20種蠶豆淀粉物理特性、糊化回生特性與粉絲品質的關系

譚洪卓, 田曉紅, 劉明, 譚斌

(國家糧食局科學研究院,北京 100037)

20種蠶豆淀粉物理特性、糊化回生特性與粉絲品質的關系

譚洪卓, 田曉紅, 劉明, 譚斌＊

(國家糧食局科學研究院,北京 100037)

對20種中國主產區蠶豆淀粉粉絲烹煮品質和感官品質進行了評價,并對蠶豆淀粉的物理特性指標、糊化回生指標與相應的粉絲品質進行相關性分析?；窗泊笮Q豆等5個蠶豆品種的淀粉制作的粉絲品質最好,而青海馬牙等3個蠶豆品種的淀粉制作的粉絲品質較差。蠶豆淀粉部分物理特性指標與粉絲品質的密切相關表現在:持水性越低,溶解度越低,膨潤力越低,粉絲品質越好。淀粉的凍藏縮水率、透光率與粉絲的烹煮、感官品質指標相關性不大。蠶豆淀粉的RVA參數與其粉絲感官品質指標密切相關,其中衰減度、峰粘度、保持強度等對其影響最大。蠶豆淀粉凝膠強度越大,粉絲的烹煮品質和感官品質越好。在評價蠶豆淀粉品種的粉絲加工適應性時,一方面可以通過測試蠶豆淀粉的溶解度、持水性、膨潤力和凝膠強度來預測其粉絲烹煮品質和感官品質的好壞;另一方面可以用RVA測試蠶豆淀粉,預測其相應的粉絲感官品質的優劣。

蠶豆淀粉;物理特性;糊化;回生;粉絲品質;相關性

蠶豆是加工粉絲、粉皮、抗性淀粉等食品的重要原料。中國蠶豆資源豐富,地域分布廣泛,不同品種與產地的蠶豆資源的理化特性差異甚大[1]。粉絲加工品質的優劣與淀粉特性密切相關,如淀粉的持水性、溶解度、膨潤力、透光率、凍融穩定性等物理特性對粉絲品質就有很大的影響[2]。另外粉絲的生產中巧妙地利用了淀粉的糊化與回生特性來達到成品要求[2]。淀粉的熱力學特性對于粉絲生產及其品質也具有重要的作用[3]。有關粉絲及品質的研究報道主要集中在綠豆、薯類和谷物等淀粉粉絲方面,也有報道將不同的淀粉混合、使用食品添加劑來改善粉絲質量[1-8]。對中國主要蠶豆產區的蠶豆淀粉性質與其淀粉基食品的關系的系統研究尚屬空白。作者選用中國不同產地栽培的20個代表性蠶豆品種,在前期有關20種蠶豆淀粉理化特性研究的基礎上,對蠶豆淀粉粉絲品質進行評價,并對不同品種與產地蠶豆淀粉的物理特性指標和糊化回生指標與相應的粉絲品質進行相關性分析。

1 材料與方法

1.1 實驗材料

采用的原料為2007年7～10月,從中國蠶豆主產區采集的代表性蠶豆品種20個,編號、品種名稱和產地分別為:1綠葉蠶豆(云南昆明),2大白黑臍蠶(云南昆明),3大白白臍蠶(云南昆明),4落葉蠶豆(云南曲靖),5曲靖小粒蠶豆(云南曲靖),6云南鳳豆(云南曲靖),7保山大白蠶(云南保山),8保山透心綠(云南保山),9慈溪大粒1號(浙江慈溪),10上虞田雞青(浙江上虞),11通鮮1號(江蘇南通), 12通鮮2號(江蘇南通),13啟豆2號(江蘇啟東), 14淮安大蠶豆(江蘇淮安),15早生615(福建福州),16崇禮蠶豆(河北張家口),17浙江青皮蠶豆(浙江麗水),18平涼蠶豆(甘肅平涼),19青海馬牙(青海湟源),20青海10號(青海湟源)。

1.2 主要儀器

電子分析天平:梅特勒托利多公司制造;電熱恒溫鼓風干燥箱:上海森信實驗儀器有限公司制造;樣品磨:天津泰斯特公司制造;質構儀:Model TA-XT Plus。

1.3 實驗方法

1.3.1 20種蠶豆淀粉的物理特性測定 文獻[9]已經將20種蠶豆淀粉的物理特性(持水力、溶解度、膨潤力、透明度和凍融穩定性)進行測定,其數據結果直接用于本研究中做相關性分析使用。

