20种蚕豆淀粉物理特性、糊化回生特性与粉丝品质的关系

谭洪卓, 田晓红, 刘明, 谭斌

(国家粮食局科学研究院,北京 100037)

20种蚕豆淀粉物理特性、糊化回生特性与粉丝品质的关系

谭洪卓, 田晓红, 刘明, 谭斌＊

(国家粮食局科学研究院,北京 100037)

对20种中国主产区蚕豆淀粉粉丝烹煮品质和感官品质进行了评价,并对蚕豆淀粉的物理特性指标、糊化回生指标与相应的粉丝品质进行相关性分析。淮安大蚕豆等5个蚕豆品种的淀粉制作的粉丝品质最好,而青海马牙等3个蚕豆品种的淀粉制作的粉丝品质较差。蚕豆淀粉部分物理特性指标与粉丝品质的密切相关表现在:持水性越低,溶解度越低,膨润力越低,粉丝品质越好。淀粉的冻藏缩水率、透光率与粉丝的烹煮、感官品质指标相关性不大。蚕豆淀粉的RVA参数与其粉丝感官品质指标密切相关,其中衰减度、峰粘度、保持强度等对其影响最大。蚕豆淀粉凝胶强度越大,粉丝的烹煮品质和感官品质越好。在评价蚕豆淀粉品种的粉丝加工适应性时,一方面可以通过测试蚕豆淀粉的溶解度、持水性、膨润力和凝胶强度来预测其粉丝烹煮品质和感官品质的好坏;另一方面可以用RVA测试蚕豆淀粉,预测其相应的粉丝感官品质的优劣。

蚕豆淀粉;物理特性;糊化;回生;粉丝品质;相关性

蚕豆是加工粉丝、粉皮、抗性淀粉等食品的重要原料。中国蚕豆资源丰富,地域分布广泛,不同品种与产地的蚕豆资源的理化特性差异甚大[1]。粉丝加工品质的优劣与淀粉特性密切相关,如淀粉的持水性、溶解度、膨润力、透光率、冻融稳定性等物理特性对粉丝品质就有很大的影响[2]。另外粉丝的生产中巧妙地利用了淀粉的糊化与回生特性来达到成品要求[2]。淀粉的热力学特性对于粉丝生产及其品质也具有重要的作用[3]。有关粉丝及品质的研究报道主要集中在绿豆、薯类和谷物等淀粉粉丝方面,也有报道将不同的淀粉混合、使用食品添加剂来改善粉丝质量[1-8]。对中国主要蚕豆产区的蚕豆淀粉性质与其淀粉基食品的关系的系统研究尚属空白。作者选用中国不同产地栽培的20个代表性蚕豆品种,在前期有关20种蚕豆淀粉理化特性研究的基础上,对蚕豆淀粉粉丝品质进行评价,并对不同品种与产地蚕豆淀粉的物理特性指标和糊化回生指标与相应的粉丝品质进行相关性分析。

1 材料与方法

1.1 实验材料

采用的原料为2007年7～10月,从中国蚕豆主产区采集的代表性蚕豆品种20个,编号、品种名称和产地分别为:1绿叶蚕豆(云南昆明),2大白黑脐蚕(云南昆明),3大白白脐蚕(云南昆明),4落叶蚕豆(云南曲靖),5曲靖小粒蚕豆(云南曲靖),6云南凤豆(云南曲靖),7保山大白蚕(云南保山),8保山透心绿(云南保山),9慈溪大粒1号(浙江慈溪),10上虞田鸡青(浙江上虞),11通鲜1号(江苏南通), 12通鲜2号(江苏南通),13启豆2号(江苏启东), 14淮安大蚕豆(江苏淮安),15早生615(福建福州),16崇礼蚕豆(河北张家口),17浙江青皮蚕豆(浙江丽水),18平凉蚕豆(甘肃平凉),19青海马牙(青海湟源),20青海10号(青海湟源)。

1.2 主要仪器

电子分析天平:梅特勒托利多公司制造;电热恒温鼓风干燥箱:上海森信实验仪器有限公司制造;样品磨:天津泰斯特公司制造;质构仪:Model TA-XT Plus。

1.3 实验方法

1.3.1 20种蚕豆淀粉的物理特性测定 文献[9]已经将20种蚕豆淀粉的物理特性(持水力、溶解度、膨润力、透明度和冻融稳定性)进行测定,其数据结果直接用于本研究中做相关性分析使用。

