徐 丹， 郭曉娜， 朱科學(xué)

（江南大學(xué) 食品學(xué)院，江蘇 無錫 214122）

燕麥?zhǔn)呛瘫究蒲帑湆僖荒晟魑?，按其外稃形狀可分為皮燕麥和裸燕麥兩大類，中國以種植裸燕麥為主。燕麥中含有豐富的營養(yǎng)物質(zhì)，蛋白質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)在11.3%～19.9%之間，并且氨基酸組成平衡；油脂質(zhì)量分?jǐn)?shù)相對較高，約為6.3%，其中80%為不飽和脂肪酸；在胚乳和糊粉層中含有大量的β-葡聚糖；含有豐富的天然抗氧化活性成分[1]。其中，多酚的抗氧化能力很強(qiáng)，在維持燕麥產(chǎn)品穩(wěn)定性的同時(shí)，還有抑菌的作用。郝敏敏等[2]發(fā)現(xiàn)燕麥多酚可以明顯抑制冷卻豬肉中微生物的快速繁殖，明顯抑制冷卻肉中脂質(zhì)的氧化，延長其貨架期；Makwana等[3]發(fā)現(xiàn)植物多酚成分可以顯著抑制細(xì)菌的生長。燕麥在國內(nèi)外都有廣泛的研究，并且已有多種多樣的燕麥產(chǎn)品，如燕麥餅干，燕麥嬰兒食品等。

面條是中國傳統(tǒng)食品之一，深受消費(fèi)者喜愛，其中半干面是一種水分質(zhì)量分?jǐn)?shù)為20%～25%且口感與鮮面相似的面條。為了增加面條的營養(yǎng)價(jià)值，可以在其配方中加燕麥等。國內(nèi)外有燕麥添加對面團(tuán)性質(zhì)及面條品質(zhì)的研究，如牛巧娟等[4]研究了燕麥全粉含量對燕麥-小麥混合粉糊化特性、面團(tuán)特性及鮮面條質(zhì)構(gòu)特性的影響；Mitra等[5]研究了不同品種的燕麥以質(zhì)量分?jǐn)?shù)10%，20%和30%的添加量制作的白鹽鮮面條，其蛋白質(zhì)、灰分、β-葡聚糖質(zhì)量分?jǐn)?shù)和硬度增加，同時(shí)顏色和感官改變，但面團(tuán)性質(zhì)沒有顯著變化。而燕麥添加量對半干面的儲藏穩(wěn)定性有何影響尚未見報(bào)導(dǎo)。

作者研究了不同燕麥粉添加量對半干面儲藏穩(wěn)定性的影響規(guī)律，并用菌落總數(shù)，脂肪酸值和質(zhì)構(gòu)指標(biāo)來反映。此外，采用真空微波的方式對燕麥籽粒處理，探究其對燕麥半干面儲藏穩(wěn)定性的影響，為燕麥面條的工業(yè)化生產(chǎn)提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 主要材料

燕麥粉：蛋白質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)12.48%，脂肪質(zhì)量分?jǐn)?shù)6.74%，水分質(zhì)量分?jǐn)?shù)13.11%，內(nèi)蒙古自治區(qū)武川縣產(chǎn)品；多用途麥芯粉：蛋白質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)11.89%，脂肪質(zhì)量分?jǐn)?shù)2.12%，水分質(zhì)量分?jǐn)?shù)12.84%，濱州中裕食品有限公司產(chǎn)品。