1.3.2 20種蠶豆淀粉的糊化回生特性測定 文獻[9]已經將20種蠶豆淀粉的糊化回生特性(RVA特征粘度變化規律、凝膠強度和冷藏穩定性)進行測定,其數據結果直接用于本研究中做相關性分析使用。

1.3.3 20種蠶豆粉絲的制作與品質評價 20種蠶豆淀粉按文獻[2]的方法制備相應的粉絲,其品質指標(膨潤度、煮沸損失、干物質含量、斷條率和硬度)和感官評價按文獻[10]的方法測定。感官評價指標有干粉絲顏色、透明度、粉絲煮后顏色、透明光澤度、硬度、爽滑性、彈韌性、風味、可接受性和總分。

1.4 相關性分析

采用SPSS10.1對相關數據進行平均值、標準偏差的計算、多重比較和相關性分析,除非特別說明,所有數據都是3次測試的平均值。

2 結果分析

2.1 蠶豆粉絲的品質特性

2.1.1 20種蠶豆粉絲的烹煮品質特性 圖1～5為20種蠶豆淀粉制成粉絲后的品質特性圖。從圖1可以看出,20種蠶豆粉絲的干物質含量平均為93.27%,變幅為0.95%。其中最高為通鮮2號,為94.3%;最低為云南鳳豆,為90.90%。從圖2可以看出,20種蠶豆粉絲烹煮后的膨潤度平均為389.15%,變幅為48.84%,說明蠶豆粉絲在烹煮時能吸水超過自身質量3倍以上。其中青海馬牙膨潤度最高,達544.00%;大白白臍蠶最低,只有313.00%。

圖1 20種蠶豆粉絲的干物質質量分數Fig.1 Dry substance contents of starch noodles from twenty broad bean varieties after cooked

圖2 20種蠶豆粉絲烹煮后的膨潤度Fig.2 Swelling powers of starch noodles from twenty broad bean varieties after cooked

煮沸損失反映粉絲的糊湯情況。從圖3可以看出,20種蠶豆粉絲烹煮后的煮沸損失平均為2.63%,變幅為1.00%。煮沸損失低于2%的有:淮安大蠶豆粉絲、保山透心綠粉絲、落葉蠶豆粉絲;煮沸損失高于3%的有:啟豆2號粉絲、曲靖小粒蠶豆粉絲、大白黑臍蠶粉絲、通鮮1號粉絲,最高為青海馬牙粉絲(6.12%)。

斷條率是評價粉絲烹煮品質最重要的指標,它的高低直接反映粉絲品質的好次。從圖4可以看出,20種蠶豆粉絲的斷條率因品種不同而差異很大,烹煮50 min后仍然不斷條的有9種,包括綠葉蠶豆、大白白臍蠶、云南鳳豆,保山大白蠶,保山透心綠、上虞田雞青、崇禮蠶豆、平涼蠶豆、青海10號。只有青海馬牙蠶豆粉絲的斷條率達到5%,其他蠶豆粉絲都在3%以下。20種蠶豆粉絲的斷條率平均為0.80%,變幅為1.27%。

蠶豆粉絲烹煮后的硬度值是粉絲質構品質的一個重要指標,它反映粉絲的耐煮性,硬度值越高,越耐煮,但合適的口感要求硬度值在一定范圍內,而不是越高越好。從圖5可以看出,20種蠶豆粉絲烹煮后的硬度值平均為728.09 g,變幅為187.72 g,說明蠶豆粉絲的煮后硬度也因品種不同而差異很大。20種蠶豆粉絲中硬度值超過1 000 g的有:青海10號粉絲、綠葉蠶豆粉絲、大白白臍蠶粉絲,在感觀評價中表現出僵硬的口感;而硬度值低于500 g的有青海馬牙粉絲、啟豆2號粉絲和慈溪大粒1號粉絲,感官評價時表現出軟爛的口感。結合感官評價的結果,粉絲硬度適中的有:落葉蠶豆、曲靖小粒蠶豆、保山大白蠶、保山透心綠、淮安大蠶豆和早生615。

