半胱氨酸對牛肉拉面面團結構、性能及口感的影響

中圖分類號：TS213.2 文獻標識碼：A 文章編號：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，其口感品質依賴于面團蛋白質網絡的動態變化[1-2]。在傳統工藝中，面團需經醒發形成面筋結構，但該過程生產效率低且質量控制不穩定[3-4]。為解決上述問題，當前廣泛采用化學改良劑用于提升面筋形成速率和穩定性[5-]，然而這類添加劑的使用又因存在潛在健康風險而備受質疑[3]。近年來，酶制劑和天然抗氧化劑已被應用于面制品改良，但存在成本高、功能單一及環境適應性差等問題[7]。在此背景下，開發安全、高效且成本低廉的新型面食改良劑已成為食品科技領域的迫切現實需求[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—）調控面團流變特性[。研究表明，巰基與二硫鍵的動態平衡直接影響面筋網絡的機械強度[0-11]。目前，關于Cys作為拉面劑應用的系統性報道較少，其工業化應用潛力有待進一步研究。

本試驗設置了Cys5個添加量梯度處理，測定不同處理的蛋白質二級結構、流變特性、拉伸性能、糊化特性和拉面的口感特性指標，并進行感官品質評分，以期為新型拉面劑的研發提供理論參考，助力蘭州拉面產業的轉型與發展。

1 材料與方法

1.1 材料與設備

供試材料：高筋面粉（蛋白質含量 12% ，市售）；L-半胱氨酸（L-Cys，分析純，天津市華盛化學試劑有限公司）；蒸餾水（自制）。

供試儀器：傅里葉變換紅外光譜儀（FOLI10-RE），熒諷光學儀器（上海）有限公司；動態流變儀（RH-20）、質構儀（TA.XTC-18）、快速黏度分析儀（Rapid-20），上海保圣實業發展有限公司。

1.2 試驗設計

將面粉與水按 5：2 （w/w）比例混合后，加入Cys水溶液，共設置5個添加量處理： 0% （CK）0.2% 、 0.4% 、 0.6% 、 0.8% ，以面粉干質量為基準，每處理重復3次。和面機揉面 10min ，靜置醒發30min ，分別取 15g 樣本測定蛋白質二級結構、流變特性、拉伸性能和糊化特性參數。不同Cys含量面團各取 300g ，經拉面師傅拉伸形成直徑 2～3mm 的面條，取 10g 生拉面進行口感特性測定，取 200g 生拉面煮熟，加入牛肉湯后進行感官品質評分。

1.3 測定項目與方法

1.3.1蛋白質二級結構采用傅里葉變換紅外光譜儀測定面團的蛋白質二級結構，使用Peakfit軟件對光譜數據進行去卷積和擬合，計算各二級結構比例[12]

1.3.2 流變特性使用動態流變儀測定面團的彈性模量（ 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拉伸性能使用質構儀測定面團的拉伸性能，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 感特性與感官評分使用質構儀測定拉面的口感特性參數，并由10名拉面師傅對牛肉拉面的品質進行感官評分（1～10分），爽滑度、筋道感和綜合接受度為正向指標，黏牙性為負向指標。

1.4 數據統計與分析

采用SPSS軟件統計和分析數據，使用Duncan氏法進行多重比較檢驗差異顯著性。

2 結果與分析

2.1Cys添加量對蛋白質二級結構的影響

不同處理下各參數測定結果見表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項參數在Duncan氏檢驗中同時與相鄰高、低含量處理間存在部分顯著性字母標記重疊，呈中間態轉化趨勢，表明該添加比例可能處于構象轉變的過渡區間。

表1各處理面團不同參數測定結果

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添加量對流變特性的影響

由表1可知，面團彈性模量（ 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 處理的指標值均顯著低于CK處理，其中 0.6% ！ 0.8%Cys 處理與CK的差異達極顯著水平。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 處理的數值均極顯著高于CK處理。

2.3Cys添加量對拉伸性能的影響

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 68.5mm 。拉伸力指標下， 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添加量對糊化特性的影響

如表1所示，各項糊化特性指標均隨Cys含量增加而降低。峰值黏度、最低黏度和糊化溫度指標下，0.4% 、 0.6% 和 0.8%Cys 處理與CK的差異達極顯著水平。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極顯著水平。

