面制食品的保质技术研究
面制食品在中国悠久的传统饮食文化长河中扮演着重要的角色，已经融入国人的饮食习惯中。目前，面制食品主要包括馒头、面条、面包、糕点、包子等多个品种。
在市售面制食品中，经常出现因为微生物的生长繁殖而引起的食品发霉变质、胀袋、变色等质量问题，因此关于面制食品的保质技术一直是人们关注的问题。微生物导致的面制食品腐败变质和面制食品内部物质自身的老化是影响其品质的2个主要因素。
面制食品中含有丰富的蛋白质、脂类、糖类、维生素等营养物质，且其含水量较高，特别适合微生物的生长繁殖。在加工、运输环节，面制食品的无菌操作比较复杂，因此极易受霉菌、细菌的侵袭，导致食品腐败变质。面制食品在存放时，其所含物质会发生一系列的物理化学变化，如馒头等面制食品中的水分会从其中心部位向表皮迁移，从而导致其中心部分变硬等，出现老化问题，如面制食品表皮干裂、掉渣明显、内瓤孔隙增大、硬度增大，感官品质和营养成分明显下降，影响面制食品的销售。
从包装的角度考虑，目前这一现象是难以解决的。大多数加工企业采用添加食品添加剂的方法以缓解这一问题，但因人们对添加剂的接受度不同，也或多或少地影响了该类面制食品的销售。
为保证面制食品的安全卫生与质量，目前，国内外主要采用冷藏、气调、改善加工技术、微波等方法延长面制食品的保质期。本文拟对现有面制食品保质技术进行总结与分析，并引入天然植物精油作为面制食品的抑菌剂，以期为面制食品的工业化生产提供理论参考依据。
温度对微生物的活性有很大影响。影响面制食品的霉菌、细菌种类繁多，适宜霉菌、细菌繁殖的温度为 25-30 ℃。在较低的温度条件下，引起食品变质的微生物的氧化、呼吸作用明显下降，霉菌的繁殖能力基本为零。低温还可以保持面制食品的水分、微观结构、感官品质、理化指标等的变化较小，从而降低面制食品的老化速率。
在国民的日常生活中，馒头扮演着重要角色。目前，市售馒头在 -18 ℃条件下，保质期可达 90 d。研究发现在低温（4 ℃）低湿贮存条件下，馒头的营养成分（维生素 B6 和还原糖）损失最少，酶活力上升缓慢，pH 值在波动过程中呈下降趋势，且相对稳定，老化速度缓慢，细菌繁殖缓慢；对面包实施冷冻贮藏，可以防止其老化，较好地保持面包的新鲜程度。
不同的面制食品，通过合适的温度冷藏，可以有效地控制其水分的散失及迁移，抑制各项微生物的生长繁殖，较好地保持其内部水分，延长其保质期。面制食品的种类不同，其最佳储存温度各不相同，其最适冷藏温度与食品中的水分含量及预处理方式息息相关，需要经过具体的实验测定。
气调包装，国内称之为置换气体包装或充气包装，在食品保鲜包装中被广泛采用。气调包装是将不同浓度配比的CO2、O2、N2 以及其他保护性气体，置换包装内的空气，利用各种气体在包装袋内所起到的不同作用，一方面可以抑制导致食品变质的大多数微生物的生长繁殖，另一方面降低新鲜食品的生物活性，充分保持其营养物质，从而延长食品货架期。
目前，气调包装已被广泛应用到食品包装中。例如氮气在食品包装中既不会被食品吸收，也不会与食品发生化学反应，而且充入的氮气还可以很好地保持食品的外观；而高浓度的二氧化碳可以抑制霉菌与好氧菌等微生物的繁殖。在面制食品的气调包装中，多选用氮气和二氧化碳充入包装中。此外，抽真空处理方式也多被运用于气调包装中。
