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水分含量和食品添加剂对糯米团玻璃化转变温度的影响



全 文 :《食品工业》2013 年第34卷第 5 期 66
水分含量和食品添加剂对糯米团玻璃化转变温度的影响
李昌文,章银良,熊卫东,张华,顿蒙蒙
郑州轻工业学院食品与生物工程学院(郑州 450002)
摘 要 采用差示扫描量热仪(DSC), 研究了不同水分含量的糯米团的玻璃化转变温度以及CMC、单甘脂、黄原
胶、海藻糖这几种食品添加剂对糯米团玻璃化转变温度的影响。结果表明水分含量对的糯米团的玻璃化转变温度
有明显影响, 随着水分含量的增加糯米团玻璃化转变温度逐渐降低。食品添加剂CMC、黄原胶、海藻糖加入糯米
团以后, 糯米团的玻璃化转变温度均有所提高, 1% CMC, 0.4%黄原胶, 9%海藻糖加入糯米粉以后, 分别使糯米团玻
璃化转变温度提高到-22.15 ℃, -25.55 ℃, -24.76 ℃, 这些添加剂的应用有利于速冻汤圆的玻璃化保存, 提高速冻汤
圆的品质。
关键词 差示扫描量热仪(DSC); 玻璃化转变温度; 糯米; 水分含量; 食品添加剂
Effects of Water Content and Several Food Additives on Glass Transition
Temperature of Dough Made from Glutinous Rice Flour
Li Chang-wen, Zhang Yin-liang, Xiong Wei-dong, Zhang Hua, Dun Meng-meng
School of Food and Biological Engineering, Zhengzhou University of Light Industry (Zhengzhou 450002)
Abstract The glass transition temperature of dough made from glutinous rice was determined by DSC (differential scanning
calorimeter). The effect of water content, CMC, xanthan gum, glycerin monostearate and trehalose on the glass transition
temperature were assayed. The results showed that the glass transition temperature decreases linearly with the water content
when the water content was between 80% and 95%. CMC, xanthan gum and trehalose increases the glass transition temperature,
when 1% CMC, 0.4% xanthan gum and 9% trehalose was added into the glutinous rice. The glass transition temperatures of
sticky rice were -22.15 ℃, -25.55 ℃ and -24.76 ℃, respectively. These results were useful to achieve glass state storage and
improve the quality of frozen Tangyuan.
Keywords DSC; glass transition temperature; glutinous rice; water content; food additives
速冻汤圆是我国速冻食品中重要的品种之一,近
几年来,其发展非常迅速,随着人民生活水平的提高
和消费意识的改变,人们对汤圆的品质要求也越来越
高,但速冻汤圆在贮藏和运输过程中,受温度波动、
结晶、再结晶等因素的影响,其品质会有不同程度的
下降[1]。如何提高在生产、流通过程中的速冻食品的
品质,是当今速冻食品研究的热点之一,速冻食品的
低温玻璃化保存方法就是解决问题的方法之一。由玻
璃化保存理论可知,可以通过在玻璃化温度以下贮存
食品,或通过提高食品体系的玻璃化温度来缓解速冻
食品品质的劣变[2]。目前,有关不同水分含量及不同
添加剂对面团的玻璃化转变温度的影响已有研究报
道[3],但对糯米团体系的研究尚未见报道。
因此,研究了不同水分含量及不同添加剂对糯米
团的玻璃化转变温度的影响,以期为速冻汤圆的玻璃
