徐 平,王月慧,陳 磊,*,沈章妍,丁文平
(1.武漢輕工大學(xué)食品科學(xué)與工程學(xué)院,大宗糧油精深加工教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,農(nóng)產(chǎn)品加工與轉(zhuǎn)化湖北省重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,湖北 武漢 430048;2.武漢市老謙記商貿(mào)有限公司,湖北 武漢 430072)
豆絲是湖北省武漢市及周邊地區(qū)的一種傳統(tǒng)特色食品,歷史悠久,以其獨(dú)特的風(fēng)味深得消費(fèi)者喜愛(ài)。制備傳統(tǒng)豆絲的主要原料為大米與豆類。近年來(lái),大眾對(duì)健康生活的追求愈發(fā)強(qiáng)烈,食品營(yíng)養(yǎng)均衡的重要性更加凸顯。豆絲中的豆類主要為黃豆與綠豆,豆類是人體攝入可消化植物蛋白與膳食纖維的重要食物來(lái)源。其蛋白質(zhì)含量豐富,可為人體提供豐富的必需氨基酸[1]。谷物中缺乏賴氨酸,大豆中缺乏蛋氨酸,谷物與大豆搭配可使攝入的必需氨基酸互補(bǔ),從而使氨基酸達(dá)到平衡,為人類提供完善的優(yōu)質(zhì)蛋白。由此可見(jiàn),豆絲產(chǎn)品的開發(fā)不僅符合當(dāng)下食品健康的發(fā)展要求,更為傳統(tǒng)食品的推廣提供契機(jī)。
目前,豆絲的生產(chǎn)仍源于傳統(tǒng)手工藝方法,即秈米與豆類經(jīng)浸泡、磨漿、燙制、冷卻等過(guò)程制成豆絲[2]。市售豆絲的銷售形式主要以干豆絲與濕豆絲為主。其中鮮濕豆絲的水分質(zhì)量分?jǐn)?shù)較高,且口感細(xì)膩、風(fēng)味濃郁、品質(zhì)更佳。因其具有較高的水分質(zhì)量分?jǐn)?shù),在貯藏時(shí)更易受到微生物的影響,導(dǎo)致鮮濕豆絲腐敗變質(zhì),在4 ℃下市售鮮濕豆絲的貨架期約為8 d,而25 ℃條件下其貨架期不足1 d。此外,在貯藏時(shí)鮮濕豆絲中的淀粉分子會(huì)出現(xiàn)老化現(xiàn)象,使淀粉與水的結(jié)合能力減弱,持水性變差,水分散失加快,致使鮮濕豆絲變干變硬,組織變粗糙、松散,降低了其食用品質(zhì)與風(fēng)味[3-4],并因此影響了其商品價(jià)值及貨架期,嚴(yán)重阻礙了鮮濕豆絲的市場(chǎng)發(fā)展,同時(shí)也限制了豆絲產(chǎn)業(yè)的推廣和工業(yè)化發(fā)展。由此可見(jiàn),改善鮮濕豆絲在貯藏中的品質(zhì)是解決上述問(wèn)題的主要途徑。
可溶性大豆多糖(soluble soybean polysaccharide,SSPS)是一種來(lái)源于大豆豆渣的天然親水多糖,具有膳食纖維的營(yíng)養(yǎng)特性[5]。其主鏈由半乳糖醛酸組成,側(cè)鏈由半乳糖、阿拉伯糖和半乳糖醛酸組成,此外還含有少量的巖藻糖、木糖和葡萄糖等[6-7]。SSPS具有抗氧化、乳化[8-9]、成膜[10-12]等功能特性,因此,其作為食品添加劑已被廣泛應(yīng)用于食品工業(yè)生產(chǎn)中。有研究表明,SSPS具有提高冷凍食品的凍融穩(wěn)定性[13-14]、使米面制品質(zhì)地柔軟[15]、抑制淀粉老化[16-17]等作用。當(dāng)前針對(duì)鮮濕豆絲產(chǎn)品貯藏品質(zhì)的研究較少,缺乏保鮮方面的研究,且有關(guān)SSPS的研究主要集中在其改善面制品的口感和老化方面,而在米制品方面的研究較少,且SSPS在鮮濕豆絲中的應(yīng)用鮮見(jiàn)報(bào)道。因此,開展SSPS對(duì)鮮濕豆絲貯藏品質(zhì)影響的研究具有一定的現(xiàn)實(shí)意義。
本實(shí)驗(yàn)以硬度、色澤、水分質(zhì)量分?jǐn)?shù)、水分分布、菌落總數(shù)、酸度及微觀結(jié)構(gòu)為檢測(cè)指標(biāo),研究SSPS對(duì)鮮濕豆絲貯藏品質(zhì)及食用品質(zhì)的影響,以期改善鮮濕豆絲貯藏過(guò)程中的老化及水分散失等問(wèn)題,提高鮮濕豆絲的貯藏及食用品質(zhì),為鮮濕豆絲的工業(yè)化發(fā)展提供理論依據(jù)。
