乳化劑直鏈淀粉復(fù)合物的形成及其對蛋糕抗老化的影響

1、乳化劑-直鏈淀粉復(fù)合物的形成及其對蛋糕抗老化的影響乳化劑一直鏈淀粉復(fù)合物的形成及其對蛋糕抗老化的影響馬曉軍,姜培彥,余斌,李麗莎(江南大學(xué)食品學(xué)院,食品科學(xué)與技術(shù)國家重點(diǎn)實驗室,江蘇無錫,214122)摘要當(dāng)乳化劑加入到含有淀粉的食品中進(jìn)行蒸煮或烘焙時,淀粉和乳化劑可形成復(fù)合物,以起到改善產(chǎn)品品質(zhì),延長貸架期的作用.文中通過差示掃描量熱分析儀(DSC)和藍(lán)值測定幾種乳化劑與直鏈淀粉的絡(luò)合能力,并就其對蛋糕的品質(zhì)和老化特性的影響進(jìn)行研究,結(jié)果表明:與淀粉絡(luò)合能力強(qiáng)的乳化劑生產(chǎn)出來的蛋糕的品質(zhì)和抗老化性要比絡(luò)合能力弱的乳化劑好.研究和探討了乳化劑對漿料比重,蛋糕比容和蛋糕質(zhì)構(gòu)的影響,結(jié)果表明:乳化

2、劑的加入使?jié){料比重降低,蛋糕比容增加,硬度降低,回復(fù)性,彈性和咀嚼性提高.關(guān)鍵詞直鏈淀粉一乳化劑復(fù)合物,抗老化,藍(lán)值,質(zhì)構(gòu),差示量熱掃描儀食品老化的一個解釋是直鏈淀粉結(jié)構(gòu)的改變,在最初的雙螺旋結(jié)構(gòu)中水分被包裹在內(nèi),在回生過程中雙螺旋結(jié)構(gòu)變成另一種構(gòu)型而喪失了束縛水的能力,改變,可避免這種現(xiàn)象發(fā)生_1.直鏈淀粉一乳化劑復(fù)合物是一種包合絡(luò)合物,乳化劑的疏水基團(tuán)進(jìn)入直鏈淀粉的螺旋結(jié)構(gòu),這樣含淀粉的食品在貯藏的過程中,直鏈淀粉就不易發(fā)生重結(jié)測定蛋糕中常用的幾種乳化劑與直鏈淀粉的絡(luò)合能力,用質(zhì)構(gòu)儀測定蛋糕的老化特性,研究了乳化劑與直鏈淀粉的絡(luò)合能力與其在蛋糕中抗老化的關(guān)系,為乳化劑在蛋糕中的正確應(yīng)用及乳

3、化劑的復(fù)配提供一定的理論依據(jù).1材料與方法檸檬酸單甘酯,分子蒸餾單甘酯,丙二醇單硬脂酸酯,二乙酰酒石酸單甘酯,失水山梨醇單硬脂酸酯丹尼斯克提供;三聚甘油單硬脂酸酯,二聚甘油單硬'脂酸酯,上海露露食品配料提供;低筋粉,綿白糖,雞蛋,泡打粉,食鹽,植物油,均為食品級.面包體積測定儀,美國民族制造公司;打蛋機(jī),電烤箱,上海早苗熱電公司;LRH一150生化培養(yǎng)箱,上海一恒科學(xué)儀器;TA.XT2i型質(zhì)構(gòu)儀,英國StableMicroSystem公司;紫外可見分光光度計,尤尼柯(上海)儀器;DSC一7型差示掃描量熱第一作者;碩士,副教授.*國家科技支撐計劃專項經(jīng)費(fèi)支持項目(2006BAD05A01

4、)收稿日期:20070731,改回日期:20070910分析儀,美國PE公司.將0.02g乳化劑加入到40mL,0.5%的淀粉溶mol/L碘液加到2.5mL淀粉溶液中混勻,定容至100mL;用分光光度計在660nm下測定其吸光度,得不同溫度和保溫時間下乳化劑的藍(lán)值2.乳化劑,淀粉和水按質(zhì)量比0.2:1:3的比例,置于DSC鋁盒中,然后用配套鋁蓋密封,記下淀粉的精確質(zhì)量,在4冰箱內(nèi)平衡24h,以空白鋁盒作為對照,以10/min的加熱速率使鋁盒溫度從30上升到130.l3記錄并計算吸熱曲線上絡(luò)合物裂解的起始溫度(To),峰值溫度(TD),終止溫度(T)和熱焓變化(H).面粉108g,綿白糖98.5

