不同添加剂对湿豆丝老化抑制效果的研究
                          杨　洁　朱晓玲　刘　睿
                  (华中农业大学食品科技学院,武汉　430070)
    摘　要：湿豆丝的老化(回生)对其品质及其货架期有重要的影响,目前常用的抗老化方法有物理方法、添加剂法和酶法。经比较贮藏前后湿豆丝质构?色度的变化,研究不同添加剂对湿豆丝老化(回生)的抑制效果。通过单因素试验和正交试验确定了最优抑制湿豆丝老化的添加剂组合: 0. 64%大豆分离蛋白, 0. 2%单甘脂, 0. 8%β-环糊精, 0. 35%魔芋粉和多聚磷酸钠。质构分析结合感官评价的结果表明,采用上述最佳添加剂组合对湿豆丝的老化抑制效果最好。
    关键词：湿豆丝　添加剂　老化　抑制
    中图分类号:TS213. 3　　文献标识码:A　　文章编号: 1003-0174(2010)09-0092-05
    近年来随着人们生活水平的不断提高,食品的多样性越来越被大众所要求。而湿豆丝作为我国的一种传统食品,深受人们的喜爱。湿豆丝是用大米,黄豆或者绿豆经过浸泡,磨浆,高温烫制等过程制得的一种传统食品。目前,湿豆丝的生产方式主要是家庭作坊式的,但是由于生产工艺的差异和生产条件的限制,使得湿豆丝质量存在较大差异,不利于湿豆丝产品的工业化生产。传统食品的工业化是推动地方经济发展,提高农副产品的附加值和使传统食品大众化的最有效途径。但是湿豆丝在传统生产工艺中存在诸多问题,如:回生现象严重,持水性差,保质期短等。这些问题也制约着湿豆丝的工业化生产。
    湿豆丝的主要成分是淀粉。淀粉在食品体系中起到提供热值和影响质构的作用[1]。糊化后的淀粉在储藏时,淀粉分子通过氢键相互作用发生再缔合产生沉淀或不溶解的现象,称之为淀粉的老化或回生,它实质上是一个再结晶的过程。回生的结果就是水分散失,食品变干变硬,组织变得松散、粗糙,弹性和风味都消失,食用品质大幅下降[2]。湿豆丝在储存过程中,通过高温加热而糊化的淀粉发生老化,从而使其质构发生变化,影响其外观、商品价值和货架期。抑制湿豆丝的回生是解决这一问题的首要途径。李慧娟等[2]研究认为在食品中分别添加α-淀粉酶等淀粉水解酶,单甘脂等乳化剂和魔芋胶、卡拉胶等亲水性胶体,可有效抑制淀粉的老化,改善食品的保存品质。田耀旗等[3]研究得出,在淀粉短期回生过程中,β-环糊精与直链淀粉形成络合物,从而抑制淀粉的回生。而王显伦[4]在研究磷酸盐对方便米饭糊化特性的影响中得出,添加三聚磷酸钠0. 05 g/150 g、六偏磷酸钠0. 03 g/150 g、焦磷酸钠0. 04 g/150 g,所制产品回生值相对较低,不易回生。本试验研究旨在通过添加不同的食品添加剂对湿豆丝回生以及产品色泽的影响,为湿豆丝的工业化生产提供理论依据和试验数据。
    1　材料与方法
    1. 1　原料和仪器
    早稻米、中稻米:随州市曾都区均川全兴米厂;黄豆:武汉怡乐多贸易有限公司;特精面粉:河南信息恒泰面业有限公司;大豆分离蛋白:大庆日月星有限公司;魔芋粉:湖北巴东多仁魔芋食品厂;单甘脂:天津市光复精细化工研究所;β-环糊精、多聚磷酸钠:国药集团化学试剂有限公司。
    DW-WZ125-Ⅱ型多能电动磨浆机:河北铁狮磨浆机械有限公司; TA-XTPlus质构仪:英国SMS公司;Ultra Scan XE色度仪:Hunterlab公司。
    1. 2　试验方法
    1. 2. 1　湿豆丝的生产工艺流程:

工艺要点:
    浸泡:原料清洗干净,黄豆在20℃以下浸泡1h左右;大米6~7 h。
    磨浆:将泡好的大米、黄豆和所加入水的比例约为1∶1进行磨浆。
    高温烫浆:洗净烧热的锅抹少许“油水”,顺势将米浆拖匀抹平,在高温条件下盖上锅盖。
    1. 2. 2　湿豆丝质构的测定
    质构仪采用型号为: P/36R探头对样品进行连续两次50%的挤压。测定条件如下:
    测前速度: 5 mm/s;测试速度: 2 mm/s;测后速度:5 mm/s;压缩程度: 50%;停留时间: 5 s;数据采集速率: 200 pps;触发值: 5 g。
    湿豆丝的TPA质地特征曲线如图1。

