变性淀粉对冷冻面团面包品质的影响

1、变性淀粉对冷冻面团面包品质的影响王晓艳，荐桂茹，田颖( 苏州高峰淀粉科技有限公司，苏州215168)摘 要: 以木薯淀粉为原料，主要研究了预糊化淀粉、羟丙基二淀粉磷酸酯和乙酰化二淀粉磷酸酯三种变性淀粉的物化特性与冻融稳定性，以及它们对冷冻面团面包比容及面包全质构的影响。实验结果表明: 木 薯淀粉经过不同方式的变性后，物化特性差异很大，其中，羟丙基二淀粉磷酸酯的冻融稳定性最好，预糊化 淀粉的冻融稳定性最差; 添加 5% 三种变性淀粉后均能显著延缓冷冻面团的下降趋势，并对冷冻面团面包的 品质具有良好的改善作用。这一结果与变性淀粉冻融稳定性及冷冻面团面包比容变化趋势一致，进一步表明 变性淀粉，尤其是

2、羟丙基二淀粉磷酸酯可以有效抑制冷冻面团内部水分的迁移，降低冻藏过程中冰晶和重结 晶的形成，从而改善冷冻面团面包的内部质构。关键词: 变性淀粉; 冻融稳定性; 冷冻面团;面包品质文章编号:中图分类号:文献标识码:1006 2513( 2014) 01 0192 06TS202. 1AEffect ofmodified starch onthe quality of frozen bread doughWANG Xiao-yan，JIAN Gui-ru，TIAN Ying( Suzhou Gaofeng Starch Technology Co ，Ltd ，Suzhou215168)Abstrac

3、t: In this paper，with tapioca starch as raw material，physical and chemical properties and freeze thaw stabili-ty of three modified starch including pre gelatinized starch，hydroxypropyl distarch phosphate and acetylated distarch phosphate were studied Their effects on the quality of frozen dough brea

4、d were also discussed The results showed that chemical properties of tapioca starch were varied by different degeneration method Among them，hydroxypropyl distarch phosphate had the best freeze thaw stability while pre gelatinized starch was the least Starch degradation was signifi- cantly improved a

5、fter adding 5% of three modified starch in frozen dough The result was in consistent with modified starch freeze thaw stability and frozen bread dough specific volume This further proofed that modified starch，especial- ly hydroxypropyl distarch phosphate，could effetely retrain the internal moisture

6、migration in frozen dough，and reduce the formation of ice crystal and recrystallization during the frozen storage Therefore，the internal structure of frozen bread dough was improvedKey words: modified starch; freeze thaw stability; frozen dough; bread quality离，可使消费者随时都可以吃到现烤的新鲜面 包，避免了面包长期贮存过程中出现的硬化、

7、掉 渣、失去香味等老化现象。但在长期冻藏过程中冷冻面包面团技术是指在较低温度下保存面团，使面团能够满足终端生产 “即时性” 要求的 一种技术1，它实现了面团生产与面包烘焙的分收稿日期:作者简介:2013 06 25王晓艳 ( 1985 ) ，女，工程师，主要从事变性淀粉与烘焙方面的应用研究。192面团内部形成的冰晶和重结晶会破坏面筋网络结构，并刺破酵母细胞使酵母死亡，此外，冻藏过 程还会影响淀粉的凝胶强度、结晶度以及淀粉老 化等，影响冷冻面团的冻藏稳定性。这些现象反 映在宏观上表现为面包比容下降、硬度增加、内 部结构变差、颜色发生变化等2。为了克服上述 缺点，国内外研究学者通过使用抗冻酵母，优

8、化 加工工艺或采用冷冻保护剂等方法来提高冷冻面 团的质量。在面包生产中，淀粉的凝胶性质和老化性对 面团质地的形成和面包品质有重要作用。在面包 制作过程中，淀粉可吸水膨胀，增加面 包 含 水 量，并与体系中的其它成分竞争水分，建立起焙 烤制品的骨架结构。但是原淀粉存在口感差、稳 定性差和溶解性差等问题3。研究表明，变性淀 粉能改善原淀粉的不良性状，可以显著改善面包 品质。Miyazaki 等4 研究表明，羟丙基淀粉、醋 酸酯淀粉等变性淀粉的添加可以有效缓解冷冻面 团中淀粉的老化，提高面团的储存稳定性和面包 品质。本文采用木薯淀粉不同变性工艺 ( 预糊化、 羟丙基二淀粉磷酸酯和乙酰化二淀粉磷酸酯)

