小麥淀粉糊化前浸泡處理對(duì)涼皮品質(zhì)的影響

張波波，鄭帥帥，艾志錄*，范超奇，程增輝，焦鴻鋼，王超，范會(huì)平

（1.河南農(nóng)業(yè)大學(xué)食品科學(xué)技術(shù)學(xué)院，河南鄭州 450002）

（2.農(nóng)業(yè)農(nóng)村部大宗糧食加工重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，河南鄭州 450002）

涼皮是一類淀粉凝膠食品，包括蒸面皮、釀皮、粉皮，是我國(guó)獨(dú)具特色且被廣受歡迎的傳統(tǒng)小吃[1,2]。傳統(tǒng)的涼皮制作方法是對(duì)小麥粉進(jìn)行洗面筋處理，再對(duì)留下的淀粉調(diào)漿處理，在水及熱的作用下，淀粉經(jīng)糊化和老化形成有一定彈性和強(qiáng)度的凝膠（即涼皮）[2]。該過(guò)程操作復(fù)雜，產(chǎn)品質(zhì)量絕大程度上依賴于個(gè)人經(jīng)驗(yàn)，不同店鋪甚至不同批次產(chǎn)品的差異較大；另外該傳統(tǒng)手工生產(chǎn)方法，存在勞動(dòng)力轉(zhuǎn)換低、衛(wèi)生不達(dá)標(biāo)且產(chǎn)量不足的現(xiàn)狀。所以利用高純度的商業(yè)食品用小麥淀粉為原料，可以一定程度上解放生產(chǎn)力，提高涼皮質(zhì)量穩(wěn)定性及涼皮的產(chǎn)量。但目前關(guān)于小麥淀粉加工特性對(duì)涼皮品質(zhì)影響的研究較少[3,4]，這限制了涼皮產(chǎn)業(yè)的標(biāo)準(zhǔn)化和工業(yè)化發(fā)展。

雖然有報(bào)道認(rèn)為，不同粒度的小麥淀粉混合有助于制作品質(zhì)良好的涼皮，但仍需先離心處理以分離獲得不同粒度的淀粉[5]。另外雖然糊化小麥淀粉的熱穩(wěn)定性好[6]，但高純度小麥淀粉黏著力較低[7]，所以高純度小麥淀粉不適宜直接調(diào)漿以蒸制涼皮。而浸泡是一種安全又經(jīng)濟(jì)，且能改變淀粉組成或分子結(jié)構(gòu)，以影響淀粉類食品感官品質(zhì)的古老加工方法[8-10]；如對(duì)紅薯淀粉進(jìn)行1～12月的浸泡處理后制成的食物感官品質(zhì)優(yōu)于新鮮紅薯淀粉[8]；對(duì)大米[9]、蕎麥[10]籽粒進(jìn)行4～6 d浸泡處理后，同樣能夠改善大米淀粉凝膠和蕎麥淀粉彈性、咀嚼性和黏著性等特性。然而以上浸泡處理時(shí)間較長(zhǎng)，一定程度上提高淀粉類食品生產(chǎn)成本；且長(zhǎng)時(shí)間浸泡過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生大量微生物，也容易造成不同批次食品感官品質(zhì)不一致的情況。因此，本文擬采用短時(shí)間（0～24 h）的浸泡處理，以考察小麥淀粉浸泡處理與涼皮品質(zhì)的關(guān)系。本研究旨在為獲得穩(wěn)定品質(zhì)的涼皮及為涼皮產(chǎn)業(yè)的進(jìn)一步推廣提供理論支撐。

1 材料與方法

1.1 實(shí)驗(yàn)原料

小麥淀粉購(gòu)買(mǎi)于滕州市寧源食品有限責(zé)任公司。直鏈淀粉含量檢測(cè)試劑盒，北京Solarbio公司。

1.2 主要儀器設(shè)備

TA-XA PLUS質(zhì)構(gòu)儀，英國(guó)StableMicro-Systems公司；DHR-2流變儀，美國(guó)TA公司；BTP.8XL型真空冷凍干燥機(jī)，美國(guó)SP Scientific公司；SU3500型掃描電子顯微鏡，日立儀器有限公司；Bruker D8 Advance型X射線衍射儀，布魯克科技有限公司；TEN-SORⅡ型傅里葉紅外光譜儀，布魯克科技有限公司。

