面粉中主要组分对生鲜面颜色和褐变的影响

彭 晶 沈慧杰 李 曼 张楚楚 张 淼 杜 健 朱科学 周惠明

(江南大学食品学院，无锡 214122)

面条起源于中国，是中国及其他一些亚洲国家的主要食品之一，其制作工艺简单，食用方便，消费人群广泛。生鲜湿面与干挂面比较，具有健康营养、香味足、口感好，生产成本低等优点，是一种更科学、更有营养保健作用的新型天然方便面，能够满足人们对食品口味、品质等方面越来越高的要求，因此具有很大的市场潜力[1]。但是生鲜面由于水分含量较高，成分复杂，在储藏的过程中很容易发生褐变，导致颜色加深，影响面条的感官质量，是生鲜面保存面临的一大难题[2]。

不同来源面粉所制作的生鲜面，颜色差异较大，放置过程中褐变程度也有所不同，这除了与小麦品种之间的差异所导致的面粉色素含量与种类、多酚氧化酶 (PPO) 活性不同等因素相关外，还与面粉中的淀粉、蛋白、脂肪等主要组分的差异有一定关系[3]。明确面粉中主要组分与生鲜面条褐变速率之间的关系，是正确选用生鲜面生产专用粉以及采取合理方法延缓其褐变的前提。试验通过对面粉主要组分进行分离和重组，研究了蛋白质、淀粉、脂肪含量及直链与支链淀粉的比例对生鲜面颜色变化及褐变的影响，旨在为生鲜面的生产提供一定的理论指导。

1 材料和方法

1.1 试验原料及主要试剂

高筋小麦粉：中粮东海粮油工业有限公司；糯小麦粉(扬糯麦1号)：江苏楚龙面粉有限公司；乙醇、正己烷、浓硫酸、氢氧化钠、乙酸铅等试剂均为分析纯：国药集团化学试剂有限公司。

1.2 主要仪器

PL 203型电子分析天平：梅特勒一托利多仪器(上海)有限公司；CR-400型色彩色差计：日本柯尼卡·美能达公司；Kitchen Aid小型和面机：英国Kitchen Aid公司；JMTD-168/140型试验面条机：北京东方孚德技术发展中心；K9841型半自动凯氏定氮仪：海能仪器(济南)股份有限公司；GZX-9246 MEB数显鼓风干燥箱：上海博迅实业有限公司医疗设备厂；SPX-250B-Z型生化培养箱：上海博迅实业有限公司；UV-2800型紫外-可见分光光度计：UNICO(上海)仪器有限公司。

1.3 试验方法

1.3.1 基本指标的测定

水分的测定按GB/T 5009.3—2003方法进行；淀粉含量的测定参照GB/T 5009.9—2008进行；直链淀粉含量的测定参照GB/T 15683—2008《大米直链淀粉含量的测定》，采用碘比色法测定；蛋白质含量的测定参照GB/T 5009.5—2003进行；脂肪含量的测定参照GB/T 5009.6—2003进行。

1.3.2 生鲜面制作工艺

称取配比好的面粉100 g，按各组分含水量及配比计算相应的加水量(以原小麦粉加水量34%为基准)使面片最终的含水量相同，将水缓慢加入和面机中和面，和好的面团静置熟化20 min后，在面条机上按1.2 mm-1.0 mm-0.8 mm的顺序逐步压延成厚0.8 mm的面带。将压好的面带剪成140 mm×100 mm面片，包装后置于25 ℃恒温培养箱中保存。

1.3.3 面片颜色及褐变量的测定

分别用色差仪测定各组生鲜面片0、1、2、4、8 h以及24 h后的色度，记录面片的L*、a*、b*值。其中L*值是亮度指数(0代表黑色，100代表白色)，+a*方向是红色增加，-a*方向是绿色增加，+b*方向是黄色增加，-b*方向是蓝色增加。每个样品测定6次，去掉偏差较大的点后取平均值。根据Asenstorfer等[4]的研究，试验中以L*值的变化量ΔL作为衡量面片褐变程度的指标。

1.3.4 蛋白质和淀粉的分离

参照陆启玉[5]所采用的方法，称取150 g面粉于不锈钢和面盆中，加入80 mL蒸馏水，用手充分揉成面团后，室温下静置醒发30 min后放到盛有200 mL蒸馏水的2 L大烧杯中。用手轻轻揉洗，揉洗过程中尽量保持面团完整。再经过一系列蒸馏水揉洗将面筋蛋白组分分离出来。在每一步揉洗后，将乳状液留存并通过100目的筛网，收集小片的面团或面筋，加回到面团中。在揉洗完成后，将所有滤液4 000 r/min离心10 min，得到淀粉组分。将面筋蛋白和淀粉分别真空冷冻干燥，冻干后在粉碎机中磨碎，过100目筛。

