陳振家,狄建兵,李玉娥
(山西農(nóng)業(yè)大學(xué) 食品科學(xué)與工程學(xué)院,山西 太谷030801)
紅蕓豆?fàn)I養(yǎng)豐富,每100 g紅蕓豆含蛋白質(zhì)23.1 g,脂肪1.3 g,碳水化合物56.9 g,鈣76 mg及豐富的B族維生素,鮮豆還含豐富的維生素C[1]。目前紅蕓豆作為糧豆配合開(kāi)發(fā)新?tīng)I(yíng)養(yǎng)主食品種的原料,深受?chē)?guó)內(nèi)外消費(fèi)者的青睞。紅蕓豆淀粉顆粒微小,手感細(xì)膩并且淀粉的各項(xiàng)理化性質(zhì)都較好[2],因此紅蕓豆常用來(lái)做多種糕點(diǎn)的豆沙夾餡,但由于紅蕓豆淀粉中直鏈淀粉含量較高,成品豆沙儲(chǔ)藏售賣(mài)時(shí)易老化干硬,進(jìn)而失去食用價(jià)值。關(guān)于淀粉的老化,國(guó)內(nèi)外均有研究,對(duì)老化機(jī)理的闡釋也較深入[3~5],但對(duì)豆沙的抗老化研究較少,因此,本文借鑒前人成果通過(guò)添加乳化劑來(lái)降低豆沙在儲(chǔ)藏期的老化速度,這對(duì)紅蕓豆食品的進(jìn)一步開(kāi)發(fā)有著重要的現(xiàn)實(shí)意義。
紅蕓豆:由山西農(nóng)業(yè)大學(xué)食品學(xué)院糧油加工實(shí)驗(yàn)室提供;α-淀粉酶;3,5-二硝基水楊酸、結(jié)晶苯酚、亞硫酸鈉、氫氧化鈉、酒石酸鉀鈉、葡萄糖、碳酸鈉、鹽酸均為分析純;單甘酯、蔗糖酯、硬脂酰乳酸鈣由山西農(nóng)業(yè)大學(xué)食品學(xué)院糧油加工實(shí)驗(yàn)室提供,皆為食品級(jí)。
UV-265F W可見(jiàn)紫外分光光度計(jì) 上海光譜儀器有限公司;HH-8恒溫水浴鍋 江蘇金壇市新航儀器廠;FSH-Ⅰ型高速電動(dòng)勻漿機(jī) 江蘇金壇市環(huán)宇科學(xué)儀器廠;
酸度計(jì) 上海理達(dá)儀器廠。
1.3.1 DNS法測(cè)還原糖[6]
1.3.2 豆沙制備
干紅蕓豆浸泡過(guò)夜,手工去皮后置于高壓鍋中,121℃煮制30 min,取出后將豆沙液紗布過(guò)濾備用。
1.3.3 樣品制備
將乳化劑加入到定量的豆沙中,混合均勻,沸水浴30 min后,置于50 mL的塑料管中,4℃冰箱中冷藏;乳化劑添加濃度依次為0.05%、0.10%、0.15%、0.20%、0.25%、0.30%;復(fù)合添加的組合是將三種乳化劑的6個(gè)添加濃度進(jìn)行全組合,然后選取總添加量不超過(guò)0.30%的組合,復(fù)合添加按下列表1組合添加。
表1 乳化劑復(fù)合添加表Table 1 Co-addition table of emulsifiers
1.3.4 樣品糊化度測(cè)定
定量稱取冷藏豆沙樣品置于燒杯中,蒸餾水混勻后,加入適量α-淀粉酶,然后置于電磁振蕩水浴鍋中,70℃振蕩酶解90 min后,添加2 mL鹽酸停止水解,轉(zhuǎn)移至50 mL的容量瓶中定容,DNS法測(cè)定糊化度。
1.3.5 樣品老化度計(jì)算
老化度(%)=1-(測(cè)定樣品的糊化度/初始制得的豆沙餡的糊化度)
由圖1可以看出,繪得的曲線的線性相關(guān)系數(shù)>0.99,線形相關(guān)良好。
圖1 葡萄糖標(biāo)準(zhǔn)曲線Fig.1 Standard curve of glucose