秈米、黃豆、綠豆 武漢市老謙記商貿(mào)有限公司;SSPS 山東聚源生物科技有限公司;平板計(jì)數(shù)瓊脂北京陸橋技術(shù)股份有限公司;氯化鈉、氫氧化鈉 國(guó)藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司。
SW-CJ-1FD型凈化工作臺(tái) 蘇州凈化設(shè)備有限公司;101-2-S型電熱恒溫鼓風(fēng)干燥箱 上海躍進(jìn)醫(yī)療器械有限公司;TA touch質(zhì)構(gòu)儀 上海保圣實(shí)業(yè)發(fā)展有限公司;WSB-1白度測(cè)定儀 上海昕瑞儀器儀表有限公司;SPX-250B-Z型生化培養(yǎng)箱 上海博迅實(shí)業(yè)有限公司醫(yī)療設(shè)備廠;CK-A800型真空充氮包裝機(jī) 玉環(huán)昶坤機(jī)械設(shè)備有限公司;NMI20-040V-1低場(chǎng)核磁共振(low field-nuclear magnetic resonance,LF-NMR)儀 蘇州紐邁分析儀器股份有限公司;MIRA LMS掃描電子顯微鏡 捷克TESCAN公司。
1.3.1 鮮濕豆絲的制備
鮮濕豆絲生產(chǎn)工藝流程如下:
操作要點(diǎn)為:1)浸泡。將秈米、黃豆、綠豆以干質(zhì)量比20∶2∶1分別用水浸泡4、8、4 h。2)磨漿。將浸泡后的秈米、黃豆、綠豆瀝干,混合,以料液比1∶1.2加入清水后使用膠體磨磨漿20 min。隨后分別加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)0、0.2%、0.4%、0.6%、0.8%、1.0%的SSPS,混合均勻,配制成豆絲漿料。3)燙制成型。在燙餅設(shè)備中倒入定量漿料,180 ℃燙制50 s。4)晾干與包裝。將燙好的豆絲室溫下在通風(fēng)設(shè)備中放置1 h,隨后切成條狀,進(jìn)行真空包裝。5)貯藏。分別在25、4 ℃下貯藏。
1.3.2 鮮濕豆絲菌落總數(shù)測(cè)定
參照GB 4789.2—2016《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) 食品微生物學(xué)檢驗(yàn) 菌落總數(shù)測(cè)定》進(jìn)行菌落總數(shù)測(cè)定。
1.3.3 鮮濕豆絲酸度測(cè)定
參照GB 5009.239—2016《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) 食品酸度的測(cè)定》中酚酞指示劑法對(duì)鮮濕豆絲進(jìn)行酸度的測(cè)定。
1.3.4 鮮濕豆絲水分質(zhì)量分?jǐn)?shù)測(cè)定
參照GB 5009.3—2016《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) 食品中水分的測(cè)定》中直接干燥法對(duì)鮮濕豆絲進(jìn)行水分質(zhì)量分?jǐn)?shù)的測(cè)定。
1.3.5 鮮濕豆絲水分分布測(cè)定
使用LF-NMR儀測(cè)定鮮濕豆絲的水分遷移和分布特性。取3 塊20 mm×20 mm×2.5 mm規(guī)格的鮮濕豆絲樣品,用保鮮膜將其包裹放入檢測(cè)管內(nèi),置于LF-NMR儀中檢測(cè)。檢測(cè)參數(shù):采樣點(diǎn)數(shù)TD=2 048,重復(fù)掃描次數(shù)NS=8,弛豫衰減時(shí)間TW=1 500 ms。利用CPMG脈沖序列測(cè)定樣品的橫向弛豫時(shí)間(T2)。
1.3.6 鮮濕豆絲硬度測(cè)定
采用質(zhì)構(gòu)儀分析鮮濕豆絲質(zhì)構(gòu)特性,對(duì)其進(jìn)行全質(zhì)構(gòu)分析(texture profile analysis,TPA)。取60 mm×13 mm×2.5 mm規(guī)格的鮮濕豆絲于測(cè)試臺(tái)上,使用P/36R探針(直徑36 mm的圓柱形探針)進(jìn)行測(cè)試。實(shí)驗(yàn)條件:測(cè)試前速率為2 mm/s;測(cè)試速率為0.8 mm/s;測(cè)試后速率為0.8 mm/s;壓縮比50%;間隔時(shí)間為1 s;感應(yīng)力為5.0 g(0.049 N)。重復(fù)測(cè)定12 次,去掉差異較大的數(shù)據(jù),保留6 次平行數(shù)據(jù),結(jié)果取平均值。
