陕西师范大学考研，陕西师范大学考研分数线
生鲜面条因其水分含量高且分布均匀、面筋网络结构形成充分而实现了面筋对淀粉的充分包裹、蒸煮时间相对较短等特点，呈献给消费者以优良的口感，深受消费者喜爱。但是目前关于生鲜面条的研究多局限在不同原料和加工过程中面粉组分的特性对加工的影响、加工方式的影响和工艺优化、水分含量的影响及品质保持等方面，从水分子运动角度关注生鲜面条成型过程中品质形成及影响机制的研究相对较少。
陕西师范大学食品工程与营养科学学院的刘 玲、胡新中*等分析不同压延间距下生鲜面条中水分状态及迁移的差异与变化特点，有助于理解压延过程中小麦面粉组分与水分子的互作机制，明确不同压延间距下生鲜面条品质差异的理化结构基础，有利于进一步揭示“加工-（水分-结构）-品质”之间的关系，把握水分子对面条品质的直接和间接影响途径，对面制品加工提供一定的研究基础及参考依据。
1、不同压延间距下生鲜面条水分特征分析
水分含量、活度、可冻结性
由表1可知，不同压延间距下的生鲜面条水分含量无显著差异（P＞0.05），在0.9 mm压延间距下略有减少。水分活度随着面条压延间距的减小而降低，0.9 mm压延间距下的生鲜面条水分活度显著低于1.5 mm和2.2 mm压延间距下的面条（P＜0.05）。此外，生鲜面条中可冻结水的占比也随着面条压延间距的减小而降低，不可冻结水占比则显著增多（P＜0.05）。
水分状态
图2A为不同压延间距下生鲜面条中氢质子的T 2 谱，每条T 2 谱中都有4 个氢质子峰，表明样品中的氢质子处于4 种不同结合强度，根据其峰顶点的位置和弛豫时间范围，将这4 类氢质子分别定义为：0～0.25 ms（I型氢质子）、0.25～2 ms（II型氢质子）、2～30 ms（III型氢质子）和30～200 ms（IV型氢质子）；随着压延间距的减小，I型氢质子峰顶点时间没有发生变化（0.081 ms），II型氢质子峰顶点（1.030 ms-0.948 ms-0.889 ms）和III型氢质子峰顶点时间（7.055 ms-6.136 ms-6.136 ms）均向短横向弛豫时间方向偏移，IV型氢质子的峰顶点（73.675 ms-92.185 ms-92.799 ms）向长横向弛豫时间方向偏移。从图2B可以发现，随着压延间距的减小，I型氢质子占比逐渐增大，III型和IV型氢质子占比逐渐减小，II型氢质子所占比例先增多后减少（P＞0.05），在1.5 mm压延间距时展现了最大值。
水分分布
如图3所示，LF-NMR技术提供了生鲜小麦面条内部的氢质子分布情况，画面中的螺旋样圆形是将样品卷好后，取固定高度的横截面所得到的质子密度图像，添加伪彩后可用于分析不同压延间距下生鲜面条内部的水分分布情况，其中，不同的颜色代表该区域的氢质子密度不同，颜色越接近红色表示该区域的氢质子密度越大。可以观察到，2.2 mm压延间距下的图像中有呈橙红色的区域即氢质子密度大的区域，也有较多的黄绿斑点区域即氢质子密度小的区域，表明水分分布很不均匀。而0.9 mm和1.5 mm压延间距下的面片图像呈相对较统一的橙红色，表明其水分分布比较均匀。因此，质子密度加权像的结果进一步证明了不同压延间距下生鲜面条的水分差异，与T 2 图谱所反映的结果一致。
2、不同压延间距下生鲜面条微观结构图像及分析
