（食品科学专业论文）内酯油条的研究及产品品质评价.pdf

内酯油条的开发、品质评价及其相关性研究 学科、专业：食品科学 硕士研究生姓名：李子廷 指导老师：陈永泉 摘要 入学时间：2 0 0 8 0 8 2 8 答辩时间：2 0 1 0 1 1 2 0 授予学位时间： 油条是我国传统的早餐食品，深受百姓喜爱。传统油条配方中含有明矾、碳酸氢铵 等物质，危害人体健康。目前无铝配方油条产品膨胀率小、质地较硬，失去传统油条酥 脆口感；同时缺乏快速、可靠的油条品质评价方法；缺乏为产业化服务的配料、产品相 关性研究。开发内酯油条配料，取缔明矾、碳酸氢铵等物质，使加工的油条安全、可靠； 研究配料对面团性质影响以及面团性质与产品性质之间相关性，建立面团性质与产品品 质之间的多元回归模型，缩短产品评价周期；通过油条物性指标测定，建立快速、可靠 的新型评价方法。 膨松剂是决定油条品质的主要因素。传统油条膨松剂主要有明矾、碳酸氢铵等物质 组成，长期摄入对人体有害。本研究开发以葡萄糖酸6 内酯、碳酸氢钠、磷酸二氢钙、 月桂酸单甘酯、群母和高直链玉米变性淀粉为主要配料的无铝膨松剂，通过正交实验， 确定最优配方组合为碳酸氢钠5 5g ，葡萄糖酸6 内酯1 0g ，磷酸二氢钙1 2g ，月桂酸 单甘酯1 2g ，酵母0 2g ，高质量玉米变性淀粉3 0g ，借助感官评定，最优配方产品感 官综合评定值比明矾配方产品高0 5 4 。 研究内酯配方中配料对面团流变学性质的影响以及面团流变学性质与产品品质之 间相关性。通过面团流变学性质与产品品质相关性分析得出适口性、硬度、脆性和咀嚼 度与面团界面流变学性质指标之间具有显著的相关性；膨胀率、组织结构和脆性与面团 粉质拉伸性质指标之间具有显著相关性。通过线性回归建立面团流变学性质与膨胀率、 适口性、组织结构、脆性、咀嚼性和硬度之间的多元线性回归方程。 通过内酯油条品质指标之间相关性分析，建立以物性指标作为快速评价油条品质的 方法。借助主成分分析，确定4 个主成分及其所占方差百分比，结合各主成分所代表的 指标，评价出影响油条品质的7 个主要指标：膨胀率、组织结构、适口性、硬度、脆性、 咀嚼性和胶着性。通过相关性分析，发现膨胀率与脆性，适口性与硬度以及组织结构与 脆性之间呈极显著的相关性。因此得出通过物性指标中硬度和脆性的测定等可以直接判 断油条品质。 内酯油条配方成功取代传统明矾配方，提高了油条的质量和安全性，配料、面团及 产品品质之间模型以及新型评价方法的建立，缩短了工业化生产过程中油条品质评价周 期，提高检测效率，加速油条的工业化进程。 关键词：油条；无铝膨松剂；葡萄糖酸6 内酯；面团；流变学性质；相关性 a b s t r a c t a b s t r a c t f r i t t e r si sat r a d i t i o n a lf o o do fc h i n e s ea n d a l u m ，a m m o n i u mb i c a r b o n a t e ，w h i c ha r eh a r m f u l t h ef o r m u l ao ft r a d i t i o n a lf r i t t e r sc o n t a i n s t oh u m a nh e a l t h p r o d u c t sm a d ef r o mt h e e x i s t i n ga l u m - f r e ef o r m u l ah a dd e f e c t so nq u a l i t y b e s i d e s ，t r a d i t i o n a le v a l u a t i o nm e t h o di s t i m ec o n s u m i n ga n dl a b o r i o u sa n dt h e r ew e r en or e s e a r c h e so nt h ec o r r e l a t i o nb e t w e e n i n g r e d i e n t sa n df r i t t e r sp r o d u c t t h en e wf o r m u l aw i t hl a c t o n es u c c e s s f u l l yr e p l a c e da l u m ， a m m o n i u mb i c a r b o n a t ea n do t h e rs u b s t a n c e si m p r o v i n gt h es a f e t ya n dq u a l i t yo ff r i t t e r s a f t e rs t u d y i n gt h ei n f l u e n c e so fi