五種烹飪方式對面條鋅含量及營養(yǎng)特性的影響

王敏，孔凡美，張小村

1.山東農(nóng)業(yè)大學食品科學與工程學院（泰安 271018）；2.山東農(nóng)業(yè)大學資源與環(huán)境學院（泰安 271018）

鋅（Zn）在人類的生長發(fā)育中起著至關(guān)重要的作用[1]。自20世紀60年代以來，鋅的健康益處受到了廣泛關(guān)注。然而，世界衛(wèi)生組織（WHO）估計，超過20億人在關(guān)鍵微量營養(yǎng)素（如鋅）方面存在缺陷，尤其是在發(fā)展中國家[2]。鋅攝入不足可導致食欲減退、生長遲緩、皮膚粗糙和脫皮以及免疫系統(tǒng)功能障礙[3]。人類缺鋅的原因主要歸因于鋅的飲食攝入不足，主要是因為依賴于低鋅含量的谷類食物[4]。因此，增加缺鋅人群的鋅攝入量是一項重要的長期任務。

隨著社會生活的不斷進步，人們對于飲食有了更多元化的選擇。中國作為世界上最大的面制品消費國，每年用于面條生產(chǎn)的面粉占全國面粉加工總量的30%以上[5]。面條作為不可或缺的主食之一，理應更快地適應多元化的生活方式，但有研究發(fā)現(xiàn)面條中的鋅含量變化幅度為1.37～6.32 mg/kg，均值僅為3.69 mg/kg[6]。面條中較低的鋅含量直接影響了人體對鋅的攝入，從而導致人體缺鋅的現(xiàn)狀。植酸含量在一定程度上也會影響人體對鋅的攝入，有研究發(fā)現(xiàn)鮮面條中鋅的生物利用度比熟面條更容易受到植酸鹽的影響[7]。因此，探究不同烹飪方式對面制品鋅含量以及營養(yǎng)特性的影響，對于提高面制品中鋅對人體的有效性至關(guān)重要。

研究選擇了種植面積最廣的濟麥22和鋅富集能力較強的新品種濟麥70為供試材料，對其制成的面條進行鋅含量、植酸含量、植酸/鋅摩爾比、蛋白質(zhì)二級結(jié)構(gòu)和淀粉二級結(jié)構(gòu)的測定，分析不同烹飪方式（煮制、蒸制、微波煮、炒制和炸制）對面條鋅含量及其營養(yǎng)特性的影響

1 材料與方法

1.1 試驗材料

小麥品種：濟麥22和濟麥70，山東省農(nóng)業(yè)科院提供。

1.2 試驗儀器

X Series 2電感耦合高頻等離子體質(zhì)譜儀（美國Thermo Fisher公司）；SCIENTZ-10N真空冷凍干燥機（寧波新芝生物科技股份有限公司）；UA-8000紫外可見光分光光度計（上海元析儀器有限公司）；型號：Nicolet iS5傅里葉紅外光譜儀（ThermoFisher）。

1.3 試驗方法

1.3.1 面條制備

參考GB/T 35875—2018[8]進行小麥面條加工，并根據(jù)實際的加工過程進行適當?shù)恼{(diào)整。

取100 g面粉于和面機中，加面粉吸水率40%～60%的去離子水和1 g鹽，和面5 min。室溫熟化30 min，壓延6次，壓片過程中輥間距依次為2，1.8，1.6，1.4，1.2和1.0 mm制的鮮濕面條。