1.3.2 20种蚕豆淀粉的糊化回生特性测定 文献[9]已经将20种蚕豆淀粉的糊化回生特性(RVA特征粘度变化规律、凝胶强度和冷藏稳定性)进行测定,其数据结果直接用于本研究中做相关性分析使用。

1.3.3 20种蚕豆粉丝的制作与品质评价 20种蚕豆淀粉按文献[2]的方法制备相应的粉丝,其品质指标(膨润度、煮沸损失、干物质含量、断条率和硬度)和感官评价按文献[10]的方法测定。感官评价指标有干粉丝颜色、透明度、粉丝煮后颜色、透明光泽度、硬度、爽滑性、弹韧性、风味、可接受性和总分。

1.4 相关性分析

采用SPSS10.1对相关数据进行平均值、标准偏差的计算、多重比较和相关性分析,除非特别说明,所有数据都是3次测试的平均值。

2 结果分析

2.1 蚕豆粉丝的品质特性

2.1.1 20种蚕豆粉丝的烹煮品质特性 图1～5为20种蚕豆淀粉制成粉丝后的品质特性图。从图1可以看出,20种蚕豆粉丝的干物质含量平均为93.27%,变幅为0.95%。其中最高为通鲜2号,为94.3%;最低为云南凤豆,为90.90%。从图2可以看出,20种蚕豆粉丝烹煮后的膨润度平均为389.15%,变幅为48.84%,说明蚕豆粉丝在烹煮时能吸水超过自身质量3倍以上。其中青海马牙膨润度最高,达544.00%;大白白脐蚕最低,只有313.00%。

图1 20种蚕豆粉丝的干物质质量分数Fig.1 Dry substance contents of starch noodles from twenty broad bean varieties after cooked

图2 20种蚕豆粉丝烹煮后的膨润度Fig.2 Swelling powers of starch noodles from twenty broad bean varieties after cooked

煮沸损失反映粉丝的糊汤情况。从图3可以看出,20种蚕豆粉丝烹煮后的煮沸损失平均为2.63%,变幅为1.00%。煮沸损失低于2%的有:淮安大蚕豆粉丝、保山透心绿粉丝、落叶蚕豆粉丝;煮沸损失高于3%的有:启豆2号粉丝、曲靖小粒蚕豆粉丝、大白黑脐蚕粉丝、通鲜1号粉丝,最高为青海马牙粉丝(6.12%)。

断条率是评价粉丝烹煮品质最重要的指标,它的高低直接反映粉丝品质的好次。从图4可以看出,20种蚕豆粉丝的断条率因品种不同而差异很大,烹煮50 min后仍然不断条的有9种,包括绿叶蚕豆、大白白脐蚕、云南凤豆,保山大白蚕,保山透心绿、上虞田鸡青、崇礼蚕豆、平凉蚕豆、青海10号。只有青海马牙蚕豆粉丝的断条率达到5%,其他蚕豆粉丝都在3%以下。20种蚕豆粉丝的断条率平均为0.80%,变幅为1.27%。

蚕豆粉丝烹煮后的硬度值是粉丝质构品质的一个重要指标,它反映粉丝的耐煮性,硬度值越高,越耐煮,但合适的口感要求硬度值在一定范围内,而不是越高越好。从图5可以看出,20种蚕豆粉丝烹煮后的硬度值平均为728.09 g,变幅为187.72 g,说明蚕豆粉丝的煮后硬度也因品种不同而差异很大。20种蚕豆粉丝中硬度值超过1 000 g的有:青海10号粉丝、绿叶蚕豆粉丝、大白白脐蚕粉丝,在感观评价中表现出僵硬的口感;而硬度值低于500 g的有青海马牙粉丝、启豆2号粉丝和慈溪大粒1号粉丝,感官评价时表现出软烂的口感。结合感官评价的结果,粉丝硬度适中的有:落叶蚕豆、曲靖小粒蚕豆、保山大白蚕、保山透心绿、淮安大蚕豆和早生615。

