肖 东 1，2，周文化 1，2，*，陈 帅 1，2，黄 阳 3
（1.粮油深加工与品质控制湖南省协同创新中心，湖南 长沙 410004；2.中南林业科技大学食品学院，湖南 长沙 410004；3.湖南省振华食品检测研究院，湖南 长沙 410004）
摘 要：利用低场核磁共振、差示量热扫描、Avrami数学模型研究瓜尔胶、可溶性大豆多糖、卡拉胶对鲜湿面贮藏期间水分迁移、热力学参数、老化动力学的影响。结果表明：贮藏7 d的鲜湿面结合水含量：瓜尔胶＞可溶性大豆多糖＞卡拉胶＞空白组（P＜0.05）；不易流动水含量：瓜尔胶＞卡拉胶＞可溶性大豆多糖＞空白组（P＜0.05）；自由水含量：空白组＞可溶性大豆多糖＞卡拉胶＞瓜尔胶（P＜0.05）。多糖主要作用于淀粉及面筋蛋白表面极性基团所吸引的结合水；同时多糖对3 种水分流动性的束缚并非呈单一的线性关系，且能抑制鲜湿面淀粉老化过程中重结晶融化起始温度（T 0）、重结晶融化终止温度（T c）、老化焓（ΔH）的上升速率；老化动力学方程：
关键词：鲜湿面；低场核磁共振；差示量热扫描；水分迁移；老化；亲水多糖
经过熟制的鲜湿面条含水率高，在运输、贮存过程中极易发生老化现象 ［1］。研究 ［2-3］表明，贮藏期间3 种状态的水尤其是自由水会对鲜湿面条制品面筋网络结构造成不良的影响，导致面制品品质下降，鉴于此，分析贮藏期间湿面制品内部的水分变化规律，探讨其品质变化规律，有针对性地对鲜湿面的老化进行控制，以达到长久保存的目的。研究 ［4］表明，亲水多糖其抑制淀粉老化的机理主要有2 种：第1种是利用其亲水性在羟基附近聚集大量的水，提高淀粉体系的持水性而抑制老化；第2种也是通过与淀粉发生相互作用，通过协同作用使体系黏度上升并抑制回生 ［5-6］。
低场核磁共振（low field-nuclear magnetic resonance，LF-NMR）技术和差示扫描量热（differential scanning calorimeter，DSC）法都是应用于食品领域的技术 ［7］。Assifaoui等 ［8］利用NMR技术研究饼干面团中水分的流动性，魏秀丽等 ［9］应用LF-NMR研究猪宰后肌肉体系肌肉体系中钙激活酶及肌原纤维蛋白理化特性变化规律，并探究肌肉持水性变化机理。樊海涛等 ［10］利用LF-NMR技术研究乳化剂对冷冻面团水分状态的影响。宋伟等 ［11］应用LF-NMR研究不同含水量粳稻谷弛豫时间峰面积和核磁共振成像（magnetic resonance imaging，MRI）图像，并通过提取MRI图像灰度值与含水量的数学方程，为快速测定粳稻谷水分提供新方法并为分析粳稻谷水分状态和分布提供新思路。郑铁松 ［12］、唐敏敏 ［13］等通过DSC仪研究莲子淀粉与大米淀粉-黄原胶体系并建立了Avrami动力学方程，结果表明Avrami方程能较好地解释淀粉老化的结晶过程且重结晶生长均为一次成核。本研究以鲜湿面淀粉为例，利用LF-NMR技术和DSC法评价3 种亲水多糖瓜豆胶、卡拉胶和可溶性大豆多糖对鲜湿面淀粉水分迁移的影响及Avrami老化动力学方程的建立，阐释亲水多糖对鲜湿面淀粉水分迁移与动力学机制，为抑制鲜湿面淀粉的老化提供理论依据。
1.1 材料与试剂
鲜湿面（水分含量61%） 中南林业科技大学稻谷及副产物国家工程实验室自制；瓜尔胶（纯度70%）、可溶性大豆多糖（纯度99%）、卡拉胶（纯度99%）无锡市百端多化工有限公司；自封袋为聚乙烯树脂，厚度0.12 mm。
1.2 仪器与设备
NMI20型NMR仪 上海纽迈电子科技有限公司；Q2000型DSC仪 美国TA仪器公司；C21-SK210型多功能电磁炉 广东美的生活电器制造有限公司；DHH-180A小型电动压面机 永康市海鸥电器有限公司；DH-360AB（303-1AB）型电热恒温培养箱 北京中兴伟业仪器有限公司；JE602型电子天平 上海浦春计量仪器有限公司。
1.3 方法
1.3.1 鲜湿面的制作
