不同溫度預(yù)冷處理對凍藏豆皮品質(zhì)的影響

葉佳琪，李露，薛淑靜，*，吳正奇，*，楊德

（1.湖北工業(yè)大學(xué)生物工程與食品學(xué)院，湖北武漢430068；2.湖北省農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)產(chǎn)品加工與核農(nóng)技術(shù)研究所，湖北武漢430064）

“三鮮豆皮”是武漢名點之一，歷史悠久，享有“豆皮大王”的美譽。其制作工藝大都以主料（糯米）及輔料（鮮肉、鮮菇或鮮蝦、五香干子、胡蘿卜或鮮竹筍）制餡，并以綠豆、大米磨漿拌雞蛋制皮，最后皮餡包裹而成。其色澤鮮艷奪目，金黃透亮，口感爽滑，外脆內(nèi)嫩，以獨特的風(fēng)味遠(yuǎn)近聞名。

隨著現(xiàn)代生活節(jié)奏的加快，人們對方便食品的需求量大幅提高，冷凍食品的工業(yè)化生產(chǎn)日漸成熟。在現(xiàn)代食品產(chǎn)業(yè)的新形勢下，豆皮這一傳統(tǒng)食品的貯藏保鮮技術(shù)尚不成熟，使其工業(yè)化發(fā)展面臨困境。豆皮屬于淀粉質(zhì)制品，在運輸、儲存過程中會涉及到糯米淀粉膠凝的老化，使其品質(zhì)劣變，表現(xiàn)為質(zhì)地變硬，口感變差，難以被人體消化吸收[1]。這主要是因為淀粉分子從無序變?yōu)橛行颍矸坻溨g聚集成核脫水收縮形成的老化現(xiàn)象。眾多學(xué)者研究發(fā)現(xiàn)冷凍是延緩淀粉類食品老化最好的方法之一[2-3]，冷凍既能保護(hù)淀粉制品的感官品質(zhì)，又能延長貨架期。潘銀珠[4]等研究發(fā)現(xiàn)粽子在冷凍貯藏后能有效延緩淀粉老化，其水分含量、質(zhì)構(gòu)、風(fēng)味更接近于新鮮粽子。因此，低溫冷凍更有利于淀粉質(zhì)產(chǎn)品品質(zhì)的保持，本文采用低溫冷凍技術(shù)作為豆皮這一傳統(tǒng)食品的現(xiàn)代化推廣手段。

在實際生產(chǎn)過程中，常采用預(yù)冷處理使產(chǎn)品快速凍結(jié)以最大限度的保留產(chǎn)品品質(zhì)。預(yù)冷時，溫度越低，冷凍速率越快，形成的冰晶越小，從而有效的保留了細(xì)胞結(jié)構(gòu)的完整性，延長了產(chǎn)品保藏時間。同時，溫度與淀粉凝膠的物化特性密切相關(guān)，冷凍溫度越低，糯米淀粉凝膠產(chǎn)生的冰晶小而散，凝膠表面孔洞較小且均勻，冰晶的遷移和生長速度緩慢。目前關(guān)于低溫預(yù)冷處理后凍藏糯米制品凝膠老化的研究甚少，本文主要研究豆皮在凍藏過程中，不同預(yù)冷溫度對其物化特性的影響，以期使豆皮能保留固有的文化內(nèi)涵和風(fēng)味，又實現(xiàn)了傳統(tǒng)食品的工業(yè)化、營養(yǎng)化和方便化，為豆皮的產(chǎn)業(yè)開發(fā)及品質(zhì)改良提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

糯米：武漢市洪山區(qū)青菱都市工業(yè)園9號；綠豆：武漢君和聯(lián)合貿(mào)易有限公司；興正大米、五香干子、鮮香菇、胡蘿卜、精瘦肉、雞蛋、食用油：武商量販?zhǔn)?；雞精：上海太太樂食品有限公司；醬油、食醋：加加食品集團(tuán)股份有限公司；鹽：湖北藍(lán)天鹽化有限公司；玉米淀粉：湖北任森農(nóng)業(yè)科技發(fā)展股份有限公司。

1.2 主要儀器與設(shè)備

平底鍋（28寸）、蒸鍋（28寸）：武商量販?zhǔn)?；紫外可見分光光度計：上海儀電分析儀器有限公司；200F3示差掃描量熱儀（DSC）：德國耐馳儀器制造有限公司；TA.XT.PLUS質(zhì)構(gòu)儀：英國Stable Micro System公司；YYW-2型應(yīng)變控制式無側(cè)線壓力儀：南京土壤儀器廠有限公司；JM-L50膠體磨：百力仕龍野輕工設(shè)備有限公司。