n g r e d i e n t so nt h ep r o p e r t i e so fd o u g ha n dt h ec o r r e l a t i o n b e t w e e nd o u g hp r o p e r t i e sa n dp r o d u c tq u a l i t y ，t h em u l t i p l er e g r e s s i o nm o d e lw a se s t a b l i s h e d t os h o r t e nt h ee v a l u a t i o nc y c l ea n dan e we v a l u a t i o nm e t h o dw a se s t a b l i s h e dw i mt e x t u r e a n a l y z e rm e a s u r e m e n t l e a v e n i n ga g e n ti st h em a i nf a c t o rd e t e r m i n i n gt h eq u a l i t yo ff r i t t e r sa n dt r a d i t i o n a l l e a v e n i n ga g e n tm a i n l yi n c l u d e da l u m ，a m m o n i u mb i c a r b o n a t ea n do t h e rs u b s t a n c e s w h i c h a r eh a r m f u lt oh u m a nw i t hl o n g t e r mi n t a k e t h en e wa l u m f r e ef o r m u l aw i t hg l u c o n i c a c i d 一6 一l a c t o n e ， s o d i u m b i c a r b o n a t e ， c a l c i u m d i h y d r o g e n p h o s p h a t e ，l a u r i c a c i d m o n o g l y c e r i d e s y e a s ta n dh i g ha m y l o s ec o r r ls t a r c h 懿t h em a i ni n g r e d i e n t sw a so p t i m i z e db y o r t h o g o n a le x p e r i m e n ta n dt h eo p t i m a lc o m b i n a t i o nw a s 器f o l l o w ：s o d i u mb i c a r b o n a t e5 5g ， g l u c o n i ca c i d - 6 一l a c t o n e1 og ，c a l c i u md i h y d r o g e np h o s p h a t e1 2g ，l a u r i ca c i dm o n o g l y c e r i d e 1 2g ，y e a s t0 2g ，h i g hq u a l i t yc o r ns t a r c h3 0g i ns e n s o r ye v a l u a t i o nt e s t t h ec o m p r e h e n s i v e s e n s o r yv a l u eo ft h ep r o d u c tw i t ht h eo p t i m a la l u m f r e ef o r m u l aw a sh i g h e rt h a na l u m f o r m u l a t i o nb yo 5 4 t h ei n f l u e n c e so fi n g r e d i e n t so nd o u g hp r o p e r t i e sa n dt h ec o r r e l a t i o nb e t w e e nd o u g h p r o p e r t ya n dp r o d u c tq u a l i t yw e r er e s e a r c h e d t h r o u g ha n a l y z i n gt h er e l a t i o n s h i pb e t w e e n d o u g hp r o p e r t ya n dp r o d u c tq u a l i t y ，t h e r ew e r es i g n i f i c a n tc o r r