全 文 ：研究报告
2010年第 36卷第 2期(总第 266期) 49　
添加剂及储藏温度对糯性粉团抗老化的研究＊
袁博1 ,黄卫宁 1 ,邹奇波 2
1(江南大学食品科学与技术国家重点实验室 ,江苏 无锡 , 214122)
2(福临门大家庭食品有限公司 , 江苏 张家港 , 215634)
摘　要　研究了在不同储藏温度(-18、4、25和 37℃)下的糯性粉团 ,通过分析储藏 0-5 d中的水分含量 、水分
活度 、质构特性和热力学特性的变化来研究老化性质 , 并对食品添加剂对其抗老化作用作了研究。 研究表明:
(1)在各个储藏温度条件下 ,食品添加剂的加入可以有效地抑制糯性粉团的老化回生 , 可使糯性粉团的硬度较
小 、水分含量较高 、水分活度较低 、DSC测定的 ΔH较小。 (2)在 -18℃条件下储藏的糯性粉团的老化速率最慢 ,
经过自然解冻后其品质接近于新鲜糯性粉团。当储藏温度位于冰点温度(0℃)以上时 ,在 4℃储藏的糯性粉团
的老化速率相比 25℃和 37℃要快很多 ,且 37℃条件下储藏的糯性粉团的老化速率低于在 25℃条件下储藏的糯
性粉团。表明糯性粉团最适宜的储藏温度应是 -18℃。而当储藏温度位于冰点温度(0℃)以上时 , 温度越低 ,糯
性粉团的老化回生愈加显著。
关键词　糯性粉团 ,食品添加剂 ,储藏温度 , 老化
第一作者:硕士研究生(黄卫宁教授为通讯作者)。
　＊国家 “十一五 ”科技支撑计划专项经费支持项目 (No.
2006BAD05A01)
收稿日期:2009-04-18,改回日期:2010-01-12
　　淀粉的回生是指糊化(α-化)后的淀粉经过一段
时间的储存 , 随着温度下降和水分蒸发 , 已经展开
的淀粉链部分重结晶 ,形成微晶束结构 , 也叫 β结
构 ,而淀粉质食品的回生一般则称为老化 [ 1] 。
变性淀粉 、β -环糊精 、食用乳化剂和食用胶类是
主要的较有效的抗老化物质 。这几类抗老化物质在
食品中的单独应用已有文献报道 [ 2-6] 。但将 2种或
2种以上的这些物质组成的复配物 ,尤其是应用于糯
性粉团的研究则鲜见报道 。另外 ,不同的储藏温度对
于以淀粉为主要成分的糯性粉团的老化性质也有一
定的影响[ 7] ,但国内外在这方面未见报道。
本研究主要是通过比较未添加食品添加剂的糯
性粉团和添加了食品添加剂 (添加剂配方为本实验
室使用响应面分析方法分析所得)的糯性粉团在 5 d
的储藏期内的各项老化指标的变化 ,来探讨食品添加
剂和储藏温度对糯性粉团老化性质的影响 。
1　材料与方法
1.1　材料
水磨糯米粉 ,江苏省金坛市江南制粉有限公司;
粳米粉(散装)无锡大润发超市;白砂糖 ,江苏淮阴制
糖厂;β-环糊精 ,孟州市华兴生物化工有限责任公司;
硬脂酰乳酸钙(CSL),丹尼斯克公司;黄原胶 丹尼斯
克公司;β-淀粉酶(5 000 U/g),无锡雪梅酶制剂科技
有限公司 。
1.2 　方法
1.2.1　基本配方
表 1　糯性粉团的基本配方
成分 糯米粉 粳米粉 白砂糖 水
质量 /g 300 200 100 325
　　注:此基本配方为糯性粉团的质量为 500g,以该质量为基准 ,加糖
量为 20%,加水量为 65%。
1.2.2　食品添加剂的添加量
本实验中所采用食品添加剂的添加量以糯性粉
团的质量(糯米粉质量 +粳米粉质量)为基准 ,分别
添加 β -环糊精 0.080 8%、硬脂酰乳酸钙(CSL)0.286
4%、黄原胶 0.182 2%和 β -淀粉酶 0.025%。
1.2.3　工艺流程
糯米粉 、粳米粉 ,白砂糖和添加剂(预先用 60-
70℃的水溶解)※和面※分块※整形※上笼蒸煮(沸
水浴上蒸 20min)※置于托盘冷却※包装※成品。
1.2.4　储藏实验设计
将蒸制好冷却后的糯性粉团用塑料袋包裹好并
密封 ,分别置于 -18℃的冰柜内 , 4℃的冰箱冷藏室
内 , 25℃的室温条件下以及 37℃的恒温培养箱内 ,储
藏期设定为 5 d,在这 5 d之内每天都要对各个储藏
温度下的添加及未添加食品添加剂的糯性粉团进行
各项有关的物理化学指标的测定 。
1.2.5　水分含量的测定
参照 AACC1995 44-15A方法进行测定 。每个
DOI :10.13995/j.cnki.11-1802/t s.2010.02.019
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样品在测定前均需使其温度恢复到室温状态下 。
