邵崇璇,田 穎,李 義,代建軍,洪 雁, ,佟 毅
(1.江南大學(xué)食品學(xué)院,江蘇無錫 214122;2.中糧生物科技技術(shù)研發(fā)創(chuàng)新中心,北京 102209;3.中糧生化能源公主嶺有限公司,吉林長春 130033;4.吉林中糧生化有限公司,吉林長春 130033)
卡仕達(dá)醬也稱為吉士醬,是一種具有一定黏稠度的乳制品,因其稠度、半固體結(jié)構(gòu)和特殊風(fēng)味而深受消費(fèi)者的青睞,常被用作烘焙食品的表面裝飾劑或餡料[1]??ㄊ诉_(dá)醬因具有較好的挺立度、黏稠度和耐烘烤性,常被裝飾在烘焙食品表面[2],而卡仕達(dá)醬在生產(chǎn)中存在攪打、均質(zhì)等乳化剪切工藝,這就要求卡仕達(dá)醬中的增稠劑具備耐高溫、耐剪切、凝膠性好等特點(diǎn)。目前,小米淀粉[1]、木薯淀粉[3]、玉米淀粉[4]等原淀粉被用作卡仕達(dá)醬的增稠劑。除普通淀粉外,變性淀粉具有良好的增稠特性。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[5]。與原淀粉相比,變性淀粉抗剪切性更高,熱穩(wěn)定性更強(qiáng)[6?7],更適用于卡仕達(dá)醬,但變性淀粉在卡仕達(dá)醬中的應(yīng)用相對(duì)較少。
羥丙基二淀粉磷酸酯(HWMDP)、乙?;矸哿姿狨ィˋWMDP)、乙?;p淀粉己二酸酯(AWMDA)三種變性淀粉分別為醚化和酯化交聯(lián)淀粉,是酸奶、調(diào)味醬等食品中常用的增稠穩(wěn)定劑。由于交聯(lián)鍵的存在,三種淀粉均具有耐高溫、耐剪切的特點(diǎn)[8],符合卡仕達(dá)醬對(duì)增稠劑的要求。
本文將三種變性淀粉應(yīng)用到卡仕達(dá)醬中,篩選出增稠穩(wěn)定性較佳的變性淀粉,通過考察配方中變性淀粉、玉米淀粉、卡拉膠和刺槐豆膠添加量對(duì)卡仕達(dá)醬性能的影響,確定出較佳配方,為變性淀粉在卡仕達(dá)醬中的應(yīng)用提供一定的理論指導(dǎo)。
HWMDP(溶脹度15.7%,羥丙基含量4.8%)、AWMDP(溶脹度14.7%,乙?;?.7%)、AWMDA(溶脹度16.5%,乙酰基含量1.8%) 中糧生化能源(公主嶺)有限公司生產(chǎn);香草味卡仕達(dá)醬武陟一村食品有限公司生產(chǎn);超醇吐司切片面包 曼可頓食品(上海)有限公司生產(chǎn);白砂糖 太古糖業(yè)(中國)有限公司生產(chǎn);棕櫚油 中糧佳悅(天津)有限公司生產(chǎn);全脂調(diào)制奶粉 雙城雀巢有限公司生產(chǎn);山梨酸鉀 南通奧凱生物技術(shù)有限公司生產(chǎn);檸檬酸濰坊英軒實(shí)業(yè)有限公司生產(chǎn);卡拉膠 北京中柏創(chuàng)業(yè)化工產(chǎn)品有限公司提供;刺槐豆膠、單雙甘酯丹尼斯克(中國)有限公司生產(chǎn);食鹽 中鹽長江鹽化有限公司生產(chǎn);玉米淀粉 北京古松經(jīng)貿(mào)有限公司;以上原料均為食品級(jí)。
TA.XT plus 質(zhì)構(gòu)特性儀 英國SMS 公司;TA Instruments-Waters LLC 流變儀 美國TA 公司;RVA TECMASTER 型快速黏度分析儀 澳大利亞New scientific 儀器公司;DHP-9082 電熱恒溫培養(yǎng)箱 中儀國科(北京)有限公司;SMD-603S+AB+1S 烤箱無錫勝麥機(jī)械有限公司;BCD-211YM/T 冰箱容聲冰箱 美善品料理機(jī)福維克家電有限公司;電動(dòng)攪拌器德國IKA 集團(tuán);T25 高速剪切分散機(jī) 德國IKA集團(tuán);Panda Plus GEA-Niro 均質(zhì)機(jī) 北京天恩瀚拓科技有限公司;Viscorgraph-E 布拉本德黏度儀 德國布拉本德儀器公司。