e l a t i o n sb e t w e e nt h e r h e o l o g i c a lp r o p e r t yo fd o u g ha n dp r o d u c tq u a l i t yi n d e x e si n c l u d i n gs p e c i f i cv o l u m e ，t e x t u r e ， p a l a t a b i l i t y ，h a r d n e s s ，b r i t t l e n e s sa n dc h e w i n e s s m u l t i p l el i n e a rr e g r e s s i o ne q u a t i o n sw e r e e s t a b l i s h e db yl i n e a rr e g r e s s i o nf o rp a l a t a b i l i t y ，t e x t u r e ，b r i t t l e n e s s ，c h e w i n e s sa n dh a r d n e s s a tt h eb a s eo fc o r r e l a t i o na n a l y s i sa m o n gf r i t t e r s q u a l i t yi n d e x e s ，an e we v a l u a t i o n m e t h o dw a se s t a b l i s h e dw i t ht e x t u r e a n a l y z e rm e a s u r e m e n t w i t hp r i n c i p a lc o m p o n e n t a n a l y s i s ，4p r i n c i p a lc o m p o n e n t sw e r eo b t a i n e da n d7i n d i c a t o r s ( s p e c i f i cv o l u m e ，t e x t u r e ， p a l a t a b i l i t y ，h a r d n e s s ，b r i t t l e n e s s ，c h e w i n e s sa n dg u m m i n e s s ) w e r ed e t e r m i n e da st h em o s t i m p o r t a n tf a c t o r so ff r i t t e r sq u a l i t y b yc o r r e l a t i o na n a l y s i s ，t h ec o r r e l a t i o n s h i pb e t w e e n s p e c i f i cv o l u m ea n db r i t t l e ，p a l a t a b i l i t ya n dh a r d n e s s ，t e x t u r ea n df r a g i l i t yw e r es i g n i f i c a n t l y t h e r e f o r e ，t h ep u r p o s et or a p i dd e t e c t i o no ff r i t t e r sc a nb ea c h i e v e db ym e a s u r i n gt h ep h y s i c a l p r o p e r t i e ss u c ha sh a r d n e s sa n db r i t t l e n e s s l a c t o n ef o r m u l af r i t t e r s s u c c e s s f u l l yr e p l a c e da l u mw i t hi m p r o v i n gt h eq u a l i t ya n d s a f e t yo fc h i n e s et r a d i t i o n a lf r i t t e r s t h em u l t i p l el i n e a rr e g r e s s i o nm o d e lb e t w e e nd o u g h p r o p e r t ya n dp r o d u c tq u a l i t ya n dt h en e we v a l u a t i o nm e t h o ds h o r t e n e dt h eq u a l i t ye v a l u a t i o n c y c l e ，i m p r o v e dd e