不同盐的添加对面条品质影响的研究进展
2020-01-17张梦迪陆启玉
张梦迪,陆启玉
(河南工业大学 粮油食品学院,郑州 450001)
小麦面条一直是亚洲国家人们饮食的重要组成部分,其因易于烹饪和富含营养而受到消费者的青睐。悠久的历史逐渐形成了丰富的面条种类,有方便面、挂面、拉面、烩面、刀削面以及日本的乌冬面等。这些面条制作过程中的一道重要工序就是和面加水,由于消费者对面条品质要求越来越高,因而常在这一道工序中加入不同改良剂对面条进行改良,改良剂不仅能够改善食品的口感与外观,还能延长食品的保存时间[1]。
食品质量与我们的生活息息相关,作为添加到食品中的改良剂,需要重点关注的它们对食品的改良外,更重要的是它们添加量的安全问题[2,3]。若摄入过多的食盐会引起一些慢性疾病的发生,危害人体健康[4]。因此,在考虑添加剂对面条的改良的同时要注意控制添加量在允许添加的范围之内。目前被用来添加到面条中的盐主要有碳酸盐、食盐和磷酸盐这3类。本文主要讲述3类盐添加到面条中后面条的品质的变化,探究对面条进行进一步改良的可行性。
1 碳酸盐对面条品质的影响
1.1 对面团流变学特性的影响
当今面条中添加的最常见的碱性盐是碳酸钠、碳酸钾或两者的混合物。新鲜碱性面的碳酸盐比例通常为 1.0%~1.5%, 蒸碱性面的碳酸盐比例为0.3%~0.5%。楚炎沛[5]的研究结果表明,碳酸钾和碳酸钠可以显著提高面团的稳定时间和评价值,降低面团的弱化程度;在一定时间内可以提高吸水率和形成时间;在拉伸图上,碳酸钾和碳酸钠可以在一定的添加量内显著提高面团的拉伸强度;碳酸钾对面团质量的总体改善效果弱于碳酸钠。Gengjun C等[6]在软质面团中加入碳酸氢钠改善了面团混合稳定性、强度、延展性和弹性,认为这是协同的分子间和分子内相互作用的结果。随着水合面筋在网状结构中的流动性增加,面筋的水合作用提高了面团的粘合力和粘附性能。因此,添加NaHCO3可以通过离子与水的相互作用减轻面团的粘稠度,增强面团的强度,延缓水化。
1.2 对面条烹饪特性的影响
碱性盐可显著增加面条的烹饪损失,即增加面条的固体溶出率。碱性盐的溶出是烹饪损失增加的原因之一。面条的蒸煮损失可能是由于直链淀粉浸出和溶解一些水溶性蛋白质所造成的。Fan H等[7]研究发现添加碱性盐(碳酸钠与碳酸钾的比例为9∶1)会增加烹饪损耗和最佳烹饪时间, 从而增加硬度和咀嚼度, 并显著降低附着力,面条的弹性无明显变化;随着碱性盐的添加,最佳烹饪时间和面条烹饪损失随之增加;随着碱性盐混合物中碳酸钾的比例增加,面条的吸水率增加,蒸煮损失减少,而最佳烹饪时间先增加然后显著下降,达到最大值 0.8∶0.2 (Na-to-K)。Li M等[8]研究发现面条产品的烹饪损失是评估其整体质量的重要参数之一,推测原因可能是面筋网络和淀粉颗粒的组合被碱性盐改变,导致烹饪损失增加。其还进一步推测Na+和K+的盐溶液可以在不同程度上加强面筋网络。
总的说来,碱性盐的加入会增加面条的烹饪损失,可能是碱性盐的溶出造成的结果,也可能是面筋网络与淀粉结合导致的,但是当碱性盐混合物中碳酸钾比例增加时降低了面条的蒸煮损失,可以认为碳酸钾对面条蒸煮品质有比较好的改良作用。
