可溶性大豆多糖對春卷皮凍融循環過程中品質變化的影響

潘 燕，鐘昔陽,2,*，羅水忠,2，趙妍嫣,2，鄭 志,2，姜紹通,2

（1.合肥工業大學食品與生物工程學院，安徽 合肥 230601；2.安徽省農產品精深加工重點實驗室，安徽 合肥 230601）

春卷是我國傳統小吃，其外觀金黃誘人、食用酥脆可口，深受消費者青睞[1]。當前，受春卷消費市場的巨大需求，春卷皮已實現了大規模產業化生產，但春卷皮在冷凍儲藏和運輸銷售過程中，由于溫度波動（嚴重時可產生多次凍融），造成產品表面失水開裂，影響后續的春卷加工及導致春卷酥脆性降低、食用品質下降的系列問題[2]。此外，春卷皮油炸后含油量高，與當前追求低脂健康膳食也產生了較大沖突[3]。

為解決當前春卷皮加工過程中面臨的上述問題，廣大產業界、學界的研究者從春卷皮加工工藝、原料粉、食品添加劑（特別是乳化劑、增稠劑類）的應用等方面開展了廣泛研究[4-6]。由于食品添加劑應用方便，更是成為研究中的熱點[7]。水溶性大豆多糖（soluble soybean polysaccharide，SSPS）是來源于大豆的一類酸性多糖，結構類似于果膠，主要由半乳糖、阿拉伯糖、半乳糖醛酸、鼠李糖、巖藻糖、木糖和葡萄糖等組成[8]，具有膳食纖維的營養特性[9]。SSPS含有大量的羥基和羧基等活性基團，具有對食品加工有利的乳化、成膜、抗氧化特性[10-12]和提高冷凍食品的凍融穩定性[13]，在速凍湯圓、水餃、饅頭等食品加工中得到廣泛應用[14-15]，然而SSPS在春卷皮加工中還鮮見報道。

本實驗研究不同添加量（0%、0.3%、0.6%和0.9%）SSPS對春卷皮在凍融過程中理化性質、質構特性、顯微結構，及后續所得春卷感官品質的影響，以期尋找一種有效解決當前春卷皮加工實踐中的難題，開發滿足春卷加工所需的高品質春卷皮產品。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

中筋小麥粉（水分13.00%、淀粉67.23%、蛋白質12.05%、灰分0.56%） 濱州中裕食品有限公司；可溶性大豆多糖（食品級，水分5.1%、總蛋白3.8%、灰分7.3%、膳食纖維71.8%（半乳糖44.3%、阿拉伯糖23.5%、半乳糖醛酸19.0%、木糖3.6%、果糖2.8%、葡萄糖1.1%）） 山東聚源生物科技有限公司；特制食鹽（NaCl≥99.1%） 安徽省鹽業總公司；大豆油 益海嘉里金龍魚糧油食品有限公司；其他所用試劑和化學品均為分析級。

1.2 儀器與設備

SM-986S型家用攪拌機 東莞市頂廚電器科技有限公司；YXD-40自動恒溫煎餅爐 瑞安市八達機械廠；DF25A電炸爐 中山市斯樂得電器有限公司；BCD-201LCT電冰箱 合肥美菱股份有限公司；SE206脂肪測定儀合肥錦研生物科技有限公司；TA-XTplus物性測試儀 英國Stable公司；SC-80C全自動色差計北京康光有限公司；Gemini500熱場發射掃描電子顯微鏡德國卡爾·蔡司公司；LHS-150HC-II型恒溫恒濕箱、DHG-電熱鼓風干燥箱 上海一恒科學儀器有限公司。

