復(fù)合變性淀粉在速食冷凍面條中的應(yīng)用研究

李艷民，王利利，王旭東，王小軍，溫貫虹，王 博，高大偉

（甘肅豐收農(nóng)業(yè)科技有限公司，甘肅 天水 741020）

速食冷凍面條是適應(yīng)現(xiàn)代高品質(zhì)、快節(jié)奏生活而產(chǎn)生的一種速食食品，是將面條加工成型后煮熟、冷卻，然后和料理包、高湯包、非脫水蔬菜包一起包裝后，進(jìn)行速凍冷藏，能較好地保留面條原有的色、香、味和營養(yǎng)。雖然具有即食性、簡單方便、食用健康、口感好等特點，但長期冷藏也會對面條自身品質(zhì)產(chǎn)生不良影響，如斷條率高、口感發(fā)硬、面條表面粗糙等問題。因此，研發(fā)一種實用性強(qiáng)、能提高冷凍面條的抗凍性和復(fù)水性、有效改善面條品質(zhì)的復(fù)合變性淀粉十分重要。

1 材料與方法

1.1 材料

馬鈴薯淀粉，甘肅豐收農(nóng)業(yè)科技有限公司提供；木薯淀粉，越南雙魚牌；蠟質(zhì)玉米淀粉，張掖市昆侖淀粉有限公司提供；玉米淀粉，平?jīng)鰢S淀粉有限公司提供；豌豆淀粉，煙臺旭超源食品有限公司提供；小麥淀粉，河南華信淀粉有限公司提供；三氯氧磷、三偏磷酸酯鈉、環(huán)氧丙烷、醋酸酐、己二酸等。

1.2 試驗儀器

布拉班德黏度儀、電子天平、量筒、離心管、玻璃棒、燒杯、離心機(jī)、分光光度計、水浴鍋、透明塑料杯、恒溫箱、磁力攪拌器、冰箱等。

1.3 試驗方法

1.3.1 原料淀粉的選擇

適用于面條加工的原淀粉主要有食用木薯淀粉、馬鈴薯淀粉、蠟質(zhì)玉米淀粉、玉米淀粉、豌豆淀粉及小麥淀粉等，對其進(jìn)行淀粉結(jié)構(gòu)、糊液性質(zhì)和成本價格的對比分析。

1.3.2 木薯醋酸酯淀粉樣品的制備

木薯淀粉配置波美度為18～23 的淀粉乳，在pH值8.5～9.0，溫度25～30 ℃密閉容器內(nèi)用2%～7%醋酸酐作為酯化劑，酯化反應(yīng)40 min，用質(zhì)量分?jǐn)?shù)為3.0%的稀鹽酸中和pH 值至6.5 左右，洗滌、脫水、烘干、粉碎、包裝。

1.3.3 木薯羥丙基淀粉樣品的制備

將木薯淀粉配置成波美度為18～23 的淀粉乳，用氫氧化鈉溶液調(diào)節(jié)pH 值至11.2～11.3，于溫度40～42 ℃條件下，用1%～10%環(huán)氧丙烷作醚化劑，醚化反應(yīng)16 h 后，降溫至30 ℃以下；用3.0%的稀鹽酸中和pH 值至6.5 左右，洗滌、脫水、烘干、粉碎、包裝。

