电位水和面对面团品质的影响

◎ 范 雯，宋会玲，赵学伟，白 杨，王永红

（1.郑州思念食品有限公司，河南 郑州 450044；2.郑州轻工业学院，河南 郑州 450002）

随着近年来人们生活水平的提高和科学的迅速发展，人们不再只满足于对食品原料的改良，对食品成品的要求也逐渐向天然、健康、方便的方向靠拢，因此，保鲜湿面因其口感爽滑、筋力强等特点开始工业化生产并大规模进入超市。但因保鲜湿面中水分含量较高，保藏时易出现微生物污染等现象，同时高水分含量还会引起湿面淀粉老化，使产品出现口感变脆、韧性降低等现象，食用品质下降。因此人们常采用山梨酸（钾）、苯甲酸（钠）、对羟基苯甲酸酯等化学试剂，以及植物（包括中草药）提取物、有机酸、动物体内抗菌物质、微生物代谢产物等[1]对鲜湿面进行保鲜。

近年来，氧化还原电位水开始在食品工业应用中崭露头角。氧化还原电位水是近年来研制开发的一类以电化学原理为基础生产的高效低毒的新型消毒剂，分为酸性氧化电位水（AOW）和碱性还原电位水（AlEW）。AOW的本质还是水，与空气、光线、有机物接触作用或加温至50 ℃以上可逐渐还原成为普通水，无毒害作用、无残留，对环境污染小、属实际无毒物，不会对人体皮肤造成明显的刺激[2]；AlEW有类似于碱液的去污特性。因电位水具有可快速杀灭多种细菌和病毒，且安全低毒、无残留、无腐蚀性等特点，国内外已有不少关于它们的报道，被公认为是一类理想的消毒剂和清洁剂，起初的电位水多被应用在医疗系统环境卫生上[3-4]，目前也有许多研究报道称电位水在食品生产上杀灭常见食源性致病菌，蔬菜和水果的保鲜方面的应用[5-7]。

本实验拟对酸碱性电位水对面粉粉质、面团拉伸和面团品质改良效果进行实验，借以论证电位水可应用于面粉的改良，为研究酸性电位水在面粉改良剂中的综合开发提供了一定的科学依据。

1　材料与方法

1.1　材料与设备

特一面粉（河南金苑面粉有限公司）、电位水生产仪（广州康百源水处理技术有限公司）、客来美和面机（郑州客来美厨具厂）、粉质仪Farinograph-AT（德国布拉本德公司）、拉伸仪Extensograh-E（德国布拉本德公司）、粘度仪Viscograph-E（德国布拉本德公司）、恒温恒湿培养箱（常州华冠仪器制造有限公司）、质构仪美国（Stable Micro System公司）。

1.2　电位水的制备

电位水的制备采用全自动仪器设备制取，向储盐箱中加入足量的氯化钠，使盐箱中的盐溶液处于饱和状态；进入操作界面，设定电解参数：纯水进量35 mL/s，电解电流1 400 mA；当界面上的电解指示灯闪烁时，电解开始，可以接取电位水，电解过程中机器会在一定时间间隔内自动打印电位水物化参数。

1.3　面粉粉质特性的测定

参照GB/T 14614-2006标准，在稍作修改的条件下，用布拉本德粉质仪进行测试。粉质实验要求称取质量相当于300 g水分含量为14%（质量分数）的小麦粉试验样品。本实验小麦粉含水量的测定依据ISO712规定的方法测定小麦粉的水分含量。

根据本实验用小麦粉含水量，实际称取297.2 g面粉实验样品；将试验样品全部倒入300 g规格的揉混器中，开启搅拌开关，同时点下电脑操作界面中的开始实验按钮，电脑程序将在1 min内完成加水的称量；在电脑出现提示加水的对话框后，将加水龙头放入加水孔中，点击电脑操作界面上的加水开关，仪器自动加水（纯水），在加入其他两种不同类型的电位水时，先将程序称量好的纯水用烧杯接出，再按相同的质量添加酸性电位水和碱性电位水；试验样品在粉质仪中加水混合，随着面团的逐渐形成，其稠度不断变化，阻力也随之发生变化，电脑程序将自动记录下面团被搅拌20 min过程中阻力随时间的变化曲线关系，并得到各粉质曲线和各项数据。

