包装方式对青稞鲜湿面条微波减菌效果的影响

付婷婷，覃小丽，刘雄

(西南大学 食品科学学院，重庆，400715)

鲜湿面条因其韧性好、弹性足、易煮等诸多优点，深受广大消费者的喜爱[1-2]。然而，鲜湿面条水分含量高，极易腐败变质，特别不利于贮藏、销售。

关于鲜湿面条的保鲜，传统方法主要通过添加酸[3]、防腐剂[4-5]、热处理(蒸汽或巴氏杀菌等)[6-7]来提高其保藏性。但酸或酒精处理后面条会带有消费者难以接受的酸味或酒精味，且大多数化学防腐剂的使用范围和用量受限；同时，传统热处理时间长，杀菌效率低，长时间处理会降低面条的风味和口感。因此，寻求一种安全、高效的物理杀菌方式极为必要。近年来，微波技术受到国内外广泛关注，其穿透性强、加热速度快，广泛应用于食品杀菌、干燥、灭酶等方面[8]。微波主要通过处理原料面粉和湿面条这2种方式来提高面条保藏性。研究发现，利用微波处理面粉能有效延长鲜湿面条的贮藏期，但若微波功率过高，所产生的瞬时高温会使面粉焦糊，颜色变黄，对面条品质不利[9-10]。用微波直接处理包装好的鲜湿面条的研究中，为防止产生过多蒸汽导致包装袋破裂，通常选用低功率和短时间处理，但是保鲜效果欠佳[11-12]。

青稞中富含膳食纤维、维生素、矿物质等营养成分，其β-葡聚糖含量在谷类作物中占比最高，具有降低血浆胆固醇、血糖指数、患结肠癌风险等功效[13]，将青稞作为面条生产的原料，对提高面条膳食纤维含量、改善营养结构具有重要意义。

基于上述，拟对比3种不同的预包装方式，即对密封、半封及敞口预包装微波处理后青稞鲜湿面条的微生物含量、水分、温度、糊化热特性、质构及蒸煮品质进行综合评价，以期得到更适用于微波杀菌处理的合理预包装方式，为微波技术在鲜湿面条保鲜中的应用提供进一步的参考，为鲜湿杂粮面条的工业化生产及长期保存提供更科学的理论指导。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

小麦粉、青稞粉、谷朊粉，西藏昌都君亲农业科技开发有限公司提供；食盐、Na2CO3、海藻酸钠、黄原胶,均为市售食品级；高温蒸煮袋,16 cm×22 cm×0.2 mm,台州市名科塑业股份有限公司。

1.2 仪器与设备

EG823LA6-NR微波炉，佛山市美的微波炉制造有限公司；TCW-3型快速黏度糊化仪，澳大利亚Newport Science Corp公司；TA-XT2i物性测定仪，英国Stable Micro Systems公司；差示扫描量热仪DSC 25，美国TA公司；UltraScan色差仪，HunterLab公司；MJ-BL25B3粉碎机，广州美的生活电器制造有限公司；多功能面条机，山东章丘市民天机械厂；SLF800封口机，河南星火封口机械有限公司；手持式红外测温仪，泰州市双华仪表有限公司。

1.3 方法

1.3.1 面条的制作

参考《SB/T 10072—92 面条制作商业标准》和陈汝群[14]的方法制作青稞鲜湿面条，略有改动。

工艺流程：

混合粉→和面→醒面→压片→切条→装袋→微波处理→封口冷却

操作要点：小麦粉、青稞粉、谷朊粉按质量比11∶8∶1混合[15]。取1 kg混合粉加入0.3%海藻酸钠和0.3%黄原胶，混匀后加入40%蒸馏水(溶有0.2%Na2CO3和1%食盐)，揉面使之形成不含生粉的松散颗粒状料胚，用保鲜膜包裹后于30 ℃恒温箱内静置20 min。 用压面机逐级、反复压片8～10次，最终压成约1.5 mm厚、表面光滑的面片，切成2 mm宽、20 cm长的面条，然后按100 g/袋装入高温蒸煮袋，备用。

