酸度调节剂在生鲜面条保鲜及品质变化方面的应用

王卫军

上海天信绿色食品有限公司（上海 201300）

面条作为起源于中国的一种主食，一直深受中国各地区消费者的喜爱，约占比中国面粉消费总量的35%[1]。市场常见4种面条的产品形式：干面条（也称挂面，是面粉、水、食用盐、食用碱及其他辅料经碾压切分成条，经过干燥脱水后，能长时间在常温状态下保存的面条，其含水量一般低于15%）；半干面（制作工艺和挂面相似，在干燥脱水环节的脱水程度低于挂面，其含水量介于干面条和生湿面条之间，一般在22%～26%，保质期较长，且口感优于干面条）；农贸市场鲜切面条（一般为农贸市场切面店现制现售的生鲜面条，配方及工艺简单，水分在26%以上，口感好，保质期短，为市面上生鲜面条最主要的流通方式）；生鲜面条（和农贸市场的鲜切面条类似，但经过专业面条生产设备和工艺，批量工业化生产，在冷藏条件下保质期3～7 d，口感、品质及安全方面优于农贸市场的鲜切面店）。随着消费结构升级以及冷链物流配送体系健全，消费者对生鲜面条的需求量日益增加，生鲜面条的生产企业日益增多，但生鲜面条的工业化生产普遍面临一个共性问题：生鲜面条的保鲜及品质退化。生鲜面条在生产、储存和销售过程中极易受到微生物和酶的影响[2]。面粉本身及其在生产过程中带入大量菌落，会在短时间内大量滋生，导致酸败变质。另外面粉本身含有丰富的多酚氧化酶，在适合的环境及微生物作用下，发生酶促褐变反应，导致面条颜色变暗，甚至出现黑点的情况。这些问题制约着生鲜面条的工业化发展。

国内有关生鲜面条保鲜及品质控制方面的研究主要分为几个方向：一是面粉原料控制，选用国外进口小麦（澳洲小麦及加拿大小麦为主）为原料磨粉，以降低面粉中初始菌数量，或选用小麦内层的麦芯粉，以降低面粉中多酚氧化酶、过氧化物酶等酶促反应的含量，这种方式对生鲜面条延长保质期、防止褐变有一定的改善作用，但成本也比较高，且麦芯粉制作的面条劲度不足，影响生鲜面条口感；二是物理保鲜方式，面粉原料采用辐照、微波、臭氧以及蒸汽加热等方式处理，其原理均为降低面粉中菌落总数以及酶活性，尚在试验研究阶段；三是化学保鲜方式，主要分为防腐剂、酸度调节剂及水分保持剂3种方式，如丙酸钙、单辛酸甘油酯、丙二醇等化学防腐剂，VC、磷酸盐、碳酸钠、富马酸一钠等酸度调节剂或水分保持剂等研究与应用也较为常见。生鲜面条的品质变化是微生物滋生、化学反应以及酶促褐变等复杂的变化过程，其中酸度的调节对上述3种变化均有一定的关联作用。从酸度调节剂方向对生鲜面条的品质变化研究较少，将生鲜面条中常见2种酸性（富马酸一钠）与碱性物质（碳酸钠）作为酸度调节剂进行研究。

采用不同配比的富马酸一钠和碳酸钠及两者组合的复配酸度调节剂制作生鲜面条，通过前期的感官测评筛选出具有代表性的3组配比，结合微生物及理化指标研究酸度调节剂对生鲜面条的保鲜及品质变化，进一步寻找更加合适生鲜面条的工业化生产及市场流通的解决方案。

