淀粉及變性淀粉在酸乳中的應(yīng)用研究進展

徐 忠，王 卓，趙 丹，車春波，楊 萍，吳艷華

(哈爾濱商業(yè)大學(xué)食品工程學(xué)院，黑龍江哈爾濱150076)

淀粉及變性淀粉在酸乳中的應(yīng)用研究進展

徐 忠，王 卓，趙 丹，車春波，楊 萍，吳艷華

(哈爾濱商業(yè)大學(xué)食品工程學(xué)院，黑龍江哈爾濱150076)

主要介紹國內(nèi)外各種淀粉和變性淀粉在酸乳中的應(yīng)用研究進展，以及未來的發(fā)展趨勢和在酸乳生產(chǎn)中存在的問題。

原淀粉，變性淀粉，酸乳，應(yīng)用進展

隨著現(xiàn)代乳品工業(yè)的興起，人們對乳制品尤其是酸乳的消費量逐年增加，如何改善酸乳產(chǎn)品稠度、質(zhì)地、持水性、口感等品質(zhì)特性指標(biāo)成為各酸乳生產(chǎn)廠家所追求的目標(biāo)。原淀粉以及各種變性淀粉作為一種可以被人體完全消化吸收的安全食品添加劑被應(yīng)用于酸乳制作中，可以使酸乳增稠、防止乳清析出、改善口味、提高產(chǎn)品的光亮度及降低食品膠類用量，并且能夠承受加工過程中的高溫殺菌和均質(zhì)等工藝以及增加酸性環(huán)境下的性能穩(wěn)定性［1］。

1 原淀粉在酸乳中的應(yīng)用

H.E.Oh和 S.G.Anema等［2］人在牛奶中加入1.5%的馬鈴薯淀粉制作酸乳，研究了在酸化過程以及最終形成的酸凝膠后牛奶的性質(zhì)。添加淀粉后的酸乳會形成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，與未添加淀粉的酸乳相比，樣品形成凝膠的時間和pH增加，但形成凝膠的溫度不受影響，所形成的凝膠強度也發(fā)生變化，凝膠強度會隨著淀粉加入量的增加而升高。在顯微鏡下觀察凝膠結(jié)構(gòu)發(fā)現(xiàn)，膨脹的淀粉顆粒鑲嵌在蛋白質(zhì)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)中，并且網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)會隨著淀粉的增加而密集分布。

H.E.Oh和M.Wong等［3］人在脫脂牛奶中加入糯米淀粉和馬鈴薯淀粉，在高壓(500Pa，20℃，30min)或熱處理(80℃，30min)條件下形成酸乳。在進行加壓或熱處理之前添加糯米淀粉更易形成凝膠。然而經(jīng)過加壓處理之后添加馬鈴薯淀粉并不影響整個凝膠形成，經(jīng)過熱處理之后的凝膠會隨著馬鈴薯淀粉添加量的增多而更易形成凝膠網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，也就是馬鈴薯淀粉只能在熱處理條件下促進凝膠形成。而在加壓或熱處理條件下糯米淀粉都可以促進凝膠形成。

Sandoval-Castilla等［4］人在酸乳中加入木薯淀粉作為脂肪替代物與全脂酸乳進行對比，在4℃儲藏5d后對酸乳的質(zhì)構(gòu)和組織進行分析。實驗結(jié)果顯示木薯淀粉與乳清蛋白形成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，添加木薯淀粉的酸乳質(zhì)構(gòu)高于全脂酸乳。酸乳的微觀結(jié)構(gòu)顯示可溶性淀粉嵌入酪蛋白微團結(jié)構(gòu)中，形成凝膠結(jié)構(gòu)。

J.Y.Zuo等［5］人對添加2%大米淀粉的脫脂牛奶酸性凝膠進行動態(tài)流變學(xué)研究，在不同溫度下測量淀粉顆粒的溶脹度，當(dāng)凝膠強度最大時，淀粉顆粒達到最大溶脹度，但此時的溫度并不是最大粘度下的溫度。研究認為在凝膠結(jié)構(gòu)中，淀粉是作為一種無效填充物，在整個吸水膨脹形成膠體的連續(xù)過程中可以提高牛乳蛋白的濃度。

2 變性淀粉在酸乳中的應(yīng)用

2.1 羧甲基淀粉

羧甲基淀粉(簡稱CMS)是變性淀粉的一種。CMS的耐酸堿、耐高溫性比較好，適于pH3.5～10之間各種酸堿性和120℃以下高溫處理的食品物料中的添加劑。CMS作為增稠劑、懸浮劑、穩(wěn)定劑，能部分代替昂貴的植物膠［6］。張鐘等［7］人對羧甲基淀粉作為酸乳穩(wěn)定劑及其應(yīng)用效果進行了分析研究。在蔗糖添加8%，發(fā)酵溫度為42℃，菌種比例為St∶Lb= 1.5∶1的前提下，確定最隹發(fā)酵工藝條件為CMS添加0.1%、發(fā)酵時間為4h、接種量為3%。在4℃的保存條件下，添加CMS的酸乳比對照組酸乳的保質(zhì)期至少延長了2d，保質(zhì)期的延長可能是因為CMS吸水后體積膨脹200～300倍而影響了菌體可利用的水分。