1.3 小麥淀粉的浸泡處理

利用雙蒸水配置含水量60.00%（m/m）的小麥淀粉混濁液，置于玻璃容器中并使用保鮮膜對(duì)容器進(jìn)行密封，將密封好的小麥淀粉混濁液放于25 ℃培養(yǎng)箱進(jìn)行浸泡處理，浸泡時(shí)間分別為0、2、4、8和24 h（樣品相應(yīng)編號(hào)也為0～24 h）。

1.4 直鏈淀粉含量測(cè)定

浸泡一定時(shí)間的小麥淀粉，在3000×g條件下離心5 min，棄去上清液，再加適量水將淀粉懸浮起來(lái)，于3000×g條件下再次離心5 min，收集淀粉沉淀。將收集的淀粉沉淀在45 ℃烘箱中干燥，研磨獲得粉狀顆粒。使用北京Solarbio公司的直鏈淀粉含量檢測(cè)試劑盒，按說(shuō)明書(shū)對(duì)小麥淀粉中直鏈淀粉的含量進(jìn)行分析。以分析浸泡時(shí)間對(duì)小麥淀粉中直鏈淀粉含量的影響。

1.5 涼皮制作

將1.3中浸泡好的小麥淀粉攪拌均勻（不扔棄浸泡用水），并稱取一定質(zhì)量的淀粉漿平攤至直徑為20 cm的平底托盤(pán)中。待蒸鍋中水煮沸，將平底托盤(pán)放入蒸鍋，蓋上鍋蓋，大火蒸制1 min，將托盤(pán)取出，放置冷水中直至托盤(pán)冷卻，揭下涼皮立即放置-40 ℃冰箱冷凍或備用。

1.6 涼皮感官分析

涼皮的感官分析由10名經(jīng)過(guò)感官評(píng)定訓(xùn)練的人員通過(guò)使用五點(diǎn)量表評(píng)價(jià)法進(jìn)行[5]。針對(duì)涼皮的風(fēng)味、色澤、外觀、咀嚼性、黏著性和整體評(píng)價(jià)等進(jìn)行評(píng)分，分別為差（1）、中（2）、良（3）、好（4）、優(yōu)（5）。最終得分為各個(gè)方面分?jǐn)?shù)的平均值。

1.7 涼皮質(zhì)構(gòu)特性的測(cè)定

為了研究小麥淀粉浸泡處理對(duì)所得涼皮質(zhì)構(gòu)特性的影響，本研究使用質(zhì)構(gòu)分析儀的TPA模式中的P50探頭，在0.8 mm/s的測(cè)前速率、測(cè)試速率和測(cè)后速率，間隔5 s，觸發(fā)力5 g，壓縮比為70%的條件下對(duì)涼皮進(jìn)行分析。

1.8 涼皮流變特性的測(cè)定

為了研究小麥淀粉浸泡處理對(duì)所得涼皮流變特性的影響，參照Cornejo等[11]的方法，采用DHR-2流變儀，在振蕩測(cè)試模式下，選取40 mm夾具，設(shè)置夾具與測(cè)試臺(tái)距離1000 nm，在25 ℃，頻率為0.1～10 Hz，應(yīng)變?yōu)?%的條件下進(jìn)行檢測(cè)。

1.9 傅里葉紅外光譜分析

將蒸制并冷卻至室溫的涼皮，立即放置-40 ℃冰箱進(jìn)行冷凍處理，并隨后將涼皮冷凍干燥，用研缽將凍干的涼皮研碎，過(guò)200目篩備用。取2 mg涼皮粉末與200 mg溴化鉀混合研磨，壓片法制備樣品，室溫下使用FT-IR在400～4000 cm-1波長(zhǎng)范圍對(duì)樣品進(jìn)行掃描。