t e c t i o ne f f i c i e n c ya n da c c e l e r a t e dt h ei n d u s t r i a l i z a t i o np r o c e s so fc h i n e s e t r a d i t i o n a lf r i t t e r s 1 1 a b s t r a c t k e y w o r d s ：f r i e df r i t t e r s ，a l u m - f r e el e a v e n i n ga g e n t ，d o u g h ，t h e o l o g y ，c o r r e l a t i o n 1 1 1 目录 目录 摘要。i a b s t r a c t i i 目勇之。i 1 前言。l 1 1 中式传统油条的现状和发展1 1 1 1 中式油条简介。1 1 1 2 油条的产业化。1 1 1 3 传统油条潜在的问题和危害1 1 1 4 无铝油条研究现状2 1 2 油条膨松剂的原理、分类及发展2 1 2 1 膨松剂简介。2 1 2 2 化学膨松剂。3 1 2 3 生物膨松剂：3 1 2 4 油条膨松剂的发展趋势3 1 3 油条产品品质及其面团性质评价方法的研究4 1 3 1 油条产品品质评价方法研究4 1 3 2 面团流变学性质的研究4 1 4 立题背景和意义。5 1 5 研究内容5 2 方法与材料7 2 1 实验材料7 2 2 实验仪器7 2 3 实验方法8 2 3 1 油条制作基本工艺流程8 2 3 2 冷冻油条复热方法8 。2 3 3 油条品质测定方法8 2 3 4 感官评定方法：9 2 3 5 感官评定指标权重分析方法9 2 3 6 面团流变学性质测定方法1 0 2 3 7 正交设计实验1 0 2 3 8 数据处理1 1 3 结果与讨论1 2 3 1 内酯油条配方的研究1 2 3 1 1 产品性质测定结果1 2 3 1 2 配料添加量对油条性质的影响1 2 11 ； 1 6 1 7 17 21 ：! z l ：! z l 2 5 2 7 2 8 2 8 析2 9 ：；( ) ：；( ) 主成分分析3 0 3 4 3 5 ：；6 4 0 ：z 1 1 l 前言 1 前言 1 1 中式传统油条的现状和发展 1 1 1 中式油条简介 油条是我国传统的早餐食品和大众化小吃，起源于宋朝。因其外酥内嫩、咸香适口、 价格低廉，成为老少皆宜、妇幼喜食的大众化早餐食品。传统中式油条是以明矾、小苏 打为主要膨松剂，利用油脂作热交换介质，高温加热使淀粉糊化、蛋白质变性，并以蒸 汽的形式逸出水分，形成具有多孔性和外皮酥脆的特殊口感，同时由于面团中的蛋白质、 碳水化合物、脂肪和一些微量成分在油炸过程发生变化而产生特殊风味【l 】。 在国内，早餐油条随处可见，甚至一些知名的餐饮连锁店、酒店都开始把豆浆和油 条作为早餐的重要组成部分，而且备受消费者喜爱。据统计我国年产油条约1 2 万吨，仅 2 0 0 6 年“永和大王”在大陆的油条销售额达到3 亿人民币。在国内，以肯德基为代表的快 餐连锁店陆续推出油条类产品，市场反映强烈。此外，思念、三全等知名企业通过技术 革新将传统即食油条升级为速冻产品，以一种崭新的形式抢占消费市场。在国外，中国 传统油条已在日本、韩国、新加坡、俄罗斯等国家落户，甚至被许多高级宾馆用来招待 外宾。由此可见，不管在国内还是国外，油条都具有广阔的消费市场。 1 1 2 油条的产业化 我国传统食品的工业化程度相比发达国家起步较晚，目前工业化生产的传统食品不 到3 0 ，且大都是粮油等初加工制品，而符合国人饮食习惯，以油条为代表的油炸食品， 多数还是以路边摊点、作坊加工为主，存在明显的卫生、安全问题，同时市面上为数不 多的工业化速冻油条，由于家庭复热操作繁琐、产品质量难以保证，未能得到广大消费 者的认可，加上健康饮食理念的深入，人们对高品质油条的需求同趋增加，所以油条产 业的科学发展是符合民生的必然趋势。 1 1 3 传统油条潜在的问题和危害 油条作为我国传统食品的典型代表之一，以其独特的风味和口感得到广大消费者的 好评。但作为高温油炸食品，不仅其油脂含量高，而且易生成丙烯酰胺( 油炸淀粉类食 品特征) 等癌物质【2 巧l ，尤其在过度油炸的情况下，丙烯酰胺含量极易超标。此外，传 统油条以明矾为主要膨松剂，明矾在碱性条件下首先生成氢氧化铝絮状物，它能够填充 在面筋单元之间，从而增加面团的延展性和拉伸阻力，使面团具有很好的持气能力和可 操作性【6 j 。为了保障油条松脆的口感，行业内通常过量添加明矾，导致铝含量超标。例 如2 0 0 8 年张超美1 7 j 发表的对重庆市渝中区早餐油条明矾超标现象调查结果显示2 0 0 5 至 2 0 0 7 年三年内油条明矾含量超标率接近1 0 0 。