亲水性胶体在速冻面米产品中的应用

2020-12-18 18:26姬云云连惠章
农产品加工 2020年21期
关键词:黄原胶体明胶

姬云云,连惠章,王 凯

(无锡华顺民生食品有限公司,江苏无锡 214037)

速冻面米制品是众多速冻食品中的一种,是指以小麦粉、大米、杂粮等粮食为主要原料,熟制或生制并经速冻而成的各种面米食品。随着生活水平的提高,速冻面米制品正逐渐成为城市家庭的主流食品之一,有着很强的销售潜力,随着速冻面米产品及其需求量的不断增加,对于速冻面米产品的品质也提出了更高的要求[1],速冻食品在生产及速冻过程中,各种老化及产品体系不稳定等问题也日益凸显,已成为食品研发人员亟需解决的问题。

亲水性胶体是一类能够提高食品黏度或者形成凝胶的食品添加剂,在食品体系中能够充分水化形成黏稠、滑腻或胶冻状液体;近年来,随着速冻面米制品产业的发展,在速冻面米制品生产过程中对于各种亲水性胶体的运用越来越广泛,研究发现,面制品中添加食品胶后可以稳定体系的乳化和起泡等特性[2-5],从而提高其流变性能、质构性能及食用品质,尤其是在速冻面米制品行业,少量食品胶的添加(<1%,W/W) 可以起到明显改善产品冻融品质、延长产品货架期的作用。

通过介绍几种不同的亲水胶体的理化性质及其在面米制品中的应用,为亲水性胶体在速冻面米制品中的选择与运用提供理论依据。

1 黄原胶

黄原胶是一类阴离子型亲水胶体,具有较好的亲水作用,可以增强体系的持水能力,在较低的浓度下即能产生很高的黏度,有良好的稳定性和悬浮性[6],在体系中可以起到分散和乳化作用。凝胶性质上,黄原胶的黏度随浓度上升而迅速上升,在含有NaCl 的胶溶液中其黏度及形成凝胶的强度受pH 值的影响小,其可耐受的酸碱度范围为pH 值2.5~12.0[7]黄原胶在食品中的运用十分广泛,可有效延缓各类面米制品的老化,提升产品的食用品质[8-11],尤其是在一些米糕类产品中。唐敏敏等人[12]在研究大米淀粉的长期回生机理时发现,当大米淀粉与黄原胶质量比为10∶1 时,黄原胶能够通过填充于淀粉颗粒的片段间,使大米淀粉所形成的产品体系的微观结构更加光滑致密,从而使米制品支链淀粉回生受到较大抑制,从而提高含有大米淀粉的速冻面米产品的食用品质。

刘倩等人[13]将0.3%(小麦粉为基重) 的黄原胶混入小麦粉中,可以使冻藏过程中冷冻熟面的蛋白质网络结构更加连续致密,同时抑制产品中的深层结合水向弱结合水方向的转移,减少可冻结水的含量和冰晶的形成,从而减轻因冰晶带来的机械损伤,改善冷冻熟面的冻藏品质。

黄原胶不仅能够作为一种单一添加剂加入食品体系中,还可以通过复配的方式进行添加。黄原胶和瓜尔胶在不同的体系中进行复配使用,可以起到协同增效作用,从而提高体系的黏度,黄原胶的添加还能够提高复配体系的凝胶弹性、内聚性和持水力。在结冷胶- 黄原胶复配体系中,2 种聚合物相互混合,黄原胶可提高结冷胶- 黄原胶复配体系的黏弹性和流动性,黄原胶的含量对复配体系的动态流变性质起到决定性的作用[14]。齐学文等人[15]通过向低筋面粉中加入0.2%黄原胶、0.2% CMC-Na 和0.4%谷朊粉的复配胶体添加剂,发现这一复配添加剂能够改善低筋面粉的品质,提高冷冻馒头的品质。

2 瓜尔胶

瓜尔胶又名愈创树胶,属半乳甘露聚糖,在所有天然的水溶性多聚物中,瓜尔胶摩尔质量(MW)最大[16],是目前已知的水溶性最好的天然高分子化合物之一。食品工业中,瓜尔胶主要作为增稠剂、持水剂、稳定剂应用于实际产品中。

瓜尔胶对复配体系的流变学性质、冻融稳定性及微观结构等都会有不同程度的影响[17]。瓜尔胶与普通玉米淀粉的复配体系显示协同增稠效果,流体指数变小,触变环面积变大;但是若用蜡质玉米淀粉代替普通玉米淀粉,复配体系的流体指数无显著变化[18]。Muadklay J 等人[19]研究了瓜尔胶对木薯淀粉的冻融稳定性的影响发现,只有当瓜尔胶质量分数足够高时(>0.50%),其分子才能和木薯淀粉分子之间产生相互作用。