2.2 辛烯基琥珀酸淀粉酯

辛烯基琥珀酸淀粉酯可由淀粉和辛烯基琥珀酸酐在弱堿性條件下制得，它具有親水、親油的兩親性質(zhì)，在水包油型的乳濁液中有著特殊的乳化穩(wěn)定作用，是其它產(chǎn)品所無法取代的，是一類新型的食品乳化劑和增稠劑［8］。馬春華［9］等人把辛烯基琥珀酸淀粉醋應(yīng)用在酸乳中，以改善酸乳品質(zhì)。添加了辛烯基琥珀酸淀粉醋(其取代度在0.02左右)的酸乳其組織狀態(tài)均勻穩(wěn)定，離心沉淀率較不加穩(wěn)定劑的樣品明顯降低。一定強度的抗剪切能力，對酸乳具有重要的影響，添加一定濃度的辛烯基琥珀酸淀粉酯，解決了口感粗糙、乳清分離的問題，賦予成品良好的稠度、圓滑的外觀和細膩純正的風(fēng)味。

2.3 淀粉磷酸單酯

淀粉磷酸單酯是良好的乳化劑、增稠劑和穩(wěn)定劑，加入凝固型酸乳中可以保護酸乳的組織狀態(tài)不被破壞，防止乳清析出，減少黏度降低的缺陷，并且在長期的低溫儲存后保持其原有的風(fēng)味［10］。高慧［11］等人研究表明，淀粉磷酸單酯作為食品添加劑應(yīng)用于凝固型酸乳的生產(chǎn)中時，其效果明顯好于原淀粉，添加量為0.3%～0.5%時，乳清析出量較少，黏度、酸度均適中，口感與組織狀態(tài)得到改善。淀粉磷酸單酯與其他添加劑進行復(fù)配后對酸乳品質(zhì)的改善效果明顯好于使用單一的添加劑，將淀粉磷酸單酯與果膠按3∶1配比，添加量為0.4%，接種量為5%，蔗糖添加量為7%時，酸乳具有較好的品質(zhì)。

2.4 酸解淀粉

酸解淀粉是由天然淀粉在低于其凝膠化溫度下用無機酸處理一定濃度淀粉漿得到變性淀粉，具有較低的黏度和良好的可溶性。S.L.Amaya-Llano等［12］人以豆薯淀粉和玉米淀粉為原料，在40℃條件下，利用鹽酸將其水解為直鏈淀粉含量較高的酸降解淀粉。結(jié)果顯示豆薯淀粉更容易形成凝膠，添加到攪拌型酸乳中，對酸乳pH和粘度的影響不大，通過感官評價確定豆薯淀粉可以作為一種性能良好的脂肪替代物應(yīng)用到酸乳中。

2.5 交聯(lián)淀粉

交聯(lián)淀粉是在淀粉鏈中引入酯鍵進行交聯(lián)，增加了淀粉顆粒的穩(wěn)定性。交聯(lián)對其營養(yǎng)價值不產(chǎn)生改變，但淀粉糊變得粘稠而且有奶油狀，是應(yīng)用在酸乳生產(chǎn)中較多的變性淀粉。

王丹等［13］人在攪拌型酸乳生產(chǎn)時以交聯(lián)淀粉與果膠復(fù)配(果膠0.15%，交聯(lián)淀粉0.5%)作為增稠劑、穩(wěn)定劑，可以得到較大的凝膠強度，產(chǎn)品的粘稠度和穩(wěn)定性較好，并且對于熱、酸和剪切力具有高度穩(wěn)定性。楊礎(chǔ)華等［14］人對不同的增稠劑進行對比中發(fā)現(xiàn)，添加0.5%的交聯(lián)淀粉的攪拌型酸乳的抗剪切力最好，賦予酸乳較高的粘度，防止酸乳出現(xiàn)乳清分離。

2.6 抗性淀粉抗性淀粉具有良好的流變性、穩(wěn)定性以及持水性，可以改善酸乳存放過程中乳清析出的缺陷，并且增加黏稠感和提高入口的滑潤感，在發(fā)酵過程中，抗性淀粉也可以作為雙歧桿菌、乳酸菌等益生菌的增殖因子，明顯提高酸乳中發(fā)酵菌種的活數(shù)量。在保健功能上，具有調(diào)節(jié)和保護腸道、控制餐后血糖水平和防止糖尿病以及促進鈣、鎂離子吸收、防止脂肪堆積等功能。張嫚［15］在酸乳中添加馬鈴薯RS3抗性淀粉和果膠的組合，其酸乳物性明顯優(yōu)于單純添加果膠的對照組，馬鈴薯RS3抗性淀粉用量在0.8%～1.2%，當(dāng)抗性淀粉增多時，隨著淀粉的加熱糊化，酸乳的保水性、增稠作用顯著增加，導(dǎo)致黏度隨抗性淀粉用量而升高。