刘京辉和王海娟2 0 0 8 年对太原市市售油 条调查结果只有1 4 5 为合格，铝元素平均含量为4 3 5 8 m g k g i s 】。 研究结果证明铝元素过量摄入，会引起脑组织器质性病变，出现记忆衰退、老年性 痴呆，还可能出现贫血、骨质疏松等疾病【9 】，所以，世界卫生组织1 9 8 9 年正式将铝确定 江南大学硕+ 学位论文 为食品污染物，国际和国内均要求面制食品中铝含量必须控制在1 0 0 m g k g 以下。针对这 种情况，多数企业采用碳酸氢铵、柠檬酸、硬脂酸甘油酯等原料部分代替明矾，但却导 致产品结构缺陷，膨松不足，以及体系均匀程度差、添加剂风味残留等问题。例如， n i - h h c 0 3 分解产生的n h 3 气体易溶于水形成n i - h o h ，使制品存有臭味，同时使面团p h 值升高：而过量碳酸钠则对维生素类有严重的破坏性1 9 j 。 1 1 4 无铝油条研究现状 鉴于传统油条存在以上潜在的问题和危害，从2 0 世纪9 0 年代起，已经有许多针对 无铝油条配方和工艺的研究。1 9 9 7 年王庆风【lo 】等人就将复合磷酸盐作为主要配料代替 明矾制作油条，初步实现了油条膨松剂的无铝化，为健康油条的发展提供了思路；2 0 0 5 年董少华【9 】等人研究以碳酸氢铵、磷酸盐和酒石酸盐为主要成分的复合膨松剂代替明矾 配方；2 0 0 6 年王宏1 6 j 在不添加明矾和碳酸氢铵等有害物质的基础上，采用复合磷酸盐膨 松剂和鸡蛋复配制作新式无铝油条；2 0 0 8 年戴文到】等人研究了小麦面粉粉质拉伸性 质与油条产品性质之间的相关性；此后，林峥、罗文1 2 1 2 】等人分别对油条专用粉、油条 制作工艺进行了研究。最近，酵母已经作为辅助膨松剂应用于油条制作，研究表明酵母 不仅可以增加风味，而且可以降低油炸过程中丙烯酰胺等有害物质的产生，提高油炸食 品的安全性1 5 1 3 。1 卯。 但是，目前无铝油条配方研究成果仍旧存在一些问题。首先是以复合磷酸盐为主的 无铝膨松剂，由于其反应速度快，产生气体散失多，致使添加量过高。例如薛惠岚l l 6 j 研究的新型油条膨松剂使用量就达到了面粉重量的1 0 3 。其次，鸡蛋中含有大量氨基 酸，而天冬氨酸含量的增加会促进油炸食品中丙烯酰胺的生成【l5 1 。最后，虽然酵母对油 条品质和安全性的提高有显著效果，但是其醒发过程导致生产周期延长，而且在发酵过 程中产生大量气体，使面团膨胀，增加了加工操作难度。此外，关于油条膨松剂配料对 产品性质以及面团性质的影响，还没有系统的研究，并且没有研究出一种快速、简洁、 可靠的油条品质评价方法。 1 2 油条膨松剂的原理、分类及发展 1 2 1 膨松剂简介 膨松剂是在小麦粉为主的焙烤或油炸食品中添加，并在加工过程中受热分解产生气 体，使面胚起发，形成致密多孔组织，进而使制品具有膨松、柔软或酥脆性质的一类物 质f 1 7 墙】。膨松剂也称膨胀剂、疏松剂或发粉。它不仅可提高食品的感官质量，而且有利 于食品的消化吸收。不同种类膨松剂的作用方式是一致的，即通过发酵剂在面团中产生 大量二氧化碳气体，在热加工过程中，二氧化碳受热膨胀，使面团就变得松软，形成疏 松的结构。膨松剂不仅能使食品产生松软的海棉状多孔组织，使之口感柔松可口、体积 膨大，而且能使咀嚼时唾液很快渗入制品的组织中，溶出制品内可溶性物质，刺激味觉 神经，使之迅速反应该食品的风味；食品进入胃中，各种消化酶能快速进入食品组织中， 使食品快速被消化、吸收，避免营养损失l l 引。因此膨松剂是许多产品具有特殊质地和口 2 1 前言 感的主要因素。 油条作为典型的油炸蓬松食品，除面粉本身性质外，产品性质主要取决于膨松剂。 因此所选用的膨松剂能否产生足够的二氧化碳气体，其他辅配料能否使面团流变学性质 在最佳的可加工范围之内，以及油条表面经油炸后能否保持足够的质构强度和适度的酥 脆口感，都将成为决定产品性质的主要因素。油条膨松剂主要分为生物膨松剂和化学膨 松剂。 1 2 2 化学膨松剂 化学膨松剂分为单一成分膨松剂和复合膨松剂： ( 1 ) 单一成分膨松剂，根据其水溶液成碱性可归类为碱性膨松剂。常用单一成分 膨松剂( 碱性) 为n a h c 0 3 和n h 4 h c 0 3 。 ( 2 ) 复合膨松剂，一般由三部分组成：碱性剂、酸性剂和填充剂【2 0 2 1 1 。 碱性剂也称膨松盐，主要是碳酸盐和碳酸氢盐，常用的是碳酸氢钠，用量约占 2 0 4 0 ，其作用是产生c 0 2 气体。 酸性剂也称膨松酸，主要是硫酸铝钾、酒石酸氢钾等，常用的是硫酸铝钾( 明矾) ， 用量约占3 5 - - 5 0 ，其作用是与碳酸盐发生反应产生c 0 2 气体，能降低制品的碱性， 调整食品酸碱度，去除异味，并控制反应速度，充分提高膨松剂的效能。 