乳化劑對速凍水餃凍痕率影響的研究

王黎，孫兆遠(yuǎn)，侯會絨，楊銘鐸

（1.兵團(tuán)興新職業(yè)技術(shù)學(xué)院，烏魯木齊 830074；2.江蘇食品職業(yè)技術(shù)學(xué)院，江蘇淮安 223003；3.哈爾濱商業(yè)大學(xué)中式快餐研究發(fā)展中心博士后科研基地，哈爾濱 150076）

乳化劑對速凍水餃凍痕率影響的研究

王黎1，孫兆遠(yuǎn)2，侯會絨2，楊銘鐸3*

（1.兵團(tuán)興新職業(yè)技術(shù)學(xué)院，烏魯木齊 830074；2.江蘇食品職業(yè)技術(shù)學(xué)院，江蘇淮安 223003；3.哈爾濱商業(yè)大學(xué)中式快餐研究發(fā)展中心博士后科研基地，哈爾濱 150076）

采用響應(yīng)面分析法對4種乳化劑（SSL、CSL、DATE、單甘脂）對速凍水餃凍痕率的影響進(jìn)行研究。結(jié)果表明：DATE對速凍水餃凍裂率的影響效果最大，其次是SSL；DATE與SSL、CSL的交互作用顯著；最佳乳化劑添加量為SSL 0.45 g／kg，CSL 0.25 g／kg，DATE 0.30 g／kg，單甘脂0.25 g／kg，此時(shí)凍痕率為10%。

速凍水餃；乳化劑；響應(yīng)面

乳化劑是食品中最常用的添加劑，也常常用于面制品的品質(zhì)改良。這主要是因?yàn)樗梢酝ㄟ^親水基結(jié)合麥膠蛋白，親油基結(jié)合麥谷蛋白，使面筋蛋白分子形成結(jié)構(gòu)牢固細(xì)密的面筋網(wǎng)絡(luò)［1］。同時(shí)還可以借助氫鍵與支鏈淀粉的親水部分相結(jié)合形成支鏈淀粉-乳化劑復(fù)合體［2］，并進(jìn)入淀粉α螺旋結(jié)構(gòu)內(nèi)，形成直鏈淀粉-乳化劑復(fù)合物［3］，以此為基礎(chǔ)，有效地提升面團(tuán)的整體強(qiáng)度、彈性、韌性以及攪拌耐力，最終改善制品的內(nèi)部結(jié)構(gòu)、膨大體積。不同的乳化劑對面制品的作用效果不同，實(shí)際生產(chǎn)中一般復(fù)合使用多種乳化劑。本文對多種乳化劑對速凍水餃凍痕率的影響及其各種乳化劑之間的相互作用進(jìn)行研究，為乳化劑在速凍水餃生產(chǎn)中的應(yīng)用進(jìn)行了初步探索。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

金像牌高筋粉 香港面粉廠有限公司；硬脂酰乳酸鈣（CSL）、單甘脂 河南奧尼古斯特食品有限公司；硬脂酰乳酸鈉（SSL）、雙乙酰酒石酸單（雙）甘油酯（DATE） 浙江綠洲生物技術(shù)有限公司。

1.2 主要儀器與設(shè)備

HHSDJ型速凍機(jī) 山東匯海機(jī)械有限公司；AH260型壓面機(jī) 上海岸弘機(jī)械設(shè)備有限公司；ME104型分析天平 梅特勒-托利多儀器（上海）有限公司；YBX60型拌餡機(jī) 廣東眾旭食品機(jī)械有限公司；SMF160型和面機(jī) 河北歐美佳食品機(jī)械有限公司。

1.3 試驗(yàn)方法

1.3.1 工藝流程

1.3.1.1 水餃餡制備

以相關(guān)文獻(xiàn)［4］中所提供的信息，結(jié)合研究目標(biāo)略做調(diào)整之后，形成如下工藝配方：去皮豬肉2000 g，去葉西芹6000 g，花生油200 g，精鹽150 g，味精150 g，醬油100 g，蔥花200 g，姜末50 g。

1.3.1.2 水餃皮制備

參考SB／T 10138－1993標(biāo)準(zhǔn)并略做調(diào)整，水餃皮制備方法如下：4000 g小麥粉與40 g食用鹽混合，加入適量的水（水溫30℃），入和面機(jī)中混合攪拌15 min，形成面團(tuán)。將面團(tuán)放置在醒發(fā)箱15 min（箱溫30℃、相對濕度80%），后入壓面機(jī)壓制，分別使用2.5 mm軋距軋面5次、2 mm軋距軋面3次、1.5 mm軋距軋面2次，得到厚度為1.5 mm的光滑面片。經(jīng)直徑80 mm的圓形模具壓制后，即為水餃皮。

