王宏偉,國思琪,蘇會雨,陳彬云,劉興麗,張艷艷,張華

1.鄭州輕工業(yè)大學(xué) 食品與生物工程學(xué)院/冷鏈?zhǔn)称芳庸づc安全控制教育部重點實驗室,河南 鄭州 450001;2.南京鐵心橋國家糧食儲備庫有限公司,江蘇 南京 210000;3.中原食品實驗室,河南 漯河 462300

0 引言

冷凍面團(tuán)技術(shù)通過目標(biāo)產(chǎn)品前期加工與后期熟制的分離,突破了傳統(tǒng)生產(chǎn)模式的制約,實現(xiàn)了產(chǎn)品生產(chǎn)的規(guī)模化、標(biāo)準(zhǔn)化和方便化。然而,冷凍速率、凍藏時間、凍藏溫度等條件的變化,通常會導(dǎo)致冷凍面團(tuán)品質(zhì)發(fā)生不同程度的下降,使得冷凍面團(tuán)難以與“即需即做”產(chǎn)品相媲美。冷凍面團(tuán)在加工、成型、儲藏、運輸?shù)冗^程中難免會經(jīng)歷溫度的波動(即凍融循環(huán)),這導(dǎo)致面團(tuán)內(nèi)水分子在溶液態(tài)(水分)和凝固態(tài)(冰晶)兩相態(tài)間不斷發(fā)生改變[1],使得面團(tuán)孔隙可吸附大量的水分子形成大冰晶,繼而降低酵母菌活性,破壞面團(tuán)中主要組分(面筋蛋白、淀粉)的微觀結(jié)構(gòu),致使最終產(chǎn)品更易出現(xiàn)比容(SP)下降、開裂、硬度增大等品質(zhì)劣變問題。因此,如何通過改善冷凍面團(tuán)物化特性以提高最終產(chǎn)品的品質(zhì)是目前冷凍面團(tuán)研究領(lǐng)域的熱點。

改善冷凍面團(tuán)品質(zhì)的常見方法包括采用新型冷凍加工技術(shù),選育酵母菌,添加抗凍劑、酶制劑或親水膠體,等等[2],其中,添加親水膠體因具有方便快捷、效果明顯、成本低廉等優(yōu)勢被廣泛應(yīng)用。研究[3-4]表明,凍藏過程可導(dǎo)致面團(tuán)品質(zhì)劣變,而親水膠體結(jié)構(gòu)中具有的大量親水基團(tuán)(羥基、羧基、氨基等)可改變冰晶形態(tài)及凍藏過程中的水分分布和狀態(tài),從而減少面筋蛋白網(wǎng)絡(luò)的機(jī)械損傷,提高冷凍面團(tuán)的品質(zhì)。另外,親水膠體具有良好的增稠特性和凝膠特性,將其少量添加于面團(tuán)中就能避免面團(tuán)發(fā)生脫水作用,提高面團(tuán)的黏度、多孔性、持水性、感官評分等[5-6]。目前,國內(nèi)外有關(guān)親水膠體改善冷凍面團(tuán)及其最終產(chǎn)品品質(zhì)的研究主要集中在黃原膠、海藻酸鈉、阿拉伯膠、瓜爾膠等常見膠體,而不同分子組成、不同構(gòu)型及不同結(jié)構(gòu)的親水膠體對冷凍面團(tuán)及其最終產(chǎn)品的影響和作用機(jī)制不盡相同[7]。亞麻籽膠(Flaxseed Gum,FG)和沙蒿膠(ArtemisiaSphaerocephalaKrasch.Gum,ASKG)均為陰離子雜多糖天然植物膠,具有較多親水基團(tuán)及較強(qiáng)的吸水和保水性能,能夠調(diào)控食品體系內(nèi)的水分分布和狀態(tài),防止水分物態(tài)的轉(zhuǎn)變;此外,二者還具有較強(qiáng)的黏性和較好的膠凝特性,可有效改善食品的組織結(jié)構(gòu)、形態(tài)和品質(zhì)[8]。目前,將FG和ASKG應(yīng)用于冷凍面團(tuán)中的研究較少,其如何通過調(diào)控冷凍面團(tuán)內(nèi)的水分物態(tài)轉(zhuǎn)變(即水分分布及狀態(tài)、可凍結(jié)水含量(FW)變化)進(jìn)而影響?zhàn)z頭品質(zhì)方面的研究尚未見報道,而相關(guān)研究的開展將有利于冷凍面團(tuán)主食化加工和規(guī)?；a(chǎn)。