图3 20种蚕豆粉丝烹煮后的煮沸损失Fig.3 Substance loss of starch noodles from twenty broad bean varieties after cooked

图4 20种蚕豆粉丝烹煮后的断条率Fig.4 Ratio of broken noodles in starch noodles from twenty broad bean varieties after cooked

图5 20种蚕豆粉丝烹煮后的硬度值Fig.5 H ardness of starch noodles from twenty broad bean varieties after cooked

2.1.2 20种蚕豆粉丝的感官品质特性 20种蚕豆粉丝的感官品质评分结果表明,总分最高的有淮安大蚕豆粉丝、保山大白蚕粉丝、通鲜2号粉丝、大白白脐蚕粉丝和落叶蚕豆粉丝。感官品质较差(总分较低)的有青海马牙粉丝、启豆2号粉丝和曲靖小粒蚕豆粉丝。

2.2 蚕豆淀粉的特性与其粉丝烹煮品质之间的相关性分析

将前期研究得到的20种蚕豆淀粉物理特性指标结果(持水性、溶解度(30～90℃)、膨润力(30～ 90℃)、冻融稳定性(1～4 d)和透光率),糊化和短期回生特性结果(RVA参数、凝胶强度和冷藏缩水率(1～5 d))[9]用SPSS软件将它们和20种蚕豆粉丝的烹煮、感官品质指标之间进行双尾T检验,以显示实际的显著水平,得到相关系数表。

2.2.1 蚕豆淀粉的特性与其粉丝烹煮品质之间的关系 表1为20种蚕豆淀粉的特性与其粉丝烹煮品质之间的相关系数表。淀粉的持水性与粉丝的膨润度显著负相关,与粉丝的硬度显著正相关,说明淀粉的持水性越低,粉丝的膨润度越高,硬度越低。蚕豆淀粉在30℃和50℃的溶解度与其粉丝的膨润度呈显著正相关;蚕豆淀粉在30、50、70、90℃下的溶解度与粉丝的煮沸损失呈显著正相关,与粉丝断条率呈显著正相关,说明蚕豆淀粉溶解度越低,制成的粉丝膨润度低,煮沸损失越小,断条率越低,但溶解度与粉丝的干物质质量分数和硬度关系不大,因此期望蚕豆淀粉的溶解度越小,其粉丝品质越好。蚕豆淀粉的膨润力与其粉丝的烹煮品质相关性不大。淀粉的透光率仅与粉丝的干物质质量分数显著负相关,与其他烹煮品质指标无关。

RVA参数与粉丝烹煮品质关系不大,仅仅是最终粘度与干物质质量分数显著负相关。蚕豆淀粉凝胶强度与粉丝的膨润度、煮沸损失和断条率显著负相关,与粉丝煮后硬度呈显著正相关,说明凝胶强度越大,粉丝的膨润度越低,煮沸损失越低,断条率越低,煮后硬度越大。淀粉在第1、2天的冷藏缩水率值仅仅与粉丝的干物质质量分数显著负相关,与其他烹煮品质指标无关。淀粉在第1、2、3、4天的冻藏缩水率值也仅仅与粉丝的干物质质量分数高度显著负相关,与其他烹煮品质指标无关。

表1 20种蚕豆淀粉特性与其粉丝烹煮品质之间的相关系数(r)表Tab.1 Pearson correlation coefficients for starch propertiesand cooking qualities of their noodles from twenty broad bean varieties

2.2.2 蚕豆淀粉的特性与其粉丝感官品质之间的关系 表2为20种蚕豆淀粉的特性与其粉丝感官品质之间的相关系数表。蚕豆淀粉的持水性仅仅与干粉丝的透明度、粉丝煮后颜色显著负相关,说明淀粉的持水性越低,干粉丝的透明度越高,粉丝煮后颜色越鲜亮。蚕豆淀粉在30、50℃下溶解度值与其粉丝的感官品质密切相关。其中与干粉丝颜色呈高度显著负相关,与煮后粉丝颜色呈显著负相关,与煮后粉丝透明度呈高度显著负相关,与煮后粉丝弹韧性呈显著负相关,与煮后粉丝风味呈高度显著负相关,与煮后粉丝可接受性呈高度显著负相关,与煮后粉丝综合评分呈高度显著负相关。这些数据都说明,蚕豆淀粉在糊化前的低温下,其溶解度越低,粉丝颜色越鲜亮,煮后透明度越高,弹韧性、风味、可接受性、综合评分都很高,粉丝感官品质好。而蚕豆淀粉在糊化温度时的溶解度与粉丝的感官品质关系不大。

