王文豪，張光玲，楊天奎，鄭 妍，莊晨俊，鐘 宇

（1.上海交通大學(xué)食品科學(xué)與工程系，上海 200240；2.豐益（上海）生物技術(shù)研發(fā)中心有限公司，上海 200137）

冷凍面團(tuán)技術(shù)是20世紀(jì)50年代末發(fā)展起來的新型食品加工技術(shù)，具有高效、安全的特點(diǎn)，非常適用于食品行業(yè)的標(biāo)準(zhǔn)化、工業(yè)化，以及推廣國際化連鎖經(jīng)營的現(xiàn)代商業(yè)模式需求。該技術(shù)的成熟應(yīng)用，具有重大的經(jīng)濟(jì)和社會意義[1]。然而冷凍產(chǎn)品貯藏加工過程中存在一些問題，導(dǎo)致了消費(fèi)者購買意愿的降低，需引起重視。例如，在凍藏和冷鏈運(yùn)輸過程中，由于溫度波動(dòng)，冷凍面團(tuán)易發(fā)生老化、水分散失，表面出現(xiàn)裂紋，面團(tuán)口感變差，消化吸收率降低。此外，面團(tuán)中水的結(jié)晶固化會引起面團(tuán)不均勻收縮，使其內(nèi)部產(chǎn)生不同的應(yīng)力，食品組織結(jié)構(gòu)遭到破壞[2]，可以說面團(tuán)品質(zhì)穩(wěn)定的重要前提是水分在其內(nèi)部的合理分布。

可食涂膜技術(shù)是通過浸漬、涂布、噴灑等方法在食品表面覆蓋上具有一定力學(xué)性能和選擇透過性的結(jié)構(gòu)致密的可食用薄膜，能夠延緩食品失水，提高食品表面機(jī)械強(qiáng)度，阻礙食品表面微生物生長，抑制食品氧化和串味[3]。研究表明，對油炸食品（成品或面團(tuán)半成品）進(jìn)行可食涂膜預(yù)處理不僅可顯著降低吸油量，還能有效降低淀粉老化速度，改善涂膜食品品質(zhì)[3-4]。試驗(yàn)采用6種可食涂膜對冷凍面團(tuán)產(chǎn)品進(jìn)行預(yù)處理，通過評價(jià)面團(tuán)貯藏特性與后續(xù)油炸加工品質(zhì)，從而更好地指導(dǎo)冷凍面團(tuán)制品涂膜保鮮的工業(yè)化應(yīng)用。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

袋裝面粉、食用油、酵母粉，購于歐尚超市上海閔行店；羧甲基纖維素鈉（CMC）、羥丙基甲基纖維素（HPMC）、海藻酸鈉、卡拉膠、果膠，阿拉丁試劑提供；羅望子膠，上海馳為實(shí)業(yè)有限公司提供；丙三醇、無水乙醚，國藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司提供。

1.2 儀器與設(shè)備

Hunter Lab Scan XE色度儀，美國亨特利公司產(chǎn)品；GZX-9240 MBE型電風(fēng)干燥箱，上海博訊實(shí)業(yè)有限公司醫(yī)療設(shè)備廠產(chǎn)品；SXT-06型索氏提取器，上海洪紀(jì)儀器設(shè)備有限公司產(chǎn)品；AL204型電子天平、PL2002型電子天平，梅特勒-托利多儀器（上海）有限公司產(chǎn)品；TA.XT Plus Texture Analyzer質(zhì)構(gòu)儀，英國Stable Micro System公司產(chǎn)品；ETS-D5型磁力攪拌器，德國IKA集團(tuán)產(chǎn)品；Heal Force Rop超純水機(jī)，力新儀器（上海）有限公司產(chǎn)品。

1.3 試驗(yàn)方法

1.3.1 面團(tuán)制備

將適量的面粉、水、酵母粉（面粉∶水=3∶2）混合均勻，發(fā)酵30 min，制作成若干半徑為2 cm的球狀面團(tuán)備用。

1.3.2 可食用膜液制備

將基材按以下比例制備為膜液[4-7]，常溫保存?zhèn)溆?。①CMC（CMC 1%，丙三醇0.3%）；②HPMC（HPMC 1%，丙三醇0.3%）；③海藻酸鈉（海藻酸鈉1%，丙三醇0.3%）；④卡拉膠（卡拉膠0.5%，丙三醇0.15%）；⑤羅望子膠（羅望子膠0.5%，丙三醇0.15%）；⑥果膠（果膠0.5%，丙三醇0.15%）。