采用CLSM观察不同压延间距下生鲜面条的微观结构，并对面筋蛋白网络结构图像进行数字化分析预处理，结果如图4所示。由面筋蛋白和淀粉颗粒双通道CLSM图像（图4A）可知，相较于0.9 mm和2.2 mm压延间距下的生鲜面条，1.5 mm压延间距下的生鲜面条中面筋蛋白对淀粉颗粒的包裹性较好，面筋蛋白和淀粉颗粒的分布均匀连续；由面筋蛋白单通道CLSM图像和灰度图像（图4B、C），可以清晰地观察到面筋网络形成的完整程度和圆形孔洞的规则程度由高到低依次是1.5、0.9、2.2 mm；由Angio Tool软件处理得到的面筋网络特性分析图像（图4D）中绿色线条代表面筋蛋白质的骨架、蓝色点代表面筋蛋白质网络的分支节点，可以看到，2.2 mm压延间距下面条面筋蛋白质条带长度小、碎片化明显，随着压延间距的减小，面筋蛋白质条带长度增加、蛋白质之间相互交联、更加均匀连续，但是当压延间距过小时，又出现了部分较小的蛋白质段。
由表2可知，与0.9 mm压延间距下的生鲜面条相比，1.5 mm压延间距下面条的PΣA值和ØA值显著增大，σA值显著减小（P＜0.05），这表明此时面条面筋蛋白网络的延展程度有所提高，并且面筋蛋白碎块的大小更加均一。由Angio Tool软件分析图像可得到面筋蛋白的连接点密度、分支率、平均长度、末端点率、孔隙度等信息，其中分支率与面筋蛋白分布的均匀程度密切相关，高分支率表明面筋网络结构更加均匀、成熟、充分；末端点率可用于表征面筋蛋白的连续性，较低的末端点率表明面筋网络的连续性更好；孔隙度也是评价面筋网络结构的指标，由面筋蛋白的长度和包裹的淀粉颗粒大小决定，孔隙度越高表明面筋微观结构中存在越多的空隙，空隙中同时填充多个淀粉颗粒的可能性更大，从而使面筋的网络结构不规则且致密性降低。与0.9 mm压延间距下的生鲜面条相比，1.5 mm压延间距下面条的面筋网络连接点密度、分支率、蛋白平均长度显著增大，末端点率、孔隙度显著减小（P＜0.05），表明此时的面筋蛋白网络交联节点多，面筋网络形成充分且蛋白质条带长，网络结构致密孔隙少。
3、不同压延间距下生鲜面条的蛋白质二级结构
采用LRS仪获取了不同压延间距下生鲜面条的拉曼光谱，谱图中的酰胺I带（1600～1700 cm-1）常被用来指认蛋白质的二级结构，不同的蛋白质二级结构对应不同的拉曼光谱吸收峰，各二级结构相对含量如表3所示。α-螺旋是多肽链在氢键作用下形成的重复螺旋构象；β-折叠是多条多肽链（分子间β-折叠）或者同一多肽链的不同肽段（分子内β-折叠）在氢键作用下侧向结合形成的片状结构；β-转角是4 个氨基酸在氢键作用下用以连接β-折叠的回转结构。
4、不同压延间距下生鲜面条的分子间相互作用
表4罗列了不同压延间距下生鲜面条中的分子间相互作用力强度。由2.3节结果推测，1.5 mm压延间距下的生鲜面条具有连贯成熟的面筋蛋白网络以及更为稳定的蛋白二级结构，这可能是由于面条体系中的氢键有所增强，这一推测通过表4被证实。然而，氢键的增强是由于面条中大分子物质上的亲水基团（酰胺基、羟基等）通过氢键作用结合了更多水分，表现为体系内水分结合强度增加、自由度降低，与2.1节部分的结果也一致。除此之外，随着压延间距的减小，可以发现疏水相互作用呈先减小后增大的趋势，且离子键作用持续增大（P＞0.05）。疏水相互作用反映面筋网络的稳定性和聚集程度，面筋网络结构越致密，组分之间的包裹结合越好，也就阻碍了组分表面的疏水基团发生作用，因此，1.5 mm压延间距下的面条由于具有紧密充分的微观结构而形成了最弱的疏水相互作用；离子键强度随压延间距的减小而增大，这可能是由于随着压延间距的减小，面片所受的挤压作用力持续增强，使得部分基团暴露，带电荷基团间相互作用增强，表现为离子键强度的增大。
