中圖分類號(hào):TS213.2 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1006-060X(2025)08-0067-04
Effects of Cysteine on the Structure,Properties, and Taste of Beef Ramen Dough
MA Zhen-gui,LIU Zhong-biao,CUI Bao-qing,TIAN Xi,ZHAO Feng-wu (Lanzhou Vocational Technical College, Lanzhou 73oo7o, PRC)
Abstract:Thestudysystematically investigated the efectsofcysteine(Cys)onbeframen(hand-pulld noodle)dough.Cys was addedinthedoughatfivegradientsof 0% (CK), 0.2% , 0.4% 0.6% and 0.8% .Multiple approacheswere employed tocharacterize theproteinscondarysructure,oloicalproprtis,tesileroprtieslatiationproptisadtastepoptisdo evaluation was conducted. The comparison was performed between CK and 0.8%Cys .The results are summarized as follows.(1) Fourier transform infrared spectroscopy revealed that Cys addition decreased the content of β -sheets, a -helixes,and β -turnsby 37.8% 0 19.1% and 10.9% ,respectively, while increasing the content of random coils by 18.2% . (2)Rheological data showed that Cys decreased the elastic modulus (G′) by 36.8% and the viscous modulus (G\") by 28.1% , while increasing the loss tangent (tanδ) by 22.3% . (3) Texture analysis demonstrated that Cys enhanced dough extensibility by 45.4% , while reducing tensile strength by 23.0% .Furthermore, it decreased the ramen hardness, chewiness,and cohesiveness by 47.3% 5 55.3% ,and 10.3% ,while increasing the elasticity and resilience by 34.6% and 10.8% ,respectively. (4) Rapid Visco Analyser (RVA) measurements indicated that Cys decreased the peak viscosity by 32.8% , trough viscosity by 23.8% ,breakdown value by 47.5% ,final viscosity by 29.7% ,setback value by 36.1% and pasting temperature by 3.7% : (5) Sensory evaluation confirmed that the ramen added with 0.4% Cys showed moderate smoothness, elasticity,and stickines,demonstrating thebest taste.Inconclusion,Cys as aramen improver should beaddedat 0.4%
Key words: ramen improver; cysteine; protein secondary structure; rheological properties; taste
