單甘酯對冷凍魚面品質(zhì)的影響

劉 穎,金 麗,劉薇叢,付湘晉,*

(1.長沙環(huán)境保護(hù)職業(yè)技術(shù)學(xué)院環(huán)境科學(xué)系,湖南長沙 410004;2.中南林業(yè)科技大學(xué)食品科學(xué)與工程學(xué)院,湖南長沙 410004)

?

單甘酯對冷凍魚面品質(zhì)的影響

劉 穎1,金 麗2,劉薇叢2,付湘晉2,*

(1.長沙環(huán)境保護(hù)職業(yè)技術(shù)學(xué)院環(huán)境科學(xué)系,湖南長沙 410004;2.中南林業(yè)科技大學(xué)食品科學(xué)與工程學(xué)院,湖南長沙 410004)

目的:研究單甘酯對冷凍魚面凍藏穩(wěn)定性的影響。方法:比較單甘酯不同添加量的魚面在凍融循環(huán)4次過程中的品質(zhì)變化;采用質(zhì)構(gòu)儀、核磁共振儀、差示掃描量熱儀測定魚面拉斷力、水分分布、玻璃化轉(zhuǎn)變溫度(Tg’)。結(jié)果:單甘酯添加量0.20%時,魚面的拉斷力達(dá)134.06 g,空白為107.42 g,凍融4次后,分別為75.12、46.35 g;面湯吸光度比空白低22.54%?？瞻佐~面自由水和含0.20%單甘酯的魚面相應(yīng)自由水含量分別為84.02%、81.69%，凍融處理4次后，自由水分別是增加到87.82%、83.33%?？瞻佐~面Tg’為-23.03 ℃,凍融4次后Tg’為-26.08 ℃;添加0.2%單甘酯的魚面Tg’和凍融4次后的Tg’分別是-17.76、-18.57 ℃。結(jié)論:添加0.20%單甘酯能有效提高魚面拉斷力,降低蒸煮損失、自由水含量,并對面條凍融過程中結(jié)合水轉(zhuǎn)化為自由水有一定抑制作用,還能明顯提高魚面的Tg’,在-20 ℃下可實(shí)現(xiàn)玻璃化貯藏。

冷凍魚面,凍藏穩(wěn)定性,拉斷力,水分分布,玻璃化轉(zhuǎn)變溫度

冷凍魚面是一種新型方便食品,其在面粉中添加魚糜,做成的面條煮熟后再冷凍儲藏;食用時只需簡單復(fù)熱即可[1]。魚面中含有30%左右的魚糜,比普通面條產(chǎn)品營養(yǎng)價值更高[2-3]。

與冷凍面團(tuán)、冷凍面條類似,凍藏穩(wěn)定性決定冷凍魚面品質(zhì)。冷凍魚面凍藏過程中,水結(jié)晶、冰晶融化、重結(jié)晶,形成大的冰晶顆粒,冰晶膨脹壓破壞魚面微結(jié)構(gòu)及淀粉顆粒,使冷凍魚面黏彈性下降,淀粉溶出,造成斷條、混湯、口感軟爛[4-6]。重結(jié)晶過程由水分?jǐn)U散速度控制。食品中擴(kuò)散速度最快的是自由水。所以,減少自由水含量,增加魚面中不結(jié)冰水的含量,及限制凍藏過程中水分遷移是避免冷凍魚面品質(zhì)下降的關(guān)鍵。如果食品處于玻璃態(tài),一切受擴(kuò)散控制的過程將極大地被抑制。但面條水分含量較高,玻璃化轉(zhuǎn)變溫度(glass transition temperature,Tg’)很低,在通常的凍藏溫度下不能實(shí)現(xiàn)玻璃化儲藏。樊海濤等報道[7],乳化劑能降低面團(tuán)中自由水含量,并提高面團(tuán)的Tg’,甚至實(shí)現(xiàn)玻璃化貯藏。

本論文研究了單甘酯對冷凍魚面凍融穩(wěn)定性的影響,采用質(zhì)構(gòu)儀、核磁共振儀、差示掃描量熱儀研究冷凍魚面拉斷力、水分分布、玻璃化轉(zhuǎn)變溫度(Tg’)。為提高冷凍魚面的品質(zhì)提供理論參考。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

新鮮草魚 約2 kg/尾,購于當(dāng)?shù)厥兰o(jì)聯(lián)華超市;面粉 河南金龍面業(yè)有限公司;單甘酯 分析純,江門食品添加劑有限公司。

