玉米/木薯復合淀粉的添加對鮮濕魚面品質的影響研究

陳陽，熊漢國

(華中農業大學 食品科學技術學院，武漢 430070)

魚面是中國沿江和東南沿海一帶著名的傳統水產品食品之一，擁有悠久的歷史。在長久的發展過程中，魚面演變出了許多品種，其中最具代表性的當屬湖北孝感的銀絲魚面和湖北麻城的夫子河魚面。魚面因其較高的營養價值和獨特的口感而深受當地居民的喜愛,然而作坊式生產導致魚面品質參差不齊，質量得不到有效保障，難以走出本地，推向全國。因此，對現有魚面進行工藝優化，開發新型魚面，并逐步完成從作坊到流水線的轉變顯得尤為重要[1-3]。

鮮濕魚面是在傳統魚面的基礎上進行改良后的新型魚面，相較于傳統魚面，鮮濕魚面的復水時間短、復水后富有彈性、食用方便，但目前制作鮮濕魚面的主要淀粉是玉米淀粉，制作的魚面強度較好，但面條整體偏硬，色澤偏黃，口感不佳。曹莼等[4]利用木薯淀粉改善冷凍熟面的品質，研究表明木薯淀粉可降低面條的硬度，增加面條的黏性；胡艷靈等[5]研究了木薯及木薯變性淀粉對保鮮濕面品質的影響，研究表明木薯淀粉和木薯變性淀粉添加量為5%時，面條品質最佳；申麗媛等[6]利用玉米淀粉和木薯淀粉優化雜糧面條制作工藝，研究表明玉米淀粉添加量為14%、木薯淀粉添加量為12%時，面條的綜合評分最高。

本研究旨在利用玉米淀粉和木薯淀粉的復合淀粉改善鮮濕魚面品質，探究鮮濕魚面中木薯淀粉的添加量對鮮濕魚面品質和感官的影響，從而提高鮮濕魚面的食用品質，為地方性傳統水產品的研究提供一定參考。

1 材料與方法

1.1 材料

玉米淀粉：玉鋒實業集團有限公司；木薯淀粉：越南Daklak Taploca公司；冷凍鰱魚魚糜：洪湖市井力水產食品股份有限公司；食用鹽：湖北鹽業集團有限公司；大豆油：益海嘉里金龍魚糧油食品股份有限公司。

1.2 主要儀器與設備

TA.XT Plus物性測試儀 英國Stable Micro System公司；DHR-2動態流變儀 美國TA Instruments公司；UltraScan VIS色差儀 美國Hunter Lab公司；TCW3-RVA TecMaster黏度儀 澳大利亞Newport Science Corp.；NMReady 60e低場核磁共振儀 加拿大Nanalysis公司；JSM-6390LV生物掃描電子顯微鏡 日本NTC公司；DHG型電熱恒溫鼓風干燥箱。

1.3 方法

1.3.1 鮮濕魚面配方及工藝

鮮濕魚面配方見表1(以魚糜和淀粉質量總和500 g計)。

鮮濕魚面工藝流程：

具體工藝：稱取原料，向魚糜(200 g)中添加食鹽2 g，攪拌5 min至混合均勻；將復合淀粉倒入和面機中攪拌10 min，然后將制備好的魚糜倒入淀粉中，添加食用油、食鹽和蒸餾水，攪拌10 min至面團形成；將面團壓至平滑，分割成大小均一的面片，蒸面10 min，待冷卻后切條即得成品。

1.3.2 魚面全質構特性的測定

參考王雪娟[7]的方法，并稍作修改。使用TA.XT Plus質構儀對魚面的全質構特性進行分析，具體操作：將魚面樣品在沸水中煮至完全斷生后撈出，用流動蒸餾水沖淋1 min至魚面冷卻，瀝干后用于測定。每次取制備好的魚面3根，平行置于載物臺上，樣品間間隔一定距離，每個樣品做15次平行實驗。測試探頭：P/36R；參數設置：測前速度2.0 mm/s；測試速度0.8 mm/s；測后速度0.8 mm/s；壓縮比60%；兩次壓縮間隔時間3 s；起點感應力5 g。