基于此,本研究擬在精制小麥粉中添加FG和ASKG以制備小麥混合粉,并根據(jù)混合粉粉質(zhì)特性添加適量的水,使面團(tuán)處于最適水合狀態(tài),進(jìn)而測定凍融循環(huán)處理后冷凍面團(tuán)的水分分布及狀態(tài)、FW,并通過核磁成像分析研究親水膠體對凍融循環(huán)處理后冷凍面團(tuán)水分物態(tài)轉(zhuǎn)變規(guī)律的影響;最后將冷凍面團(tuán)制成饅頭,研究親水膠體添加前后饅頭SP、氣孔結(jié)構(gòu)、質(zhì)構(gòu)和感官品質(zhì)的變化規(guī)律,以期為親水膠體在冷凍面團(tuán)中的合理應(yīng)用提供參考。

1 材料與方法

1.1 主要材料與試劑

精制小麥粉,河南金苑糧油有限公司;亞麻籽膠(1% 黏度為326 mPa·s),新疆利世得生物科技有限公司;沙蒿膠(1% 黏度為9200 mPa·s),河南樂泰食品有限公司。

1.2 主要儀器與設(shè)備

810152型粉質(zhì)儀,德國布拉班德公司;RVA 4500型快速黏度測定儀,澳大利亞波通儀器有限公司;AL204型分析天平,上海梅特勒-托利多儀器有限公司;HWS-080型恒溫恒濕箱,上海精宏試驗設(shè)備有限公司;HD400型固體核磁共振儀,德國Bruker公司;DSC Q20型差式掃描量熱儀,美國TA公司。

1.3 實驗方法

1.3.1 小麥混合粉制備將FG分別按照0.2%、0.4%、0.6%和0.8%等質(zhì)量分?jǐn)?shù)替代精制小麥粉,混合均勻后制得FG-小麥混合粉,分別命名為0.2%-FG、0.4%-FG、0.6%-FG和0.8%-FG;將ASKG分別按照0.2%、0.4%、0.6%和0.8%等質(zhì)量分?jǐn)?shù)替代精制小麥粉,混合均勻后制得ASKG-小麥混合粉,分別命名為0.2%-ASKG、0.4%-ASKG、0.6%-ASKG和0.8%-ASKG。以未添加親水膠體的精制小麥粉為空白對照。

1.3.2 冷凍面團(tuán)制備及凍融循環(huán)處理按照小麥混合粉吸水率的80%添加蒸餾水,和好面團(tuán)后,使用壓面機(jī)將其壓成5 mm的薄片,密封后放入-18 ℃的冰箱中凍藏23 h,隨后取出冷凍面團(tuán)薄片,在恒溫恒濕箱(溫度30 ℃、相對濕度80%)中放置1 h,即為1次凍融循環(huán);冷凍面團(tuán)薄片需經(jīng)過7次凍融循環(huán),以未經(jīng)凍融循環(huán)且未添加親水膠體的冷凍面團(tuán)薄片為空白對照。經(jīng)凍融循環(huán)的冷凍面團(tuán)薄片會再次整型成饅頭胚用于饅頭制作,使用壓面機(jī)壓成厚度均一的薄片是為了保證樣品的一致性及水分的均一化分布,避免手工揉制面團(tuán)的差異性。

1.3.3 面筋蛋白制備及微觀結(jié)構(gòu)觀察參照李銀麗[9]的方法,用2 L蒸餾水浸泡面團(tuán)20 min后,用手揉搓面團(tuán)并及時更換蒸餾水,直到蒸餾水不再渾濁后取出面筋蛋白。選取面筋蛋白的光滑橫截面,切成邊長約2 mm的小塊,經(jīng)噴金后觀察面筋蛋白微觀結(jié)構(gòu)。將其余面筋蛋白冷凍干燥后粉碎,過100目篩,備用。

1.3.4 粉質(zhì)特性測定參照《糧油檢驗 小麥粉面團(tuán)流變學(xué)特性測試 粉質(zhì)儀法》(GB/T 14614—2019)[10]測定小麥混合粉的粉質(zhì)特性。