可見分光光度計(jì) 上海精密科學(xué)儀器有限公司;斬拌器 佛山市順德區(qū)好夫人電器有限公司;壓面機(jī) 上海市巧媳婦食品機(jī)械有限公司;NMI20核磁共振分析儀 上海紐邁電子科技有限公司;TA. XT Plus質(zhì)構(gòu)儀 英國Stable Micro System Ltd;差示掃描量熱儀(differential scanning calorimeter,DSC)Q2000 TA Instruments-Waters LLC。

1.2 實(shí)驗(yàn)方法

1.2.1 魚面加工工藝流程 新鮮草魚→預(yù)處理→采肉→漂洗→脫水→添加食鹽擂潰→加入面粉、單甘酯、水→揉和、熟化→壓面→切面→煮面→烘干面條表面水分→凍藏→冷凍魚面。

1.2.1.1 采肉 手工采集白肉。

1.2.1.2 漂洗 碎魚肉加入3倍冷水(4 ℃),攪拌后靜置5 min,將上層水倒出,然后用紗布擠壓脫水;漂洗3次,最后一次采用0.5%的冷食鹽水漂洗[8]。

1.2.1.3 擂潰 往魚糜中加入食鹽(3%)進(jìn)行擂潰,至魚肉變成粘稠的糊狀物,得魚糜,用于魚面加工。漂洗到斬拌的整個過程要保持物料溫度在10 ℃以下。

1.2.1.4 面團(tuán)制備 魚面物料配方,面粉65 g、魚糜35 g、水7.5 g;將面粉少量多次加入魚糜中,混合均勻,揉成面團(tuán),用塑料薄膜包裹靜置熟化10 min。為研究單甘酯對魚面凍藏穩(wěn)定性的影響,設(shè)置4個添加量水平,分別是0.05%、0.10%、0.15%、0.20%單甘酯先與面粉混合均勻。

1.2.1.5 壓面、切面 把面團(tuán)壓成表面平整光滑,薄厚均勻的面帶,最后將面帶切成寬4 mm厚1 mm的面條。

1.2.1.6 煮面 放入沸水中煮3 min,撈出。

1.2.1.7 烘干面條表面水分 鼓風(fēng)干燥機(jī)溫度為80 ℃,干燥時間為5 min,面條烘到表面不互相粘連,不黏手。

1.2.1.8 凍藏 在-18 ℃條件下凍藏。

1.2.2 冷凍魚面凍藏穩(wěn)定性研究 采用反復(fù)凍融法評價凍藏穩(wěn)定性。冷凍魚面-18 ℃凍藏23 h后,室溫(25 ℃)靜置1 h解凍,取一部分用于第一次測試,其余魚面再置于-18 ℃凍藏,23 h后取一部分進(jìn)行第二次測試。如此循環(huán),共4次。

1.2.3 面條評價指標(biāo)的測定

1.2.3.1 拉斷力的測定 參考馮俊敏等[4]的方法并加以改進(jìn)。取出冷凍的魚面,解凍后放入沸水中復(fù)熱1 min然后撈出立刻用濾紙吸干表面水分,之后將熟化的面條固定在A/SPR探頭上,向上拉伸面條,直至面條被拉斷,對每個樣品做10次平行實(shí)驗(yàn)。數(shù)據(jù)處理采用去掉最大值和最小值,再求平均值的方法。參數(shù)設(shè)定:測試前速度2.0 mm/s,測試速度3.3 mm/s,測試后速度10 mm/s,觸發(fā)力5 g,測試距離50 mm。

1.2.3.2 蒸煮損失的測定 參考任欣等[9]的方法并加以改進(jìn),取出冷凍的魚面,解凍后稱取10 g面條樣品在80 mL沸騰的蒸餾水中復(fù)熱3 min,撈出面條,取煮沸后的面湯,在波長460 nm處檢測其吸光度(蒸餾水為參比),以面湯的吸光度表示該面條的蒸煮損失。

1.2.3.3 橫向弛豫時間(T2)的測定 采用核磁共振(NMR),參考吳酉芝[10]、薛雅萌[11]的方法并稍加修改。樣品精確稱重并記錄后,置于測試管中,用低頻核磁共振儀測定其橫向弛豫時間,測試溫度為32 ℃。參數(shù)設(shè)置如下:采樣點(diǎn)數(shù)TD為182414,回波個數(shù)NECH為4000,重復(fù)掃描次數(shù)NS為8,重復(fù)采樣的時間間隔TW為2500 ms;使用分析軟件及CPMG序列采集面條T2信號,每個樣品重復(fù)測量三次;得到的圖為指數(shù)衰減圖形,進(jìn)入T2反演程序得出弛豫時間的分布情況。