由圖2可看出,隨儲(chǔ)藏時(shí)間增加,豆沙老化度不斷增加;與對(duì)照相比,添加單甘酯能夠降低豆沙的老化度,當(dāng)單甘酯添加濃度為0.25%時(shí),豆沙的老化程度最低。乳化劑的抗老化機(jī)理在于:淀粉的老化首先發(fā)生在直鏈淀粉上,而乳化劑能與直鏈淀粉形成不溶性復(fù)合物。在豆沙的煮制糊化時(shí),具有螺旋構(gòu)型的直鏈淀粉能緊緊的包圍住柱形的乳化劑而形成穩(wěn)定的螺旋性復(fù)合物,當(dāng)豆沙制品冷卻后,纏繞在柱形乳化劑上的直鏈淀粉分子不能恢復(fù)形成晶形結(jié)構(gòu),從而延緩了淀粉的老化。單甘酯與直鏈淀粉的復(fù)合能力較好,所以添加少量便有明顯的抗老化效果,超過(guò)最適添加量時(shí),隨濃度繼續(xù)增加,抗老化效果增加不明顯,這可能是單甘脂和直鏈淀粉之間的復(fù)合已達(dá)到最佳[7]。
由圖3可看出,添加硬脂酰乳酸鈣同樣能夠降低豆沙的老化度,當(dāng)硬脂酰乳酸鈣添加濃度為0.20%時(shí),豆沙的老化程度最低。硬脂酰乳酸鈣和直鏈淀粉也有較高復(fù)合程度,抗老化機(jī)理同單甘酯相似[8,9]。
由圖4可看出,添加蔗糖酯也能夠降低豆沙的老化度,當(dāng)蔗糖酯添加濃度為0.20%時(shí),豆沙的老化程度最低。在豆沙的長(zhǎng)期回生過(guò)程中,支鏈淀粉的重結(jié)晶起主要作用。而豆沙糊化后快速形成的直鏈淀粉結(jié)晶體對(duì)后續(xù)支鏈淀粉結(jié)晶的生長(zhǎng)起到晶種作用。蔗糖酯在豆沙糊化后與直鏈淀粉形成復(fù)合物,抑制了直鏈淀粉結(jié)晶體的形成,使支鏈淀粉重結(jié)晶的晶核減少,從而使豆沙老化程度降低。蔗糖酯還是一種表面活性劑,能提高豆沙表面的親水性,使水分容易均勻的滲透到豆沙內(nèi)部,從而達(dá)到改善豆沙質(zhì)量的目的[8,10]。
圖2 單甘酯濃度對(duì)豆沙老化度的影響Fig.2 Effect of monoglyceride on retr ogradation degree of red kidney bean paste
圖3 硬脂酰乳酸鈣濃度對(duì)豆沙老化度的影響Fig.3 Effect of calciu m steazyl-2 lactylate on retrogradation degree of red kidney bean paste
圖4 蔗糖酯濃度對(duì)豆沙老化度的影響Fig.4 Effect of sucrose fatty acid ester on retrogradation degree of red kidney bean paste
由表2可看出,不同乳化劑配比中,第20組即0.2%單甘酯、0.05%蔗糖酯和0.05%硬脂酰乳酸鈣的組合抗老化效果最好。
表 儲(chǔ)藏過(guò)程中添加不同復(fù)合乳化劑豆沙的老化度Table 2 Retrogradation degree of bean paste supplemented with different co-addition emulsifiers during storage/%
單一乳化劑添加和復(fù)配的抗老化效果比較見(jiàn)圖5。
由圖5可知,第20組復(fù)配對(duì)豆沙的抗老化效果好于單一乳化劑添加效果;三種乳化劑單獨(dú)添加時(shí)的抗老化效果,單甘酯最好,蔗糖酯次之,硬脂酰乳酸鈣最差;單純從乳化劑和直鏈淀粉結(jié)合能力來(lái)講,單甘酯要優(yōu)于硬脂酰乳酸鈣和蔗糖酯,這可能是單獨(dú)添加時(shí)單甘脂效果較好的原因;三種乳化劑復(fù)合添加時(shí),單甘酯與直鏈淀粉的結(jié)合力好,可首先與其結(jié)合為螺旋狀復(fù)合物,降低晶種的生成,防止前段老化;蔗糖酯和硬脂酰乳酸鈣作用緩慢,但可以補(bǔ)充與直鏈淀粉分子結(jié)合,作為表面活性劑,還可以提高與水分子的結(jié)合,增加保水能力,防止淀粉后續(xù)老化,這可能是復(fù)合添加效果更好的原因[9,10]。