1.3.2 微波处理

空白对照(black control，BC)：不经微波处理，直接装袋封口的青稞鲜湿面条。

水浴对照(water bathing，WB)：包装袋密封样品于90 ℃水浴中加热15 min后，取出冷却至室温。

密封(sealed，S)：将上述装好的面条经包装机将其完全封口，然后置于微波炉内处理后，使用红外测温仪立即检测样品温度，然后取出放入凉水中冷却。

半封(semi-sealed，SS)：将上述装好的面条经包装机将其一部分封口，然后置于微波炉内处理后，立即检测样品温度，后即刻密封，冷却。

敞口(open，O)：将上述装袋的面条置于微波炉内处理后，立即检测样品温度，然后经包装机将其密封，冷却。

本试验选用500、800 W处理1 min，探究不同预包装方式对微波减菌效果的影响。所有试样均放于37 ℃恒温培养箱中，定期测定色泽和TPC变化。

1.3.3 水分含量的测定

水分含量按照GB 5009.3—2016《食品安全国家标准食品中水分的测定》中的直接干燥法测定。

1.3.4 微生物检测

TPC按照GB 4789.2—2016《食品微生物学检验菌落总数测定》方法，每隔12 h取样测定。

1.3.5 色泽的测定

取待测面条样品，将其整齐排列置于洁净的培养皿中，压实，参考严勇强等[16]的方法，使用色差仪测定。每个样品取4个位置，每个位置重复3次，得到L*、a*、b*值。其中L*值表示亮度，L*值越大越明亮，样品品质越好；a*值表示红度，a*值越大，样品越偏红；b*值表示黄度，b*值越大，样品颜色越偏黄。每隔24 h取样测定。

1.3.6 蒸煮品质的测定

蒸煮品质是决定面条可食性的重要参数[17]。参考《LS/T 3212—2014挂面行业标准》及李运通[18]的方法测定。

(1)蒸煮时间和断条率

取30根长20 cm的面条，于500 mL沸水中，开始计时，并保持水的微沸状态。2 min后，迅速捞出1根用2块毛玻璃片挤压，观察面条中间横截面是否仍存在生粉白芯，每隔10 s重复1次，白芯刚好消失所记录的时间即蒸煮时间。捞出，记录完整面条数量，由公式(1)计算断条率，重复3次。

(1)

式中：N为完整面条根数；30为全部面条根数。

(2)吸水率和损失率

取20 cm长的面条20根，称重(m1)，于500 mL沸水中煮至白芯消失。放入冷水冷却1 min后捞出置于滤纸上，沥干5 min，迅速称重(m2)，按公式(2)计算吸水率。将剩余的面汤放至常温冷却后，转入500 mL容量瓶中定容、混匀。取100 mL面汤于恒重的250 mL烧杯(m3)中，在电炉上蒸发掉大部分水分后，将烧杯放入105 ℃烘至恒重(m4)，按公式(3)计算损失率，重复3次。

(2)

(3)

式中：W,煮前面条水分含量，%；m1,煮前面条质量，g；m2,煮后面条质量，g；m3,恒重烧杯质量，g；m4,烧杯和100 mL面汤中干物质含量，g。

1.3.7 质构的测定

参考MUDGIL等[19]的方法，取1.3.6煮后沥干水的面条3根，整齐水平置于载物台中央，使用物性测定仪进行测定。选用P/36R探头测定，参数设置：测前速度4 mm/s，测试速度1 mm/s，测后速度1 mm/s，压缩比70%，触发模式(自动)，触发力10 g，时间间隔2 s， 每个样品重复6次。

1.3.8 淀粉糊化热特性的测定

处理后冷却的待测样品于35 ℃条件下烘至恒重，粉碎后过60目筛。参考GB/T 24853—2010《小麦、黑麦及其粉类和淀粉糊化特性测定快速黏度仪法》，使用TCW-3形状快速黏度糊化仪测定进行测定。测定程序：淀粉糊于50 ℃保温1 min，以12 ℃/min从50 ℃加热到95 ℃， 保持2.5 min，再以12 ℃/min降温至50 ℃，保持2 min。参考PONGPICHAIUDOM等[20]的方法，采用DSC 25分析鲜湿面条热特性，该热量计用铟标样进行校准。精确称取样品9 mg于DSC坩埚，加入2倍蒸馏水，密封后于室温平衡4 h。以空坩埚为对照，扫描温度为30～120 ℃，升温速率10 ℃/min，得到糊化起始温度(onset temperature，T0)、峰值温度(peak temperature，Tp)及焓值(enthalpy，△H)等参数，重复3次。淀粉糊化程度由公式(4)确定[21]：

(4)

式中：ΔHf为未加热处理空白样品的热焓值；为ΔH为处理组样品的热焓值。

1.4 数据处理

采用Microsoft Excel 2010统计数据、SPSS 17.0分析显著性(不同字母表示P<0.05的显著性差异)、Origin 8.6软件作图，结果表示为平均值±标准差。

2 结果与分析

2.1 不同预包装方式对面条温度与水分的影响

热处理时，样品温度升高，水分蒸发，水分含量下降。800 W处理组的温度明显高于500 W及水浴组(图1)，其中，800 W半封预包装微波面条的温度最高，达到了(101.03±0.49)℃；500 W处理组间和水浴对照组无显著差异(P>0.05)。由图2可以看出，水浴和微波处理均会使水分含量降低，但各组间差异不显著。说明不同预包装微波处理对青稞鲜湿面条的水分含量影响不大，能够在一定程度上保持面条原有水分。800 W密封预包装水分含量最低，为(33.97±0.74)%，显著低于未经处理的空白对照(35.32±0.12)%(P<0.05)。