如图5所示，由于C-C-S-S-C-C间键角（ζ、ψ、ξ）的差异，可将二硫键分为3 种：g-g-g（gauchegauche-gauche，500～515 cm-1）、t-g-g（trans-gauchegauche，515～530 cm-1）、t-g-t（trans-gauche-trans，530～550 cm-1），其中以g-g-g构象最稳定，t-g-t构象最不稳定。由表4可以看出，当压延间距为1.5 mm时，面条中具有较多的游离巯基和较少的二硫键，说明面条中蛋白质的交联情况变弱，但结合二硫键构象来看，在压延间距为1.5 mm时，g-g-g构象占比明显升高，说明二硫键的稳定性更高。这表明生鲜面条的压延间距并不是越小越好，0.9 mm的面条中二硫键含量虽高，但二硫键的稳定性较差。
5、不同压延间距下生鲜面条品质特征分析
贮藏品质
结合图6可以发现，不同压延间距下的生鲜面条均在24 h以内就发生了菌落总数超标的现象。此外，生鲜面条的微生物菌落总数随着压延间距的减小而有所降低，这是由于随着压延间距的减小，水分活度显著下降（P＜0.05），可冻结水含量减少，水分结构化程度增高，因此微生物的生长繁殖速率减缓，这体现了水分子可移动性对生鲜面条品质的直接影响。
蒸煮品质
如图7A所示，随着压延间距的减小，水分的进入与热传导速率加快，面条最佳蒸煮时间也就会缩短（2.2 mm：220 s；1.5 mm：125 s；0.9 mm：50 s）。另外，由图7B可知，0.9 mm压延间距下生鲜面条的蒸煮吸水率显著高于其他两个压延间距下的面条，这可能是因为在称取相同质量面条的情况下，0.9 mm压延间距下的面条具有更加扁平的外表且根数相对较多，表明其延展性较强，增加了面条的吸水量。相较于2.2 mm压延间距下的面条，1.5 mm压延间距下的生鲜面条本身就具有较高的持水性（水分含量高且水分自由度小），且蛋白质网络形成更加均匀紧密，在蒸煮过程中，麦谷蛋白受热后会形成体积较大的聚合体，使得面筋网络更加紧固，淀粉颗粒被紧密包裹，导致面条的吸水率和蒸煮损失率均减小；结合生鲜面条的微观结构可知，1.5 mm压延间距下的面条面筋网络均匀致密，淀粉颗粒不易从蛋白质网络结构中脱落，因此蒸煮损失率较小，压延间距过小破坏了部分面筋结构，压延间距过大导致面筋网络结构疏松，均会使得蒸煮损失率增加。
综上，1.5 mm压延间距时表现出较小的蒸煮吸水率和损失率，说明良好的水分存在状态以及迁移特性和均匀致密的面筋微观结构给予了其较好的蒸煮品质。
质构特性
结果如表5所示。可以发现，随着压延间距的减小，面条的硬度、咀嚼性、断裂力均显著减小（P＜0.05），紧密度、延展性均增大，弹性在1.5 mm压延间距下时展现了最大值，断裂距离在1.5 mm压延间距下时展现了最小值。
结论
在压延成型过程中，水分子的运动及面片的微观结构变化间存在一致性，二者共同决定小麦鲜面的贮藏、蒸煮及质构品质。当压延间距适当减小时，水分同其他面粉组分结合的紧密程度升高，从而形成结合程度较高的水合产物，水分的自由度与流动性降低。这些具有较强结合状态的水分子一方面直接减缓了鲜面中微生物的生长，延长了生鲜面条的贮藏期（直接影响途径），另一方面则会通过增强氢键作用力维持面条中蛋白质二级结构的稳定性，在二硫键的辅助下形成均匀致密的面筋蛋白网络，进而改善面条的蒸煮及质构特性（间接影响途径）。本研究进一步验证了水分子能够通过影响氢键、二硫键等分子间相互作用参与面筋蛋白结构的形成，进而调控面条的宏观品质，结合水分子对面条宏观品质的直接影响，丰富了“加工-（水分-结构）-品质”这一解释模型。
通信作者简介
胡新中，男，汉族，陕西西安人，教 授，博士生导师。陕西师范大学食品工程与营养科学学院，农业部燕麦荞麦现代产业体系加工与综合利用研究室主任、岗位专家，中国食品工业协会燕麦产业工作委员会秘书长，陕西省谷物科学国际合作中心主任、农业农村部首批全国农产品质量安全与营养健康科普工作站、国家食物营养教育示范基地、陕西省食品科学技术学会理事，陕西省农学会粮食转化分会副会长，吉林省燕麦工程技术研究中心副主任，SCI收录期刊《Journal of Food Processing and Preservation》、《Journal of Food Science and Nutrition》编委，《中国粮油学报》编委。