1.3 方法

1.3.1 春卷皮樣品的制備

春卷皮制作工藝參照王璇等[16]研究：1）稱樣：稱取400 g中筋小麥粉，1 g食鹽，480 mL蒸餾水，SSPS的添加比例分別為小麥粉的0%、0.3%、0.6%、0.9%；2）混漿：將小麥粉和SSPS置于和面機的面缽中，食鹽溶于水沿著面缽內壁緩慢倒入缽體內，低速檔攪拌1 min，中速檔攪拌5 min；3）餳漿：調制好的面漿倒入容器中，保鮮膜密封，置于溫度為30 ℃，相對濕度為60%的恒溫恒濕箱中餳漿2 h；4）制皮：取50 mL面漿置于攤餅爐，用手推模具將面漿攤成14 cmh18 cm的長方形，再150 ℃恒溫3 min，模擬春卷制皮機單面加熱，制皮；5）裝袋：制好的春卷皮室溫冷卻10 min，切割成7.5 cmh7.5 cm的大小裝入密封袋，備用。

1.3.2 凍融處理

通過凍融循環，即冷凍解凍多次循環的方式，模擬春卷皮在貯藏和銷售過程的溫度波動，加速春卷皮品質的劣變，更好地展示春卷皮在凍藏條件下的品質變化。參照Tang Xiaojuan等[17]方法稍作修改，將春卷皮置于-18 ℃的冰箱中凍藏47.5 h，4 ℃解凍0.5 h，作為一個凍融循環，分別凍融0、4、8、12、24個循環，備用。

1.3.3 春卷的制作與加工

包卷：參照王璇等[6]的方法，在春卷皮上放入13 g豆沙，包卷成長6 cm、寬2 cm、厚2.5 cm的春卷。

油炸：將包卷好的春卷進行油炸，油溫160 ℃，油炸時間3 min，炸好后瀝油30 s。

1.3.4 春卷皮水分含量

采用GB 5009.3ü2016《食品中水分的測定》直接干燥法測定。

1.3.5 春卷皮質構特性

參照Li Yueming等[18]方法稍作修改。春卷皮厚度為（1.2f0.05）mm，切取春卷皮中間部位3 cmh3 cm的小塊，選同批春卷皮的兩小塊疊加進行質構測試。參數設定為P5圓柱形探頭，測前速率5 mm/s，測試速率1 mm/s，測后速率1 mm/s，壓縮比為40%，觸發力3 g。

1.3.6 春卷皮微觀結構

將凍融0、12、24次的春卷皮進行冷凍干燥，切取樣品橫截面后噴金120 s，通過掃描電子顯微鏡（scanning electron microscope，SEM）觀察截面形貌，加速電壓為50 kV，放大倍數為500 倍。

1.3.7 油炸春卷皮含水量和含油量的測定

含水量測定：參照GB 5009.3ü2016《食品中水分的測定》；含油量測定：參照GB 5009.6ü2016《食品中脂肪的測定》。

1.3.8 油炸春卷皮脆性和硬度的測定

取春卷皮中心部位3 cmh3 cm的小塊，進行油炸處理。參考張鴻等[19]的實驗方法，采用質構儀測定油炸春卷皮的脆性和硬度，具體的測試參數：P/0.25球形探頭，下行速率、測試速率和返回速率分別為2.5、1.0、6.0 mm/s。

1.3.9 油炸春卷皮色澤的測定

取油炸春卷的外殼，采用色差儀分別測定油炸后春卷皮的L*、a*、b*值。

1.3.10 春卷的品質評價

春卷感官評分由未經油炸處理的春卷和油炸后的春卷兩部分評分構成，評價小組由10 名（男女各5 人）評價員組成，評價標準參照陳逸鵬等[4]，并作適當修改，具體評分細則如表1所示。

表1 春卷感官評價標準Table 1 Criteria for sensory evaluation of spring roll

1.4 數據分析與處理

所有實驗均至少重復3次，使用IBM SPSS Statistics 19對數據進行整理和分析，并運用Origin 9.0軟件繪制相關圖表。

2 結果與分析

2.1 凍融過程中SSPS添加量對春卷皮水分含量的影響

春卷皮的水分含量與其加工性能和食用品質密切相關[16]。圖1顯示在不同凍融次數下春卷皮的水分含量變化情況。在春卷皮未經凍融時，添加SSPS使得春卷皮水分含量增大，這可能是由于SSPS含有大量親水性的單糖殘基，使得春卷皮具有較強的持水能力[20]。