1.2.3.4 凍融魚面玻璃化轉(zhuǎn)變溫度(Tg’)測定 采用DSC熱分析法。取10～15 mg冷凍魚面中心部位樣品并稱重,密封在鋁盒中。參考Matuda等[12]的方法,實(shí)驗(yàn)采用液氮做冷凍劑,氮?dú)庾霰Ｗo(hù)氣,儀器降溫到-20 ℃并平衡10 min后以10 ℃/min的速率降溫到-60 ℃,保溫10 min,再以5 ℃/min的速率升溫至20 ℃,氮?dú)獾牧髁繛?0 mL/min,每個樣品重復(fù)測定3次。

1.3 數(shù)據(jù)處理

所有實(shí)驗(yàn)重復(fù)3次。用軟件SPSS進(jìn)行數(shù)據(jù)顯著性分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 單甘酯對冷凍魚面拉斷力的影響

魚面的拉斷力測定結(jié)果見圖1。從圖1可以看出:單甘酯可增強(qiáng)魚面拉斷力,空白魚面拉斷力為107.42 g,添加0.2%單甘酯魚面拉斷力為134.06 g;冷凍魚面在凍融過程中,拉斷力持續(xù)下降,空白魚面凍融4次,降低到46.35 g,說明冷凍魚面的品質(zhì)在凍融過程中變差，其中添加了0.2%單甘酯的魚面的拉斷力為75.12 g,始終比其它添加量的冷凍魚面高。

圖1 單甘酯對冷凍魚面拉斷力的影響Fig.1 Effect of monoglyceride on the breaking force of frozen fish noodles

2.2 單甘酯對冷凍魚面蒸煮損失的影響

以面湯的吸光度表示面條的蒸煮損失,面湯的吸光度越大,即濁度越大,說明魚面質(zhì)地松散,溶出率高,蒸煮損失高,易渾湯,品質(zhì)較差。魚面湯吸光度的測定結(jié)果見圖2。

圖2 單甘酯對冷凍魚面面湯吸光度的影響Fig.2 Effect of monoglyceride on the absorbance of frozen fish noodles’ soup

從圖2可以看出:添加單甘酯,魚面湯的吸光度明顯降低,添加0.2%的單甘酯魚面面湯吸光度比空白下降22.54%;隨著凍融次數(shù)的增加,面湯吸光度有所上升。單甘酯可與直鏈淀粉絡(luò)合形成復(fù)合體,能夠防止淀粉在蒸煮過程中游離出來,造成混湯、面條表面發(fā)粘、粘連[13]。

2.3 單甘酯對冷凍魚面中水分存在狀態(tài)的影響

魚面的橫向弛豫時間T2分布圖見圖3。

圖3 冷凍魚面中水分T2弛豫時間圖譜Fig.3 Typical distribution of T2 relaxation time in fish noodles

魚面的T2在0.01～10000 ms弛豫時間內(nèi)有3個峰,弛豫時間T21(<1 ms)代表的是與蛋白質(zhì)中氨基、羰基、羧基等結(jié)合的單層水,這種水結(jié)合十分緊密,基本不可移動,即使在-18 ℃條件下這部分水也不形成冰晶,被稱為固相水;弛豫時間為T22(1～10 ms)的水也是結(jié)合水,結(jié)合力比T21稍弱;T23(10～100 ms)被認(rèn)為是在面條三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)中的物理截留水,最易移動[14-15]。T21、T22、T23各峰與橫坐標(biāo)面積百分比為各組分水所占百分含量,記為P21、P22、P23(表1)。

