徐忠,孫月,藍(lán)英閣,方超,王勝男,王艷
(哈爾濱商業(yè)大學(xué) 食品工程學(xué)院,哈爾濱 150076)
變性淀粉是指在淀粉原有性質(zhì)的基礎(chǔ)上,為了改善其性能和擴(kuò)大應(yīng)用領(lǐng)域,通過物理、化學(xué)或酶法處理,使其更適合食品工業(yè)的要求而制得的淀粉衍生物[1]。食用變性淀粉作為食品增稠劑已列入GB 2760-2014《食品添加劑使用標(biāo)準(zhǔn)》[2],可以起到提高食物的保水性、穩(wěn)定性,延長食物貨架期的功效,在食品工業(yè)中已得到廣泛應(yīng)用[3,4]。調(diào)味品是指能夠增加食品香味,改變顏色,使食品更美味和有益于人體健康的輔助性食品。隨著中國食品產(chǎn)業(yè)和餐飲業(yè)的快速發(fā)展,調(diào)味品的加工和應(yīng)用也得到了飛速的發(fā)展,變性淀粉在調(diào)味中的應(yīng)用也逐漸增加,本文總結(jié)了近10年來變性淀粉在調(diào)味品加工中的應(yīng)用研究進(jìn)展,為變性淀粉在調(diào)味品加工中的進(jìn)一步應(yīng)用提供了理論參考。
在蠔油中添加一定量的變性淀粉,可以賦予產(chǎn)品更好的組織狀態(tài)和流動(dòng)性,防止產(chǎn)品分層,提高產(chǎn)品的穩(wěn)定性和品質(zhì),延長保質(zhì)期。不同原料及不同種類的變性淀粉對蠔油品質(zhì)的影響有不同的效果。
任建輝[5]研究了玉米、木薯和馬鈴薯3種酯化交聯(lián)淀粉對蠔油品質(zhì)的影響,研究表明:加入玉米變性淀粉的蠔油貯藏2個(gè)月后,蠔油出現(xiàn)分層,有大塊結(jié)團(tuán),無流動(dòng)性,稠度變稀,掛壁嚴(yán)重,失去了蠔油應(yīng)有的狀態(tài)。而加入木薯和馬鈴薯變性淀粉的蠔油貯藏24個(gè)月還具有較好的感官品質(zhì)。分析原因認(rèn)為玉米淀粉直鏈淀粉含量較高,為25%~30%,而木薯和馬鈴薯淀粉中直鏈淀粉含量較低,為15%~17%,在這個(gè)優(yōu)勢上再進(jìn)行酯化交聯(lián)變性處理,使淀粉更具有保水、抗機(jī)械加工能力,因此比較適合蠔油的生產(chǎn)加工。鄧瑞君等[6]通過比較凍融穩(wěn)定性、熱穩(wěn)定性、黏度、感官特性和貯藏穩(wěn)定性等性質(zhì),研究了蠔油中5種改性淀粉的添加效果。結(jié)果顯示:其中2種蠟質(zhì)玉米交聯(lián)淀粉的凍融穩(wěn)定性和熱穩(wěn)定性較好,黏度較適中,應(yīng)用在蠔油中,蠔油的感官質(zhì)量、黏附性和穩(wěn)定性都很好,可以單獨(dú)作為穩(wěn)定劑在蠔油中使用;剩余3種蠟質(zhì)玉米羥丙基交聯(lián)淀粉的凍融穩(wěn)定性較差,蠔油的感官質(zhì)量不好,容易分層,為了使蠔油的穩(wěn)定性提高,可以復(fù)配一定量的黃原膠達(dá)到一定的效果。
羅發(fā)興等[7]對木薯淀粉和蠟質(zhì)玉米淀粉進(jìn)行交聯(lián)羥丙基的改性,研究了改性之前及改性之后淀粉在蠔油中的應(yīng)用成效。結(jié)果顯示:沒有經(jīng)過改性的原淀粉應(yīng)用在蠔油中時(shí),蠔油的分散性、黏稠度和穩(wěn)定性均達(dá)不到良好的成效,改性后的交聯(lián)羥丙基木薯淀粉與交聯(lián)羥丙基蠟質(zhì)玉米淀粉的加入可使蠔油產(chǎn)生良好的穩(wěn)定性、黏稠度、透明度等感官質(zhì)量。