蚕豆淀粉在30、50℃下膨润力值与其干粉丝颜色呈显著负相关,与煮后粉丝透明度呈显著负相关,说明蚕豆淀粉在糊化前的低温下,其膨润力越低,干粉丝颜色越暗,煮后粉丝的透明度越高,综合评分也越高,粉丝感官品质好。而蚕豆淀粉在糊化温度时的膨润力与粉丝的感官品质关系不大。蚕豆淀粉的透光率仅仅与干粉丝颜色显著负相关,说明淀粉的透光率越高,干粉丝颜色越暗淡。蚕豆淀粉的凝胶强度与干粉丝透明度显著负相关,与粉丝煮后的弹韧性显著正相关,与粉丝煮后的可接受性显著正相关,说明蚕豆淀粉的凝胶强度越大,其粉丝的透明度越低,弹韧性越高,粉丝的可接受性越高,粉丝的感官品质越好。从表2可以看出,蚕豆淀粉的冷藏缩水率和冻藏缩水率与粉丝感官品质相关性不大。

表2 20种蚕豆淀粉的特性与其粉丝感官品质之间的相关系数(r)表Tab.2 Pearson correlation coefficients for starch properties and sensory qualities of their noodles from twenty broad bean varieties

RVA参数中糊化温度仅与粉丝的弹韧性显著正相关,说明粉丝的弹韧性口感由其淀粉在RVA中的糊化温度决定。峰粘度与干粉丝颜色、煮后粉丝颜色、粉丝透明度、综合评分呈显著正相关,说明蚕豆淀粉在最高糊化温度时表现出来的粘度与其粉丝品质密切相关,峰粘度越高,干粉丝颜色和煮后粉丝颜色越白,粉丝越透明,其感官品质的综合评分也越高。保持强度与干粉丝颜色、粉丝透明度呈显著正相关,说明蚕豆淀粉在最高糊化温度后的保持强度与粉丝外观品质存在一定的相关性,强度越高,干粉丝颜色越白,粉丝越透明。衰减度对粉丝感官品质的影响最大,它与干粉丝颜色、煮后粉丝颜色、粉丝透明度、粉丝的可接受性和综合评分都呈显著正相关,蚕豆淀粉的衰减度越大,干粉丝颜色和煮后粉丝颜色越白,粉丝透明度越高,粉丝的可接受性和综合评分越高。最终粘度和回生值都只与粉丝滑爽性口感显著正相关,说明粉丝的滑爽性口感由其淀粉在RVA中的最终粘度决定。这些参数按显著程度(r值大小)依次是:衰减度>峰粘度>保持强度>最终粘度、回生值、糊化温度。

3 讨 论

根据作者前期对甘薯淀粉的研究结论来看,蚕豆淀粉的溶解度、膨润力、透光率、凝胶强度对蚕豆粉丝品质的影响与甘薯淀粉的这些特性指标对甘薯粉丝品质的影响是一致的,蚕豆淀粉冻融缩水率和冷藏缩水率对其粉丝品质影响都不大。这是因为在制作粉丝的过程中采用单纯冷藏17 h使粉丝回生,而非反复地冷冻和融解,也非反复地冷藏和溶解。RVA测得蚕豆淀粉的衰减度、峰粘度、保持强度、最终粘度、回生值和糊化温度等参数与蚕豆粉丝感官品质如此一致高的相关性,可以用RVA测试淀粉,以预测其相应的粉丝感官品质的好坏。用RVA预测淀粉制造粉丝的适用性,除了它测定的参数与粉丝品质直接相关以外,还有两个原因: 1)不像面条那样,由于没有面筋的存在,粉丝的加工中只能用糊化的淀粉作面团的粘合剂,其粘度的评价就显得尤为重要;2)当淀粉在粉丝加工中经历两次热处理,制得的粉丝的特性主要依赖于淀粉的功能特性和热处理过程,即淀粉的糊化和回生, RVA的测试过程正好近似地经历了淀粉在粉丝加工中的热过程。Tam等人[11]研究了不同直链淀粉含量的玉米淀粉制成粉丝的品质,也验证了淀粉的粘度糊化曲线被用来评价粉丝制造的适用性。作者曾研究甘薯淀粉RVA参数与其粉丝的品质特性时也发现类似的结果[2],RVA参数不仅与粉丝的感官品质有关,还与粉丝的烹煮品质密切相关,按显著程度的大小排序是:保持强度>最终粘度>峰粘度、回生值>衰减度,与本研究中的结果有一定差异,这是由于不同的淀粉有不同的特性,因此对其粉丝品质的影响也不尽相同的原因。