圖3 20種蠶豆粉絲烹煮后的煮沸損失Fig.3 Substance loss of starch noodles from twenty broad bean varieties after cooked

圖4 20種蠶豆粉絲烹煮后的斷條率Fig.4 Ratio of broken noodles in starch noodles from twenty broad bean varieties after cooked

圖5 20種蠶豆粉絲烹煮后的硬度值Fig.5 H ardness of starch noodles from twenty broad bean varieties after cooked

2.1.2 20種蠶豆粉絲的感官品質特性 20種蠶豆粉絲的感官品質評分結果表明,總分最高的有淮安大蠶豆粉絲、保山大白蠶粉絲、通鮮2號粉絲、大白白臍蠶粉絲和落葉蠶豆粉絲。感官品質較差(總分較低)的有青海馬牙粉絲、啟豆2號粉絲和曲靖小粒蠶豆粉絲。

2.2 蠶豆淀粉的特性與其粉絲烹煮品質之間的相關性分析

將前期研究得到的20種蠶豆淀粉物理特性指標結果(持水性、溶解度(30～90℃)、膨潤力(30～ 90℃)、凍融穩定性(1～4 d)和透光率),糊化和短期回生特性結果(RVA參數、凝膠強度和冷藏縮水率(1～5 d))[9]用SPSS軟件將它們和20種蠶豆粉絲的烹煮、感官品質指標之間進行雙尾T檢驗,以顯示實際的顯著水平,得到相關系數表。

2.2.1 蠶豆淀粉的特性與其粉絲烹煮品質之間的關系 表1為20種蠶豆淀粉的特性與其粉絲烹煮品質之間的相關系數表。淀粉的持水性與粉絲的膨潤度顯著負相關,與粉絲的硬度顯著正相關,說明淀粉的持水性越低,粉絲的膨潤度越高,硬度越低。蠶豆淀粉在30℃和50℃的溶解度與其粉絲的膨潤度呈顯著正相關;蠶豆淀粉在30、50、70、90℃下的溶解度與粉絲的煮沸損失呈顯著正相關,與粉絲斷條率呈顯著正相關,說明蠶豆淀粉溶解度越低,制成的粉絲膨潤度低,煮沸損失越小,斷條率越低,但溶解度與粉絲的干物質質量分數和硬度關系不大,因此期望蠶豆淀粉的溶解度越小,其粉絲品質越好。蠶豆淀粉的膨潤力與其粉絲的烹煮品質相關性不大。淀粉的透光率僅與粉絲的干物質質量分數顯著負相關,與其他烹煮品質指標無關。

RVA參數與粉絲烹煮品質關系不大,僅僅是最終粘度與干物質質量分數顯著負相關。蠶豆淀粉凝膠強度與粉絲的膨潤度、煮沸損失和斷條率顯著負相關,與粉絲煮后硬度呈顯著正相關,說明凝膠強度越大,粉絲的膨潤度越低,煮沸損失越低,斷條率越低,煮后硬度越大。淀粉在第1、2天的冷藏縮水率值僅僅與粉絲的干物質質量分數顯著負相關,與其他烹煮品質指標無關。淀粉在第1、2、3、4天的凍藏縮水率值也僅僅與粉絲的干物質質量分數高度顯著負相關,與其他烹煮品質指標無關。

表1 20種蠶豆淀粉特性與其粉絲烹煮品質之間的相關系數(r)表Tab.1 Pearson correlation coefficients for starch propertiesand cooking qualities of their noodles from twenty broad bean varieties

2.2.2 蠶豆淀粉的特性與其粉絲感官品質之間的關系 表2為20種蠶豆淀粉的特性與其粉絲感官品質之間的相關系數表。蠶豆淀粉的持水性僅僅與干粉絲的透明度、粉絲煮后顏色顯著負相關,說明淀粉的持水性越低,干粉絲的透明度越高,粉絲煮后顏色越鮮亮。蠶豆淀粉在30、50℃下溶解度值與其粉絲的感官品質密切相關。其中與干粉絲顏色呈高度顯著負相關,與煮后粉絲顏色呈顯著負相關,與煮后粉絲透明度呈高度顯著負相關,與煮后粉絲彈韌性呈顯著負相關,與煮后粉絲風味呈高度顯著負相關,與煮后粉絲可接受性呈高度顯著負相關,與煮后粉絲綜合評分呈高度顯著負相關。這些數據都說明,蠶豆淀粉在糊化前的低溫下,其溶解度越低,粉絲顏色越鮮亮,煮后透明度越高,彈韌性、風味、可接受性、綜合評分都很高,粉絲感官品質好。而蠶豆淀粉在糊化溫度時的溶解度與粉絲的感官品質關系不大。