1.3.3 魚面色差的測定

用壓面機將面團反復壓延至面片狀，保證測量表面平整且無氣泡。將面片分割成形狀規則、大小均一的塊狀，用保鮮膜將其包裹，并在室溫下存放30 min。使用色差儀測定室溫下不同淀粉添加比例魚面的L*值、a*值和b*值，并根據下式計算魚面的白度[8]：

(1)

式中：L*表示樣品的亮度；-a*表示樣品偏綠；+a*表示樣品偏紅；-b*表示樣品偏藍；+b*表示樣品偏黃。

1.3.4 魚面面團流變特性的測定

切取魚面面團置于流變儀平臺上，設定目標間距，降下平板，切去多余面團。首先，使用黏彈性測試模式確定魚面面團的線性黏彈區，測試條件：40 mm平行鋼板，平行鋼板間距2000 μm，在25 ℃和頻率10 Hz的條件下對0.01%～10%的應變范圍進行掃描，確定最佳的應力值；然后使用頻率掃描程序進行測試，測定條件：40 mm平行鋼板，平行鋼板間距2000 μm，應變0.1%，溫度25 ℃，頻率變化范圍0.1～10 Hz[9]。面團動態流變學參數包括彈性模量(G′)和黏性模量(G″)。

1.3.5 魚面原料糊化特性的測定

將不同淀粉比例的魚面面團凍干、磨粉、過100目篩處理得到魚面粉末，準備測試。測試過程參照GB/T 14490-2008《糧油檢驗 谷物及淀粉糊化特性測定 粘度儀法》[10]。

1.3.6 魚面面團NMR橫向弛豫時間T2的測定

稱取(2.00±0.05) g魚面面團，放入核磁共振管中，然后將試管置于低場核磁共振測試腔體中進行測試，測定魚面樣品的橫向弛豫時間T2[11]。具體參數：采樣點數TD=66666，回波個數Echo Count=2000，累加次數NS=32，重復采樣時間間隔TW=3000 ms。最后利用儀器程序將所得數據進行反演得到T2弛豫時間圖譜。

1.3.7 魚面面條微觀結構的測定

將魚面切成1 mm的塊狀，冷凍干燥48 h，用雙面膠將魚面粘在載樣臺上，噴金處理后觀察其橫截面并拍照。

1.3.8 魚面蒸煮特性的測定

1.3.8.1 水分含量的測定

參考GB 5009.3-2016《食品安全國家標準 食品中水分的測定》，采用直接干燥法[12]。

1.3.8.2 吸水率的測定

參考姜東輝[13]的方法，并稍作修改。稱取(20±0.5) g魚面，質量記為M1，放入500 mL沸騰的蒸餾水中，煮至最佳烹煮時間后冷卻，用濾紙吸干濕魚面表面水分再稱重，質量記為M2，根據下式計算魚面的吸水率，每組樣品重復測量3次，取平均值。

(2)

式中：M1表示魚面質量，g；M2表示煮后瀝干的魚面質量，g；W表示煮前魚面水分含量，%。

1.3.8.3 蒸煮損失率的測定

參考司藝蕾等[14]的方法，并稍作修改。稱取(20±0.5) g魚面，質量記為M1，放入500 mL沸騰的蒸餾水中，煮至最佳烹煮時間后立即撈出，待面湯冷卻至室溫后轉移至500 mL容量瓶中，用蒸餾水定容至刻度并使面湯混合均勻。向鋁罐(質量記為M2)中準確移取100 mL面湯，并置于105 ℃烘箱中加熱至恒重，質量記為M3，根據下式計算魚面的蒸煮損失率，每組樣品重復測量3次，取平均值。

(3)

式中：M1表示魚面質量，g；M2表示鋁罐質量，g；M3表示鋁罐質量和罐中固形物質量的總和，g；W表示煮前魚面水分含量，%。

1.3.9 感官評價

鮮濕魚面感官評價由專業老師和學生共計10名來完成，鮮濕魚面感官評價表見表2。

表2 鮮濕魚面感官評價表

續 表

1.3.10 數據處理

數據均采用Excel軟件制表，采用Origin 2018軟件進行圖像繪制，采用SPSS軟件進行數據分析，采用Duncan檢驗在P<0.05的水平下進行顯著性分析，數據結果以平均值±標準差的形式表示。

