親水性膠體對(duì)冷凍面團(tuán)質(zhì)構(gòu)品質(zhì)的影響

杜 昆，何 潔，范 凱，嚴(yán)奉偉 （長(zhǎng)江大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院，湖北荊州434025）

冷凍面團(tuán)是將普通面團(tuán)經(jīng)冷凍、冷藏后得到的面團(tuán)，冷凍面團(tuán)技術(shù)發(fā)展于20世紀(jì)50年代的美國(guó)，是利用冷凍原理與技術(shù)來(lái)處理面制品的成品和半制品的一種食品加工技術(shù)［1］。冷凍面團(tuán)具有提高產(chǎn)品質(zhì)量、降低生產(chǎn)成本、極大方便消費(fèi)者等優(yōu)點(diǎn)，除可以應(yīng)用于面包生產(chǎn)外，還可應(yīng)用于加工生產(chǎn)具有中國(guó)特色的饅頭、包子和餃子等速食食品［2］。由于冷凍面團(tuán)在冷凍貯藏期間，冷凍面團(tuán)的質(zhì)構(gòu)品質(zhì)受到各種因素的影響而下降，加工制成的成品具有質(zhì)地粗糙、比容減小、感官品質(zhì)差等缺點(diǎn)［3］，所以冷凍環(huán)境極大地限制了冷凍面團(tuán)技術(shù)的發(fā)展。但是，冷凍面團(tuán)中使用添加劑可有效地改善面團(tuán)品質(zhì)，常用的添加劑有氧化劑、親水性膠體、酶制劑等。

親水性膠體是一類能充分水化，形成粘稠、滑膩或膠凍狀液的大分子物質(zhì)，作為食品添加劑在食品中可以起到增稠、乳化、膠凝和穩(wěn)定的作用［4］。親水膠體應(yīng)用到面制品，因其良好的增稠和凝膠特性，添加少量的親水膠體就能提高粘度，而不會(huì)發(fā)生脫水作用，可用作冷凍產(chǎn)品的抗凍劑、護(hù)水劑、抗老化劑等［5-6］。在冷凍過(guò)程中，面團(tuán)里的膠體分子進(jìn)入冰晶區(qū)域，減少自由水的移動(dòng)，使未凍結(jié)區(qū)域粘度急劇上升，提高了冷凍食品體系的微晶數(shù)量和低溫穩(wěn)定性，降低了面團(tuán)中冰晶生長(zhǎng)速度和冰晶的大小，抑制冰晶對(duì)面筋蛋白的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)和酵母細(xì)胞的破壞作用［7］。本研究以瓜爾豆膠、卡拉膠、羧甲基淀粉鈉（CMS）、魔芋精粉為研究對(duì)象，在單因素試驗(yàn)基礎(chǔ)上，通過(guò)正交試驗(yàn)研究這4種親水性膠體的復(fù)配組合及對(duì)冷凍面團(tuán)質(zhì)構(gòu)品質(zhì)的影響，以期為控制冷凍面團(tuán)質(zhì)量、改善冷凍面團(tuán)加工生產(chǎn)提供參考。

1 材料與方法

1．1 試驗(yàn)材料

高筋粉 （水洗法測(cè)得濕面筋含量33．1%）為襄陽(yáng)豐雪食品有限公司產(chǎn)品；高活性干酵母粉為安琪酵母股份有限公司產(chǎn)品；瓜爾豆膠為湖北興銀河化工有限公司產(chǎn)品；κ-卡拉膠為金星副食原料實(shí)業(yè)工廠產(chǎn)品；羧甲基淀粉鈉 （CMS）為山馬生物科技有限公司產(chǎn)品；魔芋精粉由湖北達(dá)雅化工技術(shù)發(fā)展有限公司提供。

