冷冻生坯面制品品质劣变及改良剂的研究进展

冷冻生坯在具有便捷、易于生产等优点的同时,也存在着内部结构发生劣变的可能。市场上常用的改良剂包括抗冻多糖、抗冻蛋白、亲水胶体、变性淀粉、酶制剂和乳化剂等。它们通过各自的作用方式来保护面筋蛋白不被破坏并提高酵母活性,从而抑制品质劣变,提高冷冻生坯的质地和感官。文章讨论了冷冻生坯品质劣变的几种可能的机制以及各种改良剂的作用机理和研究进展,总结了冷冻生坯的劣变机制与各种改良剂的作用方式之间的关系,以期为冷冻生坯面制品的工业发展提供参考。

冷冻面制品品质改良研究进展

冷冻面制品具有方便快捷、保质期长、便于储藏运输、生产效率高、易实现产品质量标准化等优点,其产业规模发展迅速。但在其生产和冷冻过程中,由不稳定的环境条件所引起的产品品质劣变不容忽视,仍需对其品质改良方法进行探究。本文从引起冷冻面制品品质劣变的影响因素为切入点,从生产工艺优化和添加剂使用2个方面对目前冷冻面制品改良方法的研究进展进行了综述,包括生产方式、加工条件、冷冻解冻方式、辅助冷冻技术以及各类食品添加剂的使用情况,对冷冻面制品品质改良的未来研究前景进行了展望,旨在为其创新性发展和研究提供借鉴。

亲水胶体对冷冻面筋蛋白性质的影响及机理研究进展

综述了魔芋葡甘聚糖、卡拉胶、黄原胶和羧甲基纤维素4种亲水胶体对冷冻面筋蛋白的热稳定特性、流变学特性、持水性、二级结构、自由巯基含量和微观结构的影响,探讨了4种亲水胶体对冷冻面筋蛋白理化性质及结构影响的机理,为其在冷冻面制品中的应用提供参考。

冻藏对面筋蛋白二级结构的影响

采用圆二色谱法表征了不同冻藏模式和冻藏时间对小麦面筋蛋白二级结构的影响.结果表明:在SDS溶液中,未经冻藏的面筋蛋白二级结构主要由β折叠和无规则卷曲组成;当冻藏时间小于60天时,两种冻藏模式对小麦面筋蛋白的二级结构影响不大;恒温冻藏模式中面筋蛋白二级结构在冻藏90天时变化最显著,易溶部分中α螺旋转化为β折叠和β转角,难溶部分中β折叠和β转角转化为α螺旋和无规则卷曲;冻融冻藏模式中面筋蛋白二级结构在冻藏60天时变化最显著,易溶部分中α螺旋转化为β折叠和无规则卷曲,难溶部分中β折叠和β转角转化为α螺旋和无规则卷曲.这说明,在恒温冻藏模式下,只有当冻藏时间达到或超过90天的时候,才对面筋蛋白的二级结构产生影响,而在冻融模式下,冻藏时间仅为60天时便可对面筋蛋白的二级结构产生影响.

苜蓿冰结构蛋白对冷冻湿面筋品质及结构的影响

采用冰球结合磷酸盐缓冲液法提取苜蓿冰结构蛋白(alfalfa ice-structuring proteins,AISPs),并对其氨基酸组成及其分离纯化后不同组分性质和结构进行鉴定。将AISPs与面筋蛋白干粉混合进行冷冻处理,旨在研究AISPs对冷冻湿面筋品质及结构的影响。结果显示:AISPs含17种氨基酸,亲水性氨基酸与疏水性氨基酸的比例约为7∶4;分离得到分子质量为34 kDa和52 kDa的2个蛋白组分,其热滞值最高均为0.41℃;Schiff染色显示,前者为糖蛋白,后者为非糖蛋白;其二级结构的比例分别为α-螺旋∶β-折叠∶β-转角∶无规卷曲=13.19∶60.21∶12.21∶19.16和α-螺旋∶β-折叠∶β-转角∶无规卷曲=16.87∶39.41∶26.69∶17.03。AISPs对-40℃处理样品的保护效果比-18℃更为显著。随着冻藏时间的延长和冻融周期的增加,湿面筋蛋白持水性下降,可冻结水含量上升,ω-麦醇溶蛋白部分降解,HMW-GS全部降解,冻藏样品的LMW-GS的B亚基和C亚基较稳定,D亚基有所增加;冻融样品则呈现B、C、D亚基均不同程度的增加,且以B亚基和C亚基的增加为主。加入AISPs后,在一定程度上缓解了蛋白组分降解。扫描电子显微镜结果显示,冷冻处理造成湿面筋蛋白网络质地粗糙、孔洞增大,而AISPs的添加使面筋网络得以清晰连续。

