无矾粉条、粉丝明矾替代物的研究进展

鄂晶晶 张晶 雒帅 黄亚东 顾翔宇 郭军

摘 要：介绍了无矾粉条、粉丝替代物的发展，总结了增稠剂類、盐类、复合替代物和工艺改进法，阐明各替代物对粉条、粉丝的改善效果并整合粉条专利，为无矾粉条制作提供技术支持。

关键词：无矾;粉条;明矾替代物

传统配方使用明矾增强粉条的韧性，减少断条、糊汤，但铝对人体免疫、循环和神经系统的影响显著，可引发阿尔兹海默综合症等高危疾病[1-2]。所谓“无矾不成粉”的做法降低了粉条的安全性，导致铝元素对人体健康造成极大危害[3]。《GB 2760—2014食品添加剂使用标准》[4]与《GB 2762—2012食品中污染物限量》[5]中规定淀粉制品的铝含量不超过200mg/kg（干重）。开发优质无矾粉条，探索安全、健康和天然明矾替代物具有重要意义[6]。本文从添加增稠剂类替代物、盐类替代物和复合替代物，以及改进工艺等方面综述无矾粉条、粉丝的研究进展。

1 增稠剂类替代物

增稠剂在水中可形成粘稠状溶液，其中存在亲水基团，可与水、蛋白质和淀粉结合形成大分子量复合体，促进淀粉分子体系形成稳定的三维网状结构[7]。这些三维结构使粉条的各项指标更接近明矾粉条。

1.1 魔芋类

魔芋胶可以抑制淀粉分子间形成双螺旋结构，促使淀粉分子与魔芋胶中的氢键结合形成局部微晶束，多个微晶束共同作用维系网状结构，使整个体系稳定存在[8]。魔芋胶增加了整个混合体系中直链淀粉的浓度，加热可形成强度较大的凝胶。岳晓霞等[9]证实魔芋胶可以提高粉丝的剪切力和弹力、降低断条率。王蕊[10]以蚕豆干淀粉为主，添加2.4%魔芋精粉，制得的粉条色白耐煮，糊汤率、断条率低且食用口感十分细滑、柔韧，同时提出压粉时水温应控制在 85～95℃，所生产出的魔芋蚕豆粉条质量最佳。马正智等[11]研究了魔芋胶的保健作用，其中葡甘露聚糖可以增加胃液粘度、减缓胃排空速度，有效降低血糖生成指数。相关专利申请情况[12]见表1。

1.2 海藻胶、卡拉胶

海藻酸钠的增稠作用极强，能显著提高淀粉糊的黏度、峰值、末值黏度、表观黏度等[13]。王颖[14]阐述了海藻酸钠与木薯淀粉的关系，由热熔胶粘性和弹性指标得出，海藻酸钠的加入使木薯淀粉凝胶趋于液态。这对提高木薯粉条质量、完善加工工艺及食品创新开发具有重要作用。刘品华等[15]将海藻酸钠添加至芋头淀粉中，当添加量为0.5%～1.0%时，粉丝呈现光滑柔软的组织状态，且弹性好、断条率低。吕振磊等[16]研究卡拉胶对马铃薯淀粉凝胶特性的影响，发现添加卡拉胶后马铃薯淀粉最终黏度、回生值和消减值均升高，使用卡拉胶后马铃薯淀粉热稳定性、凝沉性和凝胶性增强。当卡拉胶添加量为0.4%时断条率最低，高于0.4%会导致断条率上升[17]。相关专利申请情况[12]见表2。

1.3 沙蒿胶

沙蒿胶和魔芋胶改善粉丝质量的效果明显，与绿豆粉丝的各项指标相近。单独使用沙蒿胶、魔芋胶或二者复配使用时，甘薯淀粉并没有新的基团产生，而是通过无数个分子内、分子间的氢键来维持整个网状结构体系[18]。苏晶[19]证实了添加沙蒿胶对于粉条耐煮性和弹韧性有显著提高，但增加了冷冻后粉丝的开粉难度。相关专利申请情况[12]见表3。

