乙酰化二淀粉磷酸酯对豪猪肝酱稳定性的影响研究

于学萍,童群义

(江南大学食品学院,江苏无锡 214122)



乙酰化二淀粉磷酸酯对豪猪肝酱稳定性的影响研究

于学萍,童群义*

(江南大学食品学院,江苏无锡 214122)

以豪猪肝为原料,制作豪猪肝酱,研究乙酰化二淀粉磷酸酯(ADSP)对豪猪肝酱稳定性的影响,主要从保水性、流变特性、质构特性和感官评价四个方面进行研究。结果表明:随着ADSP添加量从0增加到4.5%,豪猪肝酱的保水性从47.22%提高到99.23%,ADSP能有效提高豪猪肝酱的持水力,产品体系更加稳定;添加ADSP后,提高了豪猪肝酱的粘度、屈服应力、弹性模量和粘性模量,还提高了豪猪肝酱的硬度和粘性指数,改善了涂抹性;ADSP还使豪猪肝酱的组织状态、口感和总体可接受性等感官特性得到显著改善(p<0.05)。ADSP中较多的乙酰基和交联键,使之具有较高的亲水性,当ADSP加入到豪猪肝酱中加热糊化后,豪猪肝酱的稳定性增加。综合其对豪猪肝酱各品质的影响情况,确定了最佳的乙酰化二淀粉磷酸酯添加量为4.5%。

豪猪肝酱,乙酰化二淀粉磷酸酯,稳定性,流变特性

豪猪是一种经济价值很高的动物,不仅具有较高的食用价值,而且还具有较高的药用价值[1-2]。我国对豪猪的食用与加工局限于豪猪肉,生产中产生了大量的豪猪副产物如肝、肚、刺等,不仅造成了资源的浪费,也造成了环境污染。豪猪肝是豪猪屠宰后的主要副产物之一,占豪猪体重的1.5%左右,豪猪肝营养丰富,肝酱产品受到人们的关注与青睐,所以豪猪肝酱将会有很好的市场价值。

由于豪猪肝酱是不均一的悬浮液制品,稳定性较差,长期保存过程中容易出现固相和液相分离的现象,影响豪猪肝酱的质量,造成豪猪肝酱的感官及流变特性变差。一般来说,添加增稠剂增加产品的粘度,保持酱制品体系的相对稳定。酱制品中添加变性淀粉有助于改善产品的质构和口感,这主要是因为淀粉颗粒在受热时可以吸水和膨胀[3]。淀粉颗粒可以作为凝胶基质的填料,颗粒吸水膨胀后,可以在凝胶中起增强作用[4]。

乙酰化二淀粉磷酸酯(Acetylated Distarch Phosphate,ADSP)是原淀粉经过乙酰化反应和磷酸盐交联产生的一种交联酯化复合变性淀粉,具有热稳定性高、流动性好、耐酸性强等特点[5]。ADSP应用于酱制品时,因为淀粉分子链上引入了乙酰基和交联键,自身的亲水能力得到了改善,而且加热糊化后的网络结构得到增强,使水分、蛋白等更紧密的结合,形成了更稳定的体系,从而提高了酱制品的保水力[6-7]。本文通过加入不同含量的乙酰化二淀粉磷酸酯,研究ADSP对豪猪肝酱流变特性、质构特性及稳定性的影响。

1　材料与方法

1.1材料与设备

豪猪肝常德市豪乡食品有限公司;乙酰化二淀粉磷酸酯杭州普罗星淀粉有限公司;高活性干酵母安琪酵母股份有限公司;糖、食盐、生姜粉、白胡椒粉市售。

T18基本型分散机德国IKA公司;AR-G2型流变仪英国TA公司;TA-XT2i型质构分析仪英国Stable Micro Systems公司;C21-RT2110电磁炉广州美的生活电器制造有限公司;AB 104-N电子称梅特勒-托利多仪器(上海)有限公司;HHS型电热恒温水浴锅上海博迅实业有限公司;DS-200高速组织捣碎机江苏江阴科研器械厂;90 YYT电容运转异步调速电动搅拌机上海申顺生物科技有限公司;EL20实验室pH计梅特勒-托利多仪器(上海)有限公司。

