薯類淀粉種類對黃岡魚面品質的影響

胡志偉，周鴻宇，劉友明, ，熊善柏

（1.華中農業大學食品科學技術學院，湖北武漢 430070；

2.國家大宗淡水魚加工技術研發中心（武漢），湖北武漢 430070）

魚面是湖北地區著名的傳統魚糜制品之一[1]，以湖北云夢、黃岡兩地較為出名。據史料記載，云夢魚面始產于清道光年間，以面粉為主要原料，加以淀粉、食鹽等輔料進行制作，因其細如發絲、色如白銀的特點而被冠以“銀絲魚面”的稱號。黃岡魚面則主要采用紅薯淀粉、草魚為主要原料加工制成，據《黃梅縣志》記載距今已有500多年歷史。魚肉作為低脂高蛋白的食品，含有人體所需的所有氨基酸及其合適的平衡組合，淀粉與這種富含蛋白質的食物相結合，既可以提高蛋白含量，又可以完善其膳食結構。研究表明，魚糜制品的質量與淀粉的種類有著密不可分的關系。王冬妮等[2]在魚糜中分別添加紅薯淀粉、馬鈴薯淀粉等四種淀粉來增強魚糜凝膠強度和持水性，結果發現紅薯淀粉的提升效果最好。李陽等[3]研究發現在魚糜中添加不同來源的淀粉（玉米淀粉、馬鈴薯淀粉、木薯淀粉）會對魚糜的凝膠特性產生不同程度的影響。鮑佳彤等[4]研究了紅薯淀粉、綠豆淀粉等對未漂洗魚糜凝膠品質的影響，結果表明綠豆淀粉對未漂洗鯰魚魚糜凝膠的影響最大。黃岡魚面作為傳統魚糜制品，在其生產加工的過程中，仍存在著淀粉原料選擇不科學、產品質量無保障等諸多亟待解決的問題。因此，深入了解淀粉性質與魚面品質之間的關系，提高淀粉原料的標準化對提高魚面品質、改善魚面口感以及實現魚面加工的產業化具有重要意義。本研究以紅薯淀粉、馬鈴薯淀粉、木薯淀粉為主要原料，研究了薯類淀粉與黃岡魚面品質之間的關系，以期為其標準化生產提供理論依據和技術支持。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

鮮活草魚（3～4 kg/尾） 秋季購于華中農業大學農貿市場；食用鹽 華中農業大學教育超市；五種薯類淀粉的生產廠家見表1。

表1 五種薯類淀粉的生產廠家Table 1 Manufacturers of five kinds of root crop starch

TA-XTPlus質構儀 英國Stable Micro Systems公司；BL-2200 H電子天平 日本島津公司；DHR2流變儀 美國TA儀器公司；RVA4800快速粘度分析儀 瑞典Perten儀器公司；UltraScan VIS手持色差儀 美國HunterLab公司；APA2000激光粒度分布儀 英國馬爾文儀器有限公司；CT-C熱風循環烘箱 常州市易能干燥設備有限公司；采肉機 廈門英博機械有限公司；K600食品調理機 德國博朗電器公司；HY-72高溫蒸箱 諸城市鴻運機械有限公司。

1.2 實驗方法

1.2.1 淀粉理化性質的測定 參照GB 5009.3-2016測定樣品中的水分含量，參照GB 5009.6-2016測定樣品中的粗脂肪含量，參照GB5009.5-2016測定樣品中的蛋白質含量，參照GB 5009.9-2016測定樣品中的總淀粉含量，參照GB/T 15683-2008 測定樣品中的直鏈淀粉含量。

1.2.2 淀粉糊化特性的測定 參照GB/T 24852-2010的方法。稱取3.00 g樣品和25.00 mL蒸餾水于鋁盒中，按照淀粉濕基水分含量進行校正，并在快速粘度分析儀上進行測試。測試程序如下：50 ℃保持1 min，以12 ℃/min 上升到95 ℃，95 ℃ 保持2.5 min，以 12 ℃/min下降到 50 ℃，50 ℃保持1.4 min。攪拌器在起始10 s內轉動速度為960 r/min，以后保持在160 r/min。