1.2.1 卡仕達(dá)醬基礎(chǔ)配方 參考張淑芬等[2]、周思妤等[9]的實(shí)驗(yàn)方法,基礎(chǔ)配方如表1 所示。
表1 卡仕達(dá)醬基礎(chǔ)配方Table 1 Basic recipe for custard sauce
1.2.2 卡仕達(dá)醬制備 參考張淑芬等[2]、周思妤等[9]的實(shí)驗(yàn)方法。將卡拉膠、刺槐豆膠和一部分白砂糖混合均勻后溶于85 ℃熱水使其分散均勻,膠總量與糖、熱水的比例為1:60:120,得到物料A。稱取一定量棕櫚油,待其加熱至融化后,加入單雙甘酯混合,攪拌至單雙甘酯完全溶解,得物料B。再將剩余所有固體原料攪拌均勻后,將預(yù)拌好的物料與適量水使用攪拌器攪拌1 min,得物料C。在低速剪切的條件下,把物料B 緩緩倒入物料C 使其混合均勻,再高速剪切9 min 后加入物料A,繼續(xù)高速剪切1 min,用均質(zhì)機(jī)在200 Pa 的壓強(qiáng)下均質(zhì),得物料D。將均質(zhì)后的混合物倒入料理機(jī),在75 ℃下攪拌10 min,85 ℃下攪拌15 min,90 ℃下攪拌5 min,倒出后裝袋冷卻至室溫,即得卡仕達(dá)醬??ㄊ诉_(dá)醬于4 ℃的恒溫冰箱中冷藏24 h 后測定。
1.2.3 增稠劑復(fù)配配方研究 參考基礎(chǔ)配方,以變性淀粉、玉米淀粉、卡拉膠和刺槐豆膠的添加量作為變量,研究各增稠組分對(duì)卡仕達(dá)醬性能的影響。根據(jù)評(píng)價(jià)體系,參考張淑芬等[2]、周思妤等[9]的實(shí)驗(yàn)方法,確定每種原料的適宜添加量,優(yōu)化基礎(chǔ)配方。
固定玉米淀粉3%,刺槐豆膠0.30%,卡拉膠0.30%,改變變性淀粉添加量為:1%、2%、3%、4%、5%。
固定變性淀粉4%,刺槐豆膠0.30%,卡拉膠0.30%,改變玉米淀粉添加量為:1%、2%、3%、4%、5%。
固定變性淀粉4%,玉米淀粉3%,刺槐豆膠0.30%,改變卡拉膠添加量為:0.30%、0.35%、0.40%、0.45%、0.50%。
固定變性淀粉4%,玉米淀粉3%,卡拉膠0.45%,改變刺槐豆膠添加量為:0.30%、0.35%、0.40%、0.45%、0.50%。
將武陟一村的卡仕達(dá)醬作為對(duì)照樣,根據(jù)卡仕達(dá)醬的質(zhì)地特征和性能特點(diǎn),選擇質(zhì)構(gòu)特性中的硬度、耐烘烤度、感官評(píng)定總分作為評(píng)價(jià)指標(biāo),硬度、耐烘烤度、感官評(píng)定總分越高,表示越貼近產(chǎn)品的最佳特征。當(dāng)考察某一因素時(shí),其他已實(shí)驗(yàn)的因素取最優(yōu)值。
1.2.4 質(zhì)構(gòu)特性測定 應(yīng)用TA.XT plus 質(zhì)構(gòu)儀測定卡仕達(dá)醬硬度、稠度、黏聚力和黏性。測試模式:壓縮,探頭類型:HDP/SR 探頭。測定條件:測試前速度1.00 mm/s,測試速度1.00 mm/s,測試后速度10.00 mm/s,距離25.00 mm。
1.2.5 動(dòng)態(tài)流變特性測定 參考周思妤等[9]的實(shí)驗(yàn)方法。使用流變儀對(duì)卡仕達(dá)醬樣品進(jìn)行動(dòng)態(tài)(頻率掃描)流變特性的測定。夾具選取40 mm 平板,測量間隙2 mm,固定溫度25 ℃,頻率范圍為0.1~100.0 Hz,測定儲(chǔ)能模量(G’)和損耗模量(G”)隨振蕩頻率的變化情況。