1．2 冷凍面團(tuán)的制作

（1）和面：用電子天平 （精確到0．001g））將稱量準(zhǔn)確的高筋粉 （50．00g）、酵母 （1．00g）、食鹽（0．75g）、白砂糖 （3．00g）投入攪拌缸低速攪拌2min至均勻，加水后攪拌3min至面筋網(wǎng)絡(luò)形成，使面團(tuán)調(diào)和均勻，無(wú)生粉夾雜其中，和面器具潔凈；（2）揉面：正反兩面交替進(jìn)行，揉面次數(shù)控制在150次；（3）搓圓：搓圓后面團(tuán)表面光滑，外觀基本一致；（4）醒發(fā)：將搓圓的面團(tuán)放入保鮮袋中，20℃條件下醒發(fā)15min；（5）冷凍：醒發(fā)好的面團(tuán)放入-22℃冰箱中冷凍24h［8］。

1．3 試驗(yàn)方法

選取瓜爾豆膠0．3%、0．6%、0．9%、1．2%、1．5%5個(gè)水平添加量，卡拉膠0．2%、0．4%、0．6%、0．8%、1%5個(gè)水平添加量，CMS 0．2%、0．4%、0．6%、0．8%、1%5 個(gè) 水平 添 加 量， 魔 芋 精 粉 0．2%、0．4%、0．6%、0．8%、1%5個(gè)水平添加量分別進(jìn)行單因素試驗(yàn)，測(cè)定冷凍面團(tuán)的硬度和粘附性。在單因素試驗(yàn)基礎(chǔ)上，進(jìn)行不同親水性膠體添加量的4因素5水平的正交試驗(yàn)，因素水平表見(jiàn)表1。

1．4 冷凍面團(tuán)質(zhì)構(gòu)品質(zhì)測(cè)定

冷凍面團(tuán)在恒溫培養(yǎng)箱38℃條件下解凍1h后，將解凍后的面團(tuán)制成直徑為20mm、高20mm的圓柱后采用TMS-PRO型質(zhì)構(gòu)儀進(jìn)行擠壓測(cè)試，每個(gè)樣品重復(fù)測(cè)定3次［9］。面團(tuán)質(zhì)構(gòu)測(cè)試采用TMS 10mm steel型探頭，測(cè)試前速度30mm／min，測(cè)試速度60mm／min，測(cè)試后速度60mm／min，測(cè)試距離14mm。面團(tuán)質(zhì)構(gòu)品質(zhì)采用面團(tuán)硬度 （N）和粘附性 （N·mm）表示，硬度為樣品擠壓過(guò)程中出現(xiàn)的絕對(duì)最大峰值，粘附性是樣品解壓縮過(guò)程中克服樣品粘附力所作的總功。由于面團(tuán)質(zhì)構(gòu)測(cè)試指標(biāo)并沒(méi)有確定數(shù)值來(lái)表明產(chǎn)品品質(zhì)的好壞，所以冷凍面團(tuán)質(zhì)構(gòu)測(cè)試采用與冷凍前的新鮮 （對(duì)照）面團(tuán)相比較，越接近新鮮面團(tuán)品質(zhì)越好。

1．5 數(shù)據(jù)處理

采用SAS 9．1軟件對(duì)所測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析［10］。

表1 正交試驗(yàn)因素水平表

2 結(jié)果與分析

2．1 新鮮對(duì)照組面團(tuán)與冷凍空白組面團(tuán)質(zhì)構(gòu)品質(zhì)的比較

由表2可知，與新鮮面團(tuán)相比，面團(tuán)經(jīng)過(guò)24h冷凍后硬度顯著下降，粘附性顯著上升。其中，硬度下降的幅度為16．9%，粘附性提高了50．7%。出現(xiàn)這種現(xiàn)象的原因是冷凍后隨著冰晶的增大面筋網(wǎng)絡(luò)受到破壞［11］，當(dāng)探頭接觸冷凍面團(tuán)后，冷凍面團(tuán)阻礙探頭的力度減小，使冷凍后的面團(tuán)的硬度減小。同時(shí)，冷凍面團(tuán)對(duì)探頭的粘附作用上升，使冷凍面團(tuán)的粘附性增大。可以看出，冷凍作用對(duì)面團(tuán)的粘附性方面影響要遠(yuǎn)大于硬度。