1.2.6　水分活度的测定
取糯性粉团中心部位样品并切成小粒 ,并用水分
活度自动测定仪 (rotronichygrolabaw3 , Switzerland)
进行测定。同一样品平行测定 3次后取平均值 。每
个样品在测定前均需使其温度恢复到室温状态下。
1.2.7　质构特性的分析———质构仪法
采用 TA-XT2i型质构仪 (英国 StableMicro
Systems公司)对糯性粉团的质构特性进行分析 ,糯性
粉团样品重约 50g,厚度约为 1cm,利用质构仪的检测
探头两次下压糯性粉团质构曲线 ,并应用 Xrad软件
(StableMicrosystems)进行分析 。参数设定:测试前
探头下降速度为 1mm/s,测试速度为 2mm/s,测试后
探头回程速度为 5mm/s,测试距离为 2mm,触发力为
5g,探头类型为 P/25。探头压缩部位为糯性粉团的
中心部位 ,每组样品进行 3次平行测定后取平均值 。
每个样品在测定前均需使其温度恢复到室温状态下 。
1.2.8　DSC(差示量热扫描仪)分析
用铟和锡校准差示量热扫描仪 (DSC-7, 英国
PerkinElmer公司产品)。用剃刀取 10 -15 mg糯性
粉团中心部位样品后立即密封在铝盒(PE液体坩埚
0319-0218)中以防止水分损失 ,放入 DSC,同时用一
个没有放置样品的盒子作空白。以 10℃/min的升温
速率从 20℃升温至 200℃。记录整个升温过程中的
初始温度 To、峰值温度 Tp和终了温度 Tc以及相变焓
ΔH。每个样品在测定前均需使其温度恢复到室温状
态下。
2　结果与分析
2.1　糯米粉和粳米粉的基本化学成分分析
对于加工糯性粉团过程中所采用的糯米粉粳米
粉 ,采用 AACC(1995)标准方法分析了它们的蛋白质
含量 、灰分含量及脂肪含量(表 1)。
表 2　糯米粉和粳米粉的基本成分分析　%
蛋白质 脂肪 灰分
糯米粉
粳米粉
7.04
7.28
1.02
1.25
0.54
0.61
　　由表 2可知 ,粳米粉的蛋白质含量 、脂肪含量和
灰分含量相对糯米粉要高。
2.2　水分含量测定结果
在储藏的同时 ,对糯性粉团的水分含量进行了测
定 ,结果见表 3。
表 3　不同储藏温度和时间条件下糯性粉团的水分含量　%
储藏时间 /d 含添加剂的粉团-18℃ 4℃ 25℃ 37℃
不含添加剂的粉团
-18℃ 4℃ 25℃ 37℃
1
2
3
4
5
43.7
42.7
40.6
38.0
34.7
39.1
37.4
35.9
35.1
33.2
41.8
39.0
38.0
35.6
34.2
42.5
39.2
38.5
35.9
34.3
37.5
36.5
35.0
33.6
31.2
35.0
33.0
31.6
30.6
29.9
36.5
34.1
32.8
31.3
30.8
36.8
34.3
33.3
32.2
30.8
　　由表 3可知储藏温度和添加剂对糯性粉团中水
分含量的影响 ,对于加入了添加剂的粉团(以下简称
样品组),在 -18℃储藏条件下储藏的粉团的水分含
量最高 ,在 4℃储藏条件下储藏的粉团的水分含量最
低 。在 37℃储藏条件下储藏的粉团的水分含量高于
在 25℃条件下储藏的粉团 ,但是 2者差别不大 。在
前 4 d内 ,温度对水分含量的影响作用比较显著 ,可
能是由于时间的不足 ,会导致在每 1天的时间内都会
观察到 4个储藏温度下的水分含量均有不同 ,但是当
储藏到第 5天时 ,在 4个储藏温度下储藏的粉团的水
分含量会趋于一致 ,推测是粉团中剩余的水分达到了
一个相应的平衡状态 ,而这种平衡状态与储藏的温度
关系不大 [ 8] 。在 -18℃的条件下 ,水分的蒸汽压是
非常低 ,因此 ,在该温度下储藏的粉团的水分损失量
也会相应的减少很多 [ 9] 。储藏后的第 1天到第 4天
可以被认为是粉团中水分损失的主要阶段 。在未添
加添加剂的粉团(以下简称空白组)中也可以观察到
和样品组类似的现象。
比较样品组和空白组发现 ,在第 1、2、3、4、5天的
储藏期内 ,样品组的水分含量均要高于空白组 (图
1),这与添加剂中的 CSL和黄原胶都具有一定的亲
水能力 ,将它们加入到粉团中可以有效地提高粉团结
合水分的能力有关 。
2.3　水分活度测定
在储藏过程中糯性粉团的水分活度测定结果如
表 4所示 。
研究报告
2010年第 36卷第 2期(总第 266期) 51　
图 1　-18℃储藏条件下含有添加剂的粉团与
