茶多酚对生鲜面品质及抗氧化特性的影响

姚月华 王亚琴 贾 鑫 唐 宁 程永强

(中国农业大学食品科学与营养工程学院/植物源功能食品北京市重点实验室，北京 100083)

生鲜面是指没有经过二次加工的面条，现已逐渐替代方便面成为面类方便食品中的主流。但生鲜面中水分含量较高、水分活度大[1]，不易保存，而且作为传统的主食其营养元素比较单一。近年来，食品的风味和营养等特性越来越受到人们的关注，单纯以面粉为主要原料的传统面制品已经难以满足消费者的需求，越来越多的功能化、保健化面条产品面向市场。如针对糖尿病等特殊人群，研究者以青稞粉为主要原料，添加藜麦粉、荞麦粉、豌豆粉[2]，或者在小麦粉中添加大豆蛋白[3]，生产出低血糖生成指数(glycemic index，GI)的面制品。为增加面条的营养附加值，在面团中添加谷物麸皮、全麦粉、豆类等富纤物质或β-葡聚糖、菊粉等膳食纤维，开发出具有较强抗氧化性和高膳食纤维含量的营养面条[4-7]。

茶多酚是茶叶中多酚类物质的总称，是茶叶中具有保健功能的主要化学成分，主要包括儿茶素类、黄酮醇类、花青素类、酚酸类等。由于含有大量的多酚类活性基因，茶多酚具有抗氧化[8]、抑菌抗病毒[9]、抗过敏[10]、防辐射[11]、消炎[12]等多种生理作用。在食品工业中，茶多酚主要用于食品保鲜、延长产品货架期、护色、保护和提高食品营养成分、改善产品口感等[13-15]。Qin等[16]将茶多酚作为品质改良剂加入面团中，制作出具有天然茶色和独特茶味的新型蛋糕，样品体积增大近2倍、气孔更加致密且弹性更佳，证实了茶多酚的添加可使蛋糕的品质得到改善。还有研究发现，将茶多酚/蛋白混合物添加到生鲜面中，在贮藏过程中，样品菌落总数明显低于对照组，证明添加茶多酚可延长生鲜面产品的货架期[17]。代昕[18]对不同工艺制得的生鲜面进行感官鉴评，发现人们对绿茶生鲜面的喜好程度优于白盐生鲜面，且前者粘弹性、咀嚼性得分均高于后者。胡思[17]重点研究了茶多酚与面筋蛋白的相互作用对面条质构及感官品质的影响。然而关于茶多酚对生鲜面品质及抗氧化活性的系统研究尚鲜有报道。

本试验探究茶多酚对生鲜面的蒸煮特性、质构特征、微观结构、感官品质、贮藏品质及抗氧化特性等方面的影响，旨在为生鲜面的品质改良、贮藏保鲜及功能性产品开发提供参考依据和基础数据。

1 材料与方法

1.1 试验材料

面粉，河北五得利面粉有限公司；茶多酚，无锡太阳绿宝科技有限公司。

食用盐，中盐北京市盐业公司；酒精(食品级)、碳酸钠、碳酸钾、氯化钠，北京化工厂；冰乙酸、乙腈，均为色谱纯，美国Sigma公司；乙二胺四乙酸(ethylenediaminetetraacetic acid, EDTA)、1,1-二苯基-2-三硝基苯肼(1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl，DPPH)、2,2′-联氮-双-(3-乙基苯并噻唑啉-6-磺酸)二铵盐[2, 2′-azino-bis(3-ethylbenzothiazoline-6-sulfonic acid diammonium salt，ABTS]、抗坏血酸，均为分析纯，北京国药集团化学试剂有限公司。

1.2 主要仪器与设备

SS12型拌粉机、Seto TS压延机，日本Sanuki menki公司；TA-XT2i质构仪，英国Stable Micro System公司；S-300N扫描电镜，日本Hitachi公司；SPD-10AVP高效液相色谱仪(双泵)，日本岛津公司。