称取100 g面粉于和面缸中，用手边搅拌边加盐水，共加入33 g盐水（含2 g食盐），手工和面5 min（边加水边搅拌，使面粉成为絮状，用手握可以成团，轻轻揉搓仍能成为松散的絮状面团，和面时间不够，面粉颗粒无法充分吸收水分，面筋网络结构和强度未能到达最佳，影响面团质量，最后制成面条不耐煮，熟化会断条甚至糊化），和好面团后放进自封袋进行保温熟化30 min，然后进行压片、切条（用小型压面机进行压片，调节好压面机两滚轴之间的间隙，压片5 次，进行切条）。取20 cm长的鲜湿面20根，称质量后放入装有1 000 mL水的不锈钢盆中，煮面3 min（实验后得出的最佳蒸煮时间），立即将面条捞出，置于漏水网状容器中，水洗1 min，冷却后装入自封袋，密封保存。
1.3.2 添加亲水多糖的鲜湿面制作
配制质量分数0.02%的盐水（占面粉质量的31%～33%）和面液，根据现有的鲜湿面制作工艺要求，将0.2%（相对于面粉质量分数）的瓜尔胶、可溶性大豆多糖、卡拉胶分别加入和面液中，缓慢加入适量面粉中，经和面、熟化、压片、切面、蒸煮水洗后装入自封袋，4 ℃密封保存。进行LF-NMR检测及DSC检测。
1.3.3 LF-NMR检测
取3 g鲜湿面样品，用保鲜膜将其包裹放入检测管内，置于NMR仪中检测。检测参数：采样点数为2 048，重复扫描次为8，弛豫衰减时间t 0=1 000 ms。利用CPMG脉冲序列测定样品的横向弛豫时间（t 2）。
1.3.4 鲜湿面DSC测定
鲜湿面DSC重结晶融化起始温度（T 0）、重结晶融化终止温度（T c）、老化焓（ΔH）测定：取适量待测鲜湿面样品（小于10 mg）放于DSC坩埚中，压平，使之均匀地平铺于坩埚中，压盖密封，4 ℃贮存21 d，于25 ℃条件下进行DSC测定。设定升温程序如下：扫描温度范围为20～95℃，升温速率均为10 ℃/min。测定时以空坩埚作为参比，载气为氮气，流速50 mL/min。每组样品重复测试2 次，取平均值。
1.3.5 鲜湿面老化动力学模型建立
在研究结晶理论的基础上，根据化学反应动力学方程，Avrami提出了描述高分子聚合物结晶的数学模型 ［14］。方程（1）表明，老化程度随时间呈指数率增加。
式中：R为在时间t时淀粉结晶量所占极限结晶总量的百分率/%；k为结晶速率常数，与晶核密度及晶体一维生长速率有关，晶核生长速率越快，k越大；n为Avrami指数。
在DSC测试中，淀粉回生结晶率可以由ΔH计算，因此R可表示为式（2）：
式中：ΔH t和ΔH 0分别为时间为t和0时的老化焓/（J/g）；ΔH z为老化焓极限值/（J/g），用样品在贮存一定时间后的老化焓值表示。一般地，ΔH=0，则式（2）可表示为：
对式（1），也可以写成式（4）：
将方程两边同时取两次对数可得：
因此，计算出各t时刻ln［-ln（1-R）］后，对lnt进行线性回归，即可得到速率常数k与Avrami指数n。
1.4 统计分析
利用T2_FitFrm、SPSS 19.0，Excel 2010对实验数据进行处理和相关性分析，测定结果以“
±s”表示。
2.1 亲水多糖对鲜湿面条不同状态水分布及流动性的影响
利用LF-NMR技术测定水分的弛豫时间（t 2），可以定性定量分析鲜湿面中3 种状态水（结合水、不易流动水及自由水）的分布及组成。结合水是指与鲜湿面样品中高分子（淀粉、蛋白质）表面极性基团通过静电引力而紧密结合的水分子层，这种结合十分紧密，流动性很差；不易流动水是存在于直链淀粉、支链淀粉及高度有序的面筋蛋白结构之间的水分，这部分水位于面筋蛋白如麦醇溶蛋白、麦谷蛋白的三级、四级结构及结构域中 ［15］；自由水指存在淀粉及蛋白质外能自由流动的水，是鲜湿面水分流失的来源 ［16］。本研究借助LF-NMR对鲜湿面中结合水（0.1～10 ms）、不易流动水（10～100 ms）和自由水（100～1 000 ms）的含量及流动性进行检测，并将3 种状态水的质量分数分别记为A 21、A 22及A 23（表1），3 种状态水的弛豫时间分别标记为t 21、t 22、t 23（表2）。
