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速冻面制食品品质改良剂的研究进展

2017-06-19张云焕赵文华马军涛李书国

食品与发酵工业 2017年4期
关键词:改良剂水饺速冻

张云焕,赵文华,马军涛,李书国*

1(河北科技大学 生物科学与工程学院,河北 石家庄,050018) 2(河北黑马面粉有限责任公司,河北 辛集,052360)

速冻面制食品品质改良剂的研究进展

张云焕1,赵文华2,马军涛2,李书国1*

1(河北科技大学 生物科学与工程学院,河北 石家庄,050018) 2(河北黑马面粉有限责任公司,河北 辛集,052360)

速冻面制食品具有产品品质稳定、烹任便捷、贮藏方便、成本较低等优势,近年来得到快速发展,已成为食品产业中一个新兴的“朝阳产业”。文中简单介绍了我国速冻面制食品发展存在的主要问题,分析了制约其发展的因素,综述了品质改良剂(淀粉及变性淀粉、乳化剂、亲水性胶体、酶制剂、天然物质、保水剂及冷冻保护剂)提高速冻面制食品品质的机理与应用,并提出了促进速冻面制食品健康可持续发展的建议。

速冻面制食品;品质改良;食品添加剂

近年来,随着社会经济的发展和人们生活节奏的加快,速冻食品因其方便、卫生且富有营养,深受人们的青睐,速冻食品工业得到了快速发展,据统计中国速冻食品行业规模从2004年的45.66亿元增至2013年的648.81亿元,2015年突破700亿元,年复合增长率达到30%,涌现出“三全”、“思念”、“湾仔码头”等知名品牌。速冻食品成为真正的朝阳行业,逐渐由中低端产品向中高端产品、个性化、多样化方向发展,并呈现出由城市向农村普及的趋势,市场空间巨大。但我国的速冻面制食品主要集中在水饺、馄饨等产品,其中水饺约占整个速冻食品销售额的50%以上,其他传统特色面点如包子、春卷、馅饼、肉饼、油条等未得到充分发展,且需要解决提高速冻面制食品的质量,改善其口感、降低其成本等各个企业共同关注的问题。本文对速冻面制食品中存在的质量问题、制约其发展的主要因素、速冻面制食品品质改良剂的作用机理及应用进行了综述。

1 速冻面制食品存在的主要问题及影响因素

1.1 速冻发酵面制食品

速冻发酵面制食品主要包括馒头、面包、包子、披萨面饼、汉堡坯等,其生产主要利用冷冻面团技术,然而冷冻面团在应用过程中存在很多质量问题。研究表明,面团在冷冻保藏期间,随着冻藏时间的延长,面团会变得粗糙、坚硬、并出现皱缩、裂纹、失水等一系列品质劣变现象,解冻后醒发时间延长,生产出的面制食品比容变小,风味变劣等[1]。导致冷冻面团质量下降的原因主要有:(1)面团中的水在冷冻过程中形成冰晶,又由于温度不稳定冰晶发生再结晶,最后形成的大冰晶破坏面筋网络结构,导致面团受到机械损伤,面筋持气力下降[2];(2)冰晶损害酵母细胞结构,导致酵母活力下降甚至死亡,产气力下降[3];(3)破裂酵母释放出的谷胱甘肽,进一步破坏面筋及网络结构,使面团的持气性下降[4]。因此,为获得良好品质的面团,可以使用面制食品品质改良剂来保护酵母细胞,防止蛋白质变性,保持面筋水合能力等。

1.2 速冻非发酵类面制食品

速冻非发酵面制食品是速冻食品中最普遍且产量最多的一种,其种类繁多,譬如速冻水饺、汤包、面条和馄饨等[5]。速冻非发酵面制食品在生产过程中主要存在抗冻裂能力弱、蒸煮质量差等质量问题,如饺子冻后出现裂口、蒸煮后韧性和耐煮性差、色泽变褐等,导致其质量下降的原因主要有:(1)表面水分在加工、物流过程中散失,导致水饺皮发生龟裂;(2)饺子内部结冰,体积膨胀,导致饺皮开裂;(3)冰晶的形成导致面筋网络结构破坏,淀粉颗粒、特别是破损淀粉溶出,使水饺的烹煮损失率增加;(4)由于面粉中多酚氧化酶的存在引起的酶促褐变以及美拉德反应等其他因素引起的非酶促褐变最终导致面皮发生褐变。因此,可以选用具有亲水性及保水性、能够完善面筋结构且增加面皮亮度的面制食品品质改良剂来提高速冻水饺的品质。

影响速冻面制食品品质的因素主要有面粉、品质改良剂、速冻工艺及储藏温度等,而品质改良剂作为一种能够改善面粉及其制品品质、延长食品保质期、增强食品营养价值的化学合成或天然物质,在速冻面制食品的生产过程中发挥着极其重要的作用。

2 速冻面制食品品质改良剂作用机理及效果

速冻面制食品品质改良剂主要包括:变性淀粉及薯类淀粉、乳化剂、亲水性胶体、酶制剂、天然物质、保水剂、冷冻保护剂等,它们的机理各不相同,因此选用合适的品质改良剂对提高速冻面制食品的品质具有重要意义。