1.3 试验方法

1.3.1 茶多酚样品组成分析 准确称量茶多酚样品0.300 0 g于100 mL烧杯中，用25 mL热水(<60℃)溶解，冷却至室温后转入50 mL容量瓶中，加入5.00 mL乙腈，最后用超纯水定容。取该溶液1.00 mL用稳定剂[10%(v/v)乙腈-(EDTA二钠+抗坏血酸)(500 μg·mL-1)溶液]稀释并定容至5 mL，摇匀待测。样品用0.45 μm有机膜过滤后，抽取50 μL样品溶液，通过10 μL定量阀进样。

采用C18色谱柱，分析条件设置如下：A相：超纯水-冰乙酸；B相：乙腈-冰乙酸；体积流量：1.0 mL·min-1；柱温：35℃；梯度洗脱：0～10 min，100% A；25～35 min，68% A；35～45 min，100%A。分离茶多酚样品中的儿茶素类，并制作标准曲线，根据标准曲线和峰面积计算茶多酚样品中的成分含量。

1.3.2 混合粉粉质特性测定 称取0、0.2、1.0、2.0 g茶多酚，分别加入面粉补充至200 g，制备成0(对照组)、0.1%、0.5%、1.0%的茶多酚混合粉(m/m)。按照 GB/T 14614-2019[19]测定混粉的粉质特性。

1.3.3 生鲜面制作 按照1.3.2的方法制备茶多酚混合粉。向64 g蒸馏水中加入2 g盐和3 g酒精，形成混合溶液。将混合粉倒入拌粉机中，低速运行，缓慢均匀地加入一半混合溶液，搅拌3 min后加入另一半混合溶液，继续搅拌7 min，直到混合物用手揉搓可形成面团[20]。将制成的面团用保鲜膜包好，在25℃条件下放置30 min，保证面筋蛋白网络形成。将熟化好的面团放入压延机中压延3次，之后进行切片。

1.3.4 面条最佳蒸煮时间确定 将水烧开，放入15根长度为10 cm的面条。从第1分钟开始，每隔5 s捞出一根置于玻璃板上，并立刻用另一块玻璃板按压面条，观察面条中部的白芯，白芯消失为面条煮熟，此时的时间为最佳蒸煮时间。

1.3.5 蒸煮特性测定 取30根面条称重，记为m1；置于1 000 mL沸水中煮制最佳蒸煮时间后，立即捞出冷却，记录断条根数N，吸干样品表面水分，称重，记为m2。面汤冷却至常温后，用蒸馏水定容至1 000 mL，取50 mL稀释后的面汤加入到已干燥至恒重的烧杯(m3)中，放在电炉上加热蒸发掉大部分水分，在干燥箱中105℃烘至恒重，烧杯和内容物的总重量记为m4。按照公式计算面条吸水率、断条率、蒸煮损失率：

(1)

(2)

(3)

1.3.6 质构特征测定 将4种面条样品沸水煮制最佳蒸煮时间后，捞出沥干，立即使用 TA-XT2i 质构仪对生鲜面样品进行质地剖面分析(texture profile analysis, TPA)测试。

将3根煮熟的面条平铺于载物台上。每个样品做 10 次平行。探头型号：HDP/PFS；模式：Compression；测试前速度：2 mm·s-1；测试速度：0.8 mm·s-1；测试后速度：0.8 mm·s-1；应变量：75%；2次压缩时间间隔：1.0 s；触发力：Auto-5 g；数据获取率：200 pps。从TPA试验曲线上可得到3 个参数值：硬度、咀嚼性、弹性。回复性和粘聚性通过换算获得[17]。

1.3.7 微观结构观察 将4种面条样品按照最佳蒸煮时间煮好，沥干水分，进行冷冻干燥。冻干后将样品切开，裸露出横截面，将截面朝上用导电胶将样品黏在金属样品台上[21]。使用扫描电子显微镜(scanning electron microscopy，SEM)观察面条样品的微观结构，并在200、500倍数下拍照。

1.3.8 感官评价 按照GB/T 25005-2010[22]对生鲜面样品进行感官评价。感官评价小组由中国农业大学食品科学与营养工程学院的10名学生组成。根据GB/T 16291.1-2012[23]所述方法对评价小组进行培训。培训合格后，按照表1的评价标准[20]，分别对4种面条样品进行感官评价。