1.3.5 糊化特性測定精確稱取1.5 g小麥混合粉制備質(zhì)量分?jǐn)?shù)為8%的懸浮液,采用快速黏度測定儀測定其糊化特性,程序設(shè)定為:起始溫度30 ℃,保溫1 min;以5 ℃/min的速率升溫至95 ℃,保溫10 min;再以5 ℃/min的速率降溫至50 ℃,保溫10 min。整個糊化過程分兩個階段設(shè)置轉(zhuǎn)速,第一階段初始轉(zhuǎn)速為960 r/min,第二階段轉(zhuǎn)速為160 r/min。

1.3.6 冷凍面團(tuán)內(nèi)部水分分布測定參照許可等[11]的方法,從1.3.2所制備的冷凍面團(tuán)中切取規(guī)格相同(0.8 cm×0.8 cm×3.0 cm)的面條放入樣品管中,置于永久場射頻線圈中心位置,利用固體核磁共振儀中的GPMC 序列對樣品內(nèi)部水分分布及遷移信息進(jìn)行采集。

1.3.7FW測定從1.3.2所制備的冷凍面團(tuán)中心部位取25 mg樣品,放入鋁盒中鋪平,置于壓片機(jī)密封,以空鍋為空白對照。程序設(shè)置為:初始溫度20 ℃,保溫1 min;然后以10 ℃/min的速率升溫至120 ℃[12]。

1.3.8SP測定按 1.3.2的方法制好面團(tuán),用壓片機(jī)碾壓趕氣后,醒發(fā)1 h,制得饅頭胚;再經(jīng)二次醒發(fā)0.5 h后,放入冷水蒸鍋中蒸制0.5 h;將蒸好的饅頭在室溫下放置1 h,按照下式計算饅頭SP:

SP=V/M

式中,V為饅頭體積/cm3,采用小米置換法測定;M為饅頭質(zhì)量/g。

1.3.9 質(zhì)構(gòu)特性參數(shù)測定參照張小村等[13]的方法,并略有改動。在室溫下,將蒸好的饅頭放置2 h后,切成薄片并置于載物臺上,測試參數(shù)設(shè)置為:探頭型號P50,測前速率2.0 mm/s,測中、測后速率均1.0 mm/s,壓縮率50%,感應(yīng)力 8 g,壓縮間隔 5 s。每個樣品均測定 6 次,結(jié)果取平均值。

1.3.10 感官評價方法參照《糧油檢驗 小麥粉饅頭加工品質(zhì)評價》(GB/T 35991—2018)[14],并略有改動。選取10名味覺敏銳的感官評價人員對蒸制熟化后的饅頭進(jìn)行感官評價。

1.4 數(shù)據(jù)處理與分析

所有實驗均重復(fù)3次以上,數(shù)據(jù)結(jié)果以(平均值±標(biāo)準(zhǔn)差)表示,采用SPSS 22.0和Origin軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)分析及作圖。

2 結(jié)果與分析

2.1 親水膠體對小麥混合粉粉質(zhì)特性的影響

小麥粉的粉質(zhì)特性可表征面團(tuán)形成過程中的流變學(xué)特性[15]。親水膠體添加前后小麥混合粉的粉質(zhì)特性參數(shù)見表1。由表1可知,與空白對照組相比,親水膠體的添加會導(dǎo)致面團(tuán)形成過程中吸水率不同程度的增大,這可能是由于親水膠體自身的黏附性和吸水性賦予小麥混合粉較好的吸水能力,進(jìn)而提高面團(tuán)形成過程中的吸水率,而吸水率的提高有利于后期產(chǎn)品的加工與儲藏[16]。添加ASKG后,面團(tuán)形成過程中的穩(wěn)定時間均有所延長,表明面筋的韌性和強(qiáng)度均有所提高。但在相同質(zhì)量分?jǐn)?shù)下,FG對面團(tuán)穩(wěn)定時間的影響不顯著(P>0.05)。添加FG后,面團(tuán)形成時間延長,而面團(tuán)形成時間越長,表明面筋蛋白網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的形成速度越慢,這可能是由于親水膠體具有較強(qiáng)的吸水性,在面團(tuán)與水混合過程中,親水膠體會與面筋蛋白競爭性吸水[17]。弱化度可反映面團(tuán)形成過程中耐機(jī)械剪切力的程度,弱化度越大,表明面筋品質(zhì)越差[18]。隨著親水膠體質(zhì)量分?jǐn)?shù)的增加,小麥混合粉的弱化度降低,粉質(zhì)質(zhì)量指數(shù)提高,表明親水膠體的添加可強(qiáng)化面筋蛋白網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),并使其更連續(xù)、穩(wěn)定,呈現(xiàn)出良好的加工特性。