2 結果與分析

2.1 玉米/木薯復合淀粉添加對魚面質構特性的影響

全質構分析(texture profile analysis，TPA)是一項常用的兩次壓縮測試實驗，主要是對人口腔咀嚼食物的過程進行模擬，將固體樣品或半固體樣品壓縮2次，以測試食品的質構特征，是目前表示面條質構特性最常用的方法[15]。

由表3可知，組1魚面的硬度較高，這可能是由于玉米淀粉中含較高比例的直鏈淀粉，在經過加工的糊化過程以及貯藏的老化過程后，魚面中玉米淀粉發生β化，形成致密結構，使得魚面的硬度較高，面條煮后產生明顯裂紋，口感較差；隨著木薯淀粉添加量的增加，組2和組3的硬度顯著(P<0.05)降低，組3魚面的硬度較組1降低了5.39%，這可能是因為木薯淀粉的直鏈淀粉比例較玉米淀粉低，混合淀粉β化程度降低，從而降低了魚面的硬度；另一方面，魚面的咀嚼性和回復性顯著(P<0.05)升高，這可能與木薯淀粉支鏈淀粉含量較高有關，其吸水性和持水性比玉米淀粉更好，添加適量木薯淀粉更有利于淀粉和魚蛋白空間網絡結構的形成，使得魚面更加飽滿，有嚼勁，口感得到提升；但組4、組5魚面的硬度及咀嚼性等指標急劇降低，面條偏軟、偏黏，這可能是木薯淀粉達到飽和狀態，因此繼續添加木薯淀粉對魚面的口感有不利影響。

表3 復合淀粉添加對魚面質構特性的影響

綜上所述，木薯淀粉的最佳添加量范圍為10%～30%，在此階段玉米淀粉和木薯淀粉的相互作用效果較好，混合淀粉與魚糜之間形成的體系結構達到穩定狀態，魚面質構特性得到了顯著提高。

2.2 玉米/木薯復合淀粉添加對魚面色澤的影響

魚面的色澤是判斷魚面品質的重要指標，這種方法能對面制品的表面色度或內部組織的色澤偏差給予客觀的量化評價[16]。

不同木薯淀粉添加量的魚面色澤結果見圖1。

圖1 木薯淀粉添加比例對魚面色澤的影響

由圖1可知，組1魚面的b*值為11.94，總體色澤偏黃，隨著木薯淀粉在復合淀粉中比例增大，魚面的b*值呈不斷下降的趨勢(P<0.05)，說明魚面中添加木薯淀粉可以使魚面的黃色色澤由深向淺轉變，組3魚面較組1的黃度降低了26.3%；另一方面，添加木薯淀粉后，魚面的L*值呈現下降的趨勢，說明添加木薯淀粉會使魚面的明度減少，整體亮度變暗，色澤變差；同時，木薯淀粉的添加可以顯著增加面團的白度(P<0.05)，組5魚面的白度較其他組更高，較組1的白度增加了2.1%。

綜上所述，添加木薯淀粉可以降低魚面的黃度，提高魚面的白度，改善魚面的色澤，但添加過多木薯淀粉也會降低魚面的明度，不利于改善魚面的色澤，因此需要結合感官指標和品質特性等綜合指標判斷木薯淀粉的最佳添加量。

2.3 玉米/木薯復合淀粉添加對魚面流變特性的影響

動態流變學測試是研究食品黏彈性行為最常用的動力學方法之一，其以彈性模量(G′)和黏性模量(G″)作為重要表征參數，并以此來反映物質的黏彈特性以及判斷該物質是以彈性為主還是以黏性為主[17]。

