五种烹饪方式对面条锌含量及营养特性的影响

王敏，孔凡美，张小村

1.山东农业大学食品科学与工程学院（泰安 271018）；2.山东农业大学资源与环境学院（泰安 271018）

锌（Zn）在人类的生长发育中起着至关重要的作用[1]。自20世纪60年代以来，锌的健康益处受到了广泛关注。然而，世界卫生组织（WHO）估计，超过20亿人在关键微量营养素（如锌）方面存在缺陷，尤其是在发展中国家[2]。锌摄入不足可导致食欲减退、生长迟缓、皮肤粗糙和脱皮以及免疫系统功能障碍[3]。人类缺锌的原因主要归因于锌的饮食摄入不足，主要是因为依赖于低锌含量的谷类食物[4]。因此，增加缺锌人群的锌摄入量是一项重要的长期任务。

随着社会生活的不断进步，人们对于饮食有了更多元化的选择。中国作为世界上最大的面制品消费国，每年用于面条生产的面粉占全国面粉加工总量的30%以上[5]。面条作为不可或缺的主食之一，理应更快地适应多元化的生活方式，但有研究发现面条中的锌含量变化幅度为1.37～6.32 mg/kg，均值仅为3.69 mg/kg[6]。面条中较低的锌含量直接影响了人体对锌的摄入，从而导致人体缺锌的现状。植酸含量在一定程度上也会影响人体对锌的摄入，有研究发现鲜面条中锌的生物利用度比熟面条更容易受到植酸盐的影响[7]。因此，探究不同烹饪方式对面制品锌含量以及营养特性的影响，对于提高面制品中锌对人体的有效性至关重要。

研究选择了种植面积最广的济麦22和锌富集能力较强的新品种济麦70为供试材料，对其制成的面条进行锌含量、植酸含量、植酸/锌摩尔比、蛋白质二级结构和淀粉二级结构的测定，分析不同烹饪方式（煮制、蒸制、微波煮、炒制和炸制）对面条锌含量及其营养特性的影响

1 材料与方法

1.1 试验材料

小麦品种：济麦22和济麦70，山东省农业科院提供。

1.2 试验仪器

X Series 2电感耦合高频等离子体质谱仪（美国Thermo Fisher公司）；SCIENTZ-10N真空冷冻干燥机（宁波新芝生物科技股份有限公司）；UA-8000紫外可见光分光光度计（上海元析仪器有限公司）；型号：Nicolet iS5傅里叶红外光谱仪（ThermoFisher）。

1.3 试验方法

1.3.1 面条制备

参考GB/T 35875—2018[8]进行小麦面条加工，并根据实际的加工过程进行适当的调整。

取100 g面粉于和面机中，加面粉吸水率40%～60%的去离子水和1 g盐，和面5 min。室温熟化30 min，压延6次，压片过程中辊间距依次为2，1.8，1.6，1.4，1.2和1.0 mm制的鲜湿面条。

1.3.2 烹饪方式

参考田雨[9]研究的烹饪方式进行试验，并根据实际的过程进行适当的调整。

煮制：称取20 g面条，放入200 mL沸水中煮至面条内部无白芯（3.5 min）。

蒸制：称取20 g面条放入蒸锅中蒸至面条内部无白芯（30 min）。

微波煮：称取20 g面条，加入200 mL沸水，放入微波煮炉后高火微波煮至面条内部无白芯（150 s）。

炒制：将20 g面条在200 mL沸水中煮2 min后，在凉水中冷却30 s，放入加热至180 ℃的10 mL油中炒30 s。

炸制：称取20 g面条，放入400 mL热油中（油温180 ℃），面条炸至金黄色（30 s）。

将面条按照上述方法熟制后，放入液氮中冷冻，并用真空冷冻干燥机将其冻干，研磨后进行后续试验测定。

1.3.3 锌含量测定

参照GB 5009.268—2016[10]中的电热板法进行锌元素测定。每个经验组中均包含试剂空白和经认证的标准参考材料（编号GBW 10046）。参考标准品的测量浓度用于验证每个经验组的结果[11]。

1.3.4 植酸含量测定

参考任顺成等[12]和郝红英等[13]研究中的分光光度法测定植酸含量并对其进行适当调整。

称取0.750 0 g面条于100 mL的容量瓶中，加入提取液，搅拌离心后取上清液1。取5 mL上清液1于离心管中，加入10 mL 15% C2HCl3O2，静置离心后取上清液2。取5 mL上清液2于烧杯中调整pH，加入0.03%FeCl3·6H2O和0.3% C7H6O6S·2H2O充分反应后，在500 nm处测其吸光度。根据方程Y=-0.001 8X+0.555 9计算植酸含量。