研究发现：在生鲜湿面的气调包装中，当 CO2 的体积分数大于 70% 时，可以有效抑制包装中青霉的生长；二氧化碳与氮气的体积比为 6∶4 和 7∶5时，包子的保鲜效果较好；在真空度为 0.06 MPa 时，馒头的老化速度最慢，总体品质最佳。
各种面制食品经最适气调包装后，可在一定范围内抑制霉菌等微生物的生长与繁殖，延长其保质期，但对于一些兼性厌氧菌如乳酸菌、醋酸菌的抑制效果并不明显。此外，面制食品的种类不同，对应的气调比例不同，其最适气调配比需要进一步测定。
低温冷藏和气调包装均是采用改善外部条件来延长面制食品的保质期，而从面制食品加工技术出发，通过改善面制食品本身的品质，也可以延长其保质期。
1、添加面制食品添加剂
面制食品的添加剂主要包括防腐剂和改良剂2类。
食品防腐剂是能防止由微生物引起的腐败变质，延长食品贮藏期的一类添加剂。目前，我国规定使用的食品防腐剂主要有苯甲酸、苯甲酸钠、山梨酸、山梨酸钾、丙酸钙等 25 种。在常见的销售面制食品中，多含有防腐剂，比如丙酸钙、苯甲酸钠、山梨酸钾等。丙酸钙可以抑制霉菌面以及引起面团发酵的枯草杆菌的生长繁殖，但不影响酵母菌发酵，因此在面包中应用广泛；苯甲酸及其盐类和山梨酸及其盐类，在酸性条件下对霉菌、酵母菌及细菌都有一定的抑菌能力，苯甲酸及其盐类对抑制使面包生成丝状黏质的细菌特别有效，且安全性高，近年来被广泛用于面包、糕点等的防腐中。
改良剂主要是在面制食品制作过程中添加某些相关成分以有效改善食品品质，常用改良剂有海藻糖、明胶等。
2、改善发酵方式
研究发现：在国产面粉中添加真菌-淀粉酶、细菌木聚糖酶、脂肪酶、葡萄糖氧化酶 4 种酶制剂，当真菌-淀粉酶的添加量为5-15 mg/kg，细菌木聚糖酶的添加量为10-20 mg/kg， 脂肪酶的添加量为10-20 mg/kg，葡萄糖氧化酶的添加量为5-10 kg/mg时，面包的综合品质比较好，面包纹理疏松，体积大，弹性较大，面包的外观色泽和口感以及内部结构等整体品质均较优。且因加入了适量的酶制剂，面包的老化速度明显减缓。
3、 改善工艺条件
微波灭菌工艺已经被成熟运用于面制品保质包装中。微波灭菌可使食品中的微生物同时受到微波热效应与非热效应的共同作用，使其体内蛋白质和生理活性物质发生变异，导致微生物体生长发育延缓或死亡，从而达到食品灭菌、保鲜的目的。
目前，多采用添加防腐剂、改变加工原料配比、改善发酵方式、工序、工艺等加工技术，进行相关优化，从而使面制食品的品质、口感及风味在保质期内保持不变。已有研究结果表明，改善加工技术能实现改善面制食品保质期的目的。
1、低温冷藏保质中存在的问题
面制食品经低温冷藏处理后，如果采用微波复热，则馒头内部的水分扩散加快，馒头回生加快，因而会严重影响馒头的口感。
2、气调包装中存在的问题
影响面制食品的微生物多为霉菌、细菌，面制食品中所含的细菌多为醋酸菌、乳酸菌，这些菌均可以进行无氧呼吸；因而高二氧化碳低氧气的环境，仅可以有效地抑制霉菌的生长。
目前，面制食品气调包装中多采用高二氧化碳低氧气的体积配比，这对影响面制食品的霉菌有着很好的抑制作用，但是对于可以进行无氧呼吸的醋酸菌、乳酸菌等无抑制作用。面制食品在贮存过程中，醋酸菌、乳酸菌等会消耗酸，也会产生酸。馒头贮存过程中，两种产酸菌的数目都呈上升趋势，但是这两种菌的对数生长期明显不同；