1.4　面团拉伸特性的测定

（1）实验样品。参照GB/T 14615-2006标准，依据粉质实验结果，称取质量相当于300 g水分含量为14%（质量分数）的小麦粉试验样品；将试验样品全部倒入粉质仪揉混器中，盖上盖子；在电脑操作界面上将实测的适宜加水量减少2%。

（2）制备面团。在锥形瓶中加入（6.0±0.1）g氯化钠；启动粉质仪的揉混器，用粉质仪中测量的水溶解氯化钠，然后将溶液在25 s内倒入揉混器中，开始揉混5 min；测定曲线中心稠度在480～520 FU时，停止揉混；从拉伸仪醒发箱中取一个带有两个托架的托盘；卸下夹钳。从揉混器中取出面团，从该面团中称取一个（150±0.5）g测试面块，置于揉面圆盘上转揉，从揉面器中取出测试面团，利用成型器一次搓揉成型。成型完毕的面棒滚动移出成型器落在托架中央，并且用夹钳夹住。设定时间为45 min。称取第二个测试面团，以同样的方式揉面、成型和夹持。将带有两套托架和测试面块的托盘放入醒发箱。

（3）测定。在第一个测试面块恒温到45 min时，将第一个托架放在拉伸仪的平衡臂上；点击电脑操作界面上的开始按钮，待归零后按动拉伸仪上的开关，开始测试，样品断裂后，取下托架。收集托架和拉面钩上的面块，用此面块重新揉圆成型的操作。重新设定计时器为45 min。重复步骤测定第二个面团。

1.5　电位水对面皮质构特性的影响

称取实验面粉200 g均按加水量42%、加盐量1%的比例加入要测定的水样，在和面机上用二档搅拌5 min；将和好的面装入自封袋中，30 ℃密封熟化30 min。将熟化好的面在压面机上压过，每辊合片2次，共压过5道辊后用特制铝盖压成直径80 mm的面皮。取10个制作好的面皮，放入沸水中煮至4 min后迅速捞出，室温下静置1 min，用滤纸将面皮表面水分吸干。

选择TPA模式下P50探头测按照参考文献[8]中所述的方法进行测定。测试速度4.00 mm/s，压缩比70.00%，距离10.000 mm，测试时间3.00 s，两次压缩之间时间间隔为5.0 s[9]。从TPA曲线上可以得到咀嚼性、硬度、弹性、黏附性、胶黏性和内聚性6个参数值。10份平行样品测试中，每份平行样测2次，每个测试参数去掉最小值和最大值后求平均值。

1.6　数据分析

实验数据结果均采用Excel、origin6.0软件分析和作图。

2　结果与分析

2.1　电位水对面粉粉质特性的影响

①面团形成时间。从加水点起，至粉质曲线到达最大稠度后开始下降的时刻点的时间间隔表示形成时间。②吸水率。是指面团稠度（粉质曲线峰值）处于500 BU时所需的加水量，以湿基面粉质量的14%百分数表示，准确到0.1%。③稳定时间。也成稳定性，是指粉质曲线首次穿过500BU标线（离开时间）两点之间的时间差异，准确到0.5 min。④弱化度。又称软化度，它是指曲线峰值中心与峰值过后12 min的曲线中心两者之差，用FE表示。⑤评价指数由粉质仪所配备的评价软件进行测定[10]。电解水对面粉粉质特性的影响结果见表1所示。