1.3.2 烹飪方式

參考田雨[9]研究的烹飪方式進行試驗，并根據(jù)實際的過程進行適當?shù)恼{(diào)整。

煮制：稱取20 g面條，放入200 mL沸水中煮至面條內(nèi)部無白芯（3.5 min）。

蒸制：稱取20 g面條放入蒸鍋中蒸至面條內(nèi)部無白芯（30 min）。

微波煮：稱取20 g面條，加入200 mL沸水，放入微波煮爐后高火微波煮至面條內(nèi)部無白芯（150 s）。

炒制：將20 g面條在200 mL沸水中煮2 min后，在涼水中冷卻30 s，放入加熱至180 ℃的10 mL油中炒30 s。

炸制：稱取20 g面條，放入400 mL熱油中（油溫180 ℃），面條炸至金黃色（30 s）。

將面條按照上述方法熟制后，放入液氮中冷凍，并用真空冷凍干燥機將其凍干，研磨后進行后續(xù)試驗測定。

1.3.3 鋅含量測定

參照GB 5009.268—2016[10]中的電熱板法進行鋅元素測定。每個經(jīng)驗組中均包含試劑空白和經(jīng)認證的標準參考材料（編號GBW 10046）。參考標準品的測量濃度用于驗證每個經(jīng)驗組的結(jié)果[11]。

1.3.4 植酸含量測定

參考任順成等[12]和郝紅英等[13]研究中的分光光度法測定植酸含量并對其進行適當調(diào)整。

稱取0.750 0 g面條于100 mL的容量瓶中，加入提取液，攪拌離心后取上清液1。取5 mL上清液1于離心管中，加入10 mL 15% C2HCl3O2，靜置離心后取上清液2。取5 mL上清液2于燒杯中調(diào)整pH，加入0.03%FeCl3·6H2O和0.3% C7H6O6S·2H2O充分反應后，在500 nm處測其吸光度。根據(jù)方程Y=-0.001 8X+0.555 9計算植酸含量。

1.3.5 植酸/鋅摩爾比

植酸/鋅摩爾比是面條中鋅生物利用度估算的指標。植酸/鋅摩爾比按式（1）計算。

1.3.6 蛋白質(zhì)二級結(jié)構(gòu)

使用傅里葉紅外光譜儀評估蛋白質(zhì)二級構(gòu)象分布。參考Chen等[14]的方法并加以修改。將樣品粉末于溴化鉀按照比例（1∶100）研磨均勻，壓片后進行全波長掃描（4 000～400 cm-1），掃描次數(shù)64，分辨率4 cm-1。利用Peak Fit 4.12軟件對紅外光譜1 600～1 700 cm-1進行曲線擬合，分析二級結(jié)構(gòu)的變化。

1.3.7 淀粉二級結(jié)構(gòu)

使用傅里葉紅外光譜儀評估淀粉二級構(gòu)象分布。前處理參照1.3.6小節(jié)。利用Peak Fit 4.12軟件對紅外光譜950～1 100 cm-1進行曲線擬合，分析二級結(jié)構(gòu)的變化。

1.3.8 統(tǒng)計分析

使用Excel 2019軟件建立數(shù)據(jù)庫，所有統(tǒng)計分析均采用SPSS 18.0軟件進行。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同烹飪方式對面條鋅含量的影響

由表1可知，生鮮面經(jīng)過煮制、微波煮、炸制和炒制后鋅含量均顯著降低，但蒸制處理與生鮮面（CK）鋅含量無顯著差異。面條在五種不同烹飪方式后鋅含量均為蒸制＞微波煮＞煮制＞炸制＞炒制，濟麥22五種不同烹飪方式鋅含量損失率分別為5.16%（煮制），1.85%（蒸制），5.57%（微波煮），20.61%（炒制）和7.21%（炸制）。而濟麥70五種不同烹飪方式鋅含量損失率分別為11.84%（煮制），0.30%（蒸制），10.72%（微波煮），25.67%（炒制）和22.18%（炸制）。濟麥70所制面條以及經(jīng)過煮制、蒸制、微波煮、炒制和炸制后鋅含量均顯著高于濟麥22面條。雖然濟麥22和濟麥70在不同烹飪方式下面條鋅含量變化規(guī)律相同，但除了蒸制，其他烹飪方式下濟麥22所制面條鋅含量損失率均小于濟麥70?？傊?，面條在蒸制條件下鋅含量損失最低，炒制條件下鋅含量損失最高。