从表1可以看出，随着贮存时间的延长，鲜湿面中水分分布和组成发生显著地变化（P＜0.05）。空白组鲜湿面贮存7 d，A 21、A 22呈下降趋势，A 23呈上升趋势。而添加了卡拉胶的鲜湿面贮存3 d，A 21呈下降趋势，3～5 d略升高，5～7 d呈下降趋势；A 22贮存7 d呈下降趋势；A 23贮存7 d呈上升趋势。添加了瓜尔胶的鲜湿面贮存1 d，A 21呈下降趋势，1～5 d呈下降趋势，5～7 d略升高；A 22呈下降趋势；A 23贮存7 d呈上升趋势。添加了可溶性大豆多糖的鲜湿面贮存1 d，变化差异不显著，A 21在1～7 d总体呈下降趋势；A 22贮存7 d呈下降趋势；A 23贮存3 d呈上升趋势，贮存3～7 d略下降。且贮存7 d后，鲜湿面A 21大小为：瓜尔胶＞可溶性大豆多糖＞卡拉胶＞空白组（P＜0.05）；鲜湿面A 22大小：瓜尔胶＞卡拉胶＞可溶性大豆多糖＞空白组（P＜0.05）；鲜湿面A 23大小：空白组＞可溶性大豆多糖＞卡拉胶＞瓜尔胶（P＜0.05）。3 种亲水多糖均能作用于淀粉分子及面筋蛋白表面极性基团所吸引的深层结合水，引起体系结合水含量在贮存前期上升；也能作用于淀粉分子及麦醇溶蛋白、麦谷蛋白的结构域中的不易流动水和淀粉、蛋白质外能自由流动的自由水，使体系内部不易流动水含量的下降与自由水含量的上升得到明显的抑制，而添加了卡拉胶和瓜尔胶的鲜湿面体系中的结合水升高均发生于长期老化时期，可能原因是卡拉胶和瓜尔胶抑制鲜湿面淀粉老化主要是作用于支链淀粉老化时的重结晶过程；添加了可溶性大豆多糖的鲜湿面体系中结合水的升高主要发生于短期老化期间，可能原因是可溶性大豆多糖抑制鲜湿面淀粉老化主要作用于直链淀粉老化过程中双螺旋结构的形成。表明亲水多糖能影响鲜湿面贮存过程中3 种水分含量的变化。
表1 3 种亲水多糖对鲜湿面中3 种状态水分含量的影响
Table1 Effect of three kinds of hydrophilic polysaccharides on the contents of free water， bound water and immobilized water in fresh noodles
%
注：同列字母不同表示差异显著（P＜0.05）。下同。
实验组贮存0 d贮存1 d贮存3 d贮存5 d贮存7 d A 21A 22A 23A 21A 22A 23A 21A 22A 23A 21A 22A 23A 21A 22A 23空白4.84±0.02 d5.15±0.02 c90.02±0.9 b3.22±0.02 d4.14±0.02 d92.64±1.4 a2.52±0.03 c3.24±0.03 d94.25±1.4 a2.16±0.03 d3.15±0.01 d94.70±1.5 a1.96±0.03 d1.72±0.01 d96.32±1.2 a卡拉胶5.29±0.02 b5.53±0.03 b89.18±0.8 c4.30±0.03 c5.29±0.02 b90.41±2.1 c3.33±0.05 b4.54±0.02 b92.13±1.2 c3.35±0.01 a3.98±0.02 b92.66±2.1 c2.79±0.02 c3.77±0.02 b93.43±1.1 c瓜尔胶5.92±0.02 a7.37±0.04 a86.71±1.1 d4.80±0.03 b6.60±0.05 a88.60±1.2 d3.39±0.02 a5.74±0.05 a90.87±1.1 d3.27±0.02 b5.15±0.05 a91.58±1.2 d3.45±0.01 a4.89±0.03 a91.66±2.5 d可溶性大豆多糖5.05±0.02 c4.84±0.02 d90.11±1.2 a5.07±0.01 a4.21±0.01 c90.72±1.2 b2.29±0.05 d3.96±0.01 c93.75±1.3 b2.61±0.05 c3.73±0.05 c93.66±1.2 b2.86±0.02 b3.54±0.01 c93.60±2.4 b
