挂面酸败原因、影响因素及预防控制

陈季旺,李庆龙,陈克明

(1.武汉工业学院食品与科学工程学院,湖北武汉 430023;2.克明面业股份有限公司,湖南南县 413200)

挂面一直是大众喜爱的主食之一,在人们的食品消费中占有重要地位。近几年来我国挂面加工业发展迅速,体现在企业的规模不断扩大,品牌意识不断加强,科技含量不断提高,一度呈现出产销两旺的市场景象[1-2]。2008年全国主要挂面加工企业的产量为 158万 t,销售额为 53亿元,共有 226条生产线,9家企业销售额过亿元,7家企业销售额过 3亿元。目前,我国挂面生产工艺和设备基本成熟,不仅能够实现不同加工量的系列化设备,而且无论遂道式干燥还是索道式干燥工艺都已被广大企业所掌握[1-4]。但是,由于我国面制品工业基础差,起步晚,还存在许多问题,不能适应生产发展及技术进步的需要。特别是挂面在储运过程中出现的酸败,严重影响了挂面的品质,使挂面营养价值和感官品质下降。本文通过对挂面酸败主要原因分析,探讨了预防挂面酸败的综合措施。

1 挂面酸败的机理

如何消除或降低挂面储运过程中酸败的发生,这一切都必须建立在对油脂酸败机理的认识上。只有清楚其酸败机理才能做到有的放矢地采取措施来防止、阻断或减缓酸败的发生。

1.1 油脂水解酸败[5-8]

油脂水解酸败是指脂肪在高温、酸、碱、或酶的作用下,水解为脂肪酸分子和甘油分子,水解后产生的游离脂肪酸,尤其是小分子脂肪酸会产生不良气味。高油脂食品中游离脂肪酸含量在 0.75%以上时,易促使其他脂肪酸分解,当其含量达到 2%以上时,食品即产生不良风味。

1.2 油脂氧化酸败[6,9-13]

氧化酸败是指油脂在光线、热、氧气等作用下产生过氧化物,过氧化物不稳定,进一步分解产生醛、酮、酸等低分子质量的化合物,导致食品酸败。油脂氧化酸败的过程是一个动态平衡过程,油脂氧化遵循游离基的反应机理,经历了链引发 -链传递 -链终止三个阶段。

第 1阶段为链引发,油脂在光、热或金属等的作用下,首先在烃基链双键邻位的亚甲基碳原子上分离出氢形成自由基 R·,最初几个自由基的形成通常需要的时间较长,光、热或者金属离子的催化是反应发生的先决条件。

第 2阶段是链传递,自由基形成后会与空气中的O2反应生成过氧化物自由基,此过氧化物自由基容易和一分子脂肪酸发生反应,生成过氧化物ROOH和自由基 R·,然后通过自由基 R·的链式反应再传递下去,此时即使没有活化剂的引发,自由基也能继续产生。随着反应的进行,更多的脂肪酸分子转变 ROOH。

第 3阶段为链终止,多种不同的自由基相互撞击而结合,也可与自由基相结合形成一些稳定的化合物。这一阶段的脂肪吸氧量已趋于稳定。

笔者研究发现挂面中含有大约 2%的脂类物质,这些脂类物质在光线、热、氧气等的作用下分解生成甘油和游离脂肪酸。挂面中的脂肪酸主要包括软脂酸 (C16∶0)、硬脂酸 (C18∶0)、油酸 (C18∶1)、亚油酸 (C18∶2)和亚麻酸 (C18∶3)。其中亚油酸 (C18∶2)含量最高,其次为软脂酸 (C16∶0)和油酸 (C18∶1),硬脂酸 (C18∶0)和亚麻酸 (C18∶3)含量较低。挂面中的不饱和脂肪酸进一步被氧化产生氢过氧化物,氢过氧化物很不稳定,继续分解成具有臭味和异味的低分子质量的醛类、酮类和酸类化合物,从而导致挂面酸败[14]。

2 挂面酸败原因分析

2.1 原料因素[15-16]

(1)普通挂面：生产挂面的小麦粉如果水分、脂肪含量以及脂肪酸值较高,容易引起酸败。笔者对六种常用于生产挂面的小麦粉分析发现,当小麦粉脂肪酸值超过 60 mg/100g、水分含量超过 15%时,其生产的挂面在储运过程中容易产生酸败。另外,添加了增白剂的挂面也易引起酸败。

(2)花色挂面：花色挂面生产中常用到荞麦粉、蛋黄粉等,荞麦粉中脂肪含量为 2.1%—2.8%,其中油酸和亚油酸含量最高,占总脂肪酸的 87%,亚麻酸为 4%—5%[17];蛋黄粉中脂肪含量为高达16—18%,主要为十六烷碳酸、9-十六烷碳烯二酸和十八烷碳酸等。添加这些辅料生产的挂面容易酸败。笔者对同一种小麦粉生产的荞麦挂面、鸡蛋挂面和普通挂面在 50℃、95%的湿度条件下进行储藏试验,荞麦挂面、鸡蛋挂面和普通挂面产生明显蛤味的时间分别为 75 d和 60 d和 120 d[14]。