图1 不同预包装方式处理对面条温度的影响Fig.1 Effects of different prepackaging methods on temperature of noodles注：图中不同小写字母表示差异，下同。

可能是因为密封预包装较高功率杀菌时的高温，会造成包装袋膨胀，产生较多的水蒸气凝结在包装袋表面。

图2 不同预包装方式处理对面条水分含量的影响Fig.2 Effects of different prepackaging methods on the moisture content of noodles

2.2 不同预包装方式对面条TPC含量的影响

通常，刚制作好的鲜湿面条TPC含量在103～104CFU/g[9]。本试验用青稞鲜湿面条的初始含菌量为(2 700±521.63)CFU/g。由表1可以看出，水浴和微波处理均能有效降低面条的TPC含量，且微波功率越大效果越明显，同时半封预包装的效率均高于其他预包装方式。其中，半封预包装800 W微波处理面条的TPC含量最低，为(66.67±30.55)CFU/g；杀菌效率为(97.53±1.13)%。可能是该条件下，样品的温度最高，使得微生物致死效果最佳；而敞口状态下，面条温度低，且与外界空气接触，密封前可能会带入微生物，影响杀菌效率，从而导致敞口杀菌处理的杀菌效率最低。

随着存放时间的延长，面条中TPC数量不断增加。37 ℃存放12 h后，空白组面条的TPC含量已经超过限量标准(≤106CFU/g)，达到了(2.24×107±2.69×106)CFU/g，且面条带有酸味，出现相互黏结的现象。而其他组面条TPC均在安全限量以内。存放48 h后，水浴、500 W半封和敞口组的TPC均超过了限量，而其他处理组均在安全限量范围内。60 h后，仅有800 W半封和密封预包装处理的TPC未超标，其中半封预包装面条TPC最低为(3.37×105±7.51×104)CFU/g。半封预包装由于面条冷却后形成一定的真空度，提高了保藏性。在较高功率下，微波热效应较高，密封预包装处理时包装袋膨胀，冷凝水大量聚集，影响面条的保存。结果表明，800 W半封预包装微波杀菌面条，杀菌效果最佳，37 ℃下保质期延长至60 h。

表1 不同预包装方式对面条菌落总数的影响Table 1 Effects of different prepackaging methods on TPC of noodles

注：表中BC、WB、S、SS、O分别表示空白、水浴、密封、半封、敞口预包装方式；“—”表示TPC数量超标后未检测其含量，单位均为CFU/g。不同小写字母表示差异显著，下同。

2.3 不同预包装方式对面条色泽的影响

色泽是影响食品感官品质的重要指标。由图3可以看出，空白组面条的L*值均显著高于其他样品(P<0.05)，且b*值较低。水浴处理时间较长，导致面条的L*值下降更为明显。与其他预包装方式相比，800 W半封预包装的L*值较低，b*值较高，可能高温条件下面条部分糊化，使面条的色泽偏黄。随着贮藏时间的延长，各组L*值均呈下降的趋势，但处理组的下降趋势明显低于对照组，且微波功率越大下降的趋势越平缓，例如800 W半封预包装组面条存放48 h后L*值仍未发生明显的降低。微波处理可能会降低多酚氧化酶活性，抑制面条中多酚类物质的氧化[9]，也可能会抑制面条贮藏过程中，蛋白质分子构象和面筋网结构的变化，从而延缓色泽变暗[22]。说明，半封预包装微波处理，能更有效延缓面条存放过程中色泽的变暗。

A和B分别为微波800 W面条的L*、b*值；C和D分别为微波500 W面条的L*、b*值图3 不同包装方式对面条色泽的影响Fig.3 Effects of different prepackaging methods on the color of noodles

2.4 不同预包装方式对面条蒸煮品质的影响

由表2可知，水浴杀菌面条的吸水率最低，损失率和断条率也较大，可能是传统巴氏杀菌的处理时间较长，从而影响了面条的蒸煮品质。微波处理组面条吸水率较对照组有所降低，可能是温度升高导致面条表面收缩，从而形成更紧凑的结构，蒸煮过程中吸水率降低[23]；这与报道的微波预糊化处理使面条吸水率增大的结果略有差异[21]，可能由于微波条件的选择及原料存在差异。经热处理的面条蒸煮时间明显低于空白组，可能由于淀粉糊化缩短了煮制时间，其中800 W密封预包装面条较空白组缩短了40.43%；断条率高于空白组，但均在可接受范围内。说明微波处理缩短了面条的煮制时间，不同预包装方式间不存在显著差异(P>0.05)，且对蒸煮品质无明显不良影响。