石海信等[8]研究表明,添加交聯(lián)辛烯基琥珀酸淀粉酯對改善蠔油的品質(zhì)有顯著效果,可以防止蠔油的分層沉淀。他們利用模糊評價(jià)方法對不同配方處理的蠔油的感官質(zhì)量進(jìn)行了綜合評定,得出的最佳配方為:3%的交聯(lián)辛烯基琥珀酸淀粉酯,0.1%的黃原膠,0.2%的CMC,此配方下制作的蠔油效果最好。張楊[9]對羧甲基玉米淀粉鈉-硬脂酸淀粉酯的制備工藝進(jìn)行了研究,分析了改性淀粉的結(jié)構(gòu)和理化性質(zhì),考察了在蠔油中的初步應(yīng)用,確定了蠔油的最佳工藝配方:醬油66.7%,糖7.0%,大豆油0.3%,味精0.27%,變性淀粉6%(酯化度0.01538,水分12.20%),水18.90%,結(jié)果表明:自制蠔油達(dá)到了市售耗油產(chǎn)品的標(biāo)準(zhǔn),且具有一定的貯存穩(wěn)定性。
在番茄醬中加入變性淀粉可有效提高番茄醬的黏度,使產(chǎn)品的口感細(xì)膩,提高了樣品的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性和保水性,減少了儲藏過程中的析水現(xiàn)象,改善由于長時(shí)間儲存造成的固液分層現(xiàn)象。
伍穎華等[10]對顆粒狀冷水可溶淀粉制備成高黏度番茄醬的工藝進(jìn)行了研究,通過單因素實(shí)驗(yàn)最終選擇了對番茄醬質(zhì)量指標(biāo)影響較大的3個(gè)主要因素,采用正交實(shí)驗(yàn)確定了最佳工藝條件:每 80 mL 番茄醬中添加20 g糖、 2 g鹽和7%顆粒狀冷水可溶性淀粉,其產(chǎn)品性質(zhì)固形物含量為29%,黏度為21.64 Pa·s,色差為 2.15,對比實(shí)驗(yàn)表明制備的產(chǎn)品各項(xiàng)指標(biāo)優(yōu)于市售產(chǎn)品。房麗娜[11]采用添加3%的磷酸酯淀粉、3%的丁二酸酯化淀粉和3%的辛烯基琥珀酸酯化淀粉制備番茄醬,研究了變性淀粉對番茄醬理化性質(zhì)、流變學(xué)性質(zhì)和微觀結(jié)構(gòu)的影響。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,添加改性淀粉后的樣品保水性增強(qiáng),番茄醬的流動(dòng)特性顯示出剪切變稀現(xiàn)象,為具有屈服應(yīng)力的假塑性流體;加入改性淀粉后,體系的平均粒徑較小,粒徑分布更均勻;樣品體系之間的靜電作用力增強(qiáng),出現(xiàn)了更多的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu),孔洞更加密集,表面更光滑,體系變得更穩(wěn)定。
宋驍[12]通過添加3%、4%和5%的羥丙基二淀粉磷酸酯制備番茄醬,并對番茄醬的理化性質(zhì)和顆粒結(jié)構(gòu)進(jìn)行了研究。實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示,加入變性淀粉之后的番茄醬表現(xiàn)出了較強(qiáng)的流變學(xué)特性,并且強(qiáng)度隨著羥丙基二淀粉磷酸酯的濃度升高而增大。粒度、電鏡和染色實(shí)驗(yàn)分析顯示,隨著羥丙基二淀粉磷酸酯的加入,番茄醬的粒徑降低,填充了番茄間的“空隙”,均勻地分布在番茄醬體系中,防止了醬體水分的析水,提高了番茄醬的穩(wěn)定性。