1.4 变性淀粉

廖卢艳等[20]利用乳酸菌发酵、乳酸处理、湿热处理3种方法对红薯淀粉进行变性，结果表明，利用湿热法的效果最佳，粉条断条率、硬度及拉伸强度均有显著提高。孙琛[21]等通过三氯氧磷对淀粉乳进行改性，所制得粉条抗回生性好，糊汤率低。陈江枫等[22]利用三偏磷酸钠、六偏磷酸钠、碳酸钠蔗糖脂肪酸酯对红薯淀粉进行改性，有效提高了粉条的耐煮性并延长了保质期。相关专利申请情况[12]见表4。

1.5 葛根和蕨根

张晶晶[23]认为，刚加热糊化的葛根淀粉糊透明且粘度高，形成凝胶后经冷冻不易发生脱水收缩。目前葛根淀粉作为食品中不可缺少的配料，能够部分或全部替代亲水性胶体。熊丽苹[24]对比玉米淀粉与葛根淀粉，得出了葛根淀粉在凝沉性方面比玉米淀粉弱但冷糊粘度稳定性较好，其他理化性质与玉米淀粉比较相似。蕨根、马铃薯、玉米淀粉糊的粘度，蕨根的粘度优于马铃薯和玉米。随着温度的升高，三种淀粉糊的粘度均下降，蕨根淀粉的热稳定性比马铃薯淀粉好[25]。相关专利申请情况[12]见表5。

1.6 黄原胶

岳晓霞[9]认为，添加黄原胶后的马铃薯粉丝与添加明矾的粉丝断条率指标最相近，添加黄原胶有助于淀粉的回生。C.Collar等[26]发现，黄原胶可以有效地增强面团的延伸性，当添加量达到0.109%时的效果最佳。相关专利申请情况[12]见表6。

1.7 明胶

杜小燕等[27]认为，明胶制成溶液后分子间作用力增大，相互交织形成致密的网状结构。增加明胶的用量可促使分子间形成的缔结区域以及分子内、分子间的氢键数量增加，三维网状结构越致密，整体的组织状态越坚硬。相关专利申请情况[12]见表7。

1.8 糯米粉

糯米粉糊粘度比淀粉高，有较好的增稠作用[28]。在绿豆淀粉中添加糯米粉使粉皮硬度适中、持水力上升、口感佳。且当绿豆淀粉与糯米粉质量比为1∶ 1时，质构仪显示粉皮的质构性质最接近明矾粉条[29]。相关专利申请情况[12]见表8。

2 盐类替代物

2.1 食盐

吕振磊[30]认为，食盐有效降低了整个体系的水分活度，使马铃薯淀粉的热稳定性、凝沉性、凝胶性增强，更易回生。刘兰霞等[31]研究发现，当添加食盐量在0.8%～1.0%时，所制粉条耐煮透明、断条率低、不易浑汤黏连、口感筋道。傅晓如[32]认为，食盐添加量应根据季节不同控制在0.1%～0.5%之间，如过量使用会导致米粉条变脆，且在潮湿季节易吸潮。相关专利申请情况[12]见表9。

2.2 钙盐

添加钙盐对粉条咀嚼性、拉伸强度有明显提高，原因是钙盐提高了淀粉的吸水能力和持水性，使淀粉三维网络结构致密[33]。相关专利申请情况[12]见表10。

3 复合替代物

复合替代物主要由复合淀粉、复合磷酸盐及复合增稠剂组成，复合磷酸盐一般多与增筋剂、黄原胶和魔芋胶等复配使用以增强粉条耐煮性、减少糊汤度，根据配比不同添加效果各不相同。与明矾粉条对比，添加复合替代物粉条在断条率和耐煮性方面均与明矾粉条接近[34]。