5、g,雞蛋175g,泡打粉1.5g,食鹽1.5g,植物油2g,乳化劑1g.蛋液,綿白糖一攪拌溶糖一加入乳化荊預(yù)混一加入面粉調(diào)糊一入模一烘烤一冷卻一脫模一成品漿批重一糕罱排菜籽法4.采用AACC(74mm/s,實驗速度1.7mm/s,返回速度10.0mm/s,測生塞塑查蔓塑f星蔓塑l27FOODANDFERMENTATIONINDUSTRIE試距離10mm.每個樣品平行測定3次,取其平均值.將蛋糕保存在2O±的恒溫生化培養(yǎng)箱內(nèi),分別放置1,3,5和7d,然后測定其質(zhì)構(gòu).2結(jié)果與分析5O607080溫度/oC1_丙二醇單硬脂酸酯;2一二乙酰酒石酸單甘酯;3一三聚甘油單硬脂酸酯;4一檸檬酸單

6、甘酯;5一失水山梨醇單硬脂酸酯6一分子蒸餾單甘酯;7一二聚甘油單硬脂酸酯(圖2,圖3同)圖1不同溫度保溫20min乳化劑的藍(lán)值溫度/oC圖2不同溫度保溫40min乳化劑的藍(lán)值一150607080溫度/oC圖3不同溫度保溫60min乳化劑的藍(lán)值由圖1圖3可以看出,溫度對乳化劑的藍(lán)值影響很大,隨著溫度的升高,乳化劑的藍(lán)值逐漸降低.在50%時,乳化劑的藍(lán)值最高,當(dāng)溫度升高到60%時,乳化劑的藍(lán)值急劇降低,而當(dāng)溫度繼續(xù)升高時,乳28I2007VoI.33No.10(TotaI238).''.'.'.''.'.'.'.'&#

7、39;.''.化劑藍(lán)值的變化趨勢有所減緩.從圖1圖3還可以看出,不同乳化劑的藍(lán)值隨溫度的變化并不相同,其中分子蒸餾單甘酯5O和6O時的藍(lán)值變化是幾劑為0一晶型,而淀粉一乳化劑復(fù)合物的形成與乳化劑的晶型密切相關(guān),其中以a一晶型最為有效.復(fù)合物形成能力的這種關(guān)系在低溫時特別明顯,而在6O時就大大變小6.其原因是在此溫度下單甘酯開始形成分散體,而其他幾種乳化劑開始形成分散體的溫度相對來說要比單甘酯低.不同的乳化劑與淀粉的絡(luò)合能力相差很大,從圖1圖3可以看出,丙二醇單硬脂酸酯和失水山梨醇單硬脂酸酯的藍(lán)值在任何溫度下都比其他乳化劑高,乳化劑復(fù)合物的形成與乳化劑的結(jié)構(gòu)有關(guān),哪些分子酸基團(tuán)的

8、鏈長,不飽和度以及不飽和脂肪酸的順反構(gòu)型都會影響到淀粉和乳化劑的絡(luò)合7卅.從能量學(xué)觀點(diǎn)看,淀粉螺旋結(jié)構(gòu)存在的空腔是一種不利的構(gòu)型,但通過嵌入合適的配位體可以使這種構(gòu)型穩(wěn)定.乳化劑的親油基團(tuán)能夠很好的嵌入淀粉螺旋體的親粉螺旋體的內(nèi)徑只為約(4.56)×10-1.m,所以只能優(yōu)先與親油基團(tuán)也具有相似數(shù)量級直徑的乳化劑形成閉環(huán)化合物.昌,矮28.09:I/一嚳一I225.5?1l25.Ol65707580859095100105溫度/oC圖4淀粉一乳化劑復(fù)合物裂解的DSC圖譜表1淀粉一乳化劑復(fù)合物的DSC圖譜參數(shù)乳化劑類型丁0丁cTH/J?g-1O98765432lO0OOOO0nii一一

9、一%直鏈淀粉和支鏈淀粉均能與脂質(zhì)類分子形成復(fù)和x.射線衍射檢測到.E3,83而支鏈淀粉一脂質(zhì)復(fù)合物不能產(chǎn)生上述現(xiàn)象,到目前為止,這種復(fù)合物的形成并沒有得到確證.由圖4可以看出,在DSC升溫的過程中,出現(xiàn)了兩個吸熱峰,第1個為淀粉的糊化峰,第2個即為直鏈淀粉一乳化劑的裂解峰.不同乳化劑的T0,Tc,Tp和H均不相同,這主要是因為不同乳化劑與直鏈粉一乳化劑復(fù)合物的穩(wěn)定性,其值越大表明復(fù)合物的穩(wěn)定性越好.AH反映了復(fù)合物的形成量,其值越大表明復(fù)合物的形成量越多3.由表1可以看出,1號和5號乳化劑的吸熱焓值比其他乳化劑小,說明這兩的乳化劑的藍(lán)值是一致的:二者的藍(lán)值比其他幾種乳化劑大.2,4和6號乳化劑