2.1 变性淀粉及薯类淀粉

变性淀粉在速冻面制食品中的作用主要有:(1)具有良好的亲水性与吸水性,在生产过程中不但可以多吸水,还可以与蛋白质共同作用将吸收的水分以较小的粒径均匀分散于整个水饺皮中,从而在一定程度上避免水分在制品中聚集,降低水饺的冻裂率;(2)较强的亲水能力提供和面过程中面筋所需要的水分,有利于促进面筋网络的形成,提高水饺皮的强度和冷冻面团的持气性[6];(3)由于变性淀粉白度较高,加入到面粉中后可以明显提高面团的白度,而且变性淀粉均匀分散于面粉中不但可以稀释酚类物质,还可以阻止酚类物质和氧化剂接触,可一定程度上抑制褐变反应[7]。

羟丙基淀粉通过在淀粉分子中引入羟丙基阻碍淀粉分子链间氢键的形成,降低淀粉分子间的结合力,增加淀粉颗粒的亲水性和膨胀率[8]。林莹等研究了羟丙基淀粉对速冻水饺品质的影响,发现羟丙基淀粉能够显著降低饺子的烹煮损失率,且提高饺子皮的光泽[9]。

醋酸酯淀粉利用淀粉分子中部分2,3,6-位的羟基与乙酰化试剂发生取代反应制备,能够改善淀粉与溶剂的亲和力,使其具有糊化温度较低、持水性好、凝沉性弱、贮存稳定的特性[10]。王琴等在面粉中添加5%磷酸酯化淀粉,防止了饺子、汤圆在冷冻过程中出现冻裂和蒸煮时出现破肚、糊汤现象,提高了饺子、汤圆的品质,延长了速冻饺子、汤圆的货架期[11]。

辛烯基琥珀酸淀粉酯同时在淀粉分子链上引入亲水和亲油两性基团,使原淀粉在抗老化性、黏度、稳定性、透明度和色泽等方面均有改善。宋晓燕等[12]在面粉中加入辛烯基琥珀酸淀粉酯后,发现饺子皮的硬度、弹性和咀嚼性均有提高,其中添加5%预糊化糯玉米辛烯基琥珀酸淀粉酯的饺子品质最好。

乙酰化马铃薯粉具有增稠作用,其冻融稳定性和抗冻效果也较原淀粉有所提高。苏晶莹[13]研究了乙酰化马铃薯粉对速冻水饺的改良作用,结果表明乙酰化马铃薯粉可明显改善速冻水饺的冻融循环稳定性,乙酰基含量越高,速冻水饺的品质就越好,当添加0.8%的乙酰化马铃薯粉时,速冻水饺的各项指标最好,而添加量高于1.6%时则起不到改良作用。

薯类淀粉中应用最多的就是马铃薯淀粉。由于马铃薯淀粉的直链淀粉分子质量大、分子链长而产生空间障碍,不易取向,最终使得淀粉凝聚速度变慢,因此在面包中添加少量的马铃薯粉可一定程度地延缓面包的老化速度,但马铃薯淀粉中直链淀粉含量较小麦粉高,因此过量添加会导致面包硬度增大[14]。

2.2 乳化剂

乳化剂是一种表面活性剂,其在速冻面制食品中的作用基本相同,主要有以下几个方面:(1)能与面粉中的淀粉,特别是与蛋白质发生较强的作用,其亲水基结合麦胶蛋白,亲油基结合麦谷蛋白,使面团结构牢固、面筋网络细密,进而提高面团弹性、韧性、强度和搅拌耐力,改善内部组织结构,增大制品的体积;(2)可以进入直链淀粉螺旋结构内部,形成不溶性复合物,有效地阻止了直链淀粉的老化以及淀粉中水分的移出;(3)可以使水的表面张力降低,不易聚集,冻结时形成更小的晶体,从而不致破坏面筋结构,起到改善速冻水饺品质的作用[15-16]。

硬脂酰乳酸钠(SSL)的表面张力低,渗透压强,可使面团内的油脂充分扩散到面团中,因此增加了面团内面筋及淀粉的润滑作用,使面筋的结构转变为较细密的网状结构,从而使面包的组织更细密柔软;另外,SSL具有良好的分散性,可以使面制食品中各组分在冷冻过程中均匀分散,安全渡过玻璃化转变过程,从而降低水饺的冻裂率和烹煮损失率[17]。孙婕等研究了4种品质改良剂对速冻水饺品质特性的影响,发现硬脂酰乳酸钠抗水饺冻裂效果最好,其通过强化面筋网络结构,增加面筋的韧性和抗拉力,使水饺的冻裂率及烹煮损失降低[18]。