1.3 凍藏豆皮的制作方法

1.3.1 工藝流程

1.3.2 操作要點及預(yù)冷處理

1.3.2.1 皮的制作

將綠豆、大米置入25℃的水中浸泡4 h，將浸泡好的綠豆和大米磨漿后混合調(diào)成稀漿。在平底鍋中加入適量的油，稱取適量的稀漿倒入鍋心鋪平，大火燒至皮成型，再灑上打散的蛋液均勻鋪開，蓋上鍋蓋，壓低火力燜1 min，關(guān)火，隨即將豆皮翻至背面。

1.3.2.2 餡的制作

將糯米置入溫度為40℃，pH值為8的水中浸泡3 h，糯米浸泡好后瀝干水分蒸熟保溫，將切好的豬肉、胡蘿卜、鮮香菇，五香干子全部入鍋，加入適量的調(diào)味料，用大火燒至全熟，起鍋，即成輔料。

GPS又被稱之為全球定位系統(tǒng)，可借助衛(wèi)星無線電導(dǎo)航定位技術(shù)，對地面信號進(jìn)行收集與分析。隨著地球數(shù)字化進(jìn)程的不斷加快，GPS也被廣泛應(yīng)用在工程測繪中，大大提升了原有測繪工作精準(zhǔn)性，為工程設(shè)計方案的進(jìn)一步優(yōu)化提供了重要理論依據(jù)。

1.3.2.3 成型

在豆皮上均勻鋪開厚度適中的糯米餡，將翻炒好的輔料均勻鋪在糯米之上，將豆皮周圍邊沿覆蓋糯米、輔料，豆皮翻至正面切塊成型。

1.3.2.4 冷凍-解凍

將制作好的豆皮分別放入-40、-22、-15、0℃預(yù)冷2 h后置入-18℃冰箱凍藏，解凍時將豆皮置于25℃水浴鍋中解凍2 h。

1.4 物性評價

1.4.1 硬度評價方法

參考張志超[5]方法略作改進(jìn)，用質(zhì)構(gòu)儀來測定豆皮的全質(zhì)構(gòu)，采用標(biāo)準(zhǔn)的兩次壓縮程序，測試參數(shù)：P/36R圓柱形探頭，壓縮部位為豆皮中心，觸發(fā)力為5 g，測試前速度5 mm/s，測試時速度2 mm/s，測試后速度2 mm/s，壓縮比為50%，兩次壓縮間隔時間為5 s，平行測量5次。

1.4.2 消化特性評價方法

參考王克鈞[6]的方法略作改進(jìn)，取豆皮中心的糯米100 mg，碾碎置入25 mL比色管中，加入13 mL 0.1%磷酸緩沖液（pH=6.9），在37℃水浴鍋中水浴10 min，加入1 mLα-淀粉酶（250 U/mL）、1mL葡萄糖淀粉酶（200 U/mL）酶解，分別在 0、20、120 min 后取出上清液1 mL，滅酶5 min，利用DNS法測還原糖含量。總淀粉中快消化淀粉（Rapidly digestible starch，RDS）、慢消化淀粉（Slowly digestible starch，SDS）、抗性淀粉（Resistant starch，RS）的含量按以下公式進(jìn)行計算：

快消化淀粉 RDS/%=（D-E）/F×100

慢消化淀粉 SDS/%=（G-D）/F×100

式中：E、D、G 分別為經(jīng) 0、20、120 min的水解后產(chǎn)生葡萄糖的量；F為樣品總淀粉含量。

1.4.3 冰晶熔化焓測定

參考寧吉英[7]的方法并略作改進(jìn)，使用差示掃描量熱儀（DSC）研究糯米中的的可凍結(jié)水含量，測定其冰晶熔化焓（ΔHice），測試條件：稱量 20 mg～30 mg的樣品放入鋁制坩堝中，空坩堝作為對照，設(shè)定溫度從20℃降至-30℃，降溫速率為5℃/min，在-30℃保持3 min，以10℃/min從-30℃升至20℃，從曲線中得到冰晶熔化焓值。

1.4.4 持水力測定

參考曹立偉[8]方法并加以改進(jìn)，取豆皮中心糯米并稱重m1，用濾紙包裹后用壓力儀加壓5 kg的力保持5 min，去掉濾紙，將樣品稱重m2，平行測量3次。糯米壓縮失水率按以下計算公式：