4 结 语

1)从20种蚕豆粉丝烹煮后的膨润度、煮沸损失、断条率、硬度值等结果来看,品质最好的蚕豆淀粉品种有:淮安大蚕豆、保山大白蚕、通鲜2号、大白白脐蚕和落叶蚕豆。较差的蚕豆淀粉品种有:青海马牙、启豆2号和曲靖小粒蚕豆。

2)蚕豆淀粉部分物理特性指标与粉丝品质密切相关,表现在:持水性越低,溶解度越低,膨润力越低,粉丝品质越好。淀粉的冻藏缩水率、透光率与其粉丝的烹煮、感官品质指标相关性不大。

3)蚕豆淀粉的RVA参数与其粉丝感官品质指标密切相关,按显著程度(r值大小)依次是:衰减度>峰粘度>保持强度>最终粘度、回生值、糊化温度。蚕豆淀粉凝胶强度越大,粉丝的烹煮品质和感官品质越好。淀粉的冷藏缩水率与其粉丝的烹煮、感官品质指标相关性不大。

4)在评价蚕豆淀粉品种的粉丝加工适应性时,一方面可以测试蚕豆淀粉的溶解度、持水性、膨润力和凝胶强度来预测其粉丝烹煮品质和感官品质的好坏;另一方面可以用RVA测试蚕豆淀粉,预测其相应的粉丝感官品质的优劣。

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(责任编辑:李春丽)

Relationship between Physical,Gelatinized,Retrograded Properties of Starches and Their Starch Noodles Qualities from Twenty Broad Bean Varieties in China

TAN Hong-zhuo, TIAN Xiao-hong, LIU Ming, TAN Bin＊
(Academy of State Administration of Grain,Beijing 100037,China)

The aim of this study is to build the relationship of physical,gelatinized and retrograded properties of starches between the starchy foods qualities.For this,twenty broad bean starches varieties from main cultivated areas in China were chosen and made into the corresponding starch noodles,then the cooking and sensory qualities were evaluated and the correlation between physical,gelatinized,retrograded properties of broad bean starches and qualities of their starch noodles were analysis.It was found that:(1)HADCD,BSDBC,TX2,DBBQC and L YCD starches exhibited the best quality for processing starch noodles;(2)The lower the water binding capacity of broad bean starch,the lower the solubility of broad bean starch,the lower theswelling power of broad bean starch,the better the quality of its noodles;(3)The freeze-thaw syneresis and light transmittance of broad bean starch were not significantly correlative with cooking and sensory quality of their starch noodles;(4)RVA parameters of broad bean starch were markedly correlative with sensory quality of their noodles,especially breakdown,peak viscosity,strength etc;(5)The stronger the gel strength of broad bean starch,the better the cooking and sensory qualities of its starch noodles.From those results,it was concluded that the cooking and sensory qualities of starch noodles by solubility,water binding capacity and gel strength of broad bean starch,and the sensory quality ofstarch noodles judge by RVA parameters of broad bean starch.

broad bean starch,physical,gelatinized,retrograded properties,quality of starch noodles,relationship

TS 236.5

:A

1673-1689(2010)02-0230-07

2009-04-08

国家“十一五”科技支撑计划重点项目(2006BAD02B01)。

谭洪卓(1976-),女,湖南长沙人,工学博士,副研究员,主要从事粮食资源开发与利用方面的研究。Email:thz@chinagrain.org

＊通信作者:谭斌(1972-),男,湖南衡东人,工学博士,副研究员,主要从事粮食资源开发与利用方面的研究。Email:tb@chinagrain.org