羥丙基取代度對魚丸性狀的影響

張靜靜，檀琮萍，崔 波，宮麗華

（齊魯工業(yè)大學(xué) a.山東省輕工助劑重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室；b.校醫(yī)院，山東 濟(jì)南 250353）

羥丙基取代度對魚丸性狀的影響

張靜靜a，檀琮萍a，崔 波a，宮麗華b

（齊魯工業(yè)大學(xué) a.山東省輕工助劑重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室；b.校醫(yī)院，山東 濟(jì)南 250353）

在魚丸制作過程中加入適量的羥丙基變性淀粉，可以有效改善魚丸的品質(zhì)。研究羥丙基木薯變性淀粉中羥丙基的取代度對魚丸性狀的影響，結(jié)果表明：取代度越高，魚丸的性狀越好，當(dāng)取代度為0.00955時，魚丸的性狀最好。

羥丙基取代度；木薯變性淀粉；魚丸性狀

魚丸（魚圓）是我國傳統(tǒng)的、最具代表性的魚糜制品，含有豐富的蛋白質(zhì)、碳水化合物和較高的水分，深受消費(fèi)者的喜愛，其需求量日益增加［1］。在魚丸制作過程中添加適量淀粉，可起到增加魚糜黏稠性、利于成型、增加魚丸白度和彈性、改善口感以及降低成本的作用［2］。目前，淀粉種類中的木薯淀粉因無氣味、口味平淡、糨糊清澈和具有較高的尖峰黏度等特點(diǎn)，比較適合用在有特殊風(fēng)味要求的食品中。但是在魚丸中直接添加原淀粉的缺點(diǎn)是原淀粉回生，容易導(dǎo)致魚丸在貨架期內(nèi)口感不好，且原淀粉保水性差、口感不佳、性質(zhì)單一，不能滿足魚丸的多種要求。為改善淀粉的性能，擴(kuò)大其應(yīng)用范圍，可利用物理、化學(xué)或酶法進(jìn)行處理，在淀粉分子上引入新的官能團(tuán)或改變淀粉分子大小和淀粉顆粒性質(zhì)，從而改變淀粉的天然特性，使其更適合一定應(yīng)用的要求。這種經(jīng)過二次加工而改變性質(zhì)的淀粉統(tǒng)稱為變性淀粉。第三代羥丙基變性淀粉以性質(zhì)穩(wěn)定、易制備而被廣泛使用。羥丙基變性淀粉屬非離子型淀粉衍生物，具有親水性和良好的黏度穩(wěn)定性，是國內(nèi)外公認(rèn)的一種安全的食用變性淀粉。在魚丸制作過程中加入適量的羥丙基變性淀粉，可以有效改善魚丸的品質(zhì)［3］。本文主要研究在魚丸中添加不同取代度的羥丙基木薯變性淀粉對其性狀的不同影響。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

雜魚魚糜：AA，山東諸城市子鈞食品有限公司；大豆分離蛋白：山東諸城市子鈞食品有限公司；木薯原淀粉：泰國玫花淀粉公司；濃硫酸：章丘市魯洪化工有限公司；水合茚三酮：淄博市臨淄申興化工廠；1，2-丙二醇：淄博市桓臺縣恒大化工；鹽酸：東營吉青化工有限公司；環(huán)氧丙烷：國藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司；無水硫酸鈉：天津市達(dá)森化工產(chǎn)品銷售有限公司；氫氧化鈉：天津市大茂化學(xué)試劑廠；蒸餾水：實(shí)驗(yàn)室自制。

1.2 儀器與設(shè)備

JY2502電子天平：上海精密科學(xué)儀器有限公司；長風(fēng)牌HW.SY21-K電熱恒溫水浴鍋：北京市場風(fēng)儀器儀表公司；SHB-Ⅲ型循環(huán)水式多用真空泵：鄭州長城科工貿(mào)有限公司；TA.XT Express型質(zhì)構(gòu)儀：英國Stable Micro Systems公司；pH55筆式酸度計：安徽誠緣科技開發(fā)有限公司；可見分光光度計：順德市容桂區(qū)歐科電器有限公司。