1.3.5 植酸/锌摩尔比

植酸/锌摩尔比是面条中锌生物利用度估算的指标。植酸/锌摩尔比按式（1）计算。

1.3.6 蛋白质二级结构

使用傅里叶红外光谱仪评估蛋白质二级构象分布。参考Chen等[14]的方法并加以修改。将样品粉末于溴化钾按照比例（1∶100）研磨均匀，压片后进行全波长扫描（4 000～400 cm-1），扫描次数64，分辨率4 cm-1。利用Peak Fit 4.12软件对红外光谱1 600～1 700 cm-1进行曲线拟合，分析二级结构的变化。

1.3.7 淀粉二级结构

使用傅里叶红外光谱仪评估淀粉二级构象分布。前处理参照1.3.6小节。利用Peak Fit 4.12软件对红外光谱950～1 100 cm-1进行曲线拟合，分析二级结构的变化。

1.3.8 统计分析

使用Excel 2019软件建立数据库，所有统计分析均采用SPSS 18.0软件进行。

2 结果与分析

2.1 不同烹饪方式对面条锌含量的影响

由表1可知，生鲜面经过煮制、微波煮、炸制和炒制后锌含量均显著降低，但蒸制处理与生鲜面（CK）锌含量无显著差异。面条在五种不同烹饪方式后锌含量均为蒸制＞微波煮＞煮制＞炸制＞炒制，济麦22五种不同烹饪方式锌含量损失率分别为5.16%（煮制），1.85%（蒸制），5.57%（微波煮），20.61%（炒制）和7.21%（炸制）。而济麦70五种不同烹饪方式锌含量损失率分别为11.84%（煮制），0.30%（蒸制），10.72%（微波煮），25.67%（炒制）和22.18%（炸制）。济麦70所制面条以及经过煮制、蒸制、微波煮、炒制和炸制后锌含量均显著高于济麦22面条。虽然济麦22和济麦70在不同烹饪方式下面条锌含量变化规律相同，但除了蒸制，其他烹饪方式下济麦22所制面条锌含量损失率均小于济麦70。总之，面条在蒸制条件下锌含量损失最低，炒制条件下锌含量损失最高。

表1 不同烹饪方式对面条锌含量的影响 单位：mg/kg

煮制造成面条锌含量降低的原因可能是大部分锌进入汤汁中[15]。蒸制基本不会造成矿物质的流失[16]。未有研究探究炸制对矿物质的影响，但炸制过程中需要油、较高的温度及较长的时间，造成脂肪含量增加及必需脂肪酸的损失[17]。有研究比较了肉类经微波和电炉烹调后的营养成分[18]，认为微波能较好地保留肉类食品中的铁等元素，微波豆类造成的矿物质损失低于传统的烹调方式[19]。炒制需要经历双重烹饪方式，会导致锌含量更多的流失。

2.2 不同烹饪方式对面条植酸及植酸：锌摩尔比的影响

由表2可知，面条经过煮制、蒸制、微波煮、炸制和炒制后植酸含量均显著低于生鲜面（CK），尤其是炸制后面条植酸含量降低最为明显。五种不同烹饪处理的面条植酸含量顺序为微波煮＞煮制＞蒸制＞炒制＞炸制。济麦22五种不同烹饪处理面条植酸含量降低幅度分别为48.74%（煮制），51.28%（蒸制），40.48%（微波煮），82.47%（炒制）和84.38%（炸制）。而济麦70的五种不同烹饪方式处理面条植酸含量降低幅度分别为28.57%（煮制），37.41%（蒸制），27.66%（微波煮），66.67%（炒制）和76.47%（炸制）。济麦70所制面条经过煮制、蒸制、微波煮和炒制后植酸含量均显著高于济麦22，其降低幅度均小于济麦22。济麦22和济麦70生鲜面在炸制处理下植酸含量降低幅度最大。

表2 不同烹饪方式对面条植酸含量的影响 单位：mg/g

由表3可知，面条经过煮制、蒸制、微波煮、炸制和炒制后植酸/锌摩尔比均显著低于生鲜面（CK）。五种不同烹饪方式处理后面条植酸/锌摩尔比大小顺序为煮制＞微波煮＞蒸制＞炒波＞炸制。济麦22五种烹饪方式面条植酸/锌摩尔比降低幅度分别为20.14%（煮制），31.74%（蒸制），31.64%（微波煮），40.65%（炒制）和62.49%（炸制）。济麦70五种烹饪方式处理植酸/锌摩尔比降低幅度分别为21.94%（煮制），36.84%（蒸制），36.02%（微波煮），41.81%（炒制）和80.35%（炸制）。济麦70生鲜面经煮制、蒸制和炒制后面条植酸/锌摩尔比均显著高于济麦22，但其微波煮和炸制处理均显著低于济麦22。济麦22和济麦70生鲜面在炸制处理下植酸/锌摩尔降低幅度最大。