3.1 复合淀粉

研究显示，直链淀粉含量高有助于粉条获得更好的口感和弹性。刘军朝等[35]将豌豆淀粉与马铃薯淀粉复合，制得粉条韧性好、耐煮、口感佳。邢丽君等[36]发现，添加紫薯全粉有助于提高膨胀、溶解度、回生特性，对甘薯粉条的品质提升明显。相关专利申请情况[12]见表11。

3.2 复合磷酸盐

增加复合磷酸盐用量有利于降低体系黏性。复合磷酸盐增强了淀粉的黏着性和吸水性，促进整个体系吸水膨胀，三维网状结构更加稳定，从而降低粉丝的断条，增加爽滑的口感，但复合磷酸盐对成品整体颜色有影响，粉丝略微发红发暗[37-39]。岳晓霞等[9]认为，复合磷酸盐与明矾作用效果相似，可提高土豆淀粉的糊化温度并有利于淀粉的回生。张书光等[40]证实，当分子蒸馏单甘酯（MON）的添加量在0.5%左右时对马铃薯淀粉的硬度、流变性有显著影响。杨志华等[41]利用0.2%三聚磷酸钠、0.3%焦磷酸钠、0.2%大豆磷脂制成的马铃薯粉条的断条率和糊汤度与明矾粉条接近。索海英[42]利用β-1，3-葡聚糖、氯化钙、氯化钾和GDL混合凝固剂，研制出的粉条在断条率（14%）与糊汤度（61%）方面显著低于明矾粉条。

3.3 复合增稠剂

复合增稠剂是指将复合磷酸盐、增稠剂复合使用的明矾替代物，复配方法多样。

3.3.1 增稠剂复配法 当沙蒿胶、魔芋胶按0.05∶ 0.95的比例复配，总加入量达到淀粉重量的1.0%时所制得的甘薯粉丝质量与绿豆或明矾粉丝相近[18]。杨海龙[43]研究发现，0.2%魔芋膠、0.28%黄原胶、0.36%可得然胶复配时，粉条整体感官评分和质构仪测定数据与明矾粉条相似。李娟等[44]证实，将0.30%魔芋胶、0.10%黄原胶、0.10%海藻酸钠、0.50%卡拉胶复配使用时，粉丝的断条率为15.00%，糊汤透光率为87.7%，对于粉条品质有显著的改良作用。

3.3.2 增稠剂、复合磷酸盐复配法 王家良[34]使用魔芋胶与复合磷酸盐复配，粉丝的断条率和烹煮损失率都优于明矾粉丝。李兴革[17]认为，各替代物降低马铃薯粉丝断条率能力顺序为卡拉胶<豌豆淀粉<蓬灰<魔芋胶。魔芋胶对于粉丝的断条率有明显的降低作用。复合时最佳配方为马铃薯淀粉∶ 魔芋胶∶ 蓬灰∶ 豌豆淀粉∶ 卡拉胶=85∶ 15∶ 5∶ 4∶ 3。成玉梁[45]得出，紫薯全粉17%、复合磷酸盐0.5%、魔芋胶0.45%，此时的无矾紫薯粉条与市售有矾紫薯粉条品质无显著差异。相关专利申请情况[12]见表12。

4 工艺改进法

4.1 抽真空法

部分专利中提及“合粉揣揉”步骤对粉团进行抽真空以代替明矾作用。具体操作为：将揉好的粉团放入抽真空机内，抽掉粉团里面的气泡。抽真空的作用是使粉团结构更加紧密，生产出来的粉条干净匀直、断条率低无疙瘩，更加透明有光泽度[46]。

4.2 二次挤压法

二次挤压法中第一次挤出的目的是糊化，第二次是成型，再通过改变挤出温度与时间确定最佳配方。经过二次挤压的粉条具有光泽度好、粗细均匀、不并条和柔嫩爽口的特点[47]。相关专利申请情况[12]见表13。