1.3 實(shí)驗(yàn)方法

1.3.1 羥丙基變性淀粉的制備

將一定量的木薯淀粉置于含有14％硫酸鈉和1.3％氫氧化鈉溶液的反應(yīng)器中，配成一定質(zhì)量分?jǐn)?shù)的淀粉乳。攪拌均勻后，將反應(yīng)器置于18℃的水浴中，快速加入一定量的環(huán)氧丙烷，密封后，在此溫度下攪拌30 min，使環(huán)氧丙烷與木薯淀粉混合均勻。然后轉(zhuǎn)入已經(jīng)設(shè)定好溫度的40℃恒溫水浴鍋中，攪拌狀態(tài)下反應(yīng)一定時間，在反應(yīng)的過程中用稀鹽酸

調(diào)pH值保持恒定為6.0。反應(yīng)16 h后倒入布氏漏斗，多次抽濾洗滌，然后在40℃下真空干燥，粉碎過320目篩即得產(chǎn)品。本實(shí)驗(yàn)選取加入6％、9％、12％和15％環(huán)氧丙烷制得的變性淀粉，測定取代度對魚丸性狀的影響。

1.3.2 羥丙基變性淀粉取代度的測定［4］

1.3.2.1 溶液的配制

3％茚三酮溶液的配制：取1.5030 g分析純水合茚三酮和7.5030 g分析純亞硫酸氫鈉溶于蒸餾水中，并在50 mL容量瓶中定容至刻度，即為3％茚三酮溶液。單純的茚三酮溶解度太低，亞硫酸氫鈉的加入是為了增加茚三酮的溶解度。茚三酮溶液應(yīng)避光保存。

1.3.2.2 取代度測定方法

測定羥丙基淀粉取代度的原理與測定丙二醇相同，因此測定中用1，2-丙二醇作標(biāo)準(zhǔn)溶液。1，2-丙二醇、羥丙基淀粉在濃硫酸中均生成丙醛的烯醇式和烯醛式脫水重排混合物，此混合物在濃硫酸介質(zhì)中與茚三酮生成紫色絡(luò)合物，在595 nm處測其吸光度，可推導(dǎo)出羥丙基含量。

1.3.2.3 計算

羥丙基淀粉的摩爾取代度（MS），按下式計算：

MS＝2.79H/（100－H）

式中：H—羥丙基百分含量，％；F—試樣或空白樣稀釋倍數(shù)；M樣在標(biāo)準(zhǔn)曲線上查得的試樣中丙二醇含量，g；M原—在標(biāo)準(zhǔn)曲線上查得的原淀粉空白樣中丙二醇含量，g；W樣—試樣質(zhì)量，g；W原—原淀粉質(zhì)量，g；0.7763—丙二醇含量轉(zhuǎn)化成羥丙基含量的轉(zhuǎn)換系數(shù)；2.79—羥丙基百分含量轉(zhuǎn)化成取代度的轉(zhuǎn)換系數(shù)。

1.3.3 魚丸的制備

取適量魚糜，在電子天平上稱量其質(zhì)量。以魚糜質(zhì)量為基數(shù)1，按添加糖1.5％、鹽2.5％、大豆分離蛋白6％、水15％、淀粉15％的比例向魚糜中添加糖、鹽、大豆分離蛋白和0℃的水，充分混勻，擂潰5 min，制成10 g/個的魚丸，在沸水中煮5 min，撈出降至室溫。把添加不同取代度的羥丙基木薯變性淀粉的魚丸分裝冷藏。

1.3.4 魚丸質(zhì)構(gòu)和凍融穩(wěn)定性的測定

將完全解凍的魚丸切成8 mm高圓柱狀，利用質(zhì)構(gòu)儀P/35探頭，對其質(zhì)構(gòu)進(jìn)行測定［5］。然后將制備好的魚丸再次放入－24℃的冰箱開放式冷凍24 h后取出，室溫自然解凍6 h，待完全解凍后測質(zhì)構(gòu)；其后再放入冰箱冷凍，同樣是開放式冷凍24 h后取出，室溫自然解凍6 h，完全解凍后再次測質(zhì)構(gòu)。如此反復(fù)多次后，記錄并比較魚丸的凍裂率與質(zhì)構(gòu)。

