高温条件下挂面储藏稳定性的研究

刘 康，黄泽华，王新伟，刘 浩，赵仁勇

河南工业大学 粮油食品学院，河南 郑州 450001

挂面是我国传统的面制品，生产量和销售范围为我国面条制品之最[1]。挂面的储藏稳定性受环境、原料、包装形式等因素的影响较大，特别是在高温高湿环境中，放置1～2个月就会酸败，产生哈喇味[2]。因此，对于生产企业而言，开展挂面储藏稳定性的研究至关重要。

挂面的主要原料是小麦粉，除含有碳水化合物和蛋白质外，还包含脂质、维生素和矿物质等[3]。由于制粉过程中麸皮和麦胚的残留，小麦粉中影响脂类水解和氧化的酶以及金属离子也随之增加，最终会导致酸败速率增大[4-5]。研究表明，小麦粉的加工精度越低，储藏稳定性越差[6]。由于在挂面制作过程中温度、湿度等条件适宜，面团水分活度较高，脂类水解和氧化的速率加快，挂面的储藏稳定性可能比小麦粉更差。

为增加消费者的可接受度，许多企业会将添加剂加入小麦粉中以改善外观或内在品质。随着一些人工合成添加剂如过氧化苯甲酰被禁用[7]，脂肪酶[8]、葡萄糖氧化酶[9]、大豆粉[10]和Vc[11]等绿色、天然的添加剂逐渐成为理想选择，但它们均会对挂面中脂质水解和氧化酸败产生影响。目前，大多数挂面加工企业主要从市场上购买小麦粉原料(一般是适合制作馒头、面条等传统中式面制食品的通用小麦粉)，通常情况下对小麦粉中是否添加了改良剂或添加的改良剂类型未知，挂面产品在流通、销售过程中出现了哈喇味等质量问题后，难以找到问题的根源或解决办法。

挂面包装主要是为了方便运输和销售，延长货架期。目前市场上的挂面有纸袋和塑料袋包装等形式。塑料袋正逐渐取代纸袋包装，它又分为扎孔包装(塑料袋上有预留的小孔，空气可进入袋内)和脱氧包装(使用阻氧、密封型包装袋，同时加脱氧剂消耗袋内氧气)等。研究表明：半封闭包装挂面比全封闭包装挂面其脂肪氧化酸败的速率快[12]。李长凤等[13]报道，与半封闭纸袋包装和全封闭纸袋包装相比，采用聚乙烯塑料袋全封闭包装贮藏的薏米挂面其脂肪酸败速率最慢。

作者采用3种不同加工精度的小麦粉制作挂面，将其在高温、高湿条件下储藏，通过分析挂面在储藏期间脂肪酸值、丙二醛含量以及感官评分的变化，研究高温条件下小麦粉的加工精度、添加剂以及包装形式等对挂面储藏稳定性的影响，为延长挂面货架期、抑制挂面酸败提供数据支撑。

1 材料与方法

1.1 材料

1号、2号和5号小麦粉样品：由河南志情面业有限责任公司采用同一批次的小麦原料在同一制粉车间同时加工得到的3种不同加工精度的基础粉，不含任何添加剂；两侧分别有两排透气孔的挂面包装袋(涤纶树脂/茂金属聚乙烯复合材料)以及阻氧、密封型挂面包装袋(涤纶树脂/尼龙/聚乙烯复合材料)：白象食品股份有限公司；50型防尘脱氧剂：东莞市鼎兴实业有限公司。

食盐：中盐长江盐化有限公司；葡萄糖氧化酶(GIuzyme Mono 10000 BG)、脂肪酶(Lipopan S BG)：诺维信(中国)生物技术有限公司；维生素C：石家庄制药集团；脱脂活性大豆粉：益海嘉里集团；其他试剂均为分析纯：市售。