卞科軍[13]研究了羥丙基乙酰化二淀粉己二酸酯的微波制備工藝,分析了產(chǎn)品的理化性質(zhì),并記錄了變性淀粉在番茄醬中的應(yīng)用。實(shí)驗(yàn)得出番茄醬的最佳配方(以質(zhì)量分?jǐn)?shù)計(jì))為: 20%的番茄醬、16%的糖、2.5%的鹽、4%的白醋、2.2%的羥丙基乙?;矸奂憾狨ズ?5.3%的水。利用物性測試儀對按此配方制得的產(chǎn)品的流變學(xué)特性進(jìn)行了分析,結(jié)果表明:與市售產(chǎn)品相比,硬度略小,彈性、粘結(jié)性、膠粘性相差不大,咀嚼性略小,粘合性在測定范圍之內(nèi),冷藏 30 天后,除硬度略微下降之外,其他各項(xiàng)指標(biāo)都略微上升,整體變化不大,說明產(chǎn)品具有一定的儲藏穩(wěn)定性。
將變性淀粉加入到烘焙果醬中,可以增加果醬的熱穩(wěn)定性,保水性,還可代替果醬中的凝膠劑,降低生產(chǎn)成本。
黃巍峰等[14]以蠟質(zhì)玉米淀粉為原料,制備了不同交聯(lián)度以及不同取代度的4種磷酸鹽交聯(lián)羥丙基改性淀粉和2種己二酸交聯(lián)乙酰化改性淀粉,研究了6種改性淀粉對果醬的保水性、耐高溫烘焙性以及感官品質(zhì)的影響,確定烘培果醬的最佳配方為:5%~8%的改性淀粉,10%的蔗糖, 20%~40%的糖漿,0.5%~1%的黃原膠、海藻酸鈉、CMC-Na、果膠,1%~5%的山梨糖醇,適量果肉漿、色素、防腐劑、緩沖鹽等。結(jié)果顯示:熱穩(wěn)定性和耐酸性能最好的是高交聯(lián)度磷酸鹽交聯(lián)羥丙基化蠟質(zhì)玉米改性淀粉,它可以提高體系的黏度和持水性,改善烘焙果醬的烘烤性,使烤制出的產(chǎn)品擁有良好的外觀和口感。
任建輝[15]研究了酯化淀粉和交聯(lián)酯化淀粉在菠蘿果醬中的應(yīng)用,研究結(jié)果表明:酯化淀粉能改善果醬的稠度、透明度、亮度、組織狀態(tài)和口味,但缺點(diǎn)是凍融穩(wěn)定性不好,不適合應(yīng)用于果醬。交聯(lián)酯化淀粉能賦予果醬很好的稠度、透明度和凍融穩(wěn)定性,因此適合菠蘿果醬的制作。趙娜[16]研究了交聯(lián)乙酰化淀粉在低糖果醬中的應(yīng)用性能,分析了產(chǎn)品的微觀結(jié)構(gòu)、粒度、流變學(xué)特性及理化性質(zhì),研究結(jié)果表明:顆粒尺寸在交聯(lián)乙?;矸奂尤牒竺黠@變小,從148 μm降至40 μm左右,體系形成了更加均勻的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。加入不同濃度的交聯(lián)乙?;矸郏瑯悠烦尸F(xiàn)出有屈服應(yīng)力的假塑性流體,在堵塞過程中形成了三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu),添加 20%的交聯(lián)乙?;矸蹠r(shí)所形成的果醬剪切變稀的程度最強(qiáng),凝膠強(qiáng)度最大。黏度隨著變性淀粉加入量的增加而增加,由感官試驗(yàn)得出:當(dāng)交聯(lián)乙?;矸鄣募尤肓繛?20%時(shí)評分達(dá)到最高。
在醬油加工中應(yīng)用變性淀粉,可起到防腐、保鮮和提高產(chǎn)品穩(wěn)定性的目的,利用變性淀粉作為壁材還可以生產(chǎn)儲存和使用方便的固體粉末醬油。
