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[摘要]文章针对褐变及高水分含量导致市售散装生湿面保质期过短问题,研究了低热干燥与热处理结合法对生湿面品质及保鲜效果的影响。试验表明,仅采用低热干燥降低生湿面的水分含量,对提高生湿面保鲜效果并不明显;将低热干燥与热处理结合,则可达到较好的保鲜效果。本试验对未经处理的生湿面进行简易密封包装,包装成25g/包,作为空白对照组,当试验方案为:温度35℃、相对湿度75%条件下低热干燥时间3h,热处理温度90℃、热处理时间20min,此时生湿面糊化度33.21%,较空白对照组稍有增加;白度评分8.5分,与空白对照组相当;保质期达65h,是空白对照组的10倍。
[关键词]生湿面;脱水干燥;热处理;保鲜;保质
中图分类号:S512.1 文献标识码:A DOI:10.16465/j.gste.cn431252ts.20180228
与挂面等生干面相比,生湿面保留了新鲜面条的口感与香味。但生湿面水分含量高,导致其在贮藏过程中微生物繁殖迅速,产品极易腐败变质,同时,生湿面中酶未灭活,也很容易产生褐变。在夏天无保鲜措施的情况下,生湿面5小时左右即出现明显变色、变味等变质现象。市售散装或简装生湿面,由于其新鲜、价格低廉、不添加防腐剂,深受消费者喜爱,但过短的保质期则对其销售、食用带来了非常不好的影响。
预包装生湿面往往通过添加酒精、山梨糖醇等防腐剂将其保质期由数小时延长至数月,然而,化学保鲜手段存在安全隐患,不符合“绿色”消费的趋势。相比化学保鲜手段,物理保鲜则显得更为绿色安全。
在所有物理保鲜方法中,热处理最常见。Man Li等研究表明,通过热处理适当降低生湿面的水分含量,可保留生湿面的风味并延长其保质期;通过热处理灭活生湿面中的酶,是使生湿面保持色泽、延缓褐变的重要手段。但是热处理过度会使生湿面过度糊化,从而导致品质劣变,因此需将热处理的程度控制在合理范围内,做到既能有效延长生湿面的保质期,又能保证生湿面的固有品质不被破坏。目前,通过物理手段对市售散装生湿面进行保鲜处理的研究并不多。因此,本文将低热干燥和热处理技术结合,通过检测面条糊化度、保质期、白度三个指标,探究低热干燥时间、热处理温度、热处理时间的最优参数。针对市售散装生湿面易褐变、保质期过短的问题,提供了一个操作简单、能有效延长保质期的方法,供生湿面研究者、散装生湿面经营者参考。
1材料与方法
1.1材料与试剂
小麦粉:金龙鱼多用途麦芯小麦粉;营养琼脂培养基;孟加拉红培养基;糖化酶;1mol/L盐酸溶液;10%硫酸溶液;0.1mol/L氢氧化钠;0.1mol/L碘液;硝酸钾;氯化钾;醋酸钾。
1.2仪器与设备
压面机:北京东方孚德技术发展中心,JMTZ-14;恒温恒湿培养箱:广东省医疗器械厂,LRH-150-S;生化培养箱:上海博讯实业有限公司医疗设备厂,SPX-250B-E;超净工作台:苏净集团安泰公司制造,SW-CJ-IFD;不锈钢手提灭菌锅:上海申安医疗器械厂,DSX-280A;真空充氮包装机:上海人民包装股份有限公,DZQ450L;电热恒温鼓风干燥箱:上海一恒科學仪器有限公司,DHG-9053A;高速万能粉碎机:天津市泰斯特仪器有限公司,FW80;包装材料:BOPA/CPP。
1.3方法
1.3.1生湿面制面工艺
参照LS/T3202-1993中的面条制作方法。
和面:取100g小麦粉,2g食盐,加水35ml,水温30℃,和面时间5min,合成面团。
醒面:将和好的面团在室温下静置15min。
压片:调整面条机轧辊间隙,复合压延面皮,由厚至薄,复合4次,共压延5道。
切条:切割成宽度2mm,厚度1mm的面条。
1.3.2指标测定
水分含量的测定,采用直接干燥法,参照GB5009.3-2016;糊化度的测定,采用酶法,参照科学出版社《淀粉工艺学》;并由感官测评确定35%为生湿面糊化度上限;菌落总数的测定,参照GB4789.2-2016;霉菌总数的测定,参照GB4789.15-2016。