填充剂主要有淀粉、食盐等，用量约占1 0 州o ，其作用是用来控制和调节c 0 2 气体产生的速度，使气泡均匀，延长膨松剂的保存性，防止吸潮、失效，还能改善面团 的工艺性能，增强面筋的强韧性和延伸性，亦能防止面团因失水而干燥。 1 2 3 生物膨松剂 生物膨松剂主要是指能产生c 0 2 气体的微生物，分为老面发酵和酵母发酵。 ( 1 ) 老面发酵：老面( 又称老肥、面肥、老酵头等) 发酵是一种比较原始的发酵 方法，它是依靠来自空气中的野生酵母和各种杂菌( 主要是乳酸菌等) 的发酵作用，由 于产酸细菌较多，会使面团产生不良的酸味，必须加碱进行中和【1 7 1 0 ( 2 ) 酵母发酵：酵母是面制品加工领域重要的膨松剂，它不仅能使制品体积膨大， 组织呈海棉状，而且能产生酒精、有机酸、酯类、羰基化合物等，使产品产生独特的风 味，增加营养【1 9 】。 1 2 4 油条膨松剂的发展趋势 随着油条产业的发展，围绕油条膨松剂的研究越来越多。从单一化学膨松剂到复合 化学膨松剂，再到生物膨松剂，但不论哪种膨松剂都存在一定缺陷。首先，n h a h c 0 3 分解的n h 3 具有刺激性气味，部分残留产品内部影响油条风味；过量n a h c 0 3 会导致 n a 2 c 0 3 残留，破坏面粉中各种维生素。其次，复合化学膨松剂一般选用明矾作为酸性 成分，增加了有害物质铝元素的摄入；而目前无铝化学膨松剂中，多为化学制剂，总添 加量大、成本高，且增加了油条中钠、磷等元素含量，加大了人体代谢负担，容易引发 各种疾病。最后，生物膨松剂发酵过程条件苛刻、生产周期长，而且有些酵母生长会产 1 江南大学硕十学位论文 生谷胱甘肽等物质，降低面筋强度，影响面团的持气能力j 。 鉴于现有膨松剂的问题，将化学与生物膨松剂进行复合，在除去明矾、碳酸氢铵等 物质的基础上，研制产气充足、速率可控、具有生物发酵产生的风味物质并能减少化学 物质使用量的新型膨松剂将是油条膨松剂发展的重点方向。 1 3 油条产品品质及其面团性质评价方法的研究 1 3 1 油条产品品质评价方法研究 目前油条产品品质的评价方法主要有感官评定和理化指标检测。由于油条的独特口 感和风味主要来自酥脆表皮、疏松质地和油炸香气，而理化指标不能直接反应油条品质 的优劣，所以感官评定便成为评价油条产品质量最直接的方法。目前研究中，油条感官 评定指标主要集中在组织结构、弹韧性、质感和比容等方面【6 9 j 。但是由于油条感官评 定的标准不统一，评定过程费时费力，结果误差较大，因而不能满足加工过程中快速检 测的需求。所以建立一种新型、快速的检测方法，对油条工业化生产具有重要实际意义。 物性测试仪又名质构仪，是对产品的质地进行测量的仪器，它能够根据样品的物性 特点做出数据化的准确表达，是精确的感官量化测量仪器。它可以模拟人的触觉，分析检 测触觉中的物理特征，而且配备不同量程的传感器，因此可以检测食品多方面的物理特 征参数，并可以和感官评定参数进行比较。质构仪检测的方式包括压缩、拉伸、剪切、 扭转等【2 2 之4 1 。质地剖面分析法( t p a ) 是在s z c z e n i a k l 2 5 1 提出的质地多面剖析的理论基 础上开发的力学测试方法，用来模拟牙齿的咀嚼行为，进而模拟食品质地的感官评价。 在t p a 模式下，质构仪测定结果可以给出产品8 种不同的性质：硬度、脆性、弹性、 粘附性、粘聚性、胶着性、咀嚼性和恢复性 2 6 - 2 8 】。目前，很多研究结果证明物性测试可 以代替产品质构的感官评定，并且在两者之间建立显著的相关性【2 邺1 1 。因此，可以将质 构仪测定和感官评定结合，通过建立油条感官指标与物性特征之间的相关性，实现仪器 代替感官对油条品质快速检测。 1 3 2 面团流变学性质的研究 油条作为面制品的一种，其特殊的质地结构与面团的流变学性质密不可分。油条产 品的内部结构与面包类似，本质上都是依靠面团的延展性束缚内部产生的气体，在热加 工过程中通过蛋白变性、气体散失形成多孔状的结构。因此，面团的延展性、拉伸性质 以及面团受力形变后的恢复情况都会影响到面团的持气能力，进而影响到产品最终的品 质。 从1 9 5 3 年英国科学家布莱尔将流变学引进到食品加工领域开始，面团作为一种典 型的黏弹性流变体就是流变学研究的重点。由于面团性质是决定面制品最终产品性质的 主要因素，所以面团流变学性质已经成为目f j 面制品研究的着眼点。面团流变学性质基 本分为宏观的拉伸性质和微观的界面流变学性质。粉质拉伸仪主要用来测量面团宏观上 的拉伸性质，在面制品加工行业已经得到广泛应用，而且针对面团粉质拉伸性质测定的 具体操作方法早已成熟，并有相应的国标作参考。最近十几年，界面流变学性质的研究 4 1 前言 也已经拓展到面制品行业，目前针对面团界面流变学性质的测量方式主要有振荡频率扫 描和蠕动恢复实验两种。振荡频率扫描主要是测定物料在受到水平面高频率小幅度扭动 力情况下的变化情况；而蠕动恢复主要测定物料受到垂直方向恒定压力后的恢复情况。 