變性淀粉對卡仕達醬性能的影響及復配配方

邵崇璇，田 穎，李 義，代建軍，洪 雁, ，佟 毅

（1.江南大學食品學院，江蘇無錫 214122；2.中糧生物科技技術研發(fā)創(chuàng)新中心，北京 102209；3.中糧生化能源公主嶺有限公司，吉林長春 130033；4.吉林中糧生化有限公司，吉林長春 130033）

卡仕達醬也稱為吉士醬，是一種具有一定黏稠度的乳制品，因其稠度、半固體結構和特殊風味而深受消費者的青睞，常被用作烘焙食品的表面裝飾劑或餡料[1]?？ㄊ诉_醬因具有較好的挺立度、黏稠度和耐烘烤性，常被裝飾在烘焙食品表面[2]，而卡仕達醬在生產中存在攪打、均質等乳化剪切工藝，這就要求卡仕達醬中的增稠劑具備耐高溫、耐剪切、凝膠性好等特點。目前，小米淀粉[1]、木薯淀粉[3]、玉米淀粉[4]等原淀粉被用作卡仕達醬的增稠劑。除普通淀粉外，變性淀粉具有良好的增稠特性。變性淀粉是指在淀粉原有性質的基礎上，為了改善其性能和擴大應用領域，通過物理、化學或酶法處理，使其更適合食品工業(yè)的要求而制得的淀粉衍生物[5]。與原淀粉相比，變性淀粉抗剪切性更高，熱穩(wěn)定性更強[6?7]，更適用于卡仕達醬，但變性淀粉在卡仕達醬中的應用相對較少。

羥丙基二淀粉磷酸酯（HWMDP）、乙?；矸哿姿狨ィˋWMDP）、乙?；p淀粉己二酸酯（AWMDA）三種變性淀粉分別為醚化和酯化交聯(lián)淀粉，是酸奶、調味醬等食品中常用的增稠穩(wěn)定劑。由于交聯(lián)鍵的存在，三種淀粉均具有耐高溫、耐剪切的特點[8]，符合卡仕達醬對增稠劑的要求。

本文將三種變性淀粉應用到卡仕達醬中，篩選出增稠穩(wěn)定性較佳的變性淀粉，通過考察配方中變性淀粉、玉米淀粉、卡拉膠和刺槐豆膠添加量對卡仕達醬性能的影響，確定出較佳配方，為變性淀粉在卡仕達醬中的應用提供一定的理論指導。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

HWMDP（溶脹度15.7%，羥丙基含量4.8%）、AWMDP（溶脹度14.7%，乙酰基含量1.7%）、AWMDA（溶脹度16.5%，乙?；?.8%） 中糧生化能源（公主嶺）有限公司生產；香草味卡仕達醬武陟一村食品有限公司生產；超醇吐司切片面包 曼可頓食品（上海）有限公司生產；白砂糖 太古糖業(yè)（中國）有限公司生產；棕櫚油 中糧佳悅（天津）有限公司生產；全脂調制奶粉 雙城雀巢有限公司生產；山梨酸鉀 南通奧凱生物技術有限公司生產；檸檬酸濰坊英軒實業(yè)有限公司生產；卡拉膠 北京中柏創(chuàng)業(yè)化工產品有限公司提供；刺槐豆膠、單雙甘酯丹尼斯克（中國）有限公司生產；食鹽 中鹽長江鹽化有限公司生產；玉米淀粉 北京古松經貿有限公司；以上原料均為食品級。

TA.XT plus 質構特性儀 英國SMS 公司；TA Instruments-Waters LLC 流變儀 美國TA 公司；RVA TECMASTER 型快速黏度分析儀 澳大利亞New scientific 儀器公司；DHP-9082 電熱恒溫培養(yǎng)箱 中儀國科（北京）有限公司；SMD-603S+AB+1S 烤箱無錫勝麥機械有限公司；BCD-211YM/T 冰箱容聲冰箱 美善品料理機福維克家電有限公司；電動攪拌器德國IKA 集團；T25 高速剪切分散機 德國IKA集團；Panda Plus GEA-Niro 均質機 北京天恩瀚拓科技有限公司；Viscorgraph-E 布拉本德黏度儀 德國布拉本德儀器公司。

