壳聚糖和聚赖氨酸对红曲面条品质的影响

王汝华，庞 静，马妍妍，李云霞，韩 瑞，牛政舒，杨 红，傅旻瑄

（天津科技大学食品科学与工程学院，天津 300457）

红曲色素是一种无毒无副作用、稳定性好的天然色素，有着色性好、色调丰富等特点。红曲色素因生物合成周期短、生产速度快、成本相对较低等优势获得广泛应用，具有广阔的市场前景[1]。但是，红曲色素对光照、温度、酸碱性溶液敏感，稳定性不高，容易褪色，这在一定程度上限制了红曲色素的实际应用和发展。壳聚糖是自然界中唯一的一种碱性多糖，具有良好的生物相容性、亲水性、保湿性、成膜性、增稠性、红曲面条性等理化性质。研究还表明[2-4]，壳聚糖具有抗菌、降胆固醇、降血脂、增强免疫功能、抗肿瘤功能等多种生物活性功能。聚赖氨酸作为一种天然的生物代谢产品，杀菌能力强、抑菌谱广、水溶性和热稳定性良好，可作为一种安全、高效且不影响食品风味的食品防腐剂，应用于多种农副产品、饮料、营养保健品中[5]。近年来，壳聚糖、聚赖氨酸复合物技术在食品的医药中应用日益广泛。如果将红曲色素直接添加于面粉中制作面条，由于红曲色素的水溶性差，其在面条成品中会以斑点的形式存在，影响红曲面条外观[6]。试验通过液体发酵获得红曲色素，并利用壳聚糖、聚赖氨酸及红曲色素制备复合物，以期提高红曲色素稳定性和水溶性。基于此，拟将壳聚糖- 红曲色素或聚赖氨酸- 红曲色素复合物添加于面条中，以期制备出外观与食用品质都较佳的红曲面条。

1 材料与方法

1.1 材料

面粉，益海嘉里（昆山） 食品工业有限公司提供；红曲色素，实验室液体发酵生成，乙醇提取法[6]提取；无水乙醇、冰醋酸，天津益仁达化工有限公司提供；壳聚糖、聚赖氨酸，索莱宝生物科技有限公司提供；怡宝饮用水、食盐、牛栏山二锅头白酒等，均为市售。

1.2 仪器

HH-4J 型水浴锅，金坛市白塔新宝仪器厂产品；TA-XT PLUS 型质构仪，北京松源华兴科技发展有限公司产品；冷冻干燥机，上海比朗仪器制造有限公司产品；色差计，深圳三恩时科技有限公司产品；摇床，上海智城分析仪器制造有限公司产品；家用压面机，九阳股份有限公司产品。

1.3 试验方法

1.3.1 工艺流程红曲色素复合物调配→调粉→醒发→挤压成片→切割成条→晾干→包装→灭菌→贮藏。

1.3.2 面条断条率测定

从制作好的鲜面条中任意选出15～30 根，放到架子上自然晾干，完全晾干后，观察面条是否有断裂现象的出现，记录断开面条的数量。断条率按照公式（1） 计算[7]。

1.3.3 面条白度的测定

利用色差计测定红曲面条的L*值、a*值、b*值。L*值表示亮度，量程为0 （黑色） 至100 （白色）；a*值表示红度（a*值为正：样品为红色，a*值为负：样品为绿色）；b*值可体现出被测物体的黄度（b*值为正值：黄色，b*值为负值：蓝色）。每个样品做3 次平行试验。红曲面条白度按照公式（2） 计算[8]。

1.3.4 红曲面条质构的测定

取一定量的面条，在沸水中煮至最佳时间后用漏勺将面条捞出，过冷水、沥水，用滤纸将面条表面的水分吸干，进行TPA 试验，3 根一组、平行摆放在载物台上，面条间有一定的间隔。质构仪测定的参数设置为探头类型P/35，触发力5.00 g，测定前速度1.00 mm/s，测定速度0.17 mm/s，测定后速度2.00 mm/s，应变百分比70.00%，保持时间1.00 s，环境温度25.00 ℃。选取硬度、弹性、黏聚性作为参考指标[9-13]。另外，进行剪切试验（同TPA，面条与载物台侧边平行） 和拉伸试验（将面条固定在拉伸设备的上下两端，面条不可绷紧也不可太松，每次1 根）的测定。每个样品进行5 次试验，去除异常值，取平均值。