1.2实验方法

1.2.1豪猪肝酱的制作工艺流程豪猪肝→解冻→清洗热烫→打浆→发酵脱腥→稳定剂→装罐→杀菌→检查→成品

1.2.2操作要点解冻:将冷冻的豪猪肝缓慢解冻至中心温度0 ℃左右,以减少营养成分的流失。

清洗热烫:将解冻的豪猪肝放于流动水下冲洗,用95 ℃左右的热水热烫5～6 min,不仅可以改善搅拌效果,还可以抑制微生物的生长繁殖和酶的活性。

打浆:打浆前要去除血筋、膜等杂质,先加入部分冰水用组织捣碎机进行粗打浆,之后加入剩余的冰水在高速分散机下进行高速搅拌。

发酵脱腥:加入肝酱总质量1.2% 的高活性干酵母,35 ℃下发酵45 min。

配料比例:豪猪肝原浆39.18%、食盐1.37%、糖0.40%、白胡椒粉0.14%、生姜粉0.14%、水58.77%。乙酰化二淀粉磷酸酯分别按总质量的0(空白组)、3.5%、4.0%、4.5%、5.0%加入到上述浆体中,在100 ℃沸水中加热搅拌5 min,使配料均匀及淀粉糊化。

装罐、杀菌与检查:将上述制作的酱制品转至玻璃罐中,在100 ℃沸水中杀菌10 min,然后封罐并迅速冷却至室温。对封罐好的产品进行检查,是否有胀罐漏气等情况。

1.2.3乙酰化二淀粉磷酸酯对豪猪肝酱保水性的影响参照Salvador[8]的方法并稍做改动。依次将10 mL的离心管放置于天平上,准确称量其质量,然后在离心管中盛放一定质量的豪猪肝酱样品,再将离心管放在天平上称其质量。之后,将离心管置于离心机中,在4000 r/min的转速下离心30 min,然后用滤纸将析出的水分吸干倒扣1 h,最后再次将离心管至于天平中称量质量。每组样品在相同的实验条件下做三次实验,取三次结果的平均值。公式如下:

式(1)

式(1)中:离心管质量为m0(g);离心之前离心管和肝酱总质量为m1(g);离心倒扣后离心管和肝酱总质量为m2(g)。

1.2.4乙酰化二淀粉磷酸酯对豪猪肝酱流变特性的影响为了研究ADSP对豪猪肝酱流变特性的影响,在豪猪肝酱基本配方的基础上,加入0、3.5%、4.0%、4.5%、5.0%的ADSP,各样品在25 ℃下静置24h后,进行流变学实验。

1.2.4.1静态剪切流变特性的测定取适量的豪猪肝酱样品,置于流变仪上,平板直径为20mm,间隙1mm,设定温度25 ℃,使剪切速率从0.1s-1上升到10s-1,记录此过程中,豪猪肝酱样品的剪切应力、粘度的变化情况。

1.2.4.2动态黏弹性的测定取一定量的豪猪肝酱样品,置于流变仪上,平板直径20mm,间隙为1mm,设定温度25 ℃,扫描应变值为1%(线性粘弹区范围内),振荡频率由0.1Hz上升至 10Hz,测定豪猪肝酱弹性模量G'、粘性模量G''、损失正切tanδ以及动力学粘度η随频率的变化情况。

