劉 豪，梁 贏，朱夢菲，劉 玫，馮 鶴，張 霞，王金水*

（1 河南工業(yè)大學生物工程學院 鄭州 450001 2 河南工業(yè)大學糧油食品學院 鄭州 450001）

冷凍熟面是生鮮面條經(jīng)熟制、速凍、凍藏等加工制作而成的一種新型方便食品，具有健康、營養(yǎng)、方便、耐儲藏等優(yōu)點[1]。符合后疫情時代食品應急保障和戰(zhàn)略儲備需求，同時也能滿足大城市人們快節(jié)奏的生產(chǎn)、生活需求。冷凍熟面熟制過程是冷凍熟面品質(zhì)形成的關(guān)鍵時期；速凍過程是冷凍熟面制作的關(guān)鍵步驟，在防止淀粉的回生同時限制了冰晶的形成；凍藏過程是實現(xiàn)冷凍熟面長期保存的關(guān)鍵，也是冷凍熟面品質(zhì)發(fā)生劣變的關(guān)鍵時期[2]。凍藏過程形成的冰晶是造成冷凍熟面品質(zhì)下降的主要原因，使復煮后冷凍熟面的品質(zhì)明顯低于其熟制后的品質(zhì)，不利于冷凍熟面品質(zhì)穩(wěn)定性的保持[3]。而使用低筋面粉制作的冷凍熟面，其面筋網(wǎng)絡(luò)相對脆弱，更易受凍藏過程所形成冰晶的破壞，因此強化內(nèi)部結(jié)構(gòu)，提高對凍藏過程的耐受性是提升低筋粉所制冷凍熟面品質(zhì)的關(guān)鍵途徑。

添加親水膠體是改良冷凍熟面品質(zhì)的有效途徑，研究表明添加黃原膠、瓜爾膠、羧甲基纖維素鈉等均可有效提升冷凍熟面的品質(zhì)，減少凍藏過程對冷凍熟面品質(zhì)的破壞[4-6]?？傻萌荒z（curdlan），是一種微生物細胞外多糖，具有規(guī)?；a(chǎn)、安全、吸水性強、成膠強度大等特點[7]。與其它親水膠體不同的是，由于其特殊的三螺旋結(jié)構(gòu)，成膠過程是在水熱條件下發(fā)生的，加熱90 ℃后能夠形成高強度的三維網(wǎng)絡(luò)膠體[8]，使其替代面筋網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)成為可能。低筋小麥粉中面筋含量較低，對過度加工及凍藏階段冰晶所引起破壞的耐受性較差，不利于制作冷凍食品，而可得然膠出色的成膠特性及凍融穩(wěn)定性為其在冷凍食品中的廣泛利用提供可能。

之前的研究表明，可得然膠可以提升冷凍熟面的復煮品質(zhì)[9]?？傻萌荒z的成膠過程發(fā)生于冷凍熟面制作過程的熟制階段，而該階段發(fā)生的復雜理化反應也是決定冷凍熟面品質(zhì)的關(guān)鍵因素。本文研究加入可得然膠后冷凍熟面品質(zhì)變化，為擴展低筋小麥粉的應用范圍提供參考。

1 材料與方法

1.1 材料和儀器

低筋面粉，濱州中裕有限公司生產(chǎn)；可得然膠，日本；其它試劑均為分析純。

和面機，美國KitchenAid 公司；壓面機，意大利Marcato Atals 公司；NMI20 型低場核磁共振儀，上海紐邁分析公司；物性測定儀，英國SMS 公司。

1.2 混粉

稱取一定質(zhì)量的面粉（100 g）并分別加入0，0.1，0.5，0.9 g，與自封袋中以固定頻率手動混合5 min。

1.3 冷凍熟面的制備

稱取一定質(zhì)量的面粉于和面機中，并稱取氯化鈉1.50 g 溶于40.00 g 蒸餾水中，攪拌后倒入和面機，和面7 min；將和好的面團用保鮮膜密封，室溫靜置20 min；將醒發(fā)好的面團置于壓面機的壓輥間，在4 檔處壓片1 次，將面片折疊后再反復壓延7 次，然后在2 檔處折疊壓延1 次，再依次放入3 檔、4 檔處壓延1 次至面片厚度為1.60 mm 左右；切取上述面片25 cm 經(jīng)切刀切條，未添加可得然膠的冷凍熟面作為對照組。

