淀粉及变性淀粉在酸乳中的应用研究进展

徐 忠，王 卓，赵 丹，车春波，杨 萍，吴艳华

(哈尔滨商业大学食品工程学院，黑龙江哈尔滨150076)

淀粉及变性淀粉在酸乳中的应用研究进展

徐 忠，王 卓，赵 丹，车春波，杨 萍，吴艳华

(哈尔滨商业大学食品工程学院，黑龙江哈尔滨150076)

主要介绍国内外各种淀粉和变性淀粉在酸乳中的应用研究进展，以及未来的发展趋势和在酸乳生产中存在的问题。

原淀粉，变性淀粉，酸乳，应用进展

随着现代乳品工业的兴起，人们对乳制品尤其是酸乳的消费量逐年增加，如何改善酸乳产品稠度、质地、持水性、口感等品质特性指标成为各酸乳生产厂家所追求的目标。原淀粉以及各种变性淀粉作为一种可以被人体完全消化吸收的安全食品添加剂被应用于酸乳制作中，可以使酸乳增稠、防止乳清析出、改善口味、提高产品的光亮度及降低食品胶类用量，并且能够承受加工过程中的高温杀菌和均质等工艺以及增加酸性环境下的性能稳定性［1］。

1 原淀粉在酸乳中的应用

H.E.Oh和 S.G.Anema等［2］人在牛奶中加入1.5%的马铃薯淀粉制作酸乳，研究了在酸化过程以及最终形成的酸凝胶后牛奶的性质。添加淀粉后的酸乳会形成网状结构，与未添加淀粉的酸乳相比，样品形成凝胶的时间和pH增加，但形成凝胶的温度不受影响，所形成的凝胶强度也发生变化，凝胶强度会随着淀粉加入量的增加而升高。在显微镜下观察凝胶结构发现，膨胀的淀粉颗粒镶嵌在蛋白质网络结构中，并且网络结构会随着淀粉的增加而密集分布。

H.E.Oh和M.Wong等［3］人在脱脂牛奶中加入糯米淀粉和马铃薯淀粉，在高压(500Pa，20℃，30min)或热处理(80℃，30min)条件下形成酸乳。在进行加压或热处理之前添加糯米淀粉更易形成凝胶。然而经过加压处理之后添加马铃薯淀粉并不影响整个凝胶形成，经过热处理之后的凝胶会随着马铃薯淀粉添加量的增多而更易形成凝胶网络结构，也就是马铃薯淀粉只能在热处理条件下促进凝胶形成。而在加压或热处理条件下糯米淀粉都可以促进凝胶形成。

Sandoval-Castilla等［4］人在酸乳中加入木薯淀粉作为脂肪替代物与全脂酸乳进行对比，在4℃储藏5d后对酸乳的质构和组织进行分析。实验结果显示木薯淀粉与乳清蛋白形成网状结构，添加木薯淀粉的酸乳质构高于全脂酸乳。酸乳的微观结构显示可溶性淀粉嵌入酪蛋白微团结构中，形成凝胶结构。

J.Y.Zuo等［5］人对添加2%大米淀粉的脱脂牛奶酸性凝胶进行动态流变学研究，在不同温度下测量淀粉颗粒的溶胀度，当凝胶强度最大时，淀粉颗粒达到最大溶胀度，但此时的温度并不是最大粘度下的温度。研究认为在凝胶结构中，淀粉是作为一种无效填充物，在整个吸水膨胀形成胶体的连续过程中可以提高牛乳蛋白的浓度。