1.3.9 菌落总数测定 按照 GB 4789.2-2016[24]的方法并稍加修改。将4种生鲜面样品置于4℃贮藏，定期(贮藏3、4、5 d)测定样品的菌落总数。

1.3.10 体外抗氧化特性测定 分别将生、熟的4种面条样品冷冻干燥，磨粉过80目筛。称取10 g粉末，加入50 mL 80%(v/v)甲醇，混匀后于50℃水浴条件下提取2 h，超声30 min，2 600 r·min-1离心15 min，取上清液备用。

表1 生鲜面感官品质评价标准Table 1 Criteria for sensory evaluation of fresh noodles

1.3.10.1 DPPH自由基清除率测定 用无水乙醇将DPPH配制成0.14 mmol·L-1溶液，用水稀释使其在517 nm波长处吸光度值为0.700±0.002。将1.3.10所得上清液稀释10 倍，取0.4 mL样品稀释液与4 mL 0.14 mol·L-1DPPH溶液混合，等体积乙醇代替样品稀释液作为空白，等体积乙醇代替DPPH溶液作为对照。室温避光静置20 min，于517 nm波长处测定反应液吸光度值。按照公式计算DPPH自由基清除率：

(4)

式中，S：DPPH自由基清除率；A空白：空白组的吸光度值；Ai：试验组的吸光度值；A对照：对照组的吸光度值。

1.3.10.2 ABTS自由基清除率测定 将 7 mmol·L-1ABTS 和 2.45 mmol·L-1过硫酸钾溶液混合，室温避光静置过夜，制备成ABTS储备液，用水稀释使其在734 nm波长处的吸光度值为0.70±0.02。将1.3.10所得上清液稀释10 倍，取0.1 mL 样品稀释液与1.5 mL ABTS工作液混合，等体积蒸馏水代替样品稀释液作为空白，等体积蒸馏水代替ABTS工作液作为对照。室温避光静置1 h，于734 nm 波长处测定反应溶液的吸光度值。按照公式计算ABTS自由基清除率：

(5)

式中，S：ABTS自由基清除率；A空白：空白组的吸光度值；Ai：试验组的吸光度值；A对照：对照组的吸光度值。

1.4 数据分析

本试验所有测定均进行3次平行。采用SPSS 18.0软件进行数据处理，采用Origin 9.1软件绘制图表。

2 结果与分析

2.1 茶多酚样品的组分分析结果

由图1可知，茶多酚样品中含有6种儿茶素类组分，分别为表没食子儿茶素(epigallocatechin, EGC)、儿茶素(catechin, DL-C)、表没食子儿茶素没食子酸酯(epigallocatechin gallate, EGCG)、表儿茶素(epicatechin, EC)、没食子儿茶素没食子酸酯(gallocatechin gallate, GCG)、表儿茶素没食子酸酯(epicatechin gallate, ECG)，其中，EGCG含量最高，GCG含量最低。结合标准曲线计算可得，茶多酚样品中儿茶素类组分所占比例为95.4%，抗氧化性能较优。

2.2 茶多酚对面粉粉质特征的影响

形成时间表示面粉加水搅拌过程中，面团稠度达到最大时所需的时间，形成时间越长，面粉的筋力越强[4]。稳定时间可表征面团的稳定性、耐压性，稳定时间长则韧性好，面筋强度大，适宜加工。由表2可知，随着茶多酚添加量的增加，面粉吸水率无显著变化，面团的形成时间和稳定时间均呈上升趋势，表明添加茶多酚可以提高面团的稳定性和耐压性，增加面筋的强度。弱化度显示面团在生产过程中对搅拌力的承受程度，弱化度越大，在加工过程中面团越易发生变形。当茶多酚添加量为0.5%时，面团的弱化度开始显著下降，表明适量添加茶多酚可以增强面团的成型性，提高面粉的筋度。

