親水膠體改善冷凍面團(tuán)品質(zhì)的研究

馮潔茹1，趙春進(jìn)，張鑫浩

(1.浙江工業(yè)大學(xué) 海洋學(xué)院，浙江 杭州 310014；2.杭州知味觀食品有限公司，浙江 杭州 311107)

速凍食品是指在-30 ℃或更低溫度下急速冷凍，在30 min內(nèi)經(jīng)過最大冰晶生成帶，凍結(jié)結(jié)束時(shí)的平均溫度在-18 ℃以下，并且在此溫度下儲(chǔ)存、運(yùn)輸、銷售的冷凍食品[1]。由于速凍食品具有方便食用的特點(diǎn)，能極大地提高人們的生活效率，近年來受到市場的歡迎。饅頭作為中國傳統(tǒng)主食，質(zhì)地松軟，麥香味特殊，在中國尤其是北方人民的日常飲食中占據(jù)重要地位，冷凍面團(tuán)技術(shù)的應(yīng)用使饅頭生產(chǎn)實(shí)現(xiàn)了工業(yè)化。然而，在冷凍、儲(chǔ)存和解凍過程中，冷凍面團(tuán)難免會(huì)由于各種因素的影響而質(zhì)量下降。例如冷凍過程中形成的冰晶，破壞了面筋網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)；當(dāng)冷藏溫度不斷波動(dòng)時(shí)，冰晶發(fā)生再結(jié)晶，加大了對(duì)面筋網(wǎng)絡(luò)的破壞[2-4]；而低溫將損害面團(tuán)的蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)，在儲(chǔ)存期間會(huì)降低產(chǎn)品的保水能力，甚至發(fā)生開裂現(xiàn)象，影響產(chǎn)品質(zhì)量；在冷凍過程中很多酵母細(xì)胞會(huì)被破壞，酵母中含有谷胱甘肽的內(nèi)溶物會(huì)流出，影響面筋的形成[5]。

針對(duì)冷凍面團(tuán)的缺陷，目前已有不少研究者通過改善冷凍面團(tuán)工藝來對(duì)面團(tuán)品質(zhì)進(jìn)行改良。對(duì)親水膠體對(duì)冷凍面團(tuán)品質(zhì)改良的研究一直是一個(gè)大熱點(diǎn)，許多國內(nèi)外研究者都對(duì)此作出了努力和嘗試，并取得一定進(jìn)展。Ribotta等[6]研究了在冷凍面團(tuán)中瓜爾豆膠對(duì)冷凍面團(tuán)面筋微觀結(jié)構(gòu)和冷凍面團(tuán)解凍后流變特性的影響，得出瓜爾豆膠能有效改善冷凍面團(tuán)的品質(zhì)的結(jié)論；Lorenzo等[7]研究了瓜爾豆膠、黃原膠、羧甲基纖維素鈉以及它們的混合膠對(duì)無麩質(zhì)冷凍面團(tuán)流變性質(zhì)的影響，得出兩種膠體的混合比單一膠體對(duì)無麩質(zhì)面團(tuán)的流變特性影響更大的結(jié)論；李紹虹[8]研究了黃原膠、卡拉膠、瓜爾豆膠和聚丙烯酸鈉等4種親水性膠體對(duì)冷凍面團(tuán)及其成品品質(zhì)的影響，得出親水性膠體對(duì)冷凍面團(tuán)的濕面筋含量和色澤影響較大的結(jié)論；龔維等[9]將刺槐豆膠加入冷凍面團(tuán)中，利用核磁共振測定冷凍面團(tuán)的水分分布及狀態(tài)，結(jié)果顯示：加入刺槐豆膠后，深層次結(jié)合水下降，自由水占比上升，面筋蛋白網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)及其烘烤面包劣變幅度減小，說明刺槐豆膠有效地延緩了面團(tuán)中深層次結(jié)合水的轉(zhuǎn)化，改變了冷凍面團(tuán)的儲(chǔ)藏特性。筆者將兩種親水膠體(黃原膠和海藻酸鈉)添加到冷凍面團(tuán)中，研究親水膠體對(duì)冷凍面團(tuán)質(zhì)構(gòu)特性、風(fēng)味特性的影響，為冷凍面團(tuán)加工工藝優(yōu)化的研究提供參考。