蔗糖酯(SE)是以蔗糖的—OH基为亲水基,脂肪酸的碳链部分为亲油基的一种乳化剂。SE也具有良好的分散性,可使面制食品中各组分在冷冻过程中均匀分散,安全渡过玻璃化转变过程。徐云峰等[19]以质量比为2∶1的大豆磷脂和蔗糖酯复配处理面包酵母,通过扫描电镜发现酵母与乳化剂呈聚集状,存在一定的交互作用,这种作用可能会使复合乳化剂中流动性好且具有疏水性的磷脂在一定程度上减少酵母细胞内热量散失,造成细胞周围的疏水环境,从而减少环境中的冰晶对于酵母细胞壁的损伤。

硬脂酰乳酸钙钠(CSL-SSL)可以与面制食品中的自由水发生作用使之变成结合水,从而使面制食品在冻结时形成更小、更均匀的晶体,而不破坏面团结构。段素华等[20]研究表明,CSL-SSL能明显增大水饺皮的煮后硬度和强韧性,但对速冻水饺破肚率的改善效果不甚明显。

二乙酰酒石酸单甘酯(DATEM)与淀粉作用降低淀粉的结晶度,控制大冰晶的形成,提高冷冻面团在低温条件下的稳定。杜浩冉等[21]研究表明,随着DATEM添加量的增加馒头硬度逐渐下降,馒头的比容和感官总分呈先增加后降低趋势,当DATEM添加量为0.1%~0.4%,馒头的感官总分较空白组有所提高,当添加量为0.2%时,馒头的感官总分最大。

速冻面制食品中常用的乳化剂还有单甘酯、磷酸单甘酯淀粉等,单甘酯能降低速冻水饺冻裂率和破肚率,对冻裂率的改善效果尤为明显。大多数乳化剂都能够通过增加面团韧性及强度、改变内部组织结构和增大面制食品的体积来提高速冻面制食品的品质。

2.3 亲水性胶体

亲水性胶体在速冻面制食品中的作用主要有:(1)具有较强的吸水能力,可以使面团在加工过程中吸收更多的水分而不粘机;(2)能够通过胶体大分子与面粉本身蛋白质发生作用,增加面粉的筋度[22];(3)在冻结过程中,减少自由流动水,提高冷冻食品的低温稳定性,控制体系中冰晶的生长速度和冰晶大小,从而抑制冰晶对面筋网络结构和酵母细胞的破坏作用[23]。

黄原胶可以使速冻面制食品在反复冻融中具有良好的持水性和稳定性,减少和控制冰晶的形成。MANDALA等报道了添加0.5%黄原胶的面团在冷冻后表现出很强的面筋强度[24],王璇等的研究也表明,黄原胶可明显提高面团的抗拉伸性和面团酵母的发酵力,但却对面包品质的改善效果不明显[25]。

海藻酸钠是一种天然高分子多糖,具有良好的冻融稳定性,能够改良面制食品的组织,促进面筋网络结构的形成,从而提高冷冻面团和发酵面制食品的品质,并赋予产品一定的功能性质[26]。刘海燕等通过研究不同比例的海藻酸钠对冷冻面团面包烘焙特性的影响,发现添加海藻酸钠能提高面团的持水力,减少面团的醒发时间,改善冷冻面团面包的品质,其中,添加0.3%海藻酸钠面包的感官评分最高[27]。

瓜尔豆胶是一类水溶性聚合物,在食品中常用作增稠剂及稳定剂等,在面制食品中,还可以增筋剂存在于面制食品内部[28]。陈洁等研究表明,瓜尔豆胶能够促进网络结构的形成,当添加量为0.2%时,对速冻水饺的改善效果最好[29]。RIBOTTA等通过研究瓜尔豆胶对冷冻面团面筋微观结构和冷冻面团解冻后流变特性的影响,发现瓜尔豆胶能够有效地改善冷冻面团的品质[30]。

速冻面制食品中常用的亲水性胶体还有羧甲基纤维素钠、魔芋精粉、刺槐豆胶等,它们都能够提高速冻面制食品的保水力,控制水分迁移,提高产品在储存期间的品质。沙蒿胶作为一种强吸水性的胶体,会与面筋蛋白竞争水分而影响面筋的充分形成;但其又具有强的黏着力,会与面筋网络相互交联,增强面筋的三维空间结构,从而提高面筋强度、面团吸水率以及最大抗拉伸阻力等[31]。可得然胶是一种新型生物高分子聚合物,具有很强的耐冷冻性,在速冻水饺皮中适量添加,可以提高水饺皮的光亮度,使水饺皮更具弹性和滋润性[32]。

2.4 酶制剂

酶制剂作为一种安全、无害的速冻面制食品品质改良剂,能够促进面粉的成分和组织结构发生变化,提高速冻面制食品的品质,因此,越来越受到面粉行业的关注,应用到速冻面制食品中的数量不断增加,但其作用机理各不相同。

2.4.1 葡萄糖氧化酶(GOD)

