中高溫干燥對掛面儲藏品質的影響

李桐，解樹珍，楊園園，張德鵬，魏曉明*

（1.中糧營養健康研究院有限公司，營養健康與食品安全北京市重點實驗室，老年營養食品研究北京市工程實驗室，北京 102209；2.中糧面業（濮陽）有限公司，河南 濮陽 457000）

面條作為我國傳統面制品之一長久以來廣受大眾歡迎，其中掛面更是因為食用方便、做法多樣、易儲藏、價格低等優點而占據廣闊市場。目前，我國掛面的保質期大多在12個月，但受季節、運輸及儲藏條件等一些因素的影響，保質期內的掛面在銷售及儲藏過程中有時會產生發酸、哈敗等異味，嚴重者更是出現發霉現象。

掛面中哈敗味的產生，主要是由于面條中脂質逐漸發生水解和氧化反應[1]。脂肪經過水解產生游離脂肪酸，其中的小分子脂肪酸則帶有不良氣味；同時掛面中的不飽和脂肪酸在氧氣、光、熱等作用下氧化生成不穩定的氫過氧化物，繼而分解為帶有異味的醛酮類物質[2-3]。同時，較高活性的脂肪酶將促進脂肪水解；脂肪氧化酶則催化不飽和脂肪酸發生氧化[4]，這二者都將降低掛面的品質，加速其達到保質期終點。此外，掛面出廠時微生物數量也是影響掛面儲藏期的關鍵指標。掛面生產過程中會產生含水量較高的面條濕碎頭，在車間、烘房的較高溫度下很容易引起微生物迅速繁殖[5]，這部分面條濕碎頭經回添后將重新經過壓延、切條等過程參與掛面生產，而較低溫度的干燥不能使掛面中微生物有效滅活，最終可能導致成品掛面微生物數量較多，在保質期內很快出現酸味、霉味等品質劣變現象。

在掛面生產過程中，干燥環節是關鍵性工序，與掛面的出廠品質密切相關。目前，我國的掛面生產企業大多采用中溫干燥工藝，其主干燥區溫度一般設置在45℃左右[6]，但中溫干燥可能為掛面品質留下隱患。近年來，國內外已逐步開始關注高溫干燥工藝對掛面品質的影響。有意大利的學者研究表明，經高溫干燥（90℃）生產的通心粉中蛋白質聚集程度較高，且其熟后淀粉、蛋白質的消化率顯著降低[7]。國內有學者研究發現，不同烘干溫度（45、55、65、75、85、95 ℃）下掛面的最佳蒸煮時間與溫度呈負相關，此外干燥溫度對掛面質構特性、蒸煮特性及掛面中淀粉和蛋白組分含量也均有不同程度影響[8]。Li等[9]對比了在干燥溫度45、60、75 ℃和干燥時間 12、8、6 min 的條件下生產的半干面條品質（水分含量約為23.5%），發現干燥溫度為75℃時微生物數量顯著降低。另外，掛面經過80℃的高溫干燥后其密度顯著下降，但當提高干燥階段的相對濕度到75%以上時，其抗彎強度隨溫度的升高而顯著增強[10]。

目前國內外的研究大多關注高溫干燥工藝對掛面基本特性的影響，探究中高溫干燥對掛面保質期關鍵因素影響的研究還較少。因此，本試驗設計采用中高溫度對掛面進行干燥，并通過對掛面水分、酸度、脂肪酸值、脂肪酶活性、脂肪氧化酶活性、微生物數量等指標進行測定，比較中高溫干燥對掛面保質期關鍵因素的影響，從而為提高掛面儲藏品質、延長國內掛面制品保質期提供科學依據。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

多用途麥芯粉（5 kg/袋）：中糧（鄭州）糧油工業有限公司；營養瓊脂、孟加拉紅培養基：北京陸橋技術股份有限公司；氯化鈉（分析純）、95%乙醇（分析純）：國藥集團化學試劑有限公司；亞油酸：TCI東京化成工業株式會社；吐溫20：北京索萊寶科技有限公司；植物脂肪酶試劑盒：上海酶聯生物科技有限公司。

