五種烹飪方式對面條鋅含量及營養特性的影響

王敏，孔凡美，張小村

1.山東農業大學食品科學與工程學院（泰安 271018）；2.山東農業大學資源與環境學院（泰安 271018）

鋅（Zn）在人類的生長發育中起著至關重要的作用[1]。自20世紀60年代以來，鋅的健康益處受到了廣泛關注。然而，世界衛生組織（WHO）估計，超過20億人在關鍵微量營養素（如鋅）方面存在缺陷，尤其是在發展中國家[2]。鋅攝入不足可導致食欲減退、生長遲緩、皮膚粗糙和脫皮以及免疫系統功能障礙[3]。人類缺鋅的原因主要歸因于鋅的飲食攝入不足，主要是因為依賴于低鋅含量的谷類食物[4]。因此，增加缺鋅人群的鋅攝入量是一項重要的長期任務。

隨著社會生活的不斷進步，人們對于飲食有了更多元化的選擇。中國作為世界上最大的面制品消費國，每年用于面條生產的面粉占全國面粉加工總量的30%以上[5]。面條作為不可或缺的主食之一，理應更快地適應多元化的生活方式，但有研究發現面條中的鋅含量變化幅度為1.37～6.32 mg/kg，均值僅為3.69 mg/kg[6]。面條中較低的鋅含量直接影響了人體對鋅的攝入，從而導致人體缺鋅的現狀。植酸含量在一定程度上也會影響人體對鋅的攝入，有研究發現鮮面條中鋅的生物利用度比熟面條更容易受到植酸鹽的影響[7]。因此，探究不同烹飪方式對面制品鋅含量以及營養特性的影響，對于提高面制品中鋅對人體的有效性至關重要。

研究選擇了種植面積最廣的濟麥22和鋅富集能力較強的新品種濟麥70為供試材料，對其制成的面條進行鋅含量、植酸含量、植酸/鋅摩爾比、蛋白質二級結構和淀粉二級結構的測定，分析不同烹飪方式（煮制、蒸制、微波煮、炒制和炸制）對面條鋅含量及其營養特性的影響

1 材料與方法

1.1 試驗材料

小麥品種：濟麥22和濟麥70，山東省農業科院提供。

1.2 試驗儀器

X Series 2電感耦合高頻等離子體質譜儀（美國Thermo Fisher公司）；SCIENTZ-10N真空冷凍干燥機（寧波新芝生物科技股份有限公司）；UA-8000紫外可見光分光光度計（上海元析儀器有限公司）；型號：Nicolet iS5傅里葉紅外光譜儀（ThermoFisher）。

1.3 試驗方法

1.3.1 面條制備

參考GB/T 35875—2018[8]進行小麥面條加工，并根據實際的加工過程進行適當的調整。

取100 g面粉于和面機中，加面粉吸水率40%～60%的去離子水和1 g鹽，和面5 min。室溫熟化30 min，壓延6次，壓片過程中輥間距依次為2，1.8，1.6，1.4，1.2和1.0 mm制的鮮濕面條。

1.3.2 烹飪方式

參考田雨[9]研究的烹飪方式進行試驗，并根據實際的過程進行適當的調整。

煮制：稱取20 g面條，放入200 mL沸水中煮至面條內部無白芯（3.5 min）。

蒸制：稱取20 g面條放入蒸鍋中蒸至面條內部無白芯（30 min）。

微波煮：稱取20 g面條，加入200 mL沸水，放入微波煮爐后高火微波煮至面條內部無白芯（150 s）。

炒制：將20 g面條在200 mL沸水中煮2 min后，在涼水中冷卻30 s，放入加熱至180 ℃的10 mL油中炒30 s。

炸制：稱取20 g面條，放入400 mL熱油中（油溫180 ℃），面條炸至金黃色（30 s）。

將面條按照上述方法熟制后，放入液氮中冷凍，并用真空冷凍干燥機將其凍干，研磨后進行后續試驗測定。

1.3.3 鋅含量測定

參照GB 5009.268—2016[10]中的電熱板法進行鋅元素測定。每個經驗組中均包含試劑空白和經認證的標準參考材料（編號GBW 10046）。參考標準品的測量濃度用于驗證每個經驗組的結果[11]。

1.3.4 植酸含量測定

參考任順成等[12]和郝紅英等[13]研究中的分光光度法測定植酸含量并對其進行適當調整。

稱取0.750 0 g面條于100 mL的容量瓶中，加入提取液，攪拌離心后取上清液1。取5 mL上清液1于離心管中，加入10 mL 15% C2HCl3O2，靜置離心后取上清液2。取5 mL上清液2于燒杯中調整pH，加入0.03%FeCl3·6H2O和0.3% C7H6O6S·2H2O充分反應后，在500 nm處測其吸光度。根據方程Y=-0.001 8X+0.555 9計算植酸含量。