保质期参照标准,细菌总数≤1×105cfu/g,霉菌在数量上不做标准,以肉眼可见霉点或菌斑视为霉菌引起的生湿面变质;生湿面的保质期为细菌和霉菌均不超标的最长时间。
白度采用感官评定法,参照13/T3202-1993,并由感官测评确定7分为生湿面白度下限。
1.4试验步骤
通过低热干燥降低生湿面的水分含量,然后通过热处理对生湿面进行保鲜处理,即:生湿面→低热干燥→热处理→储藏→指标检验。
1.4.1空白组指标测定
通过预实验,确定加速破坏试验温度为28℃,即生湿面储藏温度为28℃。
将未经任何处理的生湿面包装成25g/包,密封包装,作为空白对照组,检测其水分含量、糊化度;在28℃条件下储藏,检测其以菌落总数为指标的保质期、以霉菌数量为指标的保质期、白度。
1.4.2低热干燥参数的确定
参照魏益民等的方法,将低热干燥温度设定为35℃,低热干燥湿度设定为75%;记录低热干燥时间0h、1h、2h、3h、4h对面条水分含量及表观状态的影响。
1.4.3正交试验
选择低热干燥温度35℃,低热干燥湿度75%。将低热干燥时间的最佳值作为中值;小麦粉的起始糊化温度为62℃左右,因此选择65℃作为热处理温度参数的中值;通过预实验,选择15min为热处理时间的中值。围绕中值各取3水平,以面条糊化度、保质期、白度为指标,用L9(34)进行正交试验,因素水平表(见表1)。
根据正交试验的结果及趋势图分析,确定是否需要补充优化试验,得到低热干燥时间、热处理温度、热处理时间的最佳参数。 2结果与分析
2.1空白组检测结果
空白组面条的检测结果(见表2)。
2.2低热干燥时间对生湿面品质的影响
结果显示:随着干燥时间的增加,面条水分含量逐渐降低,3h时出现断条现象,因此将2h作为最佳低热干燥时间,3h作为干燥极限时间。在35℃、相对湿度75%条件下,干燥2h的面条,水分含量约为27%;干燥3h的面条,水分含量约为25%(见表3)。
检测结果表明,低热干燥3h后的生湿面,保质期不足24h。Man Li等的研究表明,23%~24%是新鲜面条变质的临界含水量,当面条含水量超过该水平时,面条褐变和微生物生长速度迅速增加。朱科学等在研究中,也得出类似结论。即仅通过低热干燥降低生湿面的含水量,对生湿面保鲜的效果不明显。因此,在对生湿面进行低热干燥处理后,仍需要对其进行进一步抑菌处理。
2.3正交试验
正交试验的试验方案及试验结果(见表4)。
从表4的试验结果分析可以看出,不同因素对不同指标的影响程度不同,因此,通过综合平衡法选择最优方案。
将糊化度以T1作为参考标准,并做趋势图,(见图1,图2)。
对表4和图1进行综合分析:
因素A(低热干燥时间):对于糊化度来说,取A1更佳,且A是最主要影响因素,在确定最优水平时应重点考虑;对保质期来说,取A3更佳,但从趋势图来看,取A1、A3时保质期差别不大,且从极差来看,A是最次因素。所以根据多数倾向和A因素对不同指标的重要程度,选取A1,即干燥时间为3h。
因素B(热处理温度):对于糊化度来说,取B1更佳;对保质期来说,取B1更佳,因此选取B1,即热处理温度为70℃。
因素C(热处理时间):对于糊化度来说,取C2更佳;对保质期来说,取C2更佳,因此选取C2,即热处理时间为20min。
综合得到优方案为A1、B1、C2,即低热干燥时间3h,热处理温度70℃,热处理时间20min。
对优方案进行验证试验,将生湿面在35℃、相对湿度75%条件下,低热干燥3h后简易密封包装,再在70℃下处理20min,于24h后检测。结果表明:生湿面糊化度32.30%,T1为24h,白度评分9.0分。即优方案检测结果与正交试验的各组试验结果相比,均接近或更佳,因此可将该优方案视为最佳方案。
2.4正交试验的优化
从图1可看出,随着热处理温度的升高、热处理时间的延长,生湿面的糊化度均呈现下降的趋势;即提高热处理温度、延长热处理时间,均能使生湿面的糊化度进一步降低。有研究表明:在面条高温高湿干燥工艺中,通常选用70~90℃作为面条的高温干燥温度。故对生湿面热处理的温度进行优化试验,进一步优化参数。