表2 3 种亲水多糖对鲜湿面中3 种水分流动性的影响
Table2 Effect of 3 kinds of hydrophilic polysaccharides on the mobility of 3 kinds of water in fresh noodles ms
实验组贮存0 d贮存1 d贮存3 d贮存5 d贮存7 d t 21t 22t 23t 21t 22t 23t 21t 22t 23t 21t 22t 23t 21t 22t 23空白0.76±0.01 b8.52±0.01 a65.7±0.03 a0.36±0.02 d2.67±0.02 d24.7±0.04 c0.30±0.02 b2.49±0.03 d23.4±0.07 b0.39±0.02 b2.20±0.12 b21.5±0.04 c0.40±0.03 a2.21±0.02 b21.5±0.01 c卡拉胶0.87±0.01 a3.53±0.02 b31.3±0.03 c0.56±0.05 c3.83±0.03 b32.7±0.03 b0.83±0.03 a3.15±0.04 b32.7±0.03 a0.34±0.02 b2.97±0.02 a28.4±0.05 a0.22±0.05 b2.54±0.04 a23.7±0.01 b瓜尔胶0.24±0.02 d2.21±0.03 d18.7±0.02 d0.76±0.05 a2.95±0.02 c24.7±0.01 d0.32±0.01 b2.97±0.02 c21.5±0.03 c0.25±0.07 c2.52±0.04 b21.5±0.07 c0.22±0.05 b2.43±0.07 a20.6±0.02 d可溶性大豆多糖0.51±0.03 c3.51±0.02 c34.3±0.03 b0.58±0.01 b4.04±0.03 a37.6±0.01 a0.24±0.04 b3.24±0.05 a32.7±0.03 a0.49±0.09 a2.95±0.06 a25.5±0.09 b0.44±0.07 a2.66±0.03 a24.7±0.03 a
LF-NMR横向弛豫时间t 2可以反映水分的自由度 ［16］。从表2可以看出，随着贮存时间的延长，鲜湿面中3 种水分的流动性发生显著的变化（P＜0.05）。其中空白组鲜湿面的t 21、t 22、t 23在贮存7 d内总体均有不同程度的降低，表明贮藏7 d之内，鲜湿面内的结合水、不易流动水与自由水被蛋白质及淀粉分子束缚的强度增加，流动性均显著下降。另一方面，添加了亲水多糖的鲜湿面的弛豫时间变化在一定时间段内出现了相反趋势，其中添加了卡拉胶的鲜湿面在贮存1 d内，t 22与t 23均呈上升趋势，在贮存1～3 d内，t 21呈上升趋势，表明卡拉胶能够较好地截留鲜湿面淀粉中的水分。其中添加了瓜尔胶和可溶性大豆多糖的鲜湿面在贮存1 d内，t 21、t 22、t 23均呈上升趋势（P＜0.05），而后呈下降趋势。表明瓜尔胶和可溶性大豆多糖能够增强体系内水分的流动性。贮藏过程中亲水多糖对3 种水分的束缚并非呈单一的线性关系，这可能与贮藏过程中直链淀粉相互交联形成双螺旋结构形成有序结晶以及支链淀粉外侧短链的重结晶引起体系变化有关 ［17］。
2.2 亲水多糖对鲜湿面热力学参数的影响
T 0代表淀粉颗粒内部有序性最弱微晶的熔融温度，T c代表淀粉颗粒内部稳定性较高的结晶区的熔融温度，而淀粉的老化是由淀粉分子内部排列由无序转化为有序 ［18］。从图1可以看出，贮存过程中鲜湿面淀粉中热力学参数T 0、T c均上升，说明老化增强了淀粉分子内部有序性的结晶，即发生了支链淀粉的重结晶现象 ［19］。添加了亲水多糖的鲜湿面淀粉，相比空白组，T 0和T c的上升速率明显降低，说明多糖添加剂有效地抑制了淀粉老化。
图1 贮存时间对亲水多糖-鲜湿面体系T0（A）和Tc（B）的影响