从事食品科学的应用基础研究，围绕碳水化合物构效关系，开展常温条件下淀粉老化控制及多糖构效关系的研究。近五年来在《Food Hydrocolloids》、《Journal of Cereal Science》、《Food & Function》、《Carbohydrates polymers》、《Food Research International》、《Journal of Science of Food and Agriculture》、《Food》、《Journal of Ethnopharmacology》、《中国农业科学》、《农业工程学报》、《作物学报》、《中国粮油学报》、《麦类作物学报》发表论文47篇（其中SCI论文38篇），总被引次数超过200次；出版和参编专著4部，获批专利12项，鉴定成果2项，承担包括两项国家自然科学基金、一项农业部燕麦荞麦产业体系、一项陕西省科技统筹重大项目等在内的重大科研项目15项，与企业合作项目10余项。获得吉林省自然科学一等奖（第四名）、陕西省科技奖二等奖（第七名）、三等奖（第一名）、杨凌示范区科技进步一等奖（第一名）各1项，鉴定成果2项（第一名）。22次受邀到国外参加国际会议及学术访问。
第一作者简介
刘玲，女，汉族，硕士研究生，本科及硕士均就读于陕西师范大学食品工程与营养科学学院，主要从事水分子迁移及其对面制品品质的影响机制研究，以第一作者身份发表学术论文2篇，获得省级荣誉1项，校级荣誉多项。
本文《从水分迁移角度阐释压延间距对小麦鲜面品质的影响》来源于《食品科学》2023年44卷4期152-161页，作者：刘玲，马鑫鑫，史赵建，胡新中。DOI:10.7506/spkx1002-6630-20211219-217。点击下方阅读原文即可查看文章相关信息。
图片来源于文章原文及摄图网。
为构建多元化食物供给体系并兼顾生态环境保护，并形成以生物多样性保护促进食品生产的可持续性，北京食品科学研究院和中国食品杂志社将与北方民族大学、皖西学院、宿州学院、滁州学院于 2023年5月13-14日在中国宁夏银川 共同举办“ 生态保护与食品可持续发展国际研讨会 ”。本届研讨会将围绕新资源食品挖掘、动植物、微生物可替代蛋白、食用菌等食物资源的开发现状、重要创新进展及存在的问题开展研讨，探讨未来食品发展方向，通过展示我国生态保护与食品可持续发展等领域的最新科研成果，搭建科研单位与企业产学研结合的平台，共同促进我国食品产业发展快速踏入新里程。
Food Science of Animal Products（ISSN: 2958-4124, e-ISSN : 2958-3780）是一本国际同行评议、开放获取的期刊，由北京食品科学研究院、中国肉类食品综合研究中心主办，中国食品杂志社《食品科学》编辑团队运营，属于食品科学与技术学科，旨在报道动物源食品领域最新研究成果，涉及肉、水产、乳、蛋、动物内脏、食用昆虫等原料，研究内容包括食物原料品质、加工特性，营养成分、活性物质与人类健康的关系，产品风味及感官特性，加工或烹饪中有害物质的控制，产品保鲜、贮藏与包装，微生物及发酵，非法药物残留及食品安全检测，真实性鉴别，细胞培育肉，法规标准等。
投稿网址：
https://www.sciopen.com/journal/2958-4124
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