表1 親水膠體添加前后小麥混合粉的粉質(zhì)特性參數(shù)Table 1 The farinographic characteristics parameters of wheat mixed flour before and after the addition of hydrocolloids

2.2 親水膠體對小麥混合粉糊化特性的影響

親水膠體添加前后小麥混合粉的糊化特性參數(shù)見表2。由表2可知,親水膠體的添加提高了小麥混合粉糊化體系的峰值黏度,這可能是由于親水膠體自身的黏附性使其與小麥粉競爭性吸水,導(dǎo)致體系黏度整體上升。其中,ASKG的作用效果較FG顯著,這可能與ASKG極性較強(qiáng)、初始黏度較大有關(guān)。糊化溫度隨著親水膠體質(zhì)量分?jǐn)?shù)的增加而升高,這與R.F.Tester等[19]的研究結(jié)果較一致,即非淀粉多糖可抑制淀粉顆粒非晶區(qū)的水合作用,導(dǎo)致糊化溫度升高。與空白對照組相比,FG和ASKG的添加均提高了體系的崩解值,使崩解值從427.5 mPa·s分別提高到 509.0 mPa·s和 565.5 mPa·s,表明親水膠體的添加可使體系抗剪切能力減弱,這可能是由于親水膠體的添加提高了體系黏度,使小麥混合粉糊化體系各相態(tài)之間發(fā)生了明顯的相分離。此外,親水膠體的添加提高了體系的回生值,這可能是由于親水膠體的添加導(dǎo)致分散相中直鏈淀粉分子重新有序化排列,進(jìn)而促進(jìn)了直鏈淀粉的短期回生。

表2 親水膠體添加前后小麥混合粉的糊化特性參數(shù)Table 2 The gelatinization characteristics parameters of wheat mixed flour before and after the addition of hydrocolloids

2.3 親水膠體對冷凍面團(tuán)內(nèi)部水分分布的影響

親水膠體添加前后冷凍面團(tuán)的核磁共振圖譜如圖1所示,該圖譜可直觀地觀察面團(tuán)在凍融循環(huán)過程中的水分分布及遷移規(guī)律[20]。由圖1可知,面團(tuán)經(jīng)7次凍融循環(huán)處理后,藍(lán)色部分增多,即氫質(zhì)子信號強(qiáng)度減弱,這表明面團(tuán)經(jīng)凍融循環(huán)處理后,其內(nèi)部水分有所損失。隨著親水膠體質(zhì)量分?jǐn)?shù)的增加,藍(lán)色部分逐漸減少,紅色部分逐漸增多,這表明親水膠體的添加可在一定程度上束縛住冷凍面團(tuán)中的水分子,使其在凍融循環(huán)過程中不易析出。

圖1 親水膠體添加前后冷凍面團(tuán)的核磁共振圖譜Fig.1 MRI spectra of frozen dough before and after the addition of hydrocolloids

冷凍面團(tuán)內(nèi)部水分的均一化分布及物態(tài)轉(zhuǎn)變可直接影響冷凍面團(tuán)及其最終產(chǎn)品的品質(zhì)[11]。親水膠體添加前后冷凍面團(tuán)內(nèi)部水分的分布狀態(tài)見表3,其中A21、A22和A23分別代表水分在面團(tuán)中與親水性物質(zhì)(如蛋白質(zhì)、淀粉等)相結(jié)合的3種相態(tài)含量,即強(qiáng)結(jié)合水含量、弱結(jié)合水含量和自由水含量。

表3 親水膠體添加前后冷凍面團(tuán)內(nèi)部水分的分布狀態(tài)Table 3 The distribution of water in frozen dough before and after the addition of hydrocolloids %