1.3.4 速食冷凍面條的制作

冷凍面條制作工藝流程：小麥粉、水、輔料→和面→熟化→復(fù)合壓延→切條→煮面→冷卻→速凍→包裝→凍藏。

具體制作工藝如下。

（1） 和面。稱取面粉100 g，去離子水35 g，食鹽添加量1%，食用堿添加量0.1%，一定量的復(fù)合變性淀粉，溶于去離子水中和面15～18 min。

（2） 熟化。將和好的面團(tuán)倒入塑料袋中醒面15～18 min。

（3） 復(fù)合壓延。將面團(tuán)放入壓面機(jī)進(jìn)行多次復(fù)合壓延。

（4） 切條。在壓面機(jī)上進(jìn)行切條，挑出不完整的面條，將面條切成約150 mm 長的短面條，備用。

（5） 煮面并冷卻。將上述生面條在沸水中煮3 min至熟，并用冷水進(jìn)行冷卻。

（6） 速凍、冷藏。將冷卻好的面條放入玻璃器皿中，于-40 ℃條件下速凍30 min，然后于-18 ℃條件下冷藏2 d，取出并在開水中復(fù)熱，再進(jìn)行感官評價、斷條率和溶出率的測定。

1.3.5 速食冷凍面條用復(fù)合變性淀粉的制備

將制得的木薯醋酸酯淀粉和木薯羥丙基淀粉按照7∶3 的配比混合復(fù)配，經(jīng)篩分、包裝，得到速食冷凍面條用復(fù)合變性淀粉。

1.3.6 凍融析水率測定方法

稱取一定量的淀粉樣品，配成6%的淀粉乳，在沸水中加熱糊化，再冷卻至室溫，取一定量淀粉糊，倒入預(yù)先稱重的15 mL 離心管（G0） 內(nèi)9 mL 左右，稱質(zhì)量（G1）。加蓋置于-18～-20 ℃冰箱內(nèi)冷凍，18 h后取出，室溫下自然解凍6 h，循環(huán)3 次，以轉(zhuǎn)速3 000 r/min 離心20 min，去除上清液，稱取沉淀物質(zhì)量（G2），計算析水率（析水率越低，凍融穩(wěn)定性越好）。

式中：G0——15 mL 離心管的質(zhì)量，g；

G1——離心管與淀粉糊的總質(zhì)量，g；

G2——離心后沉淀物與離心管的總質(zhì)量，g。

1.3.7 乙?；康臏y定方法

乙?；康臏y定嚴(yán)格依據(jù)GB/T 20373—2021相關(guān)規(guī)定執(zhí)行。

1.3.8 冷凍面條溶出率的測定方法

稱取10～15 g 冷凍面條不解凍，直接放入450～500 mL 沸騰的去離子水中煮1.0～1.5 min，撈出面條，并用量筒量取50 mL 蒸餾水沖淋30 s，將面條瀝水稱質(zhì)量，收集煮面水及沖淋水，在鼓風(fēng)干燥箱中烘至恒質(zhì)量后稱質(zhì)量。

溶出率的計算公式：

式中：L——溶出率，%；

m1——煮前面條質(zhì)量，g；

m2——烘至恒質(zhì)量后的干物質(zhì)質(zhì)量，g。

1.3.9 冷凍面條斷條率的測定

用可調(diào)電爐加熱盛有樣品質(zhì)量50 倍沸水的1 000 mL 燒杯或鍋，保持水的微沸狀態(tài)，隨機(jī)取冷凍面條40 根，用秒表計時1 min 后，用竹筷將面條輕輕挑出，數(shù)取完整的面條根數(shù)，然后按照下列公式計算斷條率：

式中：S——熟斷條率，以數(shù)量分?jǐn)?shù)計，%；

40——完整面條根數(shù)；

n——試樣面條根數(shù)。

2 結(jié)果與分析

2.1 試驗結(jié)果分析

測定馬鈴薯淀粉、食用木薯淀粉、蠟質(zhì)玉米淀粉、玉米淀粉、小麥淀粉和豌豆淀粉的凍融析水率。

圖1 原料淀粉凍融析水率對比

（1） 木薯淀粉中含有的直鏈淀粉少，黏彈性好，添加后可使面條有嚼勁、爽滑、表面光亮，并且木薯淀粉的凍融穩(wěn)定性好、抗凍性強(qiáng)。

（2） 馬鈴薯淀粉雖然糊液透明度高，凍融穩(wěn)定性好、糊化溫度低、淀粉膨脹力大、添加馬鈴薯淀粉的面條表面光亮、黏彈性強(qiáng)，且蒸煮時間明顯縮短，但馬鈴薯淀粉成本價格較高[1]。