1.3.5 正交试验设计

在单因素试验的基础上，使用正交试验评价壳聚糖、聚赖氨酸、红曲色素用量对红曲面条品质的影响。

正交试验设计因素与水平设计见表1。

表1 正交试验设计因素与水平设计/ g

1.3.6 感官品质评价

感官评价样本容量为30 人，产品综合评分为30 人总评分的平均值。30 名感官评价者均经过专业培训，测试前禁食辛辣刺激食物，每次品尝之后漱口，2 次品尝间隔90 s。

感官品质评价标准见表2。

表2 感官品质评价标准

1.3.7 数据处理及分析

每个试验至少重复3 次以上，使用Excel，SPSS Statistics 22，Origin 2018 软件进行数据处理并分析，用不同字母表示组间差异显著性（p＜0.05）。

2 结果与分析

2.1 壳聚糖用量对红曲面条断条率的影响分析

在预试验基础上，确定100 g 面粉红曲色素用量为0.8 g。

不同用量的壳聚糖对红曲面条断条率的影响见图1。

从图1 可以看出，红曲面条的断条率随壳聚糖用量的增加整体呈增加趋势，并在用量为2.0 g 时达到最大。当壳聚糖用量为0.4～1.2 g 时，红曲面条断条率之间差异不显著，但与不添加壳聚糖相比有显著提升；当添加1.6 g 和2.0 g 的壳聚糖时，红曲面条相较于其他组获得了明显的增长，并显著高于其他组。

2.2 壳聚糖用量对红曲面条质构特征的影响

不同用量的壳聚糖对红曲面条质构的影响见表3。

表3 不同用量的壳聚糖对红曲面条质构的影响/ g

从表3 可以看出，红曲面条的硬度随着壳聚糖用量的增加而先上升后急剧下降，整体上添加组大于空白组，且在用量为0.8 g 时，面粉时硬度达到最大。红曲面条的弹性随着壳聚糖用量的增加略有上升后逐渐下降，整体上添加组小于空白组，且在用量为0.4 g 时，弹性达到最大。黏聚性呈现逐步上升趋势，在用量为1.6 g 时黏聚性最大。添加壳聚糖对红曲面条脆度影响较小，1.2 g 时脆度最大。

试验表明，适量壳聚糖的添加可对红曲面条的咀嚼品质提升起到正面作用，但添加过量时，过多的壳聚糖可能会形成起阻碍作用，降低面条质构品质。

2.3 壳聚糖用量对红曲面条白度的影响

不同用量的壳聚糖对红曲面条色泽稳定性的影响见图2。

从图2 中可以得知，红曲面条的白度随着壳聚糖用量的上升而呈下降的趋势，添加组与不加壳聚糖相比下降了22.30%。说明壳聚糖对红曲面条具有较好的护色作用，适量添加可以维持红曲面条的色泽稳定性[14]。

2.4 壳聚糖、聚赖氨酸用量对红曲面条感官评价品质的影响

正交试验结果见表4。

表4 正交试验结果

从表4 可以看出，影响红曲面条感官评价品质的因素主次顺序为C＞A＞B，即红曲用量的影响最大，其次是壳聚糖用量，聚赖氨酸用量影响最小。最佳配比为A2B1C2，即每100 g 面粉中壳聚糖用量为0.8 g，聚赖氨酸用量为0.04 g，色素用量为0.08 g。此时感官评价得分最高为94 分。

3 结论

红曲面条的硬度、弹性、黏聚性和脆度与壳聚糖用量在一定范围内呈正相关性。即随着壳聚糖用量的增加，面条煮熟后的硬度和黏聚性增加，白度下降；弹性先增大后减小，适量的壳聚糖对红曲面条的弹性有一定的增强效应。值得注意的是，若壳聚糖添加过量，则会造成体系内游离水减少，面条出现过硬过韧的现象[15]，导致面条自然断条率过高。试验结果对红曲面条的开发具有一定的参考价值和实际意义。