由表3可知,凍融循環(huán)處理顯著降低了面團(tuán)中的A21(從11.70%降至7.05%),但明顯增加了A22(從87.84%升至92.20%)和A23(從0.47%升至0.75%)。這可能是由于凍融循環(huán)過程中冰晶的形成及重結(jié)晶導(dǎo)致面團(tuán)內(nèi)部大分子物質(zhì)(如蛋白質(zhì)和淀粉)的親水性下降、水分自由度上升,使得水分子與各大分子物質(zhì)間的結(jié)合程度減弱,水分的流動性增強(qiáng),從而導(dǎo)致面團(tuán)失水[21]。此外,親水膠體的添加使冷凍面團(tuán)中的A21整體上有所上升,A22變化不明顯,A23有所下降,這可能是由于親水膠體自身大量的親水基團(tuán)可抑制水分子的自由運動,使面團(tuán)中水分的流動性降低。對比FG和ASKG的同等添加水平發(fā)現(xiàn),FG調(diào)控冷凍面團(tuán)中水分分布的能力要強(qiáng)于ASKG,即FG能更有效地抑制冷凍面團(tuán)中水分的遷移。

2.4 親水膠體對冷凍面團(tuán)中FW的影響

凍融循環(huán)處理能夠?qū)е吕鋬雒鎴F(tuán)發(fā)生不同程度的劣變,究其原因主要是因為凍融循環(huán)過程中冰晶的形成及重結(jié)晶破壞了面團(tuán)內(nèi)部大分子物質(zhì)的組織結(jié)構(gòu),進(jìn)而對面制品的品質(zhì)特性(物化、質(zhì)構(gòu)、感官等)造成影響[22]。而冰晶主要是由可凍結(jié)水形成,因此,研究冷凍面團(tuán)的FW具有重要意義。親水膠體添加前后冷凍面團(tuán)的FW見表4。由表4可知,凍融循環(huán)處理使得冷凍面團(tuán)的FW由17.37%增加到19.12%。該結(jié)果可能與凍融循環(huán)過程中冰晶的形成及重結(jié)晶有關(guān),即凍融循環(huán)期間,水分子的遷移使面團(tuán)內(nèi)部的水分重新凝聚轉(zhuǎn)變?yōu)樽杂伤?進(jìn)而導(dǎo)致FW增加。而隨著親水膠體添加量的增加,冷凍面團(tuán)的FW逐漸減小,這可能是由于二者自身含有的多種親水基團(tuán)易與水分子結(jié)合,對水分子的吸附能力較強(qiáng),能夠吸附面團(tuán)中的游離水分進(jìn)而穩(wěn)定面團(tuán)內(nèi)部的水分分布及狀態(tài),大幅減緩冰晶的形成及重結(jié)晶。該結(jié)果也證實了在凍融循環(huán)期間添加親水膠體可有效調(diào)控冷凍面團(tuán)冰晶的形成及重結(jié)晶能力,有利于保持冷凍面團(tuán)品質(zhì)的穩(wěn)定性。

表4 親水膠體添加前后冷凍面團(tuán)的FWTable 4 The FW of frozen dough before and after the addition of hydrocolloids %

2.5 親水膠體對冷凍面團(tuán)面筋蛋白微觀結(jié)構(gòu)的影響

親水膠體添加前后冷凍面團(tuán)面筋蛋白的微觀結(jié)構(gòu)如圖2所示。由圖2可知,空白對照組(圖2a))具有致密、完整的面筋蛋白網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)以包裹淀粉顆粒,而經(jīng)凍融循環(huán)處理的面團(tuán)(圖2b))中的淀粉顆粒大多裸露且無明顯連續(xù)、清晰的束狀面筋蛋白結(jié)構(gòu)。這可能一方面是因為在凍融循環(huán)處理過程中,面筋蛋白間隙區(qū)域由于冷凍收縮而受到擠壓,不同程度地破壞了其面筋蛋白網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),進(jìn)而弱化了面筋蛋白網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的形成;另一方面,凍融循環(huán)處理促進(jìn)了冰晶的形成及重結(jié)晶,而體系內(nèi)冰晶的增大會對淀粉顆粒造成擠壓或破壞,使其表面形成微紋或微孔,進(jìn)而促進(jìn)淀粉顆粒內(nèi)可溶性物質(zhì)析出,降低淀粉顆粒內(nèi)部的有序化排列,而淀粉顆粒的破損將進(jìn)一步促進(jìn)淀粉顆粒吸水,使得淀粉顆粒與面筋蛋白競爭性吸水,從而形成不完整的面筋蛋白網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)[23]。而添加親水膠體的冷凍面團(tuán)(圖2c)—2k))中可清晰看到連續(xù)、完整的面筋蛋白網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)及收縮變細(xì)的面筋束包裹淀粉顆粒,且其面筋蛋白網(wǎng)絡(luò)的完整性、連續(xù)性較未添加親水膠體的冷凍面團(tuán)更高,這一結(jié)果與高博等[24]的研究結(jié)果較一致,即親水膠體可提高冷凍面團(tuán)的抗凍性,減緩冰晶形成對面筋蛋白網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的破壞。