蠶豆淀粉在30、50℃下膨潤力值與其干粉絲顏色呈顯著負相關,與煮后粉絲透明度呈顯著負相關,說明蠶豆淀粉在糊化前的低溫下,其膨潤力越低,干粉絲顏色越暗,煮后粉絲的透明度越高,綜合評分也越高,粉絲感官品質好。而蠶豆淀粉在糊化溫度時的膨潤力與粉絲的感官品質關系不大。蠶豆淀粉的透光率僅僅與干粉絲顏色顯著負相關,說明淀粉的透光率越高,干粉絲顏色越暗淡。蠶豆淀粉的凝膠強度與干粉絲透明度顯著負相關,與粉絲煮后的彈韌性顯著正相關,與粉絲煮后的可接受性顯著正相關,說明蠶豆淀粉的凝膠強度越大,其粉絲的透明度越低,彈韌性越高,粉絲的可接受性越高,粉絲的感官品質越好。從表2可以看出,蠶豆淀粉的冷藏縮水率和凍藏縮水率與粉絲感官品質相關性不大。

表2 20種蠶豆淀粉的特性與其粉絲感官品質之間的相關系數(r)表Tab.2 Pearson correlation coefficients for starch properties and sensory qualities of their noodles from twenty broad bean varieties

RVA參數中糊化溫度僅與粉絲的彈韌性顯著正相關,說明粉絲的彈韌性口感由其淀粉在RVA中的糊化溫度決定。峰粘度與干粉絲顏色、煮后粉絲顏色、粉絲透明度、綜合評分呈顯著正相關,說明蠶豆淀粉在最高糊化溫度時表現出來的粘度與其粉絲品質密切相關,峰粘度越高,干粉絲顏色和煮后粉絲顏色越白,粉絲越透明,其感官品質的綜合評分也越高。保持強度與干粉絲顏色、粉絲透明度呈顯著正相關,說明蠶豆淀粉在最高糊化溫度后的保持強度與粉絲外觀品質存在一定的相關性,強度越高,干粉絲顏色越白,粉絲越透明。衰減度對粉絲感官品質的影響最大,它與干粉絲顏色、煮后粉絲顏色、粉絲透明度、粉絲的可接受性和綜合評分都呈顯著正相關,蠶豆淀粉的衰減度越大,干粉絲顏色和煮后粉絲顏色越白,粉絲透明度越高,粉絲的可接受性和綜合評分越高。最終粘度和回生值都只與粉絲滑爽性口感顯著正相關,說明粉絲的滑爽性口感由其淀粉在RVA中的最終粘度決定。這些參數按顯著程度(r值大小)依次是:衰減度>峰粘度>保持強度>最終粘度、回生值、糊化溫度。

3 討 論

根據作者前期對甘薯淀粉的研究結論來看,蠶豆淀粉的溶解度、膨潤力、透光率、凝膠強度對蠶豆粉絲品質的影響與甘薯淀粉的這些特性指標對甘薯粉絲品質的影響是一致的,蠶豆淀粉凍融縮水率和冷藏縮水率對其粉絲品質影響都不大。這是因為在制作粉絲的過程中采用單純冷藏17 h使粉絲回生,而非反復地冷凍和融解,也非反復地冷藏和溶解。RVA測得蠶豆淀粉的衰減度、峰粘度、保持強度、最終粘度、回生值和糊化溫度等參數與蠶豆粉絲感官品質如此一致高的相關性,可以用RVA測試淀粉,以預測其相應的粉絲感官品質的好壞。用RVA預測淀粉制造粉絲的適用性,除了它測定的參數與粉絲品質直接相關以外,還有兩個原因: 1)不像面條那樣,由于沒有面筋的存在,粉絲的加工中只能用糊化的淀粉作面團的粘合劑,其粘度的評價就顯得尤為重要;2)當淀粉在粉絲加工中經歷兩次熱處理,制得的粉絲的特性主要依賴于淀粉的功能特性和熱處理過程,即淀粉的糊化和回生, RVA的測試過程正好近似地經歷了淀粉在粉絲加工中的熱過程。Tam等人[11]研究了不同直鏈淀粉含量的玉米淀粉制成粉絲的品質,也驗證了淀粉的粘度糊化曲線被用來評價粉絲制造的適用性。作者曾研究甘薯淀粉RVA參數與其粉絲的品質特性時也發現類似的結果[2],RVA參數不僅與粉絲的感官品質有關,還與粉絲的烹煮品質密切相關,按顯著程度的大小排序是:保持強度>最終粘度>峰粘度、回生值>衰減度,與本研究中的結果有一定差異,這是由于不同的淀粉有不同的特性,因此對其粉絲品質的影響也不盡相同的原因。