1.10 X-射線衍射測(cè)定

取1.9中冷凍干燥后的涼皮且過(guò)200目篩備用；取20 mg樣品，采用XRD在掃描范圍5 °～50 °，管電壓40 kV，管電流為40 mA、掃描速度為5 °/min的條件下測(cè)定。使用Jade software 6.5軟件分析涼皮中淀粉的相對(duì)結(jié)晶度。

1.11 涼皮微觀結(jié)構(gòu)的測(cè)定

取1.9中冷凍干燥后的涼皮，噴金處理，置于掃描電子顯微鏡下，觀察涼皮截面微觀結(jié)構(gòu)。

1.12 數(shù)據(jù)處理

所有數(shù)據(jù)采用SPSS 20數(shù)據(jù)分析軟件進(jìn)行顯著性分析（Duncan）。圖表采用Origin 7.5進(jìn)行處理。

2 結(jié)果與分析

2.1 小麥淀粉浸泡處理對(duì)涼皮的質(zhì)構(gòu)特性和感官評(píng)分的影響

Son等[12]和Salehi[13]的研究認(rèn)為，通過(guò)食品感官評(píng)分（主觀評(píng)價(jià)）獲得食物相應(yīng)咀嚼性、韌性等評(píng)分和通過(guò)使用質(zhì)構(gòu)儀TPA模式（客觀評(píng)價(jià)）測(cè)得的食物硬度、彈性、咀嚼性等數(shù)據(jù)有一定相關(guān)性。因此本實(shí)驗(yàn)擬通過(guò)考察涼皮質(zhì)構(gòu)特性（見(jiàn)表1）及感官評(píng)分（見(jiàn)圖1），探究小麥淀粉浸泡處理對(duì)涼皮感官品質(zhì)的影響。

表1 小麥淀粉浸泡處理對(duì)涼皮質(zhì)構(gòu)特性的影響Table 1 Effect of soaking of wheat starch on texture characteristics of Liangpi

由表1可知，隨小麥淀粉浸泡時(shí)間的延長(zhǎng)，所蒸制涼皮的硬度、彈性和咀嚼性均有增加趨勢(shì)（p＜0.05），尤其是浸泡24 h與未浸泡組（浸泡0 h）小麥淀粉所制的涼皮相比分別增加了72.00%、213.64%和426.51%。有研究認(rèn)為，在28 ℃下大米浸泡處理（24 h）使全顆粒大米制成的米粉咀嚼性提高了43.99%[9]；另外對(duì)蕎麥籽粒浸泡處理（25 ℃，96 h）使蕎麥面粉咀嚼性增加了51.84%[10]。而本研究中高純度小麥淀粉進(jìn)行了24 h浸泡，卻使涼皮咀嚼性的提高程度遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于米粉和蕎麥全粉。其原因或許與小麥淀粉、大米淀粉及蕎麥淀粉的結(jié)構(gòu)差異有關(guān)，也可能是因?yàn)楸狙芯恐醒芯繉?duì)象是高純度小麥淀粉凝膠產(chǎn)品，而大米米粉和蕎麥全粉中可能含有較高含量的可抑制淀粉凝膠形成的蛋白、脂肪或其他物質(zhì)[9,10]?？傊狙芯織l件下小麥淀粉被水浸泡時(shí)間越久，所得涼皮耐牙齒剪切的力越大，涼皮中淀粉凝膠強(qiáng)度也越高。

五點(diǎn)評(píng)定量表法可用于從主觀角度分析樣品與傳統(tǒng)涼皮間的相近性[5]。由圖1可知，隨小麥淀粉浸泡時(shí)間延長(zhǎng)，涼皮的外觀、咀嚼性和整體評(píng)價(jià)均呈上升趨勢(shì)，逐漸與傳統(tǒng)涼皮優(yōu)等級(jí)的品質(zhì)接近，其中整體評(píng)價(jià)為2.52～3.87分。因此涼皮的整體評(píng)價(jià)與涼皮彈性、咀嚼性等數(shù)據(jù)隨淀粉浸泡時(shí)間延長(zhǎng)的變化趨勢(shì)一致。且大米、蕎麥籽粒浸泡后同樣具有較好感官評(píng)分或食用品質(zhì)[9,10]。即小麥淀粉的浸泡處理確實(shí)可以改善涼皮的感官品質(zhì)。