1.2 儀器與設備

和面機（KVC30）：英國KENWOOD公司；面條機（JMTD168/140）：北京東孚久恒儀器技術有限公司；智能掛面干燥箱（SYT-030）：中國包裝和食品機械有限公司；旋風磨（laboratory mill 3100）：波通瑞華科學儀器（北京）有限公司；分光光度計（2802）：尤尼柯（上海）儀器有限公司；離心機（TGL20M）：常州百密思儀器有限公司；酶標儀（EON）：美國伯騰儀器有限公司；恒溫恒濕箱（MJ-250-Ⅰ）：上海一恒科學儀器有限公司；色度儀（964）：愛麗色有限公司。

1.3 方法

1.3.1 制備掛面

稱取一定量的小麥粉，加入35%～37%的去離子水，然后和面7 min，將面絮于室溫（25℃）條件下熟化20 min。用面條機復合壓延4次至面帶厚度達到1.0 mm，隨之進行切條。將待干燥的面條置于智能掛面干燥箱中進行分段干燥4.5 h，主干燥溫度分別設置為40、50、60、70、80 ℃，時間為 60 min。

1.3.2 水分含量的測定

按照GB 5009.3—2016《食品安全國家標準食品中水分的測定》測定掛面水分含量。

1.3.3 掛面色澤測定

參考韓銳等[11]的方法進行測試及計算。將待測掛面整齊排列并平鋪在操作臺上，對每組待測掛面分別進行多次測定，每次測定不同位置，分別記錄L*、a*、b*值。

1.3.4 酸度的測定

按照GB 5009.239—2016《食品安全國家標準食品酸度的測定》中的第一法執行，測定掛面酸度。

1.3.5 脂肪酸值的測定

按照GB 15684—2015《谷物碾磨制品脂肪酸值的測定》測定掛面脂肪酸值，單位為mg/100 g，以KOH計。

1.3.6 脂肪酶活性測定

稱取2g掛面粉，加入8mL的磷酸鹽緩沖液（0.1mol/L、pH7.5），振蕩混勻，4℃冰浴 30 min后離心（4℃、3 000 r/min、20 min），取上清液作為粗酶液。

脂肪酶活性使用植物脂肪酶試劑盒進行測定。先將冷藏的試劑盒在室溫（25℃）下平衡90 min后進行使用，設置標準孔、空白孔及樣品孔。標準孔中分別加入5 μL不同濃度標準品；樣品孔中加入40 μL樣品稀釋液和10 μL樣品；空白孔不加樣品和酶標試劑，其余步驟一致。將100 μL酶標試劑加入到微孔中，蓋好封板膜后37℃溫育60 min。結束后棄去液體，洗滌5次并拍干。然后每孔加入50 μL顯色劑A、50 μL顯色劑B，混勻后37℃條件避光15 min。隨后加入50 μL終止液。完成后15 min內測定吸光度，波長設置為450 nm。

1.3.7 脂肪氧化酶活性測定

參考Cato等[12]的方法并作適當修改，采用分光光度計法測定脂肪氧化酶活性。粗酶液提取方法同1.3.6。

將0.5 mL的吐溫20溶于10 mL硼酸鹽緩沖液（0.05 mol/L、pH9），隨后加入 600 μL 亞油酸。混合均勻后，加入1.3 mL、1 mol/L的氫氧化鈉溶液和90 mL、0.05 mol/L的硼酸鹽緩沖液，用0.1 mol/L的HCl溶液調至pH7，并用蒸餾水補足200 mL。

蒸餾水作為空白，將pH5.6、0.05 mol/L的乙酸鈉緩沖液、底物溶液、50 μL 酶液按 20∶1∶1 的體積比混合均勻，在波長為234 nm條件下測定，記錄初始及反應3 min后的吸光值。在一定條件下以亞油酸為底物時，每毫升反應體系每分鐘內OD234nm增加0.001為一個酶活力單位（U）。

1.3.8 微生物數量測定

菌落總數的測定按照GB 4789.2—2016《食品安全國家標準食品微生物學檢驗菌落總數測定》執行；霉菌、酵母的測定按照GB 4789.15—2016《食品安全國家標準食品微生物學檢驗霉菌和酵母計數》執行。

1.4 統計分析

本研究結果以平均值±標準差表示（均進行3次獨立重復試驗，n=3），并且使用統計軟件SPSS（版本22.0）進行方差分析和Duncan多重比較分析，檢測結果差異顯著為p<0.05（標注不相同字母）。作圖使用軟件Microsoft Excel（版本2010）。