1.4 冷凍熟面熟制過程內(nèi)部結(jié)構(gòu)的變化

量取300 mL 蒸餾水放入平底鍋中，再稱取30.0 g 的生鮮面條，放入盛有300 mL 水的鍋中，同時開始計時；600 W 分別煮制1，3，5，7，9 min；將熟制后的面條置于盛有100 mL 冷蒸餾水的燒杯中冷卻1 min；將冷卻后的面條撈出放置在定性濾紙上將表面水分盡可能吸干凈；將一片玻璃片放置在黑色背景板上，取3 根面條平行放置于玻璃板上，并用另一塊玻璃片壓開觀察面條中間白芯的狀態(tài)，并拍照記錄。

1.5 冷凍熟面熟制過程咀嚼性的變化

挑選2 根結(jié)構(gòu)均勻的面條自然平鋪于載物臺上，采用A/LKB-F 探針在“壓縮”模式下進行。試驗速度和后試驗速度分別為0.17 mm/s 和10.0 mm/s。觸發(fā)力為15 g，應變?yōu)?0%；數(shù)據(jù)采集速率為400 Hz；兩次壓縮間隔時間為2 s。進行6 次平行試驗，去掉最大值和最小值后計算平均值。

1.6 冷凍熟面熟制過程水分的分布

使用NMI20 型核磁共振儀對冷凍熟面煮制過程的水分分布進行測定，將面條煮制一定時間（0，1，3，5，7 min）后稱取0.73 g 用生膠帶纏繞后放置于石英試管中，置于磁體中心進行測定，參數(shù)設(shè)置：探頭：磁體1～10 mm；采樣頻率333 kHz；采樣點數(shù)200 004；累加次數(shù)16。

1.7 冷凍熟面熟制過程水分的遷移

使用核磁共振成像技術(shù)（MRI）對冷凍熟面熟制過程中水分進行分析[10]，將冷凍熟面煮制相應的時間，然后用選取單線面條進行水遷移分析。使用15 mm 射頻線圈及標準的自旋回波序列來呈現(xiàn)圖像，偽彩后觀察圖像顏色變化。

1.8 統(tǒng)計分析

試驗數(shù)據(jù)使用SPSS 17.0（IBM）進行分析處理；采用Origin 8.0 繪圖軟件進行圖像繪制；使用Excel 進行表格制作。

2 結(jié)果與分析

2.1 可得然膠對冷凍熟面熟制過程的影響

熟制過程是冷凍熟面組分變化最為劇烈的時刻，也是形成冷凍熟面最佳品質(zhì)的過程，其組分結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性對后期抵御凍藏過程對冷凍熟面品質(zhì)引發(fā)的破壞有一定的影響。

由圖1可以看出，對照組（A-E）隨著煮制時間的延長，面條的體積膨脹變大，面條中心部位白色區(qū)域逐漸變暗，且在第7 分鐘時消失。這與煮制過程中水分遷移及淀粉的吸水膨脹有關(guān)，淀粉在水熱條件下超過60 ℃可發(fā)生糊化，使淀粉結(jié)晶區(qū)逐漸消失[11]，從而導致面條白芯消失。當可得然膠添加量為0.1%，0.5%時，冷凍熟面白芯消失的時間為7 min，與空白組相比無明顯改變；添加0.1%可得然膠的面條形態(tài)無顯著變化，添加0.5%可得然膠后面條的形態(tài)明顯優(yōu)于對照組，在煮制過程中面條的質(zhì)地更加均勻緊湊，煮制9 min 后冷凍熟面的邊緣仍然保持為光滑平整的狀態(tài)而對照組的邊緣已發(fā)生破裂，說明添加0.5%的可得然膠對面條的結(jié)構(gòu)有明顯改善作用，且對水熱處理有更強的耐受性。這些現(xiàn)象可能與可得然膠的熱成膠特性有關(guān)，其在90 ℃以上加熱可形成穩(wěn)定的熱不可逆膠體，且具有豐富的親水基團，能與面筋蛋白結(jié)合形成較多的氫鍵；當可得然膠添加量為0.9%時，白芯消失的時間縮短為5 min，但面條的均勻程度明顯變差，其原因可能與可得然膠形成的凝膠網(wǎng)絡(luò)有關(guān)，可得然膠具有極強的親水性，能夠加速水分在冷凍熟面煮制過程中的遷移速度，這是造成白芯消失加快的主要原因，可得然膠的凝膠強度與可得然膠的含量與溫度有較大關(guān)聯(lián)[12]，較高濃度可得然膠不僅會與面筋蛋白競爭吸水，同時其所形成凝膠的空間位阻效應也同樣限制了面筋網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的發(fā)展，是造成冷凍熟面結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定的主要原因。