1 材料與方法

1.1 材 料

中式面點(diǎn)粉，新鄉(xiāng)市新良糧油加工有限公司；高活性干酵母，安琪酵母股份有限公司；無碘純精巖鹽，上海市鹽業(yè)公司；綿白糖，上海裕田農(nóng)業(yè)科技有限公司；黃原膠，上海阿拉丁試劑有限公司；海藻酸鈉，上海阿拉丁試劑有限公司；水；餡料。

1.2 設(shè) 備

電子天平PL--203，梅特勒-托利多儀器(上海)有限公司；DK-98-1型電熱恒溫水浴鍋，天津泰斯特儀器有限公司；PL602-S型電子天平，梅特勒-托利多儀器公司；糖度計(jì)，浙江托普儀器有限公司；DXF-6009型真空干燥箱，上海精宏實(shí)驗(yàn)設(shè)備有限公司；TMS-Pro質(zhì)構(gòu)儀，美國FTC公司。

1.3 冷凍面團(tuán)的制備

冷凍面團(tuán)的配方見表1，配方中其他成分都以100 g中筋面粉為參照進(jìn)行添加。

表1 冷凍面團(tuán)配方Table 1 Basic formulation of frozen dough steamed bread

在表1配方的基礎(chǔ)上添加不同質(zhì)量的黃原膠和海藻酸鈉以及黃原膠、海藻酸鈉混合物，制備對(duì)照組冷凍面團(tuán)，配方中其他成分都以100 g中筋面粉為參照進(jìn)行添加。

1.4 冷凍面團(tuán)制作工藝

按表1配方準(zhǔn)確稱量各成分，攪拌使其混合均勻成面團(tuán)狀；取出面團(tuán)，正反兩面交替揉搓；將揉好的面團(tuán)均分成3等份，每份55 g，再分別搓成表面光潔的球形面團(tuán)；調(diào)節(jié)醒發(fā)箱濕度為73% RH，溫度37.3 ℃，將面團(tuán)放入醒發(fā)箱中，醒發(fā)35 min；取出醒發(fā)后的面團(tuán)，105 ℃蒸制11.5 min進(jìn)行熟化，將熟化后的面團(tuán)取出，于-35 ℃急速冷凍30 min；速凍后的面團(tuán)在溫度為-18 ℃的冰箱冷凍室中冷凍24 h；冷凍結(jié)束后將面團(tuán)在室溫下解凍1 h。

1.5 冷凍面團(tuán)質(zhì)構(gòu)特性測試

采用TA.XT Plus物性測試儀對(duì)面團(tuán)的質(zhì)構(gòu)特性進(jìn)行檢測。用刀片將解凍后的面團(tuán)切成高約2.5 cm的圓柱，用質(zhì)構(gòu)儀進(jìn)行擠壓測試，每個(gè)樣品重復(fù)測定3次，取平均值[10]。測量時(shí)采用壓力測定模式，測前速度、測中速度、測后速度分別為2.0，0.8，2.0 mm/s，測試距離60%，感應(yīng)力10g。

1.6 面團(tuán)感官評(píng)價(jià)

根據(jù)《食品感官評(píng)價(jià)》，選用綜合評(píng)分法對(duì)解凍面團(tuán)的品質(zhì)特征進(jìn)行感官評(píng)價(jià)。感官評(píng)價(jià)試驗(yàn)由10名感官評(píng)價(jià)員組成，在食品加工實(shí)驗(yàn)室完成感官評(píng)價(jià)。采用100分制的評(píng)分方法對(duì)樣品的外觀形狀、色澤和氣味等進(jìn)行評(píng)分。評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)如表2所示。

表2 速凍面團(tuán)感官風(fēng)味評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)Table 2 Evaluation criteria for sensory flavor of frozen dough

1.7 面團(tuán)失水率測定

面團(tuán)失水率計(jì)算公式為

式中：m1為新鮮面團(tuán)質(zhì)量,g；m2為面團(tuán)冷凍后質(zhì)量,g。

2 結(jié)果和討論

2.1 新鮮無添加任何膠體的面團(tuán)與速凍24 h無添加膠體的面團(tuán)質(zhì)構(gòu)特性比較

新鮮無添加任何膠體的面團(tuán)與速凍24 h無添加膠體的面團(tuán)的質(zhì)構(gòu)特性見表3，其特性包括硬度、彈性、內(nèi)聚性、膠黏性、咀嚼性和失水率。