2.2 小麥淀粉浸泡處理對(duì)涼皮流變學(xué)特性的影響

為了分析小麥淀粉浸泡處理改善涼皮感官品質(zhì)的原因，本實(shí)驗(yàn)以頻率為變化因子在非破壞性區(qū)域內(nèi)探究涼皮的儲(chǔ)能模量（G'）和損耗模量（G″）變化，考察小麥淀粉浸泡處理后，涼皮的硬度和凝膠強(qiáng)度（G'）及涼皮內(nèi)部黏性特征（G″）差異。結(jié)果如表2所示。

表2 小麥淀粉浸泡處理對(duì)涼皮的動(dòng)態(tài)流變特性影響Table 2 Effect of soaking of wheat starch on dynamic rheological properties of Liangpi

由表2可知，本研究中涼皮的損耗角正切均小于1。而損耗角正切值（G″/G'）一定程度上表示涼皮的黏彈性[14]，這與涼皮是固態(tài)食品的事實(shí)相符。在振蕩頻率為1 Hz時(shí)，涼皮的G″隨著小麥淀粉浸泡時(shí)間延長(zhǎng)而增大。與未浸泡組相比，浸泡24 h后所得涼皮的G'和G″分別增加了122.01%和189.02%（p＜0.05）。與之相似，浸泡處理（0～21 d）在改善蕎麥全粉彈性和咀嚼性的同時(shí)，也使黏性提高0%～871.05%[10]。即一定時(shí)間的小麥淀粉浸泡處理不僅提高了涼皮凝膠強(qiáng)度，同時(shí)也增加涼皮的黏性特征，從而使涼皮獲得較好的粘彈性口感。

2.3 小麥淀粉浸泡處理對(duì)所得涼皮FT-IR和XRD圖譜的影響

與此同時(shí)，淀粉凝膠結(jié)構(gòu)有序性也可一定程度上反映淀粉凝膠形成的強(qiáng)度[15-18]。FT-IR是分析淀粉材料化學(xué)官能團(tuán)及化學(xué)鍵強(qiáng)弱的有效工具，也能提供淀粉顆粒表面分子雙螺旋的有序結(jié)構(gòu)的信息[19,20]。如1047 cm-1處的吸光度值表示淀粉的結(jié)晶區(qū)情況，1022 cm-1處吸光度值可表示淀粉的無(wú)定型區(qū)情況，所以R(1047/1022)值能體現(xiàn)淀粉短程有序的程度[21,22]。而XRD可用于分析淀粉相對(duì)結(jié)晶度及淀粉的長(zhǎng)程有序性[23]。因此本研究結(jié)合使用FT-IR及XRD技術(shù)分析真空冷凍干燥后涼皮中淀粉結(jié)構(gòu)有序性差異，以期進(jìn)一步探究小麥淀粉浸泡處理對(duì)淀粉凝膠形成的影響。

由圖2可知，隨小麥淀粉浸泡時(shí)間延長(zhǎng)，涼皮在3100～3700 cm-1波數(shù)范圍的吸光度越高。而3100～3700 cm-1范圍內(nèi)的吸收峰顯示著淀粉凝膠中氫鍵的水平[19]，本結(jié)果顯示小麥淀粉浸泡后，蒸制的涼皮中淀粉凝膠結(jié)構(gòu)中氫鍵水平顯著增多。且結(jié)合圖2和3可知，隨小麥淀粉浸泡時(shí)間延長(zhǎng)，涼皮中R(1047/1022)值、相對(duì)結(jié)晶度均明顯增加，其中與未浸泡組相比，浸泡24 h后所得涼皮的R(1047/1022)值和相對(duì)結(jié)晶度分別增加了6.86%和41.68%（p＜0.05）。而淀粉形成凝膠過(guò)程即糊化淀粉中直鏈淀粉在短期內(nèi)重新形成氫鍵和聚集結(jié)晶的過(guò)程[24]。這些表明小麥淀粉浸泡處理改善涼皮中淀粉結(jié)構(gòu)有序性，或許與圍繞在淀粉顆粒外的直鏈淀粉含量相關(guān)。