1.2 實驗方法

1.2.1 卡仕達醬基礎配方 參考張淑芬等[2]、周思妤等[9]的實驗方法，基礎配方如表1 所示。

表1 卡仕達醬基礎配方Table 1 Basic recipe for custard sauce

1.2.2 卡仕達醬制備 參考張淑芬等[2]、周思妤等[9]的實驗方法。將卡拉膠、刺槐豆膠和一部分白砂糖混合均勻后溶于85 ℃熱水使其分散均勻，膠總量與糖、熱水的比例為1:60:120，得到物料A。稱取一定量棕櫚油，待其加熱至融化后，加入單雙甘酯混合，攪拌至單雙甘酯完全溶解，得物料B。再將剩余所有固體原料攪拌均勻后，將預拌好的物料與適量水使用攪拌器攪拌1 min，得物料C。在低速剪切的條件下，把物料B 緩緩倒入物料C 使其混合均勻，再高速剪切9 min 后加入物料A，繼續(xù)高速剪切1 min，用均質機在200 Pa 的壓強下均質，得物料D。將均質后的混合物倒入料理機，在75 ℃下攪拌10 min，85 ℃下攪拌15 min，90 ℃下攪拌5 min，倒出后裝袋冷卻至室溫，即得卡仕達醬。卡仕達醬于4 ℃的恒溫冰箱中冷藏24 h 后測定。

1.2.3 增稠劑復配配方研究 參考基礎配方，以變性淀粉、玉米淀粉、卡拉膠和刺槐豆膠的添加量作為變量，研究各增稠組分對卡仕達醬性能的影響。根據(jù)評價體系，參考張淑芬等[2]、周思妤等[9]的實驗方法，確定每種原料的適宜添加量，優(yōu)化基礎配方。

固定玉米淀粉3%，刺槐豆膠0.30%，卡拉膠0.30%，改變變性淀粉添加量為：1%、2%、3%、4%、5%。

固定變性淀粉4%，刺槐豆膠0.30%，卡拉膠0.30%，改變玉米淀粉添加量為：1%、2%、3%、4%、5%。

固定變性淀粉4%，玉米淀粉3%，刺槐豆膠0.30%，改變卡拉膠添加量為：0.30%、0.35%、0.40%、0.45%、0.50%。

固定變性淀粉4%，玉米淀粉3%，卡拉膠0.45%，改變刺槐豆膠添加量為：0.30%、0.35%、0.40%、0.45%、0.50%。

將武陟一村的卡仕達醬作為對照樣，根據(jù)卡仕達醬的質地特征和性能特點，選擇質構特性中的硬度、耐烘烤度、感官評定總分作為評價指標，硬度、耐烘烤度、感官評定總分越高，表示越貼近產品的最佳特征。當考察某一因素時，其他已實驗的因素取最優(yōu)值。

1.2.4 質構特性測定 應用TA.XT plus 質構儀測定卡仕達醬硬度、稠度、黏聚力和黏性。測試模式：壓縮，探頭類型：HDP/SR 探頭。測定條件：測試前速度1.00 mm/s，測試速度1.00 mm/s，測試后速度10.00 mm/s，距離25.00 mm。

1.2.5 動態(tài)流變特性測定 參考周思妤等[9]的實驗方法。使用流變儀對卡仕達醬樣品進行動態(tài)（頻率掃描）流變特性的測定。夾具選取40 mm 平板，測量間隙2 mm，固定溫度25 ℃，頻率范圍為0.1～100.0 Hz，測定儲能模量（G’）和損耗模量（G”）隨振蕩頻率的變化情況。

1.2.6 耐烘烤度測定 參考徐榮雄等[10]的實驗方法，并做部分修改。取直徑為29 mm 的圓形烘焙專用硅油紙，稱取6.2 g 卡仕達醬填滿圓面，設置烤箱溫度底火180 ℃、面火200 ℃，烘烤20 min。測量烘烤過后卡仕達醬的底面面積，根據(jù)公式計算耐烘烤度。耐烘烤度公式為：

式中，ω 為耐烘烤度，%；S0為烘烤前醬的底面積，mm2；S1為烘烤后醬的底面積，mm2。

1.2.7 感官評定 參考張淑芬等[2]、周思妤等[9]、徐榮雄等[10]、Tomaschunas 等[11]的實驗方法。取相同體積的卡仕達醬裝飾在相同大小的吐司面包表面，烘烤后，邀請10 位從事相關專業(yè)工作的評價員從挺立度、光澤度、稠度、口感細膩度、黏口性5 個方面對醬體進行評價打分。評定標準如表2 所示。