1.2.6 耐烘烤度測定 參考徐榮雄等[10]的實(shí)驗(yàn)方法,并做部分修改。取直徑為29 mm 的圓形烘焙專用硅油紙,稱取6.2 g 卡仕達(dá)醬填滿圓面,設(shè)置烤箱溫度底火180 ℃、面火200 ℃,烘烤20 min。測量烘烤過后卡仕達(dá)醬的底面面積,根據(jù)公式計(jì)算耐烘烤度。耐烘烤度公式為:
式中,ω 為耐烘烤度,%;S0為烘烤前醬的底面積,mm2;S1為烘烤后醬的底面積,mm2。
1.2.7 感官評(píng)定 參考張淑芬等[2]、周思妤等[9]、徐榮雄等[10]、Tomaschunas 等[11]的實(shí)驗(yàn)方法。取相同體積的卡仕達(dá)醬裝飾在相同大小的吐司面包表面,烘烤后,邀請(qǐng)10 位從事相關(guān)專業(yè)工作的評(píng)價(jià)員從挺立度、光澤度、稠度、口感細(xì)膩度、黏口性5 個(gè)方面對(duì)醬體進(jìn)行評(píng)價(jià)打分。評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)如表2 所示。
表2 卡仕達(dá)醬感官評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)Table 2 Scoring criteria for sensory evaluation of custard sauce
1.2.8 糊化特性測定 參考蘇曉芳等[12]的實(shí)驗(yàn)方法測定糊化特性。用Viscograph-E 型Brabender 黏度儀進(jìn)行測定。測定條件:樣品濃度,6%(干基,m/m),轉(zhuǎn)速75 r/min,扭矩700 cmg,升(降)溫速度3 ℃/min。從30 ℃開始升溫,以3 ℃/min 的速率升溫到95 ℃后保溫15 min,然后以3 ℃/min 的速度降溫到55 ℃,保溫15 min。
為了便于數(shù)據(jù)分析,在曲線上選取6 個(gè)關(guān)鍵點(diǎn):開始糊化的溫度(A,℃)、峰值黏度(B,BU)、95℃恒溫開始的黏度(C,BU)、冷卻階段開始的黏度(D,BU)、冷卻階段結(jié)束的黏度(E,BU)、最終恒溫階段結(jié)束的黏度(F,BU)。
B 點(diǎn)與D 點(diǎn)的差值為崩解值(B-D),表示淀粉破裂強(qiáng)度;C 點(diǎn)與D 點(diǎn)的差值為熱糊穩(wěn)定性(C-D),反應(yīng)淀粉糊的熱糊穩(wěn)定性,變化小則黏度熱穩(wěn)定性高;E 點(diǎn)與D 點(diǎn)的差值為凝膠性(E-D),表示淀粉凝膠性的強(qiáng)弱,變化大則凝膠性大;E 點(diǎn)與F 點(diǎn)的差值為冷糊穩(wěn)定性(F-E),表示淀粉糊的冷糊穩(wěn)定性。
本次試驗(yàn)的數(shù)據(jù)采用3 次重復(fù)試驗(yàn)的平均值±標(biāo)準(zhǔn)偏差表示,使用Origin 2018 對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析作圖,使用SPSS 26.0 進(jìn)行顯著性分析。
2.1.1 質(zhì)構(gòu)特性 由表3 可以看出,添加不同變性淀粉的卡仕達(dá)醬樣品在硬度、稠度和黏性方面差異顯著(P<0.05),添加AWMDP 與AWMDA 的卡仕達(dá)醬質(zhì)構(gòu)特性結(jié)果差異較小,而添加HWMDP 的卡仕達(dá)醬硬度、稠度、黏聚力的絕對(duì)值最大。質(zhì)構(gòu)的硬度可表征凝膠網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的強(qiáng)弱[9],添加HWMDP 的卡仕達(dá)醬凝膠硬度大,質(zhì)構(gòu)特性最接近對(duì)照樣。三種變性淀粉的變性程度不同,形成的交聯(lián)鍵、取代基數(shù)量不同,因此它們對(duì)卡仕達(dá)醬凝膠質(zhì)構(gòu)的影響不同。