圖2 親水膠體添加前后冷凍面團(tuán)面筋蛋白的微觀結(jié)構(gòu)Fig.2 The microstructure of gluten protein of frozen dough before and after the addition of hydrocolloids

2.6 親水膠體對冷凍面團(tuán)所蒸制饅頭SP和氣孔結(jié)構(gòu)的影響

SP是衡量饅頭蒸煮特性的重要品質(zhì)指標(biāo)之一;氣孔結(jié)構(gòu)可表征冷凍面團(tuán)所制備饅頭內(nèi)部的紋理結(jié)構(gòu),也是評價饅頭品質(zhì)的重要指標(biāo)之一。親水膠體添加前后冷凍面團(tuán)所蒸制饅頭的SP和氣孔結(jié)構(gòu)見表5和圖3,圖3中,第一排依次為空白對照、凍融7次-0%FG、凍融7次-0.2%FG、凍融7次-0.4%FG、凍融7次-0.6%FG和凍融7次-0.8%FG冷凍面團(tuán)所蒸制的饅頭,第2排依次為凍融7次-0.2%ASKG、凍融7次-0.4%ASKG、凍融7次-0.6%ASKG和凍融7次-0.8%ASKG冷凍面團(tuán)所蒸制的饅頭。由表5和圖3可知,經(jīng)7次凍融循環(huán)處理后,冷凍面團(tuán)所蒸制饅頭的SP由2.41 cm3/g下降至1.97 cm3/g,下降了18.26%,且內(nèi)部結(jié)構(gòu)更致密、氣孔更小。N.M.Edwards等[25]研究發(fā)現(xiàn),淀粉的結(jié)構(gòu)性質(zhì)可影響其與蛋白質(zhì)的結(jié)合程度,從而改變最終產(chǎn)品的蒸煮品質(zhì)。冷凍面團(tuán)經(jīng)凍融循環(huán)處理后,淀粉分子鏈的聚集程度和有序化排列均有所下降,這有利于淀粉分子與面筋蛋白競爭性吸水,使得面團(tuán)無法形成高質(zhì)量的面筋網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。此外,面筋蛋白之間的交聯(lián)賦予面筋蛋白網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)獨特的延展性和黏彈性,起到面制品“骨架”的作用[26],而經(jīng)凍融循環(huán)處理后,面筋蛋白網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)變得較松散,維持其穩(wěn)定構(gòu)象的共價鍵遭到破壞,弱化了面筋蛋白網(wǎng)絡(luò)的形成,最終致使饅頭的SP下降。與空白對照組相比,親水膠體的添加使饅頭的SP增加,內(nèi)部氣孔結(jié)構(gòu)分布更均勻。這可能是由于親水膠體可減緩凍融循環(huán)處理對面筋蛋白和淀粉顆粒的破壞,賦予面團(tuán)一定的延展性和穩(wěn)定性,使氣室充分?jǐn)U展,滯留了更多的CO2[27]。

圖3 親水膠體添加前后冷凍面團(tuán)所蒸制饅頭的氣孔結(jié)構(gòu)Fig.3 The stomatal structure of steamed bread with frozen dough before and after the addition of hydrocolloids

表5 親水膠體添加前后冷凍面團(tuán)所蒸制饅頭的SPTable 5 The SP of steamed bread with frozen dough before and after the addition of hydrocolloids cm3/g