1.2 儀器與設(shè)備

HWJZ-5真空和面機(jī)：南京市揚(yáng)子糧油食品機(jī)械有限公司產(chǎn)品；JMTD-168/140型實(shí)驗(yàn)面條機(jī)：北京東孚久恒儀器技術(shù)有限公司產(chǎn)品；GZX-9246MBE數(shù)顯鼓風(fēng)干燥器、YXQ-LS-5011立式高壓蒸汽滅菌鍋、SPX-250B-Z型生化培養(yǎng)箱：上海博訊實(shí)業(yè)有限公司醫(yī)療設(shè)備廠產(chǎn)品；SW-CJ-1FD型超凈工作臺：蘇州集團(tuán)蘇州安泰空氣技術(shù)有限公司產(chǎn)品；ZHSY-50F型水浴震蕩培養(yǎng)箱：上海知楚儀器有限公司產(chǎn)品；DFY-500搖擺式高速萬能粉碎機(jī)：溫嶺市林大機(jī)械有限公司產(chǎn)品；TA-XT2i型物性測試儀：英國Stable Micro Systems公司產(chǎn)品；TU-1810型紫外分光光度計(jì)：北京普析通用儀器有限責(zé)任公司產(chǎn)品；PJ23C-SC1型微波爐細(xì)菌：廣東美的制造有限公司產(chǎn)品。

1.3 方法

1.3.1 燕麥半干面制作燕麥粉和小麥粉混粉→加水→真空和面→面團(tuán)靜置熟化 （25℃20 min）→壓延切條→適度脫水→緩蘇 （25℃2 h）→分樣包裝→室溫儲藏（25℃）。

其中燕麥粉占混粉質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別為0%，10%，30%，50%，70%和100%，適度脫水緩蘇后，控制半干面的水分質(zhì)量分?jǐn)?shù)在22.5%左右。

1.3.2 燕麥籽粒熱處理真空微波：用滅菌水把燕麥籽粒潤麥到水分質(zhì)量分?jǐn)?shù)20%，密封靜置3 h后，將150 g樣品放在PE袋中真空包裝，微波中高火處理45 s，置于烘箱中低溫干燥備用。

真空微波處理后的燕麥籽粒做成的半干面添加量為50%。

1.3.3 菌落總數(shù)的測定參考GB/T 4789.2-2010，對不同儲藏時(shí)段的半干面樣品進(jìn)行菌落總數(shù)的測定。

1.3.4 游離脂肪酸值的測定參考GB/T 15684-2015。準(zhǔn)確稱取5.00 g半干面條粉（過40目篩）于離心管中，加入30 mL體積分?jǐn)?shù)95%乙醇，在水浴鍋中以140 r/min的速度震蕩提取1 h，以2 000g離心加速度離心5 min。準(zhǔn)確移取20 mL濾液于100 mL錐形瓶中，加入5滴酚酞試劑，用濃度為0.05 mol/L的NaOH-乙醇溶液滴定至淡粉色并持續(xù)3秒，同時(shí)做空白實(shí)驗(yàn)，觀察者要求佩戴橙色濾色鏡以消除黃色干擾。

1.3.5 半干面質(zhì)構(gòu)特性的測定參考李曼等[6]的方法并做部分修改。20 cm的半干面20根，在450 mL水中煮至最佳蒸煮時(shí)間，撈出后用去離子水沖洗，用濾紙吸干殘余水分后于質(zhì)構(gòu)儀上測定。TPA：采用HDP/PFS探頭；測試前中后速度分別為2 mm/s，0.8 mm/s和 0.8 mm/s；形變量 75%，感應(yīng)力 Auto 5 g，兩次壓縮時(shí)間間隔2 s。每次取兩根面條平行鋪于載物臺，每個樣品做10次，取其平均值。

1.3.6 燕麥籽粒脂肪酶活的測定參考Peterson[7]的方法，處理后的燕麥籽粒磨成粉并過60目篩，脫脂后，準(zhǔn)確稱取0.5 g燕麥粉，加入98 μL甘油酯和330 μL Tris-HCL（pH 7.5）緩沖液，攪拌后，37 ℃提取1 h。用100 μL的 1 mol/L的 HCL溶液終止反應(yīng)，水解得到的油酸用5 mL異辛烷在100℃水浴中提取5 min后，3 000 r/min離心10 min，吸取4 mL上清液，加入0.8 mL醋酸銅顯色，混合均勻后離心，上清液置于比色杯中于715 nm處比色，記錄吸光度，同時(shí)做空白試驗(yàn)。對照油酸標(biāo)準(zhǔn)曲線，酶活性以每小時(shí)每克樣品中釋放的油酸μmol數(shù)表示。