不含添加剂的粉团的水分含量
　　食品中的水分根据连接水分子的作用力形式和
水分子与非水成分的远近不同 ,可以分为自由水和结
合水。
　　由表 4可知 ,样品组和空白组均随着储藏时间的
增加 ,粉团内的水分活度值均呈下降趋势。这与随着
储藏时间的增加粉团内的自由水含量逐渐减少有关 。
对于样品组 ,在 4个不同的储藏温度下比较水分活度
的下降趋势 ,发现下降速率的大小依次为:-18℃ >
4℃>25℃>37℃。以上现象可能和粉团内的自由水
与粉团内的亲水物质(例如淀粉)相结合的有关 。同
时在低温下水分子的迁移速率虽然会受到抑制 ,但在
粉团温度恢复到室温时 ,其迁移率又会增大 。一些在
低温下结晶的水分子在恢复到室温时也会重新变成
自由水阶段。对于空白组也有相似的结论 。
表 4　不同储藏温度和时间条件下糯性粉团的水分活度
储藏时间 /d 含添加剂的粉团-18℃ 4℃ 25℃ 37℃
不含添加剂的粉团
-18℃ 4℃ 25℃ 37℃
1
2
3
4
5
0.929
0.929
0.928
0.927
0.925
0.925
0.925
0.925
0.924
0.922
0.926
0.925
0.925
0.924
0.924
0.927
0.927
0.925
0.925
0.924
0.932
0.932
0.928
0.928
0.927
0.927
0.927
0.927
0.926
0.926
0.928
0.927
0.928
0.928
0.926
0.928
0.928
0.927
0.926
0.926
　　比较样品组和空白组 ,样品组由于添加剂的加
入 ,特别是其中的 CSL和黄原胶可以和粉团中的自
由水作用形成结合水 ,减少了粉团中自由水的含量 ,
从而降低了粉团中的水分活度 。
2.4　质构特性分析
在储藏过程中测定了糯性粉团的硬度 、胶黏性和
咀嚼性 ,其结果如表 5所示。
表 5　不同储藏温度和时间条件下糯性粉团的硬度 、胶黏型和咀嚼性
储藏时间 /d
含添加剂的粉团
-18℃
硬度 /g 胶黏性 g/ 咀嚼性 /g
不含添加剂的粉团
-18℃
硬度 /g 胶黏性 /g 咀嚼性 /g
1 353.658 181.913 182.593 367.091 201.170 191.311
2 364.176 206.021 189.171 385.067 244.253 239.368
3 382.081 211.519 197.747 619.370 382.695 373.367
4 405.155 226.284 216.475 658.986 404.900 461.180
5 434.543 260.967 239.922 793.438 481.911 490.614
4℃
硬度(g) 胶黏性 /g 咀嚼性 /g
4℃
硬度 /g 胶黏性 /g 咀嚼性 /g
1 787.498 479.332 494.229 808.383 510.257 517.711
2 1 019.537 870.524 819.994 1 425.735 953.337 962.149
3 1 303.080 1 025.256 1 052.652 1 597.973 1 076.011 1 066.971
4 2 087.883 1 482.770 1 431.880 2 414.279 1 864.983 1 801.358
5 2 514.728 1 811.799 1 827.722 2 982.410 2 020.191 2 096.010
25℃
硬度 /g 胶黏性 /g 咀嚼性 /g
25℃
硬度 /g 胶黏性 /g 咀嚼性 /g
1 455.529 311.420 316.019 523.264 324.139 328.241
2 636.342 395.335 386.093 681.055 440.534 432.674
3 767.870 573.672 589.747 1 238.257 715.449 695.593
4 1 747.308 1 062.599 1 031.156 1 524.584 1 512.231 1 470.505
5 2 464.060 1 465.058 1 427.756 2 011.798 1 863.958 1 852.478
37℃
硬度 /g 胶黏性 /g 咀嚼性 /g
37℃
硬度 /g 胶黏性 /g 咀嚼性 /g
