變性淀粉對冷凍面團面包品質的影響

1、變性淀粉對冷凍面團面包品質的影響王曉艷，薦桂茹，田穎( 蘇州高峰淀粉科技有限公司，蘇州215168)摘 要: 以木薯淀粉為原料，主要研究了預糊化淀粉、羥丙基二淀粉磷酸酯和乙?；矸哿姿狨トN變性淀粉的物化特性與凍融穩(wěn)定性，以及它們對冷凍面團面包比容及面包全質構的影響。實驗結果表明: 木 薯淀粉經過不同方式的變性后，物化特性差異很大，其中，羥丙基二淀粉磷酸酯的凍融穩(wěn)定性最好，預糊化 淀粉的凍融穩(wěn)定性最差; 添加 5% 三種變性淀粉后均能顯著延緩冷凍面團的下降趨勢，并對冷凍面團面包的 品質具有良好的改善作用。這一結果與變性淀粉凍融穩(wěn)定性及冷凍面團面包比容變化趨勢一致，進一步表明 變性淀粉，尤其是

2、羥丙基二淀粉磷酸酯可以有效抑制冷凍面團內部水分的遷移，降低凍藏過程中冰晶和重結 晶的形成，從而改善冷凍面團面包的內部質構。關鍵詞: 變性淀粉; 凍融穩(wěn)定性; 冷凍面團;面包品質文章編號:中圖分類號:文獻標識碼:1006 2513( 2014) 01 0192 06TS202. 1AEffect ofmodified starch onthe quality of frozen bread doughWANG Xiao-yan，JIAN Gui-ru，TIAN Ying( Suzhou Gaofeng Starch Technology Co ，Ltd ，Suzhou215168)Abstrac

3、t: In this paper，with tapioca starch as raw material，physical and chemical properties and freeze thaw stabili-ty of three modified starch including pre gelatinized starch，hydroxypropyl distarch phosphate and acetylated distarch phosphate were studied Their effects on the quality of frozen dough brea

4、d were also discussed The results showed that chemical properties of tapioca starch were varied by different degeneration method Among them，hydroxypropyl distarch phosphate had the best freeze thaw stability while pre gelatinized starch was the least Starch degradation was signifi- cantly improved a

5、fter adding 5% of three modified starch in frozen dough The result was in consistent with modified starch freeze thaw stability and frozen bread dough specific volume This further proofed that modified starch，especial- ly hydroxypropyl distarch phosphate，could effetely retrain the internal moisture

6、migration in frozen dough，and reduce the formation of ice crystal and recrystallization during the frozen storage Therefore，the internal structure of frozen bread dough was improvedKey words: modified starch; freeze thaw stability; frozen dough; bread quality離，可使消費者隨時都可以吃到現(xiàn)烤的新鮮面 包，避免了面包長期貯存過程中出現(xiàn)的硬化、

7、掉 渣、失去香味等老化現(xiàn)象。但在長期凍藏過程中冷凍面包面團技術是指在較低溫度下保存面團，使面團能夠滿足終端生產 “即時性” 要求的 一種技術1，它實現(xiàn)了面團生產與面包烘焙的分收稿日期:作者簡介:2013 06 25王曉艷 ( 1985 ) ，女，工程師，主要從事變性淀粉與烘焙方面的應用研究。192面團內部形成的冰晶和重結晶會破壞面筋網絡結構，并刺破酵母細胞使酵母死亡，此外，凍藏過 程還會影響淀粉的凝膠強度、結晶度以及淀粉老 化等，影響冷凍面團的凍藏穩(wěn)定性。這些現(xiàn)象反 映在宏觀上表現(xiàn)為面包比容下降、硬度增加、內 部結構變差、顏色發(fā)生變化等2。為了克服上述 缺點，國內外研究學者通過使用抗凍酵母，優(yōu)

8、化 加工工藝或采用冷凍保護劑等方法來提高冷凍面 團的質量。在面包生產中，淀粉的凝膠性質和老化性對 面團質地的形成和面包品質有重要作用。在面包 制作過程中，淀粉可吸水膨脹，增加面 包 含 水 量，并與體系中的其它成分競爭水分，建立起焙 烤制品的骨架結構。但是原淀粉存在口感差、穩(wěn) 定性差和溶解性差等問題3。研究表明，變性淀 粉能改善原淀粉的不良性狀，可以顯著改善面包 品質。Miyazaki 等4 研究表明，羥丙基淀粉、醋 酸酯淀粉等變性淀粉的添加可以有效緩解冷凍面 團中淀粉的老化，提高面團的儲存穩(wěn)定性和面包 品質。本文采用木薯淀粉不同變性工藝 ( 預糊化、 羥丙基二淀粉磷酸酯和乙?；矸哿姿狨?