1.3.7 鮮濕豆絲色澤測(cè)定
藍(lán)光白度作為白度評(píng)定指標(biāo)可應(yīng)用于淀粉、面粉等的品質(zhì)評(píng)價(jià)中。對(duì)白度儀進(jìn)行校正后測(cè)定鮮濕豆絲的白度,記為WB。WB值越大,鮮濕豆絲越白。
1.3.8 鮮濕豆絲橫截面微觀結(jié)構(gòu)觀察
采用掃描電子顯微鏡對(duì)鮮濕豆絲截面微觀結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析。將貯藏0 d的鮮濕豆絲切成1 mm厚的塊狀以得到鮮濕豆絲截面,隨后冷凍干燥,將干燥的鮮濕豆絲置于小托盤的導(dǎo)電膠上,然后置于離子噴射儀中進(jìn)行表面噴金處理,使用掃描電子顯微鏡在5.0 kV的加速電壓下觀察其橫截面微觀結(jié)構(gòu)。
采用Origin 8.5軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)處理及繪圖,SPSS軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析,采用Duncan法進(jìn)行差異顯著性分析,以P<0.05表示差異顯著。除硬度測(cè)定,其余所有數(shù)據(jù)均為3 次平行測(cè)定的平均值。
將添加了不同質(zhì)量分?jǐn)?shù)SSPS的鮮濕豆絲分別在25 ℃及4 ℃條件下貯藏,定期測(cè)定其菌落總數(shù),結(jié)果分別如表1、2所示。以NY/T 1512—2021《綠色食品 生面食、米粉制品》中菌落總數(shù)1 05C F U/g(即5(lg(CFU/g)))為檢測(cè)閾值,超過(guò)此閾值則判定鮮濕豆絲超過(guò)規(guī)定的貨架期安全評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)。
表1 25 ℃貯藏條件下SSPS添加量對(duì)鮮濕豆絲菌落總數(shù)的影響Table 1 Effects of addition of different amounts of SSPS on the total plate count in fresh wet bean thread stored at 25 ℃lg(CFU/g)
表2 4 ℃貯藏條件下SSPS添加量對(duì)鮮濕豆絲菌落總數(shù)的影響Table 2 Effects of addition of different amounts of SSPS on the total plate count in fresh wet bean thread stored at 4 ℃lg(CFU/g)
由表1、2可知,在25、4 ℃貯藏時(shí),SSPS添加量不同的鮮濕豆絲菌落總數(shù)分別在第3天和第17天超過(guò)閾值(5(lg(CFU/g))),即超出規(guī)定的貨架期安全評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)。表明在不同溫度下貯藏時(shí),SSPS的加入對(duì)鮮濕豆絲的貨架期沒(méi)有明顯影響。但4 ℃貯藏時(shí)鮮濕豆絲貨架期明顯長(zhǎng)于25 ℃,這是因?yàn)榈蜏啬軌蛞种莆⑸锛?xì)胞內(nèi)酶的活性,減緩物質(zhì)代謝,從而降低微生物生長(zhǎng)繁殖速度。
隨SSPS添加量的增加,25 ℃及4 ℃下鮮濕豆絲菌落總數(shù)均呈先上升后下降的趨勢(shì)。當(dāng)SSPS添加量在0~0.6%時(shí),鮮濕豆絲菌落總數(shù)隨SSPS添加量的增加而增大,這可能是因?yàn)镾SPS給微生物提供了能源和碳源,使其繁殖速率加快,從而使其菌落總數(shù)增大。當(dāng)SSPS添加量在0.6%~1.0%時(shí),鮮濕豆絲菌落總數(shù)隨SSPS添加量的增加而減小,這可能是因?yàn)镾SPS質(zhì)量分?jǐn)?shù)過(guò)高會(huì)導(dǎo)致部分微生物細(xì)胞失水,影響其正常代謝,甚至導(dǎo)致其死亡,從而抑制了微生物的生長(zhǎng),使其菌落總數(shù)降低。