化保存提供理论和技术依据。
1 材料与方法
1.1 材料与试剂
糯米粉(市售,含水量10.4%);单硬脂酸甘
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工艺技术
《食品工业》2013 年第34卷第 5 期 67
油酯(简称单甘酯)、黄原胶、羧甲基纤维素钠
(CMC)、海藻糖,均为食品添加剂。
1.2 仪器与设备
差示扫描量热仪DSC,美国TA公司Q100型;
FA2004N电子天平,上海光正医疗仪器有限公司。
1.3 方法
1.3.1 糯米团的制备
称取50 g糯米粉,根据试验要求添加适量的水分
和添加剂,用玻璃棒混合搅拌均匀后制成糯米团备
用。表1是不同水分含量的糯米团制备(水分质量分
数以糯米粉为基准)。表2是含水量在90%的条件下
糯米团中各种食品添加剂的添加量(添加剂质量分数
以糯米粉为基准)。
表1 糯米团制备(水分质量分数以糯米粉为基准)
每50 g糯米团中的水分添加量/g 40 43.5 45 47.5
糯米团水分质量分数/% 80 87 90 95
表2 糯米团中各种食品添加剂的添加量
(添加剂质量分数以糯米粉为基准)
项目 单甘脂 CMC 黄原胶 海藻糖
每50 g糯米粉添加剂加入量/g 0.5 0.5 0.2 4.5
每50 g糯米粉中添加剂质量分数/% 1.0 1.0 0.4 9.0
1.3.2 DSC测定糯米团的玻璃化转变温度
采用多次扫描法测量糯米团的玻璃化转变温度。
具体的DSC程序为:将样品在20 ℃恒温0.5 min,
然后以30 ℃/min的降温速率快速冷却到-80 ℃;
在-80 ℃恒温1 min,以10 ℃/min的升温速率从-80 ℃
加热到20 ℃;在20 ℃恒温1 min,在以30 ℃/min的降
温速率从20 ℃降温到-80 ℃,在-80 ℃恒温5 min,然
后以10 ℃/min的升温速率从-80 ℃加热到20 ℃,最后
在20 ℃恒温1 min[3-5]。
2 结果与讨论
2.1 水分含量的变化对糯米团玻璃化转变温度的影响
水分含量是影响糯米团玻璃化转变温度的一个
重要的因素。图1~4分别为水分含量为95%,90%,
87%,80%时糯米团的DSC扫描曲线。
图1 水分含量为95%的DSC扫描结果
图2 水分含量90%时糯米团的DSC扫描结果
图3 水分含量为87%的DSC扫描结果
图4 水分含量为80%的DSC扫描结果
图5是当糯米团中水分含量在80%~95%之间时,
糯米团的玻璃化转变温度随水分含量的变化曲线,由
图5可见,当糯米团中水分含量在80%~95%之间变
化时,糯米团的玻璃化转变温度随水分含量呈线性下
降,水分含量和糯米团的玻璃化转变温度呈较好的线
性关系。这与一般溶液中水的增塑作用相一致,水分
增加,玻璃化转变温度下降[6]。
图5 糯米团的玻璃化转变温度随水分含量的变化
2.2 食品添加剂对糯米团玻璃化转变温度的影响
基金项目:郑州市科技攻关计划项目
(项目编号: 0910SGYN1301-3)
工艺技术
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图6 添加1%CMC的DSC扫描结果
图7 添加1%单甘酯的DSC扫描结果
图8 添加9%海藻糖的DSC扫描结果
图9 添加0.4%黄原胶的DSC扫描结果
在糯米团含水量90%的条件下(以糯米粉计),
不同的食品添加剂对糯米团玻璃化转变温度的影响如
图6~图9。
将图6~图9几种食品添加剂对糯米团玻璃化转变
温度影响结果汇总于表3。
表3 各食品添加剂对糯米团玻璃化转变
温度影响的比较
添加剂及
添加量 无添加剂 1% CMC 9%海藻糖 0.4%黄原胶 1%单甘酯
Tg/℃ -28.02 -22.15 -24.76 -25.55 -27.63
由表3看出,食品添加剂CMC、黄原胶、海藻
糖均能提高糯米团的玻璃化转变温度,不同的食品
添加剂对糯米团的玻璃化转变温度影响程度有所
不同,如添加1% CMC、0.4%的黄原胶和9%海藻
糖可以提高糯米团的玻璃化转变温度分别至-22.15
℃、-25.55 ℃和-24.76 ℃,且比较明显,而添加
1%的单甘酯对糯米团的玻璃化转变温度没有明显的
影响。
3 结论
水分含量的变化对糯米团的玻璃化转变温度有明
显的影响,在水分含量为80%~95%(以糯米粉计)
范围内,糯米团的玻璃化转变温度随着水分含量的增
加而明显降低,呈良好的线性关系。
当加入CMC、黄原胶、海藻糖时都有一定程度
的提高糯米团的玻璃化转变温度,其中CMC、海藻
糖、黄原胶对提高糯米团的玻璃化转变温度比较明
显,而单甘酯对糯米团的玻璃化转变温度没有明显
的影响。
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