目前,广大学者普遍认同的GOD在面团中的作用机理主要有两方面:一是GOD催化α-D-葡萄糖氧化生成α-D-葡萄糖酸内酯和H2O2,H2O2能够氧化面筋蛋白的巯基形成二硫键,增强面筋蛋白的三维空间网状结构,从而增加面筋强度与弹性,提高面团抗拉伸性;二是生成的H2O2在过氧化物酶作用下产生自由基,催化阿拉伯木聚糖(WEAX)中阿魏酸参与戊聚糖的氧化交联反应,促进WEAX氧化凝胶形成较大的网状结构,这种凝胶网络有助于增强面筋骨架,提高面团筋力和弹性[33]。袁永利通过研究GOD对冷冻面团流变特性及微结构的影响,发现GOD可以抑制面团流变特性的恶化,并通过扫描电子显微镜(SEM)发现面团在-18 ℃冷冻贮藏35 d后,含有GOD的面团依然有面筋薄膜的存在且部分面筋网络依然保存完整,因此得出GOD可以抑制冰晶对面团中面筋三维网络结构的破坏[34]。

2.4.2 转谷氨酰胺酶(TGase)

TGase通过在蛋白质间架桥生成ε-(γ-谷氨酰基)赖氨酸异肽键,形成分子内与分子间的网状结构而起到增筋作用[33]。面粉中的谷蛋白较醇溶蛋白更易发生交联,最终可使面团结构更加稳定,且持气性增加。杨选等通过研究TGase对发酵面团冻融循环后品质的影响,发现添加TGase可使醇溶蛋白以及谷蛋白含量显著下降,且与空白组相比,添加TGase能显著提高面团的弹性模量和黏性模量,但损耗角正切均低于空白组[35]。

2.4.3 木聚糖酶

高分子质量的水溶性WEAX对面制食品品质是有益的,而水不溶性和低分子质量的WEAX 则有不利的影响[36]。木聚糖酶通过降解水不溶性WEAX生成相对分子质量适宜的水溶性WEAX和少量的寡糖和单糖,从而增加酵母可利用还原糖的数量,最终使得面制食品的体积增大。JIANG等通过研究木聚糖对冷冻面包面团的影响,发现木聚糖酶能显著改变面团的流变学特性,提高面包品质,使面包比容增大,面包芯柔软[37]。

2.4.4 其他

速冻面制食品中常用的酶制剂还有脂肪酶、α-淀粉酶等。脂肪酶在面制食品生产中的作用主要是调理面团和增白。脂肪酶作用于甘油三酯阻止其与谷蛋白结合,从而起到增筋作用;通过将面粉中的有色素漂白,从而提高面制食品的白度。α-淀粉酶能够作用于面粉中的破损淀粉使其转化成糊精和糖类,为酵母提供足够的碳源,提高面团的发酵性能[38]。

2.5 植物蛋白

植物蛋白是一种安全、营养的速冻面制食品改良剂,在速冻面制食品中主要起增筋作用,从而提高面团的弹性、韧性和持气性。

2.5.1 谷朊粉

谷朊粉是一种天然谷物蛋白,富含醇溶蛋白和谷蛋白,能够改善面团的黏弹性,增加加工过程中的耐揉混能力,因此经常作为增筋剂广泛应用于焙烤食品及冷冻食品中。杨铭铎等[39]研究表明,添加谷朊粉可以优化冷冻面团的流变学特性,改善冷冻面团的质量,同时还可以提高了冷冻面团的产气力,改善了冷冻面团的发酵能力。

2.5.2 玉米醇溶蛋白

玉米醇溶蛋白是天然的优质植物蛋白,具有良好的成膜性,可以使饺子在煮制过程中,阻碍淀粉的溶出;同时,具有良好的胶凝性和黏合性,在与面团结合后可以有效地减少水分的流失,提高冷冻面团的质量。张钟等[40]研究表明,在小麦粉中添加1.5%的改性玉米醇溶蛋白可明显降低水饺的冻裂率,提高水饺的感官品质和冻融性,但对蒸煮损失率影响不明显。

2.5.3 大豆蛋白

大豆蛋白中的赖氨酸高于其他谷物制品,将其添加到面制食品中不仅可以增加蛋白质含量与质量,还可提高面制食品的品质。何雅蔷等研究表明,添加大豆分离蛋白后面粉中蛋白质含量增加,面团的筋力及韧性增强,加工品质提高[41]。SIMMONS等也发现在面粉中加入大豆蛋白可以减慢面团恶化的速度[42]。

2.6 保水剂

保水剂主要是指将磷酸二钠、磷酸二钾、磷酸三钠、磷酸三钾、焦磷酸四钠、焦磷酸四钾、三聚磷酸钠、三聚磷酸钾及六偏磷酸钠等按一定比例组成的复合磷酸盐。复合磷酸盐在速冻面制食品中的作用主要有:(1)可以在面筋蛋白与淀粉之间进行酯化反应及架桥结合,形成稳定的复合物,从而增加淀粉与面筋蛋白之间的结合力,减少淀粉溶出,使面粉筋力增强[43];(2)增加淀粉吸水能力,使面团的持水性增加,面筋蛋白充分胀润,从而形成良好结构的面筋网络,提高饺子皮的光洁性和黏弹性;(3)将其运用到速冻饺子中,可以增加肉馅的保水性,提高肉的弹性和嫩度。