表1　电位水对面粉粉质特性的影响表

面团的形成时间反映出面筋网络结构形成的速度[11]。从表1数据得知，使用AOW和AlEW后面团的形成时间分别延长100%和50%；面团的吸水率变化不大；AOW和AlEW实验样品的稳定时间和评价指数分别增加了33%、25%和21.7%、17.9%；AOW处理的试验样品弱化度最低。从纯水处理后的面粉数据可以看出，本实验所用面粉为低筋粉（形成时间1.0～2.5 min，稳定时间＜4 min；评价值＜50），经AOW中处理后面粉粉质参数反映出面粉符合国家高筋粉的标准。

面团的形成时间反映面粉筋力的强弱，形成时间越长，表示面粉筋力越强[12]。这可能是因为面筋蛋白中含有含硫氨基酸，其中的巯基可被酸性电位水水中的活性氧成分（H2O2、·OH、O3等）氧化形成不易断裂的二硫键，形成大分子的网状结构，增强面团耐搅拌和抗剪切了力的能力。

由表1可以看出，与纯水相比，用AOW和ALEW和面能够延长面团的稳定时间，稳定时间是衡量面团内部质量的重要标准，这说明使用AOW能够提高面团的耐搅拌能力。这可能是因为面筋中谷蛋白的二硫键结合牢固，不易打开，或者是电位水中的有效氯成分（Cl2、HClO、ClO-）等的作用使这些二硫键处在十分恰当的位置。对于面团弱化度而言，使用ALEW的面团变化不明显，用AOW的面团比纯水的降低了10.5 FE，弱化度代表面团搅拌后面筋变弱的程度，弱化度大面团变软发黏，不易加工且面粉烘焙质量不佳。这表明，AOW可以提高面团承受搅拌的能力。由表1又可以看出，酸性电位水和碱性电位水均可不同程度的改变面粉的粉质质量指数。经酸性电位水处理的面粉粉质质量指数最高。

综上所述，经AOW处理后的面粉中，面筋网络结构得到增强，更具有稳定性，所以AOW可以改良面团的流变特性。

2.2　电位水对面团拉伸特性的影响

面团拉伸曲线参数主要有拉伸曲线面积（A，cm2）、拉伸阻力（R，EU）、延伸度（E，mm）、最大拉伸阻力（EU）、拉伸比例（R/E，EU/mm）和最大拉伸比例（EU/mm）。拉伸曲线面积又称能量（或粉力），是指拉伸曲线和基线所包围成的总面积，用cm2表示。拉伸阻力表示拉伸面团所做的功，表征面粉筋力和面团强度的大小。面团延伸度（延展性）是指面团拉伸至断裂时的拉伸长度，即拉伸曲线在横坐标的总长度，它表征面团的延伸性的大小。最大拉伸阻力表示面团从开始拉到被拉断的过程中，面团阻力的最大峰值，表示面团的韧性和面筋筋力的大小。拉伸比是拉伸阻力和延伸度的比值（R/E），它是综合了面团延展性和拉伸阻力两种指标来评价面团品质。

从表2数据得知，经纯水、酸性和碱性电位水处理后的面团，在45 min时间点测定的拉伸数据指标，经AOW处理后的面团拉伸曲线面积、拉伸阻力、最大拉伸阻力、拉伸比例、最大拉伸比例较纯水测定结果分别增加5.5%、18.3%、18.3%、30.0%、29.1%，而碱水处理后降低这种趋势。

表2　电位水对面团拉伸特性的影响表（醒面时间45 min）

从表3数据得知，经纯水、AOW和ALEW处理后的面团在90 min时间点测定的拉伸数据指标，经AOW处理后的面团拉伸曲线面积、拉伸阻力、最大拉伸阻力、拉伸比例和最大拉伸比例较纯水分别增加7.1%、24.8%、21.7%、36.0%和36.7%，而碱水处理后降低这种趋势。与表2中各项数据比较可知，3种水处理的面团各项拉伸指标都有所上升，其中经酸性电位水处理后的面团上升最为明显，将近上升45 min时的20%。