2 变性淀粉在酸乳中的应用

2.1 羧甲基淀粉

羧甲基淀粉(简称CMS)是变性淀粉的一种。CMS的耐酸碱、耐高温性比较好，适于pH3.5～10之间各种酸碱性和120℃以下高温处理的食品物料中的添加剂。CMS作为增稠剂、悬浮剂、稳定剂，能部分代替昂贵的植物胶［6］。张钟等［7］人对羧甲基淀粉作为酸乳稳定剂及其应用效果进行了分析研究。在蔗糖添加8%，发酵温度为42℃，菌种比例为St∶Lb= 1.5∶1的前提下，确定最隹发酵工艺条件为CMS添加0.1%、发酵时间为4h、接种量为3%。在4℃的保存条件下，添加CMS的酸乳比对照组酸乳的保质期至少延长了2d，保质期的延长可能是因为CMS吸水后体积膨胀200～300倍而影响了菌体可利用的水分。

2.2 辛烯基琥珀酸淀粉酯

辛烯基琥珀酸淀粉酯可由淀粉和辛烯基琥珀酸酐在弱碱性条件下制得，它具有亲水、亲油的两亲性质，在水包油型的乳浊液中有着特殊的乳化稳定作用，是其它产品所无法取代的，是一类新型的食品乳化剂和增稠剂［8］。马春华［9］等人把辛烯基琥珀酸淀粉醋应用在酸乳中，以改善酸乳品质。添加了辛烯基琥珀酸淀粉醋(其取代度在0.02左右)的酸乳其组织状态均匀稳定，离心沉淀率较不加稳定剂的样品明显降低。一定强度的抗剪切能力，对酸乳具有重要的影响，添加一定浓度的辛烯基琥珀酸淀粉酯，解决了口感粗糙、乳清分离的问题，赋予成品良好的稠度、圆滑的外观和细腻纯正的风味。

2.3 淀粉磷酸单酯

淀粉磷酸单酯是良好的乳化剂、增稠剂和稳定剂，加入凝固型酸乳中可以保护酸乳的组织状态不被破坏，防止乳清析出，减少黏度降低的缺陷，并且在长期的低温储存后保持其原有的风味［10］。高慧［11］等人研究表明，淀粉磷酸单酯作为食品添加剂应用于凝固型酸乳的生产中时，其效果明显好于原淀粉，添加量为0.3%～0.5%时，乳清析出量较少，黏度、酸度均适中，口感与组织状态得到改善。淀粉磷酸单酯与其他添加剂进行复配后对酸乳品质的改善效果明显好于使用单一的添加剂，将淀粉磷酸单酯与果胶按3∶1配比，添加量为0.4%，接种量为5%，蔗糖添加量为7%时，酸乳具有较好的品质。

2.4 酸解淀粉

酸解淀粉是由天然淀粉在低于其凝胶化温度下用无机酸处理一定浓度淀粉浆得到变性淀粉，具有较低的黏度和良好的可溶性。S.L.Amaya-Llano等［12］人以豆薯淀粉和玉米淀粉为原料，在40℃条件下，利用盐酸将其水解为直链淀粉含量较高的酸降解淀粉。结果显示豆薯淀粉更容易形成凝胶，添加到搅拌型酸乳中，对酸乳pH和粘度的影响不大，通过感官评价确定豆薯淀粉可以作为一种性能良好的脂肪替代物应用到酸乳中。

2.5 交联淀粉

交联淀粉是在淀粉链中引入酯键进行交联，增加了淀粉颗粒的稳定性。交联对其营养价值不产生改变，但淀粉糊变得粘稠而且有奶油状，是应用在酸乳生产中较多的变性淀粉。

王丹等［13］人在搅拌型酸乳生产时以交联淀粉与果胶复配(果胶0.15%，交联淀粉0.5%)作为增稠剂、稳定剂，可以得到较大的凝胶强度，产品的粘稠度和稳定性较好，并且对于热、酸和剪切力具有高度稳定性。杨础华等［14］人对不同的增稠剂进行对比中发现，添加0.5%的交联淀粉的搅拌型酸乳的抗剪切力最好，赋予酸乳较高的粘度，防止酸乳出现乳清分离。