2.5Cys添加量對牛肉拉面口感的影響

由表1可見，面團的硬度和咀嚼性隨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的差異均達極顯著水平。面團黏聚性隨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 處理的指標值相同。面團回復性隨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分見表2。滑爽度評分隨Cys含量增加而上升，拉面表面更光滑，入口順滑；筋道感評分隨Cys含量增加而降低，當Cys添加量 ?0.6% 時，較CK降幅超過 24% ，拉面入口軟爛，食用口感不佳；黏牙性評分隨Cys含量增加而降低，添加Cys減少了淀粉回生和面筋交聯，咀嚼時不易黏牙；綜合接受度評分指標下，0.4%Cys 處理最高。綜上， 0.4%Cys 處理的牛肉拉面入口順滑、細膩耐嚼、不黏牙，綜合口感表現最佳。

表2各處理拉面感官評價結果 （分）

3 討論與結論

Cys是一種天然氨基酸，較大多數傳統添加劑安全性更高，且作為拉面劑應用前景廣闊，其核心優勢在于其能通過—SH基團調控面筋蛋白二硫鍵，降低交聯密度，從而增強面團的延展性[并降低硬度，使面團更易拉伸、不易回縮[]，可同時滿足手工拉制與工業化生產需求。

面筋蛋白質的二級結構主要包括 a- 螺旋、 β- 折疊、 β- 轉角和無規則卷曲4種結構，其中前兩者為規則有序結構，后兩者則相對無序[18]，當蛋白質從有序轉向無序構象時，分子柔性增強，面團延展性得到提升[19-20]。試驗中，隨著Cys 含量的上升，β- 折疊和 a- 螺旋含量下降，無規則卷曲含量增加，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 處理的蛋白質二級結構呈現典型過渡特征，表明該含量可能接近面筋蛋白從有序結構向松散構象轉變的臨界閾值。

流變學特性可以準確反映物質的黏彈性，彈性模量（ □edG^′ ）反映物質類固體性質，表征物料彈性，黏性模量（ ）反映類液體性質，表征物料黏性[21]。試驗中， G 和 G\" 的數值隨Cys含量增加而下降，損耗角正切（tanδ）的數值升高，表明Cys降低了面團的剛性和黏性，增加了面團的流動性[22-24] 。

淀粉糊化的本質是晶態與半晶態淀粉分子轉變為無定形態，形成間隙較大的立體網狀結構的過程。試驗中，隨著Cys含量的增加，面團糊化特性發生顯著變化。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，冷糊穩定性增強[27]；糊化溫度呈小幅下降趨勢，表明啟動糊化所需溫度降低，更節能省時[28]。

面食的口感與硬度、彈性等特性有關。試驗中，隨著Cys含量的上升，拉面的口感參數也呈現出不同的變化。硬度和咀嚼性均呈下降趨勢，表明拉面柔軟易嚼，口感更細膩[29-30]；彈性顯著提高，表明拉面的延展性增強，回彈能力提高；黏聚性小幅下降，表明食用時不易黏牙，口感更清爽；回復性略微上升，表明受壓后的恢復能力有小幅提升[31]。

綜上，Cys在牛肉拉面市場上展現出較大的應用潛力，且其安全屬性契合了當前主流健康化趨勢，為開發綠色面食產品提供了新的思路。隨著食品加工技術的進步與健康飲食需求的持續增長，未來Cys的應用范圍將進一步擴大，其中以Cys復配技術和天然來源提取工藝為代表的技術創新與優化或將成為行業研發熱點。

本研究以CK和 0.8%Cys 處理的試驗數據進行對比分析，結果表明：（1）傅里葉變換紅外光譜分析結果顯示，Cys使面團 β_- 折疊、 a- 螺旋和 β_- 轉角含量分別下降 37.8% 、 19.1% 、 10.9% ，無規則卷曲含量增加 18.2% ；（2）動態流變分析結果顯示，Cys使面團彈性模量 （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）質構分析結果顯示，Cys使面團拉伸距離增加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、回復性分別增加 34.6% 、 10.8% ；（4）快速黏度分析結果顯示，Cys使面團的峰值黏度、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）感官評價結果表明， 0.4%Cys 處理組的牛肉拉面綜合接受度最高，其入口順滑、細膩耐嚼、清爽不黏牙，符合傳統拉面口感要求。綜上所述，Cys作為拉面劑的最佳添加量為 0.4% 。

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（責任編輯：彭靜瀾）