應選擇麵筋蛋白含量較高的小麥粉, 提高麵筋的強度, 減弱冰晶和穀胱甘肽對麵筋網絡造成的傷害。有研究發現高筋粉製得的冷凍麵團的綜合品質最好, 低筋粉最差。當小麥粉的沉降值為44.8mL、降落數值為637 s、濕麵筋的質量分數為36.0%時,這種小麥粉適合製作冷凍麵團包子。
向麵粉中添加馬鈴薯粉、豆渣粉、魔芋粉能夠改善冷凍麵團的品質, 豆(dou)渣(zha)粉(fen)可(ke)以(yi)減(jian)弱(ruo)冷(leng)凍(dong)過(guo)程(cheng)中(zhong)麵(mian)筋(jin)的(de)弱(ruo)化(hua),魔(mo)芋(yu)粉(fen)可(ke)以(yi)抑(yi)製(zhi)冰(bing)晶(jing)的(de)生(sheng)長(chang),這(zhe)三(san)者(zhe)的(de)使(shi)用(yong)還(hai)能(neng)夠(gou)減(jian)少(shao)麵(mian)團(tuan)中(zhong)水(shui)分(fen)的(de)轉(zhuan)移(yi),增(zeng)強(qiang)麵(mian)筋(jin)網(wang)絡(luo)強(qiang)度(du),在(zai)提(ti)高(gao)抗(kang)凍(dong)性(xing)的(de)同(tong)時(shi)還(hai)增(zeng)加(jia)了(le)包(bao)子(zi)的(de)營(ying)養(yang)。
二、添加劑
與新鮮麵團製品相比,冷凍麵團製品存在發酵時間長、體積小、質構性能差、口感降低等問題。食品添加劑在冷凍麵團品質改善方麵發揮著極其重要的作用。目前,常用的食品添加劑主要有酶製劑、乳化劑、變性澱粉、食品膠等。還有一些新型抗凍添加劑,如冰結構蛋白( ISP 或AFP) 和冰核蛋白等。它們通過不同的作用機理,保護酵母和麵團結構,從而改善冷凍麵團的品質,提高了冷凍麵製品的質量。
(一)酶製劑
酶製劑是一種天然、安全的食品添加劑,它可以有效改善麵團在冷凍儲藏過程中的流變學特性。常用的酶製劑有纖維素酶、脂肪酶、葡萄糖氧化酶、木聚糖酶等。穀氨酰胺轉氨酶是一種能夠催化蛋白質分子內或分子間發生酰基轉移的酶類。
Bernadetta 等研究表明當穀氨酰胺轉氨酶的添加質量分數為4.5 mg /300 g 麵粉時,冷凍麵團糕點的感官品質顯著改善,質量分數增加到7.5 mg /300 g 麵粉時,賴氨酸得到了很好的保護,糕點的營養價值提高了。
陳書明研究也發現穀氨酰胺轉氨酶能顯著提高冷凍麵團發酵力、酵母存活率,增加麵包比容和柔軟度。陳書明等還得出α-澱粉酶、木聚糖酶等酶製劑能有效改善麵團品質。
(二)乳化劑
常用到的乳化劑有硬脂酰乳酸鈉、卵磷脂、danganzhijizhetangzhideng,ruhuajidetianjianengtigaomiantuanderenxingyuyanshenxing,qizhongyingzhixianrusuannasuiranduimiantuanlixuexingzhiyingxiangjiaoxiao,dantakeyimingxiantigaochanpindeganguanpinzhi。
乳化劑的親油基和親水基可以分別與麥穀蛋白和麥醇溶蛋白結合,提高麵團的發酵能力、持氣性,還可以與脂肪、澱粉結合,提高麵團的凍融穩定性,減少水分的遷移,乳化劑也能夠抑製澱粉的老化,從而減少因澱粉老化導致包子麵皮發硬的現象;乳ru化hua劑ji與yu澱dian粉fen結jie合he形xing成cheng不bu溶rong性xing複fu合he物wu,阻zu礙ai澱dian粉fen的de重zhong結jie晶jing,使shi麵mian團tuan中zhong水shui的de表biao麵mian張zhang力li減jian少shao,冰bing晶jing形xing成cheng更geng小xiao的de結jie構gou,最zui終zhong減jian少shao麵mian筋jin網wang絡luo結jie構gou的de損sun傷shang。
(三)親水膠體
親qin水shui膠jiao體ti可ke以yi與yu穀gu蛋dan白bai和he結jie合he水shui結jie合he形xing成cheng親qin水shui性xing複fu合he物wu,提ti高gao麵mian團tuan的de持chi水shui性xing,減jian少shao水shui分fen遷qian移yi,因yin此ci冷leng凍dong麵mian團tuan中zhong加jia入ru親qin水shui膠jiao體ti可ke以yi最zui大da限xian度du地di減jian少shao凍dong融rong循xun環huan對dui麵mian團tuan結jie構gou的de破po壞huai並bing保bao持chi其qi流liu變bian性xing質zhi。