2.7 親水膠體對冷凍面團(tuán)所蒸制饅頭質(zhì)構(gòu)特性的影響

饅頭的組分及組織結(jié)構(gòu)決定了饅頭的質(zhì)構(gòu)特性,而質(zhì)構(gòu)特性又可直觀地反映饅頭的品質(zhì)特性[28]。親水膠體添加前后冷凍面團(tuán)所蒸制饅頭的質(zhì)構(gòu)特性參數(shù)見表6。由表6可知,凍融循環(huán)處理增加了饅頭的硬度、黏附性和咀嚼性,降低了饅頭的彈性、內(nèi)聚性和回復(fù)性,表明經(jīng)凍融循環(huán)處理后,冷凍面團(tuán)所蒸制的饅頭缺乏蓬松柔軟的口感。這可能是由于凍融循環(huán)處理弱化了面團(tuán)面筋蛋白網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的形成,使所蒸制饅頭難以形成高質(zhì)量的三維蜂窩狀結(jié)構(gòu)。與空白對照組相比,添加親水膠體后,饅頭的硬度、黏附性和咀嚼性均有所下降,而彈性、內(nèi)聚性和回復(fù)性呈整體上升的趨勢,這表明親水膠體的添加能減緩凍融循環(huán)處理對面筋網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的破壞,維持面筋網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的完整性和穩(wěn)定性,進(jìn)而在不同程度上改善饅頭的內(nèi)部結(jié)構(gòu),賦予其松軟且富有彈性的質(zhì)地[29]。

表6 親水膠體添加前后冷凍面團(tuán)所蒸制饅頭的質(zhì)構(gòu)特性參數(shù)Table 6 The texture characteristic parameters of steamed bread with frozen dough before and after the addition of hydrocolloids

2.8 親水膠體對冷凍面團(tuán)所蒸制饅頭感官品質(zhì)的影響

親水膠體添加前后冷凍面團(tuán)所蒸制饅頭的感官評價如圖4所示。由圖4可知,凍融循環(huán)處理后,饅頭的各項感官指標(biāo)(色澤、形態(tài)、彈性、氣孔結(jié)構(gòu)和氣味)均呈下降趨勢。這可能是由于凍融循環(huán)處理弱化了面筋蛋白網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的形成,抑制了醒發(fā)過程中面團(tuán)的持氣能力。而添加適量的親水膠體有利于饅頭形成飽滿挺立的形態(tài),促進(jìn)內(nèi)部氣孔結(jié)構(gòu)的均勻分布,賦予饅頭較好的彈性。這與鮑宇茹等[30]的研究結(jié)果較一致,即親水膠體可改善冷凍面團(tuán)塌陷及皺縮問題,繼而提高所蒸制饅頭的品質(zhì)。此外,面筋蛋白穩(wěn)定構(gòu)型的變化可對饅頭品質(zhì)指標(biāo)造成影響[31],而直鏈淀粉含量與饅頭總評分呈負(fù)相關(guān)[32]。這主要是因為親水膠體的添加可減弱凍融循環(huán)處理對冷凍面團(tuán)主要組分的破壞程度,賦予冷凍面團(tuán)較好的延展性和穩(wěn)定性,進(jìn)而維持蒸制熟化后饅頭的品質(zhì)特性。

圖4 親水膠體添加前后冷凍面團(tuán)所蒸制饅頭的感官評價Fig.4 The sensory evaluation of steamed bread with frozen dough before and after the addition of hydrocolloids

3 結(jié)論

本文研究了親水膠體(FG和ASKG)對凍融循環(huán)處理后冷凍面團(tuán)內(nèi)部水分物態(tài)轉(zhuǎn)變(水分分布及狀態(tài)、FW)及所蒸制饅頭品質(zhì)(SP、氣孔結(jié)構(gòu)、質(zhì)構(gòu)特性和感官品質(zhì))的影響。發(fā)現(xiàn),添加親水膠體可促進(jìn)凍融循環(huán)過程中冷凍面團(tuán)內(nèi)部水分的均一化分布,同等添加水平下,FG能夠更好地抑制冷凍面團(tuán)中水分的遷移;親水膠體能夠提高冷凍面團(tuán)中的A21,降低冷凍面團(tuán)中的A23,從而導(dǎo)致FW下降,使得冷凍面團(tuán)對水分子的束縛能力增強(qiáng),減緩冰晶的形成及重結(jié)晶;親水膠體還可減緩凍融循環(huán)處理對冷凍面團(tuán)面筋蛋白網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的破壞,促進(jìn)面筋蛋白與淀粉顆粒的均勻分布,最終降低所蒸制饅頭的硬度、黏附性和咀嚼性,同等添加水平下,FG能夠更明顯地增大所蒸制饅頭的SP、彈性和回復(fù)性,且感官品質(zhì)表現(xiàn)出與質(zhì)構(gòu)特性一致的結(jié)果。本研究可為親水膠體在冷凍面團(tuán)及其產(chǎn)品中的合理應(yīng)用提供理論參考,有助于實現(xiàn)冷凍面團(tuán)加工技術(shù)的廣泛應(yīng)用。