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生湿面条制成后,通常需经过一定时间的存放,才会被煮制和食用。在存放过程中,生湿面条会发生褐变。生湿面条褐变主要有2种现象,(1)整体颜色变化:生湿面条颜色会由淡黄色、乳白色变成浅灰色、浅棕色甚至褐色;(2)生成黑点:生湿面条表面会有尺寸不等、形状不规则的黑点形成。褐变极大的影响了生湿面条的外观品质,可能会引起消费者对生湿面条食用品质和安全性的担忧。目前,国内主要通过抗坏血酸等还原剂和物理方法对面条进行护色,国外也有关于加碱生湿面条的颜色变化规律的研究,而对于生湿面条褐变化学机制及黑点的报道较少。为解决以上问题,本课题研究了生湿面条褐变的规律和预防机制。首先,探讨生湿面条颜色变化规律。从制粉粉路中的不同出粉点获取不同成分的小麦粉并制备生湿面条,制备不同加水量及添加10种金属离子的低灰分生湿面条,记录生湿面条的颜色参数变化,并进行方程拟合。结合低场核磁共振和反相高效液相色谱(RP-HPLC)分析结果,探讨小麦粉成分、水的结合状态和水中金属离子对生湿面条颜色变化速率和程度的影响。小麦粉中PPO活性和总酚含量增加,生湿面条颜色逐渐加深,ΔL01h先增加后减少。高灰分含量的小麦粉制成的生湿面条0~24 h内的颜色变化程度、ΔL424h和k3随灰分含量、PPO活性和总酚含量的升高而增加。加水量增加,低灰分含量的生湿面条的颜色先加深后变浅,ΔL01h逐渐增加,ΔL424h和k3先增加后减少。金属离子影响生湿面条的褐变,改变ΔL424h和k3。水中Ca2+、Zn2+、Mn2+、Mg2+、Fe3+等金属离子的存在,可能是诱发或加快生湿面条褐变的因素。同时,探讨黑点的形成规律。一般认为,加工精度较低、灰分含量较高的小麦粉制成的生湿面条表面容易生成黑点。但在研究中发现,即使是低灰分小麦粉制成的生湿面条,在贮藏过程中也会生成黑点,而且黑点难以预防。以不同麸星含量的小麦粉为原料制备生湿面条,通过激光共聚焦显微镜观察,证实了生湿面条上的黑点是由麸星引起的。对黑点的观测结果表明,黑点以麸星为中心逐渐形成。当小麦粉或生湿面条中麸星的粒度达到约50μm时,才能够被肉眼观察到。一些低灰分小麦粉中含有少量的、粒度较小的麸星,这些麸星也会引起黑点。多酚氧化酶(PPO)酶促褐变在植物性食品中时常发生。PPO催化酚类化合物脱氢反应生成醌类,醌类通过非酶聚合反应生成黑色物质。从PPO酶促褐变的角度,探讨生湿面条褐变的化学机制。制备不同p H的生湿面条,利用小麦粉PPO提取物和邻苯二酚试剂构建PPO-邻苯二酚体系,根据生湿面条褐变情况和PPO-邻苯二酚体系的UPLC-TOF-MS分析结果,探讨PPO酶促褐变在生湿面条褐变中的作用。结果表明,PPO酶促褐变是黑点形成关键。麸星中的酚类化合物在PPO的催化作用下脱氢,其最适p H约为7。当生湿面条中有酚类化合物的脱氢产物存在,即便PPO完全失活,黑色物质也会通过聚合反应继续生成。碱性条件有利于聚合反应的进行,因此在p H 9左右,黑色物质生成量最大,黑点形成最多。己糖氧化酶安全、高效,能够催化多种己糖及其寡聚糖氧化,生成酸或酯。向生湿面条和PPO-邻苯二酚体系中添加己糖氧化酶,在PPO-邻苯二酚体系的UPLC-TOF-MS分析的基础上,探讨己糖氧化酶预防黑点形成的化学机制。结果表明,PPO酶促褐变的中间产物具有类似己糖或寡聚己糖的结构,可被己糖氧化酶催化氧化,因此己糖氧化酶减少黑色物质的生成。在4°C贮藏6 d的低灰分生湿面条中,40 ppm的己糖氧化酶将黑点总面积降低80%以上,60 ppm的己糖氧化酶几乎可以完全抑制黑点形成,并且能够耐受1.5%的Na Cl、0.03%的Na2CO3和其他9种金属离子。最后,通过臭氧水和面预防生湿面条褐变。臭氧水和面可以改善生湿面条颜色,并在一定程度上减少黑点总面积,其中物理因素和非共价键起到了关键作用。动态流变学测试和扫描电子显微镜观测结果表明,臭氧水和面加强面筋蛋白网络结构。低场核磁共振测试结果表明,臭氧水和面降低生湿面条中水分的自由程度。这是由于臭氧水具有适度的氧化性,有利于促进面团中二硫键交联,改善生湿面条面筋网络结构,同时改变生湿面条中水分存在状态。这能够使生湿面条结构更加紧密而均一,降低褐变速率。通过臭氧水和面结合己糖氧化酶制备生湿面条,能够有效预防生湿面条褐变。臭氧水中臭氧浓度达到2.35 mol/L,臭氧水添加量20%~32%时,己糖氧化酶液在和面开始后30~120 s内加入,能够有效预防褐变。与只添加己糖氧化酶相比,通过臭氧水和面结合己糖氧化酶预防黑点,可以将己糖氧化酶的添加量减少10~20 ppm。