表3　电位水对面团拉伸特性的影响表（醒面时间90 min）

从表4中的数据得知，3种水处理的面团指标数据较90 min时变化不大，说明90 min时的面团的性状处于最稳定的阶段。此时的结果也更能反映面团拉伸性特性的真实状况。

表4　电位水对面团拉伸特性的影响表（醒面时间135 min）

由上可知，经AOW处理后的面团拉伸特性参数指标较纯水有显著的增加，说明AOW不仅能够增强面筋的筋力，同时又能增加面团的延展性。这可能是酸性电位水中的高氧化还原电位使得面筋蛋白分子之间巯基被氧化成二硫键，使面筋蛋白网状结构结合更紧密，蛋白筋力更强，同时，酸性电位水中的有效氯成分可以打断蛋白分子内部及分子之间的氢键或是蛋白分子内部的肽键，从而使蛋白分散性及面筋的可溶性增加，使面团更柔软，延展性增加。一般拉伸曲线而积大而拉伸比值适中的小麦粉，产品品质较好[13]。在制作产品时，根据不同时间的拉伸指标来决定面团的醒发时间。因此，AOW对面团具有改良作用。

2.3　电位水对面皮质构特性的影响

AOW和ALEW替代纯水和面后对面团的弹性、黏性、蒸煮后面皮的硬度、咀嚼性等性质的影响结果见表5。

表5　电位水对面皮质构的影响表

硬度是指将样品形变到一定程度时所必需的力，即第1次压缩样品时的最大峰力，与其压缩过程中样品结构强度有关。黏性表示在探头与样品接触时用以克服两者表面间吸引力所需要的总功。弹性指样品在去除压力后恢复到变形前的高度比率，表示样品受到彻底挤压，在一段时间内的变形恢复能力[14-15]。咀嚼性是指将固体样品嚼碎成可吞咽状态所需的能量。

如表5所示，用AOW和ALEW和面制作的面皮煮后质构特性明显改善，AOW和ALEW制作的面皮煮后硬度、黏性和咀嚼性较纯水分别增加29.17%、22.54%，368.73%、167.87%，78.86%和74.91%，弹性上较纯水样面皮分别上升0.51%和2.06%。这可能是AOW的高氧化还原电位（ORP）和带电基团与面团中的蛋白反应生成致密的网络结构，导致硬度和咀嚼性增加；ALEW中的碱性成分使得面皮弹性增强，与日常生活中向面粉中添加碱性添加剂增筋原理相同。而AOW和ALEW的酸性和碱性环境或溶液的高渗透压环境又加速了淀粉的糊化，增加了面皮的粘性。弹性增加不是很明显，主要原因可能是过量的CL氧化了蛋白，使其溶解性增加，致使面皮弹性减小。

面皮质构特性的测定结果证实了动态流变学实验结论，证实了不同水样对面团的改善效果不同，同时面皮的弹性与面皮的口感呈正相关；面皮的黏性与面皮的蒸煮损失有关，质构特性测定结果同时反映出AOW对面皮的弹性和蒸煮损失率都有积极地影响。

3　结论

本文将酸性和碱性电位水应用于面粉品质的改良和鲜湿面团的保鲜中，主要研究引入不同水样后对面粉品质及面团质构的影响。得到的结论如下：通过对面粉粉质特性的测定分析可知，酸性电位水（AOW）能有效改善面粉的粉质特性，稳定时间和粉质评价指数分别增加33%和21.7%；同时可以增加面粉的拉伸性能，经AOW处理后的面团拉伸曲线面积、拉伸阻力、最大拉伸阻力、拉伸比例和最大拉伸比例较纯水分别增加7.1%、24.8%、21.7%、36.0%和36.7%，提高了面团的延展性、增加面粉的筋力；应用质构仪对蒸煮后面皮和湿面团进行质构特性分析，质构测定结果表明，酸性电位水（AOW）可增强面皮的弹性、硬度和咀嚼性，同时提高了蒸煮时的黏附力防止淀粉的过度流失。