1.3.5 植酸/鋅摩爾比

植酸/鋅摩爾比是面條中鋅生物利用度估算的指標。植酸/鋅摩爾比按式（1）計算。

1.3.6 蛋白質二級結構

使用傅里葉紅外光譜儀評估蛋白質二級構象分布。參考Chen等[14]的方法并加以修改。將樣品粉末于溴化鉀按照比例（1∶100）研磨均勻，壓片后進行全波長掃描（4 000～400 cm-1），掃描次數64，分辨率4 cm-1。利用Peak Fit 4.12軟件對紅外光譜1 600～1 700 cm-1進行曲線擬合，分析二級結構的變化。

1.3.7 淀粉二級結構

使用傅里葉紅外光譜儀評估淀粉二級構象分布。前處理參照1.3.6小節。利用Peak Fit 4.12軟件對紅外光譜950～1 100 cm-1進行曲線擬合，分析二級結構的變化。

1.3.8 統計分析

使用Excel 2019軟件建立數據庫，所有統計分析均采用SPSS 18.0軟件進行。

2 結果與分析

2.1 不同烹飪方式對面條鋅含量的影響

由表1可知，生鮮面經過煮制、微波煮、炸制和炒制后鋅含量均顯著降低，但蒸制處理與生鮮面（CK）鋅含量無顯著差異。面條在五種不同烹飪方式后鋅含量均為蒸制＞微波煮＞煮制＞炸制＞炒制，濟麥22五種不同烹飪方式鋅含量損失率分別為5.16%（煮制），1.85%（蒸制），5.57%（微波煮），20.61%（炒制）和7.21%（炸制）。而濟麥70五種不同烹飪方式鋅含量損失率分別為11.84%（煮制），0.30%（蒸制），10.72%（微波煮），25.67%（炒制）和22.18%（炸制）。濟麥70所制面條以及經過煮制、蒸制、微波煮、炒制和炸制后鋅含量均顯著高于濟麥22面條。雖然濟麥22和濟麥70在不同烹飪方式下面條鋅含量變化規律相同，但除了蒸制，其他烹飪方式下濟麥22所制面條鋅含量損失率均小于濟麥70。總之，面條在蒸制條件下鋅含量損失最低，炒制條件下鋅含量損失最高。

表1 不同烹飪方式對面條鋅含量的影響 單位：mg/kg

煮制造成面條鋅含量降低的原因可能是大部分鋅進入湯汁中[15]。蒸制基本不會造成礦物質的流失[16]。未有研究探究炸制對礦物質的影響，但炸制過程中需要油、較高的溫度及較長的時間，造成脂肪含量增加及必需脂肪酸的損失[17]。有研究比較了肉類經微波和電爐烹調后的營養成分[18]，認為微波能較好地保留肉類食品中的鐵等元素，微波豆類造成的礦物質損失低于傳統的烹調方式[19]。炒制需要經歷雙重烹飪方式，會導致鋅含量更多的流失。

2.2 不同烹飪方式對面條植酸及植酸：鋅摩爾比的影響

由表2可知，面條經過煮制、蒸制、微波煮、炸制和炒制后植酸含量均顯著低于生鮮面（CK），尤其是炸制后面條植酸含量降低最為明顯。五種不同烹飪處理的面條植酸含量順序為微波煮＞煮制＞蒸制＞炒制＞炸制。濟麥22五種不同烹飪處理面條植酸含量降低幅度分別為48.74%（煮制），51.28%（蒸制），40.48%（微波煮），82.47%（炒制）和84.38%（炸制）。而濟麥70的五種不同烹飪方式處理面條植酸含量降低幅度分別為28.57%（煮制），37.41%（蒸制），27.66%（微波煮），66.67%（炒制）和76.47%（炸制）。濟麥70所制面條經過煮制、蒸制、微波煮和炒制后植酸含量均顯著高于濟麥22，其降低幅度均小于濟麥22。濟麥22和濟麥70生鮮面在炸制處理下植酸含量降低幅度最大。

表2 不同烹飪方式對面條植酸含量的影響 單位：mg/g

由表3可知，面條經過煮制、蒸制、微波煮、炸制和炒制后植酸/鋅摩爾比均顯著低于生鮮面（CK）。五種不同烹飪方式處理后面條植酸/鋅摩爾比大小順序為煮制＞微波煮＞蒸制＞炒波＞炸制。濟麥22五種烹飪方式面條植酸/鋅摩爾比降低幅度分別為20.14%（煮制），31.74%（蒸制），31.64%（微波煮），40.65%（炒制）和62.49%（炸制）。濟麥70五種烹飪方式處理植酸/鋅摩爾比降低幅度分別為21.94%（煮制），36.84%（蒸制），36.02%（微波煮），41.81%（炒制）和80.35%（炸制）。濟麥70生鮮面經煮制、蒸制和炒制后面條植酸/鋅摩爾比均顯著高于濟麥22，但其微波煮和炸制處理均顯著低于濟麥22。濟麥22和濟麥70生鮮面在炸制處理下植酸/鋅摩爾降低幅度最大。