（3） 蠟質(zhì)玉米淀粉與糯米一樣不含直鏈淀粉，彈性好，添加后可使面條質(zhì)地變軟，且面條不易老化[2]，但其凍融穩(wěn)定性低于木薯淀粉和馬鈴薯淀粉，且蠟質(zhì)玉米淀粉價格較高。

（4） 玉米淀粉、豌豆淀粉、小麥淀粉中直鏈淀粉含量多，添加到面條中會使面條質(zhì)地較硬，有嚼勁，但易使面條老化，且凍融穩(wěn)定性不好，糊液抗凍性差，不適合在冷凍面條中使用。

從節(jié)約生產(chǎn)成本和經(jīng)濟(jì)效益綜合考慮，優(yōu)先選用食用木薯淀粉為原料，現(xiàn)就其不同變性方式進(jìn)行研究。

2.2 變性淀粉種類的選擇

不同變性淀粉凍融析水率和保水率比較見圖2。

圖2 不同變性淀粉凍融析水率和保水率比較

由圖2 可知，醋酸酯淀粉和羥丙基淀粉的凍融穩(wěn)定性和保水性明顯優(yōu)于羥丙基二淀粉磷酸酯和乙?；矸哿姿狨ィ猿醪胶Y選出醋酸酯淀粉和羥丙基淀粉為備選產(chǎn)品。

輸電鐵塔屬于格構(gòu)式塔架結(jié)構(gòu),在風(fēng)載荷或地震載荷作用下,塔架結(jié)構(gòu)中的主材主要受剪力、彎矩和扭矩作用,斜材承受軸力、剪力、彎矩和扭矩,輔材主要受軸向的拉壓力.因此,建立鐵塔有限元模型時,將主材和斜材簡化成梁結(jié)構(gòu),輔材簡化成桁架結(jié)構(gòu)最為合適[16].圖2所示為耐張塔的局部結(jié)構(gòu).為了與實際相吻合,塔架模型的主材和斜材使用梁單元T3D2,輔材使用桿單元B31.

2.3 確定滿足應(yīng)用效果的產(chǎn)品性能指標(biāo)

2.3.1 制品性能指標(biāo)研究

通過25 組應(yīng)用試驗，最終確定了冷凍面條性能測定的關(guān)鍵指標(biāo)為斷條率、溶出率。

2.3.2 影響制品性能的關(guān)鍵指標(biāo)研究

前期共擬定醋酸酯淀粉和羥丙基淀粉技術(shù)指標(biāo)包括水分、細(xì)度、白度、pH 值、乙?；?、羥丙基和凍融穩(wěn)定性共7 項，通過82 組工藝及應(yīng)用試驗，最終確定了影響冷凍面條性能的變性淀粉關(guān)鍵指標(biāo)為乙?；亢土u丙基含量。制備不同乙?；康拇姿狨サ矸酆筒煌u丙基含量的羥丙基淀粉，并確定最優(yōu)樣品的最佳乙?；亢土u丙基含量。

2.4 木薯醋酸酯淀粉與乙?；恐g的影響因素

酯化劑（醋酸酐） 用量對乙?；?、凍融析水率和保水率的影響見表1，乙?；繉Υ姿狨サ矸蹆鋈谖鏊屎捅Ｋ实挠绊懸妶D3。

表1 酯化劑（醋酸酐） 用量對乙酰基含量、凍融析水率和保水率的影響

圖3 乙酰基含量對醋酸酯淀粉凍融析水率和保水率的影響

由表1 和圖3 可知，木薯醋酸酯淀粉的乙?；侩S著酯化劑用量的增加而增加，保水率也隨之增加。在酯化劑用量為6%，乙酰基含量為1.60%時，木薯醋酸酯淀粉的保水率明顯增加許多，凍融析水率也明顯降低。從節(jié)約生產(chǎn)成本和綜合經(jīng)濟(jì)效益考慮，選擇木薯醋酸酯淀粉的最佳乙?；繎?yīng)為1.60%。

