从水分迁移角度阐释压延间距对小麦鲜面品质的影响_刘玲.pdf

152 2023,Vol.44,No.04 食品科学 食品化学从水分迁移角度阐释压延间距对小麦 鲜面品质的影响刘 玲1，马鑫鑫2，史赵建1，胡新中1,*（1.陕西师范大学食品工程与营养科学学院，陕西 西安 710119；2.西安交通大学医学部公共卫生学院，陕西 西安 710048）摘 要：以0.9、1.5、2.2 mm三种压延间距下的小麦生鲜面条为研究对象，分析面条的水分特征、微观结构及宏观品质。结果表明，水分主要通过两种方式影响生鲜面条的品质：1）直接途径：随着压延间距从2.2 mm减小到0.9 mm，面条内部的水分子活度、可冻结性、自由度均降低，限制了微生物对营养物质的利用，抑制了微生物的生长；2）间接途径：随着压延间距的降低，水分子与面粉组分之间的结合强度升高，当压延间距为1.5 mm时，处于较强结合状态的水分子通过氢键作用促使面条体系形成了更多稳定有序的-折叠和-螺旋结构，稳固了蛋白质的二级结构和二硫键，进而形成了均匀连贯的面筋蛋白网络，表现为较高的分支率与较低的末端点率，最终获得了较低的蒸煮损失率。关键词：水氢质子；生鲜面；压延间距；微观结构；面条品质Influence of Sheeting Gap on the Quality of Fresh Wheat Noodles from the Perspective of Water MigrationLIU Ling1,MA Xinxin2,SHI Zhaojian1,HU Xinzhong1,*(1.College of Food Engineering and Nutritional Science,Shaanxi Normal University,Xian 710119,China;2.School of Public Health,Xian Jiaotong University Health Science Center,Xian 710048,China)Abstract:This study was conducted to analyze the moisture characteristics,microstructure and macroscopic quality of fresh wheat noodles processed at three sheeting gaps:0.9,1.5 and 2.2 mm.The results showed that water affected the macroscopic quality of fresh noodles mainly through two ways:directly and indirectly.In the direct way,as the sheeting gap decreased from 2.2 to 0.9 mm,the activity,freezability and freedom of water molecules within noodles reduced,limiting microbial utilization of nutrients and inhibiting microbial growth.In the indirect way,as the sheeting gap decreased,the binding strength between water molecules and flour components was enhanced.When the sheeting gap was 1.5 mm,the water molecules in a stronger bonding state prompted the formation of more stable and orderly-sheets and-helices in noodles through hydrogen bonding,solidifying the secondary structure and disulfide bonds of gluten and consequently resulting in the formation of a uniform and coherent gluten network manifested by a higher branching rate and a lower end-point rate,ultimately leading to a lower cooking loss rate.Keywords:water hydrogen protons;fresh wheat noodles;sheeting gaps;microstructure;noodle qualityDOI:10.7506/spkx1002-6630-20211219-217中图分类号：TS213.2 文献标志码：A 文章编号：1002-6630（2023）04-0152-10引文格式：刘玲,马鑫鑫,史赵建,等.从水分迁移角度阐释压延间距对小麦鲜面品质的影响J.食品科学,2023,44(4):152-161.DOI:10.7506/spkx1002-6630-20211219-217.http:/ LIU Ling,MA Xinxin,SHI Zhaojian,et al.Influence of sheeting gap on the quality of fresh wheat noodles from the perspective of water migrationJ.Food Science,2023,44(4):152-161.