9、 的 變性淀粉產品作為食品添加劑，討論以上變性淀 粉的添加對冷凍面團凍融穩(wěn)定性、面包比容及面 包全質構的影響，為探討變性淀粉在冷凍面團面 包中的應用提供理論依據(jù)。tional 公司; BC / BD 260S 冷凍冷藏轉換柜和 BD 100LT 低溫冷凍柜: 青島海爾股份有限公司。實驗方法變性淀粉透明度的測定1. 31. 3. 1取一定量的淀粉，加入適量的水配制成質量分數(shù)為 1% 的淀粉乳，沸水浴加熱、攪拌 15min， 冷卻至室溫，采用分光光度計，在 620nm 波 長 下，以蒸餾水為空白，測定淀粉糊的透光率。變性淀粉 Brabender 黏度測定51. 3. 2準確稱量適量變性淀粉，加入蒸

10、餾水配制成質量分數(shù)為 5. 4% ( 干基) 的淀粉乳 500g，混合 均勻后置于 Brabender 黏度儀的測量杯中。按照 以下程序完成測試:35 開始升溫以 1. 5 / min 的速率升溫至95 保溫 0. 5h 以 1. 5 / min50 保溫 0. 5h。的 速 率 降 溫 至測試完成的曲線即為變性淀粉在中性條件下的 Brabender 黏度曲線。1. 3. 3凍融穩(wěn)定性的測定取 3g 樣品，加入 47mL 蒸餾水調成 6% 乳濁 液，沸水浴 20min，快速冷卻至室溫，將淀粉糊( G0 )的離心管內，稱重 G1 ，將其倒入已稱重貯藏于 18 冰箱內，每隔一天取出，于 30 環(huán)境

11、內解凍 5h，4000r / min 離心 20min，傾去上清 液，稱重 G2 ，根據(jù)公式計算析水率。G1 G2析水率 = 100%G1 G01. 3. 4冷凍面團及面包的制備1材料與方法高筋粉 95%100% ，變性淀粉 05% ，食1. 1實驗材料高筋粉: 中糧面業(yè)鵬泰有限公司;鹽 1. 5% ， 白 砂 糖 8% ， 起 酥 油 8% ， 酵 母2%即發(fā)活性( 均以總粉質量計) ，冰水 57% 。面團攪拌至最佳狀態(tài)后，靜置 5min，分割 70g / 個面團，滾圓，成 型，裹上保鮮膜，于 30 速凍 3h，使面團中心 溫度達 18 左右后于 18 凍藏保持。凍 藏 0d、15d、30d

12、、60d、90d 后，在 25 解凍 1h 后， 在 38 、H 85% 條件下醒發(fā)至一定高度，上 /干酵母: 廣東梅山馬利酵母有限公司; 全 統(tǒng) 酥油: 臺灣強冠企業(yè)股份有限公司; 其他 如 白 砂 糖、精鹽均為市售食品級; 預糊化淀粉、羥丙基二淀粉磷酸酯、乙?；矸哿姿狨?淀粉科技有限公司。蘇州高峰實驗設備Brabender Visco E 黏度計: 德國 Brabender公司; 精密電子天平 上海精密科學儀器有限公 1. 2( 240 /230 )下火烘焙 22min。1. 3. 5面包比容的測定把不同凍藏時間的面團經解凍、醒發(fā)、焙烤 后，冷卻 1h，用油菜籽置換法測面包比容。司;司

13、;SM 25 攪拌機:TA XT2i 質構儀新麥機械 ( 無錫) 有限公( TA XTplus) :英國 Sta-體積( mL)( mL / g)=比容 100%ble MicroSystems 公司; 菜籽替代裝置: 美國 Na-( g)質量193圖 1 凍融循環(huán)對變性淀粉析水率的影響 Fig 1 Effects of freeze thaw cycle on the rate of synerisis of modified starch在冷凍和解凍過程中的回生趨勢6。1. 3. 6面包全質構的測定面包焙烤后，冷卻 2h，將面包芯切成厚度為 10mm 的均勻薄片，選取中間的兩片疊加后進行