1 385.94 225.579 221.324 408.500 258.965 283.591
2 444.78 282.51 277.1107 590.860 374.219 369.774
3 816.832 500.326 494.951 875.426 527.011 512.172
4 957.931 883.053 851.732 1 399.773 1 344.202 1 212.584
5 1 377.827 1 164.6237 1 020.661 1 411.496 1 770.823 1 529.461
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利用质构仪得出糯性粉团的质构特性有硬度 、胶粘
度 、咀嚼性 、弹性 、黏附性和凝聚性等 。其中除最能反
映粉团老化状况的硬度外 ,胶黏度和咀嚼性也是很重
要的参考指标。
通过测定在 -18、4、25和 37℃4个储藏温度下
储藏 5 d的糯性粉团的质构特性 ,主要是硬度 、胶黏
度和咀嚼性 ,对比分析样品组和空白组的粉团 ,来研
究粉团的老化特性(表 5)。样品组在 -18℃条件下
储藏的粉团的硬度值最小 ,其次是 37℃和 25℃条件
下储藏的粉团 ,在 4℃条件下储藏的粉团的硬度值最
大 ,这 SO2在冰点以上的温度范围内 ,温度越低 ,淀粉
分子的迁移率越低 ,淀粉分子越可形成更加有序的晶
体结构 [ 10] 。同时比较糯性粉团和面包的老化现象会
发现 ,粉团的硬度变化速率要比面包中硬度的增加值
快 ,但是面包的老化机理本身就是十分复杂并且迄今
为止并没有被完全研究彻底[ 11] 。已知面包中存在的
面筋蛋白质结构可以降低其中的水分移动 、损失 [ 12] ,
而在粉团中由于缺乏面筋蛋白质结构而导致水分更
快更多的由粉团内部移动到粉团表面 ,因此会导致粉
团相比于面包来说硬度值会更大一些。这说明粉团
硬度值的变化并不单是由淀粉的重结晶决定 ,它更是
一个更加复杂的变化过程 。胶黏性和咀嚼性是 2个
依赖于硬度的质构特性 ,因此它们拥有和硬度类似的
变化趋势 。同样 ,空白组有和样品组类似的质构特性
变化趋势 。
比较样品组和空白组 ,在各个储藏温度条件下 ,
添加剂的加入均可有效降低粉团老化过程中的硬度 、
胶黏度和咀嚼性。这种现象可以有多种机理解释 ,如
含有添加剂的粉团内的高水分含量的作用以及添加
剂的各种化学成分可以与粉团内的各种多糖 、蛋白质
以及其他成分的相互作用 ,改变粉团内部结构等 [ 15] 。
同时在 -18℃的储藏条件下 ,添加剂的加入可以限制
水分子的自由移动 ,从而抑制了储藏过程中冰晶的形
成 ,降低其对粉团内部结构的破坏 ,以保证其在恢复
到室温状态时 ,可以有效的降低其硬度值。
2.5　糯性粉团热力学特性分析
不同储藏温度和时间条件下糯性粉团的热力学
特性如表 6所示。
表 6　不同储藏温度和时间条件下糯性粉团的热力学特性
储藏时间 /d
含添加剂的粉团
-18℃
To/℃ Tp/℃ Tc/℃ ΔH/(J·g-1)
不含添加剂的粉团
-18℃
To/℃ Tp/℃ Tc/℃ ΔH/(J· g-1)
1 100.125 116.333 132.419 400.527 102.558 117.666 132.482 436.801
2 101.022 117.500 134.630 425.703 103.933 118.500 131.645 445.655
3 102.246 119.800 134.237 447.063 103.973 119.000 134.996 468.144
4 104.779 119.770 135.257 488.301 106.578 122.880 136.846 499.247
5 106.131 122.638 138.935 519.054 104.366 123.701 139.038 521.854
4℃
To/℃ Tp/℃ Tc/℃ ΔH/(J·g-1)
4℃
To/℃ Tp/℃ Tc/℃ ΔH/(J· g-1)
1 102.853 118.166 134.378 487.840 104.320 121.666 135.424 510.260
2 102.449 122.566 137.537 510.260 109.233 126.500 140.853 542.114
3 108.145 127.666 139.784 530.779 117.562 130.666 145.863 566.174