1.3.1.3 水餃加工工藝流程

參照參考文獻(xiàn)［5］并略做調(diào)整，確定水餃加工工藝流程，見圖1。

圖1 水餃加工工藝流程

1.3.2 速凍水餃凍痕率的測定

由于樣品速凍后裂口率較低，故設(shè)定凍痕大小為判定凍裂品質(zhì)的指標(biāo)。將100個(gè)預(yù)先包制完成的水餃放入速凍隧道內(nèi)，保持風(fēng)速4 m／s不變，預(yù)冷區(qū)和深凍區(qū)的溫度分別設(shè)定為－20℃和－35℃，經(jīng)過20 min的冷凍處理后，細(xì)致觀察水餃凍痕。以0.5 cm為界，超過該指標(biāo)計(jì)2分，低于該指標(biāo)計(jì)1分，按照公式1進(jìn)行凍痕率的計(jì)算［6］。

式中：A表示凍痕長度小于指標(biāo)的水餃數(shù)量；B表示凍痕長度大于指標(biāo)的水餃數(shù)量。

1.3.3 乳化劑對速凍水餃凍痕率影響的研究

以上文中所開展的單因素試驗(yàn)為基礎(chǔ)，選取乳化劑SSL、CSL、DATE、單甘脂4種乳化劑對金像面粉進(jìn)行品質(zhì)改良試驗(yàn)研究。以SSL、CSL、DATE、單甘脂添加量為因素，乳化劑因素水平編碼的具體情況見表1，以此為基礎(chǔ)對多項(xiàng)因素在水餃凍痕方面的影響情況進(jìn)行更為深入的研究。

表1 乳化劑因素水平編碼表 g／kg

按照1∶9比例，將乳化劑和水混合，于室溫下逐步加熱至60～70℃，通過攪拌使其成為均勻分散體系，存儲以備后續(xù)試驗(yàn)使用［7］。實(shí)驗(yàn)中將SSL、CSL、DATE和單甘脂根據(jù)回歸通用旋轉(zhuǎn)組合設(shè)計(jì)表中所提供的比例選擇用量并溶于水，然后根據(jù)上述步驟添加相應(yīng)的面粉，按照1.3.1中所介紹的方法進(jìn)行水餃制作工作，經(jīng)過速凍處理后，以1.3.2所介紹的方法計(jì)算凍痕率水平。

1.3.4 數(shù)據(jù)處理

以當(dāng)前相對成熟的SAS 8.01 System for Windows軟件對所獲得的數(shù)據(jù)進(jìn)行回歸擬合處理。采用剔除最大值和最小值后，開展曲面分析的方式來提升整體數(shù)據(jù)處理精度水平。

2 結(jié)果

2.1 乳化劑對速凍水餃凍痕率影響結(jié)果分析

使用該軟件對乳化劑在凍痕率方面的影響進(jìn)行分析，回歸擬合數(shù)據(jù)見表2，即可得到回歸方程：

表2 乳化劑對凍痕率的影響結(jié)果

表3 乳化劑對速凍水餃凍痕率影響回歸方程方差分析表

由表3可知，經(jīng)計(jì)算可得到回歸模型F值為17.36，則P值＜0.001，失擬項(xiàng)F值為5.16，且P＜0.001。通過失擬性分析以及顯著性檢驗(yàn)，均可證明該方程在擬合能力方面有著較為出色的反應(yīng)，并可有效地表現(xiàn)出反應(yīng)乳化劑在改良凍痕率方面的作用和功能。

表4 乳化劑對速凍水餃凍痕率影響回歸方程二次回歸模型參數(shù)

由表4可知，x3，x1，x2，x4對目標(biāo)參數(shù)的影響能力逐步遞減，證明在速凍水餃凍痕方面的影響，DATE＞SSL＞CSL，單甘脂對凍痕率的影響最小。而根據(jù)表4中的交互項(xiàng)t值數(shù)值，可發(fā)現(xiàn)DATE與CSL之間的交互作用明顯不如DATE與SSL作用明顯。

2.2 乳化劑協(xié)同作用影響分析

通過顯著性分析我們可以發(fā)現(xiàn)，DATE與CSL之間的交互作用明顯不如DATE與SSL作用明顯，但是都非常顯著。針對乳化劑協(xié)同作用在凍痕率方面所具有的影響能力，接下來我們將通過降維分析對其協(xié)同作用進(jìn)行進(jìn)一步的研究和討論。

2.2.1 DATE與SSL協(xié)同作用分析

固定CSL與單甘脂的用量為0.30 g／kg，繪制DATE與SSL影響情況的相應(yīng)曲面圖，分析結(jié)果見圖2和圖3。

圖2 x1與x3對凍痕率的影響的等高線

圖3 x1與x3對凍痕率的影響的三維立體圖

由圖2和圖3可知，SSL添加量增長的過程中，凍痕率呈現(xiàn)出先減后加的變化趨勢，而DATE添加量的增加也同樣促使凍痕率表現(xiàn)出相同的變化趨勢。通過三維圖可以發(fā)現(xiàn)，DATE與SSL的協(xié)同作用表現(xiàn)得較為明顯，證明SSL具有降低DATE對凍痕率影響能力的作用。