添加不同比例復合淀粉的魚面面團的動態流變學特性見圖2。

圖2 復合淀粉添加對魚面流變特性的影響

由圖2可知，組1的彈性模量G′、黏性模量G″均處于較低水平。試驗結果表明，在相同頻率下，木薯淀粉添加量為0%～30%時，隨著木薯淀粉添加量的增加，魚面的G′和G″增加，即黏彈性增加，并較對照組有顯著提升，這可能是由于木薯淀粉含較高比例的支鏈淀粉，吸水性和持水性強，使得混合淀粉體系吸水率增加，淀粉吸水膨脹，魚糜蛋白分子和淀粉分子之間相互纏繞，形成致密的凝膠網絡結構，從而改善了魚面的流變特性[18]；木薯淀粉添加量為40%時，組5魚面的G′和G″有所降低，即黏彈性降低，這可能是由于木薯淀粉的添加量過高，導致混合淀粉體系中直鏈淀粉比例降低，從而降低了魚面面團網絡結構的牢固程度，降低了魚面的黏彈性[19-20]。

2.4 玉米/木薯復合淀粉添加對魚面水分分布的影響

魚面中水分的分布及其與淀粉結合的程度對提高魚面的食用品質有著十分重要的影響，Ruan等[21]研究表明，面團中結合水、半結合水以及自由水的比例及含量會對面團的流變特性、質構特性以及后續加工特性產生影響，進而影響產品的質量。

不同木薯淀粉添加量魚面的橫向弛豫時間T2反演圖見圖3。圖3中存在3個主要的波峰(Peak 1、Peak 2、Peak 3)，對應3種不同的水分：第一個波峰T21表示結合水，第二個波峰T22表示半結合水，第三個波峰T23表示自由水。

圖3 復合淀粉添加對魚面水分分布的影響

由圖3可知，與對照組魚面相比，隨著木薯淀粉的添加量不斷增加，T21和T22值逐漸減小，橫向弛豫時間圖譜的第一個峰(Peak 1)和第二個峰(Peak 2)逐漸左移，這表明在添加木薯淀粉后，魚面中水分與淀粉之間的結合更緊密，水分的自由度降低。同時，在添加木薯淀粉后，半結合水(T22)對應的峰面積A22呈不斷增加的趨勢，表明在添加木薯淀粉后，半結合水在魚面中的占比越來越大；結合水(T21)和自由水(T23)對應的峰面積A21和A23變化趨勢則不明顯。這可能是由于木薯淀粉的吸水性和持水性等特性均優于玉米淀粉，與水分子之間的結合能力比玉米淀粉更強，進而導致魚面面團體系中流動性較差的半結合水的比例大大增加，水分自由度減少，從而提高了魚面的持水性。

2.5 玉米/木薯復合淀粉添加對魚面蒸煮品質的影響

吸水率和蒸煮損失率是衡量面條品質的常見指標。由圖4可知，隨著木薯淀粉添加量的增加，魚面的吸水率顯著增加(P<0.05)，這是因為木薯淀粉的吸水性能較玉米淀粉更強，因此添加木薯淀粉后的魚面煮后更飽滿，富有彈性，感官品質有所提高；另外，隨著木薯淀粉添加量由0%增加至20%，木薯淀粉吸水膨脹后同魚蛋白的結合更加緊密，形成致密的空間結構，蒸煮損失率顯著降低(P<0.05)。繼續增加木薯淀粉對魚面蒸煮損失率的影響較小，表明添加木薯淀粉可顯著改善魚面的質量，使面條煮后不易糊湯。

圖4 復合淀粉添加對魚面蒸煮特性的影響

2.6 玉米/木薯復合淀粉添加對魚面糊化特性的影響

糊化特性是反映魚面等淀粉制品中淀粉品質特性的重要指標之一，對魚面的品質有著重要的作用。RVA測定的是淀粉從吸水和溶脹開始，到其顆粒結構在剪切力的作用下被破壞，淀粉分子浸出的程度。糊化特性不同指標具有不同的含義：糊化溫度可以判斷樣品是否容易糊化，峰值黏度反映的是淀粉在糊化升溫過程中淀粉顆粒的膨脹程度衰減值、淀粉熱糊的穩定性回生值、淀粉冷糊的穩定性和老化程度。

