基于質(zhì)構(gòu)曲線解析法的超高壓方便粥質(zhì)地分析

劉春娟，丁亞西，李東升，張守勤，侯麗麗

(1.吉林省經(jīng)濟(jì)管理干部學(xué)院，吉林長(zhǎng)春130012;2.吉林大學(xué)生物與農(nóng)業(yè)工程學(xué)院，吉林長(zhǎng)春130022)

基于質(zhì)構(gòu)曲線解析法的超高壓方便粥質(zhì)地分析

劉春娟1，2，丁亞西2，李東升2，張守勤2，侯麗麗2

(1.吉林省經(jīng)濟(jì)管理干部學(xué)院，吉林長(zhǎng)春130012;2.吉林大學(xué)生物與農(nóng)業(yè)工程學(xué)院，吉林長(zhǎng)春130022)

對(duì)玉米、蕓豆和糙米三種單一原料高壓方便粥采用質(zhì)構(gòu)曲線解析法進(jìn)行質(zhì)地分析，分析結(jié)果顯示高壓處理能緩解粥存儲(chǔ)過(guò)程中的回生程度，主要表現(xiàn)在降低粥的硬度及膠著度，這種作用在存儲(chǔ)初期并不明顯，但隨貨架期的延長(zhǎng)，壓力處理樣與未壓力處理樣在這兩個(gè)指標(biāo)上有明顯區(qū)別。經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間放置后，300MPa處理5min樣的各項(xiàng)質(zhì)地指標(biāo)最為接近新鮮米粥。

質(zhì)構(gòu)曲線解析，超高壓，方便粥，質(zhì)地特性

方便米制主食等富含淀粉類食品的加工與存儲(chǔ)過(guò)程中，存在著一個(gè)不容忽視的問(wèn)題，制品的回生及由此導(dǎo)致的食用品質(zhì)惡劣，質(zhì)地特性改變。其回生老化的主要原因是淀粉的回生結(jié)晶。其中，支鏈淀粉分子的外側(cè)支鏈?zhǔn)紫刃纬呻p螺旋結(jié)構(gòu)，再由此為基本單位疊加形成晶粒，并導(dǎo)致淀粉顆粒剛性的增加及宏觀體系力學(xué)性能向脆硬方向的轉(zhuǎn)化［1］。眾多研究表明超高壓處理對(duì)淀粉有改性作用，完全高壓糊化的淀粉與熱糊化淀粉相比，其回生程度大大降低，而且隨著食用前經(jīng)過(guò)對(duì)高壓處理后淀粉的加熱，其糊化度又增長(zhǎng)了近乎百分之百，從而大大改善了食品的質(zhì)地［2－4］。為了對(duì)食品質(zhì)地的評(píng)價(jià)更加客觀，近年來(lái)，質(zhì)構(gòu)儀等儀器的使用使得對(duì)食品質(zhì)地評(píng)價(jià)的內(nèi)容更為豐富，評(píng)價(jià)參數(shù)的設(shè)定也更為客觀，因此很多科研團(tuán)隊(duì)利用質(zhì)構(gòu)儀來(lái)評(píng)價(jià)各種食品的質(zhì)地［5－8］，包括肉制品、水果、米飯、奶制品等。雖然粥的主要原料是米(包括豆類)，但對(duì)經(jīng)高壓處理后的粥的質(zhì)地分析還未見(jiàn)報(bào)道。本工作主要通過(guò)對(duì)其質(zhì)地的分析，探討超高壓處理對(duì)方便粥各項(xiàng)質(zhì)地指標(biāo)是否有明顯影響，同時(shí)通過(guò)各項(xiàng)質(zhì)地指標(biāo)在存儲(chǔ)過(guò)程中發(fā)生的變化來(lái)考察方便粥的回生現(xiàn)象是否通過(guò)超高壓處理得到了改善，并以此為依據(jù)確定超高壓處理的條件，進(jìn)而為確定方便粥的生產(chǎn)工藝提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料與設(shè)備

玉米(大馇)、蕓豆和糙米 均購(gòu)于長(zhǎng)春市恒客隆超市。

三層鋁箔蒸煮袋(PET/AL/CPP) 長(zhǎng)春市南方包裝機(jī)械有限公司;TA－XT plus Texture Analyser物性測(cè)試儀 英國(guó)SMS公司;DL700－0.55×1.5超高壓等靜壓機(jī) 上海大隆機(jī)器廠;MA110電子天平 上海天平儀器廠;DZKW－C型恒溫水浴鍋 上海市實(shí)驗(yàn)儀器廠;SF－400型臺(tái)式塑料封口機(jī) 溫州興業(yè)機(jī)械設(shè)備有限公司;手提式高壓滅菌鍋 鎮(zhèn)海金鑫醫(yī)療器械有限公司。