表3 不同烹饪方式对面条植酸/锌摩尔比的影响

植酸盐通过形成不溶性和不可消化的复合物，对矿物质的吸收发挥抑制作用。当植酸/锌摩尔比＞15时，锌的生物利用率仅为10%～15%；当5＜植酸/锌摩尔比＜15时，锌的生物利用率在30%～35%；当植酸/锌摩尔比＜5时，锌的利用率为45%～55%[20]。研究发现炸制或炒制可以显著降低生鲜面中的植酸/锌摩尔比，但五种烹饪方式处理面条的植酸/锌摩尔比均大于15，锌生物利用率仅为10%～15%。尽管炸制和炒制降低植酸/锌摩尔比效果最好，但由于炸制或炒制会接触大量油，高油食物对人体有害[21]。综合考虑不同烹饪方式下面条锌含量的保留率及锌的生物利用度，宜选择蒸制。

2.3 不同烹饪方式对面条蛋白质二级结构的影响

参考Long等[22]研究方法将各峰进行归属：β-折叠（1 600～1 640 cm-1），无规则卷曲（1 640～1 652 cm-1），α-螺旋（1 652～1 660 cm-1），β-转角（1 660～1 685 cm-1）。由表4可知，生鲜面蛋白质二级结构主要以β-折叠和β-转角为主。面条经煮制、蒸制、微波煮和炒制后蛋白二级结构主要组成与生鲜面相同。炸制与生面条相比会使蛋白质二级结构中的无规则卷曲结构、α-螺旋和β-转角结构逐渐转为相对有序的β-折叠，这可能是由于谷蛋白大聚体的形成有关；微波煮和煮制与生面条蛋白质二级结构相似，说明这两种制作方式对蛋白质二级结构的影响不大；蒸制会使蛋白质二级结构中β-转角显著增加，无规则卷曲和β-折叠显著减少，这表明氢键顺序发生了变化[23]。蛋白质由相对有序的α-螺旋和β-折叠结构转变为无序的β-转角和无规则卷曲结构，会使得蛋白网状结构受到破坏，使其形成面筋能力减弱，面条品质有所下降。因此，更加希望蛋白质的二级结构由无序结构向有序结构转变，炸制和蒸制更有利于有序结构的形成[24]。

表4 不同烹饪方式对蛋白质二级结构的影响

2.4 不同烹饪方式对面条淀粉二级结构的影响

FTIR波谱的（1 047/1 022）cm-1和（1 022/995）cm-1峰强度比值被看作是淀粉粒有序结构的指标，其中（1 047/1 022）cm-1峰强度比值反映淀粉分子的有序程度，其比值越大，有序度越高。有研究表明，淀粉抗性越好，越不容易消化，可以降低糖尿病等的发病概率[9,25]。

面条经过煮制、蒸制、微波煮、炸制和炒制后在（1 022/995）cm-1比值显著低于生鲜面（CK），这表明五种烹饪方式都会显著降低淀粉的有序度。蒸制处理对其影响较小，济麦22和济麦70炒制处理比相应的生鲜面分别仅降低了8.33%和21.28%。

表5 不同烹饪方式对淀粉二级结构的影响

3 结论

生鲜面（CK）经煮制、微波煮、炸制和炒制后锌含量显著降低，但蒸制处理无显著影响。五种烹饪方式处理后，面条锌含量顺序为蒸制＞微波煮＞煮制＞炸制＞炒制，植酸含量顺序为微波煮＞煮制＞蒸制＞炒制＞炸制，植酸/锌摩尔比顺序为煮制＞微波煮＞蒸制＞炒波＞炸制。蒸制和炸制会增加蛋白质二级结构稳定性，蒸制对淀粉二级结构的有序度影响最小。综合考虑不同烹饪方式下面条各指标，宜选择蒸制。

济麦70生鲜面经五种烹饪处理后锌含量和植酸含量均显著高于济麦22，但其炸制后面条植酸/锌摩尔比均显著低于济麦22。不同烹饪方式对济麦70所制面条蛋白质二级结构和淀粉二级结构的影响相对较小。综合考虑品种富锌能力及其在烹饪后的品质特性可知，济麦70是一个优质的富锌小麦品种。