薯類淀粉種類對黃岡魚面品質(zhì)的影響

胡志偉，周鴻宇，劉友明, ，熊善柏

（1.華中農(nóng)業(yè)大學(xué)食品科學(xué)技術(shù)學(xué)院，湖北武漢 430070；

2.國家大宗淡水魚加工技術(shù)研發(fā)中心（武漢），湖北武漢 430070）

魚面是湖北地區(qū)著名的傳統(tǒng)魚糜制品之一[1]，以湖北云夢、黃岡兩地較為出名。據(jù)史料記載，云夢魚面始產(chǎn)于清道光年間，以面粉為主要原料，加以淀粉、食鹽等輔料進(jìn)行制作，因其細(xì)如發(fā)絲、色如白銀的特點而被冠以“銀絲魚面”的稱號。黃岡魚面則主要采用紅薯淀粉、草魚為主要原料加工制成，據(jù)《黃梅縣志》記載距今已有500多年歷史。魚肉作為低脂高蛋白的食品，含有人體所需的所有氨基酸及其合適的平衡組合，淀粉與這種富含蛋白質(zhì)的食物相結(jié)合，既可以提高蛋白含量，又可以完善其膳食結(jié)構(gòu)。研究表明，魚糜制品的質(zhì)量與淀粉的種類有著密不可分的關(guān)系。王冬妮等[2]在魚糜中分別添加紅薯淀粉、馬鈴薯淀粉等四種淀粉來增強魚糜凝膠強度和持水性，結(jié)果發(fā)現(xiàn)紅薯淀粉的提升效果最好。李陽等[3]研究發(fā)現(xiàn)在魚糜中添加不同來源的淀粉（玉米淀粉、馬鈴薯淀粉、木薯淀粉）會對魚糜的凝膠特性產(chǎn)生不同程度的影響。鮑佳彤等[4]研究了紅薯淀粉、綠豆淀粉等對未漂洗魚糜凝膠品質(zhì)的影響，結(jié)果表明綠豆淀粉對未漂洗鯰魚魚糜凝膠的影響最大。黃岡魚面作為傳統(tǒng)魚糜制品，在其生產(chǎn)加工的過程中，仍存在著淀粉原料選擇不科學(xué)、產(chǎn)品質(zhì)量無保障等諸多亟待解決的問題。因此，深入了解淀粉性質(zhì)與魚面品質(zhì)之間的關(guān)系，提高淀粉原料的標(biāo)準(zhǔn)化對提高魚面品質(zhì)、改善魚面口感以及實現(xiàn)魚面加工的產(chǎn)業(yè)化具有重要意義。本研究以紅薯淀粉、馬鈴薯淀粉、木薯淀粉為主要原料，研究了薯類淀粉與黃岡魚面品質(zhì)之間的關(guān)系，以期為其標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)提供理論依據(jù)和技術(shù)支持。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

鮮活草魚（3～4 kg/尾） 秋季購于華中農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)貿(mào)市場；食用鹽 華中農(nóng)業(yè)大學(xué)教育超市；五種薯類淀粉的生產(chǎn)廠家見表1。

表1 五種薯類淀粉的生產(chǎn)廠家Table 1 Manufacturers of five kinds of root crop starch

TA-XTPlus質(zhì)構(gòu)儀 英國Stable Micro Systems公司；BL-2200 H電子天平 日本島津公司；DHR2流變儀 美國TA儀器公司；RVA4800快速粘度分析儀 瑞典Perten儀器公司；UltraScan VIS手持色差儀 美國HunterLab公司；APA2000激光粒度分布儀 英國馬爾文儀器有限公司；CT-C熱風(fēng)循環(huán)烘箱 常州市易能干燥設(shè)備有限公司；采肉機 廈門英博機械有限公司；K600食品調(diào)理機 德國博朗電器公司；HY-72高溫蒸箱 諸城市鴻運機械有限公司。