2.3 茶多酚对面条蒸煮特性的影响

蒸煮损失率、吸水率和断条率是评价面条品质的重要指标。由表4可知，添加茶多酚的面条蒸煮损失率、吸水率和断条率均显著高于对照组，且3个蒸煮指标均随着茶多酚添加量的增加而上升，这与张译心等[25]的研究结果相吻合。可能是由于茶多酚具有较强的亲水性，易溶于水，可以吸收更多的水分，使得面团包裹淀粉的能力下降，在蒸煮过程中造成淀粉流失率上升，从而增加了面条的蒸煮损失率，断条现象也更为严重。此外，蒸煮损失率也是面汤浑浊度的表现，蒸煮损失越大，混汤吸光值越高。在实际生产中，可以尝试在茶多酚生鲜面中添加醇溶蛋白，减少淀粉的流失[26]。

图1 茶多酚样品的HPLC分离图谱Fig.1 Separation of tea polyphenols by HPLC

表2 不同茶多酚添加量面粉的粉质特征结果Table 2 Effect of different tea polyphenols addition on flour characteristics measurement

表3 茶多酚添加量对生鲜面蒸煮特性的影响Table 3 Effect of tea polyphenols addition on cooking characteristics of noodles /%

2.4 茶多酚对面条质构特性的影响

面条质地也是影响消费者选择的重要因素。面条的质地评价主要通过质构仪来测定，主要指标有硬度、弹性、咀嚼性等。由表4可知，与对照组相比，添加茶多酚的面条硬度和咀嚼性均显著增加，而回复性无显著差异。变异系数(coefficient of variation, CV)的排列顺序为咀嚼性>硬度>弹性>粘聚性>回复性，说明茶多酚的添加对咀嚼性影响最大，其次是硬度、弹性和粘聚性，对回复性的影响最小。

硬度在感官上反映了牙齿咬断面条时所需力量的大小，其与面筋网络结构的稳定程度有关。麦谷蛋白各亚基间通过二硫键形成大的聚合体，各亚基与其他蛋白间形成氢键，进而形成稳定的面筋结构。随着茶多酚添加量的增加，生鲜面的硬度逐渐增大，结合现有研究推测[27-28]，茶多酚的添加使得面团形成更紧密、孔隙更小的网络结构，可能导致硬度增加。面条的咀嚼性和弹性与其口感呈显著相关，是质构仪模拟人体口腔咀嚼面条时的感受，与感官评价中的适口性和韧性相对应[20]。与对照组相比，添加茶多酚样品的弹性和咀嚼性明显增加，且均在添加量为0.5%时达到峰值。综上，茶多酚的添加改善了生鲜面的质构特性，为进一步探究其机理，利用SEM观察样品的微观结构。

表4 茶多酚添加量对生鲜面质构特性的影响Table 4 Effect of tea polyphenols addition on texture characteristic of noodles

2.5 茶多酚对面条微观结构的影响

面团是由淀粉颗粒浸入发达的面筋蛋白网络系统中形成的。因此，面筋网络的质量和数量直接影响面条的品质。为了确定茶多酚对生鲜面中面筋网络结构的影响，本试验使用扫描电子显微镜，在200和500放大倍数下，观察面条的微观结构。由图2可知，未添加茶多酚的面条呈现相对松散的面筋网络结构，网络间的孔隙大而明显，面条均一性较差。当茶多酚添加量为0.1%时，面条网络结构之间的孔隙开始变小，微观结构开始变得紧实；当茶多酚添加量达到0.5%～1.0%时，结构间大量的孔隙被填充，变得小而紧密，大多数淀粉颗粒嵌入形成的网络中，面团整体更均匀，面筋网络更加致密。综上所述，茶多酚的添加使面条的内部结构得到了明显改善，形成了组织良好且更强的面筋网络，面团的稳定性和延展性明显增强，面条的质构更加紧密，咀嚼性和弹性提高。