1.3.5 數(shù)據(jù)處理與分析

使用SPSS 17.0軟件質(zhì)構(gòu)儀對測定所得數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計分析，并采用ANOVA法進(jìn)行顯著性檢驗(yàn)，P＜0.05為統(tǒng)計學(xué)上有顯著性差異［6］。

2 結(jié)果與分析

2.1 羥丙基木薯變性淀粉取代度的計算

2.1.1 標(biāo)準(zhǔn)曲線的繪制

圖1 吸光度隨1，2-丙二醇濃度的變化

2.1.2 羥丙基取代度的計算

根據(jù)圖1的標(biāo)準(zhǔn)曲線，查得樣品中羥丙基相應(yīng)于1，2-丙二醇的濃度，并根據(jù)公式計算出取代度，具體數(shù)據(jù)見表1。

表1 樣品取代度

由表1可以看出：隨著環(huán)氧丙烷加入量的增大，變性淀粉中羥丙基的取代度也隨之增大；當(dāng)環(huán)氧丙烷的加入量由6％增至12％時，羥丙基的取代度增長幅度較大；當(dāng)環(huán)氧丙烷加入量從12％增至15％時，取代度的增大幅度卻不明顯。這是由于在40℃、14％硫酸鈉和1.3％氫氧化鈉溶液的條件下，隨著環(huán)氧丙烷加入量的增大，羥丙基取代反應(yīng)進(jìn)行的程度越來越深，當(dāng)達(dá)到12％加入量的時候，此條件下的取代反應(yīng)近乎飽和，所以再增大環(huán)氧丙烷的加入量時，能夠發(fā)生取代反應(yīng)的環(huán)氧丙烷量達(dá)到上限，有一部分環(huán)氧丙烷沒有發(fā)生取代反應(yīng)，取代度增大幅度也不明顯。

2.2 魚丸凍裂率

魚丸凍裂率見表2。

表2 魚丸凍裂率

對于魚丸這種內(nèi)部架構(gòu)比較復(fù)雜、成分比較多的有機(jī)食品來說，要想發(fā)現(xiàn)宏觀及微觀的顯著性差異，至少需要經(jīng)過四個凍融周期，因此，本文分別選擇四個凍融周期和六個凍融周期對魚丸的凍裂率及質(zhì)構(gòu)的各性狀進(jìn)行比較［7］。經(jīng)過開放式保存并不斷清除樣品表面因凍結(jié)而結(jié)晶出的水之后，由表2可以看出：四個凍融周期后，加入原淀粉的魚丸已全部凍裂，加入6％和9％羥丙基變性淀粉的魚丸部分破裂，而加入12％和15％羥丙基變性淀粉的魚丸樣品沒有破裂。所以，加入12％～15％羥丙基變性淀粉可有效防止魚丸被凍裂。

由于原淀粉本身的持水性較差，魚丸在凍融的過程中很快失水，導(dǎo)致組織架構(gòu)失水崩塌，宏觀表現(xiàn)即魚丸表面干癟、出現(xiàn)裂縫，因此，經(jīng)過四凍融周期之后魚丸即全部凍裂。而羥丙基是親水性基團(tuán)，取代－H成為淀粉分子鏈的一部分后，淀粉吸水性增大，持水性變好。加入6％和9％環(huán)氧丙烷制得羥丙基變性淀粉的魚丸由于取代度較低，持水性較原淀粉好一些，經(jīng)過四個凍融周期后，部分魚丸沒有凍裂，但表面同樣失水，經(jīng)過六個凍融周期后即嚴(yán)重失水，全部凍裂。加入12％和15％環(huán)氧丙烷制得羥丙基變性淀粉的魚丸由于取代度較高，持水性較前面三個樣品大幅度提升，因此，經(jīng)過六個凍融周期后，魚丸表面仍然光滑有彈性，沒有出現(xiàn)干癟、裂縫等現(xiàn)象。