1.2 實驗方法

1.2.1 淀粉理化性質(zhì)的測定 參照GB 5009.3-2016測定樣品中的水分含量，參照GB 5009.6-2016測定樣品中的粗脂肪含量，參照GB5009.5-2016測定樣品中的蛋白質(zhì)含量，參照GB 5009.9-2016測定樣品中的總淀粉含量，參照GB/T 15683-2008 測定樣品中的直鏈淀粉含量。

1.2.2 淀粉糊化特性的測定 參照GB/T 24852-2010的方法。稱取3.00 g樣品和25.00 mL蒸餾水于鋁盒中，按照淀粉濕基水分含量進(jìn)行校正，并在快速粘度分析儀上進(jìn)行測試。測試程序如下：50 ℃保持1 min，以12 ℃/min 上升到95 ℃，95 ℃ 保持2.5 min，以 12 ℃/min下降到 50 ℃，50 ℃保持1.4 min。攪拌器在起始10 s內(nèi)轉(zhuǎn)動速度為960 r/min，以后保持在160 r/min。

1.2.3 淀粉粒徑的測定 參考陸蘭芳[5]的方法并略作修改。稱取適量淀粉樣品配制成一定濃度的淀粉懸浮液，采用激光粒度分布儀測定淀粉的顆粒大小及其分布。測試條件：樣品折射率為1.540，遮光度范圍為10%～15%，分散劑折射率為1.333，攪拌速率2000 r/min。

1.2.4 淀粉溶解度和膨脹度的測定 參考Lai等[6]的方法并略作修改。稱取一定質(zhì)量的淀粉記為m，加水配制質(zhì)量分?jǐn)?shù)為2%的淀粉糊。分別在55、65、75、85、95 ℃條件下水浴加熱并持續(xù)攪拌20 min，冷卻至室溫后，3500 r/min離心20 min，取上清液置于105 ℃烘箱烘干至恒重，得到水溶性淀粉質(zhì)量記為W1以及離心管中沉淀部分的膨脹淀粉記為W2。溶解度和膨脹度公式如下：

1.2.5 魚面的制備 參考賀習(xí)耀等[7]的方法并略作修改。鮮活草魚經(jīng)過三去（去頭、去內(nèi)臟、去鱗）等預(yù)處理后，用冰水沖洗干凈。使用采肉機進(jìn)行采肉后，將魚蓉置于離心機中以2000 r/min離心脫水20 min，再加入2%食鹽并進(jìn)行斬拌。將魚糜與淀粉按1:1的比例加水進(jìn)行和面并手工搟為1 mm左右薄餅狀面片，放入蒸箱中100 ℃蒸制10 min，趁熱將面片對折成條狀并切成卷形餅片，置于熱風(fēng)循環(huán)烘箱中 50 ℃ 干燥 3.5 h。

1.2.6 魚面質(zhì)構(gòu)特性的測定 參考張慶霞[8]的方法并略作修改。將樣品煮后在質(zhì)構(gòu)儀上對樣品進(jìn)行測定，測試參數(shù)如下：探頭P/36R，測前速度1 mm/s，測中速度1 mm/s，測后速度5 mm/s，測試形變50%，觸發(fā)力5 g。

參考張云亮等[9]的方法并略作修改。在質(zhì)構(gòu)儀上用A/SPR探頭進(jìn)行測量。測定條件：測前速度1 mm/s，測中速度 1 mm/s，測后速度 10 mm/s，觸發(fā)力3 g，拉伸距離70 mm。

1.2.7 魚面煮制品質(zhì)的測定

1.2.7.1 斷條率的測定 參照掛面行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)LS/T 3212-2021的方法進(jìn)行測定。隨機抽取40根樣品并稱重，置于樣品質(zhì)量50倍的沸水中煮至面條無白芯。隨后將面條挑出，數(shù)取完整面條根數(shù)N。斷條率計算公式如下：

1.2.7.2 吸水率及煮制損失率的測定 參考王樂[10]的方法并作適當(dāng)修改。取20根樣品并稱重記為M1，置于500 mL沸騰的蒸餾水中煮至面條無白芯，立刻用漏勺撈出并用50 mL蒸餾水沖淋1 min，再用廚房紙濾干2 min并稱重記為M2，取干凈的500 mL燒杯并稱重記為M3，收集煮面后的水及沖淋水倒于燒杯中并在105 ℃烘箱進(jìn)行烘干，冷卻后的燒杯稱重記為M4，魚面樣品含水量為W。吸水率及煮制損失率計算式如下：