表3 不同烹飪方式對面條植酸/鋅摩爾比的影響

植酸鹽通過形成不溶性和不可消化的復合物，對礦物質的吸收發揮抑制作用。當植酸/鋅摩爾比＞15時，鋅的生物利用率僅為10%～15%；當5＜植酸/鋅摩爾比＜15時，鋅的生物利用率在30%～35%；當植酸/鋅摩爾比＜5時，鋅的利用率為45%～55%[20]。研究發現炸制或炒制可以顯著降低生鮮面中的植酸/鋅摩爾比，但五種烹飪方式處理面條的植酸/鋅摩爾比均大于15，鋅生物利用率僅為10%～15%。盡管炸制和炒制降低植酸/鋅摩爾比效果最好，但由于炸制或炒制會接觸大量油，高油食物對人體有害[21]。綜合考慮不同烹飪方式下面條鋅含量的保留率及鋅的生物利用度，宜選擇蒸制。

2.3 不同烹飪方式對面條蛋白質二級結構的影響

參考Long等[22]研究方法將各峰進行歸屬：β-折疊（1 600～1 640 cm-1），無規則卷曲（1 640～1 652 cm-1），α-螺旋（1 652～1 660 cm-1），β-轉角（1 660～1 685 cm-1）。由表4可知，生鮮面蛋白質二級結構主要以β-折疊和β-轉角為主。面條經煮制、蒸制、微波煮和炒制后蛋白二級結構主要組成與生鮮面相同。炸制與生面條相比會使蛋白質二級結構中的無規則卷曲結構、α-螺旋和β-轉角結構逐漸轉為相對有序的β-折疊，這可能是由于谷蛋白大聚體的形成有關；微波煮和煮制與生面條蛋白質二級結構相似，說明這兩種制作方式對蛋白質二級結構的影響不大；蒸制會使蛋白質二級結構中β-轉角顯著增加，無規則卷曲和β-折疊顯著減少，這表明氫鍵順序發生了變化[23]。蛋白質由相對有序的α-螺旋和β-折疊結構轉變為無序的β-轉角和無規則卷曲結構，會使得蛋白網狀結構受到破壞，使其形成面筋能力減弱，面條品質有所下降。因此，更加希望蛋白質的二級結構由無序結構向有序結構轉變，炸制和蒸制更有利于有序結構的形成[24]。

表4 不同烹飪方式對蛋白質二級結構的影響

2.4 不同烹飪方式對面條淀粉二級結構的影響

FTIR波譜的（1 047/1 022）cm-1和（1 022/995）cm-1峰強度比值被看作是淀粉粒有序結構的指標，其中（1 047/1 022）cm-1峰強度比值反映淀粉分子的有序程度，其比值越大，有序度越高。有研究表明，淀粉抗性越好，越不容易消化，可以降低糖尿病等的發病概率[9,25]。

面條經過煮制、蒸制、微波煮、炸制和炒制后在（1 022/995）cm-1比值顯著低于生鮮面（CK），這表明五種烹飪方式都會顯著降低淀粉的有序度。蒸制處理對其影響較小，濟麥22和濟麥70炒制處理比相應的生鮮面分別僅降低了8.33%和21.28%。

表5 不同烹飪方式對淀粉二級結構的影響

3 結論

生鮮面（CK）經煮制、微波煮、炸制和炒制后鋅含量顯著降低，但蒸制處理無顯著影響。五種烹飪方式處理后，面條鋅含量順序為蒸制＞微波煮＞煮制＞炸制＞炒制，植酸含量順序為微波煮＞煮制＞蒸制＞炒制＞炸制，植酸/鋅摩爾比順序為煮制＞微波煮＞蒸制＞炒波＞炸制。蒸制和炸制會增加蛋白質二級結構穩定性，蒸制對淀粉二級結構的有序度影響最小。綜合考慮不同烹飪方式下面條各指標，宜選擇蒸制。

濟麥70生鮮面經五種烹飪處理后鋅含量和植酸含量均顯著高于濟麥22，但其炸制后面條植酸/鋅摩爾比均顯著低于濟麥22。不同烹飪方式對濟麥70所制面條蛋白質二級結構和淀粉二級結構的影響相對較小。綜合考慮品種富鋅能力及其在烹飪后的品質特性可知，濟麥70是一個優質的富鋅小麥品種。