γ-聚谷氨酸对面筋蛋白冻藏稳定性的影响

为提高面筋蛋白的冻藏稳定性,采用核磁共振仪、傅里叶红外光谱仪、差示扫描量热仪、热重分析仪、动态流变仪和扫描电子显微镜测定冻藏条件下添加γ-聚谷氨酸的面筋蛋白体系中水分分布、二级结构、热力学特性、流变学特性及微观结构。结果表明,添加1%γ-PGA使冻藏期间面筋蛋白中弱结合水向自由水的转化量显著减少,抑制了面筋蛋白二级结构中α-螺旋下降和无规则卷曲增大,提升了面筋蛋白的热力学稳定性,冻藏49 d时相比对照组面筋蛋白变性温度提高4℃,失重率提升较小;随冻藏时间延长,添加1%γ-PGA的面筋蛋白储能模量及损耗模量的下降不明显,且面筋蛋白三维网络结构较均匀,孔径较小,连续性较好。γ-PGA能有效减弱冻藏对面筋网络的破坏,提升面筋蛋白的冻藏稳定性。

面筋蛋白对冷冻面团超微结构及馒头品质的影响

采用感官评价、质构分析和扫描电镜的方法,研究了面筋蛋白对冷冻面团及馒头品质的影响。结果显示,添加2%面筋蛋白能明显提高冷冻面团馒头的感官评分、比容,降低冷冻面团馒头的TPA硬度,提高TPA弹性;冷冻面团馒头品质明显劣化时间也从第2周延长至第4周。电镜实验证明,添加2%面筋蛋白的冷冻面团面筋网络抗冻能力明显优于未添加面筋蛋白(空白组)的面团;冻藏1周时,面筋蛋白添加组的面筋网络比空白组连续、清晰;冻藏4周时,面筋蛋白添加组还可观察到破碎的面筋网络,空白组几乎无法观察到面筋膜。

聚葡萄糖对冻藏面筋蛋白水合及结构的影响

为提高面筋蛋白的冻藏稳定性,采用核磁共振仪、傅里叶红外光谱仪、差示扫描量热仪、动态流变仪和扫描电子显微镜,研究冻藏条件下添加聚葡萄糖对面筋蛋白体系中水分分布、二级结构、热力学特性、流变学特性及微观结构的影响。结果表明,随冻藏时间延长,添加6%(质量分数)聚葡萄糖的面筋蛋白中弱结合水向自由水的转化量显著减少,抑制了面筋蛋白二级结构中α-螺旋下降及无规则卷曲增大,提高了面筋蛋白的热力学稳定性;冻藏7周时,添加6%(质量分数)聚葡萄糖的面筋蛋白,储能模量和耗能模量下降显著小于对照,且面筋蛋白三维网络结构较均匀,孔径较小,连续性较好。结果表明,聚葡萄糖能有效减弱冻藏对面筋网络的破坏,提升面筋蛋白的冻藏稳定性。