丁琳等通过研究六偏磷酸钠、三聚磷酸钠和磷酸氢二钠3种磷酸盐对速冻水饺品质的影响,发现3种磷酸盐可有效降低水饺皮的蒸煮损失率和速冻水饺的冻裂率,提高生水饺皮的强韧性、煮后硬度以及TPA指标中的硬度、胶粘性和咀嚼性,最终提高水饺的出品率,改善速冻水饺的外观品质[44]。穆丽敏研究发现添加复合磷酸盐对小米油条的感官品质及比容影响较大,且能在一定程度上改善油条的内部结构和柔软性[45]。

2.7 面团冷冻保护剂

冷冻面团保护剂对酵母、面筋蛋白结构和冰晶的数量和大小具有有利作用,主要包括冰结构蛋白、海藻糖、甘油及氨基酸,其种类及使用标准如表1所示。

表1 冷冻保护剂的类别及最大使用量

2.7.1 热稳定冰结构蛋白(thermostable ice structuring protein,TSISP)

TSISP是一类存在于特定生物体中,具有抗冻活性的蛋白质,将其应用到冷冻冻面团中,可以吸附在冰晶表面,抑制冰晶的形成和重结晶,从而减少冰晶对酵母细胞的机械损伤。目前,已经被证实的TSISP的抗冻机制是吸附抑制学说。吸附抑制学说认为,TSISP富含羟基或极性氨基酸,可以在冰晶表面形成氢键,通过屏障和覆盖作用抑制冰晶生长[48]。贾春利通过电子显微镜和分光光度计测定发现,含0.5%TSISP细胞悬浮液中酵母细胞存活率显著增加,酵母细胞释放的GSH量显著减少,并通过F3发酵流变仪研究冷冻酵母面团的发酵流变学特性,发现0.5%TSISP显著地增强了冷冻酵母面团的产、持气能力,进一步证实了TSISP对酵母的保护作用[49]。

2.7.2 海藻糖

海藻糖是由2分子葡萄糖结合而成的非还原性二糖,具有独特的抗冷冻、抗脱水的生物学功能,在植物、动物、微生物中广泛存在。关于海藻糖对生物分子的冷冻保护机制存在2个假设:一是水替代假说,即细胞冷冻失水时,海藻糖和蛋白质之间形成氢键,代替了水和蛋白质之间的氢键,保持蛋白质的结构,防止其变性;二是玻璃态假说,即冷冻失水时,海藻糖形成玻璃态结构,分子移动性极低,蛋白质就不能重排变形,使生物分子保持稳定[50]。周洁通过研究海藻糖改善酵母抗冻性能的机理,发现添加海藻糖可以提高酵母泥的玻化温度,使其在冷冻过程中易于形成玻璃态,从而减少冷冻对酵母细胞的破坏作用[51]。

2.7.3 甘油

甘油可以由细胞自身合成,胞内甘油可减少细胞内致死冰晶的形成。但对于冷冻面团来讲,酵母没有足够的时间产生大量的甘油,也就不能有效抑制面团在冷冻冷藏过程中冰晶的形成,因此需要引入外源甘油来抑制水分的迁移,冰晶的形成及重结晶,添加甘油的面团冰点会从0 ℃附近向零下降低,对冰晶的抑制作用有助于提高冷冻面团的抗冻性能[52]。张宁通过研究低温保护剂对水溶液中冰晶形成的抑制机理,发现甘油分子中的羟基能够与水分子发生氢键作用,进而抑制了水分子的运动以及冰晶生成的几率[53]。同时,甘油还是一种酵母抗冻保护剂,能够提高冷冻面团内酵母的抗冻性能。叶鹏等[54]研究表明,当甘油的添加量为3%时,冷冻7d后酵母的存活率和发酵力最高,分别为65.98%和262 mL,与空白组相比,酵母存活率上升了36%,发酵力提高了80 mL左右。

2.7.4 氨基酸

以往的研究指出,微生物和植物适应环境变化能力的强弱与细胞内存在的氨基酸有关。日本高木和岛纯等研究表明酵母细胞内脯氨酸与精氨酸、谷氨酸等带电荷氨基酸的积蓄可提高酵母的耐冷冻性[55]。叶鹏等研究表明,当脯氨酸的添加量为2%时,冷冻7 d后酵母的存活率和发酵力最高,分别为66.32%和254 mL,与空白组相比,酵母存活率提高了36个百分点,发酵力提高了70 mL左右[54]。

2.8 复配型品质改良剂

各种改良剂在速冻面制食品中所起的作用不同,使用单一的改良剂不能彻底改善速冻面制食品的品质,而复配型改良剂可全面提高速冻面制食品的各方面性能,所以实际生产中往往采用复配型品质改良剂。

王云峰等[56]通过研究谷朊粉、魔芋精粉、大豆蛋白粉、黄原胶对速冻水饺冻裂率的影响,发现使用单一的品质改良剂均不能较好的避免速冻水饺的表面产生裂纹,因此通过正交试验将4种改良剂复合使用,结果表明:当谷朊粉的添加量为3%,魔芋精粉为0.5%,大豆蛋白粉为5%,黄原胶为0.2%时,速冻水饺的冻裂率大幅度降低。