将得到的两组分和面粉按蛋白含量18.25%、16.25%、14.25%、12.25%、10.25%、8.25%、6.25%的梯度分别混粉，此时对应的淀粉含量分别为61.8%、63.9%、65.9%、67.9%、72.1%、76.2%、81%，测定不同蛋白(淀粉)含量下生鲜片初始色差值及24 h内的颜色变化。

1.3.5 脂肪的分离

面粉和正己烷在室温下按照1∶2.5的比例在锥形瓶中混合，置于摇床上以200 r/min的速度震荡2 h，静置10 min，液体部分8 000 r/min离心15 min。重复提取1次。滤液经旋转蒸发浓缩，将溶于少量正己烷的脂肪贮存在具塞充氮试管中。脱脂面粉于室温通风橱中晾干至闻不到正己烷气味，然后过100目筛。分别按照面粉脂肪含量0.4%、0.8%、1.2%、1.6%、2.0%、2.4%以及2.8%的梯度比例回添到面粉中，测定不同脂肪含量下生鲜面片的色泽和褐变程度。

试验中将分离后的各组分按照面粉原来的比例混合，然后测定混合后的面粉的颜色和粉质指标，所得结果与原料面粉无显著差异。

1.3.6 数据分析

所得数据均为3次以上平行测定的平均值，采用SPSS 16.0对各组分含量与生鲜面颜色及褐变程度进行相关性分析和显著性分析，显著性分析采用Duncan测试，P<0.05说明存在显著性差异。

2 结果与分析

2.1蛋白质和淀粉含量对生鲜面片颜色和褐变程度的影响

按1.3.4所述的方法，将面粉中的淀粉与面筋蛋白分离，各自冷冻干燥后粉碎过筛，所得各组分中水分、蛋白质和淀粉含量如表1所示。

表1 面粉及分离蛋白、淀粉组分的成分测定/%

随蛋白含量的增加(淀粉含量减少)，面片的初始L*值 (90.22±0.19到77.57±0.18) 和a*值 (4.70±0.04到3.31±0.08) 降低，b*值 (14.23±0.18到25.09±0.77)增大，这与李炜炜等[6]及刘桂华等[7]的研究结果是一致的。

面粉蛋白含量与生鲜面片24 h内褐变程度ΔL的关系曲线如图1所示。当蛋白质含量在10%以下时，面片褐变程度显著小于其他组，蛋白含量为6.25%的面粉所制得的生鲜面片24 h内的褐变量ΔL24～0 h仅有2.7。但其最终褐变量并不是随着蛋白质含量的增加而增加，蛋白质含量较高的面片后期褐变程度反而降低。

图1 蛋白质含量对生鲜面褐变速率的影响

此外，图1中还可以看出，不同蛋白质含量对面片初始阶段的褐变程度ΔL1～0 h～ΔL4～0 h影响较大，根据Asenstorfer等[8]的研究结果，生面片在刚刚制作出的0～4 h内褐变速率最快，而这一阶段的褐变并不主要是由多酚氧化酶作用引起，这一阶段面团继续醒发而导致的面筋蛋白结构上变化对褐变程度的贡献较大。本试验的研究结果也进一步验证了褐变速率较大的起始阶段受面团自身蛋白质组分的影响。

2.2直链/支链淀粉含量对生鲜面颜色和褐变程度的影响

淀粉是小麦粉中的主要组分，小麦淀粉主要有2种存在形式，即直链淀粉和支链淀粉。面粉中淀粉的组成及理化性质与小麦加工品质尤其是面条类产品的品质有密切关系[9]。由于很难从原料面粉中分离出活性良好的直链淀粉，参考文献[5]所述的方法，采用添加含直链淀粉低的糯小麦淀粉以改变样品的直链淀粉含量，以观察直链/支链淀粉比例对生鲜面颜色及褐变速率的影响。常规小麦粉、小麦淀粉和糯小麦淀粉中水分、淀粉和直链淀粉含量见表2。