表3 添加不同種變性淀粉的卡仕達(dá)醬質(zhì)構(gòu)特性Table 3 Texture properties of custard sauce with different modified starch
2.1.2 動(dòng)態(tài)流變特性 圖1 為添加不同種變性淀粉卡仕達(dá)醬的動(dòng)態(tài)流變特性測定結(jié)果。三組卡仕達(dá)醬及對(duì)照樣的G’與G”隨頻率的升高而增加,G”遠(yuǎn)小于G’,tanδ小于1,顯示為一種弱凝膠動(dòng)態(tài)流特性[13]。在同一角頻率下,三組卡仕達(dá)醬的G’和G”從大到小依次為:HWMDP 組>AWMDA 組>AWMDP 組,tanδ結(jié)果 為:HWMDP 組 圖1 添加不同種變性淀粉卡仕達(dá)醬的動(dòng)態(tài)流變特性Fig.1 Rheological properties of custard sauce with different modified starch 2.1.3 耐烘烤度 表4 顯示卡仕達(dá)醬的耐烘烤度從大到小依次為:對(duì)照樣>HWMDP 組>AWMDP 組>AWMDA 組,添加HWMDP 的卡仕達(dá)醬烘烤后保持挺立狀態(tài),有一定的保型性,未焦糊,AWMDP 組和AWMDA 組的醬體發(fā)生一定程度的變形,并且完全焦糊。卡仕達(dá)醬應(yīng)用在烘焙食品表面上必須經(jīng)高溫烘烤后具有良好的烘烤色澤,不易焦糊,并保持良好的挺立度和保型性[16]。HWMDP 組烘烤后醬體狀態(tài)良好,耐烘烤度接近對(duì)照樣,烘烤效果優(yōu)于添加其他兩種變性淀粉的卡仕達(dá)醬。 表4 添加不同種變性淀粉的卡仕達(dá)醬耐烘烤度Table 4 Baking resistance of custard sauce with different modified starch 2.1.4 感官評(píng)定 表5 給出了添加不同變性淀粉卡仕達(dá)醬的感官評(píng)定結(jié)果。三組卡仕達(dá)醬在光澤度、口感細(xì)膩度和黏口性方面無顯著差異(P>0.05),醬體表面光澤度高、口感細(xì)膩、無顆粒感、不黏口。變性淀粉種類對(duì)卡仕達(dá)醬的挺立度、稠度影響較大,HWMDP 組挺立度和稠度最高,AWMDP 組次之。感官評(píng)定總得分從大到小依次為:HWMDP 組>AWMDP 組>AWMDA 組。 表5 添加不同種類變性淀粉卡仕達(dá)醬的感官評(píng)定(分)Table 5 Sensory evaluation of custard sauce with different kinds of modified starch (score) 表6 顯示了三種變性淀粉的糊化特征參數(shù)。由表6 可知,HWMDP 的成糊溫度(A)最低,這是因?yàn)镠WMDP 中羥丙基含量高于AWMDP、AWMDA中乙?;?,羥丙基為親水基團(tuán),使得淀粉分子與水分子更容易結(jié)合,易于糊化[8]。HWMDP 的終值黏度(F)、凝膠性(E-D)均高于AWMDP、AWMDA。終值黏度是淀粉由熱淀粉糊變?yōu)槟z狀態(tài)后維持的最終黏度,表征在室溫條件下淀粉糊的硬度[17];而凝膠性的強(qiáng)度與凝膠硬度、強(qiáng)度、黏性有關(guān)。同種原料的變性淀粉交聯(lián)度越高越容易回生,因?yàn)榻宦?lián)鍵使淀粉分子結(jié)合緊密,HWMDP 的交聯(lián)度相對(duì)較高,因此HWMDP 擁有較好的凝膠特性。三種淀粉熱糊穩(wěn)定性(C-D)絕對(duì)值大小為:AWMDP>HWMDP>AWMDA,C 和D 點(diǎn)變化小的淀粉熱穩(wěn)定性強(qiáng)[18]。