表2 不同预包装方式对面条蒸煮品质的影响Table 2 Effects of different prepackaging methods on cooking quality of noodles

2.5 不同预包装方式对微波杀菌面条质构品质的影响

由表3可以看出，微波处理后面条的硬度和咀嚼性略有所升高，黏性、内聚性和回复性不存在显著差异(P>0.05)。500 W微波不同预包装方式间面条的硬度和咀嚼性无明显差异。800 W密封预包装面条的硬度和咀嚼性均高于其他预包装，分别为(7 161.66±113.28)g、(4 187.64±171.04)。可能是因为该条件下，样品温度较高，面条的收缩程度较大；同时产生的水蒸气较多，面条水分含量降低所致。结果表明，微波处理增大了面条的硬度和咀嚼性，不同预包装方式间对质构参数的影响较小。

表3 不同预包装方式对熟面条质构特性的影响Table 3 Effects of different prepackaging methods on texture properties of cooked noodles

2.6 不同包装方式对微波杀菌面条糊化热特性的影响

热处理过程中，面条成分可能发生各种变化，如蛋白质聚合和淀粉糊化等[24]。处理组面条的峰值黏度、崩解值及回生值均低于对照组，见表4。面条淀粉发生部分糊化，可能导致亲水性键增加，从而改变淀粉颗粒的表面性质，降低了淀粉颗粒的黏度[25]。800 W微波及水浴组的糊化温度显著高于其他组(P<0.05)，可能由于高功率微波作用和长时间水浴高温加强了淀粉晶体结构的热稳定性，延缓了淀粉颗粒结构的破坏[26]。崩解值用于评价淀粉颗粒的破损程度，热处理使得面条淀粉颗粒破损程度降低，其中800 W密封预包装崩解值较空白组降低了86.2%。

表4 不同预包装方式对面条糊化特性的影响Table 4 Effects of different prepackaging methods on the pasting property of noodles

经处理后面条的回生值未表现出显著降低(P>0.05)，表明微波处理没有明显改变淀粉的回生倾向及糊化能力。此外，混合粉中蛋白质、纤维素等复杂成分及其相互作用也可能影响其黏度特性[25]。相同微波功率条件下，不同预包装方式间面条淀粉的峰值黏度和糊化温度无明显差异，密封预包装的崩解值和回生值低于其他预包装，说明密封预包装淀粉颗粒的损伤程度较低。

由表5可以看出，与对照相比，水浴和微波处理的△H均呈现下降趋势，且微波功率越大，淀粉糊化程度越大，△H下降越明显。相同功率条件下，密封预包装△H值较低，糊化程度较高，其中800 W时△H和糊化度最大，分别为(0.14±0.02)J/g、(94.03±1.30)%。可能是密封状态下，微波能量集中，物料温度较高，导致糊化程度较高，蒸煮时间缩短。水浴和微波处理的吸热峰(Tp)向右移，可能因为热作用导致淀粉和其他成分，如蛋白质和脂质，更紧密的结合[27]。

表5 不同预包装方式对面条淀粉热特性的影响Table 5 Effects of different prepackaging methods on the thermal properties of starch

注：水浴及微波处理组的糊化度以未加热处理空白样品的热焓值为参考计算所得，因此无确切数值，表中以“—”表示。

3 结论

通过对比不同预包装对青稞湿面条微波杀菌效果的影响研究，发现：

(1)与传统水浴杀菌相比，微波处理均使面条的温度、硬度、咀嚼性及糊化程度升高，水分含量、L*值、热焓值及微生物含量降低，且随微波功率增大影响效果增强。

(2)预包装方式影响微波杀菌效果。相同功率条件下，半封预包装对微生物的杀菌效果最佳，其中，800 W半封预包装微波处理面条的TPC最低，为(66.67±30.55)CFU/g，在37 ℃高温下保质期延长至60 h，显著高于未处理空白组面条的保质期(P<0.05)，更能有效延缓贮藏期面条色泽变暗，且对质构和蒸煮品质影响不大。

以上结果表明，半封预包装鲜湿面条微波杀菌方式更能有效地降低面条含菌量，延长湿面条保质期，且对面条的品质无不良影响，该方法为物理处理方法，避免了食品化学添加剂对鲜湿面条安全性的影响，适合推广应用。然而，本研究中对鲜湿面条保质期研究是在37 ℃高温下储藏处理，在室温条件下可能将微波杀菌后的鲜湿面条保质期延长更久，在此过程中，面条微生物数量的变化和面条品质的变化，有待于后续进一步研究。同时，如何联合其他物理杀菌技术延长鲜湿面条货架期，对我国鲜湿面条工业化生产和销售具有重要意义。