2 結果與分析

2.1 中高溫干燥對掛面水分含量的影響

相較于生鮮面制品，掛面具有較長的儲藏期，這主要歸功于其較低的含水量。因此，水分含量是評價掛面的關鍵指標。對不同干燥溫度（40、50、60、70、80℃）下掛面的水分含量進行測定，結果見圖1。

圖1 干燥溫度對掛面水分含量的影響Fig.1 Effect of drying temperature on moisture content of dried noodles

從圖1可以看出，在相同的烘干時間下，干燥溫度為中等溫度（40、50℃）時對成品掛面水分含量影響不顯著。但隨著干燥溫度進一步升高，掛面的水分含量逐漸降低，在80℃時達到最低，此時干燥溫度對掛面水分含量影響較為顯著（p<0.05）。此結果與郭穎[8]的研究結果一致。

2.2 中高溫干燥對掛面色澤的影響

掛面的色澤是消費者在選購時獲得的第一感官印象，因此掛面色澤潔白、有光澤度至關重要。對不同干燥溫度（40、50、60、70、80 ℃）掛面的色澤進行測定，結果見表1。

表1 干燥溫度對掛面色澤的影響Table 1 Effect of drying temperature on the color of dried noodles

從表1中可以看出，隨著干燥溫度的升高（40℃～80℃），掛面的亮度值（L*）及白度值沒有顯著變化；而隨干燥溫度升高到80℃，a*值發生顯著升高（p<0.05）；b*值隨干燥溫度升高，呈現先上升后降低的趨勢，在60℃時達到最大值，但整體變化程度較小。此結果與惠瀅等的結論相似[10，13]。惠瀅等[10]在研究高溫高濕干燥工藝對掛面產品特性的影響時發現，相對濕度相同條件下干燥溫度（40、60、80℃）對 L*值無顯著影響；王杰等[13]研究發現，隨著掛面干燥溫度從30℃升高至50℃，a*值從-0.71升高至-0.66。分析認為，a*值及b*值的變化可能是由于掛面經歷高溫干燥，導致蛋白質發生變性及引起淀粉糊化，使得掛面色澤有所改變[14]；此外，干燥時的高溫導致脂肪氧化酶部分失活，也可能會導致黃度（b*）值略有改變。整體來看，干燥溫度的升高對掛面的白度值無顯著影響。

2.3 中高溫干燥對掛面酸度的影響

不同干燥溫度（40、50、60、70、80 ℃）對掛面的酸度影響結果如圖2所示。

圖2 干燥溫度對掛面酸度的影響Fig.2 Effect of drying temperature on acidity of dried noodles

從圖2中可以看出，不同干燥溫度下掛面的酸度無顯著差異。這一結果與郭穎[8]的研究結論一致。分析認為這可能是由于掛面干燥過程中并沒有發生可以產生酸性物質的反應，酸度主要來源于樣品中的可溶性酸性物質，而這些物質在掛面干燥過程中并不會增加[8]。

2.4 中高溫干燥對掛面脂肪酸值的影響

脂肪酸值一般用來衡量糧食中的游離脂肪酸含量，是表征糧食及其制品儲藏品質的關鍵指標[15]。干燥溫度對掛面脂肪酸值的影響見圖3。

圖3 干燥溫度對掛面脂肪酸值的影響Fig.3 Effect of drying temperature on fat acidity value of dried noodles

從圖3中可以看出，高溫干燥掛面的脂肪酸值顯著低于中溫（40、50℃）干燥掛面（p<0.05），經過 60℃及以上的溫度進行干燥時，脂肪酸值降低程度較大，由40℃干燥時的55.5 mg/100 g降低到了60℃時的36.8 mg/100 g，降幅約為33.7%。游離脂肪酸主要是由糧食及其制品所含脂肪氧化分解而來[15]。脂肪酸的沸點隨碳鏈的增長而升高，可分為揮發性脂肪酸和非揮發性脂肪酸。分析認為，可能是由于掛面在高溫干燥的過程中一些低分子脂肪酸揮發從而引起脂肪酸值的降低[16]。脂肪酸值可以衡量糧食及其制品的品質變化程度，目前對于掛面的脂肪酸值在我國的標準中沒有詳細規定，但在小麥粉的國家標準中要求以濕基計不得高于80 mg/100 g。因此，脂肪酸值也反映了高溫干燥有助于延長掛面保質期。