表1 冷凍魚面中水的存在形態(tài)分析Table 1 The water states in fish noodles

注:n.d. 未檢測到或沒有。

從表1可以看出,隨著凍融次數(shù)的增加,P21一直減少,P22先增加后減少,P23一直增加?？瞻佐~面自由水含量84.02%,凍融處理4次后,增加到87.82%;可見,冷凍魚面在凍藏過程中,其水分狀態(tài)的變化規(guī)律是:固相水轉(zhuǎn)變?yōu)槿踅Y(jié)合水,結(jié)合水轉(zhuǎn)變?yōu)樽杂伤＠鋬鰸饪s效應(yīng)使蛋白質(zhì)分子所處的微環(huán)境(pH、離子強(qiáng)度、水分活度等)發(fā)生顯著變化,導(dǎo)致蛋白構(gòu)象發(fā)生變化;蛋白內(nèi)部疏水基團(tuán)暴露,蛋白表面疏水性提高,蛋白質(zhì)與水的結(jié)合能力下降,結(jié)合水的含量減少,水分從面筋網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)中離析出來,轉(zhuǎn)變?yōu)樽杂伤?可凍結(jié)水的含量增加,魚面中冰晶的含量也會增加[16-17]。表1中,加了單甘酯的面條結(jié)合水保持的相對較好,含0.20%單甘酯的魚面相應(yīng)自由水含量是81.69%,凍融處理4次后,增加到83.33%;與空白相比,自由水含量分別減少了2.33%、4.49%,與樊海濤等報道一致[7]。單甘酯是非離子表面活性劑,具有兩親性分子結(jié)構(gòu),在面團(tuán)攪拌階段吸附在淀粉表面,產(chǎn)生水不溶性物質(zhì),抑制了水分移動[13]?？瞻佐~面及單甘酯添加量0.05%、0.10%的魚面,凍融1次后,P21即消失或檢測不到;文獻(xiàn)報道,在面團(tuán)中,自由水含量增加,水分子移動性增強(qiáng),會導(dǎo)致固相水消失[18];這也反映蛋白質(zhì)分子結(jié)構(gòu)發(fā)生了顯著變化,蛋白質(zhì)分子表面親水基團(tuán)顯著減少。

2.4 單甘酯對冷凍魚面玻璃化轉(zhuǎn)變溫度的影響

冷凍魚面在凍融循環(huán)中玻璃化轉(zhuǎn)變溫度的測定結(jié)果見表2。

從表2可看出,添加單甘酯可大幅度提高魚面的Tg’,從空白魚面的-23.03 ℃升高到-17.76 ℃;凍融處理后,Tg’明顯下降,凍融4次后,空白魚面與添加0.2%單甘酯魚面的Tg’分別為-26.08 ℃和-18.57 ℃。所以添加0.20%單甘酯的冷凍魚面在-20 ℃以下保存能保持玻璃化狀態(tài)。樊海濤等報道[7],面團(tuán)的Tg’為-31.3 ℃,當(dāng)加入0.50% 的單甘酯時,面團(tuán)的Tg’為-17.3 ℃,提高了14 ℃;本文魚面煮熟后,經(jīng)過鼓風(fēng)干燥部分水分,對Tg’的提高也有幫助。

表2 單甘酯對冷凍魚面玻璃化轉(zhuǎn)變溫度的影響Table 2 Effect of monoglyceride on the glass transition temperatures of frozen fish noodles

3 結(jié)論

以冷凍熟魚面為對象,研究了單甘酯對魚面在短期冷凍過程中的品質(zhì)穩(wěn)定性的影響。主要結(jié)論如下:隨著單甘酯添加量的增加,魚面的拉斷力逐漸增大而面湯吸光度不斷減小;隨著單甘酯添加量的增大,自由水含量減少,玻璃化轉(zhuǎn)變溫度升高,添加0.20%單甘酯的冷凍魚面在-20 ℃以下能實(shí)現(xiàn)玻璃化狀態(tài)凍藏。

[1]付湘晉,金麗,楊迎潔,等.一種冷凍魚面的生產(chǎn)方法[P].中國,201510255513.1

[2]范文婭,張瑾,林洪,等.舌鰨營養(yǎng)風(fēng)味魚面加工工藝的研究[J].食品工業(yè)科技,2010,31(7):217-219.

[3]Setiady D,Lin M,Younce F.,et al. Incorporation of minced trout(Oncorhynchusmykiss)into egg-based noodles[J]. Journal of Food Processing and Preservation,2007,31:480-491.

[4]馮俊敏,張暉,王立,等. 冷凍面條品質(zhì)改善的研究[J]. 食品與生物技術(shù)學(xué)報,2012,31(10):1080-1086.

[5]Lv Y,Chen J,Li X,et al. Study on processing and quality improvement of frozen noodles[J]. LWT-Food Science and Technology,2014,59(1):403-410.

[6]鄭子懿,陸啟玉,章紹兵. 冷凍面條品質(zhì)影響因素的研究進(jìn)展[J]. 現(xiàn)代食品科技,2013,29(2):434-437,447.