3种非肌肉蛋白添加物对微冻贮藏高白鲑肌肉品质的影响

采用全质构分析法和扫描电镜法研究大豆分离蛋白(soy protein isolation,SPI)、谷朊粉(gluten powder,GP)和乳清蛋白(whey protein,WP)3种非肌肉蛋白添加物对微冻贮藏条件下高白鲑(Coregouns peled)肌肉品质的影响。结果表明,所有样品的p H均呈先下降后升高的趋势,随着贮藏时间的延长,电导率和黏附性均呈上升趋势,持水力、硬度、弹性、内聚性、咀嚼性和恢复性均呈下降趋势,而添加SPI、GP和WP均降低了高白鲑肌肉在微冻贮藏期间品质的劣变,且GP添加组抑制效果显著(P<0.05)。扫描电镜结果显示,随着贮藏时间的延长,对照组高白鲑肌肉组织结构受到严重破坏,而3种非肌肉蛋白添加物处理组肌肉结构破坏程度相对较小,孔隙变化小,且GP添加组肌肉结构紧密程度较好。这表明添加SPI、GP和WP可以有效减缓高白鲑肌肉在微冻贮藏过程中品质的劣变速率,其中GP效果较佳。

冻藏对面团中面筋蛋白分子结构及功能特性影响的研究进展

冷冻面团具有降低生产成本、提高产品质量和方便消费者优点,可用于加工生产面包、蛋糕和馒头等面制品。面团品质劣变是导致冷冻面团货架期缩短的主要原因,而冷冻面团品质下降的主要诱因是小麦面筋蛋白的品质劣变。本文综述了冷冻面团中面筋蛋白的分子组成、空间结构及功能特性等的变化,并对冷冻面团的未来发展方向进行了展望。

冷冻面团品质劣变及改良研究进展

冷冻面团技术实现了面团制作与烘焙的分离,具有标准化、方便化等优势,因此在世界范围得到快速发展。然而,受冰晶形成和冻藏作用的影响,冷冻面团仍然存在品质容易劣变和缺乏高效改良方法等问题。该研究主要从冷冻面团的发酵特性、面团主要组分如面筋蛋白和淀粉的特性、面团结构、冷冻面团的流变学特性等方面对冷冻面团的劣变现象与机理进行综述,以及改进冷冻工艺,筛选抗冻酵母,添加酶制剂、抗冻剂、乳化剂等改良方法进行总结。通过对冷冻面团发酵特性、面筋蛋白结构、面团水合状态等劣变关键因素的分析,为冷冻面团的抗冻研究提供参考,该研究旨在为冷冻面团品质劣变的抑制与高效改良技术的开发提供理论基础与实践参考。

不同分子质量甘薯蛋白水解物对冷冻面团和面包品质的影响

为了改良冷冻面团及其对应的面包品质,在面团制作过程中添加不同分子质量(500、1000、2000、3000 u)的甘薯蛋白水解物,从粉质特性、水分迁移、可冻结水含量变化及流变学特性探究其对冷冻面团品质及面包比容、硬度的影响。结果表明:与空白对照相比,甘薯蛋白水解物的添加增加了面团的形成、稳定时间和小麦粉质量指数,强化了面团面筋网络。随冻藏时间延长,甘薯蛋白水解物的添加使冷冻面团的自由水呈缓慢增加的趋势,可冻结水含量先增大后减小,从而抑制冰晶的生成、水分的迁移;与此同时,面团的黏性模量与弹性模量的比值也呈先增大后减小的趋势,Tanδ降低的速度延缓,进而延缓面包劣变的速度,使面包比容缓慢减小,面包硬度缓慢增加。其中分子质量为1000、2000、3000 u的甘薯蛋白水解物对面团品质各指标的改善效果更为显著。甘薯蛋白水解物的添加能够改善冷冻面团的加工品质,提高面包的综合品质。