圖1 SSPS添加量及凍融次數對春卷皮水分含量的影響Fig.1 Effects of SSPS addition and freeze-thaw cycles on the moisture contents of SRW

另一方面，隨著凍融循環次數的增加，春卷皮的水分含量不斷減少。這可能由于春卷皮表面水分蒸發和內部冰晶的升華。在冷凍過程中，冷凍室中的蒸氣壓低于春卷皮表面的蒸氣壓，促使得水分從春卷皮表面向冷凍室的環境中擴散[21]。添加了SSPS的春卷皮在凍融循環過程中，水分減少的趨勢相對于對照組有所減緩，這可能由于SSPS為陰離子多糖，其陰離子基團與面筋蛋白中的氨基基團通過靜電作用，形成面筋蛋白-親水膠體復合物；與此同時，SSPS也與淀粉體系形成復合物，改變淀粉特性，SSPS與蛋白、淀粉的共同作用，從而提升了春卷皮體系的持水能力[22]。此外，SSPS結構中含有較多的水合位點以及—OH、—COOH等極性基團，將水束縛在一定的空間內，降低了水的流動性和水蒸氣的逸出能力[23-24]。在春卷皮凍藏過程中，添加SSPS可以減少春卷皮中冰晶的形成，改變水分的凍結狀態，從而減少水分的損失[25-26]。

2.2 凍融過程中SSPS添加量對春卷皮質構特性的影響

質構特性是反映春卷皮加工特性以及消費者對春卷接受程度的重要指標[3]。圖2顯示：對未經凍融的新鮮春卷皮而言，SSPS的添加降低了春卷皮的硬度和黏性，有利于春卷皮的后續貯藏和加工。這是因為SSPS具有良好的持水性，減少了面漿熱加工過程中水分損失并且由于SSPS包裹在淀粉顆粒周圍，抑制了淀粉顆粒的膨脹，限制了糊化過程中黏度的增加[27]。此外，SSPS的添加使春卷皮的內聚性上升，這可能是由于SSPS結構中陰離子基團與面筋蛋白中的氨基基團通過靜電作用，形成面筋蛋白-多糖復合物，改善面筋蛋白結構[28]，并且SSPS自身負電荷間的斥力使其分子鏈舒展分散，易與蛋白質粒子吸附以及淀粉分子鏈纏繞，促進了分子網絡結構的空間連續性[22]，使得春卷皮組織細密，有助于提高春卷皮的加工性能。然而，當SSPS添加量為0.9%時，春卷皮的內聚性反而下降，這可能是由于過多添加SSPS，面筋水分吸收減少，使得春卷皮不易形成緊密的網絡結構。

圖2 SSPS添加量及凍融次數對春卷皮質構特性的影響Fig.2 Effects of SSPS addition and freeze-thaw cycles on the texture properties of SRW

隨著凍融次數的增大，春卷皮的硬度顯著上升，這主要是由于在凍融過程中，春卷皮水分的散失和淀粉的老化[3]。此外，黏性和內聚性在凍融過程中均降低，這主要是由于在凍融過程中，冰晶的生長對春卷皮的內部結構造成機械損傷[4]。然而添加SSPS的春卷皮在凍融過程中，各項質構指標變化較小，說明SSPS的添加可以有效抑制凍融引起的春卷皮質構特性的變化。

2.3 凍融過程中SSPS添加量對油炸春卷皮微觀結構的影響

圖3顯示了利用SEM觀察春卷皮在凍融過程中截面的微觀結構特性，發現凍融循環會造成春卷皮截面結構的破壞，其結構由未凍融時連續致密的結構經凍融逐漸變得內部結構粗糙、松散，不連續。加入SSPS對未凍融春卷皮的內部結構影響并不明顯，但隨著凍融循環次數增多，SSPS的添加可以改善春卷皮的內部結構。在凍融12次后，4 組春卷皮樣品截面上都出現較多裂紋，結構松散，這是由于在凍融過程中，水分和冰晶的分布發生改變，大冰晶的生長會對組織結構造成破壞。但是添加SSPS的3 組樣品優于對照組，尤其是添加了0.6% SSPS的春卷皮在凍融12次后，其內部結構仍有較大區域保持緊密連續，受凍融影響較小。在凍融24次后，所有春卷皮樣品內部結構遭到嚴重破壞，截面變得更加粗糙松散，孔洞更多，孔隙更大。

