張聰男 王 康 陳正行 王 莉*

（1 江南大學(xué)糧食發(fā)酵工藝與技術(shù)國家工程實驗室 江蘇無錫214122 2 江南大學(xué)食品學(xué)院 江蘇無錫214122）

米線又稱米粉、米面條或米粉絲，是一種以大米為主要原料的條狀或片狀米制品。作為大米制品的第二大消費形式，米線在東南亞，中國和日本的大部分地區(qū)受到廣大消費者的喜愛[1]。根據(jù)水分含量不同，可分為干制米線和鮮濕米線，鮮濕米線通常水分含量大于50%，因其良好的風(fēng)味和食用便捷性而受到廣大消費者的喜愛。我國主食過度追求精細化，在一定程度上導(dǎo)致肥胖、糖尿病等一系列慢性病的高發(fā)病率。糙米不僅富含人體必需營養(yǎng)物質(zhì)，而且含有多種生物活性物質(zhì)，如二十八烷醇、GABA 和谷維素等[2]。然而，高含量的纖維導(dǎo)致其口感差，蒸煮加工困難。以糙米為原料，經(jīng)粉碎、擠壓糊化等工序制作糙米米線，不僅可以增加米線的營養(yǎng)價值，而且可以提高糙米的蒸煮和食用品質(zhì)。

鮮濕糙米米線水分含量高達50%以上，并且富含各種營養(yǎng)元素，極有利于腐敗微生物的生長繁殖；此外，糙米因為保留了胚和糊粉層，脂類含量較高，極易發(fā)生脂肪氧化酸敗，產(chǎn)生不良風(fēng)味[3-4]。這些因素導(dǎo)致鮮濕糙米米線貯藏品質(zhì)差，貯藏時間短，從而嚴重制約其工業(yè)化生產(chǎn)和市場推廣。探尋有效的殺菌保鮮方式，延長其貨架期對于糙米米線的開發(fā)具有重要意義。

射頻（radio frequency，RF）是一種高頻交流電磁波，其頻率范圍為3 kHz～300 MHz[5]。射頻工作原理與微波相同，它能穿透物料內(nèi)部，引起物料內(nèi)部帶電離子的振蕩遷移，使分子劇烈震動摩擦而產(chǎn)熱，可將食品密封后放入射頻處理腔的上、下電極之間進行快速加熱和殺菌[6]。然而，同微波相比，射頻具有更大的穿透深度，更好的加熱均勻性，更高的產(chǎn)品品質(zhì)等優(yōu)點[7]。目前，射頻在食品殺菌方面應(yīng)用廣泛，如罐頭[8]、果汁[9-10]、生鮮果蔬[11]、水產(chǎn)品[12]、果蔬粉[13]等，而在鮮濕糙米米線的應(yīng)用未見報道。本研究探究射頻處理對鮮濕糙米米線的品質(zhì)及貯藏穩(wěn)定性的影響，為射頻技術(shù)應(yīng)用于鮮濕糙米米線保鮮提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料與設(shè)備

原料：糙米，江西華達昌食品有限公司。

儀器與設(shè)備：S06B 型射頻儀 （6 kW，27.12 MHz），印度Monga Stravfield 公司制造；Nomad 便攜式光纖測溫儀，加拿大NEOPTIX 公司；高精度分光測色儀（UltraScan Pro1166），美國Hunterlab公司；雙螺桿兩段式控溫擠壓機，江西省華達昌食品有限公司訂制；齒盤式鼓風(fēng)萬能粉碎機（30B），常州三精干燥設(shè)備有限公司；恒溫恒濕箱（BSC-250），中國上海博迅實業(yè)有限公司醫(yī)療設(shè)備廠；超凈工作臺（ZHJH-C1109B），上海智城分析儀器制造有限公司；高壓蒸汽滅菌鍋（ZHJH-C1109B），廈門致微儀器有限公司。

1.2 試驗方法

1.2.1 鮮濕糙米米線的制作工藝 制備鮮濕糙米米線，采用工業(yè)化廣泛應(yīng)用的榨粉工藝，并通過前期試驗優(yōu)化得到以下工藝流程：

糙米→洗米、泡米→瀝干→半干法粉碎→雙螺桿擠壓→第1 次老化→復(fù)蒸→第2 次老化→復(fù)水→裝袋、成品。

其中，半干法粉碎糙米粉水分33%～36%；螺桿轉(zhuǎn)速95 r/min；擠壓糊化溫度80～100 ℃；擠壓成型溫度40～60 ℃；老化溫度50 ℃，濕度85%，第1次和第2 次老化時間分別為2 h 和1 h；復(fù)蒸為熱蒸汽蒸15 min；復(fù)水溫度85～95 ℃，復(fù)水時間3～5 min；裝袋規(guī)格為100 g/袋。