表1 不同烹飪方式對面條鋅含量的影響 單位：mg/kg

煮制造成面條鋅含量降低的原因可能是大部分鋅進入湯汁中[15]。蒸制基本不會造成礦物質(zhì)的流失[16]。未有研究探究炸制對礦物質(zhì)的影響，但炸制過程中需要油、較高的溫度及較長的時間，造成脂肪含量增加及必需脂肪酸的損失[17]。有研究比較了肉類經(jīng)微波和電爐烹調(diào)后的營養(yǎng)成分[18]，認為微波能較好地保留肉類食品中的鐵等元素，微波豆類造成的礦物質(zhì)損失低于傳統(tǒng)的烹調(diào)方式[19]。炒制需要經(jīng)歷雙重烹飪方式，會導致鋅含量更多的流失。

2.2 不同烹飪方式對面條植酸及植酸：鋅摩爾比的影響

由表2可知，面條經(jīng)過煮制、蒸制、微波煮、炸制和炒制后植酸含量均顯著低于生鮮面（CK），尤其是炸制后面條植酸含量降低最為明顯。五種不同烹飪處理的面條植酸含量順序為微波煮＞煮制＞蒸制＞炒制＞炸制。濟麥22五種不同烹飪處理面條植酸含量降低幅度分別為48.74%（煮制），51.28%（蒸制），40.48%（微波煮），82.47%（炒制）和84.38%（炸制）。而濟麥70的五種不同烹飪方式處理面條植酸含量降低幅度分別為28.57%（煮制），37.41%（蒸制），27.66%（微波煮），66.67%（炒制）和76.47%（炸制）。濟麥70所制面條經(jīng)過煮制、蒸制、微波煮和炒制后植酸含量均顯著高于濟麥22，其降低幅度均小于濟麥22。濟麥22和濟麥70生鮮面在炸制處理下植酸含量降低幅度最大。

表2 不同烹飪方式對面條植酸含量的影響 單位：mg/g

由表3可知，面條經(jīng)過煮制、蒸制、微波煮、炸制和炒制后植酸/鋅摩爾比均顯著低于生鮮面（CK）。五種不同烹飪方式處理后面條植酸/鋅摩爾比大小順序為煮制＞微波煮＞蒸制＞炒波＞炸制。濟麥22五種烹飪方式面條植酸/鋅摩爾比降低幅度分別為20.14%（煮制），31.74%（蒸制），31.64%（微波煮），40.65%（炒制）和62.49%（炸制）。濟麥70五種烹飪方式處理植酸/鋅摩爾比降低幅度分別為21.94%（煮制），36.84%（蒸制），36.02%（微波煮），41.81%（炒制）和80.35%（炸制）。濟麥70生鮮面經(jīng)煮制、蒸制和炒制后面條植酸/鋅摩爾比均顯著高于濟麥22，但其微波煮和炸制處理均顯著低于濟麥22。濟麥22和濟麥70生鮮面在炸制處理下植酸/鋅摩爾降低幅度最大。

表3 不同烹飪方式對面條植酸/鋅摩爾比的影響

植酸鹽通過形成不溶性和不可消化的復合物，對礦物質(zhì)的吸收發(fā)揮抑制作用。當植酸/鋅摩爾比＞15時，鋅的生物利用率僅為10%～15%；當5＜植酸/鋅摩爾比＜15時，鋅的生物利用率在30%～35%；當植酸/鋅摩爾比＜5時，鋅的利用率為45%～55%[20]。研究發(fā)現(xiàn)炸制或炒制可以顯著降低生鮮面中的植酸/鋅摩爾比，但五種烹飪方式處理面條的植酸/鋅摩爾比均大于15，鋅生物利用率僅為10%～15%。盡管炸制和炒制降低植酸/鋅摩爾比效果最好，但由于炸制或炒制會接觸大量油，高油食物對人體有害[21]。綜合考慮不同烹飪方式下面條鋅含量的保留率及鋅的生物利用度，宜選擇蒸制。

