速冻玉米饺子皮抗老化研究

翟爱华 张钟宇

(黑龙江八一农垦大学食品学院，大庆 163319)

速冻玉米饺子皮抗老化研究

翟爱华 张钟宇

(黑龙江八一农垦大学食品学院，大庆 163319)

研究3种不同类型的抗老化剂——蔗糖酯、氧化变性淀粉及细菌α－淀粉酶对速冻玉米饺子皮在储藏期内品质的影响，通过单因素试验和二次正交旋转组合试验设计，得出复合改良剂抗老化效果的回归模型并确定抗老化剂的最佳配方。结果表明，复合改良剂增强了速冻玉米饺子皮的抗老化回生性能;各因素影响大小顺序为蔗糖酯添加量＞α－淀粉酶添加量＞氧化淀粉添加量;复合抗老化剂的最佳工艺配方为α－淀粉酶添加量0.02%、蔗糖酯添加量0.36%、氧化淀粉添加量4.41%，储藏17 d后玉米饺子皮的硬度值仅为7.93 N，较空白对照样的硬度值降低了69.9%。

速冻玉米饺子皮 抗老化剂 硬度

速冻食品一般采用严格的工艺和先进的设备，最大限度的保持食品原有的色泽、口感及营养成分［1］。在生活节奏日益加快的今天，速冻饺子以其方便、快捷、营养等优点深受人们的青睐。

玉米是世界第三大粮食作物，其营养价值高。为拓宽玉米粉的食用范围，使玉米粉在人们日常饮食中占有一定的位置，调整人们的饮食结构，本研究将小麦与玉米粉按一定比例混合制作玉米饺子皮。淀粉含量的增加使速冻玉米饺子皮在储藏过程中易老化结晶，因此，添加抗老化剂是解决这一问题最便捷而有效的方法。变性淀粉、食品乳化剂、食品胶类、淀粉酶及β－环状糊精等都是较有效的抗老化物质。这几类抗老化物质在馒头、面包、糕团等食品中应用已有一些文献报道［2－10］。但将这些抗老化物质组成的复合添加剂应用于玉米饺子皮中的报道则不多。

本研究的目的旨在将3种不同类型的抗老化剂添加到速冻玉米饺子皮中，延缓饺子皮在储藏过程中淀粉老化，从而延长速冻饺子的货架期。

1 材料与方法

1.1 试验材料

玉米饺子专用粉:实验室配制;蔗糖酯:上海武马食品科技有限公司;氧化变性淀粉:甘肃圣大方舟马铃薯变性淀粉有限公司;细菌α－淀粉酶:北京奥博星生物技术责任有限公司。

1.2 仪器设备

TMS－Pro型质构仪:美国FTC公司;HLSY－Ⅱ小型速冻机:郑州亨利制冷设备有限公司;小型压面机:河北枣阳巨鑫机械有限公司。

1.3 试验方法

1.3.1 速冻玉米饺子皮制作

参考SB/T 10138—1993饺子用小麦粉行业标准［11］，取100 g玉米饺子专用粉按比例加入抗老化剂，混合均匀，并加入玉米饺子专用粉干基重50%的水(水温30℃)，人工和面，制成表面光滑的粉团，然后用湿纱布包裹粉团，室温醒发15 min，接着在电动压面机的 3.0、2.0、1.5 mm 轧距上分别轧面 4、2、2道，再用直径为80 mm的镀锌薄钢板制的圆筒切割成若干张的饺子皮，将制作好的样品放入温度－30℃的小型速冻机中，冷冻30 min后取出放入温度为－18℃冰箱中冻藏2 h，在25℃下解冻2 h后再在－18 ℃下冻藏2 h，反复4 次(加速试验)［12－13］，最后储藏于－18℃冰箱中，以供试验用。饺子皮厚1.5 mm，直径80 mm。