1.3.7 半干面總酚質(zhì)量分?jǐn)?shù)的測定采用Folin-Ciocalteu法[8]測定半干面中總酚質(zhì)量分?jǐn)?shù)。1 mL提取液 （70%甲醇提取），5 mL 10%福林酚溶液和4 mL 7.5%Na2CO3混合，室溫下反應(yīng) 1 h，在 765 nm處比色，記錄吸光度，同時(shí)做空白試驗(yàn)。

1.3.8 數(shù)據(jù)處理采用excel 2010和origin 8.5進(jìn)行數(shù)據(jù)分析和圖形繪制，采用SPSS 16.0分析數(shù)據(jù)間的顯著性，在P＜0.05的水平上說明存在顯著性差異。結(jié)果表示為平均值±標(biāo)準(zhǔn)差，除個別外，所有數(shù)據(jù)結(jié)果均來自3次獨(dú)立實(shí)驗(yàn)結(jié)果的平均值。

2 結(jié)果與分析

2.1 燕麥粉添加量對半干面儲藏中菌落總數(shù)變化的影響

實(shí)驗(yàn)中所用燕麥粉和小麥粉的初始菌含量分別為1.4×104CFU/g和1.0×104CFU/g，兩種粉的含菌量在同一數(shù)量級，可能由于燕麥?zhǔn)侨斯つシ郏谔幚碇袝腚s菌，導(dǎo)致菌含量稍高。從圖一可以看出，隨著燕麥半干面儲藏時(shí)間的增加，菌落總數(shù)不斷上升，特別是12～36 h，微生物迅速生長。而隨著燕麥添加量的增加，儲藏中微生物增長放慢，純燕麥半干面可達(dá)60 h不變質(zhì)，30%、50%和70%燕麥半干面分別在36 h，44 h和52 h菌落總數(shù)達(dá)到3×105CFU/g，空白和10%燕麥半干面變質(zhì)最快，保質(zhì)期在34 h左右。說明添加燕麥可以抑制半干面微生物的繁殖，并且添加量越高，抑制效果越好。這是因?yàn)檠帑溨械亩喾悠鸬搅艘志饔?。作者對不同燕麥添加量的半干面進(jìn)行多酚質(zhì)量分?jǐn)?shù)測定，發(fā)現(xiàn)燕麥添加量越高，半干面多酚質(zhì)量分?jǐn)?shù)越高，依次為1.44，1.53，1.73，1.94，2.09 和 2.40 mg/g。 酚類多以結(jié)合態(tài)的形式存在于植物細(xì)胞中，加熱可以促進(jìn)細(xì)胞壁上的酚類或酚類聚合物釋放出來，使酚含量增加[9-10]。燕麥粉的多酚質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1.46 mg/g，燕麥半干面的多酚質(zhì)量分?jǐn)?shù)高于燕麥粉，這說明原料在加工成半干面的過程中，促進(jìn)了多酚物質(zhì)的釋放。

圖1 燕麥粉添加量對半干面儲藏中菌落總數(shù)的影響Fig.1 Effects of different percentage of oat flour on the total plate count of semi-dried noodles during storage

