次后，放入溫度為25 ℃的醒發箱20 min，醒發結束的面壓延8道，切條，最終面條寬度和厚度均為2.0 mm[11]。

1.2.2 鮮濕面條保鮮 以面粉500 g為標準配制復合保鮮劑（0.3%山梨糖醇+0.3%碳酸鈉+0.15%丙二醇+0.1%單辛酸甘油酯+3%食用酒精（2%加入、1%噴灑）），對流熱處理（95 ℃、25 min）作為殺菌技術，包裝技術采取食品級聚乙烯包裝袋中充入CO2。分別稱量五份500 g面粉于不同盆中備用,以不做任何處理制成的鮮濕面條為對照組，試驗組A：鮮濕面條、包裝技術、殺菌技術；試驗組B：鮮濕面條、復合保鮮劑、包裝技術；試驗組C：鮮濕面條、復合保鮮劑、殺菌技術；試驗組D：鮮濕面條、復合保鮮劑、包裝技術、殺菌技術。將以上試驗組鮮濕面條分別密封后于室溫下保藏。當不同處理方法的鮮濕面條隨著保藏天數增加，菌落總數遠遠超過國家標準時，面條品質劣變，停止保藏，不予記錄菌落總數、pH、白度、斷條率、吸水率和損失率。

1.2.3 菌落總數測定 按照GB/T 4789.2-2016進行菌落總數測定，所測菌落總數≤3×106cfu/g為標準[12]。

1.2.4 pH測定 試驗采用GB/T 21118-2016[13]的方法進行pH測定。選取50 g不同試驗組的面條，放在高速組織粉碎機中粉碎1 min，加入150 mL的蒸餾水，攪拌均勻。將校正好pH計的復合電極插入其中，調整pH計的溫度為20 ℃，讀數穩定后，讀取pH。

1.2.5 白度測定 通過色差計對面片的白度進行檢測，色差計表示色澤的方法是L*a*b*色空間法，L*值表示亮度；a*表示“紅綠度”；b*表示“黃藍度”。白度的計算公式為：

1.2.6 糊化特性測定 先將不同試驗組未經保藏的鮮濕面條冷凍干燥后粉碎，進行RVA分析，再找出最佳試驗組，分析保藏天數對糊化特性的影響。稱取3 g樣品與25 mL去離子水于RVA鋁盒中混合均勻，按以下程序處理：在50 ℃下保溫1 min，后以4 min升溫至95 ℃，保溫5 min，再以4 min內降溫至50 ℃，保溫4 min，前10 s內攪拌速率為960 r/min，而后以160 r/min攪拌速率進行粘度測定，得到RVA粘度曲線，保存數據。

1.2.7 蒸煮特性測定

1.2.7.1 斷條率測定 取30根面條放入一定量沸水中煮至最佳烹煮時間后撈出，記錄面條斷條的根數，根據公式（2）計算面條的烹煮斷條率。

1.2.7.2 吸水率測定 稱取25 g鮮濕面條放入500 mL煮沸的蒸餾水中，煮至最佳時間后撈出，放到濾紙上瀝干5 min，使表面水分吸干后再稱重，根據公式（3）計算鮮濕面條吸水率[14]。

式中，M1為稱取鮮濕面條的質量，g；M2為煮熟后吸干表面水的鮮濕面條質量，g；W為鮮濕面條的含水量，%。

1.2.7.3 損失率測定 稱取25 g鮮濕面條放入500 mL煮沸的蒸餾水中，煮至最佳時間后立即將面條撈出，面湯冷卻后裝入500 mL的容量瓶中，用蒸餾水進行定容。將容量瓶中的面湯混勻后移取100 mL倒入已經烘至恒重的燒杯中，在電爐上使面湯變成黏糊后放入105 ℃的烘箱中，烘至恒重[15]。