1.2.2 射頻殺菌處理 單因素試驗：分別檢測不同板間距120，130，140，150 mm（殺菌時間15 min，前期試驗總結(jié)得出），不同處理時間5，10，15，20 min（板間距130 mm，前期試驗總結(jié)得出）對鮮濕糙米米線品質(zhì)及貯藏穩(wěn)定性的影響。

1.2.3 菌落總數(shù)及霉菌酵母菌總數(shù)的測定 菌落總數(shù)的測定參照GB 4789.2-2016；霉菌及酵母菌菌落數(shù)測定參照GB 4789.15-2016。

1.2.4 pH 值的測定 將10 g 樣品加入90 mL 去離子水中，研磨成勻漿，用pH 計測定。

1.2.5 脂肪酸值的測定 參照GB/T 15684-2015《谷物碾磨制品 脂肪酸值的測定》。

1.2.6 水分含量的測定 參照GB 5009.3-2016《食品中水分的測定》。

1.2.7 色差的測定 采用高精度分光測色儀（UltraScan Pro1166，Hunterlab，USA）測定鮮濕糙米米線的顏色。將CIE 顏色值記錄為L*（亮度），a*（紅色）和b*（黃色）。

1.2.8 質(zhì)構(gòu)品質(zhì)的測定 利用TA-XT2i 物性測試儀測試米線質(zhì)構(gòu)品質(zhì)。將米線蒸煮后挑出，在600 mL 蒸餾水中冷卻10 s，然后瀝干。每次質(zhì)構(gòu)品質(zhì)測定均用3 根米線，具體測定條件：采用全質(zhì)構(gòu)（TPA） 模式測定，其中探頭選擇P/35，壓縮比50%，觸碰力5 g，測試速度1 mm/s[14-15]。

1.2.9 蒸煮品質(zhì)的測定 參照王曉培[15]及王莉[16]等的方法并有改動。斷條率的測定：取30 根10 cm 長無機械損傷的米線，加入盛有1 L 沸水的電煮鍋中加熱蒸煮，根據(jù)最佳蒸煮時間蒸煮后將米線撈出，記錄米線總條數(shù)。

式中：D——斷條率（%）；N——根據(jù)最佳蒸煮時間煮后米線的總條數(shù)。

蒸煮損失的測定：稱取質(zhì)量為M1的米線，參照測定斷條率的方法將米線蒸煮后撈出，用100 mL 蒸餾水反復(fù)淋洗5 次，然后將其放入鋁盒內(nèi)，置105°C 烘箱干燥至衡重，稱重M2，計算米線蒸煮損失。

式中：L——蒸煮損失 （%）；M1——蒸煮前米線的質(zhì)量（g）；M2——根據(jù)最佳蒸煮時間煮后的米線質(zhì)量（g）；w——米線含水量（%）。

復(fù)水率的測定：復(fù)水率為鮮濕糙米米線蒸煮后的質(zhì)量相對于蒸煮前質(zhì)量的比值。

1.2.10 溫度的測定 射頻處理鮮濕糙米米線的溫度通過便攜式光纖測溫儀測定。

1.2.11 感官評分的測定 選取10 名經(jīng)感官評定相關(guān)培訓(xùn)且具有代表的人群組成感官評定小組。感官特征包括顏色（0～15 分）、氣味（0～10 分）、組織形狀（0～15 分）、硬度（0～20 分）、平滑度（0～20分）、彈性（0～20 分）。根據(jù)適宜程度分別評分，這些分數(shù)的總和即感官總評分。

1.2.12 數(shù)據(jù)分析處理 采用SPSS V.21 分析軟件對試驗數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計分析，計算標準偏差（±SD）并用Duncan 檢驗進行顯著性分析（P<0.05）。使用SPSS v.21 軟件計算參數(shù)之間的Pearson 相關(guān)系數(shù)。