Ferrero dengzaiyanjiuzhongfaxianfenbieshiyonghuangyuanjiaoheguojiaoshi,guanchadaojiaodideshuifenqianyilv。yinci,lengdongmiantuanchanpindezongtilengdongbaocunxiaoguokequjueyuqinshuijiaotideleixing、溶解度、劑量、持水力、流變學性質以及它們在冷凍和冷凍儲存期間與其它成分的協同效應。
萬金虎發現黃原膠、K-卡拉膠、魔芋膠和瓜爾豆膠對小麥粉品質、冷凍麵團流變特性及其微結構、冷凍麵團冷藏穩定性以及其產品速凍水餃品質有影響。添加親水膠體能夠改善麵團的粉質特性,添加1% ( w/w) 魔芋膠的麵粉吸水率提高了7.9%,而添加1%( w/w) 的黃原膠對麵團穩定時間的作用效果最佳,穩定時間提高了7.4 min。
食品膠體具有良好的穩定性、持水性、增(zeng)稠(chou)性(xing),可(ke)控(kong)製(zhi)水(shui)分(fen)子(zi)在(zai)食(shi)物(wu)基(ji)質(zhi)中(zhong)的(de)遷(qian)移(yi),麵(mian)團(tuan)在(zai)凍(dong)結(jie)過(guo)程(cheng)中(zhong),膠(jiao)體(ti)減(jian)少(shao)了(le)可(ke)移(yi)動(dong)水(shui)量(liang),從(cong)而(er)阻(zu)礙(ai)了(le)大(da)冰(bing)晶(jing)的(de)形(xing)成(cheng)。冷(leng)凍(dong)產(chan)品(pin)的(de)最(zui)終(zhong)質(zhi)量(liang)高(gao)度(du)依(yi)賴(lai)於(yu)冰(bing)晶(jing)的(de)形(xing)態(tai),因(yin)為(wei)冷(leng)凍(dong)會(hui)對(dui)食(shi)品(pin)基(ji)質(zhi)的(de)微(wei)觀(guan)結(jie)構(gou)造(zao)成(cheng)不(bu)可(ke)逆(ni)的(de)損(sun)害(hai)。因(yin)此(ci)需(xu)要(yao)控(kong)製(zhi)過(guo)冷(leng)和(he)冰(bing)核(he)溫(wen)度(du),抑(yi)製(zhi)和(he)誘(you)導(dao)固(gu)化(hua),從(cong)而(er)改(gai)善(shan)食(shi)品(pin)工(gong)業(ye)和(he)家(jia)庭(ting)保(bao)存(cun)中(zhong)的(de)冷(leng)凍(dong)幹(gan)燥(zao)、冷凍濃縮、冷凍保存、結冰和冷藏能量等技術難題。
冰結構蛋白( ISP) 是從植物和微生物中分離出來的,可提高冷凍麵團的耐凍性。冰結構蛋白能夠通過抑製冰晶生長、重結晶及增強麵團中麵筋蛋白質網絡結構兩個方麵改善冷凍麵團品質。
Zhang 等從燕麥中提取ISP 加入冷凍麵團中發現,酵母發酵能力提高,冷凍麵團中的可凍結水含量降低,麵筋基質破壞較少,最終改善了饅頭質量。
Zhang 等研究發現在冷凍麵團中加入從胡蘿卜中分離出的ISP,在凍融循環期間,酵母死亡率降低,冰結晶也被延遲,冷凍麵團的持氣能力提高。Ding 等從大麥中分離出ISP,發現冷凍後麵團的表觀比熱增加,可凍結水含量降低而熔化溫度增加。
麵團在冷凍和冷凍貯藏過程中,冰成核是形成冰的主要途徑,且發生在較溫暖的溫度下。冰成核劑( INA) 主要降低冷凍麵團過冷度,抑製大冰晶形成對麵筋網絡結構造成的破壞。Li 等發現用玉米蛋白為基礎的冰成核薄膜( INFs) 包裝冷凍麵團時,水的成冰溫度由-15 ℃升高到-6.7 ℃,經過5 次凍融循環後,對麵團中水分損失減小。
(四)抗凍劑( AFP)
抗凍蛋白可以降低水的冰點和抑製冰晶形成,並防止冷凍儲藏期間的重結晶。近年來由於它們的有利特性,研究人員對AFP 在改善冷凍食品性質中的應用進行了大量研究。