1 材料和方法

1.1 材料与试剂

小麦粉（原味面粉，山东鲁王集团有限公司）。

富马酸一钠、碳酸钠、平板计数琼脂培养基、磷酸盐缓冲稀释液、生理盐水、75%乙醇、邻苯二酚溶液（国药集团化学试剂有限公司）。

食品自封袋（芜湖妙馨思家居用品有限公司）。

1.2 仪器与设备

MT170型超市专用压面机（常州静音压面机厂）；XFS-280M灭菌锅（浙江新丰医疗器械有限公司）；PL203/01电子分析天平[特勒-托利多仪器（上海）有限公司]；LRH-250F生化培养箱（上海一恒科学仪器有限公司）；Dk-98-ⅡA型电热恒温水浴锅（天津市泰斯特仪器有限公司）；GYW-1高精度药品水分活度仪（深圳冠亚水分仪科技有限公司）；CTH1850台式高速离心机（河南信陵仪器设备有限公司）；M5型酶标仪（美国分子仪器公司）；DFY-20/30恒温水浴振荡器（河南艾瑞德仪器设备有限公司）；SC-80i全自动色差仪（北京京仪康光光学仪器有限公司）；101-0BS电热恒温干燥烘干箱（上海力辰仪器科技有限公司）。

1.3 试验方法

1.3.1 面条的制作、分组及不同酸度调节剂制作的生鲜面条感官测评初筛选

生鲜面条的制作工艺：面粉+水→和面→熟化→延压→切面→包装→储存。

试验为确保所有试验测试的生鲜面条均不受外部生产条件的影响，每批次试验样品均对设备、包装材料及实验室空间进行酒精擦拭或者紫外线照射杀菌。

取10 kg面粉，加入3.2 kg水，并按照试验组别中各组酸度调节剂的添加比例（表1）添加相应的酸度调节剂，启动搅拌缸（低速5 min，高速10 min，再低速5 min），将搅拌好的面絮压成面带，卷在卷面棒上，覆盖上保鲜膜防止水分散失，放在25 ℃环境中醒面20 min，经过7道滚轮进行逐步延压（压延厚度依次为30，15，7.5，4.5，3.5，3.0和2.2 mm），经过2.0 mm圆形刀具切分，形成圆形生鲜面条，将面条包装在食品自封袋中，在4 ℃环境中进行储存。

表1 单一及复配酸度调节剂试验组 单位：%

将直径2.0 mm生鲜面条煮制3.5 min（口感最佳时间点），捞出放入冰水（10 ℃）中，冷却后散开放置在盘中，由10人组成的专业感官测评人员进行盲测打分，总分为100分，每组分值为10人组的平均值。感官评价标准见表2。

表2 生鲜面条感官评定指标及评分标准

1.3.2 微生物菌落总数测定

根据1.3.1小节初步测评筛选出3组具备代表性的对比组，增加1组空白对照试验组（BK），测试生鲜面条的微生物滋生数值。依据GB 4789.2—2016《食品微生物学检测 菌落总数测定》测定生鲜湿面的菌落总数，以6 lg CFU/g为生鲜面条菌落总数的上限。

1.3.3 理化指标的测定

1.3.3.1 水分活性测定

将生鲜面条切碎，平铺在样品皿中，把样品皿放入水分活度仪的检测容器内进行检测，待每次数据稳定后取值，同一样品平行测定3次，取3次平均值。测试过程确保测试仪器放置在恒温恒湿的环境中，且处于密闭空间以减少空气流通，防止周围环境的变化对结果产生的误差。

1.3.3.2 酶活性测定

酶促褐变是影响生鲜面条色泽变化及产生黑点的主要原因，对生鲜面条品质有着直接影响。其中，多酚氧化酶（PPO）在生鲜面条的酶促褐变中起关键作用[3]。有关多酚氧化酶的酶活性测定依据Yadav等[4]所使用测定方式，将1 g生鲜面条冻干粉加入10 mL 0.1 mol/L磷酸盐溶液，放入恒温4 ℃振荡器振荡24 h，取出试管溶液，在4 ℃环境下，以10 000 r/min离心20 min取得多酚氧化酶酶液，各取250 μL酶液于96孔板内，同时加入50 μL 0.1 mol/L邻苯二酚溶液，放入已预热的酶标仪中，仪器设定时间间隔1 min、波长420 nm、测定时间10 min，每1 g样品在1 min内吸光度增加0.001则定位1个多酚氧化酶活单位[（U/（g·min）]。