圖1 可得然膠對冷凍熟面熟制過程內(nèi)部結(jié)構(gòu)的影響Fig.1 Effect of curdlan on internal structure of frozen cooked noodles during cooking

綜上所述，可得然膠的添加會縮短冷凍熟面煮制過程白芯消失的時間，添加0.9%可得然膠使面條白芯消失時間由7 min 縮短為5 min。添加0.5%可得然膠能夠明顯改善熟制過程中冷凍熟面的結(jié)構(gòu)，同時增加了冷凍熟面對煮制加工的耐受性。

2.2 可得然膠對冷凍熟面熟制過程咀嚼性的影響

咀嚼特性是反映面制品品質(zhì)的重要指標，能夠系統(tǒng)全面的評價面條的綜合品質(zhì)。結(jié)合2.1 節(jié)所得結(jié)果，對添加0.5%可得然膠的冷凍熟面在熟制過程中咀嚼性的變化進了測定結(jié)果如圖2、圖3所示。

圖2反映了冷凍熟面熟制過程堅實度的變化，對照組在煮制過程中堅實度呈現(xiàn)逐漸下降的趨勢，水分的進入及淀粉在熟制過程中糊化膨脹產(chǎn)生的空隙可能是造成其堅實度下降的主要原因。對照組在7 min 時堅實度比5 min 時顯著下降則可能是由于其面筋網(wǎng)絡(luò)的破壞而導致的。添加可得然膠后，冷凍熟面的堅實度呈現(xiàn)出先下降后上升的趨勢，造成其5 min 時堅實度上升的原因可能與可得然膠的熱成膠特性有關(guān)，其在5 min后形成的強穩(wěn)定性膠體[13]，增加了體系的硬度和緊密程度，是造成冷凍熟面堅實度上升的主要原因。

圖2 可得然膠對冷凍熟面煮制過程堅實度的影響Fig.2 Effect of curdlan on firmness of frozen cooked noodles during cooking

由圖3可以看出，冷凍熟面的黏性隨煮制時間的增加，均呈現(xiàn)下降的趨勢，水分的進入增加了體系的流動性是造成其黏性下降的主要原因，而添加可得然膠的冷凍熟面與對照組相比其黏度顯著升高，這表明添加可得然膠能夠增加體系的黏性，降低水分對體系流動性的促進，更有利于保持體系的穩(wěn)定性，一定程度上能夠降低冷凍熟面在熟制后凍藏階段的冰晶形成速度[14]，有利于冷凍熟面品質(zhì)的提升。

圖3 可得然膠對冷凍熟面煮制過程黏性的影響Fig.3 Effect of curdlan on viscosity of frozen cooked noodles during cooking

2.3 可得然膠對冷凍熟面熟制過程水分分布的影響

水的活性和擴散是淀粉回生和面筋交聯(lián)度的重要影響因素[3]，對面條的質(zhì)構(gòu)特性和蒸煮品質(zhì)起著至關(guān)重要的作用。為進一步探究冷凍熟面在熟制過程結(jié)構(gòu)及咀嚼性質(zhì)變化的機理，以及可得然膠對面條蒸煮過程中水分遷移的影響，進一步了解可得然膠對提高面條蒸煮效率的作用機制。使用低場核磁共振技術(shù)（LF-NMR）對冷凍熟面熟制過程中的水分布變化情況進行了研究，如表1所示。

由表1可以看出，隨著煮制時間的增加冷凍熟面中結(jié)合水含量均呈現(xiàn)下降趨勢，而自由水含量呈現(xiàn)上升的趨勢，這與冷凍熟面在熟制過程中吸取了大量的水分有關(guān)，面條煮制過程中內(nèi)外水分的濃度差以及淀粉糊化而引起的水分吸收是冷凍熟面熟制過程中自由水比例迅速升高的主要原因。

表1 可得然膠對冷凍熟面煮制過程水分分布的影響Table 1 Effect of curdlan on moisture distribution of frozen cooked noodles during