1.2.3 淀粉粒徑的測定 參考陸蘭芳[5]的方法并略作修改。稱取適量淀粉樣品配制成一定濃度的淀粉懸浮液，采用激光粒度分布儀測定淀粉的顆粒大小及其分布。測試條件：樣品折射率為1.540，遮光度范圍為10%～15%，分散劑折射率為1.333，攪拌速率2000 r/min。

1.2.4 淀粉溶解度和膨脹度的測定 參考Lai等[6]的方法并略作修改。稱取一定質量的淀粉記為m，加水配制質量分數為2%的淀粉糊。分別在55、65、75、85、95 ℃條件下水浴加熱并持續攪拌20 min，冷卻至室溫后，3500 r/min離心20 min，取上清液置于105 ℃烘箱烘干至恒重，得到水溶性淀粉質量記為W1以及離心管中沉淀部分的膨脹淀粉記為W2。溶解度和膨脹度公式如下：

1.2.5 魚面的制備 參考賀習耀等[7]的方法并略作修改。鮮活草魚經過三去（去頭、去內臟、去鱗）等預處理后，用冰水沖洗干凈。使用采肉機進行采肉后，將魚蓉置于離心機中以2000 r/min離心脫水20 min，再加入2%食鹽并進行斬拌。將魚糜與淀粉按1:1的比例加水進行和面并手工搟為1 mm左右薄餅狀面片，放入蒸箱中100 ℃蒸制10 min，趁熱將面片對折成條狀并切成卷形餅片，置于熱風循環烘箱中 50 ℃ 干燥 3.5 h。

1.2.6 魚面質構特性的測定 參考張慶霞[8]的方法并略作修改。將樣品煮后在質構儀上對樣品進行測定，測試參數如下：探頭P/36R，測前速度1 mm/s，測中速度1 mm/s，測后速度5 mm/s，測試形變50%，觸發力5 g。

參考張云亮等[9]的方法并略作修改。在質構儀上用A/SPR探頭進行測量。測定條件：測前速度1 mm/s，測中速度 1 mm/s，測后速度 10 mm/s，觸發力3 g，拉伸距離70 mm。

1.2.7 魚面煮制品質的測定

1.2.7.1 斷條率的測定 參照掛面行業標準LS/T 3212-2021的方法進行測定。隨機抽取40根樣品并稱重，置于樣品質量50倍的沸水中煮至面條無白芯。隨后將面條挑出，數取完整面條根數N。斷條率計算公式如下：

1.2.7.2 吸水率及煮制損失率的測定 參考王樂[10]的方法并作適當修改。取20根樣品并稱重記為M1，置于500 mL沸騰的蒸餾水中煮至面條無白芯，立刻用漏勺撈出并用50 mL蒸餾水沖淋1 min，再用廚房紙濾干2 min并稱重記為M2，取干凈的500 mL燒杯并稱重記為M3，收集煮面后的水及沖淋水倒于燒杯中并在105 ℃烘箱進行烘干，冷卻后的燒杯稱重記為M4，魚面樣品含水量為W。吸水率及煮制損失率計算式如下：

1.2.8 魚面色澤的測定 參考Wang等[11]的方法，使用破壁機對干燥后的魚面進行粉碎，將粉碎后的魚面過40目篩并裝入自封袋，采用手持色差儀對干燥后的魚面以及蒸熟的魚面面片的色度進行測量，得參數：亮度（L*）、紅綠值（a*）和黃藍值（b*）。白度計算公式如下：

1.2.9 魚面感官評價的測定 參考湖北省地方標準DB42/T 1690-2021并略作修改，挑選10位經過訓練的人員對魚面進行感官評價，感官評價標準如下見表2。

表2 魚面的感官評價標準Table 2 Criteria for sensory evaluation of fish meat noodles

1.2.10 綜合評分 參考鄒金浩等[12]的方法并略作修改。綜合評分指標為：感官評價、硬度、彈性、內聚性、拉伸強度、最大拉伸距離、吸水率、煮制損失率、斷條率、白度（干燥后）。各評價指標的滿分依次為：5、4、4、4、3、3、2、2、2、1分。其中，硬度、彈性、內聚性、拉伸強度、最大拉伸距離、吸水率、感官評價、白度（干燥后）越大評分越高，最大值為滿分，最小值為0分；煮制損失率、斷條率越小評分越高，最小值為滿分，最大值為0分，中間值根據差值進行等比例換算。