1.2.5乙酰化二淀粉磷酸酯对豪猪肝酱质构特性的影响参照孙慧敏[9]的方法并稍做改动。将25g加入0、3.5%、4.0%、4.5%、5.0%ADSP的样品分别置于25mL烧杯中(大小性状一致),各样品在25 ℃下静置24h后,用TA-XT2i型质构仪测定样品的坚实度、弹性、内聚性、粘性指数。夹具选择:P0.5探头;测试前速度:1.0mm/s;测试速度:1.0mm/s;测试后速度:1.0mm/s;测试距离:20mm;感应力:5g;记录速率:200PPS。

1.2.6乙酰化二淀粉磷酸酯对豪猪肝酱感官特性的影响邀请具有食品相关专业背景的6名人员(3名男生和3名女生)组成感官评定小组进行感官分析,评定前先进行对豪猪肝酱品质特性描述的一致认定与培训。对样品的色泽、组织状态、口感和总体可接受性四个方面进行评分[10],如表1。每位成员单独进行各个指标的评定,每个样品评定前都用清水漱口,以排除上一个样品的影响[11]。

1.2.7统计分析采用Orogin8.5及SPSS11.5数据分析软件对数据进行处理,运用Duncan检验进行显著性分析(p<0.05)。

2　结果与讨论

2.1乙酰化二淀粉磷酸酯对豪猪肝酱保水性的影响

ADSP对肝酱的保水性(WaterHoldingCapacity,WHC)的影响结果如图1所示,随着ADSP添加量的增加,豪猪肝酱的保水性呈上升趋势。随着ADSP添加量从0增加到4.5%,豪猪肝酱的保水性从47.22%提高到99.23%,这说明ADSP对豪猪肝酱的保水性有显著影响。这可能是由于热诱导淀粉颗粒糊化吸水,淀粉添加量越多则吸水越多,而且ADSP淀粉分子中的部分羟基被乙酰基取代,而乙酰基的吸水性和保水性均较羟基大[12]。因此豪猪肝酱保水性增强,体系更加稳定。

表1　豪猪肝酱的感官评分标准

图1　ADSP对豪猪肝酱保水性的影响Fig.1　Influence of the addition of ADSP on WHC of porcupine liver sauce

2.2乙酰化二淀粉磷酸酯对豪猪肝酱流变特性的影响

2.2.1静态流变学特性分别添加0、3.5%、4.0%、4.5%、5.0%的乙酰化二淀粉磷酸酯的豪猪肝酱的剪切应力-剪切速率关系如图2(a)所示。不同ADSP添加量下的豪猪肝酱剪切应力与剪切速率成非线性关系。随着ADSP添加量的增加,变性淀粉糊化,颗粒间距减小,作用力加大,凝胶的网络结构更加致密,不易破坏[13],因此豪猪肝酱的剪切应力随之增加。

豪猪肝酱的粘度随剪切速率的增加而减小(如图2(b)),呈现假塑性流体性质,可以看出,随着ADSP的加入,豪猪肝酱的粘度逐渐变大。这主要是由于ADSP中含有较多的乙酰基和交联键,亲水性强,加热糊化后网络结构增强,不容易被剪切应力所破坏,导致了粘度的增加。淀粉和豪猪肝酱本身都带有负电荷,淀粉的加入使得豪猪肝酱的结构增强。

图2　不同ADSP添加量豪猪肝酱的(a)剪切应力-剪切速率和(b)粘度-剪切速率关系图Fig.2　shear stress-shear rateand viscosity-shear rate curves of porcupine liver sauce at selected ADSP addition amount

假塑性流体可用Herschel-Bulkley模型(H-B模型)拟合:

τ=τ0+K·γn

式(2)

式(2)中:τ为剪切应力(Pa);τ0为屈服应力(Pa);K为稠度系数(Pa·sn);γ为剪切速率(s-1);n为流动指数。稠度指数K体现了流体的粘稠程度,n表现了流体性质。