HWMDP 熱穩(wěn)定性較AWMDA 差,但優(yōu)于AWMDP。 表6 三種變性淀粉的糊化特征值Table 6 Gelatinization eigenvalues of HWMDP,AWMDP and AWMDA 變性淀粉在卡仕達(dá)醬中主要達(dá)到增稠穩(wěn)定的作用,因此淀粉的糊化特性對(duì)其在卡仕達(dá)醬中的應(yīng)用具有一定影響。HWMDP 終值黏度最高,淀粉糊化后形成的凝膠硬度最大,分子間形成的凝膠網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)強(qiáng);由于HWMDP 的凝膠性最大,一定程度的回生使淀粉凝膠硬度增加,彈性增強(qiáng),對(duì)卡仕達(dá)醬韌性的形成具有良好的貢獻(xiàn)[19],因此添加了HWMDP 的卡仕達(dá)醬具有良好的質(zhì)構(gòu)和流變特性。HWMDP 凝膠結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度高于其他兩種變性淀粉,提高了卡仕達(dá)醬的保型性。HWMDP 熱穩(wěn)定性較AWMDA 差,但由于保型性強(qiáng),卡仕達(dá)醬內(nèi)部水分不易蒸發(fā),高溫烘烤后不易焦糊,外觀良好。 綜合考慮變性淀粉的變性程度、糊化特性以及應(yīng)用效果,HWMDP 具有優(yōu)越的性能,滿足卡仕達(dá)醬的應(yīng)用需求。但根據(jù)基礎(chǔ)配方制得的添加HWMDP的卡仕達(dá)醬,其各項(xiàng)指標(biāo)較對(duì)照組有顯著差異(P<0.05),需進(jìn)一步優(yōu)化卡仕達(dá)醬的配方。 2.3.1 HWMDP 添加量對(duì)卡仕達(dá)醬的影響 由表7可知,HWMDP 的添加量對(duì)卡仕達(dá)醬的品質(zhì)特性有著顯著影響(P<0.05),隨著HWMDP 添加量的升高,卡仕達(dá)醬的感官評(píng)定總分大幅上升。硬度和耐烘烤度在HWMDP 添加量為4%時(shí)達(dá)到最高值,當(dāng)添加量繼續(xù)增加到5%時(shí),卡仕達(dá)醬的硬度、耐烘烤度下降,原因是HWMDP 添加量越多,糊化后膨脹淀粉顆粒越多,凝膠網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)更穩(wěn)定,硬度增強(qiáng);但添加過量,導(dǎo)致淀粉顆粒之間堆積緊密,糊化困難[17],凝膠強(qiáng)度減弱[20]。根據(jù)評(píng)價(jià)指標(biāo),確定HWMDP 的最適添加量為4%。 表7 添加不同質(zhì)量分?jǐn)?shù)HWMDP 卡仕達(dá)醬的品質(zhì)特性Table 7 Quality characteristics of custard sauce with different mass fractions of HWMDP 2.3.2 玉米淀粉添加量對(duì)卡仕達(dá)醬的影響 表8 顯示了玉米淀粉添加量對(duì)卡仕達(dá)醬品質(zhì)特性的影響。當(dāng)玉米淀粉添加量從1%增加到3%,卡仕達(dá)醬的硬度呈上升趨勢,這是因?yàn)橛衩椎矸酆罄鋮s回升,卡仕達(dá)醬質(zhì)地變硬。添加量大于3%后,耐烘烤度和感官評(píng)定總分無顯著差異(P>0.05),硬度呈現(xiàn)出下降趨勢,這是由于玉米淀粉添加過量,導(dǎo)致糊化溫度升高,糊化變困難[17]。耐烘烤度、感官評(píng)定總分隨玉米淀粉添加量的增加而升高。綜合以上結(jié)果,由于硬度較難接近對(duì)照樣,選取硬度、耐烘烤度、感官評(píng)定結(jié)果綜合接近對(duì)照樣的卡仕達(dá)醬,確定玉米淀粉的最適添加量為3%。 