1.2 仪器与设备

101 A-2型电热鼓风干燥机：上海实验仪器厂有限公司；SX2-5-12型马弗炉：天津市中环实验电炉有限公司；WSF型小麦粉加工精度测定仪：无锡穗邦科技有限公司；挂面中试实验线150：自制；UV-2550型紫外-可见光分光光度计：日本Shimadzu公司；PQX型多段可编程人工气候箱：上海智城分析仪器制造有限公司；5810R型离心机：德国Eppendorf公司；SUS 304食品级万能粉碎机：永康市艾泽拉电器有限公司；SF-200型塑料薄膜封口机：上海得利包装机械厂。

1.3 试验方法

1.3.1 小麦粉的理化特性测定方法

水分测定参照GB 5009.3—2016；灰分测定参照GB 5009.4—2016；L*值、麸星含量和白度的测定参照GB/T 27628—2011。

1.3.2 挂面的实验室制作方法

1.3.2.1 挂面配方

小麦粉样品3 kg，食用盐45 g，添加剂(在GB 2760—2014的允许范围内，选取几种添加剂及组合方式)：10 mg/kg葡萄糖氧化酶，简称葡萄糖氧化酶组；3 mg/kg脂肪酶，简称脂肪酶组；30 mg/kg维生素C与0.2%的脱脂活性大豆粉复合，简称Vc+脱脂大豆粉组；空白组，不加添加剂。调整加水量为900 g。

1.3.2.2 挂面制作[14]

原辅料预处理→和面(高速5 min，低速10 min)→熟化(10 min)→压片(厚0.90 mm)→切条(宽2 mm)→烘干(4.25 h)→切断→计量(500 g)→包装。将挂面分别装入扎孔包装袋以及阻氧、密封型包装袋中，封口后待用。其中，每个阻氧、密封型包装袋中额外放入两包脱氧剂。

1.3.2.3 挂面储藏

将制作好的挂面置于恒温恒湿箱中(40 ℃、RH70%)储藏28 d。每7 d取出包装袋中的挂面，经万能粉碎机粉碎后，过80目筛。

1.3.3 挂面的理化特性测定

脂肪酸值的测定参照GB/T 15684—2015；丙二醛含量的测定参照GB 5009.181—2016中分光光度法。

1.3.4 挂面的感官评价

参考Wang等[15]的方法，由10个人组成感官评价小组对每个样品进行评分。取出包装完好的挂面1袋，冷却至室温，打开包装，嗅辨包装内挂面的气味。没有哈喇味记0分，有轻微的哈喇味记1分，有明显的哈喇味记2分，哈喇味浓郁记3分，最终结果为所有人评分值之和。0～10分表示有轻微的哈喇味，11～20分表示有明显的哈喇味，21～30分表示哈喇味浓郁；同一时间内评分差值>10分表示差异较大。

1.4 数据处理

除感官评价评分值外，所有数据均为2次平行试验结果的平均值，如无特殊说明，测定结果均以干基计。采用SAS 9.1软件进行方差分析，并用Origin 8.5软件作图。

2 结果与分析

2.1 小麦粉的理化特性

随着加工精度的降低，磨粉时所残留下的麸皮、麦胚增加，脂类、酶、矿物质和色素等含量增加，小麦粉的L*值和白度降低，灰分和麸星含量升高[16]。由表1可知，3种小麦粉样品的L*、白度以及麸星、灰分、粗脂肪含量均存在显著性差异，表明它们具有完全不同的加工精度，其中1号粉的加工精度最高，2号粉次之，5号粉最低。

表1 小麦粉样品的理化特性Table 1 Physicochemical properties of wheat flour samples

2.2 储藏过程中挂面的脂肪酸值

挂面中的游离脂肪酸主要是由于脂类物质被水解产生的。因此，通过测定脂肪酸值可以判断挂面的储藏稳定性。由表2可知，小麦粉加工精度、添加剂、包装形式、储藏时间以及它们之间的交互作用对挂面的脂肪酸值均具有极显著的影响(P<0.01)，其中加工精度的影响最大，添加剂次之，加工精度与添加剂之间的交互作用影响不容忽视。不同加工精度小麦粉，或不同添加剂，或不同包装形式，或不同储藏时间的任意2种挂面样品相比较时，其脂肪酸值的总体标准偏差(pooled standard error，PSE)为1.100 mg/100 g。