4 110.787 131.551 140.253 572.215 116.525 134.456 145.248 597.546
5 110.125 130.426 143.388 593.320 120.258 134.478 150.345 617.217
25℃
To/℃ Tp/℃ Tc/℃ ΔH/(J·g-1)
25℃
To/℃ Tp/℃ Tc/℃ ΔH/(J· g-1)
1 101.022 117.333 134.862 456.678 103.266 120.500 134.368 477.284
2 104.537 122.166 133.419 487.385 105.129 119.166 138.507 508.197
3 104.475 121.333 138.784 509.287 105.699 124.166 140.600 535.925
4 103.637 124.243 141.536 530.287 114.419 127.671 143.530 556.998
5 107.764 126.158 142.899 571.666 117.635 130.538 143.515 604.479
27℃
To/℃ Tp/℃ Tc/℃ ΔH/(J·g-1)
38℃
To/℃ Tp/℃ Tc/℃ ΔH/(J· g-1)
1 102.779 117.000 134.630 433.012 102.698 120.833 137.368 456.574
2 102.246 121.666 135.934 457.166 104.884 120.333 136.740 478.158
3 103.914 121.500 137.942 491.763 103.256 123.166 137.797 510.670
4 105.969 120.666 139.884 510.500 113.565 125.500 140.798 531.158
5 105.376 125.273 139.821 541.588 116.478 128.225 142.75 563.257
研究报告
2010年第 36卷第 2期(总第 266期) 53　
　　由表 6可以看出 ,不论是对于样品组 ,还是空白
组来说 ,在 -18、4、25、37℃这 4种不同的储藏温度
下 ,随着储藏时间的逐渐增加 ,以淀粉为主要成分的
粉团开始产生老化现象。这种老化现象可以通过差
示量热扫描仪(DSC)来进行测定。测定的指标包括
初始温度 To、峰值温度 Tp和终了温度 Tc以及加热过
程中的相变焓 ΔH这 4个指标 。对于样品组的 4个
样品 ,随着储藏时间的逐渐增加 ,初始温度 To、峰值
温度 Tp和终了温度 Tc以及相变焓 ΔH这 4个指标均
呈增大的趋势(图 2)。这表明在这 4种储藏温度下 ,
随着储藏时间的逐渐增加 ,粉团的老化的程度也在不
断增加 。另外 ,比较这 4种不同的储藏温度发现 ,相
变焓 ΔH这个指标在这 4种储藏温度下的关系为:-
18℃>37℃>25℃>4℃(图 3)。说明在 -18℃的储
藏温度下粉团的老化速率最小 , 其次为在 37℃和
25℃的储藏温度 ,而在 4℃的储藏温度下的老化速率
最大。这种结晶是在淀粉回生过程中产生并逐渐形
成规则的晶体结构。同样在空白组内也有相似的现
象 。
图 2　-18℃储藏条件下加入添加剂的粉团在
5天储藏期内的 DSC扫描曲线
图 3　含有添加剂的粉团的 ΔH在不同储藏
温度下的变化曲线
　　比较样品组和空白组 ,不论在哪一种储藏温度
下 ,添加剂的加入对于它们的焓变 ΔH这个指标值均
有一定的降低作用 ,这说明加入的添加剂对于粉团的
老化具有一定的抑制作用 。Gidley等指出 ,要形成结
晶体 ,链长至少要在 10个单元以上形成双螺旋结晶 ,
而 6-9个单元的短链则会阻滞回生[ 13] ,因而分子链
长为 6 -8个的 β -环糊精可以降低粉团的相变焓 。
β -淀粉酶可以缩短直链淀粉及支链淀粉直线分支的
长度 ,减少其重结晶趋势 ,对粉团瓤心起到一定的抗
老化作用 。CSL可以通过与直链淀粉分子之间形成
不溶性复合物来产生抗老化作用 ,还可以通过影响粉
团中水分的分布来间接地延缓粉团的老化 [ 14] 。黄原
胶则通过自身的高持水能力和具有良好的成膜性 ,以
及与淀粉分子和水分子之间形成大量的氢键来抗老