2.5 木薯羥丙基淀粉與羥丙基含量之間的影響因素

醚化劑（環(huán)氧丙烷） 用量對羥丙基含量、凍融析水率和保水率的影響見表2，羥丙基含量對羥丙基淀粉凍融析水率和保水率的影響見圖4。

表2 醚化劑（環(huán)氧丙烷） 用量對羥丙基含量、凍融析水率和保水率的影響

圖4 羥丙基含量對羥丙基淀粉凍融析水率和保水率的影響

由表2 和圖4 可知，木薯羥丙基淀粉的羥丙基含量隨著醚化劑用量的增加而增加，凍融穩(wěn)定性和保水率也隨之增加。在醚化劑用量為9%，羥丙基含量為2.50%時，木薯羥丙基淀粉的凍融穩(wěn)定性和保水性明顯增加許多。從節(jié)約生產(chǎn)成本和經(jīng)濟(jì)效益綜合考慮，選擇木薯羥丙基淀粉的最佳羥丙基含量應(yīng)為2.50%。

2.6 復(fù)合變性淀粉最佳復(fù)配比例的確定

將制備出的乙?；繛?.60%的木薯醋酸酯淀粉和羥丙基含量為2.50%的木薯羥丙基淀粉按照不同比例進(jìn)行復(fù)配后，添加至冷凍面條中分析對比應(yīng)用效果，最終確定最佳添加至冷凍面條中的醋酸酯淀粉和羥丙基淀粉的復(fù)配比例[3]。

用木薯醋酸酯淀粉和木薯羥丙基淀粉按照不同比例復(fù)配后添加到冷凍面條中試驗結(jié)果。

不同比例的復(fù)合變性淀粉對速食冷凍面條品質(zhì)的影響見表3。

表3 不同比例的復(fù)合變性淀粉對速食冷凍面條品質(zhì)的影響

由表3 可知，木薯醋酸酯淀粉和木薯羥丙基淀粉分別按照1∶9，2∶8，3∶7，4∶6，5∶5，6∶4，7∶3，2∶8，9∶1 配比復(fù)配后，分別制作冷凍面條，試驗結(jié)果顯示木薯醋酸酯淀粉和木薯羥丙基淀粉以7∶3 復(fù)配后冷凍面條溶出率，斷條率和感官評價最好。

2.7 制備工藝技術(shù)研究

通過大量的工藝試驗研究，最終確定了速食冷凍面條用復(fù)合變性淀粉的最佳制備工藝。

2.7.1 木薯醋酸酯淀粉工藝確定

將木薯淀粉配置波美度為18～23 的淀粉乳，在pH 值8.5～9.0，溫度25～30 ℃密閉容器內(nèi)用質(zhì)量分?jǐn)?shù)為6%醋酸酐作酯化劑，酯化反應(yīng)40 min，用質(zhì)量分?jǐn)?shù)為3.0%的稀鹽酸溶液溶液中和pH 值至6.5 左右，洗滌、脫水、烘干、粉碎、包裝。

2.7.2 木薯羥丙基淀粉工藝確定

將木薯淀粉配置波美度為18～23 的淀粉乳，用氫氧化鈉溶液調(diào)節(jié)pH 值至11.2～11.3，于溫度40～42 ℃條件下，用質(zhì)量分?jǐn)?shù)為9%環(huán)氧丙烷作醚化劑，醚化反應(yīng)16 h 后，降溫至30 ℃以下用質(zhì)量分?jǐn)?shù)為3.0%稀鹽酸溶液中和pH 值至6.5 左右，洗滌、脫水、烘干、粉碎、包裝。