1.3.3 涂膜方法

采用浸涂法，將制作好的球狀面團(tuán)迅速浸入膜液中10 s后取出，晾干備用。

1.3.4 面團(tuán)品質(zhì)測定

（1）失水率測定。分別稱量面團(tuán)冷凍前和解凍后的質(zhì)量，按下式計(jì)算冷凍面團(tuán)的失水率，試驗(yàn)重復(fù)3次。

（2）面團(tuán)質(zhì)構(gòu)測定[8]。將解凍后的球狀面團(tuán)用質(zhì)構(gòu)儀P50探頭測定面團(tuán)的TPA。測定條件為：測前速度2 mm/s，測試速度1 mm/s，測后速度1 mm/s，壓縮比例70%，2次壓縮時(shí)間間隔5 s，觸發(fā)力5 g，試驗(yàn)重復(fù)4次。

（3）油炸面餅制備。將面團(tuán)制成直徑約4 cm，厚度約1 cm的面餅，在200±10℃條件下油炸120 s，取出瀝干油滴后備用。

（4）油餅質(zhì)構(gòu)測定。將油餅切為4 cm×4 cm小塊，用質(zhì)構(gòu)儀P50探頭測定油餅的TPA。測定條件為：測前速度1 mm/s，測試速度0.8 mm/s，測后速度0.8 mm/s，壓縮比例70%，2次壓縮時(shí)間間隔5 s，觸發(fā)力5 g，試驗(yàn)重復(fù)4次。

（5）油餅含油率測定。采用索氏抽提法進(jìn)行含油率測定，試驗(yàn)重復(fù)3次。

（6）色澤測定。采用全自動(dòng)色度儀對油餅表皮色度L值，a值，b值進(jìn)行測定，試驗(yàn)重復(fù)3次。以未涂膜油炸面餅的色度作為標(biāo)準(zhǔn)，計(jì)算油炸后涂膜面餅色度差異。

1.4 數(shù)據(jù)分析

數(shù)據(jù)表示為平均值加減標(biāo)準(zhǔn)差。采用SPSS軟件中ANOVA程序?qū)y量數(shù)據(jù)進(jìn)行方差分析。采用LSD分析進(jìn)行差異顯著性檢驗(yàn)，p＜0.05，認(rèn)為具有顯著性差異。

2 結(jié)果與分析

在-20℃條件下冷凍14 d后，面團(tuán)有異味，且在油炸過程中，顏色始終為淡黃色，故判斷為發(fā)生變質(zhì)，所以試驗(yàn)選擇時(shí)間周期為7 d。

2.1 涂膜對面團(tuán)失水率的影響

面團(tuán)冷凍7 d后失水率見圖1。

圖1 面團(tuán)冷凍7 d后失水率

從圖1可以看出，除CMC膜液的失水率大于對照組，另外5個(gè)處理組的失水率顯著降低，幅度在90%以上。值得注意的是，除了2種纖維素膜，其他4種涂膜處理的試驗(yàn)組所得到的失水率為負(fù)數(shù)，這可能是因?yàn)橥磕せ木哂辛己玫挠H水性，使得面團(tuán)在冷凍時(shí)從環(huán)境中吸水，造成水分含量上升[9]。親水性膠體能夠提高面團(tuán)的持水率，控制水分的遷移、保持產(chǎn)品的總體質(zhì)量。有研究表明，親水性膠體加入冷凍面團(tuán)后，膠體分子使面團(tuán)中冰晶區(qū)域的自由水遷移受到限制，面團(tuán)的持水性增加；另外，膠體分子使未凍結(jié)區(qū)域黏度急劇上升，并且使整個(gè)體系的轉(zhuǎn)化溫度增加。親水性膠體還可以控制冷凍面團(tuán)內(nèi)部冰晶的增大，提高冷凍食品體系低溫穩(wěn)定性，進(jìn)而保持冷凍面團(tuán)的品質(zhì)。由試驗(yàn)數(shù)據(jù)亦可知，膜液對面團(tuán)的水分保護(hù)作用十分明顯[10]。