由圖1可知,不同貯藏溫度下,鮮濕豆絲的酸度均隨貯藏時(shí)間的延長(zhǎng)而增大。這是因?yàn)槲⑸锎罅糠敝硶?huì)代謝產(chǎn)酸,從而導(dǎo)致酸度升高。在相同貯藏時(shí)間下,酸度隨SSPS添加量的增加呈先上升后下降的趨勢(shì)。25 ℃貯藏時(shí)酸度在第3天且SSPS質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.6%時(shí)達(dá)到最大,為1.64 mL/10 g。4 ℃貯藏時(shí)酸度在第17天且SSPS質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.6%時(shí)達(dá)到最大,為1.47 mL/10 g。這可能是因?yàn)?.6% SSPS給微生物提供了豐富的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì),使其菌落總數(shù)增大,大量微生物加快了淀粉及蛋白質(zhì)等物質(zhì)的分解并產(chǎn)酸,導(dǎo)致酸度升高[18],這與2.1節(jié)中菌落總數(shù)分析結(jié)果相印證。NY/T 1512—2021規(guī)定米粉濕制品酸度應(yīng)低于3 mL/10 g,在本研究貯藏期內(nèi)所有鮮濕豆絲均符合此標(biāo)準(zhǔn)。
圖1 SSPS添加量對(duì)鮮濕豆絲貯藏過(guò)程中酸度的影響Fig.1 Effect of SSPS on acidity of fresh wet bean thread during storage
由表3、4可知,不同溫度下鮮濕豆絲水分質(zhì)量分?jǐn)?shù)均隨貯藏時(shí)間的延長(zhǎng)而降低,這可能是因?yàn)樵? ℃貯藏時(shí)鮮濕豆絲老化速度最快,直鏈淀粉結(jié)晶,網(wǎng)絡(luò)空間減小,水分流失,導(dǎo)致水分質(zhì)量分?jǐn)?shù)降低;在25 ℃貯藏時(shí),較高的環(huán)境溫度導(dǎo)致水分蒸發(fā),從而使水分質(zhì)量分?jǐn)?shù)降低。
表3 25 ℃貯藏條件下不同添加量的SSPS對(duì)鮮濕豆絲水分質(zhì)量分?jǐn)?shù)的影響Table 3 Effect of SSPS on water content of fresh wet bean thread during storage at 25 ℃ %
表4 4 ℃貯藏條件下不同添加量的SSPS對(duì)鮮濕豆絲水分質(zhì)量分?jǐn)?shù)的影響Table 4 Effect of SSPS on water content of fresh wet bean thread during storage at 4 ℃ %
鮮濕豆絲水分損失率隨SSPS添加量的增大總體呈先降低后升高的趨勢(shì)。當(dāng)SSPS添加量在0~0.8%時(shí),水分損失率隨SSPS添加量的增大而減小,這可能是因?yàn)镾SPS主鏈上的半乳糖醛酸[7]吸附在鮮濕豆絲表面形成水合層,從而增強(qiáng)了鮮濕豆絲保持水分的能力,防止水分散失。SSPS還能直接滲透到直鏈淀粉分子膠束中,保護(hù)膠束的水合層,具有較強(qiáng)的持水能力。當(dāng)SSPS添加量為1.0%時(shí),25 ℃及4 ℃下鮮濕豆絲的水分損失率較SSPS添加量為0.8%時(shí)均有所增大,這可能是因?yàn)椴糠諷SPS形成的多糖膜厚度過(guò)大,包裹在部分淀粉顆粒表面,抑制了淀粉的吸水膨脹[19],導(dǎo)致游離在淀粉分子外部的水分增多,水分損失隨之增大。胡喜萍等[20]研究了SSPS對(duì)油條含水率的影響,發(fā)現(xiàn)油條含水率隨SSPS添加量的增加而增大,即SSPS提高了油條體系的持水性。劉倩等[21]研究發(fā)現(xiàn),將SSPS添加到面包中可增強(qiáng)面包的持水性,減緩其含水量的下降趨勢(shì),本研究結(jié)果與其一致。SSPS屬于多糖類添加劑,易與水分子作用形成膠體,使鮮濕豆絲持水性增強(qiáng)[22]。綜上,當(dāng)添加量為0.8%時(shí),SSPS可以較好地分散在豆絲體系中,并與淀粉形成均一性較強(qiáng)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),提升鮮濕豆絲體系對(duì)水分的結(jié)合能力,有效增強(qiáng)鮮濕豆絲的持水性。