2.2 燕麥粉添加量對半干面儲藏中脂肪酸值的影響

半干面儲藏中油脂的氧化酸敗可以用脂肪酸值來反映。如圖2所示，燕麥添加量對半干面脂肪酸值影響很大，添加量越高，半干面初始脂肪酸值越大， 分別為 27.70a，42.96ab，64.74b，168.86c，226.23d和361.79emg/hg。而且隨著儲藏時(shí)間的延長，脂肪酸值不斷增大，說明油脂氧化酸敗是燕麥半干面品質(zhì)劣變的極為重要的因素，特別是添加量相對較高時(shí)。這是由于燕麥中脂肪酶活遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于小麥粉，在燕麥籽粒磨成粉后，脂肪酶迅速被激活，面條加工過程中，也會對酶活有影響，加上燕麥本身油脂含量高，導(dǎo)致半干面容易發(fā)生水解氧化，嚴(yán)重影響面條口感[11]。在儲藏后期，脂肪酸值會有減少的趨勢，這是由于部分游離脂肪酸參與后續(xù)氧化。綜上可見，燕麥的加入會引起半干面加速氧化的問題。

圖2 燕麥粉添加量對半干面儲藏中脂肪酸值的影響Fig.2 Effects of different percentage of oat flour on the free fat acids of semi-dried noodles during storage

2.3 燕麥粉添加量對半干面儲藏中質(zhì)構(gòu)的影響

面條質(zhì)構(gòu)是消費(fèi)者最為關(guān)心的問題。圖3中（a）可以看到，隨著燕麥粉的添加量增加，半干面初始硬度先增大后減小，這是由于燕麥中醇溶蛋白含量低，谷蛋白相對分子質(zhì)量較小，不能形成有效的蛋白網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)[12]。燕麥粉與小麥粉混合做成半干面后，會降低半干面中的面筋含量，但燕麥淀粉顆粒較小[13]，可以很好的被包裹在面筋網(wǎng)絡(luò)蛋白中。燕麥添加量較低時(shí)，會使半干面硬度增加，而添加量大于30%時(shí)，面筋網(wǎng)絡(luò)被稀釋，結(jié)構(gòu)疏松，使半干面硬度大幅度降低。隨著儲藏時(shí)間的增加，面條硬度不斷下降，這與微生物的代謝活動和其他蛋白水解酶有關(guān)。微生物在生長繁殖過程中會代謝產(chǎn)生酶，再加上原料中原有的內(nèi)在酶，會對面筋的網(wǎng)絡(luò)蛋白結(jié)構(gòu)產(chǎn)生破壞[14]，使面條硬度減小，品質(zhì)下降。但是，儲藏12 h后會出現(xiàn)硬度暫時(shí)上升的現(xiàn)象，這可能是由于半干面均濕過程中面筋進(jìn)一步形成或水分向表面遷移導(dǎo)致水分分布不均使水分難以進(jìn)入面條中心引起的。

圖3中 （b）顯示了半干面儲藏中咀嚼性的變化。咀嚼性是由硬度、粘聚性、彈性等參數(shù)構(gòu)成，任何一項(xiàng)參數(shù)的變化都會引起咀嚼性的變化。與空白相比，10%和30%的燕麥粉添加量對初始咀嚼性沒有顯著影響（P＜0.05），添加量大于30%時(shí)，隨著燕麥粉添加量的增加，初始咀嚼性依次減小。說明高添加量燕麥會降低半干面的咀嚼性，使質(zhì)構(gòu)品質(zhì)變差；儲藏過程中的咀嚼性不斷下降，且燕麥粉添加量越高，咀嚼性下降速度越慢。結(jié)果表明，高添加量的燕麥粉會降低半干面的質(zhì)構(gòu)品質(zhì)，但有利于保持半干面儲藏中的品質(zhì)。試驗(yàn)中還發(fā)現(xiàn)，當(dāng)燕麥質(zhì)量分?jǐn)?shù)大于50%時(shí)，很容易出現(xiàn)斷條。

圖3 燕麥粉添加量對半干面儲藏中質(zhì)構(gòu)的影響Fig.3 Effects of different percentage of oat flour on the textural properties of semi-dried noodles during storage