目前相关添加剂例如硬脂酸单甘酯、卵磷脂、双乙酰酒石酸单甘酯、硬脂酸乳酸钠、羟 甲基纤维素，以及不同分子量的p 葡聚糖、瓜尔豆胶、酪蛋白、蛋清、琼脂糖、黄原胶、 等物质对面团流变学性质以及相关产品性质的影响都有研究陷3 6 1 ，而且d a n i e l ah o r v a t p 9 j 等人通过研究发现面团界面流变学性质与面包碎屑性质之间具有显著的相关性。由于不 同的产品相对应的面团性质不同，而粉质拉伸性质与界面流变学性质则可以分别给出面 团的宏观和微观上的变化情况，若将两者进行结合，则可以更全面的评价面团的性质， 提高评价的可靠性。 1 4 立题背景和意义 油条是我国传统的早餐食品和大众化小吃，以其风味独特、价格低廉，受到广大消 费者青睐。传统油条膨松剂主要成分为明矾和碳酸氢铵，明矾中含有铝元素，被人体吸 收后不能被完全代谢，易在体内沉积，从而抑制消化道对磷的吸收，使骨骼软化，并可 以与细胞内的多种蛋白质、酶、三磷酸腺苷等物质结合，进而影响体内的多种生化反应， 干扰细胞和器官的j 下常代谢。最近，国际上很多报导均表明铝与老年性痴呆症有密切关 系，并已将其定为食品污染物。此外，油条加工工艺复杂繁琐，不适合家庭式制作，而 且必须制备油炸锅和高温油炸，操作费时费力，且品质不稳定。街头出售的油条，以露 天摊点加工为主，卫生条件差，设备简陋，食品原辅料来源及质量缺乏保障。针对目前 国内极具敏感的食品安全问题，开发新型无铝油条膨松剂，减少有害物质的使用量，制 作出高质量、安全性的油条意义重大。同时，随着国内食品加工行业的工业化进程，传 统食品的工业化也已经成为食品行业发展的重要方面。针对油条加工过程繁琐、生产周 期长的情况，研究配料、面团性质及产品品质之间的相互关系，建立面团性质与产品品 质之间回归曲线模型，对缩短产品评价周期，调控生产过程具有很高的实用价值。此外， 鉴于油条产品结构特殊、评价方法单一，评价过程繁琐的问题，借助物性测定方法，研 究物性指标与传统评价指标之间相关性，建立一种新型、快速、可靠的评价方法，对工 业化生产过程中油条质量监控具有重要意义。 1 5 研究内容 本课题希望将葡萄糖酸6 一内酯作为油条膨松剂中的酸性成分代替明矾，同时结合月 桂酸单甘酯、高直链玉米变性淀粉和酵母进行复配，研制出一种新型的无铝内酯油条配 方。研究内容包括一下几个方面： 1 在单因素实验的基础上，通过设计正交试验，确定内酯油条膨松剂的最优配方， 并通过与明矾配方油条产品比较，实现完全代替明矾。 2 分别研究配料对油条品质指标的影响。 3 研究内酯油条膨松剂配料对面团流变学性质的影响。 4 结合产品性质，借助相关性分析研究面团流变学性质与产品品质指标之间的相关 江南大学硕士学位论文 性，并建立面团流变学与产品品质之间的多元线性回归曲线模型。 5 结合相关性分析和主成分分析，确定内酯油条理化指标、感官评定指标与物性指 标之间的相关性，建立快速的油条评价方法。 6 2 材料与方法 2 1 实验材料 面粉 大豆油 碳酸氢钠 磷酸二氢钙 高直链玉米变性淀粉 碳酸氢铵 食盐 酵母 葡萄糖酸6 内酯 月桂酸单甘酯 明矾 石油醚 2 2 实验仪器 油炸机 醒发箱 和面机 搅拌机 粉碎机 数字式温度测定仪 电子精密天平e l 2 0 4 油烟机 鼓风干燥机 自动索氏提取器 低温冷冻冰柜 微波炉 质构仪 粉质拉伸仪 流变仪 2 方法与材料 天津大成面粉有限公司 金龙鱼一级压榨大豆油 国药集团化学试剂有限公司 国药集团化学试剂有限公司 国民淀粉( 上海) 公司 国药集团化学试剂有限公司 江苏省盐业集团有限责任公司 番禺梅山马利酵母有限公司 上海洛洛食品有限公司 郑州品力食品配料有限公司 + 淄博市淄川程鹏化工厂 上海国药集团化学试剂有限公司 那赛( 北京) 食品机械有限公司n h t a 一7 0 0 德国j u l a b o 公司 上海胜松机械制造有限公司 如东县恒悦食品机械有限公司 i k a 公司 美国f l u k e 公司 梅特勒托利多公司 浙江普田电器有限公司 上海博迅实业有限公司 瑞士b u c h i 公司 青岛海尔电冷柜有限公司 松下n n g d 5 7 7 m 英国s t a b l em i c r os y s t e m 公司 德国b r a b e n d e r 公司 a r - g 2r h e o m e t e rt a 公司 7 江南大学硕十学位论文 2 3 实验方法 2 3 1 油条制作基本工艺流程 图2 - 1 油条制作工艺基本流程图 f 谵2 - 1t h ec h a r to fb a s i cp r o d u c t i o np r o c e s so ff r i t t e r s 首先将食盐、葡萄糖酸6 一内酯、磷酸二氢钙、碳酸氢钠加入到2 9 0g ( 4 0 ) 水中， 使其完全溶解；将月桂酸单甘酯加入到1 2 5g 油脂中，使其完全溶解；将酵母在4 0 水中活化2 0m i n ；然后将油脂、酵母和水溶液混合制成混合液，将混合液分三次加入到 5 0 0g 面粉和高直链玉米变性淀粉的混合粉中，持续混合揉搓大约l om i n 制成面团；甩 保鲜膜将面团包裹，用保鲜袋密封，在4 0 恒温水浴中醒发3 小时，醒发1 小时后叠 面一次；将醒发好的面团进行制坯和油炸，油炸温度2 0 0 ，油炸时间4 5s ；油条经冷 风冷却后包装，置于3 0 冷冻1 2h 。 