2.6 抗性淀粉抗性淀粉具有良好的流变性、稳定性以及持水性，可以改善酸乳存放过程中乳清析出的缺陷，并且增加黏稠感和提高入口的滑润感，在发酵过程中，抗性淀粉也可以作为双歧杆菌、乳酸菌等益生菌的增殖因子，明显提高酸乳中发酵菌种的活数量。在保健功能上，具有调节和保护肠道、控制餐后血糖水平和防止糖尿病以及促进钙、镁离子吸收、防止脂肪堆积等功能。张嫚［15］在酸乳中添加马铃薯RS3抗性淀粉和果胶的组合，其酸乳物性明显优于单纯添加果胶的对照组，马铃薯RS3抗性淀粉用量在0.8%～1.2%，当抗性淀粉增多时，随着淀粉的加热糊化，酸乳的保水性、增稠作用显著增加，导致黏度随抗性淀粉用量而升高。

2.7 多孔淀粉

多孔淀粉是指经人工方法处理而使淀粉颗粒呈现多孔状的一种新型变性淀粉。由于多孔淀粉具有较大的比表面积，且在一定条件下分散在水及其它溶剂中能保持其结构的完整性，因而具有良好的吸水、吸油性能，有一定的耐加工性，具有耐酸和耐低温环境的特性，黏度稳定性良好，以及可延长产品货架期的特点［16］。张洪微等［17］人以牛奶、蔗糖为主要原料，多孔玉米淀粉为稳定剂，制作凝固型酸乳。确定最佳工艺条件为：多孔淀粉0.6%，蔗糖8%，脱脂乳粉2.5%，接种量2%。培养温度4℃，可得到凝固型酸乳呈乳白色，组织细腻、光滑，味道温和，稳定性好，无乳清分离，具有酸乳特有的风味，酸甜适口。

2.8 酯化交联淀粉

酯化交联复合变性淀粉具有酯化淀粉和交联淀粉的双重特性，表现为粘度高、透明度高、粘度稳定性高、抗老化能力强的特点，而这些特点正适合于酸乳的工艺要求。

孙吉等［18］人研究表明马铃薯丁二酸酯化交联淀粉可以提高酸乳的粘度、控制乳清析出量，搅拌型酸乳中添加一定量的马铃薯丁二酸酯化交联淀粉，解决了口感粗糙、乳清分离等问题，赋予酸乳良好的粘稠度、圆滑的外观和细腻纯正的风味。其最佳复配为：马铃薯丁二酸酯化交联淀粉添加量0.3%，黄原胶添加量 0.04%，粘度可达 5950cp，乳清析出率为2.99%。

李兰红等［19-20］人，以蜡质玉米淀粉为原料，环氧氯丙烷和三偏磷酸钠为交联剂，醋酸酐为酯化剂制备了复合交联酯化淀粉，并且在酸乳中添加这种复合变性淀粉，通过感官评分、析水率、表观粘度、储存稳定性的分析，酯化交联淀粉可以起到防止乳清分离，增强爽滑感，改善组织状态的作用。储存稳定性也优于添加原淀粉的酸乳与空白对照组的酸乳。

3 淀粉及变性淀粉在酸乳中应用存在的问题和发展趋势

添加原淀粉的酸乳糊味感强烈，口感不细腻;在温度降低、冷藏的过程中容易老化，黏度下降，酸乳稳定性相对较差。变性淀粉由于其变性方法众多、变性程度可调，可具有不同的加工性能，能够适应加工和储藏环境的变化从而维持体系的稳定性，减轻乳清分离，延长保质期［21］。近年来，复合变性淀粉由于具有良好的耐温、耐酸及抗搅拌性能，目前已逐渐替代普通变性淀粉应用于酸乳生产中。但是，由于淀粉来源不同以及复合变性淀粉的品种多、生产工艺复杂，各生产厂家产品质量稳定性还需要进一步提高，此外关于复合变性淀粉对酸乳生产过程、品质特性的影响及机理的基础研究也需要进一步加深。

［1］张力田.变性淀粉［M］.广州:华南理工大学出版社，1992.

［2］H E Oh，Anema S G，Wong M，et al.Effect of potato starch addition on the acid gelation of milk［J］.International Dairy Journal，2007(17):80-815.