2.3 不同烹飪方式對面條蛋白質(zhì)二級結(jié)構(gòu)的影響

參考Long等[22]研究方法將各峰進行歸屬：β-折疊（1 600～1 640 cm-1），無規(guī)則卷曲（1 640～1 652 cm-1），α-螺旋（1 652～1 660 cm-1），β-轉(zhuǎn)角（1 660～1 685 cm-1）。由表4可知，生鮮面蛋白質(zhì)二級結(jié)構(gòu)主要以β-折疊和β-轉(zhuǎn)角為主。面條經(jīng)煮制、蒸制、微波煮和炒制后蛋白二級結(jié)構(gòu)主要組成與生鮮面相同。炸制與生面條相比會使蛋白質(zhì)二級結(jié)構(gòu)中的無規(guī)則卷曲結(jié)構(gòu)、α-螺旋和β-轉(zhuǎn)角結(jié)構(gòu)逐漸轉(zhuǎn)為相對有序的β-折疊，這可能是由于谷蛋白大聚體的形成有關(guān)；微波煮和煮制與生面條蛋白質(zhì)二級結(jié)構(gòu)相似，說明這兩種制作方式對蛋白質(zhì)二級結(jié)構(gòu)的影響不大；蒸制會使蛋白質(zhì)二級結(jié)構(gòu)中β-轉(zhuǎn)角顯著增加，無規(guī)則卷曲和β-折疊顯著減少，這表明氫鍵順序發(fā)生了變化[23]。蛋白質(zhì)由相對有序的α-螺旋和β-折疊結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變?yōu)闊o序的β-轉(zhuǎn)角和無規(guī)則卷曲結(jié)構(gòu)，會使得蛋白網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)受到破壞，使其形成面筋能力減弱，面條品質(zhì)有所下降。因此，更加希望蛋白質(zhì)的二級結(jié)構(gòu)由無序結(jié)構(gòu)向有序結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變，炸制和蒸制更有利于有序結(jié)構(gòu)的形成[24]。

表4 不同烹飪方式對蛋白質(zhì)二級結(jié)構(gòu)的影響

2.4 不同烹飪方式對面條淀粉二級結(jié)構(gòu)的影響

FTIR波譜的（1 047/1 022）cm-1和（1 022/995）cm-1峰強度比值被看作是淀粉粒有序結(jié)構(gòu)的指標，其中（1 047/1 022）cm-1峰強度比值反映淀粉分子的有序程度，其比值越大，有序度越高。有研究表明，淀粉抗性越好，越不容易消化，可以降低糖尿病等的發(fā)病概率[9,25]。

面條經(jīng)過煮制、蒸制、微波煮、炸制和炒制后在（1 022/995）cm-1比值顯著低于生鮮面（CK），這表明五種烹飪方式都會顯著降低淀粉的有序度。蒸制處理對其影響較小，濟麥22和濟麥70炒制處理比相應的生鮮面分別僅降低了8.33%和21.28%。

表5 不同烹飪方式對淀粉二級結(jié)構(gòu)的影響

3 結(jié)論

生鮮面（CK）經(jīng)煮制、微波煮、炸制和炒制后鋅含量顯著降低，但蒸制處理無顯著影響。五種烹飪方式處理后，面條鋅含量順序為蒸制＞微波煮＞煮制＞炸制＞炒制，植酸含量順序為微波煮＞煮制＞蒸制＞炒制＞炸制，植酸/鋅摩爾比順序為煮制＞微波煮＞蒸制＞炒波＞炸制。蒸制和炸制會增加蛋白質(zhì)二級結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性，蒸制對淀粉二級結(jié)構(gòu)的有序度影響最小。綜合考慮不同烹飪方式下面條各指標，宜選擇蒸制。

濟麥70生鮮面經(jīng)五種烹飪處理后鋅含量和植酸含量均顯著高于濟麥22，但其炸制后面條植酸/鋅摩爾比均顯著低于濟麥22。不同烹飪方式對濟麥70所制面條蛋白質(zhì)二級結(jié)構(gòu)和淀粉二級結(jié)構(gòu)的影響相對較小。綜合考慮品種富鋅能力及其在烹飪后的品質(zhì)特性可知，濟麥70是一個優(yōu)質(zhì)的富鋅小麥品種。