表2 不同面團(tuán)類型質(zhì)構(gòu)品質(zhì)的對(duì)比

2．2 瓜爾豆膠添加量對(duì)冷凍面團(tuán)質(zhì)構(gòu)品質(zhì)的影響

由圖1可知，面團(tuán)加入瓜爾豆膠后，硬度增加，粘附性顯著降低。當(dāng)瓜爾豆膠添加量為1．2%時(shí)，面團(tuán)的硬度達(dá)到最大，粘附性最小。面團(tuán)中瓜爾豆膠添加量為1．2%時(shí)，面團(tuán)冷凍后的質(zhì)構(gòu)特性和新鮮面團(tuán)相差最小。

2．3 卡拉豆膠添加量對(duì)冷凍面團(tuán)質(zhì)構(gòu)品質(zhì)的影響

圖1 不同瓜爾豆膠添加量下的冷凍面團(tuán)質(zhì)構(gòu)品質(zhì)

由圖2可知，面團(tuán)加入卡拉膠后，硬度隨著添加量的增加逐漸增加然后下降，粘附性顯著降低。當(dāng)卡拉膠添加量為0．8%時(shí)，面團(tuán)的硬度達(dá)到最大值，粘附性最小。面團(tuán)中卡拉膠添加量為0．8%時(shí)，面團(tuán)冷凍后的質(zhì)構(gòu)特性和新鮮面團(tuán)相差最小。

2．4 羧甲基淀粉鈉 （CMS）添加量對(duì)冷凍面團(tuán)質(zhì)構(gòu)品質(zhì)的影響

由圖3可見(jiàn)，面團(tuán)加入CMS后，硬度隨著添加量的增加逐漸增加然后下降，粘附性顯著降低。當(dāng)CMS添加量為0．6%時(shí)，面團(tuán)的硬度達(dá)到最大值，此時(shí)粘附性較大，添加量為0．4%時(shí)粘附性最小，而硬度和0．6%添加量時(shí)相差不大。綜合考慮后，得出面團(tuán)中CMS添加量為0．4%，面團(tuán)冷凍后的質(zhì)構(gòu)特性和新鮮面團(tuán)相差最小。

2．5 魔芋精粉添加量對(duì)冷凍面團(tuán)質(zhì)構(gòu)品質(zhì)的影響

由圖4可見(jiàn)，面團(tuán)加入魔芋精粉后，硬度對(duì)添加量的增加逐漸增加然后下降，粘附性顯著降低。當(dāng)魔芋精粉添加量為0．8%時(shí)，面團(tuán)的硬度達(dá)到最大值，粘附性最小。面團(tuán)中魔芋精粉添加量為0．8%時(shí)，面團(tuán)冷凍后的質(zhì)構(gòu)特性和新鮮面團(tuán)相差最小。

2．6 正交試驗(yàn)