表3 新鮮無添加任何膠體的面團(tuán)與速凍24 h無添加膠體的面團(tuán)質(zhì)構(gòu)特性比較Table 3 Comparison of texture characteristics between fresh dough and quick-freezing dough

由表3可知:與新鮮無添加任何膠體的面團(tuán)相比，面團(tuán)在經(jīng)過24 h急速冷凍后，硬度明顯大幅度上升，彈性下降，膠黏性和咀嚼性增加。這種現(xiàn)象的解釋是面團(tuán)速凍后產(chǎn)生冰晶破壞了面團(tuán)內(nèi)部面筋網(wǎng)絡(luò)[11-12]。

2.2 黃原膠對(duì)冷凍面團(tuán)質(zhì)構(gòu)特性的影響

面團(tuán)中添加一定質(zhì)量黃原膠后對(duì)質(zhì)構(gòu)特性的影響如表4所示，表中黃原膠添加量以100 g中筋面粉為參照。

表4 黃原膠組TPA測試數(shù)據(jù)Table 4 TPA test data for frozen dough containing xanthan gum

注：1.組別0是新鮮面團(tuán)，組別1～5是速凍24 h后的面團(tuán)，以下同。2.同一列不同字母表示差異性顯著，顯著水平P<0.05,以下同。

TPA測試結(jié)果表明，冷凍24 h后，添加黃原膠的速凍面團(tuán)與未添加黃原膠的速凍面團(tuán)質(zhì)構(gòu)特性相比有兩點(diǎn)變化，即：硬度減小，更接近新鮮包子的面團(tuán)硬度；彈性增大，膠黏性減小，咀嚼性減小。添加了黃原膠的速凍面團(tuán)各項(xiàng)質(zhì)構(gòu)數(shù)據(jù)更接近新鮮面團(tuán)質(zhì)構(gòu)數(shù)據(jù)，說明黃原膠的添加能起到改善速凍面團(tuán)質(zhì)構(gòu)特性的作用，這與黃原膠的穩(wěn)定性、膠凝性和保水性等有關(guān)。黃原膠是一種親水性膠體，添加到冷凍面團(tuán)中可以改善冷凍面團(tuán)的內(nèi)部組織的均一性，使面團(tuán)不發(fā)生收縮，同時(shí)具有良好的膠體形態(tài)，從而降低硬度，增加面團(tuán)的彈性，薛淑靜、忻晨等[13-14]對(duì)冷凍面團(tuán)饅頭制作關(guān)鍵工藝及品質(zhì)改良的研究結(jié)果也證明了這一點(diǎn)。冷凍后的面團(tuán)持水性下降，這是由于凍藏過程中產(chǎn)生的冰晶破壞面團(tuán)面筋網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，造成了面團(tuán)持水能力降低，水分流動(dòng)增強(qiáng)。

2.3 海藻酸鈉對(duì)冷凍面團(tuán)質(zhì)構(gòu)特性的影響

面團(tuán)添加一定質(zhì)量海藻酸鈉后對(duì)質(zhì)構(gòu)特性的影響如表5所示，表中海藻酸鈉添加量以100 g中筋面粉為參照。

表5 海藻酸鈉組TPA測試數(shù)據(jù)Table 5 TPA test data for frozen dough containing sodium alginate

由表5可知，隨著海藻酸鈉添加量的增加，面團(tuán)硬度、膠黏性和咀嚼性先下降后升高。綜合各項(xiàng)數(shù)據(jù)，當(dāng)海藻酸鈉添加量為0.2 g時(shí)，硬度、膠黏性和咀嚼性達(dá)到最低且最接近新鮮面團(tuán)質(zhì)構(gòu)特性。繼續(xù)提高海藻酸鈉的添加量，面團(tuán)質(zhì)構(gòu)特性不佳，而失水率呈現(xiàn)下降趨勢(shì)，可能是因?yàn)檫^量的海藻酸鈉持水性強(qiáng)，影響了冷凍面團(tuán)的發(fā)酵。

2.4 黃原膠和海藻酸鈉復(fù)合膠對(duì)冷凍面團(tuán)質(zhì)構(gòu)特性的影響

面團(tuán)添加一定濃度黃原膠和海藻酸鈉復(fù)合膠后對(duì)質(zhì)構(gòu)特性的影響如表6所示，復(fù)合膠添加量以100 g中筋面粉為參照。