1.4.5 感官評定

將豆皮解凍后進(jìn)行感官評定。由20名從事食品專業(yè)的人員分別對彈性、咀嚼性、黏性、風(fēng)味4個項目進(jìn)行評分，評分結(jié)果取平均值，分?jǐn)?shù)值保留至小數(shù)點后兩位，評分標(biāo)準(zhǔn)如表1所示。

表1 凍藏豆皮的感官評價標(biāo)準(zhǔn)Table 1 Criteria for sensory evaluation of frozen soybean skin

1.4.6 數(shù)據(jù)統(tǒng)計與分析

采用Origin Pro8.0軟件繪圖。采用SPSS17.0統(tǒng)計分析試驗數(shù)據(jù)，計算標(biāo)準(zhǔn)偏差，數(shù)據(jù)結(jié)果以平均值±標(biāo)準(zhǔn)偏差表示，并進(jìn)行單因素方差分析，采用t檢驗，顯著水平P為0.05，當(dāng)P＜0.05時，表示差異顯著。

2 結(jié)果分析

2.1 不同溫度預(yù)冷處理對凍藏豆皮硬度的影響

不同溫度預(yù)冷處理對凍藏豆皮硬度的影響見圖1。

圖1 不同溫度預(yù)冷處理對凍藏豆皮硬度的影響Fig.1 Pre-cooling treatment effect on the hardness of frozen soybean skin under different temperatures

由圖1可知，隨著凍藏時間的延長，不同溫度預(yù)冷處理的豆皮硬度均不斷上升。這是由于糯米淀粉凝膠在冷凍環(huán)境下淀粉分子聚集成核，出現(xiàn)老化現(xiàn)象[9]。此外，豆皮在冷凍0 d～7 d硬度值增長較快，淀粉凝膠老化明顯，7 d～30 d硬度值增長緩慢。余世峰[10]也研究指出大米淀粉在冷凍儲藏1 d～7 d老化迅速，而儲藏7 d～14 d時老化緩慢，21 d時基本趨于穩(wěn)定。在整個貯藏期間，其中-40℃預(yù)冷處理的凍藏豆皮硬度值始終最低，0℃預(yù)冷處理的凍藏豆皮硬度值最高。凍藏30 d后，0℃預(yù)冷處理的豆皮硬度值高達(dá)3 253 g，-40℃預(yù)冷處理的豆皮硬度值僅2 623 g，差異顯著（P＜0.05），-15、-22℃預(yù)冷處理的豆皮硬度介于0℃與-40℃之間，未出現(xiàn)顯著性差異（P＞0.05）。這一趨勢說明低溫能有效抑制凍藏豆皮中糯米淀粉凝膠的老化，由于低溫預(yù)冷的冷凍速率快，形成的冰晶較小，不足以過度破壞糯米淀粉顆粒內(nèi)、外部結(jié)構(gòu)，使淀粉凝膠的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)被快速固定，儲藏時損傷程度減小[10]。羅秋影[11]也研究表明低溫能抑制淀粉老化，由于冷凍速率較快，支鏈淀粉凝沉速率變慢，不易重新聚集成核。

2.2 不同溫度預(yù)冷處理對凍藏豆皮中糯米消化特性的影響

根據(jù)淀粉在人體內(nèi)的消化速度，將淀粉分為快消化性淀粉（RDS）、慢消化性淀粉（SDS）和抗性淀粉（RS）見圖 2～圖 4。

圖2 不同溫度預(yù)冷處理對凍藏豆皮中糯米快消化性淀粉的影響Fig.2 Pre-cooling treatment effect on the rapidly digestion starch of glutinous rice in frozen soybean skin under different temperatures

圖3 不同溫度預(yù)冷處理對糯米中慢消化性淀粉的影響Fig.3 Pre-cooling treatment effect on slowly digestion starch of glutinous rice in frozen soybean skin under different temperatures

圖4 不同溫度預(yù)冷處理對凍藏豆皮中糯米抗性淀粉的影響Fig.4 Pre-cooling treatment effect on resistant starch of glutinous rice in frozen soybean skin under different temperatures