9、 的 变性淀粉产品作为食品添加剂，讨论以上变性淀 粉的添加对冷冻面团冻融稳定性、面包比容及面 包全质构的影响，为探讨变性淀粉在冷冻面团面 包中的应用提供理论依据。tional 公司; BC / BD 260S 冷冻冷藏转换柜和 BD 100LT 低温冷冻柜: 青岛海尔股份有限公司。实验方法变性淀粉透明度的测定1. 31. 3. 1取一定量的淀粉，加入适量的水配制成质量分数为 1% 的淀粉乳，沸水浴加热、搅拌 15min， 冷却至室温，采用分光光度计，在 620nm 波 长 下，以蒸馏水为空白，测定淀粉糊的透光率。变性淀粉 Brabender 黏度测定51. 3. 2准确称量适量变性淀粉，加入蒸

10、馏水配制成质量分数为 5. 4% ( 干基) 的淀粉乳 500g，混合 均匀后置于 Brabender 黏度仪的测量杯中。按照 以下程序完成测试:35 开始升温以 1. 5 / min 的速率升温至95 保温 0. 5h 以 1. 5 / min50 保温 0. 5h。的 速 率 降 温 至测试完成的曲线即为变性淀粉在中性条件下的 Brabender 黏度曲线。1. 3. 3冻融稳定性的测定取 3g 样品，加入 47mL 蒸馏水调成 6% 乳浊 液，沸水浴 20min，快速冷却至室温，将淀粉糊( G0 )的离心管内，称重 G1 ，将其倒入已称重贮藏于 18 冰箱内，每隔一天取出，于 30 环境

11、内解冻 5h，4000r / min 离心 20min，倾去上清 液，称重 G2 ，根据公式计算析水率。G1 G2析水率 = 100%G1 G01. 3. 4冷冻面团及面包的制备1材料与方法高筋粉 95%100% ，变性淀粉 05% ，食1. 1实验材料高筋粉: 中粮面业鹏泰有限公司;盐 1. 5% ， 白 砂 糖 8% ， 起 酥 油 8% ， 酵 母2%即发活性( 均以总粉质量计) ，冰水 57% 。面团搅拌至最佳状态后，静置 5min，分割 70g / 个面团，滚圆，成 型，裹上保鲜膜，于 30 速冻 3h，使面团中心 温度达 18 左右后于 18 冻藏保持。冻 藏 0d、15d、30d

12、、60d、90d 后，在 25 解冻 1h 后， 在 38 、H 85% 条件下醒发至一定高度，上 /干酵母: 广东梅山马利酵母有限公司; 全 统 酥油: 台湾强冠企业股份有限公司; 其他 如 白 砂 糖、精盐均为市售食品级; 预糊化淀粉、羟丙基二淀粉磷酸酯、乙酰化二淀粉磷酸酯:淀粉科技有限公司。苏州高峰实验设备Brabender Visco E 黏度计: 德国 Brabender公司; 精密电子天平 上海精密科学仪器有限公 1. 2( 240 /230 )下火烘焙 22min。1. 3. 5面包比容的测定把不同冻藏时间的面团经解冻、醒发、焙烤 后，冷却 1h，用油菜籽置换法测面包比容。司;司

13、;SM 25 搅拌机:TA XT2i 质构仪新麦机械 ( 无锡) 有限公( TA XTplus) :英国 Sta-体积( mL)( mL / g)=比容 100%ble MicroSystems 公司; 菜籽替代装置: 美国 Na-( g)质量193图 1 冻融循环对变性淀粉析水率的影响 Fig 1 Effects of freeze thaw cycle on the rate of synerisis of modified starch在冷冻和解冻过程中的回生趋势6。1. 3. 6面包全质构的测定面包焙烤后，冷却 2h，将面包芯切成厚度为 10mm 的均匀薄片，选取中间的两片叠加后进行