牛肉拉面是蘭州市的代表性名小吃,其口感品質(zhì)依賴于面團(tuán)蛋白質(zhì)網(wǎng)絡(luò)的動(dòng)態(tài)變化[1-2]。在傳統(tǒng)工藝中,面團(tuán)需經(jīng)醒發(fā)形成面筋結(jié)構(gòu),但該過程生產(chǎn)效率低且質(zhì)量控制不穩(wěn)定[3-4]。為解決上述問題,當(dāng)前廣泛采用化學(xué)改良劑用于提升面筋形成速率和穩(wěn)定性[5-],然而這類添加劑的使用又因存在潛在健康風(fēng)險(xiǎn)而備受質(zhì)疑[3]。近年來,酶制劑和天然抗氧化劑已被應(yīng)用于面制品改良,但存在成本高、功能單一及環(huán)境適應(yīng)性差等問題[7]。在此背景下,開發(fā)安全、高效且成本低廉的新型面食改良劑已成為食品科技領(lǐng)域的迫切現(xiàn)實(shí)需求[8]。
半胱氨酸(Cysteine,Cys)是含巰基(—SH)的天然氨基酸,通過還原面筋蛋白二硫鍵(一S—S—)調(diào)控面團(tuán)流變特性[。研究表明,巰基與二硫鍵的動(dòng)態(tài)平衡直接影響面筋網(wǎng)絡(luò)的機(jī)械強(qiáng)度[0-11]。目前,關(guān)于Cys作為拉面劑應(yīng)用的系統(tǒng)性報(bào)道較少,其工業(yè)化應(yīng)用潛力有待進(jìn)一步研究。
本試驗(yàn)設(shè)置了Cys5個(gè)添加量梯度處理,測定不同處理的蛋白質(zhì)二級(jí)結(jié)構(gòu)、流變特性、拉伸性能、糊化特性和拉面的口感特性指標(biāo),并進(jìn)行感官品質(zhì)評(píng)分,以期為新型拉面劑的研發(fā)提供理論參考,助力蘭州拉面產(chǎn)業(yè)的轉(zhuǎn)型與發(fā)展。
1 材料與方法
1.1 材料與設(shè)備
供試材料:高筋面粉(蛋白質(zhì)含量 12% ,市售);L-半胱氨酸(L-Cys,分析純,天津市華盛化學(xué)試劑有限公司);蒸餾水(自制)。
供試儀器:傅里葉變換紅外光譜儀(FOLI10-RE),熒諷光學(xué)儀器(上海)有限公司;動(dòng)態(tài)流變儀(RH-20)、質(zhì)構(gòu)儀(TA.XTC-18)、快速黏度分析儀(Rapid-20),上海保圣實(shí)業(yè)發(fā)展有限公司。
1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)
將面粉與水按 5:2 (w/w)比例混合后,加入Cys水溶液,共設(shè)置5個(gè)添加量處理: 0% (CK)0.2% 、 0.4% 、 0.6% 、 0.8% ,以面粉干質(zhì)量為基準(zhǔn),每處理重復(fù)3次。和面機(jī)揉面 10min ,靜置醒發(fā)30min ,分別取 15g 樣本測定蛋白質(zhì)二級(jí)結(jié)構(gòu)、流變特性、拉伸性能和糊化特性參數(shù)。不同Cys含量面團(tuán)各取 300g ,經(jīng)拉面師傅拉伸形成直徑 2~3mm 的面條,取 10g 生拉面進(jìn)行口感特性測定,取 200g 生拉面煮熟,加入牛肉湯后進(jìn)行感官品質(zhì)評(píng)分。
1.3 測定項(xiàng)目與方法
1.3.1蛋白質(zhì)二級(jí)結(jié)構(gòu)采用傅里葉變換紅外光譜儀測定面團(tuán)的蛋白質(zhì)二級(jí)結(jié)構(gòu),使用Peakfit軟件對(duì)光譜數(shù)據(jù)進(jìn)行去卷積和擬合,計(jì)算各二級(jí)結(jié)構(gòu)比例[12]
1.3.2 流變特性使用動(dòng)態(tài)流變儀測定面團(tuán)的彈性模量( G )、黏性模量( G\" )和損耗角正切( tanδ )掃描頻率 0.1~10Hz ,掃描溫度 25~95°C [13]。1.3.3拉伸性能使用質(zhì)構(gòu)儀測定面團(tuán)的拉伸性能,拉伸速度 3.3mm/s ,拉伸距離 60mm[14] 。1.3.4糊化特性使用快速黏度分析儀測定面粉的糊化特性,初始溫度 50% ,加熱至 95°C ,保持 5min 冷卻至50℃[15]1.3.5 0 感特性與感官評(píng)分使用質(zhì)構(gòu)儀測定拉面的口感特性參數(shù),并由10名拉面師傅對(duì)牛肉拉面的品質(zhì)進(jìn)行感官評(píng)分(1~10分),爽滑度、筋道感和綜合接受度為正向指標(biāo),黏牙性為負(fù)向指標(biāo)。
1.4 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)與分析
采用SPSS軟件統(tǒng)計(jì)和分析數(shù)據(jù),使用Duncan氏法進(jìn)行多重比較檢驗(yàn)差異顯著性。
2 結(jié)果與分析
2.1Cys添加量對(duì)蛋白質(zhì)二級(jí)結(jié)構(gòu)的影響