[7]樊海濤,劉寶林,王欣,等. 乳化劑對冷凍面團(tuán)水分狀態(tài)和玻璃化轉(zhuǎn)變溫度的影響[J]. 食品科學(xué),2012(17):10-14.

[8]Fu X,Hayat K,Li Z,et al. Effect of microwave heating on the low-salt gel from silver carp(Hypophthalmichthysmolitrix)surimi[J]. Food Hydrocolloids,2012,27:301-308.

[9]任欣,李小婷,沈群. 冷凍貯藏環(huán)境對速凍水餃皮品質(zhì)特性的影響[J]. 農(nóng)業(yè)工程學(xué)報,2014,30(6):263-270.

[10]吳酉芝,劉寶林,樊海濤. 低場核磁共振分析儀研究添加劑對冷凍面團(tuán)持水性的影響[J]. 食品科學(xué),2012,33(13):21-25.

[11]薛雅萌,趙龍,李保.低場核磁共振法測定熱燙面團(tuán)水分遷移特性及超微結(jié)構(gòu)分析[J].食品科學(xué),2014,35(19):96-100.

[12]Matuda T G,Chevallier S,Filho P D,et al. Impact of guar and xanthan gums on proofing and calorimetric parameters of frozen bread dough[J]. Journal of Cereal Science,2008,48(3):741-746.

[13]劉曉艷,劉珊. 單甘酯的功能特性及其在面制品中的應(yīng)用[J]. 中國食品添加劑,2004,6:110-114.

[14]吳酉芝 劉寶林. NMR分析冷凍面團(tuán)在低溫下的水份特性[J]. 制冷學(xué)報,2013,34(1):97-102.

[15]林晶晶,林向陽,吳佳,等. 利用核磁共振技術(shù)研究魚糜制品在儲藏過程中的水分變化[J]. 食品科學(xué),2011,32(19):46-49.

[16]Silvas Garcia M I,Ramirez Wong B,Torres Chavez P I,et al. Physicochemical changes in frozen dough and the effect on bread quality:a review[J]. Interciencia,2013,38(5):332-338.

[17]Luo L,Guo X,Zhu K. Effect of steaming on the quality characteristics of frozen cooked noodles[J]. LWT-Food Science and Technology,2015,62:1134-1140.

[18]阮榕生. 核磁共振技術(shù)在食品和生物體系中的應(yīng)用[M]. 北京:中國輕工業(yè)出版社,2009.

Effect of monoglyceride on the freeze-thaw stability of the frozen fish noodles

LIU Ying1,JIN Li2,LIU Wei-cong2,FU Xiang-jin2,*

(1.Department of Environmental Science,Changsha Environmental Protectionl College,Changsha 410004,China;2.College of Food Science and Engineering,Central South University of Forestry and Technology,Changsha 410004,China)

In order to improve the quality of frozen fish noodle,the effects of monoglyceride on the frozen stability of frozen fish noodle during frozen-thawing was studied,using texture analyser,nuclear magnetic resonance(NMR),and differential scanning calorimeter(DSC)to determine breaking force,moisture migration,and glass transition temperature(Tg’). The results showed that:the breaking force were 134.06 g and 107.42 g for frozen fish noodle added 0.2% monoglycerides and blank noodle,that decreased to 75.12 g and 46.35 g after frozen-thawing for 4 times. Adding 0.2% monoglycerides decreased the absorbance of noodle soup by 22.54%. The content of free water were 84.02% and 81.69% for frozen fish noodle added 0.2% monoglycerides and blank noodle,that increased to 87.82% and 83.33% after frozen-thawing for 4 times. The Tg’ were -17.76 ℃ and -23.03 ℃ for frozen fish noodle added 0.2% monoglycerides and blank noodle,that decreased to -18.57 ℃ and -26.08 ℃ after frozen-thawing for 4 times. In conclusion,the addition of monoglycerides for 0.2% increased breaking force,decreased boiling lose and the content of free water effectively,and inhibited the transformation of binding water to free water,and increased the Tg’,made the fish frozen noodle kept glass state at -20 ℃.

frozen fish noodle;frozen stability;breaking force;moisture migration;glass transition temperature

2016-09-19

劉穎(1980-)，女，碩士，講師，主要從事食品深加工方面的研究，E-mail：314721423@qq.com。

*通訊作者:付湘晉(1980-)，男，博士，副教授，主要從事水產(chǎn)品深加工及食品安全方面的研究，E-mail:drxjfu@163.com。

TS251.5

A

1002-0306(2017)10-0323-04

10.13386/j.issn1002-0306.2017.10.053