利用LF-NMR技術(shù)分析SSPS對(duì)鮮濕豆絲中結(jié)合水(0.01~10 ms)、不易流動(dòng)水(10~100 ms)及自由水[23](>100 ms)3 種狀態(tài)水分分布及流動(dòng)性的影響。T2反演譜圖中不同的波峰代表不同狀態(tài)的水分,以每個(gè)峰的峰面積占總峰面積的比例表示不同狀態(tài)水分的相對(duì)含量,各峰對(duì)應(yīng)橫坐標(biāo)位置為弛豫時(shí)間,弛豫時(shí)間越短,表明水分與底物結(jié)合越緊密。3 種不同狀態(tài)水的相對(duì)含量以A2表示,能夠反映鮮濕豆絲中水分遷移情況,分別記為A21(結(jié)合水)、A22(不易流動(dòng)水)及A23(自由水);橫向弛豫時(shí)間以T2表示,反映鮮濕豆絲中水分分布情況,分別記為T21(結(jié)合水)、T22(不易流動(dòng)水)及T23(自由水)。
由表5、6可知,SSPS添加量對(duì)鮮濕豆絲的水分遷移及水分分布均有顯著影響(P<0.05)。25 ℃貯藏時(shí),隨貯藏時(shí)間的延長(zhǎng),同一SSPS添加量鮮濕豆絲T21、T22、T23總體均呈下降趨勢(shì),表明貯藏3 d內(nèi)鮮濕豆絲中的水分與其他組分結(jié)合越來(lái)越緊密。這可能是因?yàn)樵谫A藏期間,非結(jié)晶區(qū)的水部分遷移到結(jié)晶區(qū),同時(shí)支鏈淀粉形成晶體,強(qiáng)化了淀粉網(wǎng)絡(luò)[24];A21逐漸減小,A22、A23逐漸增大,這可能是因?yàn)殡S貯藏時(shí)間的延長(zhǎng),部分結(jié)合水與淀粉等組分之間的結(jié)合能力變?nèi)醪l(fā)生遷移,非結(jié)晶區(qū)的部分水與淀粉相互作用能力減弱,從淀粉網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)中析出并游離到淀粉外部[25],導(dǎo)致自由水含量增加。由圖2A可以看出,添加SSPS后,相較于對(duì)照組(SSPS添加量為0),實(shí)驗(yàn)組鮮濕豆絲在貯藏1 d后的T2總體隨SSPS添加量的增大而降低,表明各部分水分結(jié)合能力增強(qiáng)。當(dāng)SSPS添加量不低于0.8%時(shí),T22在貯藏1 d后維持穩(wěn)定,說(shuō)明不易流動(dòng)水的結(jié)合能力對(duì)SSPS存在劑量依賴性。此外,SSPS的加入也會(huì)影響鮮濕豆絲中不同狀態(tài)水分的相對(duì)含量。如表5所示,相較于對(duì)照組,添加SSPS后鮮濕豆絲A21增大、A23減小,表明SSPS可使鮮濕豆絲中部分自由水轉(zhuǎn)變?yōu)榻Y(jié)合水。這可能是因?yàn)镾SPS含有大量親水性單糖殘基[26],其通過(guò)氫鍵結(jié)合大量水分子,限制了水的流動(dòng),使鮮濕豆絲具有較強(qiáng)的持水能力,減少了鮮濕豆絲貯藏過(guò)程中的水分流失。由圖2B可知,貯藏1 d后,隨SSPS添加量的增加,A21呈先增大后減小的趨勢(shì),而A22則呈先減小后增大的趨勢(shì),A23逐漸降低并趨于平緩。說(shuō)明低質(zhì)量分?jǐn)?shù)的SSPS更有利于提升鮮濕豆絲與水的結(jié)合能力,而高質(zhì)量分?jǐn)?shù)的SSPS可提升鮮濕豆絲束縛水的能力。在整個(gè)貯藏期間,自由水是流失水分的主體部分,在所有樣品中,添加0.8% SSPS鮮濕豆絲中的自由水在第3天時(shí)相對(duì)含量增加最大(相對(duì)于前一天),表明該組樣品對(duì)自由水的容載量最大,而其他樣品的自由水已散失。因此,在25 ℃貯藏過(guò)程中,部分結(jié)合水向不易流動(dòng)水轉(zhuǎn)變,0.8% SSPS可有效結(jié)合此部分過(guò)渡水,減少水分損失。