李杰平等[55,57]研究也发现,使用单一的添加剂不能全面改善速冻汤包各方面的性能,因此在单因素粉质试验、拉伸试验和流变学试验的基础上,选出改良效果显著添加剂的最优添加水平进行正交试验。结果表明,当瓜尔豆胶的添加量为0.4%,蔗糖酯为0.2%,羟丙基糯玉米淀粉为2.0%时,可显著改善速冻汤包的品质。

3 结论与建议

基于速冻面制食品中存在的质量问题,速冻面制食品品质改良剂可以通过提高面团吸水能力及亲水性、增加面筋强度、控制冰晶的形成及冰晶大小、保护酵母活性及发酵能力这些方面来改善速冻面制食品的品质,但要促进速冻面制食品的快速、健康、可持续发展还需加强以下六方面工作。

3.1 研究开发优质速冻面制食品品质改良剂和复合品质改良剂

改良剂的类型很多,其作用也稍有差异,如乳化剂、酶制剂、天然物质主要用于增加面团的筋力,从而提高面团的弹性、韧性和持气性;α-淀粉酶可以促进面团的正常、连续发酵;脂肪氧化酶主要具有增白作用;可得然胶、冰结构蛋白和海藻糖具有耐冷冻性;复配型的面制食品品质改良剂,将几种品质改良剂复配使用,可以起到增效作用,但其增效的程度有所不同,需要优化不同速冻面制食品品质改良剂的复配比例,研究复合速冻面制食品品质改良剂的作用机理。

3.2 研究开发天然的速冻面制食品品质改良剂

我国食品添加剂行业很早就提出了大力开发“天然、营养、多功能性添加剂”的方针,但如今天然改良剂的种类却还是寥寥无几;而且我国作为小麦、玉米、马铃薯的生产大国,谷朊粉、玉米醇溶蛋白、马铃薯淀粉这些天然的品质改良剂却没有得到广泛使用。近年来,随着人民生活水平的提高,天然健康的食品越来越受到欢迎,因此为满足消费者天然、安全、营养、健康的食品消费新趋势,加强天然的品质改良剂研发意义重大;此外及时修订我国食品添加剂使用安全标准,及时将新开发的天然、安全的功能性物质纳入食品添加剂监管范围,与国际食品法典委员会CAC标准接轨。

3.3 研究开发耐低温酵母和酵母冷冻保护剂

对于发酵类速冻面制食品来说,酵母活性及发酵能力对其品质起着关键作用,但速冻冷藏过程中低温(-40~-18 ℃)会导致酵母死亡或活性降低,其发酵产气能力也会显著下降,所以充分利用我国幅员辽阔、气候多样、微生物资源丰富的优势,从北方寒冷地区筛选优质耐低温耐冻酵母品种,然后利用现代生物技术如转基因技术、细胞融合技术等进行驯化和改良,开发适合我国传统发酵面食的耐低温耐冻酵母。

3.4 充分挖掘中华传统面制食品资源,开发丰富多样的安全、营养、美味速冻食品

我国是传统面制食品大国,具有民族特色、地域风情的面制食品丰富多样,异彩纷呈,要充分挖掘中华美食文化宝库,利用现代速冻加工技术,大力发展各种具有中国特色的传统面制食品,加速中国传统食品的工业化进程,实现传统美食走进千家万户。

3.5 构建普及三四线城市、城镇及农村的冷链网络,促进速冻食品消费市场全覆盖

随着我国农业、农村经济的快速发展,农村居民收入的增加和消费水平的提高,三四线城市、城镇、农村的速冻食品市场广阔,但目前我国三四线城市及农村的冷链网络建设还不完善,需要物流企业、商超系统和便利店也加大投入,构建遍及城乡及千家万户的冷链,促进冷冻食品的普及。

3.6 加强速冻面制食品品质安全的风险评估、确保其质量安全

消费者对食品新鲜、安全、营养和健康的要求越来越高,速冻食品在原料控制、生产过程监控、冷链保障等方面需要加强,确保其品质安全和质量可追溯性,促进速冻食品工业快速、健康、可持续发展。

[1] INOUE Y, BUSHUK W. Studies on frozen doughs. I. Effects of frozen storage and freeze-thaw cycles on baking and rheological properties[J]. Cereal Chemistry, 1991, 68(6):627-631.

[2] BAIER-SCHENK A, HANDSCHIN S, SCHÖNAU M V, et al. In situ observation of the freezing process in wheat dough by confocal laser scanning microscopy (CLSM): Formation of ice and changes in the gluten network[J]. Journal of Cereal Science, 2005, 42(42):255-260.

[3] NEYRENEUF O, DELPUECH B. Freezing experiments on yeasted dough slabs. Effects of cryogenic temperatures on the baking performance[J]. Cereal Chemistry, 1993, 70(1):109-111.

[4] BHATTACHARYA M, LANGSTAFF T M, BERZONSKY W A. Effect of frozen storage and freeze-thaw cycles on the rheological and baking properties of frozen dough[J]. Food Research International, 2003, 36(4):365-372.