14、測定，然后取平均值。參數(shù)設定: 探頭型號為 P / 25，測試前速率 1. 0mm / s，測試速率 3. 0mm / s， 測試后速率 3. 0mm / s， 壓 縮 程 度 50% ， 感 應 力 5g，兩次壓縮間隔時間 5s。2結果與討論變性淀粉的物化特性2. 1表 1 變性淀粉理化特性Table 1 Physical and chemical properties of modified starch羥丙基二淀粉磷酸酯乙?；矸哿姿狨ビ蓤D 1 可以看出，在所有凍融循環(huán)中羥丙基二淀粉磷酸酯和乙?；矸哿姿狨サ奈鏊适?終低于預糊化淀粉。預糊化淀粉的析水率始終保 持在 50% 左右，凍

15、融穩(wěn)定性差; 乙?；矸哿?酸酯的析水率隨凍融循環(huán)次數(shù)的增加而逐漸提 高，在前兩次凍融循環(huán)中析水率雖然很低，但在 后期的析水率卻迅速升至 25% 左右; 而羥丙基二 淀粉磷酸酯的析水率則始終保持為零，凍融穩(wěn)定 性極高。對于冷凍食品來說，交聯(lián)和穩(wěn)定化處理是兩 種重要的淀粉變性方法7。相對而言，交聯(lián)變性 是一種較為普遍的方法，而穩(wěn)定化可以賦予冷凍 食品特殊的優(yōu)良品質。穩(wěn)定化淀粉能抑制老化， 提供完美的冷凍穩(wěn)定性8。羥丙基淀粉是通過添 加羥丙基基團到羥基基團中變性，通常是在強堿 性和硫酸鈉抑制淀粉顆粒的過度膨脹的條件下， 采用環(huán)氧丙烷處理。側鏈基團可以通過離子排斥 作用和空間位阻作用，來抑制可能造

16、成食品結構 變化的大分子纏繞。這種變性可以阻止凝膠化及 液體滲出，并且可以保持食品的結構外型。羥丙 基淀粉凍融穩(wěn)定性高，重復多次，仍保持原來膠 體結構，主要是由于羥丙基的親水作用大大改善 了淀粉的持水性，而且羥丙基基團的空間位阻較 大，阻礙了淀粉分子相互間生成氫鍵，使淀粉糊 在水中的分散體系穩(wěn)定，冷凍不易破壞其結構。 因此，羥丙基淀粉適用于受溫度波動影響較大的 冷凍及冷藏食品。預糊化淀粉淀粉糊透明度8. 73325. 1初始糊化黏度 ( BU)98544123峰值黏度 ( BU)3021035487崩解值 ( BU)270961342回生值 ( BU)386795實驗所用的三種預糊化變性淀粉原

17、料均為木薯淀粉，為對比變性工藝的不同對冷凍面團及面 包品質的影響，分別采用預糊化淀粉、羥丙基二 淀粉磷酸酯和乙?；矸哿姿狨トN變性淀 粉。三種變性淀粉的物化特性見表 1。由表可知，通過復配變性后，羥丙基二淀粉 磷酸酯與乙?；矸哿姿狨サ牡矸酆该鞫染?比預糊化淀粉有了很大提高。由變性淀粉的 Bra- bender 黏度特征值可看出，羥丙基二淀粉磷酸酯 的初始糊化黏度和峰值黏度最高，在冷凍面團中 可起到增稠、穩(wěn)定冷凍面團質構等作用。2. 2 變性淀粉凍融穩(wěn)定性淀粉糊的凍融穩(wěn)定性是指淀粉糊經過一段時 間凍藏，解凍后仍然能夠保持原來膠體結構的性 質。淀粉糊在冷卻、凍藏過程中，原淀粉分子之 間重