包装后的 12-24 h 是乳酸菌的对数生长期，而 36-48 h 是醋酸菌的对数生长期。由于细菌的对数生长期与 pH 值之间呈负相关关系，所以开始的 24 h 内，馒头的 pH 值下降；而后由于产酸菌的大量生长需要酸，产酸少于消耗，此时，可能会导致环境 pH 值上升；当产酸速率大于消耗速率时，环境 pH 值又开始下降，并且补充了醋酸菌进入对数生长期时消耗的那部分酸，此后，pH 值一直呈下降趋势。而醋酸菌、乳酸菌的无氧呼吸会严重影响面制食品的品质。
3、加工技术保质中存在的问题
首先，面制食品中添加的防腐剂多为丙酸钙、苯甲酸钠等多种化学合成食品防腐剂。此类防腐剂因曾有叠加中毒现象的报道，因而在使用上有争议，虽各国仍允许使用，但应用范围越来越窄。如在日本，苯甲酸钠的使用受到限制，甚至部分禁止使用。我国也正在逐步缩小苯甲酸钠的添加剂量和使用范围。消费者对改良剂的接受度不同，也可能会影响销售；再者，改善发酵方式，有违传统生产理念。此外，面制食品中面包、糕点类的保质包装技术进展较快，而湿面条、馒头等利润较低的面制食品保质方法较为简单，效果较差，从经济性角度考虑，采取工业化保质包装技术较难实现。
当下，面制食品包装多采用脱氧、真空、气调包装，以抑制微生物的生长、减缓食品老化速度，从而达到保质的目的。化学类防腐剂的毒副作用较强，而气调、冷藏保质技术只能抑制微生物的生长，不能有效地杀灭微生物。冷藏、气调包装、添加防腐剂等都会对面制食品的保质存在一定的局限性，因此，面制食品保质急需具有杀菌作用的抑菌剂。在此背景下，天然植物精油抑菌剂已经逐渐被应用于食品工业。天然植物精油中的主要抑菌成分有芳香族化合物、萜类化合物、脂肪族化合物、含氮含硫化合物。天然植物精油具有无毒、无害、纯天然等特点，并且对革兰氏阴、阳性菌、霉菌等均有一定的杀菌活性，现已在面包、月饼的保质包装中逐渐开始使用。
天然植物精油具有一定的挥发性，当加入包装袋中，可以挥发到面制食品表面，有效杀灭导致面制食品腐败的微生物。影响每种面制品的微生物不同，而不同的天然植物精油对不同菌种的抑制性也不同，因此，需要确定影响面制品的微生物种类，然后选择合适的天然植物精油。通过控制天然植物精油的使用量，并选择合适的加入方式，将成为面制食品加工的主要研究方向。
由于天然植物精油的主要抑菌成分是酚类、醚类物质，其挥发性较强，已有研究结果表明，精油中的酚类物质对微生物的细胞膜或细胞壁有破坏作用，从而导致细胞膜的功能受到一定程度的影响，细胞体内的内容物外流，导致微生物死亡。天然植物精油多为有机化合物，化学式中富含多种基团，普遍具有表面活性作用，根据相似相溶原理，会对脂肪有一定程度的溶解作用，也可以看成是其抗菌机理之一。因此，天然植物精油对面制食品表面微生物的抑制作用明显，可以有效地延长面制食品的货架期。
面制食品保质包装，可以有效延长面制食品的保质期，因此，其必将成为面制食品保质包装技术新的研发方向。
目前，面制食品中的包子、馒头、面包等的保质期较短，不利于商品的销售。随着市场需求的不断提升，以及包子、馒头、面包等面制食品产业化的发展，势必会对相应的保质包装需求加剧。目前的冷藏、气调包装、添加剂等保质技术都有一定的局限性，而天然植物精油源于绿色植物，对人体无害，必将成为面制食品保质的新方向。
食品论坛网友转自《包装学报》，作者李广生
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