式中，M1為空燒杯烘至恒重后的質量，g；M2為烘干后燒杯和其內干物質的質量，g；M為鮮濕面條的質量，g；W為鮮濕面條的含水量，%。

1.2.8 微觀結構觀察 將1.2.2制作的各組未經保藏的鮮濕面條預凍后再進行?50 ℃，150 mTorr真空冷凍干燥48 h，選取質量較好的面條用鑷子小心地掰斷，使截面自然斷裂，選取較平整自然斷裂面的樣品塊[16]，用雙面膠條將樣品粘在一個圓形的托盤上進行固定和噴金，然后將樣品放入電鏡載物腔內，接著抽真空、加壓、掃描，用2700的倍數觀察面條的微觀結構，同時進行拍照。

1.3 數據處理

采用SPSS 16.0統計分析實驗數據，計算標準偏差，數據結果以平均值±標準偏差表示，采用Origin 2017軟件處理分析試驗數據和作圖。

2 結果與分析

2.1 不同保鮮方法對鮮濕面條菌落總數的影響

菌落總數是評判面條質量變化的主要標準[17]。鮮濕面條在25 ℃的條件下保藏，其菌落總數的變化如表1所示：隨著保藏時間的延長，菌落總數不斷的增加，對照組的鮮濕面條起始菌落總數為4.95×104cfu/g，保藏至第3 d時，菌落總數為3.69×107cfu/g，遠遠超過國家標準（菌落總數≤3×106cfu/g）。A試驗組初始階段菌落總數低于對照組，保藏7 d時菌落總數超過國家標準。B試驗組添加了復合保鮮劑，鮮濕面條保藏11 d時其菌落總數為2.7×106cfu/g。C試驗組保藏13 d時菌落總數沒超過國家標準。D試驗組在保藏19 d時超過國家標準，保藏時間遠遠超過其它試驗組。CO2包裝在保藏前期對細菌的抑制效果比較明顯，復合保鮮劑能夠有效的殺死非耐熱細菌體，對流熱處理能夠有效殺死微生物的營養體細胞或不耐熱的細菌體，耐熱性的細菌以及芽孢桿菌暫時處于休眠狀態。三者相互結合，協同作用，能夠有效延長鮮濕面條的保藏時間。

表1 不同保鮮方法對鮮濕面條菌落總數的影響Table 1 Effect of different preservation methods on colony forming unit（CFU）of fresh and wet noodles

2.2 不同保鮮方法對鮮濕面條pH的影響

不同試驗組的鮮濕面條保藏過程中pH的變化如表2所示，隨著保藏時間的延長，對照組的鮮濕面條保藏3 d時，微生物已超標，pH從6.06降到5.59，這可能是鮮濕面條在保藏中微生物的生長繁殖迅速，不斷代謝產酸，其次碳水化合物代謝產酸以及酶促反應，使水溶性酸的積累[18]。A試驗組保藏第7 d時pH下降到5.69，可能是由于經過CO2包裝和熱對流處理，在初期階段抑制pH升高，后期微生物生長繁殖達到一定數量和階段時，大量積累酸性物質，導致酸度增大。B、C、D試驗組添加了復合保鮮劑，提高鮮濕面條的pH，B試驗組在保藏初期pH較高，當保藏第5 d時pH迅速下降，保藏第13 d時，pH為6.81。C、D試驗組結合了熱處理和復合保鮮劑，能夠更好地抑制微生物生長繁殖，減少了微生物繁殖產生的酸性物質，抑制相關水解酶的活性，有效降低變酸的速率。

表2 不同保鮮方法對鮮濕面條pH的影響Table 2 Effects of different preservation methods on pH of fresh and wet noodles

2.3 不同保鮮方法對鮮濕面條白度的影響

鮮濕面條在保藏過程中顏色的劣變嚴重影響面條的品質，而顏色劣變主要原因是面條中多酚氧化酶的酶促褐變，其影響占到55%～70%；其次是面條表面與內部分子折射和分散導致面條發暗；最后是鮮濕面條在保藏過程中繼續醒發導致面筋蛋白網絡結構會發生光反射比的下降[19]。由表3可知，不同試驗組的鮮濕面條隨著保藏時間的延長，白度逐漸降低，特別是對照組最為明顯，初始值為72.75，第3 d已經降至52.51。B試驗組隨著保藏時間的延長，白度下降較快，第13 d時白度為61.13，仍高于規定數值。A、C、D試驗組在保藏初期白度值無明顯變化，在保藏后期白度逐漸下降，這可能是由于經過了熱處理破壞了多酚氧化酶催化作用，滅酶后酚類的氧化得到抑制，使制得的面片褐變程度較低，鮮濕面條白度下降緩慢，其中D組效果最好。