4 結 語

1)從20種蠶豆粉絲烹煮后的膨潤度、煮沸損失、斷條率、硬度值等結果來看,品質最好的蠶豆淀粉品種有:淮安大蠶豆、保山大白蠶、通鮮2號、大白白臍蠶和落葉蠶豆。較差的蠶豆淀粉品種有:青海馬牙、啟豆2號和曲靖小粒蠶豆。

2)蠶豆淀粉部分物理特性指標與粉絲品質密切相關,表現在:持水性越低,溶解度越低,膨潤力越低,粉絲品質越好。淀粉的凍藏縮水率、透光率與其粉絲的烹煮、感官品質指標相關性不大。

3)蠶豆淀粉的RVA參數與其粉絲感官品質指標密切相關,按顯著程度(r值大小)依次是:衰減度>峰粘度>保持強度>最終粘度、回生值、糊化溫度。蠶豆淀粉凝膠強度越大,粉絲的烹煮品質和感官品質越好。淀粉的冷藏縮水率與其粉絲的烹煮、感官品質指標相關性不大。

4)在評價蠶豆淀粉品種的粉絲加工適應性時,一方面可以測試蠶豆淀粉的溶解度、持水性、膨潤力和凝膠強度來預測其粉絲烹煮品質和感官品質的好壞;另一方面可以用RVA測試蠶豆淀粉,預測其相應的粉絲感官品質的優劣。

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(責任編輯:李春麗)

Relationship between Physical,Gelatinized,Retrograded Properties of Starches and Their Starch Noodles Qualities from Twenty Broad Bean Varieties in China

TAN Hong-zhuo, TIAN Xiao-hong, LIU Ming, TAN Bin＊
(Academy of State Administration of Grain,Beijing 100037,China)

The aim of this study is to build the relationship of physical,gelatinized and retrograded properties of starches between the starchy foods qualities.For this,twenty broad bean starches varieties from main cultivated areas in China were chosen and made into the corresponding starch noodles,then the cooking and sensory qualities were evaluated and the correlation between physical,gelatinized,retrograded properties of broad bean starches and qualities of their starch noodles were analysis.It was found that:(1)HADCD,BSDBC,TX2,DBBQC and L YCD starches exhibited the best quality for processing starch noodles;(2)The lower the water binding capacity of broad bean starch,the lower the solubility of broad bean starch,the lower theswelling power of broad bean starch,the better the quality of its noodles;(3)The freeze-thaw syneresis and light transmittance of broad bean starch were not significantly correlative with cooking and sensory quality of their starch noodles;(4)RVA parameters of broad bean starch were markedly correlative with sensory quality of their noodles,especially breakdown,peak viscosity,strength etc;(5)The stronger the gel strength of broad bean starch,the better the cooking and sensory qualities of its starch noodles.From those results,it was concluded that the cooking and sensory qualities of starch noodles by solubility,water binding capacity and gel strength of broad bean starch,and the sensory quality ofstarch noodles judge by RVA parameters of broad bean starch.

broad bean starch,physical,gelatinized,retrograded properties,quality of starch noodles,relationship

TS 236.5

:A

1673-1689(2010)02-0230-07

2009-04-08

國家“十一五”科技支撐計劃重點項目(2006BAD02B01)。

譚洪卓(1976-),女,湖南長沙人,工學博士,副研究員,主要從事糧食資源開發與利用方面的研究。Email:thz@chinagrain.org

＊通信作者:譚斌(1972-),男,湖南衡東人,工學博士,副研究員,主要從事糧食資源開發與利用方面的研究。Email:tb@chinagrain.org