表2 卡仕達醬感官評定標準Table 2 Scoring criteria for sensory evaluation of custard sauce

1.2.8 糊化特性測定 參考蘇曉芳等[12]的實驗方法測定糊化特性。用Viscograph-E 型Brabender 黏度儀進行測定。測定條件：樣品濃度，6%（干基，m/m），轉速75 r/min，扭矩700 cmg，升（降）溫速度3 ℃/min。從30 ℃開始升溫，以3 ℃/min 的速率升溫到95 ℃后保溫15 min，然后以3 ℃/min 的速度降溫到55 ℃，保溫15 min。

為了便于數(shù)據(jù)分析，在曲線上選取6 個關鍵點：開始糊化的溫度（A，℃）、峰值黏度（B，BU）、95℃恒溫開始的黏度（C，BU）、冷卻階段開始的黏度（D，BU）、冷卻階段結束的黏度（E，BU）、最終恒溫階段結束的黏度（F，BU）。

B 點與D 點的差值為崩解值（B-D），表示淀粉破裂強度；C 點與D 點的差值為熱糊穩(wěn)定性（C-D），反應淀粉糊的熱糊穩(wěn)定性，變化小則黏度熱穩(wěn)定性高；E 點與D 點的差值為凝膠性（E-D），表示淀粉凝膠性的強弱，變化大則凝膠性大；E 點與F 點的差值為冷糊穩(wěn)定性（F-E），表示淀粉糊的冷糊穩(wěn)定性。

1.3 數(shù)據(jù)分析

本次試驗的數(shù)據(jù)采用3 次重復試驗的平均值±標準偏差表示，使用Origin 2018 對數(shù)據(jù)進行分析作圖，使用SPSS 26.0 進行顯著性分析。

2 結果與分析

2.1 不同變性淀粉對卡仕達醬質構特性、流變特性、耐烘烤度及感官的影響

2.1.1 質構特性 由表3 可以看出，添加不同變性淀粉的卡仕達醬樣品在硬度、稠度和黏性方面差異顯著（P<0.05），添加AWMDP 與AWMDA 的卡仕達醬質構特性結果差異較小，而添加HWMDP 的卡仕達醬硬度、稠度、黏聚力的絕對值最大。質構的硬度可表征凝膠網絡結構的強弱[9]，添加HWMDP 的卡仕達醬凝膠硬度大，質構特性最接近對照樣。三種變性淀粉的變性程度不同，形成的交聯(lián)鍵、取代基數(shù)量不同，因此它們對卡仕達醬凝膠質構的影響不同。

表3 添加不同種變性淀粉的卡仕達醬質構特性Table 3 Texture properties of custard sauce with different modified starch

2.1.2 動態(tài)流變特性 圖1 為添加不同種變性淀粉卡仕達醬的動態(tài)流變特性測定結果。三組卡仕達醬及對照樣的G’與G”隨頻率的升高而增加，G”遠小于G’，tanδ小于1，顯示為一種弱凝膠動態(tài)流特性[13]。在同一角頻率下，三組卡仕達醬的G’和G”從大到小依次為：HWMDP 組>AWMDA 組>AWMDP 組，tanδ結果 為：HWMDP 組

圖1 添加不同種變性淀粉卡仕達醬的動態(tài)流變特性Fig.1 Rheological properties of custard sauce with different modified starch

2.1.3 耐烘烤度 表4 顯示卡仕達醬的耐烘烤度從大到小依次為：對照樣>HWMDP 組>AWMDP 組>AWMDA 組，添加HWMDP 的卡仕達醬烘烤后保持挺立狀態(tài)，有一定的保型性，未焦糊，AWMDP 組和AWMDA 組的醬體發(fā)生一定程度的變形，并且完全焦糊?？ㄊ诉_醬應用在烘焙食品表面上必須經高溫烘烤后具有良好的烘烤色澤，不易焦糊，并保持良好的挺立度和保型性[16]。HWMDP 組烘烤后醬體狀態(tài)良好，耐烘烤度接近對照樣，烘烤效果優(yōu)于添加其他兩種變性淀粉的卡仕達醬。