[5] 李亮亮, 郭顺堂. 我国速冻食品产业发展及存在的问题[J]. 食品工业科技, 2010(7):422-424.

[6] 林敏刚, 丁琳, 赵红召. 变性淀粉对速冻水饺品质的影响[J]. 粮食与饲料工业, 2010(5):18-21.

[7] 张良华, 张国东, 孙丛丛,等. 改良剂对速冻水饺冻裂率及褐变的影响研究[J]. 食品研究与开发, 2010(1):24-26.

[8] 侯汉学, 董海洲, 汪建民,等. 羟丙基磷酸交联糯玉米淀粉的性质及其作为面条品质改良剂的研究[J]. 食品与发酵工业, 2004, 30(6):17-21.

[9] 林莹, 辛志平, 古碧,等. 两种羟丙基淀粉对速冻饺子品质影响[J]. 粮食与油脂, 2011(8):10-13.

[10] 张陈云, 王娜, 任小青. 马铃薯酯化淀粉的制备及其在速冻水饺中应用研究[J]. 粮食与饲料工业, 2010(7):29-31.

[11] 王琴, 李健伟, 陈信. 改善速冻水饺、汤圆抗冻性的研究[J]. 冷饮与速冻食品工业, 2005, 11(3):19-21.

[12] 宋晓燕, 李真, 杨念,等. 辛烯基琥珀酸淀粉酯在速冻水饺中的应用[J]. 食品科学, 2010, 31(17):182-185.

[13] 苏晶莹. 乙酰化马铃薯粉在速冻水饺中的应用[J]. 轻工科技, 2014(8):15-17.

[14] 陈代园. 马铃薯面包冷冻面团关键生产技术研究[D]. 福州:福建农林大学,2013.

[15] CHEN F. Echelon reorder points, installation reorder points, and the value of centralized demand information[J]. Management Science, 1998, 44(12):221-234.

[16] 张龙, 刘景顺, 刘艳. 食品添加剂在专用粉中应用[J]. 粮食与油脂, 2002(4):43-44.

[17] 陆启玉. 方便食品加工工艺与配方[M]. 北京:科学技术出版社, 2001:.

[18] 孙婕, 尹国友, 韩贞凤,等. 食品添加剂对速冻水饺品质特性的影响[J]. 安徽农业科学, 2010(6):3 137-3 139.

[19] 徐云峰, 杨哪, 金征宇,等. 复配大豆磷脂和蔗糖酯对面包酵母冷冻保护作用[J]. 食品与生物技术学报, 2011, 30(2):213-217.

[20] 段素华, 李爱民, 王晓君. 乳化剂对速冻水饺品质影响[J]. 粮食与油脂, 2010(1):19-22.

[21] 杜浩冉, 郑学玲, 韩小贤,等. 响应面法优化混合发酵制作冷冻面团馒头的复合食品添加剂配方[J]. 食品科学, 2015, 36(12):36-43.

[22] 徐向英, 翟耀琨, 王绍文,等. 复配食品添加剂对改善速冻水饺生产的作用研究[J]. 安徽农业科学, 2015(25):305-307.

[23] 杜昆, 何洁, 范凯,等. 亲水性胶体对冷冻面团质构品质的影响[J]. 长江大学学报:自科版, 2013, 10(5):68-71.

[24] MANDALA I, KAPETANAKOU A, KOSTAROPOULOS A. Physical properties of breads containing hydrocolloids stored at low temperature: II—Effect of freezing[J]. Food Hydrocolloids, 2008, 22(8):1 443-1 451.

[25] 王璇, 尹晓萌, 梁建芬. 亲水胶体对冷冻面团及其面包品质的影响[J]. 农业机械学报, 2014(45):230-235.

[26] 青岛明月海藻集团有限公司. 解决冷冻面团技术难题的新原料—海藻酸钠[J]. 食品工业科技, 2014(11):38.

[27] 刘海燕. 海藻酸钠对冷冻面团面包烘焙特性的影响[J]. 粮油食品科技, 2014, 22(5):5-8.

[28] 黄洁, 安秋凤. 瓜尔豆胶研究进展[J]. 食品研究与开发, 2011, 32(1):144-147.

[29] 陈洁, 郭丽莹, 王春. 食用胶对速冻水饺品质影响的研究[J]. 食品科技, 2009(6):135-138.

[30] RIBOTTA P D, PÉREZ G T, LEN A E, et al. Effect of emulsifier and guar gum on micro structural, rheological and baking performance of frozen bread dough[J]. Food Hydrocolloids, 2004, 18(2):305-313.

[31] 张守文, 李丹. 天然物质沙蒿和谷朊粉进行面粉品质改良基础研究[J]. 粮食与油脂, 2001(8):2-5.

[32] 张丽丽. 可得然胶一胶多能[J]. 农产品加工·创新版, 2012(8):29-30.

[33] STEFFOLANI M E, RIBOTTA P D, PÉREZ G T, et al. Effect of glucose oxidase, transglutaminase, and pentosanase on wheat proteins: Relationship with dough properties and bread-making quality[J]. Journal of Cereal Science, 2010, 51(3):366-373.