陳紅梅等[17]研究了富馬酸淀粉乙酯的制備工藝,并且在醬油中加入不同量的富馬酸淀粉乙酯,觀察產(chǎn)品的口感和顏色,計(jì)算了抑菌率,并探討了其在醬油中的防腐保鮮效果。研究結(jié)果表明:在醬油中加入不同濃度的富馬酸淀粉乙酯,沒有改變顏色,當(dāng)濃度添加為0.5 g/L時(shí),醬油出現(xiàn)微辛辣味,當(dāng)濃度加入0.4 g/L時(shí),對醬油的抑菌率達(dá)到98%以上,且對醬油的口感和顏色沒有影響,效果最佳。
劉曉晨等[18]研究了不同微膠囊壁材配方對醬油感官指標(biāo)、含水量和耐濕性的影響,結(jié)果表明:采用噴霧干燥法制備醬油粉末時(shí),加入7.5%的氧化淀粉、2.5%的阿拉伯膠和30.5%的麥芽糊精進(jìn)行微膠囊的包埋處理,得到的產(chǎn)品口味良好、水分含量較低,并且能夠有效地改善產(chǎn)品的耐濕性。陳翠蘭等[19]研究了非晶顆粒態(tài)淀粉在醬油中的應(yīng)用,分別將5%、10%、15%的非晶顆粒態(tài)淀粉加入到適量的液體醬油中,通過真空冷凍干燥制得粉末醬油,分析了還原醬油的性質(zhì)。研究結(jié)果表明:非晶顆粒態(tài)淀粉在冷凍干燥的過程中起到了保護(hù)作用,并且隨著用量的增加,醬油變得易干燥且回收粉末量增多。
張洪微等[20]以玉米淀粉為原料,采用噴霧干燥的方法制備粉末醬油,通過正交試驗(yàn)得到的最佳工藝參數(shù)為:多孔淀粉加入量14%,進(jìn)風(fēng)溫度設(shè)定為175 ℃,進(jìn)樣泵流量9 mL/min。此條件下制得的粉末醬油的色率為2579,紅色指數(shù)為2.275,都接近原醬油,應(yīng)用氣相色譜方法測定了粉末醬油的風(fēng)味成分,經(jīng)對照分析可以得出粉末醬油較好地保存了原醬油的風(fēng)味。谷絨等[21]研究了羧甲基多孔淀粉的制備工藝和性能,以羧甲基多孔淀粉為原料,直接吸附液體醬油來制備粉末醬油,再分析其性質(zhì)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:羧甲基多孔淀粉擁有良好的吸水性和溶解性,制得的粉末醬油產(chǎn)品在感官質(zhì)量、氨基酸態(tài)氮和吸潮穩(wěn)定性上都有良好的效果。朱弘毅等[22]以顆粒冷水可溶多孔淀粉為載體,采用冷凍干燥方法制備了粉末醬油,并使用差示量熱掃描儀分析了其制備過程中熱力學(xué)性質(zhì)的變化,結(jié)果表明:顆粒狀冷水中可溶性多孔淀粉制得的醬油中的氨基酸態(tài)氮含量為0.487 g/dL,有利于氨基酸態(tài)氮的保留。糊化曲線顯示醬油的起始溫度、峰值溫度和終止溫度分別為68.15,75.16,79.74 ℃,基本上與顆粒冷水可溶多孔淀粉保持一致,只是糊化起始溫度、糊化峰值溫度和糊化終止溫度發(fā)生了改變。
變性淀粉加入到調(diào)味醬、汁中,可以起到增稠的作用,改善組織狀態(tài),降低調(diào)味醬的離心沉淀率,提高產(chǎn)品的穩(wěn)定性。
安昕等[23]研究了辛烯基琥珀酸淀粉鈉的用量對花生醬穩(wěn)定性的影響,結(jié)果顯示:當(dāng)加入8%的辛烯基琥珀酸淀粉鈉,以900 r/min的速度勻漿,勻漿時(shí)間為3 min時(shí),制得的花生醬的離心乳析率為0.92%,離心沉淀率為1.60%,都達(dá)到最低值。與原漿相比具有更好的穩(wěn)定性和更高的感官評分,并且黏度也與花生原漿最接近;鄭小江等[24]選用菌種擴(kuò)散搖床無菌培養(yǎng)方法,利用正交實(shí)驗(yàn)研究了對功能性豆腐乳生產(chǎn)影響最主要的因素,研究結(jié)果表明:復(fù)合穩(wěn)定增稠劑對腐乳醬的增稠效果好于單一穩(wěn)定增稠劑,因此復(fù)合穩(wěn)定劑的最佳工藝參數(shù)為:0.8%的羧甲基纖維素鈉,0.08%的黃原膠,3.0%的羥丙基淀粉,在此條件下豆腐乳醬不易出現(xiàn)分層沉淀現(xiàn)象,且口感細(xì)滑爽口。