1.3.3.3 色泽测定

将和好的面团压成与生鲜面条厚度一样的面带（2.0 mm），切分为8 cm×8 cm的面片，采用色差计对面片进行检测，采用方法为L*a*b*色空间法。其中：L*值表示亮度；a*值表示红绿度；b*值表示黄蓝度。白度按式（1）计算。

1.3.3.4 蒸煮特性测定

生鲜面条的蒸煮特性有2个指标：吸水率和蒸煮损失率。将50 g面条（m1）放入沸水中煮制3.5 min后捞出过10 ℃冰水冷却，吸干冷却煮熟面条表面的水分，称其质量（m2）。将煮制后的面汤放入500 mL容量瓶中定容，取100 mL面汤倒入200 mL恒重烧杯中（m3），带液体蒸发干后，放入烘箱中烘干，称其质量（m4），吸水率和蒸煮损失率按式（2）和（3）计算。

2 结果与分析

2.1 酸度调节剂配方初选

如图1所示：对于添加富马酸一钠测试组，B组感官评价值最高，为89分；对于添加食用碱测试组，E组感官评价值最高，为86分；对于富马酸一钠和食用碱复配酸度调节剂测试组，K组感官评价值最高，为93分。综合数据，确定以BK组为空白对照组，对B、E、K组进行下一步的微生物及理化指标测定，为酸度调节剂在生鲜面条的使用效果做进一步试验测试。

图1 不同组别酸度调节剂的添加量所对应的生鲜面条感官测试值

2.2 酸度调节剂对生鲜面条菌落总数的测定

测定菌落总数可以判定生鲜面条的酸败程度，直接作为生鲜面条保质期限的指标。如图2所示，随着时间延长，所有组别的生鲜面条菌落总数均不断增加，其中BK组处于一直上升的过程，在4 ℃下第5天菌落总数超过安全限值。添加酸度调节剂的组别（B、E、K组）不论在初始菌，还是在细菌滋生的速度方面，均较BK组有较大的改善作用，其中B和E组在第6天达到菌落总数最高值后，反而出现下降趋势，B（0.25%富马酸一钠）和K组（0.25%富马酸一钠+ 0.1%碳酸钠）在8 d的微生物测试中，菌落总数一直处于安全限值之下，较好延长生鲜面条的保质期限。

图2 酸度调节剂对生鲜面条菌落总数的影响

2.3 酸度调节剂对生鲜面条水分活度的测定

水分活度（Aw）是影响食品微生物繁殖速度的一个重要指标，食品工业中一般采用2种方式降低食品中Aw值延长食品的保质期限：通过脱水干燥方式脱去自由水，降低食物中水分自由度；通过添加一些辅助物质或者添加剂降低Aw活度。从图3可知，空白组生鲜面条初始Aw值为0.94，处于一个微生物能快速滋生的环境中，故从1～4 d，微生物快速繁殖，一方面破坏生鲜面条的面筋网络结构，使有机大分子降解至有机小分子，部分结合水变为游离水，导致水分散失，另一方面微生物繁殖本身消耗部分有机物产生水分，故导致空白组Aw值从第1天的0.94快速升高至第4天的0.98后逐步稳定。从4组Aw数据值对比来看，BK＞E＞B＞K，0.25%富马酸一钠+0.1%碳酸钠的复配酸度调节剂对Aw抑制效果最好，其前3 d的Aw值一直处于0.92以下，是一种微生物繁殖较慢的水分活度范围，较好地确保生鲜面条短期内食品品质与安全。