2.3 魚丸質(zhì)構(gòu)數(shù)據(jù)

從表3可以看出：四個凍融周期后，添加原淀粉的魚丸硬度較大，彈性和黏度較低，回彈性也較差，并且與其他四個樣品制成的魚丸質(zhì)構(gòu)差異顯著；除回彈性之外，加入6％、9％羥丙基變性淀粉的魚丸與加入12％、15％羥丙基變性淀粉的魚丸也有顯著性差異，加入12％和15％羥丙基變性淀粉的魚丸明顯硬度較小，彈性和黏度值較高，能帶來較好的口感。六凍融周期后魚丸質(zhì)構(gòu)各指標(biāo)的趨勢與四凍融周期類似。

表3 魚丸質(zhì)構(gòu)

羥丙基是親水性基團(tuán)，取代－H成為淀粉分子鏈的一部分后，淀粉分子之間的位阻變大，添加進(jìn)魚丸之后，使魚丸的彈性能夠得到很好提升［8］。同樣，淀粉本身也能夠均勻分散，發(fā)揮較好的親水性，在保持水份的同時，硬度會變小，黏性值增大。同時，由于羥丙基的存在，淀粉分子鏈之間的氫鍵作用變?nèi)酰灰准Y(jié)成束，因此加入12％和15％羥丙基變性淀粉的魚丸中淀粉沒有出現(xiàn)老化作用，表現(xiàn)在宏觀上即魚丸中沒有出現(xiàn)小顆粒，沒有返砂，口感依舊細(xì)膩。

3 結(jié)論

比較不同取代度羥丙基木薯變性淀粉對魚丸凍融穩(wěn)定性和質(zhì)構(gòu)的影響，可以發(fā)現(xiàn)：添加原淀粉的魚丸凍融穩(wěn)定性較差，表征口感的質(zhì)構(gòu)也較差；

而添加羥丙基木薯變性淀粉的魚丸凍融穩(wěn)定性較好，同時表征口感的質(zhì)構(gòu)各數(shù)據(jù)也較好。木薯淀粉經(jīng)過羥丙基變性之后，能夠很大程度地降低糊化溫度，增大木薯淀粉的黏度、透光度以及改善木薯淀粉的凍融穩(wěn)定性［9］。而羥丙基取代反應(yīng)條件一定是：能夠反應(yīng)的環(huán)氧丙烷是一定的。因此，40℃時，加入14％硫酸鈉和1.3％氫氧化鈉條件下，可選用加入12％環(huán)氧丙烷的變性淀粉，即節(jié)約了成本，又能達(dá)到預(yù)期效果。

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［責(zé)任編輯：侯 波］

Effect of Hydroxypropyl Substitution Degree on Properties of Fish Ball

ZHANG Jing-jinga，TAN Cong-pinga，CUIBoa，GONG Li-huab
（a.Shandong Key Laboratory of Light Industrial Auxiliaries；b.Campus Hospital，Qilu University of Technology，Jinan 250353，Shandong，China）

Adding an appropriate amount of hydroxypropyl in the production process of fish ball can improve the properties of fish ball effectively.The effect of substitution degree on fish ball propertieswas studied in this paper.The results showed that：the higher the degree of substitution，the better fish ball properties was.The property of fish ballswas bestwhen substitution degree of hydroxypropyl was 0.00955.

substitution degree of hydroxypropyl；tapiocamodified starch；properties of fish ball

TS254.4

A

1006－8481（2014）03－0033－04

2013－11－17

濟(jì)南市科技計劃項(xiàng)目（201102037）；山東省高等學(xué)?？萍加媱濏?xiàng)目（J11LC12）

張靜靜（1988—），女，齊魯工業(yè)大學(xué)在讀碩士研究生，研究方向：食品資源開發(fā)。