化 。
3　结论
(1)加入食品添加剂的样品粉团与未加入食品
添加剂的空白粉团相比 ,在储藏期内的老化速率和老
化程度均有一定程度的降低 ,这说明所添加的食品添
加剂(β-环糊精 、硬脂酰乳酸钙(CSL)、黄原胶和 β-
淀粉酶)具有一定的抑制淀粉回生的作用。它们的
加入能够在一定程度上延长粉团的货架期 ,提高其食
用品质。
(2)在 -18、4、25和 37℃4个储藏温度下 ,随着
储藏时间的延长 ,粉团的老化程度均随时间的增加而
增大。在 -18℃条件下储藏的粉团的老化速率和程
度比其余 3个储藏温度低 ,这表明 -18℃的储藏条件
对抑制糯性粉团的老化有利。当储藏温度处于 0℃
以上时 ,随着储藏温度的降低 ,老化速率和程度也会
随之加快 ,这表明在冰点以上的温度范围内 ,温度越
低 ,淀粉分子的迁移率越低 ,淀粉分子越可形成更加
有序的晶体结构 ,进而粉团的 (添加)老化速率 (添
加)加快 。
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EffectsofFoodAdditivesandStorageTemperatureson
StalingPropertiesofWaxyRiceFlourDough
YuanBo1 , HuangWeining1 , ZouBo2
1(StateKeyLaboratoryofFoodScienceandTechnology, JiangnanUniversity, Wuxi214122, China)
2(FortuneBakery, Zhangjiaaging215634, China)
ABSTRACT　Thestalingpropertiesofwaxyriceflourdoughstoredatdiferenttemperatures:-18℃、4℃、25℃ and
37℃from1to5dayswerestudied, andtheefectsoffoodadditives(containingxanthangum, β -cyclodextrin, β-am-
ylaseandCSL)onthestalingpropertieswerealsostudied.WedeterminedThestalingpropertiesweredederminedby
analyzingthewatercontent(WC), wateractivity(Aw), texturechangesandthermalpropertieschangesofwaxyrice
flourdough.Resultsshowedthat:(1)Nomaterwhatstoragetemperature, thefoodadditives-treatedwaxyrice
flourdoughshowedalow-levelstalingstatus:lowerWC, lowerAw, lowerenthalpyvaluesandlowerhardness, com-
paredtowaxyriceflourdoughwithoutfoodadditives.(2)Waxyriceflourdoughstoredat-18℃ showedaslowest
stalingrate.Afterthetemperatureofwaxyriceflourdougharrivedattheroomtemperature, theeatingpropertieswas
closesttothewaxyriceflourdoughthatwasjuststeamed.Thewaxyriceflourdoughstoredat4℃ staledfasterthan
thatstoragedat25℃ and37℃, andthewaxyriceflourdoughstoredat25℃ staledfastest.Sotheoptimumstorage
temperatureforwaxyriceflourdoughis-18℃.Whenstoragetemperaturewasabove0℃, thelowerthetempera-
ture, thefasterthewaxyriceflourdoughstales.
Keywords　waxyriceflourdough, foodadditives, storagetemperatures, staling