(in Chinese with English abstract)DOI:10.7506/spkx1002-6630-20211219-217.http:/收稿日期：2021-12-19基金项目：陕西省国际合作基地项目（2019GHJD-15）；陕西省重点研发计划项目（2019ZDLNY-04）；陕西省谷物食品科学与营养创新团队项目（2020TD-049）第一作者简介：刘玲（1997）（ORCID:0000-0002-3805-9804），女，硕士研究生，研究方向为谷物科学与营养。E-mail:*通信作者简介：胡新中（1972）（ORCID:0000-0001-6295-1790），男，教授，博士，研究方向为谷物科学与营养。E-mail:食品化学 食品科学 2023,Vol.44,No.04 153面条是向面粉中加适量水，通过和面形成面絮/团，面絮/团饧发后再经过不同的加工形式（例如压、擀、拉、抻、扯、削、揪等）制成的面制品。作为我国的传统主食之一，面条因其制作简单、食用方便而受到消费者的喜爱，根据面条的水分含量，可分为生鲜面（切面）、半干面、干面（挂面），占面粉总消费量的39%1。生鲜面条因其水分含量高且分布均匀、面筋网络结构形成充分而实现了面筋对淀粉的充分包裹、蒸煮时间相对较短等特点，呈献给消费者以优良的口感，深受消费者喜爱。但是目前关于生鲜面条的研究多局限在不同原料和加工过程中面粉组分的特性对加工的影响、加工方式的影响和工艺优化、水分含量的影响及品质保持等方面2-4，从水分子运动角度关注生鲜面条成型过程中品质形成及影响机制的研究相对较少。面条是由淀粉（质量分数60%70%）、蛋白质（质量分数10%15%）、戊聚糖（质量分数1%3%）等大分子聚合物组成的多相体系，其中，淀粉、蛋白质和戊聚糖的吸水能力分别为自身质量的0.310、3.5 倍和10 倍以上，各面粉组分自身的吸水差异性和内部的水分状态，可以经由组分间的动态互作间接决定面条的质构等宏观品质特性5-7。面条制作就是将一个面粉组分与水分形成的各向异性体系经过时效处理后变成各向同性的过程，受到原料内因（蛋白质、淀粉、戊聚糖等）和加工外因（水分添加量、和面、压延次数、压延间距等）的双重调控8-9，水分不断从一个区域到另一个区域的散失或获得，是一个动态迁移的复杂过程，接近热动力学平衡态，也就是达到面条的最佳状态。目前，常用来检测食品水分特性的技术有水分活度检测技术、差示扫描量热（differential scanning calorimetry，DSC）技术10、低场核磁共振（low-field nuclear magnetic resonance，LF-NMR）技术11、近红外光谱技术、高光谱成像技术12等。其中LF-NMR技术因其无损检测、简单快速、精确度高的优势，被广泛应用于描绘食品中的水分迁移过程及水分分布情况，能够准确地追踪面条内部水分趋于各向同性的过程。生鲜面条的制作主要包括水合过程和能量输入过程两个阶段。其中水合作用贯穿面条制作的整个过程，具有自发性和被动性的特点，集中体现在饧发阶段；而能量输入过程主要指机械力输入，集中于和面、成型过程，并且水合作用也会随着能量输入程度的调整而发生变化。和面和饧发过程主要是促使小麦面粉中的淀粉颗粒和面筋蛋白通过亲水性基团、极性基团与水形成氢键，将水分吸收至结构表面或内部，随着时间的推移发生胀润、黏连，同时不断调整面絮/团内部的水分状态，形成松弛、连贯的面筋网络结构13。为了实现淀粉颗粒与松散面筋网络之间的紧密嵌合，一般要进行成型过程，成型的方法主要有拉伸法、挤压法和压延法3 种14：拉伸法多为手工操作，如扯面，厚度一般为2.04.0 mm左右；挤压法由挤压机操作，如圆棍状面条，直径一般为1.02.0 mm左右；压延法是目前最常用的一种方法，一般通过调整压辊间距控制面条的最终厚度，厚度范围较大，通过压延法制作的生鲜面条厚度一般在1.0 mm左右。成型过程的目的是形成厚度一致、颜色均匀、平整光滑的面条，其厚度直接决定着食用口感及宏观、微观品质。余晓宇等15研究了面条厚度对冷冻熟面复煮后品质的影响，发现随着面条厚度的增加（1.0、1.5、2.0、2.5、3.0 mm），复煮冷冻熟面的硬度、拉伸强度、拉伸距离呈上升趋势；王猛等16研究表明，面条的拉伸、硬度、咀嚼性与面条厚度呈正相关，弹性、回复性与面条的厚度、最佳蒸煮时间呈负相关。分析不同压延间距下生鲜面条中水分状态及迁移的差异与变化特点，有助于理解压延过程中小麦面粉组分与水分子的互作机制，明确不同压延间距下生鲜面条品质差异的理化结构基础，有利于进一步揭示“加工-（水分-结构）-品质”之间的关系，把握水分子对面条品质的直接和间接影响途径，对面制品加工提供一定的研究基础及参考依据。1 材料与方法1.1 材料与试剂小麦面粉 五得利面粉集团有限公司；聚四氟乙烯带（生料带）南美氟塑洁具有限公司；平板计数培养基 北京奥博星生物技术有限责任公司；溴化钾（光谱级）天津大茂化学试剂厂；戊二醛、异硫氰酸荧光素（fluorescein isothiocyanate，FITC）、罗丹明B、乙二胺四乙酸（ethylene diamine tetraacetic acid，EDTA）、十二烷基硫酸钠（sodium dodecyl sulfate，SDS）、5,5-二硫代双-2-硝基苯甲酸（5,5-dithiobis-(2-nitrobenzoic acid)，DTNB）、二硫苏糖醇（dithiothreitol，DTT）、考马斯亮蓝等有机试剂均为国产分析纯。1.2 仪器与设备KMM770型和面机 东莞德龙健伍电器有限公司；JMTD168/140型压面机 北京东方孚德技术发展有限公司；HD-5型智能水分活度仪 无锡市华科仪器仪表有限公司；Q2000型DSC分析仪、TA.XT.Plus型质构仪 美国TA公司；NMI20-025型LF-NMR分析仪 上海纽迈电子科技有限公司；CM1950型切片机 德国莱卡 公司；FV1200型激光共聚焦显微镜（confocal laser scanning microscopy，CLSM）日本奥林巴斯株154 2023