1.3.2 速冻玉米饺子皮最佳蒸煮时间的确定

在不锈钢小盆中加入500 mL水，放在电磁炉上加热至水沸腾，然后放入15张速冻饺子皮进行煮制，从放入饺子皮开始计时，2 min后，每0.5 min捞出一个。捞出的饺子皮放在玻璃板上，用小刀沿其直径纵向切断，在自然光下观察其切断面是否有白心，直到饺子皮白心完全消失为止，记录所用时间，即为速冻玉米饺子皮的最佳蒸煮时间。

1.3.3 速冻玉米饺子皮硬度测定

随着淀粉老化的发生，淀粉凝胶的坚实性或刚性显著增强，传统方法常用单轴向压力分析来跟踪这种变化［8，14］，但此法要求凝胶具有较高的强度，且不适用于实际食品体系。食品中测定淀粉老化的指标相对较多，如结晶熔融焓、老化程度、结晶程度、老化硬度等。由于质构仪测定的硬度值方便快捷，且准确度高，因此人们通常利用质构仪的硬度指标来评价淀粉的老化程度。

本研究采用TMS－Pro型质构仪对熟制的速冻玉米饺子皮硬度进行分析，测定试样在储藏0～17 d内硬度的变化。参照AACC74－09测试方法，测定模式TPA，探头型号PT－2B，检测探头两次下压饺子皮，并应用Xrad软件(FTC)进行分析。得熟制玉米饺子皮的硬度值。

测定条件:测试速度60 mm/min，触发力0.1 N，形变量97%。

1.3.4 二次回归正交旋转组合试验设计

本试验采用二次回归正交旋转组合试验设计安排试验方案。以α－淀粉酶添加量(x1)、蔗糖酯添加量(x2)、氧化变性淀粉添加量(x3)为自变量，试验硬度为因变量(y)。试验因素水平及编码见表1。采用SAS9.2统计软件进行数据分析。

表1 因素水平编码表

2 结果分析

2.1 蔗糖酯对速冻玉米饺子皮老化程度的影响

蔗糖酯，全称蔗糖脂肪酸酯，为白色或黄褐色粉末。水溶液黏度高，有湿润性，乳化效果好。具有最大的亲水性，广泛用于食品生产中，起到乳化、保湿防潮、抗老化等作用［15－17］。这主要是由于蔗糖酯的脂肪酸基团能够伸入到直链淀粉的α－螺旋构型中，形成稳定的螺旋复合物，从而抑制了直链淀粉的老化。

试验选用蔗糖酯 0.1%、0.3%、0.5%、0.7%、0.9%(以混合粉干基重计)5个水平，分别考察5个水平的蔗糖酯对试样在储藏0～17 d内硬度变化情况，并与空白样对照。如图1，不同水平的蔗糖酯在试样储藏期间硬度呈波动变化，但其硬度均明显低于对照空白样，说明蔗糖酯对试样淀粉老化结晶有明显的抑制作用。从图1可以看出，添加0.3%蔗糖酯的试样在储藏期间硬度值变化始终保持相对平缓趋势，淀粉老化结晶程度相对一致，在储藏后期其硬度值低于其他蔗糖酯添加量试样，并明显低于空白样。蔗糖酯添加量的增加，试样硬度变化波动变大，主要是由于过量的蔗糖酯使面团充分膨胀，巨大的面筋网络结构难以维持，蔗糖酯与直链淀粉复合体系遭到破坏，淀粉分子重新定向排列，制品的老化程度反而提高。因此，0.3%蔗糖酯的抗老化效果要好于其他添加量水平。

图1 蔗糖酯对试样在储藏期内硬度的影响

2.2 氧化变性淀粉对速冻玉米饺子皮老化程度的影响

变性淀粉即经物理、化学或酶等方法改性的淀粉，能获得许多原淀粉没有的次级特性［19］，如吸水膨润速度加快、糊化温度降低、保持稳定的黏性、凝胶性、改善保存性、能改善食感与烹调性、延长货架期、防止老化、减少淀粉溶出等。