圖5 不同乳化劑對(duì)豆沙老化度的影響Fig.5 Effect of co-addition on retrogradation degree of red kidney bean paste
添加乳化劑防止淀粉老化是目前淀粉制品抗老化的一種常用方法。乳化劑既可以與直鏈淀粉復(fù)合防止其老化,也可作為表面活性劑保持水分防止支鏈淀粉的老化,但起主要作用的應(yīng)該是前者,試驗(yàn)中單一添加時(shí)的抗老化最佳的乳化劑就是和直鏈淀粉復(fù)合程度最大的單甘酯;乳化劑的添加量上,從試驗(yàn)中可以看出添加量在0.30%內(nèi)就可以達(dá)到很好的效果,這個(gè)添加量與完全復(fù)合豆沙中的直鏈淀粉所需的乳化劑量相比是非常少的,這就是說(shuō)添加的乳化劑可能是通過(guò)部分復(fù)合很好地促進(jìn)了直鏈淀粉與其他大分子物質(zhì)的連接,進(jìn)而起到的良好的抗老化效果;乳化劑的復(fù)配既有效地復(fù)合了直鏈淀粉,又很好地保持了水分,因此得到了更優(yōu)的抗老化效果[7~10]。
添加單甘酯、硬脂酰乳酸鈣和蔗糖酯均可降低豆沙在儲(chǔ)藏期內(nèi)老化程度;單一添加時(shí),0.25%單甘酯的抗老化效果最佳;復(fù)合添加時(shí)0.20%單甘脂、0.05%硬脂酰乳酸鈣和0.05%蔗糖酯的組合效果最佳且優(yōu)于0.20%單甘酯的單一添加效果。
[1]桂世鏞.經(jīng)濟(jì)作物先進(jìn)實(shí)用技術(shù)[M].北京:中國(guó)農(nóng)業(yè)出版社,2006:220.
[2]劉亞偉.淀粉生產(chǎn)及其深加工技術(shù)[M].北京:中國(guó)輕工業(yè)出版社,2001:5-6.
[3]姚遠(yuǎn),丁霄霖,吳加根.淀粉回生研究進(jìn)展(I)——回生機(jī)理、回生測(cè)定方法及淀粉種類(lèi)對(duì)回生的影響[J].中國(guó)糧油學(xué)報(bào),1999,14(2):24-30.
[4]趙思明,熊善柏,張聲華.淀粉老化動(dòng)力學(xué)研究評(píng)述[J].農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)報(bào),2000,31(6):114-117.
[5]Mar k R Jacobson.Retrogradation of starches fro m different botanical sources[J].Cereal Chemistry,1997,74(5):511-518.
[6]趙凱,許鵬舉,谷廣燁.3,5-二硝基水楊酸比色法測(cè)定還原糖含量的研究[J].食品科學(xué),2008,29(8):534-536.
[7]王杭勇,秦禮謙.乳化劑延緩饅頭老化作用機(jī)理的研究[J].鄭州糧食學(xué)院學(xué)報(bào),1987(1):37-46.
[8]李慧娟,柴松敏.淀粉的老化機(jī)理及抗老化研究[J].糧食加工,2006(3):42-44.
[9]E B Bennion,G S T Bamford,著.金茂國(guó),金屹,譯.蛋糕加工工藝[M].北京:中國(guó)農(nóng)業(yè)輕工業(yè)出版社,2004:85-86.
[10]張萬(wàn)福.食品乳化劑[M].北京:中國(guó)農(nóng)業(yè)輕工業(yè)出版社,1993:401-407,427-466.