不同木薯淀粉添加量的魚面糊化特性值見表4。

表4 玉米/木薯復合淀粉添加對鮮濕魚面糊化特性影響

由表4可知，組1魚面與其他實驗組魚面的糊化特性具有顯著性差異(P<0.05)。組2魚面較組1的糊化溫度顯著降低，表明魚面更容易糊化；隨著木薯淀粉添加量的增加，魚面的峰值黏度顯著提高(P<0.05)，表明添加木薯淀粉后，魚面粉的膨脹程度增加，這一點與LF-NMR和蒸煮特性結果相符；組1的衰減值較小，隨著木薯淀粉添加量的增加，衰減值逐漸增大，表明混合淀粉的熱糊穩定性降低；組1的回生值較低，表明玉米淀粉的穩定性差，易老化，添加木薯淀粉后對混合淀粉體系的回生值有所改善。

綜上可知，木薯淀粉較玉米淀粉更穩定，不易老化，吸水性更強，可以顯著改善魚面的質量；但木薯淀粉添加量過大也會導致混合淀粉熱糊穩定性降低，因此需要通過進一步實驗確定復合淀粉最佳比例。

2.7 玉米/木薯復合淀粉添加對魚面微觀結構的影響

不同木薯淀粉添加量的魚面橫截面的掃描電鏡圖片見圖5。

圖5 復合淀粉添加對魚面微觀結構的影響

由圖5可知，放大倍數為100和500時，組1橫截面凹凸不平，孔隙多，品質較差；當木薯添加量逐漸增加時，魚面表面逐漸趨于平整，空隙明顯減少，魚面的品質得到了改善。組4魚面的橫截面開始出現空洞，品質逐漸劣化，組5魚面的橫截面出現大量的淀粉堆積，魚面表面參差不齊。組3魚面的品質達到最佳狀態。這可能是由于木薯淀粉的吸水性和持水性較好，直鏈淀粉比例低，因此在添加適量木薯淀粉時，有助于改善魚面的質量，促進淀粉、魚糜和水結合成致密的結構體系。

放大倍數為3000的條件下觀察魚面內部結構發現，組1魚面內部結構松散無序，淀粉結構凹凸不規律，組3魚面內部觀察到光滑致密的結構，這可能是由于此時木薯淀粉和玉米淀粉同魚糜的交聯效果較好，淀粉顆粒將魚糜緊緊包裹住，形成致密的網絡結構，最終改善了鮮濕魚面的蒸煮品質。

2.8 玉米/木薯復合淀粉添加對魚面感官評價的影響

鮮濕魚面成品見圖6。

圖6 鮮濕魚面成品

由圖7可知，適量木薯淀粉對鮮濕魚面的品質有所改善，但過量木薯淀粉會使鮮濕魚面的感官品質劣化。感官評價結果表明，當玉米/木薯復合淀粉比例為2∶1時，鮮濕魚面的品質最佳。

圖7 復合淀粉添加對魚面感官評價影響

3 結論

本實驗主要闡述了不同比例的玉米/木薯復合淀粉的添加對鮮濕魚面品質的影響。結果表明，以玉米淀粉為原料的鮮濕魚面強度較好，但硬度過大，口感較差；木薯淀粉的添加顯著改善了鮮濕魚面的品質特性。當玉米/木薯淀粉復合淀粉比例為2∶1，即木薯淀粉添加量為20%時，魚面的硬度降低了5.39%，咀嚼性提高了3.60%，LF-NMR結果表明此時淀粉與水的結合能力最佳，色澤、流變特性、糊化特性以及蒸煮特性均有所改善，淀粉與魚肉的交聯效果達到最佳水平；繼續增大玉米/木薯復合淀粉中木薯淀粉的比例則不會改善魚面的品質，反而降低了魚面的咀嚼性和明度。根據上述實驗結果并結合感官評價，可以初步確定當玉米/木薯復合淀粉比例為2∶1時，鮮濕魚面的品質最佳。本研究結果可以為傳統魚面的工業化生產提供理論參考。