14、测定，然后取平均值。参数设定: 探头型号为 P / 25，测试前速率 1. 0mm / s，测试速率 3. 0mm / s， 测试后速率 3. 0mm / s， 压 缩 程 度 50% ， 感 应 力 5g，两次压缩间隔时间 5s。2结果与讨论变性淀粉的物化特性2. 1表 1 变性淀粉理化特性Table 1 Physical and chemical properties of modified starch羟丙基二淀粉磷酸酯乙酰化二淀粉磷酸酯由图 1 可以看出，在所有冻融循环中羟丙基二淀粉磷酸酯和乙酰化二淀粉磷酸酯的析水率始 终低于预糊化淀粉。预糊化淀粉的析水率始终保 持在 50% 左右，冻

15、融稳定性差; 乙酰化二淀粉磷 酸酯的析水率随冻融循环次数的增加而逐渐提 高，在前两次冻融循环中析水率虽然很低，但在 后期的析水率却迅速升至 25% 左右; 而羟丙基二 淀粉磷酸酯的析水率则始终保持为零，冻融稳定 性极高。对于冷冻食品来说，交联和稳定化处理是两 种重要的淀粉变性方法7。相对而言，交联变性 是一种较为普遍的方法，而稳定化可以赋予冷冻 食品特殊的优良品质。稳定化淀粉能抑制老化， 提供完美的冷冻稳定性8。羟丙基淀粉是通过添 加羟丙基基团到羟基基团中变性，通常是在强碱 性和硫酸钠抑制淀粉颗粒的过度膨胀的条件下， 采用环氧丙烷处理。侧链基团可以通过离子排斥 作用和空间位阻作用，来抑制可能造

16、成食品结构 变化的大分子缠绕。这种变性可以阻止凝胶化及 液体渗出，并且可以保持食品的结构外型。羟丙 基淀粉冻融稳定性高，重复多次，仍保持原来胶 体结构，主要是由于羟丙基的亲水作用大大改善 了淀粉的持水性，而且羟丙基基团的空间位阻较 大，阻碍了淀粉分子相互间生成氢键，使淀粉糊 在水中的分散体系稳定，冷冻不易破坏其结构。 因此，羟丙基淀粉适用于受温度波动影响较大的 冷冻及冷藏食品。预糊化淀粉淀粉糊透明度8. 73325. 1初始糊化黏度 ( BU)98544123峰值黏度 ( BU)3021035487崩解值 ( BU)270961342回生值 ( BU)386795实验所用的三种预糊化变性淀粉原

17、料均为木薯淀粉，为对比变性工艺的不同对冷冻面团及面 包品质的影响，分别采用预糊化淀粉、羟丙基二 淀粉磷酸酯和乙酰化二淀粉磷酸酯三种变性淀 粉。三种变性淀粉的物化特性见表 1。由表可知，通过复配变性后，羟丙基二淀粉 磷酸酯与乙酰化二淀粉磷酸酯的淀粉糊透明度均 比预糊化淀粉有了很大提高。由变性淀粉的 Bra- bender 黏度特征值可看出，羟丙基二淀粉磷酸酯 的初始糊化黏度和峰值黏度最高，在冷冻面团中 可起到增稠、稳定冷冻面团质构等作用。2. 2 变性淀粉冻融稳定性淀粉糊的冻融稳定性是指淀粉糊经过一段时 间冻藏，解冻后仍然能够保持原来胶体结构的性 质。淀粉糊在冷却、冻藏过程中，原淀粉分子之 间重

18、新排列形成氢键，使淀粉分子结合的水分排 出，即发生水分离析现象。因此可用冻融析水率 来评估淀粉的冻融稳定性，同时也可判断出淀粉1942. 3变性淀粉对冷冻面团面包品质的影响成和升华所引起的脱水，从而能够改变冷冻面团中水的存在状态，降低了冰晶体对面筋网络结构 及酵母的机械损伤。2. 3. 2变性淀粉对冷冻面团面包全质构的影响 表 3 反映的是变性淀粉对冷冻面团面包心全质构的影响。食品全质构，包括硬度、咀嚼性、 弹性、回复性、内聚性等参数，可以用来判断食 品品质的可接受性。其中弹性、内聚性和回复性 正相关于面包品质，即其数值越大，面包吃起来 越柔软而筋道、爽口且不粘牙; 而硬度与咀嚼性 负相关于面