2.5 中高溫干燥對脂肪酶活性的影響

掛面中脂肪含量約為1%～2%[3]，很容易受脂肪酶催化發生水解反應產生游離脂肪酸，進而導致掛面品質發生劣變。因此脂肪酶活性是影響掛面保質期的關鍵因素之一[1]。干燥溫度對掛面脂肪酶活性的影響見圖4。

圖4 干燥溫度對掛面脂肪酶活性的影響Fig.4 Effect of drying temperature on lipase activity of dried noodles

從圖4中可以看出，隨著干燥溫度升高到70℃，掛面中的脂肪酶活性顯著降低（p<0.05）。相較于40℃條件下干燥的掛面，70℃及80℃干燥掛面的脂肪酶活性分別降低了21.7%和17.2%。小麥粉中的脂肪酶最適溫度為30℃～40℃[17]，分析認為可能是隨著干燥溫度的逐漸升高，改變了酶的結構或破壞了其構象，進而影響了其生理功能，導致部分脂肪酶失活，最終使得掛面中脂肪酶活性逐漸降低。

2.6 中高溫干燥對脂肪氧化酶活性的影響

小麥粉中脂肪酸組成主要包括亞油酸、亞麻酸、油酸、硬脂酸等[18-19]，而脂肪氧化酶能夠催化不飽和脂肪酸的加氧反應形成氫過氧化物，且主要以亞油酸、亞麻酸等為底物[20]。不同干燥溫度對掛面的脂肪氧化酶活性影響結果如圖5所示。

從圖5中可以看出，掛面中的脂肪氧化酶活性隨干燥溫度的升高整體上呈降低趨勢，在干燥溫度為80℃時達到最小值。有研究表明，溫度在35℃～55℃時脂肪氧化酶活性最佳，當溫度高于60℃時其活性將顯著下降[21]。溫度是影響脂肪氧化酶活性的主要因素之一，通過調整溫度能夠很好地控制脂肪氧化酶的活性[20]。因此，可以認為高溫干燥有助于降低脂肪氧化酶活性，進而提高掛面產品的儲藏穩定性。

圖5 干燥溫度對掛面脂肪氧化酶活性的影響Fig.5 Effect of drying temperature on lipoxygenase activity of dried noodles

2.7 中高溫干燥對掛面微生物數量的影響

不同干燥溫度對掛面微生物數量的影響見圖6。

圖6 干燥溫度對掛面微生物數量的影響Fig.6 Effect of drying temperature on the number of microorganisms in dried noodles

從圖6中可以看出，升高干燥溫度可以顯著降低掛面中菌落總數（p<0.05），且干燥溫度越高，微生物滅活效果越好。推測是因為溫度逐漸升高的過程中，熱量破壞了微生物細胞的蛋白質和細胞膜的滲透作用，進而產生滅活微生物的作用[22-23]。另一方面，掛面的原料面粉中也可能帶入部分微生物，高溫干燥也有助于將其部分殺滅，從而可提高產品的衛生安全及延長保質期[24]。有文獻表明，對于面條來說其菌落總數在106CFU/g時被視為變質和未變質之間的分界點[25]。目前我國市場上的掛面保質期大多在12個月，距離提高到18個月及以上的保質期還有很大差距。因此，通過高溫干燥可降低掛面出廠時微生物數量，為有效延長掛面保質期提供了更多選擇。

3 結論

本試驗研究了中高溫干燥對掛面儲藏品質的影響。結果表明，相比于中溫干燥，經過高溫干燥后掛面的脂肪酸值及水分含量顯著降低（p<0.05）。同時，掛面中的脂肪酶活性及脂肪氧化酶活性均隨干燥溫度升高而降低；掛面中微生物數量也顯著減少（p<0.05），且干燥溫度越高，菌落總數越少。但中高溫干燥對掛面酸度及白度影響不顯著。因此，掛面采用高溫干燥有助于延長掛面保質期，在實際生產中可根據實際需要適當選擇干燥溫度。