Fig.1 Effect of storage time on melting onset temperature （T0） and conclusion temperature （Tc） of fresh noodles added with hydrophilic polysaccharides
表3 贮存时间对亲水多糖-鲜湿面体系ΔH的影响
Table3 Effect of storage time on retrogradation enthalpy change （ΔH）of hydrophilic polysaccharide/fresh noodle system J/g
实验组贮存时间/d 1 3 5 7 14 21空白0.71±0.05 a0.94±0.02 a1.15±0.04 b1.66±0.03 a1.75±0.01 b1.87±0.03 b卡拉胶0.56±0.09 c0.81±0.03 c1.04±0.01 c1.37±0.01 c1.67±0.01 c1.84±0.18 c瓜尔胶0.45±0.03 d0.66±0.01 d0.93±0.03 d1.34±0.03 d1.52±0.01 d1.71±0.01 d可溶性大豆多糖0.68±0.61 b0.83±0.12 b1.18±0.42 a1.57±0.22 b1.87±0.03 a1.98±0.12 a
从表3可以看出，空白组和亲水多糖组融化支链淀粉重结晶所需的老化焓均越来越多，但是空白组由第1天0.71 J/g增加到第21天1.87 J/g，而亲水多糖组鲜湿面的老化焓相对于空白组均明显降低，表明添加亲水多糖的鲜湿面老化程度得到抑制。
2.3 鲜湿面淀粉-多糖体系的Avrami动力学方程建立及与LF-NMR参数对比
为了更好地研究亲水多糖对鲜湿面淀粉老化影响的规律，对亲水多糖组的鲜湿面和空白组鲜湿面在4℃条件下贮存不同时间的热力学参数用Avrami方程来进行线性回归分析。可以得到鲜湿面淀粉老化动力学方程及相关参数，如表4所示。
表4 4 组鲜湿面淀粉老化动力学方程Avrami模型
Table4 Avrami kinetic models of starch retrogradation for four groups of fresh noodles
?
利用Avrami方程研究亲水多糖对鲜湿面老化的影响机理，表4结果表明，4 组鲜湿面淀粉其长期老化的支链淀粉的重结晶生长均为一次成核（n＜1） ［20］，一般情况下，n≤1时，对应在一维、二维及三维结晶生长方式中，成核方式为瞬间成核；1＜n≤2时，说明成核方式以自发成核为主 ［21］。鲜湿面淀粉在4 ℃贮存的成核方式以瞬间成核为主体，即其结晶所需晶核主要集中在贮存初期形成，在贮存后期晶核形成数量较小。从表4可以看出，添加了亲水多糖的鲜湿面淀粉k值小于空白组鲜湿面淀粉（P＜0.05），k值反映的是淀粉体系的老化重结晶速率，k值越大，结晶速率越快，而空白组的k值是添加了亲水多糖组k值的1.18～1.46 倍，而添加了亲水多糖的鲜湿面淀粉的n值大于空白组鲜湿面淀粉的n值（P＜0.05），说明添加了亲水多糖的鲜湿面成核方式不断趋近与自发成核（1＜n≤2），即更类似于支链淀粉重结晶行为 ［22］。这与Fu Zongqiang ［23］、Beck ［24］等研究结果一致。Torres ［11］、Baranowska ［25］等认为瓜尔胶、可溶性大豆多糖属于多糖类添加剂，比较容易形成与水分子形成胶体，因此持水性较好，所以其抑制淀粉回生的机理主要是因为淀粉分子上的羟基和瓜尔胶分子上的羟基及周围能够形成大量的水分子，起到阻止回生的作用，提高了体系整体的含水量。
表5 亲水多糖-鲜湿面体系结晶速率常数与LF-NMR参数对比
Table5 Crystallization rate constants of hydrophilic polysaccharide/ fresh noodle system compared with low-field NMR parameters
?