表2 分离得到的常规小麦淀粉和糯小麦淀粉的各成分含量/%

分别按照直链淀粉含量7.8%、9.0%、10.2%、11.4%以及12.6%的梯度比例重新配粉，并保证各组的蛋白质含量一致，根据各自的含水量计算制面加水量，使面片含水量保持一致，测定所得各组面片颜色及贮藏过程中的褐变情况。

直链淀粉含量与生鲜面放置过程中褐变程度的关系曲线如图2所示。不同直链淀粉含量的生鲜面片在起始1 h的褐变量无显著性差异(P>0.05)。超过2 h后，随着支链淀粉含量的增加 (直链淀粉含量减少)，面片褐变量减小，4 h后直链淀粉含量10.2%以下的3组面片褐变量显著小于含量较高的2组(P<0.05)；8 h后7.8%组褐变量显著低于其余各组。说明在一定范围内，支链淀粉的比例增加有利于延缓生鲜面的褐变，这可能是由于支链淀粉分子质量较大，分支较多，从而能够束缚更多的水，使面片中水分分布更加均匀，同时使蛋白和淀粉分子之间的连接更加紧密，易形成致密的结构[10]，能够有效减缓氧化反应所引起的褐变。因此在实际生产中可通过适当添加支链淀粉或具有较好亲水性的变性淀粉以抑制生鲜面的褐变。

图2 直链淀粉含量对生鲜面褐变的影响

2.3脂肪含量对生鲜面颜色及褐变的影响

脂类是面粉中的主要化学成分之一，虽含量较低，却对面团的加工性能和面条品质有重要影响。长期以来，国外学者对面粉中脂类与面包、通心粉等产品品质关系等做了大量的研究；而关于脂肪对生鲜面条颜色特别是褐变程度的影响则鲜有报道。

随脂肪含量的增加，面片逐渐变黄、变暗，这除了与脂肪组分自身的作用有关，还与脱脂过程中所提取出的大量脂溶性色素有较大的关系。不同脂肪含量的面片褐变量ΔL在起始的1～4 h内均无显著性差异 (P<0.05)，超过4 h后随着脂肪含量的增加，面片的褐变程度呈降低的趋势，8 h后含量超过1.2%时呈现显著性差异(图3)。说明一定的脂肪含量能在一定程度上延缓生鲜面的褐变，这可能是由于面粉中脂肪的存在有利于面片中易氧化物质与空气的隔绝，另一方面，脂类可与直链淀粉形成复合物，并可与面筋蛋白相互作用[11-12]，改变其特性，这也是褐变程度降低的可能性原因之一。而脂溶性色素的增加虽然使面片的初始L*值较低[13]，但并不会加速面片的褐变。

图3 脂肪含量与面片褐变的关系曲线

2.4各组分含量与生鲜面片颜色变化的相关性分析

面粉中各组分含量与生鲜面片颜色及颜色变化的相关性分析如表3所示。蛋白质和淀粉含量与生鲜面片的初始色度值呈极显著相关 (P<0.01)，但面片24 h内的色差值变化ΔL24～0 h、Δa24～0 h、Δb24～0 h与蛋白含量并无显著相关性 (P>0.05)；直链淀粉含量与面片的初始L*值和a*值呈显著负相关 (P<0.05)，与b*值呈极显著正相关，与24 h内的L*值和a*值变化量也分别呈极显著和显著相关性；此外，由表3可知，面粉中脂肪含量与生鲜面片初始L*值呈极显著负相关，与a*值和b*值呈极显著正相关，与生鲜面片24 h内的L*值和b*值变化量也均呈极显著相关。

表3 面粉各组分与生鲜面颜色变化的相关性分析

注：*，**分别表示数据在P<0.05，P<0.01水平呈显著相关性。

3 结论

蛋白质和淀粉含量与生鲜面初始色度值L*、a*、b*均呈极显著相关(P<0.01)，蛋白含量与24 h内的颜色变化ΔL24～0 h、Δa24～0 h、Δb24～0 h则无显著相关性(P>0.05)，褐变速率最快的0～1 h受面片蛋白质含量变化的影响较大，而与其他组分的改变关系不大。

直链淀粉含量与生鲜面的初始L*、a*值呈显著负相关，与b*值呈极显著正相关。较高的支链淀粉含量能够使水分更均匀的分布，有利于提高生鲜面的初始L*值并延缓其褐变。

随脂肪及一些脂溶性色素含量的增加，面片初始L*值显著降低，b*值显著增加，但24 h内的褐变速率则随脂肪含量增加显著减小，即一定的脂肪含量能有效抑制生鲜面的褐变。

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