對于未經(jīng)煮制的冷凍熟面添加可得然膠能夠顯著提升冷凍熟面的弱結(jié)合水含量，這與可得然膠含有較多的羥基有關(guān)，能夠與水通過氫鍵相互結(jié)合[8]。添加0.5%可得然膠的冷凍熟面在煮制1 min 時自由水含量由未經(jīng)煮制的0.679%上升至85.45%，顯著高于對照組在1 min 時的含量（43.579%），說明可得然膠的添加加速了冷凍熟面煮制過程的吸水速度。隨著煮制時間的繼續(xù)延長，對照組自由水含量迅速升高，且所占比例均大于添加0.5%可得然膠的冷凍熟面，煮制7 min 后對照組強結(jié)合水、弱結(jié)合水含量均低于加膠組，游離水含量高于加膠組，說明添加可得然膠能夠降低冷凍熟面熟制后的自由水含量。

2.4 可得然膠對冷凍熟面熟制過程水分遷移的影響

核磁共振成像技術(shù)（NMI）能將核磁共振的信號轉(zhuǎn)化為圖像，再由原始圖像偽彩后，可根據(jù)顏色變化反映目標信號強度的強弱，由藍色到綠色和黃色，最終到紅色的變化趨勢表示質(zhì)子（H+）密度的逐漸增強，表明水分含量的增加[15]。使用核磁共振成像技術(shù)對冷凍熟面熟制過程水分及內(nèi)部結(jié)構(gòu)變化進行了追蹤觀察結(jié)果如圖4所示。

從圖4可以看出，對照組在煮制1 min 時冷凍熟面較外側(cè)區(qū)域呈現(xiàn)紅色，而內(nèi)部呈現(xiàn)綠色，說明此時水分正從面條外表面像內(nèi)部遷移，面條的中心部分水分含量低于外部水分。隨煮制時間的延長紅色區(qū)域由面條外側(cè)轉(zhuǎn)移至面條內(nèi)部，且紅色區(qū)域面積逐漸增大。煮制7 min 時對照組紅色區(qū)域邊緣散亂，說明此時對照組面條對水分的保持能力下降，水分可以在面條內(nèi)外自由遷移，這可能跟煮制時間過長造成面筋網(wǎng)絡(luò)的解聚有關(guān)[16]。

圖4 可得然膠對冷凍熟面熟制過程中水分遷移的影響Fig.4 Effect of curdlan on water migration of frozen cooked noodles during cooking

添加0.5%可得然膠冷凍熟面在煮制1 min時，紅色區(qū)域已經(jīng)轉(zhuǎn)移至面條的內(nèi)部，再次證明添加可得然膠能夠加速冷凍熟面煮制過程中水分的遷移，與水分分布所測得的結(jié)果一致。隨著煮制時間的延長，紅色區(qū)域在冷凍熟面中心區(qū)域越來越大，與對照組不同添加可得然膠后冷凍熟面在煮制7 min 時紅色區(qū)域邊緣平滑，說明水分被緊密固定于冷凍熟面內(nèi)部，可以反映出面條依然具有完整的面筋網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，這可能是由于可得然膠形成了較強的凝膠網(wǎng)絡(luò)能夠抵御水熱作用對于面筋網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的破壞。

3 結(jié)論

冷凍熟面在熟制過程的第7 分鐘內(nèi)部白芯消失，與添加0.0%，0.1%和0.9%可得然膠相比，添加0.5%的可得然膠的冷凍熟面具有更為均勻的內(nèi)部結(jié)構(gòu)且具有較為穩(wěn)定的熱耐受能力；煮制過程中對照組冷凍熟面的堅實度明顯降低，添加可得然膠顯著提升了冷凍熟面的堅實度，抑制了熟制過程中水熱作用對冷凍熟面堅實度的劣化；熟制過程水分的進入降低了冷凍熟面的黏性，添加可得然膠能夠有效提升黏度，有利于保持冷凍熟面體系的穩(wěn)定；熟制過程中冷凍熟面的水分含量及分布發(fā)生了劇烈的變化，結(jié)合水含量降低、自由水含量升高，添加0.5%可得然膠有利于水分在冷凍熟面中的遷移，且加膠組在煮制7 min 后的結(jié)合水含量高于對照組、自由水含量低于對照組。綜上所述，添加0.5%的可得然膠對低筋小麥粉所制冷凍熟面熟制過程的咀嚼性提升效果顯著，對低筋粉的面筋結(jié)構(gòu)有一定強化作用，能夠緩解水熱處理對冷凍熟面結(jié)構(gòu)的破壞，增強其抵御凍藏損傷的能力，為低筋小麥粉在冷凍熟面及冷凍產(chǎn)品中的應用有一定推動作用。