1.3 數據處理

采用Excel和SPSS19.0對數據進項顯著性分析和相關性分析，所有圖均采用由Orgin2018作圖完成。所有數據都進行三次重復試驗并取平均值。

2 結果與分析

2.1 淀粉理化性質的分析

五種薯類淀粉的水分含量、蛋白質、粗脂肪、總淀粉及直鏈淀粉含量見表3。由表3可以看出，五種淀粉的理化指標具有顯著差異（P＜0.05），且均符合國家生產標準。五種薯類淀粉的蛋白質、粗脂肪含量均較少，說明淀粉純度較高。其中，SPS3的水分含量最低，總淀粉含量最高，說明其淀粉純度最高。由于淀粉生產工藝的不同，總淀粉含量具有部分差異。

表3 不同薯類淀粉的理化性質Table 3 Physicochemical properties of different root crop starches

2.2 不同薯類淀粉的糊化特性

不同薯類淀粉的糊化特性如表4所示。由表4可以看出，不同薯類淀粉的糊化特性具有顯著差異（P＜0.05）。研究表明，淀粉的糊化溫度及黏度都受到淀粉的直鏈淀粉含量等因素的影響[13]，糊化溫度在一定程度上可以反映出淀粉糊化的難易程度。紅薯淀粉的糊化溫度（78.37～79.97 ℃）均顯著高于馬鈴薯淀粉和木薯淀粉（P＜0.05），表明紅薯淀粉的晶體結構較為穩定，不易被破壞[14]。峰值黏度表示的是在升溫過程中，淀粉顆粒的膨脹程度和其與水結合的能力[15]。馬鈴薯淀粉的峰值黏度最大，可能是因為馬鈴薯淀粉的磷含量較高，結晶區分子間的氫鍵作用會被淀粉中的磷酸基團弱化，從而促進水分子的吸收，導致淀粉黏度增加[16]。崩解值為峰值黏度與谷值黏度的差值，SPS2的崩解值最小，說明其在高溫條件下抗剪切性最好[17]。回生值表示淀粉冷糊的穩定性，回生值越高，淀粉形成凝膠的能力越強[18]。在冷卻過程中，由于直鏈淀粉分子發生重排，淀粉凝膠的粘度增加并發生老化。與紅薯淀粉和木薯淀粉相比，馬鈴薯淀粉具有最高的回生值，表明其冷糊穩定性差，更容易發生老化。

表4 不同薯類淀粉的糊化特性Table 4 Pasting properties of different root crop starches

2.3 不同薯類淀粉的粒徑大小及分布

不同薯類淀粉的粒徑分布如表5所示。由表5可以看出，不同薯類淀粉的粒徑大小具有顯著差異（P＜0.05），不同品種的紅薯淀粉，其粒徑也有較大差異。這可能與紅薯的基因、生長環境和淀粉加工工藝有關[19]。D4,3和D3,2分別代表淀粉顆粒的體積平均粒徑和表面積平均粒徑[20]。紅薯淀粉的體積平均粒徑在 21.95～24.57 μm之間，表面積平均粒徑在17.19～20.05 μm之間，馬鈴薯淀粉的體積平均粒徑和表面積平均粒徑最大，分別為37.08、29.60 μm，木薯淀粉的體積平均粒徑和表面積平均粒徑最小，分別為16.25、14.06 μm。按平均粒徑大小排序為：馬鈴薯淀粉（PS）＞紅薯淀粉（SPS1、SPS2、SPS3）＞木薯淀粉（CS）。

表5 不同薯類淀粉的粒徑Table 5 Particle size of different root crops starches

2.4 不同薯類淀粉的溶解度及膨脹度

圖1為不同薯類淀粉的溶解度和膨脹度。由圖1可知，五種薯類淀粉的溶解度和膨脹度均隨著溫度的升高而上升，這可能是由于溫度升高可促進未溶解的淀粉糊化并吸水膨脹[21]以及直鏈淀粉的釋放[22]所致。馬鈴薯淀粉和木薯淀粉的溶解度在55～95 ℃的范圍內均顯著高于紅薯淀粉，這可能是因為馬鈴薯淀粉和木薯淀粉的糊化溫度最低，直鏈淀粉溶出更快的緣故。淀粉的膨脹度表征淀粉在加熱條件下淀粉分子通過氫鍵與水結合的能力[23]，其與直鏈淀粉含量、淀粉顆粒的形態結構以及脂肪含量均相關[24]。相較于紅薯淀粉和木薯淀粉，馬鈴薯淀粉的膨脹度在各個溫度下均為最大值，這可能是由于馬鈴薯淀粉粒徑較大，淀粉顆粒容易吸水膨脹所致。三種不同品種的紅薯淀粉的溶解度及膨脹度具有相同的變化趨勢，其溶解度及膨脹度在55～65 ℃間無較大差異，隨著溫度的升高，其溶解度及膨脹度到75 ℃時迅速增加并于85 ℃趨于平緩且產生顯著差異（P＜0.05）。