劉玫通過畢赤酵母異源表達了三種不同特性的重組抗凍蛋白( rAFPs) ,研究發現rAFPs tongguoxiushibingjingxingtaiheyizhibingjingzhongjiejingjianshaolebingjingxingchenghezhongjiejingduijiaomuxibaohemianjindanbaiwangluojiegoudepohuai,baohulemiantuandefajiaoxingneng,suoduanleqixingfashijian,bingyizhilekedongjieshuihanliangdezengjia,jinergaishanlemianbaodebironghezhigouxingzhi。
姬成宇等發現添加抗凍蛋白對冷凍麵團亞基無影響。隨著凍藏時間的延長,二級結構中分子間β- 折疊含量增大,β-轉角含量減小,抗凍蛋白能夠抑製二硫鍵的斷裂和二級結構的變化,減少冰晶的重結晶,防止麵團的水分散失,維持麵團的持水能力。
(五)變性澱粉
變性澱粉可以減少麵團中水分的移動, 增zeng加jia結jie合he水shui的de含han量liang,減jian輕qing冷leng凍dong對dui麵mian筋jin網wang絡luo結jie構gou造zao成cheng的de損sun傷shang,王wang亞ya楠nan等deng測ce定ding了le添tian加jia不bu同tong量liang醋cu酸suan酯zhi馬ma鈴ling薯shu澱dian粉fen的de麵mian團tuan持chi水shui力li,證zheng明ming醋cu酸suan酯zhi馬ma鈴ling薯shu澱dian粉fen能neng夠gou增zeng加jia麵mian團tuan的de持chi水shui力li,且qie持chi水shui力li隨sui添tian加jia量liang增zeng大da而er增zeng大da。包bao子zi在zai儲chu存cun時shi存cun在zai湯tang汁zhi外wai滲shen現xian象xiang,可ke以yi在zai與yu餡xian料liao接jie觸chu的de麵mian皮pi表biao麵mian用yong磷lin酸suan酯zhi雙shuang澱dian粉fen變bian性xing澱dian粉fen做zuo隔ge離li膜mo,達da到dao阻zu礙ai湯tang汁zhi外wai滲shen的de目mu的de,而er且qie保bao證zheng了le包bao子zi良liang好hao口kou感gan[14]。
(六)其他添加劑
葉鵬等發現,海藻糖、甘油和脯氨酸添加量分別為2.23%、3.43% 和1.55%,酵母存活率及發酵力能夠大幅提升。
尹曉潔等研究藻酸丙二醇酯對冷凍麵團的影響,結果表明當添加量為0.2%時,冷凍麵團的內部結構穩定,拉伸特性最好,冷凍麵團流變特性得到改善。
胞外多糖( EPS) shiweishengwuzaishengchangdaixieguochengzhongfenmidaoxibaowaidezhanyehuonianfuzaixibaobiaomiandejiamo。rusuanjunshishipinjiweishengwu,yincigaochanbaowaiduotangderusuanjunzaishipinxingyezhongjuyoujiaoqiangdejingzhengli。
湯曉娟利用激光聚焦顯微鏡( CLSM) 和掃描電子顯微鏡( SEM) 對新鮮和冷凍麵團的微觀結構進行了觀察,結果表明低溫產EPS 酸suan麵mian團tuan促cu進jin了le麵mian團tuan中zhong麵mian筋jin交jiao聯lian,延yan緩huan了le冷leng凍dong造zao成cheng的de麵mian筋jin網wang絡luo破po壞huai和he澱dian粉fen顆ke粒li的de溶rong出chu,保bao護hu了le冷leng凍dong麵mian團tuan的de網wang絡luo結jie構gou,提ti高gao了le冷leng凍dong麵mian團tuan的de穩wen定ding性xing,有you效xiao延yan緩huan了le冰bing晶jing造zao成cheng的de麵mian團tuan水shui分fen遷qian移yi。
添加劑能夠改善酵母活力、麵團結構、麵團流變特性和麵團水分特性,最終提高冷凍麵團品質。
三、基因工程
研究表明,細胞內的幾種化合物含量影響細胞對凍融壓力的耐受性,這些化合物包括海藻糖、甘油、脯氨酸及精氨酸、天冬氨酸、穀氨酸等帶電荷氨基酸。