为了更好地解释结晶速率常数k与LF-NMR技术的相关性，将2.1节中表1、2中贮存7 d的3 种组分水分含量与k对比，如表5所示，鲜湿面k值越大，则对应的贮存7 d的鲜湿面A 21、A 22就越小，相反，A 23越大，说明鲜湿面淀粉老化过程中的动态变化与3 种水分组分的变化密切相关，也说明添加亲水多糖对鲜湿面体系的重结晶速率有较好的抑制作用；将贮存7 d的3 种水分组分弛豫时间（t 2）与k值对比发现：结晶速率常数为0.265（瓜尔胶鲜湿面）与0.304（卡拉胶鲜湿面）对应的t 21较空白组低，而t 22较空白组高，但是卡拉胶t 23较空白组高，可能原因是瓜尔胶、卡拉胶主要通过抑制结合水和自由水的水分流动性并增强不易流动水的流动性来达到抑制老化的作用；结晶速率常数为0.328（可溶性大豆多糖鲜湿面）对应的t 21、t 22、t 23均较空白组高，可能原因是可溶性大豆多糖主要通过增强鲜湿面内部整体水分的流动性来达到抑制老化的作用。
本研究根据LF-NMR技术分析得出贮存7d后鲜湿面各状态水分含量为A 21：瓜尔胶＞可溶性大豆多糖＞卡拉胶＞空白组（P＜0.05）；A 22：瓜尔胶＞卡拉胶＞可溶性大豆多糖＞空白组（P＜0.05）；A 23：空白组＞可溶性大豆多糖＞卡拉胶＞瓜尔胶（P＜0.05）；添加亲水多糖鲜湿面在贮存的过程中t 21、t 22、t 23均出现上升趋势（P＜0.05）；亲水多糖能作用于淀粉及面筋蛋白表面极性基团所吸引的结合水、结构域中的不易流动水及大分子外的自由水；同时亲水多糖对3 种水分流动性的束缚并非呈单一的线性关系，这可能与贮藏过程中直链淀粉相互交联形成双螺旋结构形成有序结晶以及支链淀粉外侧短链的重结晶引起体系变化有关。
亲水多糖能够抑制鲜湿面淀粉老化过程中T 0、T c及ΔH的上升速率，说明亲水多糖抑制了淀粉分子内部有序性的结晶，即支链淀粉重结晶的过程；利用Avrami方程来进行线性回归分析得出4 组老化动力学方程：Y 空白组=0.732x-0.946，Y 卡拉胶=0.744x-1.192，Y 瓜尔胶=0.791x-1.328，Y 可溶性大豆多糖=0.752x-1.114。添加了亲水多糖的鲜湿面体系的重结晶增长速率明显降低（P＜0.05），添加了亲水多糖的鲜湿面淀粉中的n值大于空白组鲜湿面淀粉的n值（P＜0.05），说明添加了亲水多糖的鲜湿面的成核不断趋近于自发成核（1≤n≤2），添加亲水多糖能延缓鲜湿面淀粉的回生。
鲜湿面速率常数k值越大，则对应的贮存7 d的鲜湿面A 21、A 22越小，A 23越大，说明鲜湿面淀粉老化过程中的动态变化与3 种组分水分的变化密切相关；瓜尔胶鲜湿面、卡拉胶鲜湿面主要通过抑制结合水和自由水的水分流动性并增强不易流动水的水分流动性来达到抑制老化的作用；可溶性大豆多糖鲜湿面主要通过增强鲜湿面内部整体水分的流动性来达到抑制老化的作用。
参考文献：
［1］ 肖东， 周文化， 邓航， 等. 3 种食品添加剂对鲜湿面抗老化作用研究［J］. 食品与机械， 2015， 31（6）: 142-145； 189. DOI:10.13652/ j.issn.1003-5788.2015.06.034.
［2］ 薛雅萌， 赵龙， 李保国. 低场核磁共振法测定热烫面团水分迁移特性及超微结构分析［J］. 食品科学， 2014， 35（19）: 96-100. DOI:10.7506/spkx1002-6630-201419020.
［3］ HANSEN C L， THYBO A K， BERTRAM H C. Determination of dry matter content in potato tubers by low-field nuclear magnetic resonance （LF-NMR）［J］. Journal of Agricultural and Food Chemistry，2010， 58（19）: 10300-10304. DOI:10.1021/jf101319q.
［4］ 肖东， 周文化， 邓航， 等. 鲜湿面抗老化复配剂工艺优化及老化动力学［J］. 农业工程学报， 2015， 31（23）: 261-268. DOI:10.11975/ j.issn.1002-6819.2015.23.035.
［5］ TORRES M D， HALLMARK B， WILSON D I. Effect of concentration on shear and extensional rheology of guar gum solutions［J］. Food Hydrocolloids， 2014， 40（10）: 85-95. DOI:10.1016/ j.foodhyd.2014.02.011.
［6］ PALANIRAJ A， JAYARAMAN V. Production recovery and applications of xanthan gum by xanthomonas campestris［J］. Journal of Food Engineering， 2011， 106（1）: 1-12. DOI:10.1016/ j.jfoodeng.2011.03.035.