從正交試驗(yàn)結(jié)果及分析表（表3）可以看出，當(dāng)以硬度指標(biāo)作為考察對(duì)象時(shí)，各種膠體的影響力順序?yàn)椋汗蠣柖鼓z＞卡拉膠＞羧甲基淀粉鈉＞魔芋精粉，對(duì)冷凍面團(tuán)硬度影響最大的親水性膠體組合為：瓜爾豆膠1．2%、卡拉膠0．8%、CMS 0．4%、魔芋精粉0．4%。當(dāng)以粘附性指標(biāo)作為考察對(duì)象時(shí)，各種膠體的影響力順序?yàn)椋耗в缶郏爵燃谆矸垅c＞瓜爾豆膠＞卡拉膠，對(duì)冷凍面團(tuán)硬度影響最大的親水性膠體組合為：魔芋精粉0．4%、CMS 0．4%、瓜爾豆膠1．2%、卡拉膠0．8%。綜合考慮膠體添加量對(duì)冷凍面團(tuán)質(zhì)構(gòu)品質(zhì)的影響后，得出膠體最優(yōu)組合為：瓜爾豆膠1．2%、卡拉膠0．8%、羧甲基淀粉鈉0．4%、魔芋精粉0．4%。在此條件下進(jìn)行冷凍面團(tuán)的質(zhì)構(gòu)驗(yàn)證試驗(yàn)，最終測(cè)得的冷凍面團(tuán)的硬度為14．63N，比冷凍空白面團(tuán)提高了18．9%；粘附性為24．91N·mm，與冷凍空白面團(tuán)相比下降了29．7%。

圖2 不同卡拉膠添加量下的冷凍面團(tuán)質(zhì)構(gòu)品質(zhì)

圖3 不同CMS添加量下的冷凍面團(tuán)質(zhì)構(gòu)品質(zhì)

圖4 不同魔芋精粉添加量下的冷凍面團(tuán)質(zhì)構(gòu)品質(zhì)

3 小結(jié)

面團(tuán)經(jīng)過(guò)冷凍后，硬度降低，粘附性增大，質(zhì)構(gòu)品質(zhì)顯著降低。添加親水性膠體后，硬度上升，粘附性減小，顯著改善面團(tuán)質(zhì)構(gòu)特性。不同膠體與面團(tuán)作用效果不同，因此對(duì)面團(tuán)的質(zhì)構(gòu)影響也不盡相同，瓜爾豆膠對(duì)硬度指標(biāo)的影響更顯著，魔芋精粉對(duì)面團(tuán)的粘附性指標(biāo)影響更大。由單因素試驗(yàn)可知，瓜爾豆膠最優(yōu)添加量為1．2%、卡拉膠最優(yōu)添加量為0．8%、羧甲基淀粉最優(yōu)添加量為0．4%、魔芋精粉最優(yōu)添加量為0．4%。通過(guò)正交試驗(yàn)得出的最優(yōu)的組合為瓜爾豆膠1．2%、卡拉膠0．8%、CMS 0．4%、魔芋精粉0．4%。

表3 正交試驗(yàn)結(jié)果及分析

［1］鄒奇波，袁永利，黃衛(wèi)寧．食品添加劑對(duì)面團(tuán)動(dòng)態(tài)流變學(xué)及冷凍面團(tuán)烘焙特性的影響研究 ［J］．食品科學(xué)，2006，27（11）：35-39．

［2］任 彬，包清彬，張亞?wèn)|，等．不同加工條件對(duì)冷凍面團(tuán)理化特性的影響研究 ［J］．農(nóng)業(yè)機(jī)械，2012，（12）：59-62．

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［5］Fabio M，Daniela P，Raffaella D G，et al．Scouting the application of sourdough to frozen dough bread technology ［J］．Journal of Cereal Science，2011，54：296-304．

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［7］潘振興．冷凍保護(hù)劑影響冷凍面團(tuán)發(fā)酵與烘焙特性的研究 ［D］．無(wú)錫：江南大學(xué)，2008：6-7．

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［9］趙 龍，李保國(guó)．不同工藝條件對(duì)熱燙面團(tuán)質(zhì)構(gòu)特性的影響 ［J］．食品工業(yè)科技，2012，（11）：14-20．

［10］鄧祖新．?dāng)?shù)據(jù)分析方法和SAS系統(tǒng) ［M］．上海：上海財(cái)經(jīng)大學(xué)出版社，2006．

［11］高 博，黃衛(wèi)寧，鄒奇波．沙蒿膠提高冷凍面團(tuán)抗凍性及其抗凍機(jī)理的探討 ［J］．食品科學(xué)，2006，27（12）：94-99．