2 結(jié)果與分析

2.1 射頻處理的殺菌效果

2.1.1 射頻殺菌對菌落總數(shù)的影響 由圖1可知，未經(jīng)射頻處理的鮮濕糙米米線初始菌落數(shù)約3.6 lg（CFU/g），在1 d 內(nèi)迅速增到5.7 lg（CFU/g），超過行業(yè)衛(wèi)生安全標準[17]中規(guī)定的上限3×105CFU/g。糙米米線營養(yǎng)豐富且水分含量高，有利于微生物的生長繁殖。在貯藏過程中微生物增長迅速。射頻處理120 mm/15 min 和130 mm/15 min 組原始菌落數(shù)顯著降到1.8 lg（CFU/g）以下，并在3 d的貯藏期內(nèi)始終沒有超過衛(wèi)生區(qū)安全標準。140 mm/15 min 和150 mm/15 min 處理組原始菌落數(shù)降到3.3 lg（CFU/g） 左右，貯藏時間大于1 d 時超標。從殺菌效果看，選擇板間距120 mm 和130 mm 較適宜。

將板間距設(shè)置為130 mm，殺菌時間分別為調(diào)整為5，10，15，20 min。從圖1可看出，隨著殺菌時間的延長，鮮濕糙米米線的原始菌落數(shù)從3.6 lg（CFU/g）降到1 lg（CFU/g）左右，其中殺菌時間為15 min 或20 min 時，貯藏時間延長至3 d 左右。趙偉等[13]研究發(fā)現(xiàn)射頻可有效殺滅椰菜粉中的微生物，經(jīng)射頻處理5 min，微生物數(shù)量從7.2 個對數(shù)降到3.0 個對數(shù)。Awuah 等[18]利用射頻在65 ℃條件下對牛奶進行殺菌，約有5～7 個對數(shù)的微生物失活。殺菌效果不同主要是因為物料和原始菌落數(shù)不同。目前射頻殺菌主要歸結(jié)為熱效應(yīng)與非熱效應(yīng)兩大類，其中非熱效應(yīng)主要是射頻使蛋白質(zhì)變性[19]，從而引起微生物的死亡。

2.1.2 射頻殺菌對霉菌及酵母菌的影響 由圖2可知，射頻殺菌對鮮濕糙米米線中的霉菌和酵母菌有良好的殺滅效果。板間距越小，殺菌時間越長，殺菌效果越好。其中，120 mm/15 min 和130 mm/20 min 處理組霉菌和酵母菌初始菌落數(shù)降為0，在貯藏過程中增長緩慢，3d 內(nèi)均低于部分國內(nèi)地方衛(wèi)生標準[20]中規(guī)定的安全上限150 CFU/g。此外，130 mm/15 min 組殺菌效果也相近。140 mm/15 min、150 mm/15 min、130 mm/5 min、130 mm/10 min 處理組均在貯藏時間1 d 時超標。呂曉英等[10]利用射頻處理獼猴桃汁，霉菌酵母數(shù)量下降2.62個數(shù)量級。

圖1 射頻處理對鮮濕糙米米線菌落總數(shù)的影響Fig.1 Effect of radio frequency treatment on the TPC of fresh brown rice noodles

圖2 射頻處理對鮮濕糙米米線霉菌及酵母菌總數(shù)的影響Fig.2 Effect of radio frequency treatment on the moulds and yeasts counts of fresh brown rice noodles

2.2 射頻處理對鮮濕糙米米線pH 值的影響

圖3顯示射頻處理對鮮濕糙米米線pH 值的影響以及貯藏過程中pH 值的變化。可以看出，鮮濕糙米米線經(jīng)射頻處理后pH 值略降低（P＞0.05）。貯藏3d 后，各組pH 值差異性顯著。其中，對照組pH 值降低最為明顯，從pH6.54 降到pH4.75。由圖3a 和圖3b 可知，板間距越小，殺菌時間越長，鮮濕糙米米線在儲藏過程中pH 值下降越緩慢。有研究報道：鮮濕米線優(yōu)勢腐敗菌為細菌，其次為酵母菌和霉菌[21]。貯藏過程中pH 值的降低主要由微生物的大量繁殖造成的。殺菌可顯著抑制鮮濕糙米米線pH 值的降低。

圖3 射頻處理對鮮濕糙米米線pH 值的影響Fig.3 Effect of radio frequency treatment on the pH of fresh brown rice noodle