采用Herschel-Bulkley方程对添加不同含量ADSP样品的静态流变数据进行拟合,拟合情况见表2。由表可知,Herschel-Bulkley方程对豪猪肝酱流变曲线拟合的决定系数R2均在0.99以上,说明豪猪肝酱的流变学类型符和H-B模型。屈服应力反映的是使豪猪肝酱产生流动所需要的最小应力,是影响其涂抹性的主要因素,屈服应力过小会导致豪猪肝酱呈流体,保形性差,不利于涂抹,而过大的屈服应力会使豪猪肝酱过硬,难以涂抹。从表1中可以看出,在不含ADSP时,豪猪肝酱的屈服应力较小,随着ADSP的添加,屈服应力增大,这主要是由于ADSP增加了豪猪肝酱体系的粘度,提高了体系的稳定性。随着ADSP的添加,稠度系数升高,流动指数降低,n越小越倾向于假塑性流体,越易剪切变稀[14]。

2.2.2动态流变学特性通过对样品进行动态流变学扫描,可以根据其弹性模量G′、粘性模量G″以及损耗角正切tan δ的大小来评价样品的总体强度[15-16]和黏弹性比例。tan δ(G″与G′的比值)的大小反映了样品粘性成分和弹性成分的相对强弱,tan δ越大说明粘性成分对样品黏弹性的贡献越大[17]。

表2　ADSP添加量对豪猪肝酱的

图3(a-c)为不同乙酰化二淀粉磷酸酯含量的豪猪肝酱样品的弹性模量G′、粘性模量G″及损耗角正切tan δ随频率变化关系图。通过图3(a-b)可以看出,随着ADSP添加量的增大,豪猪肝酱G′和G″呈上升趋势,说明ADSP能同时升高豪猪肝酱的弹性属性和粘性属性,提高豪猪肝酱体系的强度,这主要是由于交联改性引入淀粉分子中的化学键强度远高于原淀粉中氢键,增强了颗粒结构的强度[18],乙酰基较强的亲水性使淀粉糊化后黏弹性增强,这与之前的静态流变测试结果一致。对比两图发现,所有的样品中G′均大于G″,表明豪猪肝酱体系为弹性占优势的黏弹性体系,而ADSP的添加并没有改变豪猪肝酱的这个性质。由图6可以看出,添加ADSP后豪猪肝酱样品的tan δ低于未添加的样品,且 tan δ值均小于1,说明体系还是处于弹性成分占优的状态,依然呈现固体的特性。由图3(d)可以看出,随着频率的增大,各样品的动力学粘度η呈现上升的趋势,且随着ADSP添加量的增加,η逐渐增大,这与豪猪肝酱的静态流变特性测定结果基本保持一致。

图3　ADSP添加量对豪猪肝酱(a)G′、(b)G″、(c)tan δ和(d)动力学粘度的影响Fig.3　Influence of the addition of ADSP on(a)G′,(b)G″,(c)tan δ and(d)dynamic viscosity of porcupine liver sauce

2.3乙酰化二淀粉磷酸酯对豪猪肝酱质构特性的影响

豪猪肝酱主要作为涂抹用酱,决定其涂抹性的重要质构指标为硬度和粘稠度。由表3可知,未添加ADSP的豪猪肝酱硬度和粘性指数的绝对值都较小,酱体不够坚实较易流动。而随着ADSP的添加,两者绝对值都呈上升趋势。说明ADSP的添加使豪猪肝酱质地变得更加坚实,避免了涂抹时坍塌流动,同时也使豪猪肝酱的粘着性升高到较好的范围内,有利于涂抹性的改善。然而,ADSP添加5.0%时,会使得硬度较大,所需涂抹力较大,同时粘性指数的绝对值较大,过强的粘着性容易使豪猪肝酱粘附于涂抹工具上,而且也不易在口中分散影响咀嚼和吞咽,所以4.5%的ADSP添加量较为适合。这与之前得出的ADSP能提高豪猪肝酱屈服应力的流变测试结果相符。