綜合上述結(jié)果可知，添加燕麥粉能抑制半干面儲藏中微生物的生長，但會加速油脂水解氧化，并且使質(zhì)構(gòu)品質(zhì)變差，限制了合格的燕麥半干面產(chǎn)品的開發(fā)。針對上述問題，國內(nèi)外的研究主要集中在對燕麥籽粒熱處理滅酶，及熱處理對燕麥理化性質(zhì)及結(jié)構(gòu)的影響[15-17]，而對以處理后的燕麥為原料的產(chǎn)品儲藏穩(wěn)定性的研究較少。因此，作者用真空微波的方式，對燕麥籽粒進(jìn)行熱處理，選擇50%的燕麥添加量，研究熱處理后的燕麥籽粒對半干面儲藏穩(wěn)定性的影響。

2.4 真空微波處理對燕麥籽粒脂肪酶活、菌落總數(shù)、脂肪酸值和總酚質(zhì)量分?jǐn)?shù)的影響

微波的滅酶作用是通過熱效應(yīng)和非熱效應(yīng)實(shí)現(xiàn)的[18]。熱效應(yīng)是主要的，它是通過介質(zhì)中的極性分子在微波電磁場的作用下，快速交變迅速排列取向，分子之間產(chǎn)生激烈的摩擦，將微波能量轉(zhuǎn)變?yōu)榻橘|(zhì)內(nèi)熱量，從而使溫度升高達(dá)到滅酶效果；而非熱效應(yīng)是由于電場的重排，可能還不足以破壞酶的化學(xué)鍵，所以存在爭議。相比于傳統(tǒng)的蒸汽滅酶或高溫炒制滅酶等方式，微波處理具有用時(shí)短、加熱快、效率高的優(yōu)點(diǎn)。前人研究發(fā)現(xiàn)微波對大豆[19]、油菜籽[20]的滅酶效果顯著，與此相似，本研究中發(fā)現(xiàn)真空微波45 s后，燕麥酶活可以降低95%。此外，熱處理前的潤麥也有利于提高滅酶效果。微波在處理中對酶活有激活作用[21]，而真空包裝的燕麥由于氣壓低，在低溫下就可以發(fā)生蒸汽，并且隨著溫度升高，蒸汽快速發(fā)生，對酶活的抑制作用抵消了對酶活的激活作用，最終達(dá)到良好的滅酶效果。

真空微波處理后，燕麥籽粒的表面微生物極顯著（P＜0.01）地減少，說明微波在滅酶的同時(shí)也起到了殺菌抑菌的效果；脂肪酸值也出現(xiàn)了極顯著地減少，這是因?yàn)闊崽幚砜焖贉绲袅俗蚜Ｖ械闹久?，抑制了油脂的水解氧化，Lilja等[22]認(rèn)為加熱過程中會促進(jìn)亞油酸和亞麻酸的氧化，也會降低游離脂肪酸的含量。Dimberg等[23]發(fā)現(xiàn)熱處理會釋放殼或麩皮中的自由酚，使酚質(zhì)量分?jǐn)?shù)增加，但經(jīng)過測定，本研究所用的微波處理強(qiáng)度并不會對總酚質(zhì)量分?jǐn)?shù)產(chǎn)生顯著性影響。

2.5 真空微波處理的燕麥對半干面儲藏中菌落總數(shù)和脂肪酸值的影響

將真空微波處理和未處理的燕麥以50%的比例做成燕麥半干面，標(biāo)記為微波組和空白組。實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，微波組初始菌含量極顯著（P＜0.01）降低，這是由于燕麥原料的菌含量較低。在開始的12 h內(nèi)，微生物增長不明顯。12～36 h，微生物迅速增長，微波組微生物生長速度顯著（P＜0.05）緩于空白組，主要是因?yàn)槲⒉ㄔ谔幚頃r(shí)，會減少籽粒初始菌落數(shù)，也使一部分殘余的微生物細(xì)胞受到一定程度損傷，延滯期變長；隨著儲藏的延長，微生物達(dá)到一定數(shù)量，生長速度放緩；48 h時(shí)，微波組菌含量顯著低于空白組。由此可見，微波處理燕麥粉能降低半干面初始菌落總數(shù)，能顯著降低半干面儲藏中菌落總數(shù)。