表3 不同保鮮方法對鮮濕面條白度的影響Table 3 Effects of different preservation methods on whiteness of fresh and wet noodles

2.4 鮮濕面條糊化特性的變化

2.4.1 不同保鮮方法對鮮濕面條糊化特性的影響面條糊化特性是面粉中淀粉和蛋白質的共同作用，淀粉顆粒被小麥粉中的面筋蛋白在糊化過程中形成網絡結構包裹，不能充分吸水糊化[20]。回生值反映面粉糊化之后淀粉分子重新結晶程度，回生值越大，表明產品的老化速率越快，保藏時間也就越短[21]。由表4可知，A試驗組回生值最高，這可能是由于加熱加速了面條的老化，縮短了保藏期。其它試驗組老化速度不明顯，各試驗組能夠阻礙糊化后的淀粉分子重新聚合，抑制了淀粉的老化，減緩淀粉回生過程[22]，有利于延長鮮濕面條的保藏期[23]。糊化溫度越小，淀粉越易吸水、膨脹、糊化。衰減值主要反映淀粉糊的熱穩定性，衰減值越大，說明淀粉結構越不穩定。D組（復合保鮮劑+包裝技術+殺菌技術）衰減值最小，確定其為較佳保鮮組合，可測定其糊化特性隨保藏時間的變化。

表4 不同保鮮方法對鮮濕面條糊化特性的影響Table 4 Effects of different preservation methods on gelatinization characteristics of fresh and wet noodles

2.4.2 保藏時間對較佳保鮮組合D組鮮濕面條糊化特性的影響 峰值粘度是影響面條質量的重要的糊化參數，一般認為高的峰值粘度的小麥粉能制作出更高品質的面條[24]。由表5可知，回生值隨著保藏時間延長逐漸降低，這可能是由于在保藏前期面粉中的直鏈淀粉開始老化，后期只剩支鏈淀粉導致老化速度減慢。衰減值、峰值黏度和最終黏度均呈明顯的下降趨勢，這可能是由于保藏時間延長，微生物生長繁殖造成面筋蛋白網絡結構的破壞，降低了面筋蛋白的比例，從而使面筋蛋白網絡結構包裹淀粉的阻力降低，造成淀粉糊化速率的加快和面團黏度的增加[25]，淀粉的含量降低，從而造成淀粉糊化后峰值黏度和最終黏度下降，降低了淀粉的糊化速率。

表5 保藏時間對較佳保鮮 組合D組鮮濕面條糊化特性的影響Table 5 Effects of preservation time on the gelatinization characteristics of better preservation combination D group fresh and wet noodles

2.5 不同保鮮方法對鮮濕面條蒸煮特性的影響

2.5.1 不同保鮮方法對鮮濕面條斷條率的影響 由表6可知，對照組保藏至3 d時，斷條率為33.33%，這可能是由于保藏過程中微生物大量生長繁殖，破壞了面筋網絡結構，導致面條品質降低，斷條率增加。A試驗組保藏第7 d時斷條率達到16.67%；B試驗組保藏第13 d時，斷條率為16.67%，這可能是由于復合保鮮劑能夠保持水分，使面筋網絡結構破壞較小。C試驗組初始斷條率為6.67%，保藏15 d時已經達到26.67%，這是由于在熱處理時鮮濕面條失去水分，嚴重破壞了面筋網絡的完整性，導致斷條率增加。D試驗組保藏第19 d時，面條的斷條率為23.33%。這可能由于采用柵欄技術進行保鮮，復合保鮮劑和熱處理殺菌能夠有效的抑制微生物生長繁殖，在CO2包裝的保護下，熱處理殺菌對面筋網絡結構破壞較少，在一定程度上防止鮮濕面條的水分散失，保護面筋結構的完整性。

表6 不同保鮮方法對鮮濕面條斷條率的影響(%)Table 6 Effects of different preservation methods on fresh wet noodle breaking rate(%)