1.3 对面条质构特性的影响
在评估面条的质量和确定消费者接受度时,质构特性被认为是最关键的特征。范会平等[9]研究了碱性盐(Na2CO3+K2CO3)对面条质构特性的影响,得出碱性盐能显著增加面条的蒸煮损失率,增加面条的硬度、胶着性、回复性、黏聚性和咀嚼性。Fan H等发现随着碱性盐(Na2CO3+K2CO3)添加量的增加,面条的断裂长度没有明显变化,而碱性面条的拉伸强度在0%~0.8%范围内有显著提高。碱性盐呈波状增加硬度,最大硬度为1.0%,这可能是由于碱性盐含量低于1.0%时,碱性盐与面筋蛋白争夺游离水,造成硬度增加反弹;而且面团组织中水分的过度流失导致面团组织松动,硬度降低;随着碱性盐添加量的增加,面条的粘附性和弹性均无明显变化。
1.4 对面筋网络的影响
碱可以作用于面粉中的蛋白质和淀粉,以增强面团的强度,使面团独特坚韧和富有弹性。董育红等[10]研究表明添加约0.42%~0.84%的K2CO3可使面团形成时间延长约0.5 min,从而延长面团中蛋白质的水化时间,充分形成面筋,提高面团的弹性,提高加工性能。Li T等[11]研究结果表明,碱的加入不仅促进了面筋的聚合程度,而且诱导了脱氢丙氨酸的交联。
1.5 对面粉糊化特性的影响
碱的加入能加速淀粉凝胶化,使面粉更易糊化,面粉的糊化温度降低,糊化时间和峰值时间明显减少,峰值粘度大大提高,但峰值时温度的变化尚没有明确的结论。范会平等研究表明碱性盐影响了小麦粉峰值黏度、衰减值、回生值、峰值时间和糊化温度,延长了小麦粉峰值时间,改变碱性盐的添加比例和用量,也使得糊化温度发生相应改变,但并未明显影响糊化温度,这表明碱性条件下能够把糊化温度保持在一个比较稳定的状态。
2 食盐对面条品质的影响
2.1 对面团流变学特性的影响
食盐的主要成分是NaCl,是一种中性盐,主要是通过离子间的相互作用和改变蛋白质的疏水性影响面团的性质。加入盐后,面团的强度明显提高,可承受的最大拉力增加,并随着添加量的增加而增加。原因是加入食盐后,它可以显著提高面团的稳定性和抗搅拌性能。随着氯化钠添加量的增加,面团的纵向拉伸应力显著增加,横向拉伸应力略有增加。由于氯化钠溶于水,它会分解成钠离子和氯离子。加入面粉后,可以加快面粉的吸水率,水分分散均匀。同时钠离子和氯离子分布在蛋白质周围用以固定水分,有利于蛋白质快速吸水形成彼此联系更加紧密的面筋,面筋的弹性和延伸性得到了加强。王欣等[12]研究证实1.5%~2%的NaCl对面团的抗拉伸性能和稳定性有明显改善。氯化钠可以促进面粉与水更快结合,并增加面团的筋力和延展性。Day L[13]研究得出结论添加NaCl会使面团更有弹性和稳定性,减少面团的粘性,使其更容易处理。
总之,加入食盐一方面能够提高面团的强度,增强面筋的弹性和延伸性;另一方面也明显改善了面团的抗拉伸性和稳定性,减少了面团的粘性。
2.2 对面条烹饪特性的影响
氯化钠可以增加面条的烹饪损失,关键在于盐的溶出以及淀粉的溶出。盐也许有助于淀粉的凝胶化,导致淀粉不易嵌入蛋白网络结构中从而溶出。Zhen Fu[14]研究表明,淀粉间及淀粉与水之间的互相作用受到Na+和Cl+存在的影响,这个原因或许也促进了烹饪损失的增加。