圖3 SSPS添加量及凍融次數對春卷皮微觀結構的影響Fig.3 Effects of SSPS addition and freeze-thaw cycles on the microstructure of SRW

2.4 凍融過程中SSPS添加量對油炸春卷皮含油量和含水量的影響

油炸食品的含油量一直深受食品加工者和消費者的關注，對產品的品質有著重要的影響。凍融條件下，SSPS添加量對于春卷皮含油量和含水量的影響如表2所示。春卷皮未經凍融處理，SSPS的添加對油炸后春卷皮含油量有顯著降低作用（P＜0.05），這可能是由于在油炸的過程中，水分不斷蒸發，SSPS作用于春卷皮的表面形成物理膜，有效抑制了春卷皮對油脂的吸收[11]。

表2 SSPS添加量及凍融次數對油炸春卷皮含油量和含水量的影響Table 2 Effects of SSPS addition and freeze-thaw cycles on the oil and moisture contents of fried SRW

另一方面，隨著凍融次數不斷增加，春卷皮的含油量不斷上升，含水量不斷下降，這是由于食物在油炸的過程中主要的吸油機制是“水油置換”[29]。經過24次凍融，油炸后春卷皮含油量分別增加了2.29%（添加0% SSPS）、2.09%（添加0.3% SSPS）、1.35 %（添加0.6% SSPS）、1.73%（添加0.9% SSPS）。這主要是由于春卷皮中的水分在凍融條件下向流動性更強的方向轉變，結合水轉變為弱結合水和自由水，促進油炸過程中“水油置換”的發生[30]。此外，當春卷結束油炸從電炸鍋中取出后，春卷皮的溫度迅速降低使得內部水蒸氣冷凝壓力減小，導致春卷皮表面的油脂滲透到內部孔道之中[31]。在凍融過程中，溫度波動加劇了冰晶的生長和重結晶對春卷皮的內部結構有較大的破壞，使得春卷皮結構松散，孔洞和孔隙增多，油脂可滲入的空間增大，含油量上升。這與Moreno等[32]的實驗結果相似，面團樣品經過冷凍干燥內部形成多孔結構，導致油炸后含油量上升。然而，添加SSPS的添加會減緩這種趨勢，這可能是SSPS能提高產品的凍融性，對內部結構破壞較小，因此減少在油炸過程中水分蒸發，抑制冷卻階段因冷凝效應對油脂的吸收，有利于春卷皮的整體含油量降低。

2.5 凍融過程中SSPS添加量對油炸春卷皮硬度和脆性的影響

由圖4可知，春卷皮未經過凍融時，SSPS的添加使油炸春卷皮硬度減小，脆性增大，對春卷酥脆口感產生積極影響。Atsuyuki等[33]在專利中說明在原料粉中添加大豆多糖，使得油炸后春卷硬度變得更適度，酥脆感更良好。這可能是由于SSPS能夠增強水分結合而作用的結果[34]。

圖4 SSPS添加量及凍融次數對油炸春卷皮硬度和脆性的影響Fig.4 Effects of SSPS addition and freeze-thaw cycles on the hardness and crispness of fried SRW

隨著凍融次數的增加，硬度不斷上升，脆性不斷下降。這是由于春卷皮在凍融過程中，淀粉發生老化，隨著貯藏時間的延長，淀粉的結晶度不斷增加，形成剛性淀粉網絡，阻礙油炸過程中春卷皮的膨脹使得油炸后的春卷皮結構致密和質地堅硬[35]。此外，春卷皮在凍融過程中水分含量下降，對油炸后春卷皮的酥脆性產生不利影響[36]。然而添加SSPS能夠緩解油炸后春卷皮酥脆性下降，這主要是由于SSPS能夠抑制凍融過程春卷皮淀粉老化和水分損失。