如圖2～圖4所示，經(jīng)不同溫度的預(yù)冷處理，在凍藏過程中，豆皮中糯米的RDS含量均呈下降趨勢，SDS含量呈上升趨勢，RS含量基本不變。因為凍藏時間越長，糯米淀粉分子重結(jié)晶越多，氫鍵減少，與水之間的相互作用減弱，出現(xiàn)老化現(xiàn)象，導(dǎo)致RDS減小，SDS含量增大。同時，這種變化趨勢也歸因于糯米中的支鏈淀粉含量高。有研究表明，淀粉體系中SDS含量增加主要由于支鏈淀粉的重結(jié)晶引起，而直鏈淀粉分子聚集成核形成結(jié)晶是導(dǎo)致RS含量增加的主要原因[12-14]。此外，在整個凍藏過程中，溫度越低，豆皮中糯米的RDS越高、SDS越低。從凍藏第7天開始，不同溫度預(yù)冷處理下豆皮的RDS出現(xiàn)顯著性差異（P＜0.05）；從凍藏第3天開始，不同溫度預(yù)冷處理下豆皮的SDS出現(xiàn)顯著性差異（P＜0.05）。相比其他預(yù)冷溫度，-40℃預(yù)冷處理的凍藏豆皮中糯米淀粉的RDS含量始終最高，SDS含量始終最低，更易被人體消化吸收。因為糯米淀粉糊化后形成凝膠，在低溫冷凍條件下，糯米淀粉凝膠形成微孔結(jié)構(gòu)，冷凍溫度越低，糯米淀粉凝膠形成的冰晶較小，能快速固定淀粉凝膠的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，減少損傷度，防止淀粉分子聚集、結(jié)晶并出現(xiàn)老化現(xiàn)象[15]，抑制SDS的含量增加。Ren X等[16]也研究指出，-40℃冷凍的粟米淀粉消化特性比-18℃消化特性好，更接近新鮮產(chǎn)品。因此，低溫可以有效的抑制淀粉老化，有益于人體吸收利用，且采用-40℃預(yù)冷處理效果最佳。

2.3 不同溫度預(yù)冷處理對凍藏豆皮中糯米冰晶熔化焓的影響

冰晶熔化焓通常用來表示可凍結(jié)水的含量，不同的預(yù)冷溫度凍結(jié)速率不同，冰晶大小不一，淀粉凝膠凍藏過程中，冰晶會發(fā)生遷移和生長[7，17]，結(jié)果見圖5。

圖5 不同溫度預(yù)冷處理對凍藏豆皮中糯米冰晶熔化焓的影響Fig.5 Pre-cooling treatment effect on melting enthalpy of glutinous rice in frozen soybean skin under different temperatures

如圖5所示，豆皮經(jīng)4種不同溫度預(yù)冷處理后凍藏，糯米冰晶熔化焓均有所增長。Bhattacharya[18]有類似的研究發(fā)現(xiàn)，面團(tuán)冰晶熔化焓隨著凍藏時間的延長逐漸增加。這是由于凍藏過程中淀粉凝膠發(fā)生老化，冰晶生長遷移，破壞了凝膠網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，可凍結(jié)水含量增加。在整個凍藏過程中，-40℃預(yù)冷處理后豆皮中糯米淀粉凝膠的冰晶熔化焓增長速率趨于平緩，而其他溫度預(yù)冷處理后冰晶熔化焓增幅較大，其中0℃下的冰晶熔化焓增幅最大。豆皮經(jīng)-40℃預(yù)冷后凍藏的可凍結(jié)水含量始終要比0℃低，且差異顯著（P＜0.05）。說明預(yù)冷溫度與淀粉凝膠的冰晶熔化焓密切相關(guān)，預(yù)冷溫度越低，凍藏時淀粉凝膠可凍結(jié)水含量越少，淀粉分子重結(jié)晶度高。經(jīng)過30 d凍藏后，四種預(yù)冷溫度與豆皮中糯米的冰晶熔化焓呈正相關(guān)且存在顯著性差異（P＜0.05），-40℃預(yù)冷處理的冰晶熔化焓值低于90 J/g，0℃預(yù)冷處理的冰晶熔化焓已達(dá)115 J/g。這是由于一方面預(yù)冷溫度越低，淀粉凝膠產(chǎn)生的冰晶小而多，凝膠網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)不易被破壞；另一方面更低的溫度預(yù)冷處理后凍藏，冰晶的遷移和生長緩慢，可凍結(jié)水含量較低。因此，低溫能夠有效的抑制淀粉老化，且采用-40℃預(yù)冷處理的效果最佳。

2.4 不同溫度預(yù)冷處理對凍藏豆皮中糯米持水力的影響

持水力可以反映淀粉鏈與淀粉鏈之間形成的氫鍵和共價鍵的能力[19]，文中用出水率的高低來反映淀粉與水結(jié)合力的強弱，即豆皮中糯米持水力的強弱，從而評價豆皮經(jīng)預(yù)冷處理后抵抗不良物理變化的能力，見圖6。

圖6 不同溫度預(yù)冷處理對凍藏豆皮出水率的影響Fig.6 Pre-cooling treatment effect on the water yield of glutinous rice in frozen soybean skin under different temperatures