［7］ MIKLOS R， CHEONG L Z， XU X， et al. Water and fat mobility in myofibrillar protein gels explored by low-field NMR［J］. Food Biophysics， 2015， 10（3）: 1-8. DOI:10.1007/s11483-015-9392-5.
［8］ ASSIFAOUI A， CHAMPION D， CHIOTELLI E， et al. Characterization of water mobility in biscuit dough using a low-field 1H NMR technique［J］. Carbohydrate Polymers， 2006， 64（2）: 197-204. DOI:10.1016/j.carbpol.2005.11.020.
［9］ 魏秀丽， 谢小雷， 张春晖， 等. 猪宰后肌肉体系中μ-calpain及肌原纤维蛋白理化特性的变化规律［J］. 中国农业科学， 2015， 48（12）: 2428-2438. DOI:10.3864/j.issn.0578-1752.2015.12.016.
［10］ 樊海涛， 刘宝林， 王欣， 等. 乳化剂对冷冻面团水分状态和玻璃化转变温度的影响［J］. 食品科学， 2012， 33（17）: 10-14.
［11］ 宋伟， 李冬珅， 乔琳， 等. 对不同含水量粳稻谷T2峰面积和MRI图像的定量分析［J］. 中国农业科学， 2015， 48（22）: 4529-4538. DOI:10.3864/j.issn.0578-1752.2015.22.013.
［12］ 郑铁松， 李起弘， 陶锦鸿， 等. DSC法研究6 种莲子淀粉糊化和老化特性［J］. 食品科学， 2011， 32（7）: 151-155.
［13］ 唐敏敏， 洪雁， 顾正彪， 等. 黄原胶对绿豆淀粉糊化和流变特性的影响［J］. 食品科学， 2013， 34（21）: 42-46. DOI:10.7506/spkx1002-6630-201321009.
［14］ 杜先锋， 许时婴， 王璋， 等. 淀粉凝胶力学性能的研究［J］. 农业工程学报， 2001， 17（2）: 16-19. DOI:10.3321/j.issn:1002-6819.2001.02.005.
［15］ SANTAGAPITA P， LAGHI L， PANARESE V， et al. Modification of transverse NMR relaxation times and water diffusion coefficients of kiwifruit pericarp tissue subjected to osmotic dehydration［J］. Food and Bioprocess Technology， 2013， 6（6）: 1434-1443. DOI:10.1007/s11947-012-0818-5.
［16］ 刘锐， 武亮， 张影全， 等. 基于低场核磁和差示量热扫描的面条面团水分状态研究［J］. 农业工程学报， 2015， 31（9）: 288-294. DOI:10.11975/j.issn.1002-6819.2015.09.043.
［17］ LIAN X， WANG C， ZHANG K， et al. The retrogradation properties of glutinous rice and buckwheat starches as observed with FT-IR， 13C NMR and DSC［J］. International Journal of Biological Macromolecules，2014， 64: 288-293. DOI:10.1016/j.ijbiomac.2013.12.014.
［18］ MUADKLAY J， CHAROENREIN S. Effects of hydrocolloids and freezing rates on freeze-thaw stability of tapioca starch gels［J］. Food Hydrocolloids， 2008， 22（7）: 1268-1272. DOI:10.1016/ j.foodhyd.2007.06.008.
［19］ WANG S， LI C， LES C， et al. Starch retrogradation: a comprehensive review［J］. Comprehensive Reviews in Food Science and Food Safety，2015， 14（5）: 568-585. DOI:10.1111/1541-4337.12143.
［20］ TIAN Y， LI Y， XU X， et al. Starch retrogradation studied by ther mogravimetric analysis （TUA）［J］. Carbohydrate Polymers， 2011，84（3）: 1165-1168. DOI:10.1016/j.carbpol.2011.01.006.
［21］ 张春媛， 朱跃进， 张海华， 等. 茶多糖对小麦淀粉回生动力学影响的研究［J］. 中国茶叶工业， 2014（2）: 16-19； 27. DOI:10.15905/ j.cnki.33-1157/ts.2014.02.002
［22］ GUO Z， ZENG S， ZHANG Y， et al. The effects of ultra-high pressure on the structural， rheological and retrogradation properties of lotus seed starch［J］. Food Hydrocolloids， 2015， 44: 285-291. DOI:10.1016/ j.foodhyd.2014.09.014.