抗冻蛋白的制备及对冷冻面筋蛋白的改良研究进展

冷冻面团在运输储藏过程中,温度波动引起的冰晶生长和重结晶会导致面团品质劣变,致使最终产品感官特性变差,消费性下降,这限制了冷冻面团的大规模应用。面筋蛋白作为冷冻面团的重要组分,在冻藏过程中冰晶对其特性的影响与冷冻面团的品质密切相关。抗冻蛋白(AFPs)能够与冰晶结合,调控冰晶生长行为,对冷冻面筋蛋白有着很好的改良效果。但天然AFPs含量少,提取纯化困难,这使AFPs一直以来难以实现工业化生产与应用。本文综述了AFPs的生产现状及对冷冻面筋蛋白的改良研究,以期为AFPs在冷冻面制品中的应用提供参考。

不同蛋白对冷冻饺子皮品质的影响

将抗冻蛋白、谷朊粉和大豆分离蛋白按相同比例加入小麦粉中,研究冻藏过程中不同添加量对饺子皮品质的影响。结果表明:随着冻藏时间的延长,饺子皮面筋蛋白中的二硫键发生断裂生成游离巯基,巯基含量增加,面筋网络解聚,饺子皮质构和感官品质下降。适量添加抗冻蛋白和大豆分离蛋白能够不同程度的减少二硫键的断裂,改善饺子皮的质构和感官品质,抗冻蛋白添加量为0.3%,大豆分离蛋白添加量为0.4%时抗冻效果良好。

谷朊粉和小麦淀粉添加量对重组面团冻藏品质的影响

面团的冷冻保存品质无法满足鲜湿面条工业化生产的要求。为了研究面团主要组分(面筋蛋白和淀粉)对面团冷冻品质的影响,以高筋小麦面粉(50%)、谷朊粉和小麦淀粉(不同比例)为原料进行面团重组,−18℃冻藏20 d分析其水分分布、流变特性、糊化特性、凝胶强度、微观结构以及氢键强度,以100%原小麦面粉作为对照组。结果表明,随着谷朊粉:小麦淀粉比例从4:1减小至1:4,冷冻重组面团中的水分分布逐渐由结合水向自由水迁移,弹性模量从125900 Pa降低至73020 Pa;样品的各项糊化参数增大,凝胶硬度也由114.30 g增大到181.39 g。扫描电镜观察发现,谷朊粉:小麦淀粉比例越低越不利于面筋蛋白网络结构的均匀性。添加了谷朊粉和小麦淀粉后,重组面团中的氢键强度均大于对照组,且随着谷朊粉:小麦淀粉比例的减小不断增大。当谷朊粉:小麦淀粉为4:1时,冻藏20 d的重组面团的弹性模量值比对照组高49.95%,有效延缓了面团在冻藏过程中的品质劣变。将淀粉与面筋蛋白进行面团重组可以提高面团的黏弹性,进而有利于其冷冻保存品质。

恒温冻藏对面筋蛋白结构及热力学特性的影响

本研究采用凝胶渗透色谱与光散射连用仪(SEC-MALLS)、扫描电子显微镜(SEM)和热重分析器(TGA)探讨了恒温冻藏(-18℃)过程中对小麦面筋蛋白分子量及其分布、微观结构与热力学特性的影响。实验发现,随着冻藏时间的增加,由于二硫键的断裂,自由巯基含量增加,面筋蛋白发生了解聚现象,产生了小分子量的蛋白质。分子量较高的面筋蛋白(分子量范围:106u^4?108 u),在冻藏120 d后分子量下降,而分子量较低的面筋蛋白(分子量范围:105 u^106 u),在冻藏60 d后分子量就开始发生了明显的下降。冻藏后面筋蛋白的网络状结构明显疏松,冻藏120 d后有直径超过100μm的孔洞的出现,且分布不均一。热分析结果表明,面筋蛋白与麦谷蛋白的裂解温度都随着冻藏时间的增加而呈现下降的趋势,热稳定性下降。说明,冻藏过程中在水分的迁移和重结晶的作用下导致面筋蛋白高聚物发生了解聚现象,造成了面筋蛋白分子间二硫键的断裂,从而使得其网络结构疏松,面筋蛋白与麦谷蛋白热稳定性下降。