5 结论

虽然《GB/T 23587—2009.粉条，国家标准》[48]中未明确规定上述替代物可以用于粉条生产，但各学者已开发的替代物配方已逐步被接受。根据笔者对市场的调查，许多市售粉条的配料表中开始出现各类替代物，相关专利从数量到质量在近年均呈现蓬勃发展。这些研究成果减少了铝的不必要摄入，对预防阿尔兹海默症等疾病有突出的贡献。各种替代物有效降低了粉条食用风险且价格低廉，而增稠剂类的明矾替代物本身还具有一定的营养价值和医用价值，使粉条不仅口感好而且安全、健康。

参考文献

[1]陶瑞霄，等.薯类粉条粉丝加工中明矾替代物的研究进展[J].粮食与饲料工业，2012，12（2）：39-40、44.

[2]李青，刘思洁，方赤光.食品中铝含量及其危害研究进展[J].食品安全质量检测学报，2016，7（1）：14-19.

[3]陈安，徐焱，张志明，等.我国粉条生产的现状及发展对策[J].粮食与饲料工业，2007（2）：12-14.

[4]GB 2760—2014.食品安全国家标准，食品添加剂使用标准[S].中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局中国国家标准化管理委员会，2014.

[5]GB 2762—2012.食品安全国家标准，食品中污染物限量[S].中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局中国国家标准化管理委员会，2012.

[6]国家食品药品监督管理总局网.食品药品监管总局发布2015年上半年食品安全监督抽检情况[EB/OL].http： //www.sda.gov.cn/WS01/ CL0051/ 128021.html.

[7]翟玮玮.增稠剂对面粉品质改良机理的研究[J].食品工业科技，2009，30（1）：136-138、141.

[8]吴仲珍，刘治江，李育生，等.无矾魔芋红苕粉条的研制及加工工艺[J].安徽农业科学，2013，43（24）：10122-10124、10128.

[9]岳晓霞，等.五种食品添加剂对马铃薯粉丝品质特性的影响[J].中国调味品，2013，38（10）：32-35.

[10]王蕊.魔芋蚕豆粉条加工工艺[J].江苏食品与发酵，2007（4）：29-31.

[11]马正智，彭小明，董杰，等.我国魔芋胶的应用研究进展[J].中国食品添加剂，2008（S1）：101-107.

[12]http：//www.sipo.gov.cn/[EB/OL].

[13]赵阳，徐澎聪，陈海华，等.海藻酸钠对不同直链淀粉含量的玉米淀粉物化性质的影响[J].现代食品科技，2014，30（7）：103-109.

[14]王颖，罗志刚，罗发兴.海藻酸钠对木薯淀粉糊性质影响[J].粮食与油脂，2010，38（9）：17-19.

[15]刘品华，陈吉书，刘明研，等.芋头粉丝的研制[J].食品科技，2011，36（7）：139-142.

[16]吕振磊，李国强，陈海华.马铃薯淀粉糊化及凝胶特性研究[J].食品与机械，2010，26（3）：22-27.

[17]李兴革，李娟，魏春红.复合改良剂对马铃薯淀粉粉丝断条率的影响[J].黑龙江八一农垦大学学报，2012，24（1）：58-60、91.

[18]谭洪卓，等.甘薯粉丝生产中多糖胶与甘薯淀粉相互作用机理[J].食品科学，2008，29（5）：49-55.

[19]苏晶，姜英杰，陈玉波.无矾粉丝复合添加剂的研制[J].食品研究与开发，2013，34（9）：133-136.

[20]廖卢艳，等.不同改性方法对红薯淀粉性质及粉条品质的影响研究[J].中国粮油学报，2015，30（11）：49-53.

[21]孙琛，等.两种酯化变性淀粉用于无明矾粉丝的制作研究[J].粮食与饲料工业，2013，12（9）：35-38.

[22]陈江枫，等.一种无明矾纯红薯淀粉粉条及其制备方法[P].广西：CN102919758A，2013-02-13.

[23]张晶晶，陈敏青，金立斌，等.葛根淀粉的研究进展[J].广西轻工业，2010，26（2）：4-5.