圖1 不同薯類淀粉的溶解度（a）與膨脹度（b）Fig.1 Solubility (a) and swelling (b) of different root crop starches

2.5 不同薯類淀粉對魚面質構特性的影響

表6為不同薯類淀粉加工魚面的質構特性。由表6可以看出，紅薯淀粉加工魚面的硬度顯著大于馬鈴薯淀粉、木薯淀粉加工的魚面（P＜0.05），紅薯淀粉中SPS3加工魚面的硬度（2385.98 g）最大，是硬度最小的CS加工魚面（1847.30 g）的1.3倍。不同薯類淀粉加工魚面的彈性差異顯著（P＜0.05），內聚性無顯著差異（P＜0.05）。不同品種的紅薯淀粉加工的魚面在硬度、彈性等方面也具有顯著差異（P＜0.05）。這可能是由于魚面在煮制過程中，發生了淀粉的糊化和蛋白質的變性現象[25]。不同的淀粉含量導致其加熱后產生不同程度的膨脹，并與蛋白網絡產生相互作用并填充在蛋白網絡中，這在一定程度上強化了蛋白凝膠的強度[26]，從而導致了其較大差異的質構特性。魚面的拉伸強度可以在一定程度上反映魚面的韌性，而魚面的最大拉伸距離則反映了魚面斷裂的難易程度。馬鈴薯淀粉加工魚面的拉伸強度遠高于紅薯淀粉、木薯淀粉加工的魚面，說明其抗拉能力最強。就最大拉伸距離而言，SPS2加工的魚面最大（66.50 mm），CS加工的魚面最?。?6.76 mm）。

表6 不同薯類淀粉對魚面質構特性的影響Table 6 Effect of different root crop starches on fish meat noodles texture characteristics

2.6 不同薯類淀粉對魚面煮制品質及感官評價的影響

表7為不同薯類淀粉加工魚面的煮制品質及感官評價。面條煮制品質的好壞，主要與蛋白網絡結構及其與淀粉的結合程度有關[27]。研究表明，淀粉的添加會降低混合粉中蛋白質的含量，魚面在煮制過程中，蛋白結構發生變化，淀粉與其結合不緊密，就會出現蒸煮損失和斷條現象[28]。馬鈴薯淀粉加工魚面的吸水率、煮制損失率均最高，這可能和馬鈴薯淀粉的高溶脹性、高溶解性以及低煮制耐受度有關[29]。紅薯淀粉加工魚面的吸水率均高于木薯淀粉加工的魚面，煮制損失率則恰好相反，不同品種紅薯淀粉加工的魚面之間差異不大。就斷條率而言，CS加工的魚面斷條率最高，SPS2加工的魚面斷條率最低。通過不同的感官評價人員對不同薯類淀粉加工的魚面進行感官評價后得出，SPS2加工的魚面感官評價得分最高，CS加工的魚面感官評價得分最低。

表7 不同薯類淀粉對魚面煮制品質及感官評價的影響Table 7 Effect of different root crop starches on cooking quality and sensory evaluation of fish meat noodles

2.7 不同薯類淀粉對魚面色澤的影響

顏色是決定產品可以被消費者接受的重要屬性之一[30]。表8為不同薯類淀粉加工魚面干燥前和干燥后的色澤指標。由表8可以看出，不同薯類淀粉加工魚面干燥前的色澤在亮度（L*）、紅綠值（a*）和白度上差異顯著（P＜0.05），可能是因為添加的淀粉本身的顏色具有較大差異。其中PS加工魚面干燥前的亮度（L*）、白度最高，SPS2加工魚面干燥前的亮度（L*）、白度最低。五種淀粉加工魚面干燥前的紅綠值（a*）均為負值，黃藍值（b*）均為正值，表明這五種薯類淀粉加工魚面干燥前在色澤上偏綠且偏黃。與干燥前相比，不同薯類淀粉加工魚面干燥后的亮度、紅綠值、黃藍值、白度差異較小，且都產生了不同程度的升高。這可能是由于干燥后，水分的蒸發流失，魚面結構變得更為致密，導致數值均有所上升。其中SPS2 加工魚面的亮度（L*）、白度最低、黃藍值（b*）最高，表明SPS2加工的魚面在干燥后最暗且最黃。