2.3 对面条质构特性的影响
食盐主要通过加强面条的蛋白网络结构继而影响面条的质地。当食盐含量逐渐增加时,面条的硬度、黏附性、黏合性均有所提高,面条品质也有所提高。Ine R等[15]研究表明,NaCl的使用增加了熟面条的硬度。
2.4 对面筋网络的影响
氯化钠对面条质量的影响主要是通过影响面粉中面筋蛋白的形成来实现的。Ine R等研究了氯化钠对新鲜小麦面筋网络变化的影响。面条生产对面筋结构的影响不明显。相反,烹饪通过二硫键的形成或重组增加了面筋的平均分子量,这证明了蛋白质可萃取性的降低。在配方中添加NaCl(在面粉基础上添加0.5%~3.0%的重量)可降低面筋在烹饪过程中的聚合程度。王冠岳等[16]认为,当氯化钠的添加量达到4%时,面条的整体质量水平非常好。然而,当加入的量太高时,氯化钠阻碍了面筋蛋白质的充分水化,导致面条内部干燥并且结构松散,最终导致面条质量下降。
食盐的加入收敛了面筋,增加了其黏弹性和强度,减少了断条的发生,而在面条中加入NaCl可降低面筋在烹饪过程中的聚合程度。当面条中氯化钠添加量超过4%时,会使面条品质变差。因此,向面条中添加食盐时要注意适度,不可过量加入,而且过量添加还会对人体产生不好的影响。
2.5 对面粉糊化特性的影响
面粉在面条品质的各个方面都起着至关重要的作用。面粉的糊化是影响面条质量的主要因素,当面粉处于初始糊化温度和最高粘度时,面条质量温度与感官指数之间没有显著相关性,最高粘度和面条颜色、外观、粘度、光滑度、味道和总评分为显著或极显著正相关。因此,小麦粉糊化的最高粘度特征指数对面条食用品质有显著影响,能够被用来预测面条的质量。
3 磷酸盐对面条品质的影响
3.1 对面团流变学特性的影响
磷酸盐作为一种品质良好的改良剂,加入面条中会极大地改善面条的性质,不仅煮出的面条光滑度好,并且能够补充营养。赵建军等[17]研究表明,随着加入磷酸盐的增多,面团的纵向拉应力显著增加,横向拉应力略有增加。由于压延的方向性,磷酸盐对面团的纵向拉伸应力的影响是显著的。面团稳定时间是面粉蛋白质和面筋质量的综合表达,在食品加工质量中起着重要作用。王玮等[18]认为稳定时间越长,面团筋力越强,则面筋网络越强,搅拌阻力越好,即面团的加工性能越好。
可以看出,焦磷酸钠和三聚磷酸钠对面团的粉质特性有比较明显的影响,磷酸盐对面团纵向拉伸应力影响显著,随着稳定时间变长,面筋网络结构越强,面团的加工性能越好,食用品质也自然有所提升。
3.2 对面条烹饪特性的影响
面条的质量通常根据表面外观、烹饪特性、质地、颜色和感官评价来评估。烹饪产量和烹饪损失是烹饪质量的重要指标,对消费者来说是最重要的特征之一。在面团形成期间,面筋形成网状结构,其中嵌入淀粉和其他成分。烹饪损失主要来自淀粉、蛋白质和其他可溶性成分的溶解。复合磷酸盐能明显提高面条的品质,增强面条的粘弹性、韧性,使面条长时间烹煮不混汤。也许是因为磷酸盐可以增强面筋和淀粉之间的相互作用,增强面团的弹性和韧性,同时减少面条烹饪过程中淀粉的溶解,提高面条的质量。
因此,相比于碳酸盐和食盐,磷酸盐的加入增强了面条的粘弹性,提高了面条的烹饪品质,使面条久煮不混汤。烹饪损失的降低可以通过向面条中加入适量磷酸盐来完成。