將生湿面在35℃、相对湿度75%条件下,干燥3h后称重,密封包装,25g/包。样品分别在70℃、80℃、90℃、95℃、100℃温度下热处理20min后,进行糊化度、保质期测定。试验结果(见图3)。
试验结果表明,当热处理温度为90℃以下时,生湿面的糊化度在33%~35%,不超过糊化度上限35%:当热处理温度超过90℃时,生湿面的糊化度超过35%上限,生湿面品质发生劣变。因此将生湿面的热处理温度控制在70~90℃。
当热处理温度控制在70~90℃时,生湿面的糊化度均处于合适范围内,随着温度升高,生湿面的保质期延长。当热处理温度为90℃时,相比70℃,生湿面保质期延长了39h,因此将热处理温度90℃作为优化工艺参数。经调查得知,在实际售卖中,一般会采用简易包装、冷藏等方式对生湿面进行保藏,市售散装生湿面的货架期一般不超过48h,即将生湿面保质期延长至65h,在市售散装生湿面的实际应用中已经足够。因此,不对热处理时间进行另外的优化试验。
2.5试验最优方案的验证
对优化后的方案进行验证试验,将生湿面在35℃、相对湿度75%条件下,干燥3h后密封包装成25g/包,再在90℃下处理20min,于65h后进行检测。结果表明:生湿面糊化度33.21%,以菌落总数为指标的保质期为65h,白度评分8.5分。即优化后的方案检测结果与优化前的方案试验结果相比,均接近或更佳,因此可将该方案视为最佳方案。
综上所述,选择干燥3h,热处理温度90%,热处理时间20min为最佳工艺参数。另外,当热处理温度在70℃~90℃范围内,温度越高,生湿面保质期越长。在实际生产中,可以根据实际需要(生湿面保质期长短),在70℃~90℃范围内,选择合适的热处理温度。
3结论
本文研究了在不添加防腐剂的情况下,探讨低热干燥结合热处理的方法对生湿面保鲜效果及品质的影响,并得到了最优参数。试验结果表明,在温度35℃,相对湿度75%条件下低热干燥时间3h,热处理温度90℃、热处理时间20min时,生湿面糊化度33.21%,较空白对照组稍有增加;保质期达65h,是空白对照组的10倍,白度评分8.5分,与空白对照组相当。
另外,当热处理温度在70~90℃范围内,温度越高,生湿面保质期越长;在实际生产中,可以根据实际需要(生湿面保质期长短),在70~90℃范围内,选择合适的热处理温度。
[关键词]生湿面;脱水干燥;热处理;保鲜;保质
中图分类号:S512.1 文献标识码:A DOI:10.16465/j.gste.cn431252ts.20180228
与挂面等生干面相比,生湿面保留了新鲜面条的口感与香味。但生湿面水分含量高,导致其在贮藏过程中微生物繁殖迅速,产品极易腐败变质,同时,生湿面中酶未灭活,也很容易产生褐变。在夏天无保鲜措施的情况下,生湿面5小时左右即出现明显变色、变味等变质现象。市售散装或简装生湿面,由于其新鲜、价格低廉、不添加防腐剂,深受消费者喜爱,但过短的保质期则对其销售、食用带来了非常不好的影响。
预包装生湿面往往通过添加酒精、山梨糖醇等防腐剂将其保质期由数小时延长至数月,然而,化学保鲜手段存在安全隐患,不符合“绿色”消费的趋势。相比化学保鲜手段,物理保鲜则显得更为绿色安全。
在所有物理保鲜方法中,热处理最常见。Man Li等研究表明,通过热处理适当降低生湿面的水分含量,可保留生湿面的风味并延长其保质期;通过热处理灭活生湿面中的酶,是使生湿面保持色泽、延缓褐变的重要手段。但是热处理过度会使生湿面过度糊化,从而导致品质劣变,因此需将热处理的程度控制在合理范围内,做到既能有效延长生湿面的保质期,又能保证生湿面的固有品质不被破坏。目前,通过物理手段对市售散装生湿面进行保鲜处理的研究并不多。因此,本文将低热干燥和热处理技术结合,通过检测面条糊化度、保质期、白度三个指标,探究低热干燥时间、热处理温度、热处理时间的最优参数。针对市售散装生湿面易褐变、保质期过短的问题,提供了一个操作简单、能有效延长保质期的方法,供生湿面研究者、散装生湿面经营者参考。