10、的焓值比其他幾種乳化劑的要大,說明它們與淀粉的絡(luò)合能力強(qiáng),其次為3號和7號,1號和5號的絡(luò)合能力最差.淀粉的絡(luò)合能力不同.T0,Tc和Tp反映了直鏈淀2.3漿料比重,蛋糕比容及蛋糕質(zhì)構(gòu)的測定表2乳化劑的加入對漿料比重,蛋糕比容及蛋糕質(zhì)構(gòu)的影響注:表不高度顯著,表不顯著.由表2可知,乳化劑加入到蛋糕中使得蛋糕的漿后,保存一天的蛋糕的硬度要比不加乳化劑的小,蛋個指標(biāo)數(shù)值越大,蛋糕吃起來就越硬,越缺乏綿軟爽口的感覺;彈性和回復(fù)性與蛋糕品質(zhì)成正相關(guān),即這2個指標(biāo)數(shù)值越大,蛋糕吃起來越柔軟爽口不粘牙1.由此可見,加入乳化劑后做出的蛋糕要比不加乳化劑的蛋糕抗老化性要強(qiáng),蛋糕的彈性,回復(fù)性和咀嚼性都要比不加

11、乳化劑的蛋糕要好,這與Sarabjit等人的研究基本符合1.用SAS軟件分析乳化劑藍(lán)值(60保溫20min)與H,漿料比重,蛋糕比容,硬度,彈性,咀嚼性和回出:乳化劑藍(lán)值與H,蛋糕比容,彈性和回復(fù)性成負(fù)乳化劑與直鏈淀粉絡(luò)合能力越強(qiáng),其H,蛋糕比容,彈性和回復(fù)性值越小,漿料比重,硬度和咀嚼性數(shù)值越大,生產(chǎn)出來的蛋糕的品質(zhì)和抗老化性越好.由圖5可以看出,同種乳化劑生產(chǎn)出來的蛋糕,隨保存時間的延長,蛋糕的硬度不斷變大,但都要比密切相關(guān),硬度越大說明老化程度越大.由此可見,的乳化劑對保存不同時間的蛋糕的硬度影響不同,其中,用2,4和6號乳化劑生產(chǎn)出的蛋糕的硬度在保存期內(nèi)都要比其他乳化劑小,3和7號乳化

12、劑生產(chǎn)出的蛋糕的硬度相對說要大一點(diǎn),不過要比1和5號乳化劑低,這和它們與淀粉的絡(luò)合能力大小是相對應(yīng)的,即與淀粉絡(luò)合能力越強(qiáng)的乳化劑其抗老化作用越好.口1d3d囝5d日7d7d圖5乳化劑對不同保存時間蛋糕硬度的影響至蔓塑鲞蔓!塑f星蔓塑2I29瑚跏伽瑚咖越耬嘲FOODANDFERMENTATIONINDU3結(jié)論乳化劑加入到蛋糕中,可與直鏈淀粉相互作用,形成直鏈淀粉-$L化劑復(fù)合物,阻止直鏈淀粉的結(jié)晶,進(jìn)而使保存一定時間的蛋糕的硬度降低,蛋糕的彈性,回復(fù)性和咀嚼性也要比不加乳化劑的好.不同的乳化劑對蛋糕質(zhì)構(gòu)的影響并不相同,無論在抗老化還是改善蛋糕質(zhì)構(gòu)方面,與直鏈淀粉絡(luò)合能力強(qiáng)的乳化劑都要比絡(luò)合能力

13、弱的乳化劑好.淀粉和乳化劑相互作用是一個非常復(fù)雜的過程,對其進(jìn)一步研究,將有助于乳化劑在食品中更好的應(yīng)用.23參考文獻(xiàn)BertJW.EmulsifierinfoodtechnologyM.Oxford:BlackwellPub.2004.2627sitionandqualityimprovementmethodofstarchcontai11-20ylose-lipidcompl-exesandeffectsoftemperaturetreatment.Part.1.MonoglyceridesJ.Starch,2003,55:61714QB/T1252-91面包s.中國標(biāo)準(zhǔn)出版社,19915

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15、dsJ.CarbohydrRes,1995,268:2332471O張萬福編譯.食品乳化劑M.北京:中國輕工業(yè)出版社,1993.405406l1張薇,朱瑛.面制品科學(xué)化評價的研究FJ.糧油食品科技,2004,12(5):3739inspongecakeproductionJ.JournaloftheScienceofFoodandAgriculture,2003,83:1419142913吳有煒.實驗設(shè)計與數(shù)據(jù)處理M.蘇州:蘇州大學(xué)出版社,2002.135142FormationofAmylose-emulsifierComplexesandTheirAntistalingEffectsinC

16、akeMaXiaojun,JiangPeiyan,YuBin,LiLisha(StateKeyLaboratoryofFoodScienceandTechnology,SchoolofFoodScienceandTechnology,JiangnanUniversity,Wuxi214122,China)ABSTRACTAmyloseemulsifiercomplexeswereformedwhenemulsifiersaddedinstarchyfoodswhencookingorbaking.Thiscomplexcouldimprovethequalityofproductsandprolongtheshelf-life.Inthispaper,thecomplexescapacitybetweenamyloseandemulsifierweremeasuredbyDSCandBlueValue,andtherela-tionbetweenthequalityandretrogradationofcakeandthecapacityofamylose-emulsifiercomplexeswerewasbetterthanlowcomplexescapacityemulsifier.Thedensity,specificvolumeandte