 1. 2. 3　湿豆丝色度的测定
    采用Ultra Scan XE色度仪对湿豆丝进行色度的测定。其中, a*和b*代表的是色度, L*代表的是光度。a*和b*值分别代表红绿度和黄蓝度, -a*表示绿色, -a*值越大,湿豆丝越绿;正b*值表示黄色;b*值越大,湿豆丝越黄; L*值越大,湿豆丝越白(亮)[5]。
    对色度仪进行校正后,即可以进行湿豆丝颜色的测定,仪器将自动记录试验的数据。
    1. 2. 4　湿豆丝品质的综合评定
    根据不同度量因素对湿豆丝老化程度和色度影响不同,具体评分标准见表1。

   在每组试验中,采用“硬度”,“咀嚼性”,色度中“b*”的最小值为满分;“黏聚性”,“弹性”,“回复性”和色度中“a*”的最大值为满分,其余的数据按照百分比进行折算得到相应分值,来计算湿豆丝品质的综合分值。
    2　结果与分析
    以下单因素试验及正交试验的数据是高温制作好的湿豆丝在常温下冷却后,放入4~5℃条件下冷藏24 h后测得的。水分含量对湿豆丝的老化有明显影响,丁文平等[6]研究发现,当水分含量为60%时,大米支链淀粉最易重结晶,淀粉体系长期回生速度最快。储藏温度和保存时间对湿豆丝的老化也有显著影响,一般最适老化温度即为4~5℃。因此在此条件下,可以充分评价不同添加剂对湿豆丝老化抑制的效果。
    2. 1　主要原料的选择
    湿豆丝制作的主要原料通常采用一定比例的稻米与黄豆,考虑到经济因素和产品的品质等因素,黄豆与总米量的比例为1∶8。王显伦等[7]研究了不同品种大米对回生程度的影响显示:不同品种大米,其淀粉中直链淀粉与支链淀粉构成比例不同,所制得的成品在同等条件下的回生程度不同。早稻米中含有的直链淀粉多于中稻米,而直链淀粉所占的比例越大,豆丝越易发生老化,不宜储存,而且早稻米比例过大,还会影响豆丝的黏聚性,容易产生裂缝。但由于早稻米价格低,利于降低生产成本。通过预备试验发现早稻米与中稻米的比例为3∶2时豆丝的外观品质最好。另外,由于小麦粉中含有面筋蛋白,添加适量的小麦粉能增强豆丝的筋度,但是不足或者过量会造成豆丝的筋度不够或者小麦粉味道过重[8],从而影响湿豆丝的品质,最终选择小麦粉的添加量为米量的8%,结果见表2。

  2. 2　单因素试验
    2. 2. 1　大豆分离蛋白对湿豆丝老化特性的影响
    大豆分离蛋白是以低温脱溶大豆粕为原料生产的一种全价蛋白类食品添加剂。其不仅具有胶凝性,赋予湿豆丝良好的凝胶组织结构,为保持水分提供基质;而且有乳化性,在大豆分离蛋白分子中同时含有亲水基团和亲油基团,使疏水性多肽部分展开朝向脂质,极性部分朝向水相。因此用于食品加工时,它是一种表面活性剂,可稳定乳化状态从而延长货架时间[9]。刘彬等[10]在对面包品质的研究结果表明,大豆蛋白的添加提高了面包的吸水量,延缓了面包的老化。试验采用每1 kg米中加入大豆分离蛋白的量分别为4、5. 6和7. 2 g。结果表明,虽然大豆分离蛋白添加量为0. 56%时的黏聚性不如添加量为0. 72%,但从硬度及其他综合考虑,添加0. 56%的大豆分离蛋白效果最佳,结果见表3。
   2. 2. 2　魔芋粉对湿豆丝老化特性的影响
    魔芋粉,主要成分是魔芋葡甘露聚糖,简称葡甘聚糖。它具有特殊的胶凝性,其羟基能与淀粉链上的羟基及周围的水分形成大量的氢键,起到阻止淀粉回生的作用。并且魔芋粉具有很高的吸水、持水能力,对食品失水老化起到延缓作用。李慧娟等[2]研究结果表明,在添加了魔芋胶的馒头储存过程中,硬度明显发生了变化,延缓了馒头的老化。魔芋粉添加到面包蛋糕中,可增加面包,蛋糕的韧性、柔性,提高品质;而用于挂面,可提高面条的筋力,使挂面耐煮不糊[11]。试验采用3个不同水平的添加量。由表4可以看出,随着添加量的增加,湿豆丝的硬度明显得到改善,并且大大提高了黏聚性。