19、包品质，即其数值越大，面包吃起来 越硬，缺乏弹性。对于新鲜面包，添加 5% 的变性淀粉均可显 著改善面包的内部质构，硬度和咀嚼性下降，弹 性与回复性提高，面包柔软不粘牙; 无论添加变 性淀粉与否，面包的硬度与咀嚼性均随冷藏时间 的延长而逐渐提高， 弹性及回复性随之逐渐降 低，但空白组面包变化明显，添加变性淀粉的变 化平缓。如冻藏 90d 后，空白冷冻面包硬度比空 白新鲜面包增加了 61. 56% ，而添加预糊化淀粉、 羟丙基二淀粉磷酸酯与乙酰化二淀粉磷酸酯的面 包比各自相应的新鲜面包分别增加了 55. 77% 、 31. 67% 和 37. 61% 。从表中参数变化可看出，添加变性淀粉后均 能

20、显著延缓冷冻面团的下降趋势，对冷冻面团面 包的品质具有良好的改善作用。这一结果与变性 淀粉冻融稳定性及冷冻面团面包比容变化趋势一 致，进一步表明变性淀粉，尤其是羟丙基二淀粉 磷酸酯可以有效抑制冷冻面团内部水分的迁移， 降低冻藏过程中冰晶和重结晶的形成，从而改善 冷冻面团面包的内部质构。2. 3. 3冻藏 90d 冷冻面团面包横截面图由图 2 可直观地看出变性淀粉对冷冻面团面 包的改良效果。冻藏 90d 时，未添加变性淀粉的 冷冻面团面筋网络由于受到冰晶较强的机械损 伤，面包心底部出现未完全膨胀的部分，面包比 容显著下降，面包色泽较暗; 而添加变性淀粉的 三组面包则未出现上述现象，尤其是添加羟丙

21、二 淀粉磷酸酯组的面包气孔均匀细腻，仍在消费者 感官接受范围内。变性淀粉对冷冻面团面包比容的影响2. 3. 1表 2 变性淀粉对冷冻面团面包比容( mL / g)的影响Table 2 Effect of modified starch on specificvolume of frozen dough bread0d15d30d60d90d空白5. 364. 924. 583. 973. 65预糊化淀粉5. 435. 064. 734. 213. 93羟丙基二淀粉磷酸酯5. 495. 295. 024. 824. 65 乙酰化二淀粉磷酸酯5. 46 5. 15 4. 84 4. 554. 15

22、 由表 2 可看出，对于新鲜面包，引入 5% 的变性淀粉后，面包比容较空白组略有增加，这可 能是由于变性淀粉吸水性与持水性强，加水搅打 时易混成面团，可包含更多的水分和空气，可使 面团在烘焙时受热膨胀产生更大的体积，使产品 更加柔软蓬松。而对于冷冻面团面包，无论添加 变性淀粉与否，随着冻藏时间的延长，面包比容均呈减小趋势。其原因主要是:( 1)冰晶破坏面筋网络结构使得面团持气能力下降;( 2)冰晶破坏酵母细胞使酵母的存活率和产气能力下降。但是引入变性淀粉后，与空白组相比，面包比容在 冻藏过程中的下降趋势均有显著缓解。 如冻藏 90d 时，空白与添加变预糊化淀粉、羟丙基二淀 粉磷酸酯、乙酰化二淀