2.2.2 DATE與CSL協(xié)同作用分析

固定單甘脂和SSL的使用量均為0.30 g／kg，由此可得到圖4和圖5的凍痕率受影響情況。

圖4 x2與x3對凍痕率的影響的等高線

圖5 x2與x3對凍痕率的影響的三維立體圖

由圖4和圖5可知，CSL和DATE添加量的增加，都會導(dǎo)致凍痕率呈現(xiàn)出先減后加的變化趨勢。而通過三維圖也同樣可以看出，CSL增加限制了DATE對凍痕率作用的發(fā)揮。

2.3 乳化劑添加量的確定

通過SAS軟件擬合計(jì)算得出表5所示數(shù)據(jù)。

表5 乳化劑最佳添加量、最優(yōu)結(jié)果及驗(yàn)證試驗(yàn)結(jié)果

由表5可知，x1，x2，x3，x4添加量分別為0.45，0.25，0.30，0.25 g／kg左右即可實(shí)現(xiàn)凍痕率的最小化目標(biāo)，即SSL、CSL、DATE、單甘脂的添加量分別為0.45，0.25，0.30，0.25 g／kg。為保證方程的有效性和針對性，增加了最佳添加量驗(yàn)證試驗(yàn)，證明結(jié)果符合實(shí)際情況。基于上述研究成果，乳化劑的最優(yōu)添加量為SSL 0.45 g／kg，CSL 0.25 g／kg，DATE 0.30 g／kg，單甘脂0.25 g／kg，此時(shí)的凍痕率均為10%。

3 結(jié)論

二次回歸分析后發(fā)現(xiàn)：最佳乳化劑添加量為SSL 0.45 g／kg，CSL 0.25 g／kg，DATE 0.30 g／kg，單甘脂0.25 g／kg，此時(shí)的凍痕率均為10%。

乳化劑對凍痕率的影響次序依次為DATE＞SSL＞CSL＞單甘脂。

DATE與CSL之間的交互作用明顯不如DATE與SSL作用明顯，但是都非常顯著。

［1］Garti N，Lindner C，Pinthus E J.Evaluation of food emulsifiers in the bread baking industry［J］.Bakers Dig，1980，54（5）：24-28.

［2］Osman I F.The formation of inclusion compounds of starches and starch fractions［J］.Swiss Federal Institute of Technology，1972（5）：33-35.

［3］張長中，謝華.降低速凍水餃凍痕率的初探［J］.肉類工業(yè)，2000（3）：19-20.

［4］唐協(xié)增.中國水餃集錦［M］.西安：陜西科技出版社，2001：36.

［5］祁瀾.面類食品制法500例［M］.北京：中國輕工業(yè)出版社，2000：3-7.

［6］孫兆遠(yuǎn).酶制劑對速凍水餃凍痕率影響的研究［J］.食品科技，2009（4）：147-150.

［7］楊銘鐸，孫兆遠(yuǎn).乳化劑對面條品質(zhì)改良的研究［J］.農(nóng)產(chǎn)品加工（學(xué)刊），2009（5）：4-7.

Research on Effect of Emulsifier on Cracking Rate of Fast-frozen Dumplings

WANG Li1，SUN Zhao-yuan2，HOU Hui-rong2，YANG Ming-duo3*
（1.Xingxin Vocational and Technical Institute of Production and Construction Corps of Xinjiang，Urumqi 830074，China；2.Jiangsu Food and Pharmaceutical Science College，Huai＇an 223003，China；3.Postdoctoral Station of Scientific Research of Fast Food Research Center，Harbin University of Commerce，Harbin 150076，China）

The effects of four emulsifiers（SSL，CSL，DATE，monoglyceride）on the cracking rate of fast-frozen dumplings are studied by response surface analysis method.The result shows that the effect of DATE on cracking rate of fast-frozen dumplings is the biggest，followed by SSL；the interaction effect of DATE and SSL and CSL is significant，the cracking rate is 10%when SSL is 0.45 g／kg，CSL is 0.25 g／kg，DATE is 0.30 g／kg，monoglyceride is 0.25 g／kg.

fast-frozen dumplings；emulsifier；response surface

TS202.3

A

10.3969／j.issn.1000-9973.2017.10.013

1000-9973（2017）10-0061-04

2017－04－27 *通訊作者

國家人事部留學(xué)回國人員擇優(yōu)資助項(xiàng)目（RSB0306AD）

王黎（1983－），男，講師，研究方向：烹飪科學(xué)與傳統(tǒng)食品工業(yè)化；楊銘鐸（1956－），男，教授，博士生導(dǎo)師，博士，研究方向：烹飪科學(xué)與傳統(tǒng)食品工業(yè)化技術(shù)。