[34] 袁永利. GOD和TGase在冷冻面团中的应用研究[D]. 无锡:江南大学, 2007.

[35] 杨选, 叶晓枫, 韩永斌,等. 两种酶制剂对非发酵面团冻融循环后品质的影响[J]. 农业工程学报, 2015(6):304-310.

[36] 周素梅, 王璋, 许时婴. 面包制作过程中戊聚糖酶的作用机理[J]. 无锡轻工大学学报:食品与生物技术, 2001, 20(3):275-279.

[37] JIANG Z, BAI A L, WU A. Effect of the thermostable xylanase B (XynB) from Thermotoga maritima on the quality of frozen partially baked bread[J]. Journal of Cereal Science, 2008, 47(2):172-179.

[38] 张芳芳. 酶制剂对发酵面团和馒头色度的影响研究[D]. 郑州:河南工业大学, 2013.

[39] 杨铭铎, 冯光, 韩春然,等. 谷朊粉对冷冻面团的流变学性质及发酵能力的影响[J]. 现代农业科技, 2009(21):285-286.

[40] 张钟, 王丽, 孟伟. 改性玉米醇溶蛋白对速冻水饺质量的影响[J]. 粮食与饲料工业, 2013(10):28-31.

[41] 何雅蔷, 张九魁, 安渊,等. 三种大豆蛋白对面团流变学特性的影响[J]. 中国食品添加剂, 2010(4):206-212.

[42] SIMMONS A L, SMITH K B, VODOVOTZ Y. Soy ingredients stabilize bread dough during frozen storage[J]. Journal of Cereal Science, 2012, 56(2):232-238.

[43] 韩敏义, 李巧玲, 陈红叶. 复合磷酸盐在食品中的应用[J]. 中国食品添加剂, 2004(3):93-96.

[44] 丁琳, 陈洁, 刘芳丽,等. 磷酸盐对速冻水饺品质的影响[J]. 食品与发酵工业, 2007, 33(4):87-90.

[45] 穆丽敏. 杂粮油条冷冻面团的开发[D]. 保定:河北农业大学, 2015.

[46] 中国疾病预防控制中心营养与食品安全所. GB 2760—2014 中国标准书号[S]. 北京: 中国标准出版社, 2014.

[47] GB 23529—2009. 海藻糖[S].

[48] 胡爱军, 郑捷. 抗冻蛋白及其在食品中的应用[J]. 西部粮油科技, 2002, 27(2):28-31.

[49] 贾春利. 热稳定冰结构蛋白提高冷冻面团体系抗冻性的机制研究[D]. 无锡:江南大学, 2013.

[50] HIRASAWA R, YOKOIGAWA K, ISOBE Y, et al. Improving the freeze tolerance of bakers′ yeast by loading with trehalose[J]. Bioscience Biotechnology & Biochemistry, 2001, 65(3):522-526.

[51] 周洁. 海藻糖对酵母抗冻能力的影响[D]. 无锡:江南大学, 2005.

[52] 刘燕琪. 预醒发冷冻面团馒头工艺优化及冷冻保护剂影响的研究[D]. 郑州:河南农业大学, 2015.

[53] 张宁. 低温保护剂抑制冰晶生成的机理研究[D]. 大连:大连理工大学, 2013.

[54] 叶鹏, 王学东, 宋劲松,等. 冷冻面团中酵母抗冻保护剂的优选[J]. 中国酿造, 2015, 34(8):72-76.

[55] 苏从毅, 王辛, 王四维,等. 提高面包酵母耐冷冻性的研究进展[J]. 粮食与食品工业, 2012, 19(6):77-79.

[56] 王云峰, 史忠林, 丁培峰. 复合天然添加剂对速冻水饺抗冻裂效果的影响[J]. 食品科技, 2012(7):159-161.

[57] 李杰平, 杨娜, 谢正军,等. 品质改良剂对速冻汤包皮品质的影响[J]. 食品工业科技, 2012, 33(3):297-301.

Advance study on quality improving additives for quick frozen flour products

ZHANG Yun-huan1, ZHAO Wen-hua2, MA Jun-tao2, LI Shu-guo1*

1(College of Bioscience & Bioengineering Hebei University of Science & Technology, Shijiazhuang 050018, China) 2(Hebei Heima Flour Industry Corporation Limited, Xinji 052360, China)

As a new "sunrise industry", quick-frozen flour products development is extremely fast in recent years due to its stable, easy cooking, long shelf-life and relatively low cost. However, problems has prevented its development, the main challenges were analyzed. The mechanisms of quality improving agents (modified starches, emulsifiers, thickeners, enzymes, natural substances, water retention agents and cryoprotectantsto) and their applications were reviewed. The suggestions of effectively promoting its healthy and sustainable development are proposed.

quick-frozen flour food; quality improver; food additive

10.13995/j.cnki.11-1802/ts.201704046

硕士研究生(李书国教授为通讯作者,E-mail:shuguolee@126.com)。

河北省科技支撑计划项目(16227104D)

2016-03-29,改回日期:2016-09-04

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