圖2 SSPS對(duì)鮮濕豆絲在25 ℃貯藏1 d后T2(A)及A2(B)的影響Fig.2 Effect of SSPS on T2 (A) and A2 (B) of fresh wet bean thread after one day of storage at 25 ℃
表5 25 ℃貯藏條件下不同添加量的SSPS對(duì)鮮濕豆絲水分分布的影響Table 5 Effect of SSPS on moisture distribution of fresh wet bean thread during storage at 25 ℃
表6 4 ℃貯藏條件下不同添加量的SSPS對(duì)鮮濕豆絲水分遷移及水分分布的影響Table 6 Effect of SSPS on moisture mobility and distribution of fresh wet bean thread during storage at 4 ℃
續(xù)表6
4 ℃貯藏時(shí),隨貯藏時(shí)間的延長(zhǎng),同一SSPS添加量的鮮濕豆絲T21呈下降趨勢(shì),在貯藏1~6 d內(nèi)T23呈下降趨勢(shì),而在6~15 d內(nèi)T23呈上升趨勢(shì),表明SSPS在貯藏后期可增強(qiáng)鮮濕豆絲體系內(nèi)水分的流動(dòng)性。在貯藏過(guò)程中,SSPS對(duì)3 種水分的束縛并非單一的線性關(guān)系,這可能與鮮濕豆絲復(fù)合體系中直鏈淀粉相互交聯(lián)形成雙螺旋結(jié)構(gòu)以及淀粉外側(cè)短鏈的重結(jié)晶引起體系變化有關(guān)[27]。相較于對(duì)照組(SSPS添加量為0),添加SSPS可使4 ℃貯藏時(shí)T2發(fā)生不同程度的減小,表明SSPS具有束縛鮮濕豆絲中水分的能力。SSPS的加入使豆絲體系中結(jié)合水、不易流動(dòng)水及自由水的相對(duì)含量改變,這可能是因?yàn)镾SPS與淀粉的相互作用改變了水分與淀粉的結(jié)合方式,使短期內(nèi)淀粉的回生受到抑制,且SSPS與淀粉的相互作用需要一段時(shí)間的發(fā)展。貯藏3 d時(shí),淀粉與SSPS之間分子鏈充分結(jié)合,使得結(jié)合水弛豫時(shí)間T21呈下降趨勢(shì),水分結(jié)合更加緊密,但A21整體呈下降趨勢(shì),這表明此時(shí)SSPS與水分的結(jié)合能力比其與淀粉的結(jié)合能力弱。這也是貯藏3 d內(nèi)自由水相對(duì)含量升高的主要原因。隨貯藏時(shí)間的延長(zhǎng),淀粉回生程度增大,SSPS與淀粉的相互作用持續(xù)增強(qiáng),此時(shí)結(jié)合水進(jìn)一步向不易流動(dòng)水轉(zhuǎn)換,且自由水與多糖結(jié)合轉(zhuǎn)變?yōu)椴灰琢鲃?dòng)水,同時(shí),在長(zhǎng)期貯藏過(guò)程中,自由水相對(duì)含量不斷降低。當(dāng)SSPS質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.6%時(shí),鮮濕豆絲體系不易流動(dòng)水相對(duì)含量最高,且達(dá)到飽和,進(jìn)一步說(shuō)明SSPS與水分穩(wěn)定的結(jié)合方式為束縛狀態(tài)。當(dāng)SSPS質(zhì)量分?jǐn)?shù)大于0.6%時(shí),淀粉的回生速率降低,結(jié)合水轉(zhuǎn)變速率減緩,不易流動(dòng)水相對(duì)含量降低。因此,0.8%的SSPS改變了鮮濕豆絲內(nèi)部整體水分的流動(dòng)性,使水分與其他組分的結(jié)合更加緊密,提高了鮮濕豆絲的持水性。
TPA中硬度表示鮮濕豆絲發(fā)生一定形變時(shí)所需要的力,在一定程度上反映了食品品質(zhì)的變化。由圖3可知,在4 ℃下貯藏時(shí),同一SSPS添加量鮮濕豆絲的硬度隨著貯藏時(shí)間的延長(zhǎng)呈先上升后下降的趨勢(shì),在貯藏1~9 d內(nèi),鮮濕豆絲的硬度升高,這可能是鮮濕豆絲貯藏過(guò)程中水分流失所致。在貯藏第9天時(shí)鮮濕豆絲硬度達(dá)到最大,隨后硬度減小。在25 ℃下貯藏時(shí),鮮濕豆絲的硬度與4 ℃貯藏時(shí)變化趨勢(shì)一致,且在2 d時(shí)達(dá)最大值。這可能是因?yàn)橘A藏后期微生物繁殖速度加快,其增殖過(guò)程中產(chǎn)生大量水解酶,加快了對(duì)鮮濕豆絲中淀粉及蛋白質(zhì)的分解,使鮮濕豆絲硬度減小。這與4 ℃貯藏時(shí)鮮濕豆絲菌落總數(shù)在第13天快速增加的結(jié)果相符。