3.3 对面条质构特性的影响
磷酸盐主要通过促进淀粉糊化和强化面筋网络来改善面条的品质。Chen Min 等[19]研究得出面条的硬度与面粉的糊化特性呈负相关,并且与面团的混合稳定性呈正相关。因此,磷酸盐对硬度的最终影响取决于增加面筋黏度与提高面筋强度之间的平衡关系。
3.4 对面筋网络的影响
在面条的加工和品质方面,面筋被认为起着至关重要的作用。复合磷酸盐可以在面筋和淀粉之间进行酯化和桥联,生成相对稳定的复合物,使得淀粉和谷蛋白的结合能力增强,溶解的淀粉变少,面粉强度增加。另外,磷酸盐还能够增加淀粉的吸水能力和面团的持水能力,使面筋蛋白能够充分膨胀,由此形成良好的面筋网状结构,增强了面团的弹性和韧性,降低了断条率,并且面条的味道变好。磷酸盐可以增加面团内外的渗透压,使水更好地进入颗粒内部,增加淀粉的吸水能力,面团网络结构的形成变慢。但是,如果磷酸盐添加量超过了0.2%,则会阻碍水分进入颗粒的内部,加快面团网络结构的形成。
3.5 对面粉糊化特性的影响
添加磷酸盐后,小麦粉的糊化程度会受到一定程度的影响,通常表现在小麦粉的糊化温度、峰值黏度和保持黏度被提高了,而衰减值和回生值则被降低。Chen Min 等研究了三聚磷酸钠、六偏磷酸钠、焦磷酸钠、磷酸二钠和磷酸三钠5种磷酸盐对面粉糊化特性的影响,发现这5种类型的磷酸盐都增加了小麦粉的峰值和最终粘度。随着磷酸三钠浓度的增加,其糊化温度也显著增加。
4 结论与展望
作为重要的主食,面条在我们的生活中占据着非常重要的地位。随着人们生活水平的提高,对面条的品质要求也越来越高,因而改良剂被用来改善面条的品质。纵观近些年关于盐类对面条品质影响研究的相关文献,诸如碳酸盐、食盐及磷酸盐对面团流变学特性、面条烹饪特性、面条质构特性、面筋网络及面粉糊化特性的影响也十分详尽:多数碳酸盐和食盐都会增加面条烹煮时的损失,而磷酸盐的加入可以改善面条的烹煮品质;盐的加入增强了面筋的弹性和延展性,对面条的质构和面粉的糊化特性产生了一定的影响,还能够改善面团的加工性能,提高面条的质量。
一方面,这些盐类食品添加剂添加后对面条有改良作用,但是另一方面,添加后的安全性问题也不能忽视,要控制在生产允许的范围内,不可过量添加。方便面作为一种便捷的速食产品,消费者越来越注重面饼本身的品质和口感[20]。这就要求对添加剂进行进一步的实验研究,探究如何使用能对面条进行最优改良,提高方便面饼的品质。此外,这些添加剂也应用在方便米饭、方便烩面及其他一些面制品中。磷酸盐也经常被作为酸味剂添加到调味品中用作调味。同时,调味品中也会有氯化钠的使用,它们在生产过程中有很广泛的应用。
但是,探究盐类对面条品质影响的研究多为宏观方面的,微观研究特别是机理方面的研究还很少见。由于面条制作时所用的小麦生产地不同,所以盐类对面条品质的影响不能一概而论,需要考虑到产地因素的影响。碳酸盐、食盐及磷酸盐的加入可以改善面条的烹饪品质,但是它们对面条烹饪品质影响的机理尚不清楚。大多数文献虽涉及到研究盐类添加对面团及面条品质的影响,但是对其中蛋白质和淀粉等组分的研究还缺少比较系统的数据和分析结果,这些盐类是如何与蛋白质和淀粉等相互作用,以及如何影响面条的质量都是我们下一步需要探索的方向。