2.3 射頻處理對鮮濕糙米米線脂肪酸值的影響

脂肪酸敗是鮮濕糙米米線品質(zhì)劣變的重要原因之一，脂肪酸值是反映脂肪酸敗的重要指標。圖4顯示不同板間距和殺菌時間的射頻處理對鮮濕糙米線脂肪酸值的影響。試驗表明，射頻處理會造成脂肪酸值上升，且板間距越小，殺菌時間越長，脂肪酸值增加越多。在貯藏過程中，所有處理組脂肪酸值均隨貯藏時間增加，其中，空白組從9.5 mg/100 g 顯著增到36 mg/100 g（P＜0.05）。由圖3a可知，當射頻處理板間距為120 mm 和130 mm時，鮮濕糙米米線貯藏3 d 后脂肪酸值顯著低于其它板間距處理組；由圖3b 可知，130 m/15 min處理組鮮濕糙米米線貯藏3 d 后脂肪酸值為16.90 mg/100 g，為所有處理組中最小。射頻處理可有效抑制鮮濕糙米米線貯藏過程中的脂肪酸敗。一方面，射頻處理可顯著降低脂肪酶和過氧化物酶的活力[22-23]；另一方面，射頻殺菌可有效降低鮮濕糙米米線的微生物數(shù)量，研究報道脂肪酸值的增加與微生物數(shù)量顯著性相關(guān)[24-25]。

圖4 射頻處理對鮮濕糙米米線脂肪酸值的影響Fig.4 Effect of radio frequency treatment on the fatty acid value of fresh brown rice noodles

2.4 射頻處理對鮮濕糙米米線溫度的影響

射頻處理對鮮濕糙米米線溫度的影響見表1。常溫下，鮮濕糙米米線溫度為26.90 ℃。隨著板間距的減小，鮮濕糙米米線表面溫度顯著升高，120 mm/15 min 處理組溫度高達73.33 ℃。此外，隨著殺菌時間的增加，米線溫度也顯著升高，當殺菌時間為20 min 時，糙米米線溫度達75.27 ℃。高溫雖然對糙米米線的霉菌及酵母菌有一定殺滅作用，但是也對米線的質(zhì)構(gòu)品質(zhì)、色澤、水分含量等造成一定的不良的影響。射頻處理條件不適宜太劇烈。

表1 射頻處理對糙米米線色差及溫度的影響Table 1 Effect of radio frequency treatment on the color and temperature of fresh brown rice noodles

2.5 射頻處理對鮮濕糙米米線色澤的影響

射頻處理對鮮濕糙米米線色澤的影響見表1。L*代表亮度，0 代表黑色，100 代表白色；a*表示紅綠值，大于0 代表紅色，小于0 代表綠色；b*代表黃藍值，大于零代表黃色，小于0 代表藍色；E為總色差，ΔE 值越大，色澤變化越大。隨著板間距的減少，亮度從72.43 顯著降到66.28，而a*，b*值顯著升高，分別從2.80，13.42 升到3.77，15.68，同時ΔE 值增大。當板間距固定為130 mm 時，亮度隨著殺菌時間的增加顯著降到67.34，而a*值和b*值顯著性增加，ΔE 值增大。這些現(xiàn)象說明射頻處理導(dǎo)致糙米米線褐變現(xiàn)象加重，且殺菌強度越大，褐變現(xiàn)象越嚴重。趙偉等[13]用射頻處理椰菜粉，當處理時間大于6 min 時，L*、a*呈相同的變化趨勢。一方面褐變的產(chǎn)生是因為射頻處理和其產(chǎn)生的高溫促進美拉德產(chǎn)物的生成；另一方面色澤的變化與樣品的水分含量降低也有一定關(guān)系。

2.6 射頻處理對鮮濕糙米米線水分含量的影響

由表2可見，射頻處理會顯著降低鮮濕糙米米線的水分含量。數(shù)據(jù)表明，隨著板間距降低和殺菌時間增加，鮮濕糙米米線水分滲出現(xiàn)象加重。120 mm/15 min 處理組水分含量（46.88%）顯著低于未處理組（60.79%）。此外，鮮濕糙米米線的水分含量隨殺菌時間的增加而連續(xù)降低，當殺菌時間為20 min 時，水分含量降到47.8%。劉嫣紅等[26]研究得出射頻處理引起面包含水率降低。這些現(xiàn)象是因射頻產(chǎn)生的熱量促使樣品內(nèi)部水分向外遷移擴散。

2.7 射頻處理對鮮濕糙米米線質(zhì)構(gòu)及感官品質(zhì)的影響

射頻處理對鮮濕糙米米線的質(zhì)構(gòu)品質(zhì)產(chǎn)生顯著影響。由表2可知，射頻處理顯著增加糙米米線的硬度、膠著性和咀嚼性。板間距越小，殺菌時間越長，米線的硬度、膠著性、咀嚼性就越大。120 mm/15 min 和130 mm/20 min 處理組硬度、膠著性、咀嚼性明顯高于其它組。陳軍等[27]用微波處理饅頭，發(fā)現(xiàn)饅頭硬度隨處理時間的延長而增加。硬度增加主要是因為射頻處理產(chǎn)生的高溫導(dǎo)致糙米米線表面硬化，以及含水率降低造成表面積收縮，從而在測定蒸煮品質(zhì)時阻止水分進入鮮濕糙米米線內(nèi)部。