1.2.8 魚面色澤的測定 參考Wang等[11]的方法，使用破壁機對干燥后的魚面進(jìn)行粉碎，將粉碎后的魚面過40目篩并裝入自封袋，采用手持色差儀對干燥后的魚面以及蒸熟的魚面面片的色度進(jìn)行測量，得參數(shù)：亮度（L*）、紅綠值（a*）和黃藍(lán)值（b*）。白度計算公式如下：

1.2.9 魚面感官評價的測定 參考湖北省地方標(biāo)準(zhǔn)DB42/T 1690-2021并略作修改，挑選10位經(jīng)過訓(xùn)練的人員對魚面進(jìn)行感官評價，感官評價標(biāo)準(zhǔn)如下見表2。

表2 魚面的感官評價標(biāo)準(zhǔn)Table 2 Criteria for sensory evaluation of fish meat noodles

1.2.10 綜合評分 參考鄒金浩等[12]的方法并略作修改。綜合評分指標(biāo)為：感官評價、硬度、彈性、內(nèi)聚性、拉伸強度、最大拉伸距離、吸水率、煮制損失率、斷條率、白度（干燥后）。各評價指標(biāo)的滿分依次為：5、4、4、4、3、3、2、2、2、1分。其中，硬度、彈性、內(nèi)聚性、拉伸強度、最大拉伸距離、吸水率、感官評價、白度（干燥后）越大評分越高，最大值為滿分，最小值為0分；煮制損失率、斷條率越小評分越高，最小值為滿分，最大值為0分，中間值根據(jù)差值進(jìn)行等比例換算。

1.3 數(shù)據(jù)處理

采用Excel和SPSS19.0對數(shù)據(jù)進(jìn)項顯著性分析和相關(guān)性分析，所有圖均采用由Orgin2018作圖完成。所有數(shù)據(jù)都進(jìn)行三次重復(fù)試驗并取平均值。

2 結(jié)果與分析

2.1 淀粉理化性質(zhì)的分析

五種薯類淀粉的水分含量、蛋白質(zhì)、粗脂肪、總淀粉及直鏈淀粉含量見表3。由表3可以看出，五種淀粉的理化指標(biāo)具有顯著差異（P＜0.05），且均符合國家生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)。五種薯類淀粉的蛋白質(zhì)、粗脂肪含量均較少，說明淀粉純度較高。其中，SPS3的水分含量最低，總淀粉含量最高，說明其淀粉純度最高。由于淀粉生產(chǎn)工藝的不同，總淀粉含量具有部分差異。

表3 不同薯類淀粉的理化性質(zhì)Table 3 Physicochemical properties of different root crop starches

2.2 不同薯類淀粉的糊化特性

不同薯類淀粉的糊化特性如表4所示。由表4可以看出，不同薯類淀粉的糊化特性具有顯著差異（P＜0.05）。研究表明，淀粉的糊化溫度及黏度都受到淀粉的直鏈淀粉含量等因素的影響[13]，糊化溫度在一定程度上可以反映出淀粉糊化的難易程度。紅薯淀粉的糊化溫度（78.37～79.97 ℃）均顯著高于馬鈴薯淀粉和木薯淀粉（P＜0.05），表明紅薯淀粉的晶體結(jié)構(gòu)較為穩(wěn)定，不易被破壞[14]。峰值黏度表示的是在升溫過程中，淀粉顆粒的膨脹程度和其與水結(jié)合的能力[15]。馬鈴薯淀粉的峰值黏度最大，可能是因為馬鈴薯淀粉的磷含量較高，結(jié)晶區(qū)分子間的氫鍵作用會被淀粉中的磷酸基團弱化，從而促進(jìn)水分子的吸收，導(dǎo)致淀粉黏度增加[16]。崩解值為峰值黏度與谷值黏度的差值，SPS2的崩解值最小，說明其在高溫條件下抗剪切性最好[17]?；厣当硎镜矸劾浜姆€(wěn)定性，回生值越高，淀粉形成凝膠的能力越強[18]。在冷卻過程中，由于直鏈淀粉分子發(fā)生重排，淀粉凝膠的粘度增加并發(fā)生老化。與紅薯淀粉和木薯淀粉相比，馬鈴薯淀粉具有最高的回生值，表明其冷糊穩(wěn)定性差，更容易發(fā)生老化。