表8 添加不同質(zhì)量分?jǐn)?shù)玉米淀粉卡仕達(dá)醬的品質(zhì)特性Table 8 Quality characteristics of custard sauce with different mass fractions of corn starch 2.3.3 卡拉膠添加量對(duì)卡仕達(dá)醬的影響 卡拉膠來源于海藻提取物,彈性大且能形成凝膠[21],有利于增加卡仕達(dá)醬的挺立度。由表9 可知,卡拉膠的添加量對(duì)卡仕達(dá)醬的硬度有顯著影響(P<0.05),隨著卡拉膠添加量的上升,硬度增大,這是因?yàn)榭ɡz具有良好的增稠性和凝膠特性,卡拉膠分子數(shù)增多,分子間的交聯(lián)增強(qiáng)[22],凝膠硬度越高。當(dāng)卡拉膠添加量超過0.45%時(shí),卡仕達(dá)醬的硬度呈現(xiàn)下降趨勢,這是由于卡拉膠和淀粉之間存在著交互作用[23],卡拉膠添加量為0.45%時(shí)達(dá)到最佳協(xié)同比,凝膠強(qiáng)度最大。五組卡仕達(dá)醬樣品的耐烘烤度均在90%以上,感官評(píng)定總分在0.45%時(shí)達(dá)到最大值。以上結(jié)果表明,添加量為0.45%的卡仕達(dá)醬效果最佳。 表9 添加不同質(zhì)量分?jǐn)?shù)卡拉膠卡仕達(dá)醬的品質(zhì)特性Table 9 Quality characteristics of custard sauce with different mass fractions of carrageenan 2.3.4 刺槐豆膠添加量對(duì)卡仕達(dá)醬的影響 由表10可知,卡仕達(dá)醬的耐烘烤度和感官評(píng)定總分受刺槐豆膠添加量的影響較小,硬度受刺槐豆膠添加量的影響較大,添加量越多,硬度越高。當(dāng)刺槐豆膠添加到0.45%時(shí),硬度達(dá)到最大值1670.09 g。由于HWMDP、玉米淀粉、卡拉膠與刺槐豆膠可通過分子間的相互作用而達(dá)到協(xié)同增效的作用,混合后的體系能夠使體系的增稠穩(wěn)定性增強(qiáng)[19,24?25],刺槐豆膠的添加量為0.45%時(shí),達(dá)到最佳協(xié)同比,確定刺槐豆膠的最佳添加量為0.45%。 表10 添加不同質(zhì)量分?jǐn)?shù)刺槐豆膠卡仕達(dá)醬的品質(zhì)特性Table 10 Quality characteristics of custard sauce with different mass fractions of locust bean gum 本文將三種變性淀粉添加在卡仕達(dá)醬中對(duì)比卡仕達(dá)醬的品質(zhì)特性,結(jié)果得: 添加HWMDP 的卡仕達(dá)醬硬度高、彈性大,具有良好的挺立度、保型性和耐烘烤性,感官評(píng)定分?jǐn)?shù)最高。HWMDP 終值黏度高,凝膠性、崩解值高于AWMDP 和AWMDA,更適用作卡仕達(dá)醬增稠劑。綜合考慮淀粉性能和應(yīng)用效果,選擇HWMDP 作為卡仕達(dá)醬原料。 四種增稠組分的添加量對(duì)卡仕達(dá)醬的硬度、耐烘烤性和感官評(píng)定有一定影響,隨添加量的增多,卡仕達(dá)醬性能呈先上升、后下降的趨勢。經(jīng)優(yōu)化后得到的增稠劑的適宜添加量為:HWMDP 4%(m/m)、玉米淀粉3%(m/m)、卡拉膠0.45%(m/m)、刺槐豆膠0.45%(m/m)。由該配方制得的卡仕達(dá)醬硬度高、耐烘烤度高,具有良好的感官特性。2.2 不同變性淀粉的糊化特性
2.3 卡仕達(dá)醬增稠劑用量優(yōu)化
3 結(jié)論