[24]熊丽苹，黄立新，李彦萍.葛根淀粉理化性质的研究[J].食品科技，2004（5）：10-13.

[25]王文平，周文美.蕨根粉条的研制[J].中小企业科技，2004（7）：24.

[26]Collar C，Andre P，Martinez J C，et al.Optimization of hydrocolloid addition to improve white bread，dough functionality：are spouse surface method biology study[J].Food Hydrocolloids，19991（3）：467-475.

[27]杜小燕，吳晖，赖富饶.变性淀粉-明胶复合软糖的生产工艺研究[J].食品科技，2013，38（12）：117-121.

[28]高群玉，黄立新，林红，等.糯米及其淀粉性质的研究——糯米粉和糯米淀粉糊性质的比较[J].郑州粮食学院学报，2000，21（1）：22-26.

[29]邢燕，熊柳，孙庆杰，等.绿豆淀粉和糯米粉复配体系的理化性质与粉皮质构性质的关系研究[J].食品科学，2013，34（13）：122-126.

[30]张龙.马铃薯淀粉糊化性质及无矾马铃薯粉皮加工工艺研究[D].陕西咸阳：西北农林科技大学，2017.

[31]刘兰霞，章睿，赵怀卓.食用氯化钠替代明矾在马铃薯粉丝（条）中的应用[J].农产品加工（学刊），2010（11）：107-108.

[32]傅晓如.米粉条生产中常用辅料及添加剂[J].粮油食品科技，2000，8（2）：3-4.

[33]陈明珠.钙盐和铁盐对粉条品质影响的研究[D].武汉：华中农业大学，2014.

[34]王家良，陈光远，王改玲.无矾红薯粉丝的研制及加工工艺[J].食品与发酵工业，2008，34（12）：94-97.

[35]刘军朝，刘志毅，陈晓文.豌豆粉丝生产工艺[J/OL].现代农业科技，2015，（21）：299、302.

[36]邢丽君，等.紫薯全粉添加量对甘薯淀粉物化特性及粉条性质的影响[J].核农学报，2015，29（3）：484-492.

[37]赵甲元，贾冬英，姚开，等.无明矾甘薯粉条的研制[J].粮食与饲料工业，2009，2009（5）：12-14.

[38]苏晶，姜英杰，陈玉波.无矾粉丝复合添加剂的研制[J].食品研究与开发，2013，34（9）：133-136.

[39]李颖.无矾红薯粉丝的加工研究[J].粮油加工，2009（6）：113-115.

[40]张书光，孟俊祥，张艳，等.单甘酯对马铃薯淀粉物化特性的影响[J].食品科学，2013，34（1）：146-149.

[41]杨志华，等.焦磷酸钠无矾粉条的研制及品质特性分析[J].食品科技，2015，40（4）：241-247.

[42]索海英，等.无明矾马铃薯粉丝制作工艺及其性能的研究[J].粮食与食品工业，2011，18（2）：27-30.

[43]杨海龙.鲜湿红薯粉丝品质改进研究[D].郑州：河南农业大学，2015.

[44]李娟，魏春红，李兴革.复合食用胶对无矾马铃薯淀粉粉丝品质的影响[J].黑龙江八一农垦大学学报，2011，23（6）：60-63.

[45]成玉梁，朱相忠.无矾紫薯粉条的研制[J].食品工业，2012，33（9）：56-58.

[46]刘婷婷，宋春春，王大为.无矾马铃薯粉条的研究[J].食品工业科技，2013，34（21）：262-265、277.

[47]GB/T 23587—2009.粉条，国家标准[S].中华人名共和国国家质量监督检验检疫总局中国国家标准化管理委员会，2009.

Abstract：This paper introduced the development of alum substitutions，summarized the thickening agents，salts，complex substitutes and process improvement method，clarified the improvement of alum substitutions and integrates patents，provided technical support for starch noodles.

Keywords：alum free;starch noodle;alum substitution

（责任编辑 唐建敏）