2 3 2 冷冻油条复热方法 冷冻油条采用红外线辐射的方式进行复热，其中复热功率为1 0 0 0w ，样品重量约 1 0 0g ，复热时间为4m i n ；复热过程分为两个阶段，每阶段各2m i n ，中间对产品进行 一次翻转，保证复热均匀。 2 3 3 油条品质测定方法 水分测定：按照g b5 4 9 7 8 5 。 油脂含量测定：g b5 5 1 2 8 5 。 膨胀率测定：油条膨胀率( p ) 的评价方法：将一根成品油条放入量筒中，再向量 筒中倒入油菜籽，淹没油条，轻轻摇实，读取油菜籽与油条一起的总体积记为v l ，再 用镊子取出油条，读取油菜籽的体积记为v 2 ，则膨胀率p = ( v 1 v 2 ) o ( v o 是面坯体积， 制作工艺中每一个面坯大小完全一致) ，每组测量五根油条，取其平均值【删。 物性测定：每组样品侧定七次，去掉最大值和最小值取平均值，具体参数：探头 d p h 一3 p b ；感应力2 0 0g ；获取数率2 0 0p p s ；测试距离7 0 ( 样品厚度百分数) ；测 前速度5 0m m s ；测试速度5 0m m s ；测后速度5 0m m f $ 。每批样品重复五次，取平 均值。 8 甲甲甲由 2 材科j 方法 2 3 4 感官评定方法 由9 个人对不同配方制作的油条进行色泽、气味、适1 3 性和组织结构四方面的感官 评定，评定标准见表2 1 。感官评定综合值为各感官评定指标经过权重分析后相加所得。 权重分析方法见2 3 5 。 表2 - 1 油条感官评价指标及标准 t a b l e2 lt h es e n s o r ye v a l u a t i o nc r i t e r i ao ff r i e df r i t t e r s 2 3 5 感官评定指标权重分析方法 按公式( 1 ) ，其中为样品i 在第j 个指标上评价值的归一化值；为第k 位评 价员对样品i 第j 项指标的评分值，结果见表4 。 h ，：毒生 厮后 = 1 ( j = 1 ，2 ，3 ，4 ) ( 1 ) 油条样品4 个感官评定指标归一化数值的平均值即为油条四项指标的主观权重【4 k 4 2 1 。而客观权重则是专家对某项指标评价分数变异系数的归一化值。计算各指标的均值 瓦和方差s ； ，。各指标的变异系数，公式( 2 ) ，为标准差除以均值，对聆进行归一化 处理，公式( 3 ) ，便可得到产品各指标的客观权重肠，见表3 。 阢，丝 一。 硒( i = 1 ，2 ，3 ，4 ) ( 2 ) k 驴= # 2 1 ( j = l ，2 ，3 ，4 ) ( 3 ) 采用组合赋权法综合主观与客观权重得到的组合权重在感官评价中更有评价意义。 设指标戈的主观权重是口，客观权重是，那么主客观权重即是口，组合权重的归 9 江南人学硕士学位论文 一化处理如公式( 4 ) 。 o i8 i 国f = _ 广l 口， i = 1 ( i = l ，2 ，3 ，4 ) ( 4 ) 油条感官评定综合评定结果： 4 髟= 础 i = 1 ( i = 1 ，2 ，3 ，4 ，5 ，6 ，7 ，8 ，9 )( 5 ) 感官评定结果综合评定值如公式( 5 ) 。式中：x 为第j 个样品的综合评定值：劬为 第i 个指标的归一化综合权重值：为第j 个样品第i 个指标的评价值。 2 3 6 面团流变学性质测定方法 粉质性质：按照g b t 1 4 6 1 4 9 3 方法；主要评价指标有面团形成时间、稳定时间、 吸水率和弱化度。 拉伸性质：按照g b t 1 4 6 1 5 9 3 方法；主要评价指标有最大拉伸阻力、拉伸面积、拉伸比例和延 伸度。 界面流变学性质：按照粉质拉伸测定的吸水率结果制备面团，将制备好的面团在3 0 水浴2 0m i n 。界面流变学性质测定探头选择直径4 0r e a l 的平板，间隙2n l l t l ，测定温度 3 0 。测定过程中首先确定线性黏弹区域；然后进行频率扫描，角频率范围l 1 0 0r a d s ； 最后蠕变恢复试验，在3 0 0p a 应力下，蠕变2m i n ，释放压力，恢复1 0m i n i 3 2 - 3 4 。相关指 标见附表示意图1 。其中( a ) 图为蠕变恢复实验，j o 为开始时面团的屈服应力，