 2. 2. 3　单甘脂对湿豆丝的老化特性的影响
    单甘脂是一种非离子型的表面活性剂,也是豆制品加工中的有效消泡剂。它既有亲水基团又有亲油基团,具有润湿、乳化、起泡等多种功能。它可与直链淀粉的螺旋环嵌合而抑制老化[12]。单甘脂是一种常用的防止淀粉老化的添加剂,且在食品中的最高使用量为0. 6%[13],故试验添加量如表5。
   由表5可知,单甘脂添加量为0. 3%的抑制老化效果明显。低于或者高于此含量,其硬度、黏聚性和咀嚼度等效果皆较差,最终导致湿豆丝的综合评价值降低。
    2.2.4　β-环糊精(β-CD)对湿豆丝老化特性的影响
    β-CD具有特殊的环状结构,其所具有的包合作用,能用于提高和改善食品的组织结构。研究证实将其应用于烘烤食品中,可起到抗老化的作用[14]。β-CD以其外壁羟基与直链淀粉外层羟基的氢键作用牵制更多的游离直链淀粉,形成了无定性区[3],因此可以很好的抑制在储藏过程湿豆丝中直链淀粉的有序结晶老化。王显伦等[7]在对方便米饭品质的影响试验中得出,β-CD能够防止淀粉返生,提高复水性。试验结果见表6。

  通过表6可以看出,当β-CD添加量为0. 8%时,虽然硬度、咀嚼性等不如其他两个试验水平,但是黏聚性、回复性在这三个水平中是最好的,并且随着添加量的增加,对湿豆丝的老化抑制效果明显下降。因此选择综合评分最高的β-CD添加量为0. 8%的试验组。
    2. 2. 5　多聚磷酸钠对湿豆丝老化特性的影响
    多聚磷酸盐是二聚、三聚等不同链长的缩聚磷酸盐,将其添加到原料中,使得含有亲水性基团磷酸根的糊化淀粉不易发生老化[12]。王显伦[4]在单因素试验中,通过不同磷酸盐对方便米饭糊化特性中的研究得出,三聚磷酸钠的添加使米饭最不易发生回生现象。表7表明,除了咀嚼性这项参数外,添加0. 3%的多聚磷酸钠对湿豆丝老化的抑制效果最好。

 2. 3　正交试验
    在单因素试验的基础上,设定了五因素三水平的正交试验,以确定各因素的最佳添加量。正交试验因素水平见表8。

   正交试验结果见表9。
    由表9可以看出,空白对照样品的综合评价值是最低的,抗老化性最差。并通过极差分析可以得出,对结果的影响主次顺序为:A>C>D>B>E,即大豆分离蛋白>单甘脂>β-环糊精>魔芋粉>多聚磷酸钠;对湿豆丝老化抑制的最佳组合:A3B2C2D3E3。即大豆分离蛋白的添加量为0.64%,单甘脂添加量为0.2%和β-CD添加量为0.8%,以及魔芋粉添加量为0.35%和多聚磷酸钠添加量为0.3%。
    2. 4　验证试验
    由上述正交试验结果,得出抑制湿豆丝老化的最佳组合,采用最佳组合进行验证试验结果见表10。

  验证性试验结果表明,采用最优组合的添加剂得到湿豆丝的品质优于正交试验中试验7(正交试验18组水平中最好的结果)的湿豆丝的品质。
    3　结论
    添加剂明显改善了湿豆丝在储藏过程中出现的表面干硬,失水严重等现象,使其柔软,持水性强和延长货架期,有效地抑制了湿豆丝的回生。在试验条件下,抑制湿豆丝老化的添加剂中,大豆分离蛋白效果最好,单甘脂和β-CD次之,魔芋粉和多聚磷酸钠效果较差。当添加最佳组合: 0. 64%大豆分离蛋白,0.2%单甘脂,0.8%β-环糊精,0.35%魔芋粉和0.3%多聚磷酸钠时能明显抑制湿豆丝的老化。
参考文献
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