18、新排列形成氫鍵，使淀粉分子結合的水分排 出，即發(fā)生水分離析現(xiàn)象。因此可用凍融析水率 來評估淀粉的凍融穩(wěn)定性，同時也可判斷出淀粉1942. 3變性淀粉對冷凍面團面包品質的影響成和升華所引起的脫水，從而能夠改變冷凍面團中水的存在狀態(tài)，降低了冰晶體對面筋網絡結構 及酵母的機械損傷。2. 3. 2變性淀粉對冷凍面團面包全質構的影響 表 3 反映的是變性淀粉對冷凍面團面包心全質構的影響。食品全質構，包括硬度、咀嚼性、 彈性、回復性、內聚性等參數(shù)，可以用來判斷食 品品質的可接受性。其中彈性、內聚性和回復性 正相關于面包品質，即其數(shù)值越大，面包吃起來 越柔軟而筋道、爽口且不粘牙; 而硬度與咀嚼性 負相關于面

19、包品質，即其數(shù)值越大，面包吃起來 越硬，缺乏彈性。對于新鮮面包，添加 5% 的變性淀粉均可顯 著改善面包的內部質構，硬度和咀嚼性下降，彈 性與回復性提高，面包柔軟不粘牙; 無論添加變 性淀粉與否，面包的硬度與咀嚼性均隨冷藏時間 的延長而逐漸提高， 彈性及回復性隨之逐漸降 低，但空白組面包變化明顯，添加變性淀粉的變 化平緩。如凍藏 90d 后，空白冷凍面包硬度比空 白新鮮面包增加了 61. 56% ，而添加預糊化淀粉、 羥丙基二淀粉磷酸酯與乙酰化二淀粉磷酸酯的面 包比各自相應的新鮮面包分別增加了 55. 77% 、 31. 67% 和 37. 61% 。從表中參數(shù)變化可看出，添加變性淀粉后均 能

20、顯著延緩冷凍面團的下降趨勢，對冷凍面團面 包的品質具有良好的改善作用。這一結果與變性 淀粉凍融穩(wěn)定性及冷凍面團面包比容變化趨勢一 致，進一步表明變性淀粉，尤其是羥丙基二淀粉 磷酸酯可以有效抑制冷凍面團內部水分的遷移， 降低凍藏過程中冰晶和重結晶的形成，從而改善 冷凍面團面包的內部質構。2. 3. 3凍藏 90d 冷凍面團面包橫截面圖由圖 2 可直觀地看出變性淀粉對冷凍面團面 包的改良效果。凍藏 90d 時，未添加變性淀粉的 冷凍面團面筋網絡由于受到冰晶較強的機械損 傷，面包心底部出現(xiàn)未完全膨脹的部分，面包比 容顯著下降，面包色澤較暗; 而添加變性淀粉的 三組面包則未出現(xiàn)上述現(xiàn)象，尤其是添加羥丙

21、二 淀粉磷酸酯組的面包氣孔均勻細膩，仍在消費者 感官接受范圍內。變性淀粉對冷凍面團面包比容的影響2. 3. 1表 2 變性淀粉對冷凍面團面包比容( mL / g)的影響Table 2 Effect of modified starch on specificvolume of frozen dough bread0d15d30d60d90d空白5. 364. 924. 583. 973. 65預糊化淀粉5. 435. 064. 734. 213. 93羥丙基二淀粉磷酸酯5. 495. 295. 024. 824. 65 乙酰化二淀粉磷酸酯5. 46 5. 15 4. 84 4. 554. 15

22、 由表 2 可看出，對于新鮮面包，引入 5% 的變性淀粉后，面包比容較空白組略有增加，這可 能是由于變性淀粉吸水性與持水性強，加水攪打 時易混成面團，可包含更多的水分和空氣，可使 面團在烘焙時受熱膨脹產生更大的體積，使產品 更加柔軟蓬松。而對于冷凍面團面包，無論添加 變性淀粉與否，隨著凍藏時間的延長，面包比容均呈減小趨勢。其原因主要是:( 1)冰晶破壞面筋網絡結構使得面團持氣能力下降;( 2)冰晶破壞酵母細胞使酵母的存活率和產氣能力下降。但是引入變性淀粉后，與空白組相比，面包比容在 凍藏過程中的下降趨勢均有顯著緩解。 如凍藏 90d 時，空白與添加變預糊化淀粉、羥丙基二淀 粉磷酸酯、乙酰化二淀