1材料与方法
1.1材料与试剂
小麦粉:金龙鱼多用途麦芯小麦粉;营养琼脂培养基;孟加拉红培养基;糖化酶;1mol/L盐酸溶液;10%硫酸溶液;0.1mol/L氢氧化钠;0.1mol/L碘液;硝酸钾;氯化钾;醋酸钾。
1.2仪器与设备
压面机:北京东方孚德技术发展中心,JMTZ-14;恒温恒湿培养箱:广东省医疗器械厂,LRH-150-S;生化培养箱:上海博讯实业有限公司医疗设备厂,SPX-250B-E;超净工作台:苏净集团安泰公司制造,SW-CJ-IFD;不锈钢手提灭菌锅:上海申安医疗器械厂,DSX-280A;真空充氮包装机:上海人民包装股份有限公,DZQ450L;电热恒温鼓风干燥箱:上海一恒科學仪器有限公司,DHG-9053A;高速万能粉碎机:天津市泰斯特仪器有限公司,FW80;包装材料:BOPA/CPP。
1.3方法
1.3.1生湿面制面工艺
参照LS/T3202-1993中的面条制作方法。
和面:取100g小麦粉,2g食盐,加水35ml,水温30℃,和面时间5min,合成面团。
醒面:将和好的面团在室温下静置15min。
压片:调整面条机轧辊间隙,复合压延面皮,由厚至薄,复合4次,共压延5道。
切条:切割成宽度2mm,厚度1mm的面条。
1.3.2指标测定
水分含量的测定,采用直接干燥法,参照GB5009.3-2016;糊化度的测定,采用酶法,参照科学出版社《淀粉工艺学》;并由感官测评确定35%为生湿面糊化度上限;菌落总数的测定,参照GB4789.2-2016;霉菌总数的测定,参照GB4789.15-2016。
保质期参照标准,细菌总数≤1×105cfu/g,霉菌在数量上不做标准,以肉眼可见霉点或菌斑视为霉菌引起的生湿面变质;生湿面的保质期为细菌和霉菌均不超标的最长时间。
白度采用感官评定法,参照13/T3202-1993,并由感官测评确定7分为生湿面白度下限。
1.4试验步骤
通过低热干燥降低生湿面的水分含量,然后通过热处理对生湿面进行保鲜处理,即:生湿面→低热干燥→热处理→储藏→指标检验。
1.4.1空白组指标测定
通过预实验,确定加速破坏试验温度为28℃,即生湿面储藏温度为28℃。
将未经任何处理的生湿面包装成25g/包,密封包装,作为空白对照组,检测其水分含量、糊化度;在28℃条件下储藏,检测其以菌落总数为指标的保质期、以霉菌数量为指标的保质期、白度。
1.4.2低热干燥参数的确定
参照魏益民等的方法,将低热干燥温度设定为35℃,低热干燥湿度设定为75%;记录低热干燥时间0h、1h、2h、3h、4h对面条水分含量及表观状态的影响。
1.4.3正交试验
选择低热干燥温度35℃,低热干燥湿度75%。将低热干燥时间的最佳值作为中值;小麦粉的起始糊化温度为62℃左右,因此选择65℃作为热处理温度参数的中值;通过预实验,选择15min为热处理时间的中值。围绕中值各取3水平,以面条糊化度、保质期、白度为指标,用L9(34)进行正交试验,因素水平表(见表1)。
根据正交试验的结果及趋势图分析,确定是否需要补充优化试验,得到低热干燥时间、热处理温度、热处理时间的最佳参数。 2结果与分析
2.1空白组检测结果
空白组面条的检测结果(见表2)。
2.2低热干燥时间对生湿面品质的影响
结果显示:随着干燥时间的增加,面条水分含量逐渐降低,3h时出现断条现象,因此将2h作为最佳低热干燥时间,3h作为干燥极限时间。在35℃、相对湿度75%条件下,干燥2h的面条,水分含量约为27%;干燥3h的面条,水分含量约为25%(见表3)。
检测结果表明,低热干燥3h后的生湿面,保质期不足24h。Man Li等的研究表明,23%~24%是新鲜面条变质的临界含水量,当面条含水量超过该水平时,面条褐变和微生物生长速度迅速增加。朱科学等在研究中,也得出类似结论。即仅通过低热干燥降低生湿面的含水量,对生湿面保鲜的效果不明显。因此,在对生湿面进行低热干燥处理后,仍需要对其进行进一步抑菌处理。
2.3正交试验