3 结冷胶

结冷胶是一种微生物代谢胶,根据分子中乙酰基的含量高低又可以分为高酰基结冷胶和低酰基结冷胶。结冷胶的酰基侧链对其形成凝胶的温度具有很大影响,高酰基结冷胶在很高的温度下即可形成凝胶。因此,由于生产工艺的限制工业上常用的是低酰基型结冷胶[20]。结冷胶凝胶性质优良在低质量分数(0.05%~0.25%) 即可形成优质凝胶;在加热和酸性条件下均非常稳定,在pH 值3.5~7.0 均能形成凝胶;结冷胶当存在于钠或钾离子形成的凝胶时,加热后可以复原,而当存在于镁或钙盐的凝胶中时无法复原;结冷胶与其他胶体具有良好的相容性,复配使用时可以提高整个胶体体系的性质[21]。

为使体系获得更好的流变及持水等特性,在日常使用过程中将非凝胶亲水胶体与凝胶型亲水胶体复配进行使用,可用复配胶代替低酰基结冷胶的使用,减少结冷胶的用量和生产成本。

结冷胶与淀粉进行复配可以显著增加体系的弹性。刘三宝等人[22]研究了结冷胶与瓜尔豆胶的复配,结果表明在Ca2+浓度为4 mmol/L 时,凝胶的硬度最高、透光率较好。

在结冷胶与银耳多糖进行复配的过程中发现,当结冷胶与羧甲基纤维素在具有钠离子或者钙离子的溶液体系中使用时,复配胶硬度随结冷胶比例降低而降低;从离子添加来看,相对于钠离子,添加钙离子更容易得到高硬度的凝胶。同时,过量离子的添加会降低凝胶的弹性和内聚性[23];将银耳多糖与结冷胶进行复配,可以显著增加体系的黏稠度和持水性,提升产品品质[24]。

4 海藻胶

海藻胶是一类亲水性胶体的总称,是指从各类海藻类物质中提取出的一类胶体,主要包括卡拉胶、海藻酸盐和琼脂。

卡拉胶是一种阴离子型亲水性胶体,在中性及碱性条件下都稳定,0.5%以上的质量分数即可形成凝胶,但在酸性条件(pH 值3.5) 下,卡拉胶分子将发生降解,加热可促使卡拉胶分子降解。何义萍等人[25]将0.04%卡拉胶,0.5%黄原胶和0.08%CMC 进行复配得到的复合胶体添加剂对冷冻面团的综合品质有很大改善。汪星星等人[26]研究发现,通过添加卡拉胶可以在一定程度上保护面筋蛋白的二硫键不被破坏,抑制冷冻面团在冻藏过程中的解聚现象,减少冰晶对冷冻面团面筋蛋白的破坏。

海藻酸钠是一种高黏性的高分子化合物,其凝胶体系的主要特性是形成的凝胶体热不可逆,透明性略差,可与钙盐形成凝胶体,不能在高固型物含量系统里凝胶。白菊红等人[27]研究发现,通过对海藻酸钠、黄原胶和卡拉胶进行复配可以降低冻粑在存放过程中的硬度,有效延缓冻耙的老化现象,而羟丙基甲基纤维素对冻粑的老化具有加速作用;经试验验证,在4 ℃条件下添加了复配亲水胶体的苦荞冻糕贮藏时间可延长至原来的2 倍(14 d)。

琼脂也是海藻胶的一种,其热稳定性及酸稳定性均较差,质地光滑但不透明,是一种热不稳定的凝胶体,一般体系中用量较高,常利用其加热后化水特性进行使用,用在需要汤汁感的速冻面米制品中,如灌汤饺、灌汤包等。

5 明胶

明胶是一种由氨基酸组成的大分子,在明胶制备过程中,因水解程度不同,分子量也会不同。因此,在生产过程中,将明胶胶原蛋白降解为明胶,同时阻止明胶进一步降解,这样才能得到品质优良的明胶。明胶为一种动物来源的胶体,按照生产工艺不同,可以分为采用酸法浸泡水解的A 型明胶和采用碱法浸泡的B 型明胶。A 型明胶和B 型明胶的等电点有所不同,A 型明胶为6.8~9.5,B 型明胶为4.5~5.3,同时在同等动力水平下,B 型明胶黏度要高于A 型明胶[28]。

明胶的溶解和凝固温度低,溶于热水后形成的凝胶具有较强弹性质地,且具有可逆性,能够加热融化产生很好的汤汁感,因此在食品加工过程中多利用这一性质,将明胶溶于水后加入各类需要灌汤或者汤汁感的产品中使用,但是其酸稳定性较差,在冷藏时会产生硬化现象。

6 刺槐豆胶

刺槐豆胶是一种天然半乳甘露聚糖,具有较好的透明度、溶胀性和增稠性,但其黏度低、不形成凝胶,因此需要与黄原胶等胶体进行复配使用。刺槐豆胶对于冷冻面团中的水分分布具有一定的改善作用,在添加了刺槐豆胶的冷冻面团中自由水的含量有所下降,这表明刺槐豆胶可以有效延缓面团中深层次结合水的转化,从而改变冷冻面团的贮藏特性[29]。

7 结语

通过合理添加各类亲水性胶体对速冻面米制品的品质进行改良,为其提供更好的食用品质,已经成为速冻食品生产人员的重要课题之一,通过添加胶体物质对速冻面米制品品质进行改良具有广阔的应用前景。

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