表8 不同薯類淀粉對魚面色澤的影響Table 8 Effect of different root crop starches on the color of fish meat noodles

2.8 不同薯類淀粉對魚面綜合評分的影響

表9為不同薯類淀粉對魚面綜合評分的影響。由表9可知，紅薯淀粉加工魚面的綜合評分均大于馬鈴薯淀粉、木薯淀粉，說明紅薯淀粉較為適合作為魚面的加工原料。紅薯淀粉中，SPS2加工的魚面品質綜合得分最高（19.5），其次是 SPS1（18.8）和 SPS3（16.4）加工的魚面。根據綜合評分的大小對魚面的品質進行排序為：SPS2＞SPS1＞SPS3＞PS＞CS。

表9 不同薯類淀粉對魚面綜合評分的影響Table 9 Effect of different root crop starches on comprehensive score of fish meat noodles

2.9 淀粉性質和魚面品質的相關性分析

表10為淀粉性質和魚面品質的相關性分析。由表10可以看出，淀粉的最終黏度和魚面的硬度顯著正相關（P＜0.05），說明淀粉的最終黏度越大，魚面的硬度越大。魚面的拉伸強度和淀粉峰值黏度、崩解值、回生值、體積平均粒徑在0.05水平上顯著正相關，和直鏈淀粉含量顯著負相關（P＜0.05），說明采用峰值黏度、崩解值、回生值高的淀粉可以提高魚面的拉伸強度，淀粉的粒徑大小及直鏈淀粉含量對淀粉基食品的品質產生一定的影響，可以為淀粉原料的選擇提供一定的依據[31]。魚面的煮制損失和淀粉的峰值黏度、回生值顯著正相關（P＜0.05），和峰值時間顯著負相關（P＜0.05），和淀粉的崩解值在0.01水平上極顯著正相關。表明淀粉的峰值黏度、崩解值、回生值越大或峰值時間越小，魚面煮制損失越大，說明淀粉的糊化特性可以用來預測魚面的煮制損失，并作為減少魚面煮制損失的生產加工特征指標。鄒金浩等[32]研究了紅薯淀粉、木薯淀粉和淮山淀粉的糊化特性與其加工粉條品質的關系，并指出淀粉的回生值與其加工粉條的煮制損失呈現正相關關系，這與本研究結果一致。但也有研究表明，大米淀粉的回生值與鮮濕米粉的吐漿值呈現極顯著負相關[33]。造成這種差異的原因可能來源于淀粉來源和體系復雜性的不同，本研究采用的是蛋白質-淀粉復雜體系，它們之間的相互作用可能會產生一定的影響。

表10 淀粉性質和魚面品質的相關性分析Table 10 Correlation analysis between starch properties and quality of fish meat noodles

3 結論

五種薯類淀粉的理化性質、糊化特性存在顯著差異（P＜0.05）。不同種類的薯類淀粉，其粒徑大小及分布具有顯著的差異（P＜0.05），按平均粒徑大小排序為：馬鈴薯淀粉＞紅薯淀粉＞木薯淀粉。馬鈴薯淀粉的溶解度及膨脹度在95 ℃均最高。不同薯類淀粉加工魚面的質構特性、煮制品質、色澤、感官評價均存在顯著差異（P＜0.05）。與馬鈴薯淀粉、木薯淀粉加工的魚面相比，紅薯淀粉加工魚面的硬度較大，煮制損失率較小。馬鈴薯淀粉加工魚面的拉伸強度、吸水率及煮制損失率最大。綜合考慮感官評價和綜合評分，SPS2加工的魚面品質最佳，可以作為黃岡魚面的原料。薯類淀粉的糊化特性、粒徑以及直鏈淀粉含量與魚面的品質具有顯著相關性（P＜0.05）。