2.4 小麥淀粉浸泡處理對(duì)涼皮微觀結(jié)構(gòu)的影響

以上實(shí)驗(yàn)從涼皮感官品質(zhì)、黏彈性和淀粉結(jié)構(gòu)有序性等角度，證明小麥淀粉浸泡處理改善涼皮品質(zhì)，促進(jìn)凝膠形成，但對(duì)于涼皮中淀粉凝膠內(nèi)部結(jié)構(gòu)的影響仍需進(jìn)一步研究。而掃描電鏡可用于研究食品內(nèi)部的微觀結(jié)構(gòu)，因此本文分析不同涼皮樣品的SEM圖，以期考察小麥淀粉浸泡時(shí)間對(duì)涼皮中淀粉凝膠網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的影響。

由圖4可知，小麥淀粉經(jīng)浸泡處理對(duì)涼皮內(nèi)部微觀結(jié)構(gòu)影響很大。若小麥淀粉不進(jìn)行浸泡就蒸制，則涼皮內(nèi)部出現(xiàn)較大孔隙；隨著浸泡時(shí)間（0～24 h）的延長(zhǎng)，涼皮中孔隙越來(lái)越小，且涼皮內(nèi)部凝膠結(jié)構(gòu)也更顯緊密。研究報(bào)道淀粉糊化前的吸水溶脹使淀粉顆粒更加飽滿分布更均勻，或許有助于形成穩(wěn)定堅(jiān)實(shí)淀粉凝膠結(jié)構(gòu)[25]。另外，研究認(rèn)為浸泡處理因使大米或蕎麥籽粒中蛋白脂肪等物質(zhì)降解減少了對(duì)淀粉的包裹作用，從而加速糊化過(guò)程中淀粉顆粒膨脹及直鏈淀粉的滲出，是導(dǎo)致淀粉凝膠質(zhì)地致密且強(qiáng)度增強(qiáng)的關(guān)鍵[9,10]。但是常溫下發(fā)生于無(wú)定形區(qū)的淀粉吸水溶脹，也能引起直鏈淀粉從淀粉顆粒中游離[8,26]。因此，有理由認(rèn)為糊化前后游離在淀粉顆粒外的直鏈淀粉應(yīng)均對(duì)淀粉凝膠類食品品質(zhì)起著重要作用。

2.5 浸泡引起直鏈淀粉滲出改善涼皮感官品質(zhì)

為進(jìn)一步考察小麥浸泡處理是否影響直鏈淀粉滲出及是否能參與涼皮中淀粉凝膠的形成過(guò)程，對(duì)浸泡不同時(shí)間的小麥淀粉進(jìn)行離心、清洗、再次離心和低溫干燥，以去除浸泡用水及其中可能滲出的直鏈淀粉。檢測(cè)此時(shí)淀粉顆粒中直鏈淀粉含量（見(jiàn)圖5）并利用這些淀粉再蒸制涼皮，通過(guò)研究涼皮的質(zhì)構(gòu)特性（見(jiàn)表3），探究浸泡過(guò)程中滲出的直鏈淀粉對(duì)涼皮感官品質(zhì)的影響。

表3 除去浸泡用水后涼皮質(zhì)構(gòu)特性的差異Table 3 The difference of wheat starch on texture characteristics of Liangpi after removing the soaking water

由圖5可知，延長(zhǎng)小麥淀粉的浸泡時(shí)間確實(shí)可以促進(jìn)小麥淀粉顆粒中直鏈淀粉滲出，其中與未浸泡組相比，浸泡24 h后淀粉中直鏈淀粉含量降低了16.58%。文獻(xiàn)報(bào)道紅薯淀粉、蕎麥及大米籽粒的浸泡處理均促進(jìn)直鏈淀粉滲出[8,10,27]，且浸泡24 h的秈米中直鏈淀粉降低了27.32%[9]。本研究中小麥淀粉直鏈淀粉滲出程度沒(méi)有那么大的原因或許與高純度小麥淀粉提取過(guò)程中直鏈淀粉損失有關(guān)?？傊萏幚泶_實(shí)仍可促進(jìn)直鏈淀粉滲出。但浸泡用水中直鏈淀粉的含量是否是造成涼皮中淀粉凝膠強(qiáng)度差異顯著的重要原因，尚需研究。