表4 添加不同種變性淀粉的卡仕達醬耐烘烤度Table 4 Baking resistance of custard sauce with different modified starch

2.1.4 感官評定 表5 給出了添加不同變性淀粉卡仕達醬的感官評定結果。三組卡仕達醬在光澤度、口感細膩度和黏口性方面無顯著差異（P>0.05），醬體表面光澤度高、口感細膩、無顆粒感、不黏口。變性淀粉種類對卡仕達醬的挺立度、稠度影響較大，HWMDP 組挺立度和稠度最高，AWMDP 組次之。感官評定總得分從大到小依次為：HWMDP 組>AWMDP 組>AWMDA 組。

表5 添加不同種類變性淀粉卡仕達醬的感官評定（分）Table 5 Sensory evaluation of custard sauce with different kinds of modified starch (score)

2.2 不同變性淀粉的糊化特性

表6 顯示了三種變性淀粉的糊化特征參數(shù)。由表6 可知，HWMDP 的成糊溫度（A）最低，這是因為HWMDP 中羥丙基含量高于AWMDP、AWMDA中乙酰基含量，羥丙基為親水基團，使得淀粉分子與水分子更容易結合，易于糊化[8]。HWMDP 的終值黏度（F）、凝膠性（E-D）均高于AWMDP、AWMDA。終值黏度是淀粉由熱淀粉糊變?yōu)槟z狀態(tài)后維持的最終黏度，表征在室溫條件下淀粉糊的硬度[17]；而凝膠性的強度與凝膠硬度、強度、黏性有關。同種原料的變性淀粉交聯(lián)度越高越容易回生，因為交聯(lián)鍵使淀粉分子結合緊密，HWMDP 的交聯(lián)度相對較高，因此HWMDP 擁有較好的凝膠特性。三種淀粉熱糊穩(wěn)定性（C-D）絕對值大小為：AWMDP>HWMDP>AWMDA，C 和D 點變化小的淀粉熱穩(wěn)定性強[18]。HWMDP 熱穩(wěn)定性較AWMDA 差，但優(yōu)于AWMDP。

表6 三種變性淀粉的糊化特征值Table 6 Gelatinization eigenvalues of HWMDP,AWMDP and AWMDA

變性淀粉在卡仕達醬中主要達到增稠穩(wěn)定的作用，因此淀粉的糊化特性對其在卡仕達醬中的應用具有一定影響。HWMDP 終值黏度最高，淀粉糊化后形成的凝膠硬度最大，分子間形成的凝膠網絡結構強；由于HWMDP 的凝膠性最大，一定程度的回生使淀粉凝膠硬度增加，彈性增強，對卡仕達醬韌性的形成具有良好的貢獻[19]，因此添加了HWMDP 的卡仕達醬具有良好的質構和流變特性。HWMDP 凝膠結構的強度高于其他兩種變性淀粉，提高了卡仕達醬的保型性。HWMDP 熱穩(wěn)定性較AWMDA 差，但由于保型性強，卡仕達醬內部水分不易蒸發(fā)，高溫烘烤后不易焦糊，外觀良好。

綜合考慮變性淀粉的變性程度、糊化特性以及應用效果，HWMDP 具有優(yōu)越的性能，滿足卡仕達醬的應用需求。但根據(jù)基礎配方制得的添加HWMDP的卡仕達醬，其各項指標較對照組有顯著差異（P<0.05），需進一步優(yōu)化卡仕達醬的配方。

2.3 卡仕達醬增稠劑用量優(yōu)化

2.3.1 HWMDP 添加量對卡仕達醬的影響 由表7可知，HWMDP 的添加量對卡仕達醬的品質特性有著顯著影響（P<0.05），隨著HWMDP 添加量的升高，卡仕達醬的感官評定總分大幅上升。硬度和耐烘烤度在HWMDP 添加量為4%時達到最高值，當添加量繼續(xù)增加到5%時，卡仕達醬的硬度、耐烘烤度下降，原因是HWMDP 添加量越多，糊化后膨脹淀粉顆粒越多，凝膠網絡結構更穩(wěn)定，硬度增強；但添加過量，導致淀粉顆粒之間堆積緊密，糊化困難[17]，凝膠強度減弱[20]。根據(jù)評價指標，確定HWMDP 的最適添加量為4%。