不同處理下各參數(shù)測定結(jié)果見表1。其中,β- 折疊含量隨Cys含量增加而下降,CK處理與0.4%Cys 處理差異顯著,與 0.6% 、 0.8%Cys 處理差異極顯著。 a- 螺旋含量隨Cys含量增加而下降,CK處理與 0.6%Cys 處理差異顯著,與 0.8%Cys 處理差異極顯著。無規(guī)則卷曲含量隨Cys含量增加而上升,CK處理與 0.4%Cys 處理差異顯著,與 0.6%0.8%Cys 處理差異極顯著。 β- 轉(zhuǎn)角含量隨Cys含量增加而下降,CK處理與 0.2%Cys 處理差異顯著,與 0.4%0.6% 和 0.8%Cys 處理差異極顯著。此外, 0.4%Cys 處理上述4項(xiàng)參數(shù)在Duncan氏檢驗(yàn)中同時(shí)與相鄰高、低含量處理間存在部分顯著性字母標(biāo)記重疊,呈中間態(tài)轉(zhuǎn)化趨勢,表明該添加比例可能處于構(gòu)象轉(zhuǎn)變的過渡區(qū)間。
表1各處理面團(tuán)不同參數(shù)測定結(jié)果

注:表中同列不同小、大寫字母分別表示處理間差異顯著( ?Plt;0.05 )、極顯著( ?Plt;0.01 )。
2.2Cys添加量對(duì)流變特性的影響
由表1可知,面團(tuán)彈性模量( G′ )隨Cys含量增加而下降, 0.4% 、 0.6% 、 0.8%Cys 處理與CK間差異均達(dá)極顯著水平,但各相鄰梯度含量處理間無顯著差異。黏性模量(
)隨Cys含量增加而下降,0.4% 、 0.6% 和 0.8%Cys 處理的指標(biāo)值均顯著低于CK處理,其中 0.6% ! 0.8%Cys 處理與CK的差異達(dá)極顯著水平。損耗角正切( tanδ )隨Cys含量增加而上升,各相鄰梯度含量處理間無顯著差異,其中 0.4% 、 0.6% 和 0.8%Cys 處理的數(shù)值均極顯著高于CK處理。
2.3Cys添加量對(duì)拉伸性能的影響
從表1可見,隨著Cys含量的增加,拉伸距離呈上升趨勢,拉伸力呈下降趨勢。拉伸距離指標(biāo)下, 0.4% 二 0.6% 和 0.8%Cys 處理均極顯著高于CK,0.8% ys處理最高,達(dá) 68.5mm 。拉伸力指標(biāo)下, 0.4% 、0.6% 和 0.8%Cys 處理極顯著低于CK處理, 0.8%Cys 處理最低,僅 56.3g 。
2.4Cys添加量對(duì)糊化特性的影響
如表1所示,各項(xiàng)糊化特性指標(biāo)均隨Cys含量增加而降低。峰值黏度、最低黏度和糊化溫度指標(biāo)下,0.4% 、 0.6% 和 0.8%Cys 處理與CK的差異達(dá)極顯著水平。各Cys處理的衰減值、最終黏度和回生值均極顯著低于CK,且相鄰梯度處理間差異均達(dá)極顯著水平。
2.5Cys添加量對(duì)牛肉拉面口感的影響
由表1可見,面團(tuán)的硬度和咀嚼性隨Cys含量增加而下降,彈性隨Cys含量增加而增加,各Cys處理與CK的差異均達(dá)極顯著水平。面團(tuán)黏聚性隨Cys含量增加而下降, 0.4% 及以上含量處理極顯著低于CK,且 0.6% 與 0.8%Cys 處理的指標(biāo)值相同。面團(tuán)回復(fù)性隨Cys含量增加而上升,僅 0.8%Cys 處理極顯著高于CK,其余處理與CK無顯著差異。
不同Cys含量下牛肉拉面的口感評(píng)分見表2。滑爽度評(píng)分隨Cys含量增加而上升,拉面表面更光滑,入口順滑;筋道感評(píng)分隨Cys含量增加而降低,當(dāng)Cys添加量 ?0.6% 時(shí),較CK降幅超過 24% ,拉面入口軟爛,食用口感不佳;黏牙性評(píng)分隨Cys含量增加而降低,添加Cys減少了淀粉回生和面筋交聯(lián),咀嚼時(shí)不易黏牙;綜合接受度評(píng)分指標(biāo)下,0.4%Cys 處理最高。綜上, 0.4%Cys 處理的牛肉拉面入口順滑、細(xì)膩耐嚼、不黏牙,綜合口感表現(xiàn)最佳。
表2各處理拉面感官評(píng)價(jià)結(jié)果 (分)

3 討論與結(jié)論
Cys是一種天然氨基酸,較大多數(shù)傳統(tǒng)添加劑安全性更高,且作為拉面劑應(yīng)用前景廣闊,其核心優(yōu)勢在于其能通過—SH基團(tuán)調(diào)控面筋蛋白二硫鍵,降低交聯(lián)密度,從而增強(qiáng)面團(tuán)的延展性[并降低硬度,使面團(tuán)更易拉伸、不易回縮[],可同時(shí)滿足手工拉制與工業(yè)化生產(chǎn)需求。