表4 不同薯類淀粉的糊化特性Table 4 Pasting properties of different root crop starches

2.3 不同薯類淀粉的粒徑大小及分布

不同薯類淀粉的粒徑分布如表5所示。由表5可以看出，不同薯類淀粉的粒徑大小具有顯著差異（P＜0.05），不同品種的紅薯淀粉，其粒徑也有較大差異。這可能與紅薯的基因、生長環(huán)境和淀粉加工工藝有關(guān)[19]。D4,3和D3,2分別代表淀粉顆粒的體積平均粒徑和表面積平均粒徑[20]。紅薯淀粉的體積平均粒徑在 21.95～24.57 μm之間，表面積平均粒徑在17.19～20.05 μm之間，馬鈴薯淀粉的體積平均粒徑和表面積平均粒徑最大，分別為37.08、29.60 μm，木薯淀粉的體積平均粒徑和表面積平均粒徑最小，分別為16.25、14.06 μm。按平均粒徑大小排序為：馬鈴薯淀粉（PS）＞紅薯淀粉（SPS1、SPS2、SPS3）＞木薯淀粉（CS）。

表5 不同薯類淀粉的粒徑Table 5 Particle size of different root crops starches

2.4 不同薯類淀粉的溶解度及膨脹度

圖1為不同薯類淀粉的溶解度和膨脹度。由圖1可知，五種薯類淀粉的溶解度和膨脹度均隨著溫度的升高而上升，這可能是由于溫度升高可促進(jìn)未溶解的淀粉糊化并吸水膨脹[21]以及直鏈淀粉的釋放[22]所致。馬鈴薯淀粉和木薯淀粉的溶解度在55～95 ℃的范圍內(nèi)均顯著高于紅薯淀粉，這可能是因為馬鈴薯淀粉和木薯淀粉的糊化溫度最低，直鏈淀粉溶出更快的緣故。淀粉的膨脹度表征淀粉在加熱條件下淀粉分子通過氫鍵與水結(jié)合的能力[23]，其與直鏈淀粉含量、淀粉顆粒的形態(tài)結(jié)構(gòu)以及脂肪含量均相關(guān)[24]。相較于紅薯淀粉和木薯淀粉，馬鈴薯淀粉的膨脹度在各個溫度下均為最大值，這可能是由于馬鈴薯淀粉粒徑較大，淀粉顆粒容易吸水膨脹所致。三種不同品種的紅薯淀粉的溶解度及膨脹度具有相同的變化趨勢，其溶解度及膨脹度在55～65 ℃間無較大差異，隨著溫度的升高，其溶解度及膨脹度到75 ℃時迅速增加并于85 ℃趨于平緩且產(chǎn)生顯著差異（P＜0.05）。

圖1 不同薯類淀粉的溶解度（a）與膨脹度（b）Fig.1 Solubility (a) and swelling (b) of different root crop starches