孫慧敏[25]研究了預(yù)糊化的交聯(lián)羥丙基糯米淀粉和預(yù)糊化的交聯(lián)羥丙基糯米淀粉的制備工藝,把2種淀粉復(fù)配用于制備無蛋沙拉醬,依據(jù)單因素以及正交實(shí)驗(yàn)得到產(chǎn)品基本配方(前提是50%~60%的加油量)為:16 g預(yù)糊化的交聯(lián)羥丙基糯米淀粉(A),14 g預(yù)糊化的辛基琥珀酸糯米淀粉酯(B)、160 g水,20 g白醋,30 g糖,9 g鹽,350 g色拉油。流變分析表明:淀粉質(zhì)沙拉醬產(chǎn)品屬于假塑性流體,黏度隨著剪切速率的增加而降低,彈性模量大于黏性模量,是一種固體性質(zhì)占優(yōu)勢的黏彈性體,流變曲線類似于市售沙拉醬(油含量 50%左右)。產(chǎn)品顏色呈乳白色,乳化性更穩(wěn)定,口感細(xì)膩、光滑、厚實(shí),比傳統(tǒng)雞蛋色拉醬更持久、更穩(wěn)定。
王嫣等[26]通過實(shí)驗(yàn)以蠟質(zhì)玉米淀粉為原料分別制備了乙酰化雙淀粉己二酸酯、乙?;矸哿姿狨ズ土u丙基二淀粉磷酸酯,分別考察了3種改性淀粉、羥丙基二淀粉磷酸酯(2.5%)與黃原膠和卡拉膠(0.5%)復(fù)配體系在模擬咸味調(diào)味醬體系中的應(yīng)用效果,研究結(jié)果表明:與其他2種相比,羥丙基二淀粉磷酸酯最穩(wěn)定,增稠效果最好,因此可更好地應(yīng)用于高鹽和高剪切作用的醬料體系中。
張淑芬等[27]選用蠟質(zhì)玉米淀粉為原料,經(jīng)環(huán)氧丙烷和三偏磷酸鈉醚化交聯(lián)改性后,觀察了2種變性淀粉的質(zhì)量濃度、蒸汽壓力、滾筒轉(zhuǎn)速對預(yù)糊化淀粉的糊化度和溶解速率的影響,通過正交實(shí)驗(yàn)確定了最佳的工藝條件。將最優(yōu)條件下制備的預(yù)糊化變性淀粉用于制備卡仕達(dá)醬,確定卡仕達(dá)醬的基本配方為:預(yù)糊化變性淀粉5%~8%,白砂糖15%~18%,全脂乳粉6%~8%,蛋黃粉6%~8%,黃油4%~6%,卡拉膠0.1%~0.2%,蔗糖脂肪酸酯0.1%~0.2%,山梨酸鉀0.1%~0.2%,檸檬酸0.1%~0.2%,水適量。研究結(jié)果表明:該預(yù)糊化變性淀粉可以使產(chǎn)品擁有良好的組織結(jié)構(gòu)和細(xì)膩滑嫩的口感,卡仕達(dá)醬表面光滑,口感細(xì)膩,黏度、凝膠性適宜,且具有較好的熱穩(wěn)定性。
綜上所述,變性淀粉在調(diào)味品加工中的應(yīng)用已廣泛開展,由于變性淀粉的性能受淀粉原料、變性淀粉種類及淀粉變性程度的影響較大,因此,對于不同的調(diào)味品,根據(jù)調(diào)味品品質(zhì)需求的特點(diǎn),今后要有針對性地研究專屬的變性淀粉品種,尤其在國家食品添加劑安全標(biāo)準(zhǔn)允許使用的變性淀粉種類和技術(shù)指標(biāo)范圍內(nèi),要多從變性淀粉原料的選擇和變性程度的調(diào)整方面進(jìn)行研究,進(jìn)一步開展變性淀粉復(fù)配以及變性淀粉與膠體復(fù)配在調(diào)味品加工中的應(yīng)用基礎(chǔ)研究,為保證調(diào)味品的安全、提高調(diào)味品的品質(zhì)和貯藏性能奠定基礎(chǔ)。