［23］ FU Z Q， WANG L J， LI D， et al. The effect of partial gelatinization of corn starch on its retrogradation［J］. Carbohydrate Polymers， 2013，97（2）: 512-517. DOI:10.1016/j.carbpol.2013.04.089.
［24］ BECK M， JEKLE M， BECKER T. Starch re-crystallization kinetics as a function of various cations［J］. Starch-Stärke， 2011， 63（12）: 792-800. DOI:10.1002/star.201100071.
［25］ BARANOWSKAH M， SIKORA M， KOWALSKI S， et al. Interactions of potato starch with selected polysaccharide hydrocolloids as measured by low-field NMR［J］. Food Hydrocolloids， 2008， 22（2）: 336-345. DOI:10.1016/j.foodhyd.2006.12.014.
Effects of Hydrophilic Polysaccharides on Moisture Migration and Regeneration Process during Shelf Life of Fresh Noodles
XIAO Dong
1，2， ZHOU Wenhua
1，2，*， CHEN Shuai
1，2， HUANG Yang
3
（1. Grain and Oil Processing and Quality Control of Collaborative Innovation Center in Hunan Province， Changsha 410004， China；2. College of Food Science and Engineering， Central South University of Forestry and Technology， Changsha 410004， China；3. Hunan Zhenhua Academy of Food Detection and Research， Changsha 410004， China）
Abstract：Using low field nuclear magnetic resonance （LF-NMR） technique， differential scanning calorimetry （DSC） and the Avrami model， this research aimed to study the influences of guar gum， soluble soybean polysaccharide and carrageenan on the water migration， thermodynamic parameters and retrogradation kinetics of fresh noodles during shelf life. The results showed that after storage for 7 days， the descending order of bound water contents in fresh noodles added with different polysaccharides was follows: guar gum ＞ soluble soybean polysaccharide ＞ carrageenan ＞ blank （P ＜ 0.05）， the decreasing order of immobilized water contents was as follows: guar gum ＞ carrageenan ＞ soluble soybean polysaccharide ＞ blank（P ＜ 0.05）， and the decreasing order of free water contents was as follows: blank ＞ soluble soybean polysaccharide ＞carrageenan ＞ guar gum （P ＜ 0.05）. The hydrophilic polysaccharides mainly acted on the bound water attracted to the polar groups present on the surface of the starch and gluten in fresh noodles. At the same time the bondage of the hydrophilic polysaccharides on the motility of three kinds of water did not simply obey a linear relationship， and they inhibited the increases in recrystallization melting onset temperature （T 0）， conclusion temperature （T c） and enthalpy change （ΔH） of starch retrogradation. Retrogradation kinetics equations for fresh noodles added with different polysaccharides were Y blank= 0.732x - 0.946， Y carrageenan= 0.744x - 1.192， Y guar gum= 0.791x - 1.328， Y soluble soybean polysaccharide= 0.752x - 1.114.
Key words：fresh noodles； low field nuclear magnetic resonance （LF-NMR）； differential scanning calorimetry （DSC）；moisture migration； retrogradation； hydrophilic polysaccharide
DOI：10.7506/spkx1002-6630-201618047
中图分类号：TS202.3
文献标志码：A
文章编号：1002-6630（2016）18-0298-06
引文格式：
肖东， 周文化， 陈帅， 等. 亲水多糖对鲜湿面货架期内水分迁移及老化进程的影响［J］. 食品科学， 2016， 37（18）: 298-303. DOI:10.7506/spkx1002-6630-201618047. http://www.spkx.net.cn
XIAO Dong， ZHOU Wenhua， CHEN Shuai， et al. Effects of hydrophilic polysaccharides on moisture migration and regeneration process during shelf life of fresh noodles［J］. Food Science， 2016， 37（18）: 298-303. （in Chinese with English abstract） DOI:10.7506/spkx1002-6630-201618047. http://www.spkx.net.cn
收稿日期：2016-03-11
基金项目：湖南省食品科学与工程类专业大学生创新训练中心建设项目（湘教通［2014］（272号））；湖南省普通高校学科带头人培养对象资助项目（湘教办通［2014］（209号））；首批湖南省高等学校“2011协同创新中心”粮油深加工与品质控制湖南省协同创新中心项目（湘教通［2013］（448号））
作者简介：肖东（1992—），男，硕士研究生，研究方向为农产品品质控制技术。E-mail：369155470@qq.com
*通信作者：周文化（1969—），男，教授，博士，研究方向为农产品深加工技术。E-mail：zhowenhua@126.com