2.6 凍融過程中SSPS添加量對油炸春卷皮色澤的影響

油炸工藝中面制品色澤的形成與非酶促褐變有關，特別是美拉德反應、焦糖化反應和化學氧化[37]。這些反應使得春卷經過油炸后，不僅具有特殊風味，還會產生金黃的色澤，對產品整體的可接受性產生重要影響。由表3可知，春卷皮未經凍融處理，油炸后的春卷皮隨著SSPS添加量的增多L*值增大，a*值沒有明顯的變化，b*值減小。這說明SSPS的添加能夠提升春卷油炸后的表皮亮度，且對紅度的影響不大，但是使得油炸春卷表皮的黃度稍有下降。然而胡喜萍[22]發現，SSPS的添加會使得油條L*值減小，a*值和b*值增大，本實驗結果與其不相符合。這可能是由于春卷皮是面漿加熱后體系，與未加熱面團體系相比，春卷皮中各組分發生了變化（淀粉糊化，蛋白質變性），SSPS與組分相互交聯而產生空間位阻，使得一些還原端被埋沒或屏蔽，減少了美拉德反應，使得產品顏色變淺[38]。

表3 SSPS添加量及凍融次數對油炸春卷皮色澤的影響Table 3 Effects of SSPS addition and freeze-thaw cycles on the color of fried SRW

此外，隨著凍融次數的增大，油炸春卷皮的L*值減小，a*值、b*值均增大。這是由于凍融過程中春卷皮的含水量減少，美拉德反應的基質濃度增大，導致美拉德反應的褐變程度加深[39]。而添加SSPS能緩解凍融處理對油炸春卷皮色澤的影響，其中添加0.6% SSPS的L*值僅減小了10.02，a*值增大了2.04，b*值增大了4.49。這可能是由于SSPS降低含油量，使得更少的油滲到春卷皮中并減少化學氧化[8]。另一方面，SSPS抑制了凍融條件下春卷皮的水分損失，緩解了美拉德反應，使得春卷皮生成的色素物質較少，春卷皮油亮金黃。

2.7 凍融過程中SSPS添加量對春卷感官品質的影響

不同SSPS添加量的春卷皮經冷凍循環后包制成春卷，對油炸前后的樣品進行感官評價，結果見圖5。如圖5A所示，未經凍融時，SSPS的添加提高春卷的感官總評分，其中SSPS添加量為0.6%的總評分最高。隨著凍融次數的增加，感官總評分不斷下降，而添加SSPS組下降較為緩慢，且得分始終高于未添加SSPS組。從圖5B看，在凍融次數為0時，SSPS的添加對未油炸春卷的“表皮質地”和“整體形態”的改善效果不明顯，其中添加0.9%的SSPS對其有消極作用。但凍融24次時，SSPS的添加對未油炸春卷的“表皮質地”和“整體形態”的改善效果比較明顯。此外，在凍融過程中，加入SSPS的油炸春卷在“外形”、“口感”兩個方面的改善效果較為明顯。感官實驗結果反映了SSPS的添加可以提升春卷綜合品質，使得消費者的整體接受度增高。

圖5 SSPS添加量及凍融次數對春卷皮感官品質的影響Fig.5 Effects of SSPS addition and freeze-thaw cycles on the sensory quality of SR

3 結 論

SSPS添加到春卷皮中，對凍融條件下的春卷皮、油炸的春卷品質產生重要影響。具體表現在：SSPS的添加增加了春卷皮的水分含量，降低了春卷的硬度和黏性，使其內聚性增加，抑制了在凍融過程中春卷皮品質的劣化。添加SSPS可以改善春卷皮內部結構在凍融過程中的致密性，提升春卷皮的凍融穩定性。另一方面，SSPS的添加降低了油炸春卷的含油量，提高其脆性和色澤，改善食用品質，延緩凍融過程中品質裂變，且添加0.6% SSPS的春卷感官得分最高。本研究結果對解決春卷皮生產加工中面臨的實際問題，開發適應于低溫貯藏需求的高品質春卷皮加工提供了有益借鑒和參考。