2.5 不同薯類淀粉對魚面質(zhì)構(gòu)特性的影響

表6為不同薯類淀粉加工魚面的質(zhì)構(gòu)特性。由表6可以看出，紅薯淀粉加工魚面的硬度顯著大于馬鈴薯淀粉、木薯淀粉加工的魚面（P＜0.05），紅薯淀粉中SPS3加工魚面的硬度（2385.98 g）最大，是硬度最小的CS加工魚面（1847.30 g）的1.3倍。不同薯類淀粉加工魚面的彈性差異顯著（P＜0.05），內(nèi)聚性無顯著差異（P＜0.05）。不同品種的紅薯淀粉加工的魚面在硬度、彈性等方面也具有顯著差異（P＜0.05）。這可能是由于魚面在煮制過程中，發(fā)生了淀粉的糊化和蛋白質(zhì)的變性現(xiàn)象[25]。不同的淀粉含量導(dǎo)致其加熱后產(chǎn)生不同程度的膨脹，并與蛋白網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)生相互作用并填充在蛋白網(wǎng)絡(luò)中，這在一定程度上強化了蛋白凝膠的強度[26]，從而導(dǎo)致了其較大差異的質(zhì)構(gòu)特性。魚面的拉伸強度可以在一定程度上反映魚面的韌性，而魚面的最大拉伸距離則反映了魚面斷裂的難易程度。馬鈴薯淀粉加工魚面的拉伸強度遠(yuǎn)高于紅薯淀粉、木薯淀粉加工的魚面，說明其抗拉能力最強。就最大拉伸距離而言，SPS2加工的魚面最大（66.50 mm），CS加工的魚面最?。?6.76 mm）。

表6 不同薯類淀粉對魚面質(zhì)構(gòu)特性的影響Table 6 Effect of different root crop starches on fish meat noodles texture characteristics

2.6 不同薯類淀粉對魚面煮制品質(zhì)及感官評價的影響

表7為不同薯類淀粉加工魚面的煮制品質(zhì)及感官評價。面條煮制品質(zhì)的好壞，主要與蛋白網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)及其與淀粉的結(jié)合程度有關(guān)[27]。研究表明，淀粉的添加會降低混合粉中蛋白質(zhì)的含量，魚面在煮制過程中，蛋白結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，淀粉與其結(jié)合不緊密，就會出現(xiàn)蒸煮損失和斷條現(xiàn)象[28]。馬鈴薯淀粉加工魚面的吸水率、煮制損失率均最高，這可能和馬鈴薯淀粉的高溶脹性、高溶解性以及低煮制耐受度有關(guān)[29]。紅薯淀粉加工魚面的吸水率均高于木薯淀粉加工的魚面，煮制損失率則恰好相反，不同品種紅薯淀粉加工的魚面之間差異不大。就斷條率而言，CS加工的魚面斷條率最高，SPS2加工的魚面斷條率最低。通過不同的感官評價人員對不同薯類淀粉加工的魚面進(jìn)行感官評價后得出，SPS2加工的魚面感官評價得分最高，CS加工的魚面感官評價得分最低。

表7 不同薯類淀粉對魚面煮制品質(zhì)及感官評價的影響Table 7 Effect of different root crop starches on cooking quality and sensory evaluation of fish meat noodles

2.7 不同薯類淀粉對魚面色澤的影響

顏色是決定產(chǎn)品可以被消費者接受的重要屬性之一[30]。表8為不同薯類淀粉加工魚面干燥前和干燥后的色澤指標(biāo)。由表8可以看出，不同薯類淀粉加工魚面干燥前的色澤在亮度（L*）、紅綠值（a*）和白度上差異顯著（P＜0.05），可能是因為添加的淀粉本身的顏色具有較大差異。其中PS加工魚面干燥前的亮度（L*）、白度最高，SPS2加工魚面干燥前的亮度（L*）、白度最低。五種淀粉加工魚面干燥前的紅綠值（a*）均為負(fù)值，黃藍(lán)值（b*）均為正值，表明這五種薯類淀粉加工魚面干燥前在色澤上偏綠且偏黃。與干燥前相比，不同薯類淀粉加工魚面干燥后的亮度、紅綠值、黃藍(lán)值、白度差異較小，且都產(chǎn)生了不同程度的升高。這可能是由于干燥后，水分的蒸發(fā)流失，魚面結(jié)構(gòu)變得更為致密，導(dǎo)致數(shù)值均有所上升。其中SPS2 加工魚面的亮度（L*）、白度最低、黃藍(lán)值（b*）最高，表明SPS2加工的魚面在干燥后最暗且最黃。

表8 不同薯類淀粉對魚面色澤的影響Table 8 Effect of different root crop starches on the color of fish meat noodles