23、粉磷酸酯的面包与各自新鲜面 包 相 比， 分 别 降 低 了31. 91% 、 27. 63% 、15. 3% 和 23. 99% ，这一结果与变性淀粉冻融稳定性的变化趋势一致，表明变性淀粉，尤其是羟 丙基二淀粉磷酸酯应用于冷冻面团中时可以有效 减缓冻藏对面包比容的负面作用，提高冷冻面团 的抗冻稳定性。有研究认为，在冻藏过程中面筋网络形态学 的变化是由于冰晶体的形成导致聚合物冷冻浓缩 所致，面筋网络结构的机械损伤主要由冰晶增长 和重结晶所致9。三种变性淀粉中，效果最佳的 是进行了羟丙基醚化的羟丙基二淀粉磷酸酯，其 持水能力强，冻融稳定性好，糊黏度稳定，特别 适合用于冷冻面团中， 使面团在低温冷

24、冻过程 中，能有效控制水分的迁移，降低因大冰晶的形195表 3 变性淀粉对冷冻面团面包全质构的影响Effect of modified starch on TPA of frozen dough breadTable 3硬度 ( g)咀嚼性 ( g)弹性内聚性回复性冻藏 0d空白290. 20b0. 905a0. 612b172. 36b0. 385a预糊化淀粉286. 96ab0. 909a0. 576ab153. 72ab0. 405a羟丙基二淀粉磷酸酯270. 46a0. 937a0. 5652a140. 04a0. 415a乙酰化二淀粉磷酸酯280. 31ab0. 918a0. 583

25、ab146. 27a0. 408a冻藏 15d空白318. 97c0. 874a0. 634b193. 25c0. 378a预糊化淀粉300. 39b0. 899ab0. 601ab168. 17b0. 396a羟丙基二淀粉磷酸酯280. 35a0. 928b0. 623b146. 83a0. 402a乙酰化二淀粉磷酸酯290. 89ab0. 905ab0. 579a155. 53ab0. 395a冻藏 30d空白375. 34b0. 858a0. 647b214. 13d0. 378a预糊化淀粉331. 02a0. 896b0. 604b179. 29c0. 381a羟丙基二淀粉磷酸酯306

26、. 71a0. 920b0. 525a158. 97a0. 393a乙酰化二淀粉磷酸酯327. 64a0. 910b0. 538a168. 59b0. 388a冻藏 60d空白416. 94c0. 834a0. 650c231. 94d0. 360a预糊化淀粉355. 99b0. 884b0. 605b190. 15c0. 374a羟丙基二淀粉磷酸酯321. 13a0. 917b0. 537a168. 98a0. 384a乙酰化二淀粉磷酸酯341. 08ab0. 903b0. 552a177. 48b0. 379a冻藏 90d空白468. 85d0. 813a0. 557a248. 13d0.

27、 334a预糊化淀粉447. 01c0. 848b0. 541a205. 88c0. 367a羟丙基二淀粉磷酸酯356. 11a0. 906c0. 521a178. 57a0. 375a乙酰化二淀粉磷酸酯385. 71b0. 866b0. 537a190. 48b0. 372a注: 相同冻藏时间内同一列的不同字母表示存在显著性差异 ( p 0. 05) 。较大的冷冻及冷藏食品; 添加 5% 三种变性淀粉均能有效降低冻藏对面筋网络结构及酵母的机械 损伤，以及冷冻对面包比容与品质的负面作用， 其中羟丙基二淀粉磷酸酯的效果最佳。结论综合以上研究可看出，三种变性淀粉中，羟 丙基二淀粉磷酸酯冻融稳定性最

28、高，重复多次， 仍保持原来胶体结构，最适用于受温度波动影响3196图 2 冻藏 90d 面团面包横截面图 ( 图中 A、B、C、D 分别表示添加空白、预糊化淀粉、羟丙基二淀粉磷酸酯和乙酰化二淀粉磷酸酯的面包横截面图)Fig 2 The cross section graphs of frozen dough bread ( A: Control; B: Pre gelatinized starch; C: Hydroxypropyl distarch phosphate; D: acetylated distarch phosphate)参考文献:1 俞学锋，杨子忠，冷建新，等 冷冻面团加工技术与中国传 统食品现代化 J 粮食加工，2007，32 ( 1) : 18 202 李书国，陈辉 复合冷冻面团品质改良剂的研制 J 西Hydrocolloids，2002，16 ( 4) : 345 3527 utenberg M W，Solarek D Starch derivatives: Production and uses，in Whistler， L， B