表1 玉米粥的TPA測(cè)試結(jié)果

1.2 實(shí)驗(yàn)方法

1.2.1 超高壓方便粥生產(chǎn)工藝流程 將超高壓處理作為米粥蒸煮前的一種預(yù)處理手段，以期獲得物性得到改良的優(yōu)質(zhì)方便粥。初步制定的生產(chǎn)工藝如下:

稱取原料8g→淘洗→瀝干→固液比1∶6.5→鋁箔袋包裝→50℃浸泡30min→超高壓處理→120℃蒸煮30min

1.2.2 壓力的選擇 目前高壓食品運(yùn)用的壓力范圍一般為50～400MPa，這個(gè)壓力范圍實(shí)現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)較容易。對(duì)超高壓米飯的研究表明超高壓加工米飯其壓力至少應(yīng)達(dá)到100MPa，而目前生產(chǎn)的超高壓米飯一般采用200MPa壓力。由于高壓設(shè)備昂貴，用最低壓力加工，可以使費(fèi)用降低到可以接受的程度［9］。由此，選擇壓力參數(shù)為200MPa和300MPa，保壓時(shí)間為2min和5min。

1.2.3 方便粥的TPA測(cè)試 選取壓力條件為200MPa和 300MPa，保壓時(shí)間為 2min和 5min，按1.2.1的工藝條件生產(chǎn)超高壓方便粥，以未經(jīng)超高壓處理的方便粥作為對(duì)照樣，對(duì)四個(gè)存放時(shí)間(1、3、7、90d)的方便粥進(jìn)行TPA分析。

測(cè)定儀器:TA－XT.plus(物性測(cè)試儀)，選用A/BE－035探頭。工作條件如下:

將方便粥倒入樣品杯中，放置在TPA測(cè)試平臺(tái)上，以探頭下壓至形變90%的部位，可得到樣品的壓力－變形曲線，即樣品的TPA測(cè)試圖譜及數(shù)據(jù)。

2 結(jié)果與分析

方便粥在存儲(chǔ)過(guò)程中，由于回生現(xiàn)象伴隨的質(zhì)地指標(biāo)變化主要包括硬度、彈性、膠著度、回復(fù)性及粘聚性。因此可以將質(zhì)地指標(biāo)的變化與回生現(xiàn)象聯(lián)系起來(lái)，用質(zhì)地指標(biāo)的變化程度來(lái)反映回生的程度，回生越嚴(yán)重，粥的硬度、膠著度、回復(fù)性越大，粘聚性越小，通過(guò)分析質(zhì)地指標(biāo)的變化來(lái)探討粥的回生過(guò)程。方便粥的TPA測(cè)試就是以這些指標(biāo)為考察重點(diǎn)。

2.1 玉米粥的TPA測(cè)試及分析

玉米粥的TPA測(cè)試數(shù)據(jù)及結(jié)果見(jiàn)表1。

高壓處理使玉米淀粉改性，糊化度提高，因此玉米粥的硬度有所降低。高壓對(duì)大馇粥的彈性及回復(fù)性均無(wú)影響，但能明顯提高粘聚性。隨著時(shí)間延長(zhǎng)，粘聚性均明顯下降，在存儲(chǔ)早期迅速達(dá)到平衡，后期數(shù)值變化不大。整個(gè)存儲(chǔ)過(guò)程中，大馇粥硬度及膠著度的增加非常明顯，這是由于玉米直鏈淀粉聚合度高，支鏈淀粉外鏈較長(zhǎng)，易于回生［10］。同時(shí)，玉米對(duì)壓力較為敏感，壓力越大，保壓時(shí)間越長(zhǎng)，變化越明顯，具體在硬度及粘聚性上得到體現(xiàn)。綜合比較，300MPa 5min樣各項(xiàng)指標(biāo)最為接近新鮮粥，其次為300MPa 2min樣和200MPa 5min樣。

2.2 蕓豆粥的TPA測(cè)試及分析

蕓豆粥的TPA測(cè)試數(shù)據(jù)及結(jié)果見(jiàn)表2。

存儲(chǔ)初期，除硬度外，蕓豆粥的各項(xiàng)質(zhì)地指標(biāo)均為0，是由于水量較多，燕麥與水較為分散，分層明顯，儀器無(wú)法測(cè)定，存儲(chǔ)長(zhǎng)時(shí)間后，由于淀粉的老化作用，燕麥凝結(jié)成塊，粥稠度增加，才能夠測(cè)到彈性等指標(biāo)。因此，僅分析蕓豆粥硬度的變化。

表2 蕓豆粥的TPA測(cè)試結(jié)果

表3 糙米粥的TPA測(cè)試結(jié)果

高壓對(duì)蕓豆粥硬度的影響在早期已明顯體現(xiàn)，且隨存儲(chǔ)時(shí)間延長(zhǎng)差異加劇，高壓處理樣的硬度增長(zhǎng)速率明顯低于未壓樣，在較低壓力(200MPa)，較短保壓時(shí)間(2min)下硬度即產(chǎn)生明顯變化，但繼續(xù)增加壓力或者延長(zhǎng)保壓時(shí)間，硬度的變化則變得較為平緩，4個(gè)壓力條件的最終硬度均明顯優(yōu)于未壓樣，且300MPa 5min樣表現(xiàn)最好。