此外，射頻處理造成的褐變及硬度、咀嚼性、膠著性的顯著升高導(dǎo)致感官評分降低。由表2可知，120 mm/15 min 和130 mm/20 min 兩組米線的感官評分分別為68.26 和69.82，顯著低于其它處理組。

2.8 射頻處理對鮮濕糙米米線蒸煮品質(zhì)的影響

由表3可知，板間距越小，蒸煮損失越大，斷條率越高，復(fù)水率越低。隨著板間距的減小，蒸煮損失、斷條率分別從9.10%，4.44%顯著增到27.09%，34.44%，復(fù)水率從132.49%顯著降到118.02%。此外，殺菌時間越長，蒸煮損失越大，斷條率越高，復(fù)水率越低。蒸煮損失、斷條率分別從9.10%，4.44%顯著增到19.53%，17.78%，復(fù)水率從132.49%顯著降到119.59%。總之，射頻處理強度越大，糙米米線的凝膠空間結(jié)構(gòu)破壞的越嚴重，從而導(dǎo)致蒸煮損失、斷條率顯著升高，復(fù)水率降低。

表2 射頻處理對糙米米線質(zhì)構(gòu)、感官及水分含量的影響Table 2 Effect of radio frequency treatment on the texture，sensory and water content of fresh brown rice noodles

表3 射頻處理對糙米米線蒸煮品質(zhì)的影響Table 3 Effect of radio frequency treatment on the cooking loss，broken rate and rehydration of fresh brown rice noodle during storage

此外，未經(jīng)處理鮮濕糙米米線貯藏3 d 后，蒸煮損失和斷條率分別增加了31.20%和21.12%，復(fù)水率降低了13.3%。隨著淀粉老化的加劇，網(wǎng)絡(luò)空間減少，水分不斷流失，吸水率降低，使得米粉的韌性降低，蒸煮過程容易糊湯，損失率增加[28]。另外，微生物的大量增殖破壞了濕米粉淀粉凝膠結(jié)構(gòu)及吸水效果[29]。鮮濕糙米米線經(jīng)射頻處理，蒸煮損失劣變速度明顯得到抑制，主要是腐敗微生物的生長繁殖被抑制。射頻處理強度越大，殺菌效果越好，劣變速度越慢。130 mm/15 min 處理組貯藏3d 時，蒸煮損失、斷條率分別為19.07%，12.22%，顯著低于其它處理組。

選擇合適的殺菌強度，既要有效殺滅腐敗微生物，又要降低射頻處理帶來的負面影響。130 mm/15 min，120 mm/15 min，130 mm/20 min 3 組處理的鮮濕糙米米線在3d 的貯藏過程中，菌落總數(shù)及霉菌總數(shù)符合相關(guān)衛(wèi)生安全標準，其它組均超標。結(jié)合試驗中射頻處理對鮮濕糙米米線溫度、色差、脂肪酸值、水分含量、感官評分、質(zhì)構(gòu)以及蒸煮品質(zhì)的影響，130 mm/15 min 處理在保證保質(zhì)期的前提下，鮮濕糙米米線的品質(zhì)明顯高于其余兩組。最終選擇130 mm/15 min 為鮮濕糙米米線射頻殺菌條件。

3 結(jié)論

本文主要探究射頻處理對鮮濕糙米米線的品質(zhì)及貯藏穩(wěn)定性的影響。試驗結(jié)果表明：射頻處理殺菌效果良好，當板間距小于130 mm，殺菌時間大于15 min 時，鮮濕糙米米線的貨架期從小于1 d 延長到3 d。同時，射頻處理可有效減緩鮮濕糙米米線在貯藏過程中pH 值降低、脂肪酸敗以及蒸煮品質(zhì)的劣變。然而，高強度的射頻處理使米線溫度升高，從而帶來一些負面影響：如水分流失，褐變，硬度變大，斷條率升高等。選擇合適的殺菌強度，既要保證有效降低腐敗微生物數(shù)量，又要最大限度地保持原有品質(zhì)。經(jīng)綜合考量：130 mm/15 min 為合適的殺菌工藝。本研究為射頻處理在鮮濕糙米米線保鮮方面的應(yīng)用提供新的思路和理論依據(jù)。下一步研究需考慮結(jié)合其它保鮮方式，從而達到更好的殺菌和保鮮效果。