2.2 涂膜對面團(tuán)質(zhì)構(gòu)品質(zhì)的影響

貯藏期間面團(tuán)質(zhì)構(gòu)變化見表1。

2.2.1 冷凍7 d面團(tuán)與0 d面團(tuán)質(zhì)構(gòu)的比較

由表1可知，與新鮮面團(tuán)相比，面團(tuán)經(jīng)過7 d冷凍后，硬度、黏著性顯著下降，彈性顯著上升，黏聚性略微上升，咀嚼性略微下降。其中，回復(fù)性下降幅度為33%，硬度下降的幅度為22%，彈性上升的幅度也為22%。冷凍后，隨著冰晶的增大、面筋網(wǎng)絡(luò)受到破壞，當(dāng)探頭接觸冷凍面團(tuán)后，冷凍面團(tuán)阻礙探頭的力度減小，使面團(tuán)的硬度減小[11]。同時(shí)在冷凍過程中，面團(tuán)水分含量降低，使得面團(tuán)彈性增高[12]。有研究表明，面團(tuán)經(jīng)冷凍后面筋蛋白的二級結(jié)構(gòu)會出現(xiàn)β-折疊和α-螺旋的比例增加，β-轉(zhuǎn)角的比例降低，使面筋蛋白的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)趨于穩(wěn)定，從而使冷凍后面團(tuán)的黏聚性略微上升。冷凍使淀粉的線性分子重新排列并通過氫鍵使網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)發(fā)生改變和面筋的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，以導(dǎo)致面團(tuán)的抵抗能力減小，淀粉溶解度減小，導(dǎo)致咀嚼性和回復(fù)性下降[12]。面團(tuán)的黏著性與水分含量聯(lián)系緊密，3%的水分含量差異便會造成7N黏著性差異。由于水分蒸發(fā)，TPA測定中的順序差異使得不同保存時(shí)間、相同處理方法的面團(tuán)在測定時(shí)的水分含量不一，造成面團(tuán)的黏著性波動(dòng)較大[13]。

2.2.2 涂膜對冷凍7 d面團(tuán)質(zhì)構(gòu)的影響

由表1可知，面團(tuán)冷凍7 d后，與未涂膜面團(tuán)相比，經(jīng)涂膜處理的面團(tuán)質(zhì)構(gòu)明顯改善。除果膠外其他幾種膜液都顯著延緩了面團(tuán)硬度的下降速度，幅度為5%～17%，其中HPMC作用最為明顯。對于下降最為嚴(yán)重的回復(fù)性，經(jīng)海藻酸鈉涂膜的面團(tuán)的回復(fù)性相對于未涂膜面團(tuán)上升了50%。CMC膜液不僅使面團(tuán)回復(fù)性顯著上升，還使彈性、黏聚性顯著下降，幅度分別為15%和9%。其他3種膜液，雖總體效果略次于前三者，但也都使冷凍面團(tuán)質(zhì)構(gòu)不同程度改善。

面團(tuán)在冷凍保存過程中，水分結(jié)晶固化引起面團(tuán)不均勻收縮，面團(tuán)內(nèi)部產(chǎn)生不同的應(yīng)力，組織結(jié)構(gòu)遭到破壞。在儲存過程中淀粉老化，線性分子重新排列并通過氫鍵形成不溶性沉淀，使得面團(tuán)口感變差，消化吸收率降低，并且面團(tuán)的氧化和微生物侵入會使面團(tuán)的內(nèi)部性質(zhì)發(fā)生改變，這些都是造成冷凍面團(tuán)品質(zhì)降低的原因。在冷凍過程中，通過涂膜，涂膜的膠體分子進(jìn)入冰晶區(qū)域，減少自由水的移動(dòng)，使未凍結(jié)區(qū)域黏度急劇上升，提高了冷凍食品體系的微晶數(shù)量和低溫穩(wěn)定性，降低了面團(tuán)中冰晶生長速度和冰晶的大小，抑制冰晶對面筋蛋白的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)和酵母細(xì)胞的破壞作用[14]。并且面團(tuán)表面的膠體與水分子緊密結(jié)合，使蛋白質(zhì)和淀粉形成的大分子物質(zhì)包圍其中，降低了淀粉的析出，并且也降低水分的散失[15]。通過進(jìn)行涂膜處理，面團(tuán)硬度、咀嚼性和回復(fù)性上升，彈性、黏聚性下降，顯著改善面團(tuán)的質(zhì)構(gòu)。不同膠體與面團(tuán)作用效果不同，因此對面團(tuán)的質(zhì)構(gòu)影響也不盡相同，其中CMC，HPMC及海藻酸鈉的效果較好。

表1 貯藏期間面團(tuán)質(zhì)構(gòu)變化

2.3 涂膜對油餅含油率的影響

2.3.1 油炸冷凍7 d面餅與油炸0 d面餅含油率的比較不同處理的面餅含油率變化見圖2。

圖2 不同處理的面餅含油率變化

由圖2可知，未涂膜0 d含油率約為14%；冷凍7 d后含油率顯著上升，達(dá)21%。食物在油炸過程中對油脂的吸附主要有2種方式：一是炸用油與食物表面的接觸與吸附；二是炸用油的傳熱作用使食物中的水分蒸發(fā)后由炸用油填充其空隙[16]。出現(xiàn)含油率上升的原因是，在冷凍過程中，水分的結(jié)晶化增大了水分蒸發(fā)后留下的空隙，使得油餅含油率增加。