面筋蛋白質(zhì)的二級(jí)結(jié)構(gòu)主要包括 a- 螺旋、 β- 折疊、 β- 轉(zhuǎn)角和無規(guī)則卷曲4種結(jié)構(gòu),其中前兩者為規(guī)則有序結(jié)構(gòu),后兩者則相對(duì)無序[18],當(dāng)?shù)鞍踪|(zhì)從有序轉(zhuǎn)向無序構(gòu)象時(shí),分子柔性增強(qiáng),面團(tuán)延展性得到提升[19-20]。試驗(yàn)中,隨著Cys 含量的上升,β- 折疊和 a- 螺旋含量下降,無規(guī)則卷曲含量增加,拉伸距離變長,所需拉伸力減小,與前人研究一致。此外, 0.4%Cys 處理的蛋白質(zhì)二級(jí)結(jié)構(gòu)呈現(xiàn)典型過渡特征,表明該含量可能接近面筋蛋白從有序結(jié)構(gòu)向松散構(gòu)象轉(zhuǎn)變的臨界閾值。
流變學(xué)特性可以準(zhǔn)確反映物質(zhì)的黏彈性,彈性模量( □edG′ )反映物質(zhì)類固體性質(zhì),表征物料彈性,黏性模量(
)反映類液體性質(zhì),表征物料黏性[21]。試驗(yàn)中, G 和 G\" 的數(shù)值隨Cys含量增加而下降,損耗角正切(tanδ)的數(shù)值升高,表明Cys降低了面團(tuán)的剛性和黏性,增加了面團(tuán)的流動(dòng)性[22-24] 。
淀粉糊化的本質(zhì)是晶態(tài)與半晶態(tài)淀粉分子轉(zhuǎn)變?yōu)闊o定形態(tài),形成間隙較大的立體網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的過程。試驗(yàn)中,隨著Cys含量的增加,面團(tuán)糊化特性發(fā)生顯著變化。峰值黏度和最低黏度呈下降趨勢,表明淀粉膨脹能力和抗剪切能力均有所降低[25],但衰減值也同步降低,表明淀粉糊化的熱穩(wěn)定性得到提升[26];最終黏度和回生值均呈下降趨勢,表明淀粉不易老化,冷糊穩(wěn)定性增強(qiáng)[27];糊化溫度呈小幅下降趨勢,表明啟動(dòng)糊化所需溫度降低,更節(jié)能省時(shí)[28]。
面食的口感與硬度、彈性等特性有關(guān)。試驗(yàn)中,隨著Cys含量的上升,拉面的口感參數(shù)也呈現(xiàn)出不同的變化。硬度和咀嚼性均呈下降趨勢,表明拉面柔軟易嚼,口感更細(xì)膩[29-30];彈性顯著提高,表明拉面的延展性增強(qiáng),回彈能力提高;黏聚性小幅下降,表明食用時(shí)不易黏牙,口感更清爽;回復(fù)性略微上升,表明受壓后的恢復(fù)能力有小幅提升[31]。
綜上,Cys在牛肉拉面市場上展現(xiàn)出較大的應(yīng)用潛力,且其安全屬性契合了當(dāng)前主流健康化趨勢,為開發(fā)綠色面食產(chǎn)品提供了新的思路。隨著食品加工技術(shù)的進(jìn)步與健康飲食需求的持續(xù)增長,未來Cys的應(yīng)用范圍將進(jìn)一步擴(kuò)大,其中以Cys復(fù)配技術(shù)和天然來源提取工藝為代表的技術(shù)創(chuàng)新與優(yōu)化或?qū)⒊蔀樾袠I(yè)研發(fā)熱點(diǎn)。
本研究以CK和 0.8%Cys 處理的試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比分析,結(jié)果表明:(1)傅里葉變換紅外光譜分析結(jié)果顯示,Cys使面團(tuán) β- 折疊、 a- 螺旋和 β- 轉(zhuǎn)角含量分別下降 37.8% 、 19.1% 、 10.9% ,無規(guī)則卷曲含量增加 18.2% ;(2)動(dòng)態(tài)流變分析結(jié)果顯示,Cys使面團(tuán)彈性模量 (G′ )、黏性模量( G\") 分別下降 36.8% 、 28.1% ,損耗角正切(tanδ)增加 22.3% ;(3)質(zhì)構(gòu)分析結(jié)果顯示,Cys使面團(tuán)拉伸距離增加45.4% ,拉伸力降低 23.0% ,使拉面硬度、咀嚼性、黏聚性分別降低 47.3% 、 55.3% 、 10.3% ,彈性、回復(fù)性分別增加 34.6% 、 10.8% ;(4)快速黏度分析結(jié)果顯示,Cys使面團(tuán)的峰值黏度、最低黏度、衰減值、最終黏度、回生值和糊化溫度分別降低 32.8% 、23.8% 、 47.5% 、 29.7% 、 36.1% 、 3.7% ;(5)感官評(píng)價(jià)結(jié)果表明, 0.4%Cys 處理組的牛肉拉面綜合接受度最高,其入口順滑、細(xì)膩耐嚼、清爽不黏牙,符合傳統(tǒng)拉面口感要求。綜上所述,Cys作為拉面劑的最佳添加量為 0.4% 。
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(責(zé)任編輯:彭靜瀾)