通過(guò)使用去除浸泡用水的小麥淀粉重新調(diào)漿、浸泡3 h（即淀粉溶脹程度一致）蒸制涼皮，此時(shí)直鏈淀粉含量明顯降低的小麥淀粉蒸制所得涼皮的硬度、彈性和咀嚼性也相應(yīng)顯著降低。其中與未浸泡組相比，浸泡24 h后所得涼皮的硬度、彈性、咀嚼性分別降低了46.26%、40.38%和51.48%。與本研究相似，大米籽粒浸泡后去除浸泡用水并提取大米淀粉，其淀粉凝膠強(qiáng)度（以G'值為例）與未浸泡處理的相比降低約40.43%[27]。說(shuō)明盡管淀粉溶脹程度或許一定程度上能影響凝膠品質(zhì)[25]，但浸泡用水中直鏈淀粉含量差異確實(shí)和涼皮中淀粉凝膠強(qiáng)度有密切相關(guān)，是造成涼皮品質(zhì)不同的重要原因。

綜上，小麥淀粉浸泡處理引起的直鏈淀粉滲出可改善涼皮品質(zhì)。但考慮到食品的安全性，本研究也對(duì)浸泡后淀粉渾濁液pH進(jìn)行了分析。發(fā)現(xiàn)浸泡2～24 h后，體系pH值沒(méi)有明顯差異，而＞24 h時(shí)pH顯著降低（未顯示數(shù)據(jù)）。提示淀粉進(jìn)行更長(zhǎng)時(shí)間浸泡后，涼皮可能會(huì)存在較多初始微生物而更易變質(zhì)。建議綜合考慮涼皮品質(zhì)、時(shí)間成本和潛在食用風(fēng)險(xiǎn)對(duì)小麥淀粉進(jìn)行適當(dāng)浸泡處理以獲得相應(yīng)品質(zhì)的產(chǎn)品。

3 結(jié)論

涼皮生產(chǎn)過(guò)程的標(biāo)準(zhǔn)化程度是促進(jìn)涼皮產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重要環(huán)節(jié)。浸泡處理不僅有效改善淀粉類食品食用品質(zhì)也僅需較低成本，因而被受科研工作者關(guān)注。本文對(duì)小麥淀粉進(jìn)行浸泡（0、2、4、8、24 h）處理并蒸制涼皮，結(jié)果表明五組涼皮的整體感官評(píng)分在2.52～3.87，其中浸泡時(shí)間越久涼皮感官評(píng)分越高。隨著淀粉浸泡時(shí)間延長(zhǎng)，涼皮質(zhì)彈性、儲(chǔ)能模量和損耗模量均有增加趨勢(shì)，且與未浸泡組相比，浸泡24 h組的涼皮中以上指標(biāo)分別增加了213.64%、122.01%和189.02%；另外浸泡24 h組的涼皮中淀粉短程有序性和相對(duì)結(jié)晶度也分別顯著增加6.86%和41.68%。即淀粉浸泡處理顯著提高涼皮感官品質(zhì)并改善淀粉凝膠強(qiáng)度。微觀結(jié)構(gòu)的結(jié)果表明，不同涼皮樣品中孔隙大小存在差異且隨小麥淀粉浸泡時(shí)間延長(zhǎng)有變小趨勢(shì)?？傮w來(lái)說(shuō)，在0～24 h范圍內(nèi)延長(zhǎng)淀粉浸泡時(shí)間，涼皮有更好的凝膠結(jié)構(gòu)和食用品質(zhì)。而小麥淀粉浸泡處理引起的直鏈淀粉滲出對(duì)于涼皮品質(zhì)的形成有積極作用。研究結(jié)果初步探究了小麥淀粉浸泡時(shí)間與涼皮品質(zhì)的關(guān)系。以上發(fā)現(xiàn)可以為涼皮標(biāo)準(zhǔn)化和工業(yè)化提供技術(shù)支撐和理論依據(jù)。