2.3.2 涂膜對油炸冷凍7 d面餅含油率的影響

由圖2可知，面餅冷凍7 d后，與未涂膜面餅相比，油炸經(jīng)HPMC和羅望子膠、果膠、海藻酸鈉涂膜的面餅含油率顯著下降，幅度依次為28%，27%，19%，19%；油炸經(jīng)卡拉膠涂膜的面餅的含油率略微上升。出現(xiàn)這種情況的原因是，在油炸時(shí)，面餅中的水分可通過膠體膜散出，而膠體膜又能有效阻止油脂滲入[17]。這使得涂膜后的面團(tuán)含油率下降明顯，不同膜液對油脂的阻擋作用不同，故不同膜液降低含油率的作用也不同，其中HPMC、羅望子膠、果膠、海藻酸鈉的效果較好。

2.4 涂膜對油炸后面餅品質(zhì)的影響

貯藏期間油炸面餅的質(zhì)構(gòu)變化見圖3。

圖3 貯藏期間油炸面餅的質(zhì)構(gòu)變化

油炸是面餅食用方法之一，油炸品的口感可作為恒定面餅品質(zhì)的屬性。硬度和咀嚼性可作為評定其口感的主要參數(shù)[18]，故以硬度和咀嚼性作為評定油炸面餅品質(zhì)的參數(shù)。

2.4.1 油炸冷凍7 d面餅與油炸0 d面餅質(zhì)構(gòu)的比較

由圖3可知，與油炸0 d的面餅相比，油炸冷凍7 d面餅的咀嚼性、硬度顯著下降，幅度依次為58%，60%。出現(xiàn)這種情況的原因是冷凍貯藏過程中，隨著冷凍時(shí)間的增加，酵母的活性下降，死亡率增加，總滲出從酵母谷胱甘肽和蛋白增高，谷胱甘肽會對冷凍面餅品質(zhì)產(chǎn)生負(fù)面影響[19]，并且面餅內(nèi)水分的冰晶化使面餅老化，這些都使面餅的品質(zhì)較新鮮面餅下降，故使得用其油炸的面餅屬性降低。

2.4.2 涂膜對油炸冷凍7天面餅質(zhì)構(gòu)的影響

由圖3可知，面餅冷凍7 d后，與未涂膜面餅相比，除HPMC和羅望子、果膠對其油炸面餅質(zhì)構(gòu)改善效果不明顯外，其余3種膜液均不同程度改善了油餅質(zhì)構(gòu)。其中CMC膜液對油炸面餅的作用最為顯著，咀嚼性、硬度分別上升了59%和47%。經(jīng)海藻酸鈉、卡拉膠涂膜的面團(tuán)咀嚼性無明顯改善，但較冷凍7 d對照組也為出現(xiàn)大幅度下降趨勢，而硬度屬性則明顯上升，幅度依次為11%和76%。出現(xiàn)這種情況的原因除了涂膜顯著改善了冷凍面餅的質(zhì)構(gòu)外，還與油炸涂膜面餅的含油率降低有關(guān)。通過進(jìn)行膠體涂膜，油炸面餅的硬度和咀嚼性顯著上升。不同膠體與面餅作用效果不同，因此對油炸面餅的質(zhì)構(gòu)影響也不盡相同，其中CMC、海藻酸鈉、卡拉膠的效果較好。

2.5 不同膜液對油餅色澤的影響

油炸面餅表面色度見表2。

表2 油炸面餅表面色度

由表2可知，在整個(gè)貯藏期間，涂膜處理與對照油餅的色澤差異不顯著，可認(rèn)為膜液對油餅的色澤無影響。這說明涂膜不會明顯影響油炸冷凍面餅的色澤，在實(shí)際使用中不會出現(xiàn)顏色改變的情況，為實(shí)際使用提供了科學(xué)依據(jù)。

3 結(jié)論

6種膜液材料中，海藻酸鈉具有延緩水分散失、改善面團(tuán)和油餅質(zhì)構(gòu)、降低含油率的作用，經(jīng)其涂膜處理的面團(tuán)回復(fù)性顯著上升，幅度為50%，油餅硬度顯著上升，幅度為11%，是6種材料中保鮮效果最好、最完善的配方。CMC和HPMC對面團(tuán)質(zhì)構(gòu)改善和含油率降低的作用明顯，但CMC延緩水分散失的作用較差，HPMC改善油餅質(zhì)構(gòu)的作用較差。其余3種膜液的保鮮效果并不全面且單一效果不突出，故不推薦單獨(dú)作為保鮮膜液使用。在實(shí)際使用中，可根據(jù)面團(tuán)不同的烹飪方法，選擇不同保鮮屬性的膜液混合使用，以達(dá)到最好的保鮮效果。

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