2.7.3 速食冷凍面條用復(fù)合變性淀粉工藝確定

將制得的木薯醋酸酯淀粉和木薯羥丙基淀粉按照7∶3 的配比混合復(fù)配后，經(jīng)篩分、包裝得到速食冷凍面條用復(fù)合變性淀粉。成品指標(biāo)為乙?；?.8%～1.1%，羥丙基含量0.6%～0.9%。該樣品經(jīng)應(yīng)用試驗，制作的冷凍面條斷條率和溶出率顯著降低，面條品質(zhì)明顯改善。

2.8 確定滿足應(yīng)用效果的復(fù)合變性淀粉添加量

確定最佳樣品復(fù)配比例后，通過不同添加量的應(yīng)用對比試驗、效果分析及成本核算，最終確定產(chǎn)品在冷凍面條中的最佳添加量。

將制備出的復(fù)合變性淀粉以不同添加量加入冷凍面條中，對冷凍面條進(jìn)行感官評價、溶出率和斷條率的測定。

不同復(fù)合變性淀粉添加量對冷凍面條感官評分、溶出率和斷條率的影響見圖5。

圖5 不同復(fù)合變性淀粉添加量對冷凍面條感官評分、溶出率和斷條率的影響

由圖5 可知，復(fù)合變性淀粉添加量對冷凍面條的感官品質(zhì)、溶出率和斷條率均有較大程度的影響，復(fù)合變性淀粉添加量為9%時，冷凍面條的溶出率3.86%，斷條率2.5%，感官評分86.4 分，冷凍面條的品質(zhì)最好[4]。

3 結(jié)論

3.1 產(chǎn)品工藝性能突破

單純的醋酸酯淀粉可以縮短面條的煮制時間，增加面條的白度和爽滑度，減少黏性，改善口感，降低面條的溶出率，防止面條糊湯；單純羥丙基淀粉可以防止面條在冷凍過程中老化，增加面條的韌性，改善面條的表觀狀態(tài)，降低了冷凍面條煮制時的斷條率；但是，單純醋酸酯淀粉和羥丙基淀粉不能完全解決冷凍面條的口感差、復(fù)水后溶出率高和斷條率高等問題。將木薯淀粉分別用6%的醋酸酐酯化后制得的醋酸酯淀粉和9%環(huán)氧丙烷醚化后制得的羥丙基淀粉，按照7∶3 比例復(fù)配后得到的復(fù)合變性淀粉，添加到冷凍面條中，能明顯改善面條的品質(zhì)。由于酯化和醚化淀粉的糊液對熱、酸和剪切力影響具有高穩(wěn)定性，能延緩淀粉的凝沉作用，抵抗凍融。淀粉經(jīng)酯化、醚化后，在淀粉分子上引入乙?；鶊F(tuán)和羥丙基基團(tuán)，復(fù)合變性淀粉的保水性能提高，凍融穩(wěn)定性提高，將其應(yīng)用到冷凍面條加工中，提高冷凍面條的保水性和抗凍性，有效改善冷凍面條的品質(zhì)。

3.2 復(fù)合變性淀粉指標(biāo)與冷凍面條品質(zhì)的關(guān)系

速食冷凍面條用復(fù)合變性淀粉中乙?；?，羥丙基含量和冷凍面條的斷條率、凍融穩(wěn)定性及溶出率呈正相關(guān)關(guān)系；同時，乙?；亢土u丙基含量是影響冷凍面條品質(zhì)的的重要因素。

3.3 速食冷凍面條用復(fù)合變性淀粉在冷凍面條中的最佳添加量

團(tuán)隊確定醋酸酯淀粉和羥丙基淀粉的最佳復(fù)配比例后，通過大量不同添加量的應(yīng)用對比試驗、成本核算及效果分析，最終確定了速食冷凍面條用復(fù)合變性淀粉最佳添加量為9%。