圖3 不同添加量的SSPS對(duì)鮮濕豆絲硬度的影響Fig.3 Effect of SSPS on hardness of fresh wet bean thread during storage
與對(duì)照組(SSPS添加量為0)相比,SSPS的加入有效降低了鮮濕豆絲的硬度。這可能是因?yàn)镾SPS含有的大量羥基與糊化的淀粉相互作用形成氫鍵,阻礙了部分淀粉分子的重排,降低了淀粉網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的緊湊程度。據(jù)報(bào)道,SSPS可使蒸煮米飯和面條質(zhì)地變軟[15],防止面條[17]和米飯[28]黏連。王雨等[29]研究發(fā)現(xiàn),SSPS的加入可降低鮮濕面的硬度,且其添加量在0~0.5%范圍內(nèi)時(shí),鮮濕面的硬度隨SSPS添加量的增大而減小。胡喜萍等[20]研究發(fā)現(xiàn),SSPS可提高面粉糊體系的穩(wěn)定性,降低油條的硬度。本實(shí)驗(yàn)結(jié)果與以上研究結(jié)果一致。當(dāng)SSPS質(zhì)量分?jǐn)?shù)在0.8%~1.0%時(shí),隨SSPS添加量的增大,不同貯藏溫度下的鮮濕豆絲在貯藏后期的硬度均逐漸減小且趨于平穩(wěn),這可能是由于當(dāng)SSPS質(zhì)量分?jǐn)?shù)大于0.8%時(shí),部分SSPS與蛋白質(zhì)及其他組分結(jié)合,形成穩(wěn)定的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),束縛水分,使得鮮濕豆絲水分損失減小,從而降低其硬度。因此,綜合考慮成本因素,添加0.8%的SSPS可使鮮濕豆絲在貯藏期間硬度保持穩(wěn)定,且整體硬度較小。
色澤是鮮濕豆絲的主要表觀特征之一,尤其是白度對(duì)鮮濕豆絲的影響尤為重要。WB值越大,鮮濕豆絲白度越高。由表7可知,25 ℃貯藏時(shí)同一SSPS添加量鮮濕豆絲的WB值隨貯藏時(shí)間的延長(zhǎng)變化不顯著。在相同的貯藏時(shí)間下,SSPS質(zhì)量分?jǐn)?shù)在0~0.6%內(nèi)時(shí),WB值隨其添加量的增加顯著降低,但SSPS質(zhì)量分?jǐn)?shù)在0.6%~1.0%內(nèi)時(shí)WB值變化不顯著。這可能是因?yàn)镾SPS的加入改變了鮮濕豆絲的結(jié)構(gòu),從而引起其顏色變化[30]。
表7 25 ℃貯藏條件下不同添加量的SSPS對(duì)鮮濕豆絲WB值的影響Table 7 Effect of SSPS on WB value of fresh wet bean thread during storage at 25 ℃ %
由表8可知,4 ℃下同一SSPS添加量鮮濕豆絲的WB值隨貯藏時(shí)間的延長(zhǎng)均有不同程度的變化,當(dāng)SSPS質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.2%時(shí),WB值隨貯藏時(shí)間的延長(zhǎng)變化不顯著,這可能是因?yàn)榇藭r(shí)溫度起主導(dǎo)作用,低溫抑制了多酚氧化酶的活性。當(dāng)SSPS質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.4%~0.6%時(shí),WB值較對(duì)照組(SSPS添加量為0)及其他實(shí)驗(yàn)組變化速率減慢,這可能是因?yàn)榇藭r(shí)SSPS對(duì)鮮濕豆絲結(jié)構(gòu)的改變起主導(dǎo)作用,其使部分酚類物質(zhì)受到束縛[31],難以參與到鮮濕豆絲的褐變過(guò)程中,從而延緩了其色澤的變化速率。當(dāng)SSPS質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.8%時(shí),隨貯藏時(shí)間的延長(zhǎng),鮮濕豆絲的色澤穩(wěn)定且整體WB值較大,因此,在4 ℃條件下貯藏時(shí),0.8%的SSPS可有效改善鮮濕豆絲的色澤。