2.6 茶多酚对面条感官特性的影响

随着消费结构的转型，产品的感官特征已成为决定消费者购买意向的关键因素。因此，感官评价是判断面条品质最有效和直接的方式。由表5可知，与对照组相比，添加茶多酚样品的色泽、适口性、韧性、粘性和总分均得到提升。在适口性和韧性方面，随着茶多酚添加量的增加，得分明显提升。当茶多酚添加量为1.0%时，与对照组相比，面条适口性提升了4.00分，韧性提升了3.88分，说明添加茶多酚对面条的口感质地有明显的改善作用。但在食味方面，茶多酚的添加会降低面条的感官得分，这是因为茶多酚有苦涩味，掩盖了面条中固有的麦香味，不符合消费者对滋味的要求。当茶多酚添加量为0.5%时，面条的总体得分最高，结合SEM分析结果，推测可能是在此添加量条件下面条形成了更为完善的面筋网络结构。在实际生产中，如果要制作消费者接受度高的茶多酚面条，可以在添加0.5%茶多酚的基础上，加入木薯淀粉等添加剂，改善面条的食味。

2.7 茶多酚对面条贮藏品质的影响

生鲜面水分含量较高，在适宜的温度条件下极易滋生腐败菌，发生腐败变质，导致品质下降。菌落总数是反映食品在生产过程中是否符合卫生要求的重要指标。茶多酚中含有大量的酚羟基，可与致病菌中蛋白分子的氨基和羧基结合，破坏大部分致病菌的结构，从而抑制微生物的生长。

由表6可知，当贮藏时间为3 d时，对照组的菌落总数达到6.9×103CFU·g-1，茶多酚添加量为0.5%时，明显抑制了生鲜面中菌落的生长，茶多酚添加量为1.0%时，面条菌落总数只有10 CFU·g-1。当贮藏时间为5 d 时，对照组的菌落总数已经高达2.3×106CFU·g-1，此时的样品已经不符合生鲜面保质期判定参照标准 NY/T 1512-2014[29](菌落总数≤3×105CFU·g-1即为合格)的要求，但是当茶多酚添加量为1.0%时，面条菌落总数仅有6.6×103CFU·g-1，说明添加茶多酚对生鲜面有较好的抑菌效果，可以延长其贮藏期和货架期，这为生鲜面的工业化生产提供了改良依据。

图2 不同茶多酚含量生鲜面的SEM图Fig.2 SEM images of the cross-section of fresh noodles with different proportions of tea polyphenols

表5 茶多酚添加量对生鲜面感官特性的影响Table 5 Effect of tea polyphenols addition on sensory characteristics of noodles

表6 茶多酚添加量对生鲜面菌落总数的影响Table 6 Effect of tea polyphenols addition on total number of colonies of noodles /(CFU·g-1)

2.8 茶多酚的添加对面条抗氧化性的影响

茶多酚具有较强抗氧化活性，可以有效清除自由基，抑制氧化酶活性和提高抗氧化酶活性等。本试验通过测定DPPH自由基清除率和ABTS自由基清除率，表征面条样品的体外抗氧化性能。由图3、4可知，随着茶多酚添加量的增加，生/熟面条样品的抗氧化活性逐渐增强，且少量添加茶多酚即可显著提高样品的自由基清除率。与对照组相比，当茶多酚添加量为0.5%时，生面条DPPH和ABTS自由基清除率均提高了1.5倍；当茶多酚添加量达到1.0%时，生面条DPPH自由基清除率提高了3.4倍，ABTS自由基清除率提高了1.8倍。同时，与生面条相比，熟面条样品的自由基清除率降低，抗氧化活性减弱，这可能是由于蒸煮过程中部分茶多酚溶解至水中，造成了样品中抗氧化成分的流失。

注：不同小写字母表示不同处理间差异显著(P<0.05)。Note:Different lowercase letters indicate significant difference at 0.05 level.图3 茶多酚添加量对面条DPPH自由基清除率的影响Fig.3 Effect of tea polyphenols addition on DPPH free radical scavenging rate of noodles

图4 茶多酚添加量对面条ABTS自由基清除率的影响Fig.4 Effect of tea polyphenols addition on ABTS free radical scavenging rate of noodles