正交试验的试验方案及试验结果(见表4)。
从表4的试验结果分析可以看出,不同因素对不同指标的影响程度不同,因此,通过综合平衡法选择最优方案。
将糊化度以T1作为参考标准,并做趋势图,(见图1,图2)。
对表4和图1进行综合分析:
因素A(低热干燥时间):对于糊化度来说,取A1更佳,且A是最主要影响因素,在确定最优水平时应重点考虑;对保质期来说,取A3更佳,但从趋势图来看,取A1、A3时保质期差别不大,且从极差来看,A是最次因素。所以根据多数倾向和A因素对不同指标的重要程度,选取A1,即干燥时间为3h。
因素B(热处理温度):对于糊化度来说,取B1更佳;对保质期来说,取B1更佳,因此选取B1,即热处理温度为70℃。
因素C(热处理时间):对于糊化度来说,取C2更佳;对保质期来说,取C2更佳,因此选取C2,即热处理时间为20min。
综合得到优方案为A1、B1、C2,即低热干燥时间3h,热处理温度70℃,热处理时间20min。
对优方案进行验证试验,将生湿面在35℃、相对湿度75%条件下,低热干燥3h后简易密封包装,再在70℃下处理20min,于24h后检测。结果表明:生湿面糊化度32.30%,T1为24h,白度评分9.0分。即优方案检测结果与正交试验的各组试验结果相比,均接近或更佳,因此可将该优方案视为最佳方案。
2.4正交试验的优化
从图1可看出,随着热处理温度的升高、热处理时间的延长,生湿面的糊化度均呈现下降的趋势;即提高热处理温度、延长热处理时间,均能使生湿面的糊化度进一步降低。有研究表明:在面条高温高湿干燥工艺中,通常选用70~90℃作为面条的高温干燥温度。故对生湿面热处理的温度进行优化试验,进一步优化参数。
將生湿面在35℃、相对湿度75%条件下,干燥3h后称重,密封包装,25g/包。样品分别在70℃、80℃、90℃、95℃、100℃温度下热处理20min后,进行糊化度、保质期测定。试验结果(见图3)。
试验结果表明,当热处理温度为90℃以下时,生湿面的糊化度在33%~35%,不超过糊化度上限35%:当热处理温度超过90℃时,生湿面的糊化度超过35%上限,生湿面品质发生劣变。因此将生湿面的热处理温度控制在70~90℃。
当热处理温度控制在70~90℃时,生湿面的糊化度均处于合适范围内,随着温度升高,生湿面的保质期延长。当热处理温度为90℃时,相比70℃,生湿面保质期延长了39h,因此将热处理温度90℃作为优化工艺参数。经调查得知,在实际售卖中,一般会采用简易包装、冷藏等方式对生湿面进行保藏,市售散装生湿面的货架期一般不超过48h,即将生湿面保质期延长至65h,在市售散装生湿面的实际应用中已经足够。因此,不对热处理时间进行另外的优化试验。
2.5试验最优方案的验证
对优化后的方案进行验证试验,将生湿面在35℃、相对湿度75%条件下,干燥3h后密封包装成25g/包,再在90℃下处理20min,于65h后进行检测。结果表明:生湿面糊化度33.21%,以菌落总数为指标的保质期为65h,白度评分8.5分。即优化后的方案检测结果与优化前的方案试验结果相比,均接近或更佳,因此可将该方案视为最佳方案。
综上所述,选择干燥3h,热处理温度90%,热处理时间20min为最佳工艺参数。另外,当热处理温度在70℃~90℃范围内,温度越高,生湿面保质期越长。在实际生产中,可以根据实际需要(生湿面保质期长短),在70℃~90℃范围内,选择合适的热处理温度。
3结论
本文研究了在不添加防腐剂的情况下,探讨低热干燥结合热处理的方法对生湿面保鲜效果及品质的影响,并得到了最优参数。试验结果表明,在温度35℃,相对湿度75%条件下低热干燥时间3h,热处理温度90℃、热处理时间20min时,生湿面糊化度33.21%,较空白对照组稍有增加;保质期达65h,是空白对照组的10倍,白度评分8.5分,与空白对照组相当。
另外,当热处理温度在70~90℃范围内,温度越高,生湿面保质期越长;在实际生产中,可以根据实际需要(生湿面保质期长短),在70~90℃范围内,选择合适的热处理温度。