如圖6所示，隨著凍藏時間的延長，凍藏豆皮的出水率呈現(xiàn)不同程度的上升趨勢，這是由于淀粉鏈之間發(fā)生聚集并脫水收縮，導(dǎo)致水從凝膠結(jié)構(gòu)中析出。其中-40℃預(yù)冷處理后的出水率變化幅度最小，-22℃比-15℃預(yù)冷條件下出水率變化幅度小，而0℃預(yù)冷條件下出水率變化幅度最大。這表明選擇更低的溫度來進(jìn)行預(yù)冷處理能有效保證豆皮的持水力，產(chǎn)品的貯藏穩(wěn)定性更好。不同溫度預(yù)冷處理導(dǎo)致豆皮中糯米的出水率不同，預(yù)冷溫度越低，出水率越低，即持水力越強。從凍藏第5天開始，不同溫度預(yù)冷處理下糯米的出水率出現(xiàn)顯著性差異（P＜0.05），這說明預(yù)冷溫度影響著豆皮品質(zhì)，預(yù)冷溫度低，豆皮品質(zhì)好。張康逸等[20]研究預(yù)冷溫度對油條皮和瓤濕基含水率的影響也有類似的發(fā)現(xiàn)。預(yù)冷溫度越低，糯米淀粉凝膠抵抗凝沉的效果越好，其原因可能是較低的溫度預(yù)冷時冷卻速率快，淀粉分子網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)來不及重新聚合排列[15，21]，糯米淀粉凝膠中的水分被快速凍結(jié)，產(chǎn)生的冰晶小而多，淀粉凝膠網(wǎng)絡(luò)被固定，減少淀粉鏈之間的分子發(fā)生聚集，從而保護(hù)淀粉分子與水分的結(jié)合力不被破壞。因此，選擇-40℃進(jìn)行預(yù)冷處理，其冷凍速率最高，凍藏中豆皮的持水力相對穩(wěn)定，品質(zhì)較好。

2.5 不同溫度預(yù)冷處理后凍藏豆皮的感官評分

不同溫度預(yù)冷處理后凍藏豆皮的感官評分見表2。

表2 不同溫度預(yù)冷處理后凍藏豆皮的感官評分Table 2 Sensory scores of frozen soybean skin after pre-cooling treatment under different temperature

由表2可知，隨著凍藏時間的延長，不同溫度預(yù)冷處理的豆皮感官品質(zhì)都出現(xiàn)不同程度的下降。新鮮豆皮經(jīng)不同的溫度預(yù)冷后，感官品質(zhì)出現(xiàn)差異，溫度越低，感官評分越高，其中-22、-15°C預(yù)冷處理的豆皮感官評分差異不顯著（P＞0.05）。此外，-40°C預(yù)冷處理的豆皮感官評分最高，口感、風(fēng)味最好。從凍藏第5天開始，不同溫度預(yù)冷處理下豆皮的綜合感官評分之間存在顯著性差異（P＜0.05），預(yù)冷溫度越低，感官評分越高，品質(zhì)保留越好。結(jié)合以上研究結(jié)果，推測淀粉凝膠的老化是導(dǎo)致凍藏豆皮的品質(zhì)劣變關(guān)鍵性問題，而預(yù)冷處理能夠在一定程度上延緩老化，從而有效的保證了產(chǎn)品品質(zhì)。因此，在貯藏期內(nèi)，預(yù)冷處理的溫度越低，產(chǎn)品的感官品質(zhì)保持得越好，-40°C預(yù)冷處理的豆皮在凍藏過程中感官評分下降緩慢，冰晶遷移生長緩慢，淀粉老化不明顯，感官品質(zhì)最好。

3 結(jié)論

豆皮經(jīng)過不同的預(yù)冷溫度后凍藏，其物化性質(zhì)有所不同，0℃與-40℃預(yù)冷處理相比，質(zhì)構(gòu)、消化特性、持水力、冰晶熔化焓、感官差異顯著，后者更接近于新鮮產(chǎn)品，-15℃與-22℃預(yù)冷處理的豆皮品質(zhì)介于兩者之間。綜上，在現(xiàn)開發(fā)的凍藏豆皮工藝前加入預(yù)冷工序能有效的延緩淀粉老化，產(chǎn)品的貯藏穩(wěn)定性較好，而經(jīng)過-40℃預(yù)冷處理后凍藏豆皮的品質(zhì)最好，這將為凍藏豆皮的產(chǎn)品開發(fā)提供理論依據(jù)。

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