3 讨论

粉质特性反映了面团从形成至塌陷过程中，面粉吸水率、面团形成时间和稳定时间等参数的变化，反映面团在搅拌过程中的黏软程度、面筋强度及抗剪切能力等，其对生鲜面条的蒸煮特征、质构特征、感官品质等有着重要的影响。如李硕碧等[30]研究发现，面团形成时间、稳定时间等指标与熟面的感官评分呈显著正相关，弱化度与其呈显著负相关。本研究发现，当茶多酚添加量为0.5%时，显著延长了面团的形成时间、稳定时间，降低了弱化度，这与张海华等[31]的研究结果一致。Karl[32]证实茶多酚能与面团中的面筋蛋白络合，形成更为稳固的面筋网络结构，从而增大面筋强度，延长面团形成时间。

硬度、弹性和咀嚼性是评价面条质构品质的3个重要指标。胡思等[33]研究发现，添加适量的茶多酚可以增强面条的面筋强度，提高样品的咀嚼性，但是由于茶多酚易溶于水，过量的添加可能会与面筋蛋白分子争夺水分，导致质构特性变差。Li等[34]认为面条的硬度很大程度上由面筋结构的强度决定，而咀嚼性和弹性受面筋网络的整体状态影响。本试验中，生鲜面的弹性和咀嚼性在茶多酚添加量为0.5%时达到最优，说明添加适量的茶多酚可以显著改善生鲜面的质构特性。

面筋网络的微观结构决定了面条的最终品质。Han等[28]发现，相比于对照组，添加绿茶提取物的面条形成的面筋结构更为规则，大部分的淀粉颗粒包裹在网状结构中，面筋网格结构更加致密有序。本试验得到了相似的结果，添加茶多酚使面筋网格的孔隙变得小而致密，网络连接程度得到增强，面团的稳定性和延展性增加。有研究表明，茶多酚会减小面团表面的疏水区域，使得蛋白质疏水性基团聚集，蛋白质中疏水相互作用增强，低分子蛋白质聚合成高分子聚合物，分子链的聚集度增加，使得面筋蛋白的网络结构更加紧密[27]。

商品的货架期是其品质评价的重要指标。茶多酚作为一种天然还原剂，表现出较强的抑菌性，可有效延长食品的货架期。张珂[26]研究表明，0.9%的茶多酚可以较好地抑制生鲜面中菌落的生长，而0.9%茶多酚/0.5%醇溶蛋白混合物的抑菌效果稍逊于单纯添加茶多酚，且随着贮藏时间的延长，菌落总数差异变大。本试验中，在贮藏第5天时，与对照组相比，1.0%茶多酚样品的菌落总数减少了3个数量级。在实际工业生产中，可以将茶多酚作为天然防腐剂替代品加入生鲜面产品中，以达到延长货架期的目的。

茶多酚的分子结构中具有酚羟基、醇羟基等多个反应活性基团，具有较强的还原性，是一种天然的抗氧化剂。茶多酚的强抗氧化性可以应用在食品保鲜防腐方面。Wu等[13]发现，茶多酚可以减缓室温下海绵蛋糕脂质的氧化和微生物的生长，从而延长其货架期。本试验结果表明，与对照组相比，添加茶多酚的面条表现出较高的自由基清除能力，具有较强的体外抗氧化活性。

为了继续改善茶多酚面条的口感、减少蒸煮损失，后续研究可添加木薯淀粉、蛋白粉、谷朊粉等添加剂[20-21]，并结合消费者喜好度检验，探索品质改良的最佳配方。

4 结论

本研究结果表明，添加茶多酚可以显著改善面条的质构特性。与对照组相比，添加茶多酚面条的硬度和咀嚼性显著提高。随着茶多酚添加量的增加，面筋网络结构内部的孔隙逐渐缩小，面筋网络愈发均匀、致密。在感官品质方面，添加茶多酚显著提高了生鲜面的适口性和韧性，但是由于茶多酚中含有苦味物质，降低了生鲜面的食味得分。此外，茶多酚对生鲜面具有较好的抑菌效果，可延长其贮藏期。添加茶多酚还可以提高面条的自由基清除率，增强抗氧化活性。在本试验条件下，茶多酚添加量为0.5%时，感官评分最高，表明在实际工业生产中，可以在添加适量茶多酚的基础上，生产具有营养保健功能的生鲜面产品。