2.3 糙米粥的TPA測(cè)試及分析

糙米粥的TPA測(cè)試數(shù)據(jù)及結(jié)果見(jiàn)表3。

壓力的增長(zhǎng)及保壓時(shí)間的延長(zhǎng)對(duì)改善糙米粥硬度有明顯效果，而對(duì)彈性及回復(fù)性的影響不明顯，且對(duì)膠著度和粘附性的影響在初期較不明顯。糙米質(zhì)地性質(zhì)的改變需要增大壓力或者延長(zhǎng)保壓時(shí)間，綜合比較下，300MPa 5min樣最好，其次為300MPa 2min樣和200MPa 5min樣，均優(yōu)于未壓樣和200MPa 2min樣。

3 結(jié)論

高壓處理能明顯改變方便粥的質(zhì)地指標(biāo)，降低粥的硬度、膠著度及粘附性，這種作用對(duì)粥的影響隨著貨架期的延長(zhǎng)而越發(fā)明顯。同時(shí)，壓力及保壓時(shí)間的改變對(duì)粥的粘聚性和粘附性亦有明顯影響。經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間放置后，300MPa 5min樣的各項(xiàng)質(zhì)地指標(biāo)最為接近新鮮米粥。因此作為生產(chǎn)方便粥的核心技術(shù)，超高壓處理可以顯著地減輕方便粥的回生程度，從而改善其口味并提高產(chǎn)品品質(zhì)。

［1］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)定方法及淀粉種類對(duì)回生的影響［J］.中國(guó)糧油學(xué)報(bào)，1999，14(2):24－31.

［2］Oh H E，Pinder D N，Hemar Y，et al.Effect of high－pressure treatment on various starch－in－water suspensions［J］.Food Hydrocolloids，2008，22(1):150－155.

［3］ Kawai K，F(xiàn)ukami K，Yamamoto K.Effects of treatment pressure，holding time，and starch content on gelatinization and retrogradation properties of potato starch－water mixtures treated with high hydrostatic pressure ［J］.Carbohydrate Polymers，2007，69(3):590－596.

［4］Yamamoto K.High pressure and starch［J］.Review of High Pressure Science and Technology，2006，16(1):31－36.

［5］張浩玉，黃星奕.醋豆產(chǎn)品的質(zhì)地分析(TPA)實(shí)驗(yàn)研究［J］.中國(guó)糧油學(xué)報(bào)，2008，23(3):181－185.

［6］ Rahman M S，Al－ farsi S A.Instrumental texture profile analysis(TPA)of date flesh as a function of moisture content［J］.Journal of Food Engnieering，2005，66(4):505－511.

［7］Martinez O，Salmeron J，Guillen M D，et al.Texture profile analysis of meat products treated with commercial liquid smoke flavourings［J］.Food Control，2004，15(6):457－461.

［8］ Sameh A.Texture and flavour development in Ras cheese made from raw and pasteurised milk［J］.Food Chemistry，2006，97(3):394－400.

［9］張守勤，馬成林，左春檉.高壓食品加工技術(shù)［M］.吉林:吉林科學(xué)技術(shù)出版社，2000:19－20.

［10］吳洪華，姜松.食品質(zhì)地及其TPA測(cè)試［J］.食品研究與開(kāi)發(fā)，2005，26(5):128－131.

Texture characteristics analysis of ultra－h(huán)igh pressure instant porridge based on texture profile analysis

LIU Chun－juan1，2，DING Ya－xi2，LI Dong－sheng2，ZHANG Shou－qin2，HOU Li－li2

(1.Jilin Province Economic Management Cadre College，Changchun 130012，China;2.College of Biology and Agriculture Engineering，Jilin University，Changchun 130022，China)

Texture characteristics of three kinds of porridge with a single material(shelled corn，kidney bean and brown rice respectively)were analysed by Texture Profile Analysis(TPA).The results showed that ultra－h(huán)igh pressure processing could significantly reduce the extent of the retrogradation of porridge，and the hardness and gumminess of different cereal in porridge were decreased by ultra－h(huán)igh pressure processing.This effect was not obvious in the early storage，but apparent in the later.After the longtime process of storage，the texture characteristics of the samples processed at the condition of 300MPa for 5 minutes were similar to those of just cooked porridge compared with other conditions.

TPA;ultra－h(huán)igh pressure;instant porridge;textural properties

TS210.1

B

1002－0306(2011)09－0284－04

2010－11－15

劉春娟(1977－)，女，博士研究生，講師，從事天然產(chǎn)物加工與分離方面的研究。

長(zhǎng)春市科技支撐計(jì)劃(08KZ35)。