表7 添加不同質量分數(shù)HWMDP 卡仕達醬的品質特性Table 7 Quality characteristics of custard sauce with different mass fractions of HWMDP

2.3.2 玉米淀粉添加量對卡仕達醬的影響 表8 顯示了玉米淀粉添加量對卡仕達醬品質特性的影響。當玉米淀粉添加量從1%增加到3%，卡仕達醬的硬度呈上升趨勢，這是因為玉米淀粉糊化后冷卻回升，卡仕達醬質地變硬。添加量大于3%后，耐烘烤度和感官評定總分無顯著差異（P>0.05），硬度呈現(xiàn)出下降趨勢，這是由于玉米淀粉添加過量，導致糊化溫度升高，糊化變困難[17]。耐烘烤度、感官評定總分隨玉米淀粉添加量的增加而升高。綜合以上結果，由于硬度較難接近對照樣，選取硬度、耐烘烤度、感官評定結果綜合接近對照樣的卡仕達醬，確定玉米淀粉的最適添加量為3%。

表8 添加不同質量分數(shù)玉米淀粉卡仕達醬的品質特性Table 8 Quality characteristics of custard sauce with different mass fractions of corn starch

2.3.3 卡拉膠添加量對卡仕達醬的影響 卡拉膠來源于海藻提取物，彈性大且能形成凝膠[21]，有利于增加卡仕達醬的挺立度。由表9 可知，卡拉膠的添加量對卡仕達醬的硬度有顯著影響（P<0.05），隨著卡拉膠添加量的上升，硬度增大，這是因為卡拉膠具有良好的增稠性和凝膠特性，卡拉膠分子數(shù)增多，分子間的交聯(lián)增強[22]，凝膠硬度越高。當卡拉膠添加量超過0.45%時，卡仕達醬的硬度呈現(xiàn)下降趨勢，這是由于卡拉膠和淀粉之間存在著交互作用[23]，卡拉膠添加量為0.45%時達到最佳協(xié)同比，凝膠強度最大。五組卡仕達醬樣品的耐烘烤度均在90%以上，感官評定總分在0.45%時達到最大值。以上結果表明，添加量為0.45%的卡仕達醬效果最佳。

表9 添加不同質量分數(shù)卡拉膠卡仕達醬的品質特性Table 9 Quality characteristics of custard sauce with different mass fractions of carrageenan

2.3.4 刺槐豆膠添加量對卡仕達醬的影響 由表10可知，卡仕達醬的耐烘烤度和感官評定總分受刺槐豆膠添加量的影響較小，硬度受刺槐豆膠添加量的影響較大，添加量越多，硬度越高。當刺槐豆膠添加到0.45%時，硬度達到最大值1670.09 g。由于HWMDP、玉米淀粉、卡拉膠與刺槐豆膠可通過分子間的相互作用而達到協(xié)同增效的作用，混合后的體系能夠使體系的增稠穩(wěn)定性增強[19,24?25]，刺槐豆膠的添加量為0.45%時，達到最佳協(xié)同比，確定刺槐豆膠的最佳添加量為0.45%。

表10 添加不同質量分數(shù)刺槐豆膠卡仕達醬的品質特性Table 10 Quality characteristics of custard sauce with different mass fractions of locust bean gum

3 結論

本文將三種變性淀粉添加在卡仕達醬中對比卡仕達醬的品質特性，結果得：

添加HWMDP 的卡仕達醬硬度高、彈性大，具有良好的挺立度、保型性和耐烘烤性，感官評定分數(shù)最高。HWMDP 終值黏度高，凝膠性、崩解值高于AWMDP 和AWMDA，更適用作卡仕達醬增稠劑。綜合考慮淀粉性能和應用效果，選擇HWMDP 作為卡仕達醬原料。

四種增稠組分的添加量對卡仕達醬的硬度、耐烘烤性和感官評定有一定影響，隨添加量的增多，卡仕達醬性能呈先上升、后下降的趨勢。經優(yōu)化后得到的增稠劑的適宜添加量為：HWMDP 4%（m/m）、玉米淀粉3%（m/m）、卡拉膠0.45%（m/m）、刺槐豆膠0.45%（m/m）。由該配方制得的卡仕達醬硬度高、耐烘烤度高，具有良好的感官特性。