(3)面头：在挂面生产过程中会产生面头大约10%—15%,它分为湿面头、半干面头和干面头。湿面头集中在副机、主机、面条上架区和烘房冷风定条区,水份含量较高,为 31%—34%,刚经机械作用温度也高。消化处理这些高温高湿的面头时,工人们为了减少运输湿面头的工作量,大多将高温高湿的面头在筐内压紧压实多装,并且多筐积累再集中消化处理,因此极易发黄变酸,引起挂面酸败。

2.2 生产工艺因素

(1)浸泡：面头浸泡时间过长或浸泡好的面头没能及时回机生产,面头则从内部发热、发酸,易引起酸败。

(2)和面：拌料主副桶的桶壁、搅拌叶和桶出料闸门出口处,在面料搅拌时桶内温度都超过 30℃以上,粘结的面团时间过长会发黄变酸,当这些面团混入面条后,极易引起面条的酸败。

(3)干燥：干燥温度、湿度过高或者烘房机械出现故障时,面条在烘房高温高湿环境中停滞的时间过长易引起面条的酸败。

(4)机器角落积粉：从和面机到烘干工序各机器角落的积存湿面或长时间未用的大面团,逢热天只需几小时,就会发酸,有明显的酒香味,其制成的挂面,易发生酸败。

2.3 储运和销售因素

在储运和销售过程中,挂面长起处于高温、高湿的环境中,会加速挂面中游离脂肪酸的氧化,极易产生酸败。

3 预防挂面酸败的措施

根据上述分析,预防挂面酸败应从原辅料、生产工艺和储藏运输等进行控制,另外,根据挂面酸败的机制和影响因素,添加适量的天然抗氧化剂于挂面中可以很好地控制挂面的酸败。

3.1 原辅料控制

选用新鲜的小麦粉、荞麦粉、鸡蛋粉等原料和辅料,严格控制其水分含量、脂肪酸值等理化指标;防止购买添加增白剂的小麦粉;尽量选用加工精度高、低灰分、低脂肪含量的小麦粉。

3.2 生产工艺控制

严格遵守面头浸泡规程,根据车间温度随时调整浸泡时间,保证面头泡透、泡软,同时防止面条发酸、霉变。及时清理拌料主副桶的桶壁、搅拌叶和桶出料闸门等机器角落的积粉或面头,清理的面头或积粉应及时处理。炎热天气,应增加清理次数,确保不变质。烘房内气体与外界保持通畅,逢冷天需保潮时也不得关停风机,可适当调小风门、保证有适度的换气。

3.3 改善储运条件[18-19]

改善储运条件主要包括降低储运环境温度、湿度,避光。油脂的氧化与温度有关。温度越高,反应速度越快。温度每升高 10—15℃,油脂的氧化速度增加将近 1倍,相反,降低温度可延缓氧化过程。避光与控制储油环境的温度有一定联系。光线对油脂劣变的影响主要是由于植物油中有许多光敏感因子(如叶绿素致敏因子)的缘故,但是由于挂面经过内层纸和外层的塑膜包装后基本上都是不透明的,自然具备了避光的特性,因而避光的主要目的就是防止阳光照射引起挂面温度升高而促进氧化酸败。控制储运环境相对湿度的主要目的是为了控制挂面的含水量,挂面含水量过高会促使油脂的水解而使游离脂肪酸增加,当达到更高水分含量会促使脂肪氧化酶活力的增加,并促使霉菌繁殖。笔者多次试验的结果表明,当储运环境温度、相对湿度分别超过30℃、80%,挂面中水分含量大约 12%时,挂面很容易产生酸败[14]。

3.4 添加适量抗氧化剂

传统的储运技术难以防止油脂储运过程中的氧化酸败,近 10年以来人们将防止油脂氧化酸败的重点放在了油脂抗氧化剂 (尤其是天然抗氧化剂)的研究应用上,并取得了大量研究成果[20-23]。挂面酸败产生主要是其油脂中的不饱和脂肪酸的氧化酸败,因此,可采用添加抗氧化剂进行预防控制。目前商品化的抗氧化剂主要二丁基羟基甲苯 (BHT)、丁基羟基茴香醚 (BHA)、叔丁基对苯二酚 (TBHQ)等人工合成抗氧化剂和迷迭香提取物[24]、茶多酚[25]、甘草抗氧化物[21-23]、竹叶提取物[21-23]等天然抗氧化剂。因合成抗氧化剂都具有一定的潜在毒性,而逐渐被限制使用;具有安全性高、抗氧化能力强、无副作用、防腐保鲜等特点的天然食品抗氧化剂日益受到重视,并在食用油[26]、肉制品[22,25]等中广泛应用。挂面作为一种主食食品,可添加适量的天然抗氧化剂来延缓其酸败的产生。

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