图3 酸度调节剂对生鲜面条水分活度的影响

2.4 酸度调节剂对生鲜面条酶活性的测定

BK组代表生鲜湿面的原始PPO值，随着存储时间的推移，1～3 d之间PPO急剧下降，4～8 d基本也呈现线性下降趋势，其BK组的PPO数值基本和生鲜面条随时间发生的酶促褐变导致的品质衰减趋势一致。富马酸一钠、碳酸钠及富马酸一钠+碳酸钠的复配酸度调节剂均对PPO活性起到显著的抑制作用，其中0.25%富马酸一钠+0.1%碳酸钠的复配酸度调节剂对PPO活性降低54%，富马酸一钠对PPO活性抑制效果次之，达到50%，碳酸钠对PPO活性抑制效果相对差一点，降低21%。从结果看，富马酸一钠对PPO活性降低影响较为显著，主要是PPO活性随着pH在酸性环境中下降较为明显。这和熊何健等[5]在研究荔枝壳中多酚氧化酶活性研究中pH对PPO的影响试验中结论相似，在酸性条件下，PPO活性甚小，大于pH 6.0时，酶活性迅速上升，在pH 7.0时达到顶峰，随着pH继续增大，PPO再次呈逐步下降趋势。

图4 酸度调节剂对生鲜面条酶活性的影响

2.5 酸度调节剂对生鲜鲜面色泽的测定

生鲜鲜面在储存过程中的色泽劣变是影响生鲜面条品质的主要因素，其中色泽变暗主要因素为酶促褐变，同时面条随着储存时间的推移，面条的Aw值及面条内部的面筋网络结构等发生变化，会对光的折射度有一定影响，从而影响面条表面的色泽。从4组数据的色度衰变趋势可以看出，生鲜湿面在储存期1～4 d内的色差值下降比较快。另外，E组碳酸钠的添加对色泽度有一定影响，主要是因为面条遇碱后，面条呈现黄色，对白度和光泽度有一定的负向作用。但B组和K组数据表明，富马酸一钠对生鲜面条的初始白度有提升作用，且在后面的储存期白度的衰减也会相对比空白参照组和加碱组要慢。尤其是复配酸度调节剂组，虽然在初始色泽度上没有富马酸一钠的色泽度高，但8 d后的色泽度却高于对比组，说明复配酸度调节剂组对色泽的稳定性要高一些。

图5 酸度调节剂对生鲜面条色泽的影响

2.6 酸度调节剂对生鲜面条蒸煮特性的测定

从4组吸水率数值看，随着时间推移，生鲜面条煮熟后的吸水率均出现下降，原因在于微生物滋生及酶促反应导致面条中的面筋网络破坏，淀粉及蛋白大分子结构改变，面条在蒸煮过程中吸水能力减弱，吸水率降低。从4组对比看，富马酸一钠降低面条的吸水率，可能的原因是富马酸一钠的酸性环境缩短最佳蒸煮时间，导致蒸煮时间过长，析出部分水分及淀粉。碳酸钠反而显著提升面条吸水率。0.25%富马酸一钠+0.1%碳酸钠复配酸度调节剂的吸水率效果和碳酸钠的效率基本差异不大。

图6 酸度调节剂对生鲜面条蒸煮吸水率的影响

从4组的蒸煮损失率，基本吸水率呈负相关，原因和吸水率的降低基本一致，面筋网络结构及蛋白大分子破坏，对淀粉及蛋白质的包裹效果减弱，蛋白及淀粉在蒸煮过程中析出，导致面条口感发黏，面汤变浑浊，蒸煮损失率增加。但从4组对比看，0.25%富马酸一钠+0.1%碳酸钠复配酸度调节剂的蒸煮损失率较空白组和富马酸一钠组均较低，在一定程度上改善面条蒸煮后的口感。

图7 酸度调节剂对生鲜面条蒸煮损失率的影响

3 结论

通过空白对照组（BK组）对比研究不同配比的酸度调节剂碳酸钠、富马酸一钠及富马酸一钠与碳酸钠复配剂对生鲜面条品质方面的影响，通过感官测评初步筛选出B、K、E组在各组别中处于较优的配比。进一步对BK、B、K、E这4组对生鲜面条的菌落总数变化、Aw、PPO、色泽、吸水率以及蒸煮损失率等测试试验，各种数据显示，K组0.25%富马酸一钠+0.1%碳酸钠的配比对生鲜面条的品质保存效果最优，可在保质期内有效降低Aw和PPO活度，抑制微生物的滋生，提高生鲜面条的白度，对吸水率提高及蒸煮损失率的降低也有一定效果。