表2 各因素对挂面脂肪酸值影响的方差分析Table 2 ANOVA of the influence of various factors on the fatty acid values of dried noodles

如图1所示，挂面的脂肪酸值随储藏时间延长而上升的趋势显著(P<0.05)。随着加工精度的降低，麦胚和麸皮的含量增加，脂质含量以及影响脂质水解的脂肪酶也随之增加，导致挂面中游离脂肪酸大量增加。5号小麦粉对脂肪酸值的影响最大(P<0.05)，2号粉次之，1号粉最小，即加工精度越低，影响越大。以扎孔包装的空白组为例，采用1号、2号和5号小麦粉样品制作的挂面其原始脂肪酸值分别为9.92、15.07、65.31 mg/100 g；储藏28 d后，它们的脂肪酸值分别变为32.44、34.39、135.30 mg/100 g，与崔诚等[17]的报道一致。

注：1、2、5分别代表1、2、5号粉，a、b、c、d分别代表空白组、葡萄糖氧化酶组、脂肪酶组、VC+脱脂大豆粉组。图2同。图1 储藏期间不同挂面的脂肪酸值Fig.1 Fatty acid values of dried noodles during storage

与不含添加剂的空白组比较，2种包装形式脂肪酶对脂肪酸值的影响最大(P<0.05)，葡萄糖氧化酶次之，而Vc+脱脂大豆粉的影响不显著(P>0.05)。对于采用同样的小麦粉原料和包装形式、不同添加剂制作的挂面，添加脂肪酶的挂面其脂肪酸值显著高于空白组(P<0.05)。脂肪酶可催化甘油三酯水解，生成甘油二酯和游离脂肪酸，甘油二酯继续水解，生成甘油一酯和游离脂肪酸[18]，脂肪酸值增加。葡萄糖氧化酶组挂面的脂肪酸值也显著高于空白组(P<0.05)，可能是因为脂肪酸值测定的原理是酸碱中和反应，葡萄糖氧化酶氧化葡萄糖生成了葡萄糖酸，导致脂肪酸值升高。分析Vc+脱脂大豆粉组的脂肪酸值，储藏0～7 d时脂肪酸值上升缓慢甚至有所下降，7 d以后脂肪酸值呈上升趋势(P<0.05)。

由图1可知，脱氧包装袋内的挂面其脂肪酸值比扎孔包装袋内的挂面显著低(P<0.05)。以5号粉-脂肪酶组为例，储藏28 d后，采用扎孔包装、脱氧包装的挂面其脂肪酸值分别从295.20、287.36 mg/100 g上升至411.26、382.66 mg/100 g，分别上升了116.06、95.30 mg/100 g。说明脱氧包装可以降低挂面的脂肪酸值，这与王璐[19]的研究结果类似。阻氧挂面包装袋由涤纶树脂/尼龙/聚乙烯复合材料制作，具有高阻隔性。密封包装可以隔绝包装外的空气、水分和微生物[20]，延缓脂肪酸值升高。

2.3 储藏过程中挂面的丙二醛含量

丙二醛是衡量食品氧化酸败的重要指标之一，一般来说丙二醛含量越高，食品氧化酸败越严重[21]。由表3可知，小麦粉加工精度、添加剂、包装形式、储藏时间以及它们之间的交互作用(除包装形式×时间、包装形式×小麦粉×时间之外)对挂面的丙二醛含量均具有极显著的影响(P<0.01)，其中加工精度的影响最大。不同加工精度小麦粉，或不同添加剂，或不同包装形式，或不同储藏时间的任意两种挂面样品相比较时，其丙二醛含量的PSE值为0.003 mg/kg。

表3 各因素对挂面丙二醛含量影响的方差分析Table 3 ANOVA of the influence of various factors on malondialdehyde content of dried noodles