2.4乙酰化二淀粉磷酸酯对豪猪肝酱感官品质的影响

乙酰化二淀粉磷酸酯的添加量对豪猪肝酱感官特性的影响如图4所示。从图中可看出,ADSP的添加对豪猪肝酱各项感官指标均产生了一定程度影响。ADSP的添加使豪猪肝酱的色泽略有提高,但是改善不显著(p>0.05)。ADSP的添加能够使酱体更均匀、细致,口感更细腻,口融性更好,具有较好的黏稠感,让人产生食欲。对豪猪肝酱的总体可接受性来说,ADSP的添加对其影响显著(p<0.05),当添加量≤4.5%时,总体可接受性随着添加量的增大而提高,而当添加量>4.5%时,其随着添加量的增大却略有降低,这可能是因为当添加量>4.5%时,引入的乙酰基团较多,淀粉颗粒的亲水性和膨胀率过强[18],导致样品过于黏稠,以至于添加量达到5%时,产品的组织状态、口感等感官品质反而有所下降。综合来看,ADSP添加量为4.5%的豪猪肝酱样品感官品质最好。

表3　ADSP添加量对豪猪肝酱质构特性的影响

注:在同一列中平均值(±标准差)所带字母不同时说明差异显著(p<0.05)。

图4　ADSP添加量对豪猪肝酱感官评分的影响Fig.4　Influence of the addition of ADSP on sensory properties of porcupine liver sauce

3　结论

添加乙酰化二淀粉磷酸酯,不仅可以有效地改善豪猪肝酱的稳定性,而且使得酱体更加细腻。随着ADSP添加量的增加,豪猪肝酱的持水力逐渐增大。流变特性表明,豪猪肝酱属于假塑性流体,符合Herschel-Bulkley模型,ADSP的添加能够提升酱体的粘度、屈服应力和稠度系数,降低流动指数,同时提高弹性模量和粘性模量,使得豪猪肝酱更加稳定。质构分析表明,ADSP显著提高豪猪肝酱的硬度和粘性指数,涂抹性得到改善。综合感官评价,添加4.5%的ADSP的豪猪肝酱的稳定性最好。

乙酰化二淀粉磷酸酯中含有较多的乙酰基和交联键,亲水性强,加热糊化后网络结构增强,使豪猪肝酱的粘度增加,保水性及感官品质都有所提升。在下一步的研究中,将ADSP与其它亲水性胶体进行复配,以期筛选出令人满意的复配体系提高豪猪肝酱的稳定性和品质。

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Effect of acetylated distarch phosphate on stability of porcupine liver sauce

YU Xue-ping,TONG Qun-yi*

(School of Food Science and Technology,Jiangnan University,Wuxi 214122,China)

The effect of acetylated distarch phosphate(ADSP)on the stability of porcupine liver sauce prepared mainly by porcupine liver was investigated. The stability was studied from four aspects including the water holding capacity(WHC),rheological,texture and sensory properties. The results showed that ADSP could effectively increase WHC within porcupine liver sauce. Compared with no ADSP addition porcupine liver sauce,the WHC of 4.5% ADSP increased from 47.22% to 99.23% and the system was more stable. After the addition of ADSP,the viscosity,yield stress,storage modulus and loss modulus of porcupine liver sauce increased. At the same time,ADSP addition also improved the hardness,stickiness and spreadability. ADSP could improve the texture,taste and overall acceptability of porcupine liver sauce significantly(p<0.05). The acetyl and cross link in ADSP made its hydrophilic property high. After ADSP was heat and gelatinized in the porcupine liver sauce,its stability increased. In a word,the optimum additive amount of ADSP was 4.5%.

porcupine liver sauce;ADSP;stability;rheological property

2015-04-09

于学萍(1988-),女,硕士在读,研究方向:食品工程,E-mail:xuepingyuwhm@gmail.com。

童群义(1963-),男,博士,教授,研究方向:碳水化合物资源开发与应用,qytong@263.net。

TS

A

1002-0306(2016)01-0000-00

10.13386/j.issn1002-0306.2016.01.000