23、粉磷酸酯的面包與各自新鮮面 包 相 比， 分 別 降 低 了31. 91% 、 27. 63% 、15. 3% 和 23. 99% ，這一結果與變性淀粉凍融穩(wěn)定性的變化趨勢一致，表明變性淀粉，尤其是羥 丙基二淀粉磷酸酯應用于冷凍面團中時可以有效 減緩凍藏對面包比容的負面作用，提高冷凍面團 的抗凍穩(wěn)定性。有研究認為，在凍藏過程中面筋網絡形態(tài)學 的變化是由于冰晶體的形成導致聚合物冷凍濃縮 所致，面筋網絡結構的機械損傷主要由冰晶增長 和重結晶所致9。三種變性淀粉中，效果最佳的 是進行了羥丙基醚化的羥丙基二淀粉磷酸酯，其 持水能力強，凍融穩(wěn)定性好，糊黏度穩(wěn)定，特別 適合用于冷凍面團中， 使面團在低溫冷

24、凍過程 中，能有效控制水分的遷移，降低因大冰晶的形195表 3 變性淀粉對冷凍面團面包全質構的影響Effect of modified starch on TPA of frozen dough breadTable 3硬度 ( g)咀嚼性 ( g)彈性內聚性回復性凍藏 0d空白290. 20b0. 905a0. 612b172. 36b0. 385a預糊化淀粉286. 96ab0. 909a0. 576ab153. 72ab0. 405a羥丙基二淀粉磷酸酯270. 46a0. 937a0. 5652a140. 04a0. 415a乙?；矸哿姿狨?80. 31ab0. 918a0. 583

25、ab146. 27a0. 408a凍藏 15d空白318. 97c0. 874a0. 634b193. 25c0. 378a預糊化淀粉300. 39b0. 899ab0. 601ab168. 17b0. 396a羥丙基二淀粉磷酸酯280. 35a0. 928b0. 623b146. 83a0. 402a乙?；矸哿姿狨?90. 89ab0. 905ab0. 579a155. 53ab0. 395a凍藏 30d空白375. 34b0. 858a0. 647b214. 13d0. 378a預糊化淀粉331. 02a0. 896b0. 604b179. 29c0. 381a羥丙基二淀粉磷酸酯306

26、. 71a0. 920b0. 525a158. 97a0. 393a乙?；矸哿姿狨?27. 64a0. 910b0. 538a168. 59b0. 388a凍藏 60d空白416. 94c0. 834a0. 650c231. 94d0. 360a預糊化淀粉355. 99b0. 884b0. 605b190. 15c0. 374a羥丙基二淀粉磷酸酯321. 13a0. 917b0. 537a168. 98a0. 384a乙酰化二淀粉磷酸酯341. 08ab0. 903b0. 552a177. 48b0. 379a凍藏 90d空白468. 85d0. 813a0. 557a248. 13d0.

27、 334a預糊化淀粉447. 01c0. 848b0. 541a205. 88c0. 367a羥丙基二淀粉磷酸酯356. 11a0. 906c0. 521a178. 57a0. 375a乙?；矸哿姿狨?85. 71b0. 866b0. 537a190. 48b0. 372a注: 相同凍藏時間內同一列的不同字母表示存在顯著性差異 ( p 0. 05) 。較大的冷凍及冷藏食品; 添加 5% 三種變性淀粉均能有效降低凍藏對面筋網絡結構及酵母的機械 損傷，以及冷凍對面包比容與品質的負面作用， 其中羥丙基二淀粉磷酸酯的效果最佳。結論綜合以上研究可看出，三種變性淀粉中，羥 丙基二淀粉磷酸酯凍融穩(wěn)定性最

28、高，重復多次， 仍保持原來膠體結構，最適用于受溫度波動影響3196圖 2 凍藏 90d 面團面包橫截面圖 ( 圖中 A、B、C、D 分別表示添加空白、預糊化淀粉、羥丙基二淀粉磷酸酯和乙?；矸哿姿狨サ拿姘鼨M截面圖)Fig 2 The cross section graphs of frozen dough bread ( A: Control; B: Pre gelatinized starch; C: Hydroxypropyl distarch phosphate; D: acetylated distarch phosphate)參考文獻:1 俞學鋒，楊子忠，冷建新，等 冷凍面團加工技術與中國傳 統(tǒng)食品現(xiàn)代化 J 糧食加工，2007，32 ( 1) : 18 202 李書國，陳輝 復合冷凍面團品質改良劑的研制 J 西Hydrocolloids，2002，16 ( 4) : 345 3527 utenberg M W，Solarek D Starch derivatives: Production and uses，in Whistler， L， B