本研究选用变性淀粉1%、2%、3%、4%、5%(以混合粉干基重计)5个水平，考察变性淀粉对速冻玉米饺子皮中淀粉在储藏期间的老化结晶抑制作用。如图2，添加不同比例变性淀粉的试样在储藏期间硬度逐渐增加，但与空白样相比其硬度均小于空白样的硬度值。说明变性淀粉对淀粉的老化结晶有明显的抑制作用。从图2可以看出，氧化变性淀粉添加量增加时，试样在储藏期间的硬度值不断降低;当氧化变性淀粉添加量增大至5%时，试样在储藏期间硬度值基本趋于不变。这是由于氧化淀粉分子链上引入了羧基和羰基，干扰了淀粉羟基间的氢键缔合，减少了混合体系中淀粉分子的羟基含量，增大了淀粉分子的亲水性，提高了淀粉分子的水分散性，阻碍了直链淀粉分子的定向排列，增强了面制品的抗老化性能。

图2 氧化变性淀粉对试样在储藏期内硬度的影响

因此，速冻玉米饺子皮中添加5%氧化变性淀粉对淀粉的老化结晶有明显的抑制作用，与张良华等［18］研究结论一致。

2.3 细菌α－淀粉酶对速冻玉米饺子皮老化程度的影响

α－淀粉酶是一种水解酶，能水解直链淀粉和支链淀粉中的α－1，4糖苷键，生成麦芽糊精和麦芽糖，产物的末端残基C1碳原子为α－构型，最适pH为4.0～5.0，最适温度为50～60℃。α－淀粉酶热稳定性高，高温后一段时间内仍能继续发生水解作用。淀粉酶不能分解天然状态淀粉。然而在试样制作过程中，部分淀粉颗粒被破坏形成破损淀粉，在加入细菌α－淀粉酶情况下，这些破损淀粉颗粒被水解成麦芽糖［21］。

细菌α－淀粉酶分解淀粉产生糖类物质，防止淀粉结晶老化。本研究选取淀粉酶0.01%、0.02%、0.03%、0.04%、0.05%(以混合粉干基重计)5 个水平，考察细菌α－淀粉酶对速冻玉米饺子皮在储藏期内的淀粉回生抑制作用。如图3，与空白样对照比较，细菌α－淀粉酶明显降低试样在储藏期内的硬度值。添加细菌α－淀粉酶0.01%时，试样在储藏期内的硬度发生变化，可能是由于细菌α－淀粉酶在试样中对淀粉作用不均一所致。添加细菌α－淀粉酶0.02%和0.03%的试样，在整个储藏期内其硬度值均保持相对平缓。但是添加0.04%和0.05%细菌α－淀粉酶试样，在熟制后其表面无光泽，有大量的微孔，且利用质构仪测定试样硬度值无法测出。由于细菌α－淀粉酶添加量过大时，试样完整度遭到破坏，因此不易选取此水平下的淀粉酶添加量。然而从节省成本角度考虑选取添加0.02%细菌α－淀粉酶来达到抑制淀粉老化的目的。此结论与高颖［20］研究的结论相同。

图3 细菌α－淀粉酶对试样在储藏期内硬度的影响

2.4 复合抗老化剂二次回归模型建立

在单因素试验的基础上，确定α－淀粉酶、蔗糖酯和氧化变性淀粉添加量的各因素水平，作为自变量，以储藏第17天速冻玉米饺子皮的硬度为因变量，进行三因素二次回归正交旋转组合试验设计，利用SAS9.2统计分析软件对试验结果进行回归拟合，得回归方程，并对方程进行诊断，得最优处理组合。

回归方程:y=65.962 －838.994x1－88.618x2－15.242x3+14 972x1x1－382.500x1x2+20.717x2x2+82.750x1x3+18.475x2x3+0.781x3x3