Sun 等通過表達Mal62 基因增加胞內海藻糖含量,進而提高細胞的抗凍能力。Dong 等通過敲除基因NTH1 增加細胞內海藻糖含量,進而提高細胞的抗凍能力。
甘油脫氫酶( GDH) 主要參與甘油的代謝過程,Izawa 等將GDH 基因敲除,從而增加胞內甘油含量,使細胞存活率增大。
Tsolmonbaatar等將PRO1 基因突變,從而使菌株胞內脯氨酸含量增加,進而增加細胞的抗凍作用。精氨酸酶由CAR1 基因編碼,Shima 等通過敲除CAR1 基因,證實了胞內精氨酸含量的積累會增加細胞的抗凍性。
Sasano 等在酵母細胞中過量表達POG1 基因,在高蔗糖條件下顯著改善酵母發酵性能,而去除POG1 基因顯著增強酵母的凍融脅迫耐受性。
Liu 等發現過量表達SNR84 基因,高蔗糖的麵團中的酵母表現出更高的抗凍性和較強的發酵能力。Nakagawa 等研究發現PDE2 基因具有更好的遺傳特性,用克隆技術過量表達能使酵母具有更好的冷凍脅迫耐受性。
上述研究有助於改善冷凍麵團的質量,但消費者更容易接受沒有外源基因的產品。所以基因突變有更廣闊的發展空間。
四、酵母選育
菌jun種zhong選xuan育yu目mu標biao是shi,既ji能neng保bao持chi麵mian團tuan中zhong酵jiao母mu發fa酵jiao力li,又you要yao保bao證zheng經jing長chang期qi冷leng凍dong保bao藏zang,解jie凍dong後hou發fa酵jiao力li不bu降jiang低di。普pu通tong商shang業ye酵jiao母mu在zai低di溫wen條tiao件jian下xia易yi受shou冷leng凍dong破po壞huai且qie解jie凍dong後hou不bu能neng保bao留liu應ying有you的de發fa酵jiao力li,從cong而er影ying響xiang發fa酵jiao麵mian製zhi食shi品pin的de風feng味wei和he口kou感gan,因yin此ci需xu要yao采cai用yong耐nai凍dong性xing能neng好hao的de酵jiao母mu製zhi作zuo冷leng凍dong麵mian團tuan。
陳君等對釀酒酵母進行誘變處理,篩選出一株抗凍酵母菌種AFY-1,麵團在-20 ℃條件下凍藏70 d 後,抗凍酵母AFY-1 的平均醒發速度和發酵力分別保持在冷凍前的60.2%和87.9%,遠高於原始酵母的9.2% 和15.1%。抗凍酵母AFY-1 具有較強的冷凍溫度適應性、凍藏穩定性和發酵能力,可用於冷凍生胚的加工。
薛美翠等發現,菌株Y-3漢遜德巴利酵母( Debaryomyces hansenii) 和菌株H-1釀酒酵母( Saccharomyces cerevisiae) 進行混合發酵,麵團抗冷凍性能、發酵力和食用安全性都有提高。
湯曉娟從中國傳統酸麵團中篩選出的一株高產EPS的Weissella confusa QS813 可以成功製備出產糖量高、產酸低的純種發酵酸麵團,高產EPS 酸麵團可以有效改善冷凍饅頭麵團品質。
張玲等選育出了F型麵包酵母S.cerevisiae X-003 並對其耐冷凍性能進行研究。結果表明,X-003 經3 周的冷凍保藏後,存活率仍保持在80%以上。
五、新型冷凍麵團技術
在控製麵團冷凍過程中冰晶的形成和分布時,可以使用新的冷凍技術。其中超聲輔助冷凍( UAF)已被研究用於促進冰成核和晶體生長。
目前,改善麵團質量有三種方法:
改善冷凍過程中的傳熱速率,如加氫或流動冷凍;
改變食物材料的特性,如加入冰核蛋白和抗凍蛋白;
輔助凍結方法,可改變冷凍過程中食物材料的成核、晶體生長和成核速率,如高壓冷凍、微波輔助冷凍、射頻輔助冷凍、磁冷凍和電解凍等。
Huang 等研究顯示,在288 和360 W 下使用UAF 技術,麵團的總冷凍時間減少了11% 以上,同時,由於細小的冰晶的形成,麵團的彈性和感官特性也顯著增加。
Comandini、Kiani、Cheng 等得出超聲波降低了冷凍食品成核過程中的過冷度。Kiani 等發現UAF 可以在-20~4 ℃的溫度範圍內增加乳酸菌細胞的活力,改善冷凍質量。
超聲輔助冷凍雖然是新型冷凍技術,但在冷凍麵團中的應用非常有限,可以加深這方麵的研究。許多創新技術如壓力輔助冷凍、磁共振輔助冷凍、靜電輔助冷凍等仍處於開發階段,而對於其他技術,在食品行業推廣的最大障礙是成本高。
來源:食品夥伴網食品研發創新服務中心
手機版