由图2可知，尽管1号、2号粉制作的挂面在储藏期间丙二醛含量有所波动(14 d时值最低)，与脂肪酸值变化总体一致，挂面的丙二醛含量随储藏时间延长而显著上升(P<0.05)。以图2中扎孔包装的空白组为例，采用1号、2号和5号小麦粉样品制作的挂面原始丙二醛含量分别为0.057、0.072、0.280 mg/kg；储藏28 d后，它们的丙二醛含量分别变为0.059、0.082、0.306 mg/kg。小麦粉加工精度越高，挂面中影响脂质氧化的酶和金属离子越少，氧化酸败的速率越低，丙二醛含量越低[22]。

脂肪酶对丙二醛含量的影响最大，葡萄糖氧化酶次之，而Vc+脱脂大豆粉的影响略高于空白对照组。添加脂肪酶的挂面其脂肪酸值高，酸败的速率快，可能导致丙二醛含量升高明显。脱氧组中葡萄糖氧化酶组挂面的丙二醛含量显著高于空白组(P<0.05)，这可能是因为添加葡萄糖氧化酶的挂面H2O2含量高，促进酸败，导致丙二醛含量升高；而密封包装并放置脱氧剂降低了包装内部的氧气，也会抑制空白组挂面的丙二醛含量增加。值得注意的是，H2O2会与其他物质反应，如氧化—SH生成—S—S—和H2O[23]，因而葡萄糖氧化酶对挂面酸败的影响是有限的，这也是添加葡萄糖氧化酶组的挂面其丙二醛含量大于空白组、小于脂肪酶组的可能原因。

采用脱氧包装的挂面其丙二醛的含量显著小于扎孔包装的挂面(P<0.05)。以图2中5号粉-空白组挂面为例，储藏28 d，采用扎孔包装、脱氧包装的挂面丙二醛的含量分别从0.238、0.221 mg/kg上升至0.319、0.283 mg/kg，分别上升了0.081、0.062 mg/kg。密封并放置脱氧剂降低了包装袋内部的氧气，延缓了丙二醛含量增加的速率，这与Bhatt等[24]和李长凤[25]的研究结果类似。

图2 储藏期间不同挂面的丙二醛含量Fig.2 Malondialdehyde content of dried noodles during storage

2.4 感官评价

由表4可知，采用不同加工精度小麦粉、不同添加剂以及不同包装形式制作的挂面产生哈喇味的时间以及程度各不相同。小麦粉的加工精度越高，用其制作的挂面货架期越长，储藏稳定性越好。添加Vc+脱脂大豆粉可抑制挂面酸败，用其制作的挂面货架期最长，储藏稳定性最好。相反，添加脂肪酶会促进酸败，用其制作的挂面货架期最短，储藏稳定性最差。除5号粉外，采用葡萄糖氧化酶制作的挂面的储藏稳定性略低于不含添加剂的空白对照组。脱氧包装可以延缓挂面产生哈喇味的时间，显著提高挂面的储藏稳定性。

表4 储藏期间挂面的感官评价Table 4 Sensory evaluation of dried noodles during storage

3 结论

小麦粉的加工精度是影响挂面储藏稳定性的最主要因素，其加工精度越低，制作的挂面脂肪酸值、丙二醛含量越高，越容易酸败，货架期就越短，储藏稳定性越差。为了延长挂面的货架期，提高其储藏稳定性，建议使用粉色好，麸星、灰分以及粗脂肪含量低的高加工精度小麦粉制作挂面。

小麦粉中适量添加Vc和脱脂活性大豆粉(如30 mg/kg Vc+0.2%豆粉)，可改善挂面的色泽，延长挂面的货架期，提高其储藏稳定性。不建议将主要用于改善馒头色泽和组织结构的酶制剂(如脂肪酶、葡萄糖氧化酶等)添加到制作挂面的小麦粉中；即使添加少量的酶制剂(如3 mg/kg脂肪酶、10 mg/kg葡萄糖氧化酶)也会促进酸败，缩短货架期，降低挂面的储藏稳定性。与扎孔包装相比，脱氧包装可延缓挂面脂肪酸值、丙二醛含量的升高，延长其货架期，提高储藏稳定性。综上所述，选用加工精度高的小麦粉添加30 mg/kg Vc + 0.2%脱脂大豆粉制作挂面，最后密封包装并放入脱氧剂，可降低酸败的速率，改善挂面的储藏稳定性。