表8 4 ℃貯藏條件下不同添加量的SSPS對(duì)鮮濕豆絲WB值的影響Table 8 Effect of SSPS on WB value of fresh wet bean thread during storage at 4 ℃ %
采用掃描電子顯微鏡觀察貯藏0 d的鮮濕豆絲橫截面微觀結(jié)構(gòu),由圖4可以看出,對(duì)照組(SSPS添加量為0)鮮濕豆絲橫截面孔洞及中空結(jié)構(gòu)極少。這可能是因?yàn)轷r濕豆絲在制備過(guò)程中淀粉吸水膨脹,充分糊化,使其內(nèi)部結(jié)構(gòu)緊致、平整。與對(duì)照組相比,添加了SSPS的鮮濕豆絲出現(xiàn)多孔狀蜂窩結(jié)構(gòu),這可能是因?yàn)镾SPS與直鏈淀粉結(jié)合,使淀粉之間的氫鍵作用和淀粉空間結(jié)構(gòu)改變[32],影響了淀粉和水之間的相互作用[33],從而形成多孔結(jié)構(gòu),使水分填充其中??锥吹男纬墒怯甚r濕豆絲在凍干過(guò)程中水分散失所致??锥丛蕉?,樣品凍干前保水性越好。以上結(jié)果表明SSPS可與鮮濕豆絲體系相互作用,使其形成多孔結(jié)構(gòu),提高保水性。此外,當(dāng)SSPS質(zhì)量分?jǐn)?shù)由0增加至0.4%時(shí),其孔徑尺寸逐漸增大,當(dāng)SSPS質(zhì)量分?jǐn)?shù)進(jìn)一步增加時(shí),孔徑尺寸維持穩(wěn)定且分布均勻,這與鮮濕豆絲水分損失率的測(cè)定結(jié)果相印證。
圖4 鮮濕豆絲橫截面掃描電子顯微鏡圖Fig.4 Cross-sectional scanning electron microscopic images of fresh wet bean thread
本實(shí)驗(yàn)研究了SSPS對(duì)鮮濕豆絲貯藏品質(zhì)的影響,通過(guò)測(cè)定菌落總數(shù)判斷25、4 ℃貯藏時(shí)各處理組鮮濕豆絲的貨架期均分別為3、17 d,說(shuō)明添加SSPS不影響鮮濕豆絲的貨架期;在貨架期內(nèi),鮮濕豆絲的酸度隨SSPS添加量的增加呈先增大后減小的趨勢(shì),這與菌落總數(shù)的測(cè)定結(jié)果相符,說(shuō)明菌落總數(shù)與酸度呈正相關(guān),且所有樣品在貨架期內(nèi)均符合NY/T 1512—2021對(duì)酸度的規(guī)定;添加SSPS后,鮮濕豆絲的水分損失率降低,說(shuō)明SSPS可減少貯藏期間鮮濕豆絲水分的散失;隨SSPS添加量的增加,T21、T22顯著減小,說(shuō)明鮮濕豆絲體系中的水分流動(dòng)性減小,結(jié)合水含量A21增加,自由水含量A23減少,這是因?yàn)镾SPS使豆絲體系中的水分與淀粉等組分結(jié)合得更加緊密;添加SSPS可在一定程度上延緩4 ℃貯藏時(shí)色澤的變化速率,改善鮮濕豆絲的色澤;SSPS使鮮濕豆絲截面形成多孔狀蜂窩結(jié)構(gòu),增強(qiáng)了鮮濕豆絲的保水性,這與水分損失率的測(cè)定結(jié)果相符。綜上,在25 ℃及4 ℃下貯藏過(guò)程中,SSPS與鮮濕豆絲體系相互作用,使水分與淀粉及其他組分結(jié)合得更加緊密,增強(qiáng)了鮮濕豆絲體系的持水性,使鮮濕豆絲水分損失率降低,從而使其硬度減小。在4 ℃條件下貯藏時(shí),SSPS可延緩鮮濕豆絲顏色的變化速率。當(dāng)SSPS質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.8%時(shí),鮮濕豆絲體系表現(xiàn)出較強(qiáng)的持水性,具有較小的硬度及較低的水分損失率,色澤穩(wěn)定且整體白度較大。因此,添加0.8%的SSPS可有效改善鮮濕豆絲在25 ℃及4 ℃條件下貯藏時(shí)水分散失快、持水性差、易變干變硬等問(wèn)題,提高鮮濕豆絲的貯藏品質(zhì)及商品價(jià)值,促進(jìn)豆絲產(chǎn)業(yè)的推廣,為鮮濕豆絲的保鮮及產(chǎn)業(yè)市場(chǎng)的拓展提供理論依據(jù)。