表1 真空微波處理對燕麥籽粒脂肪酶活，菌落總數(shù)，脂肪酸值和多酚質(zhì)量分?jǐn)?shù)的影響Table 1 Effects of vacuum microwave treatment on lipase activity，total plate count，free fat acids and total phenolic content of oat kernels

在儲藏過程中，空白組和微波組的脂肪酸值都在不斷增加，但微波組始終極顯著地低于空白組。說明微波處理有效滅活了燕麥中的脂肪酶活，從而解決了燕麥半干面中油脂水解酸敗的問題。而游離脂肪酸的產(chǎn)生不僅由樣品本身內(nèi)源性的脂肪酶引起，也與樣品儲藏中微生物代謝產(chǎn)生的酶有關(guān)[24]。

2.6 真空微波處理的燕麥對半干面儲藏中質(zhì)構(gòu)的影響

由圖4可以看出，空白組的硬度和咀嚼性在儲藏中呈現(xiàn)不斷下降的趨勢，這是由于微生物代謝酶類的水解作用和面筋網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)被破壞。微波組與空白組呈現(xiàn)相同的變化趨勢，但微波組的硬度和咀嚼性極顯著增加。這是因?yàn)槲⒉ㄌ幚頃r(shí)，直鏈淀粉分子內(nèi)和分子間會發(fā)生氫鍵鍵合作用，使淀粉的溶解性和吸水性降低[25]；加熱中也會使一部分淀粉溶出，與面條中的蛋白質(zhì)、脂質(zhì)形成復(fù)合物[26]。結(jié)果表明，微波處理改善了燕麥面條的硬度和咀嚼性，使其具有更好的食用品質(zhì)。

圖4 真空微波處理的燕麥對半干面儲藏中質(zhì)構(gòu)的影響Fig.4 Effects of treated oat by vacuum microwave on the textural properties of semi-dried noodles during storage

3 結(jié) 語

研究了不同添加量的燕麥對半干面儲藏中的菌落總數(shù)、脂肪酸值及質(zhì)構(gòu)的影響規(guī)律.發(fā)現(xiàn)添加燕麥能有效抑制半干面儲藏中微生物的增長，當(dāng)添加量大于10%時(shí)，隨著添加量的增加，抑制效果越明顯；50%添加量時(shí)的燕麥半干面的保質(zhì)期比對照組延長了29.4%；燕麥中酶活較高，燕麥添加量越大，半干面的初始脂肪酸值越高，且在儲藏中均呈現(xiàn)上升趨勢，這并不利于半干面的保藏；燕麥中不含面筋蛋白，會降低半干面的質(zhì)構(gòu)品質(zhì)，隨著燕麥添加量的增加，初始硬度先增大后減小，咀嚼性減小，且硬度和咀嚼性在儲藏中不斷減小，品質(zhì)不斷劣變。

采用真空微波的方式對燕麥籽粒進(jìn)行處理，籽粒脂肪酸值和初始菌落分別降低44.9%和82.5%。選擇50%的添加量，發(fā)現(xiàn)微波組的半干面初始菌落由2.83降低至2.51，且在儲藏中微生物生長速率顯著（P＜0.05）緩于空白組；微波組的半干面初始脂肪酸值降低71.86%，且在儲藏中一直極顯著（P＜0.01）低于空白；微波組的質(zhì)構(gòu)明顯得到改善，硬度和初始咀嚼度顯著（P＜0.05）增大。綜上所述，真空微波處理的燕麥籽粒可以一定程度上改善半干面的儲藏穩(wěn)定性。