［3］H E Oh，M Wong，D N Pinder，et al.Comparison of pressure treatment and heat treatment of skim milk with added starch on subsequent acid gelation of milk［J］.Food Science and Technology，2011(44):1189-1198.

［4］Sandoval-Castilla，O Lobato-Calleros C，Aguirre-Mandujano，et al.Microstructure and texture of yogurt as influenced by fat replacers［J］.International Dairy Journal，2004(14): 151-159.

［5］J Y Zuo，Y Hemar，S Hewitt，et al.Effect of the extent of pasting on the dynamic rheological properties of cidized skim milk gels containing normal rice starch［J］.Food Hydrocolloids，2008 (22):1567-1573.

［6］徐忠.马铃薯羧甲基淀粉糊化特性研究［J］.食品科学，2001(2):25-28.

［7］张钟，华平，王立权.羧甲基淀粉作酸乳稳定剂的应用效果研究［J］.饮料工业，2004，7(4):36-41.

［8］罗发兴.辛烯基琥珀酸淀粉酯的制备及应用［J］.华南理工大学学报，2003(7):82-85.

［9］马春华，马兴胜.辛烯基琥珀酸淀粉酯在酸乳中的应用［J］.乳业科学与技术，2006(2):68-69.

［10］李志国，李娟.变性淀粉的性质及在酸乳中的应用［J］.中国食品添加剂，2005(5):91-94.

［11］高慧，徐欣荣，潘丽军.低取代度淀粉磷酸单酯在凝固型酸乳中的应用［J］.农产品加工，2006(10):130-135.

［12］S L Amaya-Llanoa，A L Martinez-Alegria，J J Zazueta-Morales，et al.Acid thinned jicama and maize starches as fat substitute in stirred yogurt［J］.Food Science and Technology，2008(41):1274-1281.

［13］王丹，林晶，张坤锋.变性淀粉对搅拌型酸乳增稠作用的研究［J］.中国乳品工业，2002，30(3):14-16.

［14］杨础华，石笛，张竞立，等.稳定剂对脱脂搅拌型酸乳粘度影响的研究［J］.广西轻工业，2009(6):5-6.

［15］张嫚.RS3抗性淀粉对酸乳品质的影响［J］.江苏农业科学，2010(5):417-419.

［16］张洪微，王琴，崔素萍.添加多孔淀粉的凝固型酸乳工艺研究［J］.食品工业科技，2010，31(7):262-265.

［17］李军，陈存社.酶法制备微孔淀粉的工艺研究［J］.北京工商大学学报，2005，23(2):9-12.

［18］孙吉，韩育梅，赵丽芹.马铃薯丁二酸酯化交联淀粉在搅拌型酸乳中的应用研究［J］.内蒙古农业大学学报，2009，30 (1):149-153.

［19］李兰红，孙丽华，刘玮.蜡质玉米复合变性淀粉的制备及在酸乳中的应用［J］.粮食与食品工业，2009，16(5):29-33.

［20］李兰红.不同交联剂制备的蜡质玉米复合变性淀粉在酸乳中的应用研究［J］.乳业科学与技术，2009(5):218-220.

［21］胡爱军，郑捷，秦志平，等.变性淀粉特性及其在食品工业中应用［J］.粮食与油脂，2010(6):1-4.

Research development of yogurts with added native and modified starch

XU Zhong，WANG Zhuo，ZHAO Dan，CHE Chun-bo，YANG Ping，WU Yan-hua
(Harbin University of Commerce，Harbin 150076，China)

The research development of yogurts with added native and modified starch was mainly summarized.The trend and presented problem of yogurt were also referred in the yogurt production.

native starch;modified starch;yogurt;research development

TS231

A

1002-0306(2011)12-0512-03

2011-08-18

徐忠(1964-)，男，博士，教授，研究方向:淀粉加工技术。

黑龙江省自然科学基金项目(B200915);黑龙江省高校科技创新团队建设计划资助(2010td04)。