2.7 多孔淀粉

多孔淀粉是指經(jīng)人工方法處理而使淀粉顆粒呈現(xiàn)多孔狀的一種新型變性淀粉。由于多孔淀粉具有較大的比表面積，且在一定條件下分散在水及其它溶劑中能保持其結(jié)構(gòu)的完整性，因而具有良好的吸水、吸油性能，有一定的耐加工性，具有耐酸和耐低溫環(huán)境的特性，黏度穩(wěn)定性良好，以及可延長產(chǎn)品貨架期的特點［16］。張洪微等［17］人以牛奶、蔗糖為主要原料，多孔玉米淀粉為穩(wěn)定劑，制作凝固型酸乳。確定最佳工藝條件為：多孔淀粉0.6%，蔗糖8%，脫脂乳粉2.5%，接種量2%。培養(yǎng)溫度4℃，可得到凝固型酸乳呈乳白色，組織細膩、光滑，味道溫和，穩(wěn)定性好，無乳清分離，具有酸乳特有的風(fēng)味，酸甜適口。

2.8 酯化交聯(lián)淀粉

酯化交聯(lián)復(fù)合變性淀粉具有酯化淀粉和交聯(lián)淀粉的雙重特性，表現(xiàn)為粘度高、透明度高、粘度穩(wěn)定性高、抗老化能力強的特點，而這些特點正適合于酸乳的工藝要求。

孫吉等［18］人研究表明馬鈴薯丁二酸酯化交聯(lián)淀粉可以提高酸乳的粘度、控制乳清析出量，攪拌型酸乳中添加一定量的馬鈴薯丁二酸酯化交聯(lián)淀粉，解決了口感粗糙、乳清分離等問題，賦予酸乳良好的粘稠度、圓滑的外觀和細膩純正的風(fēng)味。其最佳復(fù)配為：馬鈴薯丁二酸酯化交聯(lián)淀粉添加量0.3%，黃原膠添加量 0.04%，粘度可達 5950cp，乳清析出率為2.99%。

李蘭紅等［19-20］人，以蠟質(zhì)玉米淀粉為原料，環(huán)氧氯丙烷和三偏磷酸鈉為交聯(lián)劑，醋酸酐為酯化劑制備了復(fù)合交聯(lián)酯化淀粉，并且在酸乳中添加這種復(fù)合變性淀粉，通過感官評分、析水率、表觀粘度、儲存穩(wěn)定性的分析，酯化交聯(lián)淀粉可以起到防止乳清分離，增強爽滑感，改善組織狀態(tài)的作用。儲存穩(wěn)定性也優(yōu)于添加原淀粉的酸乳與空白對照組的酸乳。

3 淀粉及變性淀粉在酸乳中應(yīng)用存在的問題和發(fā)展趨勢

添加原淀粉的酸乳糊味感強烈，口感不細膩;在溫度降低、冷藏的過程中容易老化，黏度下降，酸乳穩(wěn)定性相對較差。變性淀粉由于其變性方法眾多、變性程度可調(diào)，可具有不同的加工性能，能夠適應(yīng)加工和儲藏環(huán)境的變化從而維持體系的穩(wěn)定性，減輕乳清分離，延長保質(zhì)期［21］。近年來，復(fù)合變性淀粉由于具有良好的耐溫、耐酸及抗攪拌性能，目前已逐漸替代普通變性淀粉應(yīng)用于酸乳生產(chǎn)中。但是，由于淀粉來源不同以及復(fù)合變性淀粉的品種多、生產(chǎn)工藝復(fù)雜，各生產(chǎn)廠家產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定性還需要進一步提高，此外關(guān)于復(fù)合變性淀粉對酸乳生產(chǎn)過程、品質(zhì)特性的影響及機理的基礎(chǔ)研究也需要進一步加深。

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Research development of yogurts with added native and modified starch

XU Zhong，WANG Zhuo，ZHAO Dan，CHE Chun-bo，YANG Ping，WU Yan-hua
(Harbin University of Commerce，Harbin 150076，China)

The research development of yogurts with added native and modified starch was mainly summarized.The trend and presented problem of yogurt were also referred in the yogurt production.

native starch;modified starch;yogurt;research development

TS231

A

1002-0306(2011)12-0512-03

2011-08-18

徐忠(1964-)，男，博士，教授，研究方向:淀粉加工技術(shù)。

黑龍江省自然科學(xué)基金項目(B200915);黑龍江省高?？萍紕?chuàng)新團隊建設(shè)計劃資助(2010td04)。