2.5.2 不同保鮮方法對鮮濕面條吸水率的影響 面條吸水率可以評價面條筋道感、硬度、彈性、滑口感等[26]。由表7可知，對照組保藏3 d，吸水率降低，由116.94%下降到87.31%，這可能是由于在保藏過程中鮮濕面條的面筋結構被破壞，蛋白質和淀粉的結構發生變化，使得面條變得粘連，蒸煮過程中與水的結合作用減弱，吸水率降低[27]。A試驗組初始吸水率較低，保藏7 d時，吸水率為111.06%。B試驗組在初始階段吸水率較高，保藏至13 d時，吸水率仍為119.61%，較高于其它試驗組，這可能是由于復合保鮮劑和CO2包裝進行結合，可以保持面條水分的穩定性和保持性，使淀粉糊化過程中體積膨脹的大量吸水。C試驗組的吸水率隨著報藏時間的延長，呈現出先降低后增加再降低的趨勢，保藏15 d時，吸水率為108.26%。D試驗組吸水率較低，保藏至19 d時，吸水率為97.48%，低于其它試驗組。

表7 不同保鮮方法對鮮濕面條吸水率的影響(%)Table 7 Effects of different preservation methods on water absorption of fresh and wet noodles(%)

2.5.3 不同試驗組對鮮濕面條損失率的影響 由表8可知，對照組在初始階段的損失率和其它試驗組無明顯差距，保藏至3 d時，損失率增加到13.76%。A試驗組初始損失率較其它試驗組高，保藏7 d時，損失率達到10.57%。B試驗組隨著保藏時間的延長，損失率在逐漸增加，保藏至13 d時，損失率為14.24%，這可能是由于復合保鮮劑能有效抑制微生物生長繁殖，后期微生物大量生長繁殖，損失率增加[28]。C試驗組保藏初期損失率低于其它試驗組，保藏15 d時，損失率為12.86%。D試驗組運用柵欄技術進行保鮮，能夠有效抑制微生物生長，熱處理使鮮濕面條水分吸附到包裝袋，在一定程度破壞了部分面筋結構，初期使損失率較高。由于結合CO2包裝和保鮮劑，保藏后期包裝袋內的水分被面條吸分面筋結構，復合保鮮劑在一定程度上保持了內部水分，面條中淀粉脫落程度較低，損失率較低。

表8 不同保鮮方法對鮮濕面條損失率的影響(%)Table 8 Effects of different preservation methods on fresh and wet noodle loss rate(%)

2.6 不同試驗組鮮濕面條的微觀結構變化

由圖1可知，對照組和B試驗組的鮮濕面條無明顯變化，蛋白質和淀粉充分吸水膨脹，形成致密的網絡結構，淀粉顆粒與蛋白質基質較為緊密地粘連在一起，蛋白質緊緊地將淀粉顆粒包埋于網絡中。A、C、D試驗組由于經過熱處理，使面條含水量降低，蛋白質和淀粉不能充分吸水，形成的面筋網絡結構較疏松，空隙較大，淀粉發生糊化粘附到面筋網絡，面筋網絡結構完整。

圖1 不同試驗組鮮濕面條切面微觀結構掃描電鏡照片（2700×）Fig.1 Scanning electron microscope photos of microstructure of fresh wet noodle cutting surfaces in different test groups（2700×）

3 結論

以鮮濕面條為基礎，運用不同柵欄因子之間的結合進行保鮮，對鮮濕面條保藏中的影響因素進行測定，并進行相關性分析,得出如下結論：復合保鮮劑（0.3%山梨糖醇+0.3%碳酸鈉+0.15%丙二醇+0.1%單辛酸甘油酯+3%食用酒精（2%加入、1%噴灑））、對流熱處理（95 ℃，20 min）、包裝技術（CO2）三者結合保鮮效果最好，可以在很大程度上延緩鮮濕面條的腐敗變質，并且面條品質無明顯變化，能夠延長鮮濕面的保藏期。熱處理能夠有效降低鮮濕面條的水分含量、促進水分分布均勻，減少面條的粘連。