SAS9.2统计分析软件诊断分析结果:F回归＞F0.01(9，13)，说明方程在 0.01 水平上达到极显著;F失拟＜F0.05(5，8)，说明失拟项不显著。根据回归模型诊断及失拟性分析表明，该回归方程无失拟因素存在，回归模型与实测值能较好地拟和。

2.5 确定各因素水平的最优组合及回归模型验证

采用三因素二次正交旋转组合试验设计，利用SAS9.2统计分析软件对试验结果进行分析，得优化处理结果见表2。同时，在试验得出的最优组合条件下，进一步进行验证试验(储藏第17天的硬度值)，3次重复结果见表2。

表2 模型优化及验证结果表

由表2可见，各因素水平的理论最优组合为α－淀粉酶添加量0.02%、蔗糖酯添加量0.36%、氧化变性淀粉添加量4.41%。在此预测组合条件下，通过验证试验得出的3次硬度平均值为7.93 N，略高于由模型得出的最小理论硬度值，但实际平均值与最小理论硬度值的误差率为1%＜5%。说明该模型拟合性较好，即:通过二次回归旋转组合试验建立的数学模型得到可靠的预测值，具有实用性。

3 结论

3.1 复合改良剂具有增强速冻玉米饺子皮抗老化回生性能的功效。

3.2 选用蔗糖酯、氧化变性淀粉和α－淀粉酶作为速冻玉米饺子皮抗老化剂。通过单因素试验确定3种抗老化剂的添加量范围。即:蔗糖酯0.2% ～0.4%，氧化变性淀粉4% ～6%，α － 淀粉酶0.01% ～0.03%。

3.3 3因素对储藏17 d后速冻玉米饺子皮抗老化性能影响的重要性先后顺序为蔗糖酯添加量＞α－淀粉酶添加量＞氧化淀粉添加量。复合改良剂对玉米饺子皮抗老化效果的最佳工艺参数为α－淀粉酶添加量0.02%、蔗糖酯添加量0.36%、氧化淀粉添加量4.41%，储藏17 d后玉米饺子皮的硬度值最小为7.93 N，较空白对照样的硬度值降低了69.9%。

3.4 得出了α－淀粉酶添加量、蔗糖酯添加量以及氧化淀粉添加量3个因素对储藏17 d后速冻玉米饺子皮硬度值影响的回归模型为:

y=65.962 －838.994x1－88.618x2－15.242x3+14 972x1x1－382.500x1x2+20.717x2x2+82.750x1x3+18.475x2x3+0.781x3x3。

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Study on Anti－staling of Quick－freeze Corn Dumpling Skin

Zhai Aihua Zhang Zhongyu
(Heilongjiang Bayi Agricultural University，Daqing 163319)

The effect of three different types of inhibitors(sucrose ester，oxidized starch and bacterial α － amylase)on quality of quick－frozen corn dumpling skin during storage period were studied and the regression equation of the modification parameters was established by single－factor test and quadratic general rotary experiment design.The results showed that the anti－aging properties of quick－frozen corn dumpling sheet were increased with the added amount of complex improver and composite inhibitor formula.The ordor of various factors impacting on anti－ aging properties of quick － frozen corn dumpling sheet was sucrose ester，α － amylase and oxidized starch.The optimum technical conditions were confirmed as follows:the sucrose ester addition was 0.36%，the oxidized starch addition was 4.41%and the α － amylase addition was 0.02%，and the hardness value of quick － frozen corn dumpling sheet after depositing for seventeen days was only 7.93 N，which decreased by 69.9%compared with the negative control.

quick － frozen corn dumpling skin，inhibitor，hardness

TS211.2

A

1003－0174(2011)11－0083－05

黑龙江省科技攻关项目(GA06B401－3)

2010－11－25

翟爱华，女，1970年出生，教授，粮食精深加工