表6 黃原膠海藻酸鈉復(fù)合膠組TPA測試數(shù)據(jù)Table 6 TPA test data for frozen dough containing xanthan gum and sodium alginate

由表6可知，冷凍24 h后，黃原膠添加量為0.4 g,海藻酸鈉添加量為0.1 g時(shí)面團(tuán)的硬度、膠黏性和咀嚼性最優(yōu)異，也最接近新鮮包子面團(tuán)質(zhì)構(gòu)特性。說明在黃原膠海藻酸鈉復(fù)合膠各組合中，添加量為0.4 g黃原膠和0.1 g海藻酸鈉組速凍面團(tuán)的質(zhì)構(gòu)特性改善效果最優(yōu)。與此同時(shí)，添加復(fù)合膠的面團(tuán)比添加單一多糖的面團(tuán)的失水率低，這是由于兩種多糖分子為線性的長鏈結(jié)構(gòu)，長鏈間相互交織成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，且易和水分子形成氫鍵，故具有更強(qiáng)的保水作用。

2.5 面團(tuán)的感官評(píng)價(jià)

為了進(jìn)一步判斷面團(tuán)的品質(zhì)，通過感官評(píng)價(jià)的方式對(duì)表6中1～5組面團(tuán)的質(zhì)量進(jìn)行考察，結(jié)果如圖1所示。

圖1 添加不同濃度親水膠體面團(tuán)的感官評(píng)價(jià)Fig.1 Sensory evaluation of dough with different concentrations of hydrophilic colloid

由圖1可知，添加不同量的親水膠體后，冷凍面團(tuán)的感官評(píng)分產(chǎn)生變化。隨著黃原膠添加量的增加，冷凍面團(tuán)成品的評(píng)分先升高后下降，黃原膠添加量為0.3 g時(shí)，面團(tuán)色香味形等均有明顯的改善，綜合評(píng)分最高。其余添加海藻酸鈉的面團(tuán)中，隨著海藻酸鈉添加量的增加，面團(tuán)感官評(píng)分變化趨勢(shì)相同。當(dāng)海藻酸鈉添加量為0.2 g的面團(tuán)綜合評(píng)分最高，由此可見，海藻酸鈉的添加能改善冷凍面團(tuán)感官風(fēng)味特性，當(dāng)添加量為0.3 g時(shí)，對(duì)冷凍面團(tuán)感官風(fēng)味特性改善效果最佳。

添加親水膠體能有效改善速凍包子面團(tuán)的外觀和內(nèi)部結(jié)構(gòu)，其主要原因是親水膠體能與小麥粉中淀粉和蛋白質(zhì)相互作用形成復(fù)合物，從而改善面團(tuán)面筋網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，提高速凍包子面團(tuán)品質(zhì)[15]。添加了復(fù)合膠的面團(tuán)感官評(píng)分大多高于只添加單獨(dú)膠體的面團(tuán)，證明黃原膠和海藻酸鈉復(fù)合比單獨(dú)使用一種親水膠體效果優(yōu)越。

黃原膠的高黏度能穩(wěn)定氣泡從而提高面團(tuán)體積[16]，海藻酸鈉能夠阻止溶脹淀粉顆粒間相互作用，使淀粉的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)得到弱化，從而降低面團(tuán)的硬度[17]。因此這兩種膠體復(fù)合能起到協(xié)同改善面團(tuán)品質(zhì)的作用。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明黃原膠添加量為0.4 g，海藻酸鈉添加量為0.1 g時(shí)，面團(tuán)的外觀、氣味和質(zhì)地最優(yōu)。

3 結(jié) 論

筆者研究了黃原膠和海藻酸鈉這兩種親水膠體對(duì)冷凍面團(tuán)的硬度、內(nèi)聚性和咀嚼性等質(zhì)構(gòu)特性的影響。結(jié)果表明，單獨(dú)添加黃原膠和海藻酸鈉均可以改善冷凍面團(tuán)的質(zhì)構(gòu)特性，使解凍后的面團(tuán)和新鮮面團(tuán)的質(zhì)構(gòu)特性更加相近。添加了復(fù)合膠的解凍面團(tuán)和添加單一膠體的解凍面團(tuán)相比，感官評(píng)價(jià)更高，當(dāng)黃原膠添加量為0.4 g，海藻酸鈉添加量為0.1 g時(shí)面團(tuán)的外觀、氣味和口感最佳，和新鮮面團(tuán)相似。