2.8 不同薯類淀粉對魚面綜合評分的影響

表9為不同薯類淀粉對魚面綜合評分的影響。由表9可知，紅薯淀粉加工魚面的綜合評分均大于馬鈴薯淀粉、木薯淀粉，說明紅薯淀粉較為適合作為魚面的加工原料。紅薯淀粉中，SPS2加工的魚面品質(zhì)綜合得分最高（19.5），其次是 SPS1（18.8）和 SPS3（16.4）加工的魚面。根據(jù)綜合評分的大小對魚面的品質(zhì)進(jìn)行排序為：SPS2＞SPS1＞SPS3＞PS＞CS。

表9 不同薯類淀粉對魚面綜合評分的影響Table 9 Effect of different root crop starches on comprehensive score of fish meat noodles

2.9 淀粉性質(zhì)和魚面品質(zhì)的相關(guān)性分析

表10為淀粉性質(zhì)和魚面品質(zhì)的相關(guān)性分析。由表10可以看出，淀粉的最終黏度和魚面的硬度顯著正相關(guān)（P＜0.05），說明淀粉的最終黏度越大，魚面的硬度越大。魚面的拉伸強度和淀粉峰值黏度、崩解值、回生值、體積平均粒徑在0.05水平上顯著正相關(guān)，和直鏈淀粉含量顯著負(fù)相關(guān)（P＜0.05），說明采用峰值黏度、崩解值、回生值高的淀粉可以提高魚面的拉伸強度，淀粉的粒徑大小及直鏈淀粉含量對淀粉基食品的品質(zhì)產(chǎn)生一定的影響，可以為淀粉原料的選擇提供一定的依據(jù)[31]。魚面的煮制損失和淀粉的峰值黏度、回生值顯著正相關(guān)（P＜0.05），和峰值時間顯著負(fù)相關(guān)（P＜0.05），和淀粉的崩解值在0.01水平上極顯著正相關(guān)。表明淀粉的峰值黏度、崩解值、回生值越大或峰值時間越小，魚面煮制損失越大，說明淀粉的糊化特性可以用來預(yù)測魚面的煮制損失，并作為減少魚面煮制損失的生產(chǎn)加工特征指標(biāo)。鄒金浩等[32]研究了紅薯淀粉、木薯淀粉和淮山淀粉的糊化特性與其加工粉條品質(zhì)的關(guān)系，并指出淀粉的回生值與其加工粉條的煮制損失呈現(xiàn)正相關(guān)關(guān)系，這與本研究結(jié)果一致。但也有研究表明，大米淀粉的回生值與鮮濕米粉的吐漿值呈現(xiàn)極顯著負(fù)相關(guān)[33]。造成這種差異的原因可能來源于淀粉來源和體系復(fù)雜性的不同，本研究采用的是蛋白質(zhì)-淀粉復(fù)雜體系，它們之間的相互作用可能會產(chǎn)生一定的影響。

表10 淀粉性質(zhì)和魚面品質(zhì)的相關(guān)性分析Table 10 Correlation analysis between starch properties and quality of fish meat noodles

3 結(jié)論

五種薯類淀粉的理化性質(zhì)、糊化特性存在顯著差異（P＜0.05）。不同種類的薯類淀粉，其粒徑大小及分布具有顯著的差異（P＜0.05），按平均粒徑大小排序為：馬鈴薯淀粉＞紅薯淀粉＞木薯淀粉。馬鈴薯淀粉的溶解度及膨脹度在95 ℃均最高。不同薯類淀粉加工魚面的質(zhì)構(gòu)特性、煮制品質(zhì)、色澤、感官評價均存在顯著差異（P＜0.05）。與馬鈴薯淀粉、木薯淀粉加工的魚面相比，紅薯淀粉加工魚面的硬度較大，煮制損失率較小。馬鈴薯淀粉加工魚面的拉伸強度、吸水率及煮制損失率最大。綜合考慮感官評價和綜合評分，SPS2加工的魚面品質(zhì)最佳，可以作為黃岡魚面的原料。薯類淀粉的糊化特性、粒徑以及直鏈淀粉含量與魚面的品質(zhì)具有顯著相關(guān)性（P＜0.05）。