明矾替代物生产马铃薯淀粉粉丝的研究.docx

明矾替代物生产马铃薯淀粉粉丝的研究张永强，于学聪，张建波，付红杰（天津津津食品加工有限公司，天津 301914）摘 要：传统加工生产粉丝时均加入含铝物质-明矾，铝摄入过量对人体有害。试验采用绿豆淀粉、魔芋粉和复合磷酸盐3 种物质替代明矾，并通过测定粉丝的断条率和烹煮损失率分析了替代物对粉丝质量的影响。结果表明，绿豆淀粉对粉 丝质量有一定改善作用， 添加 4 %6 %的绿豆淀粉、0.4 %0.6 %的魔芋粉和 0.4 %0.6 %的复合磷酸盐能明显改善无明矾马铃薯淀粉粉丝的品质。正交试验表明，以断条率为指标各因素影响大小次序是 BCA；以烹煮损失率为指标各因 素影响大小次序是 ACB，结合试验结果、生产工艺和产品经济效益，以 A1B2C3 为最佳组合。断条率为 6.7 %；烹煮损失 率为 7.2 %。其品质接近或超过传统添加明矾的粉丝。关键词: 马铃薯淀粉粉丝；绿豆淀粉；魔芋粉；复合磷酸盐Study on Alum Substitution Matter Production of Potato Starch FansZHANG Yong-qiang, YU Xue-cong, ZHANG Jian-bo, FU Hong-jie(JinJin Food Processing Co., LTD., Tianjin 301914, China)： The traditional processing production fans are to join the alumina materials -alum, aluminum high amounts harmful to human body. The use of a green bean starch, konjac powder and compound phosphate threematter to replace alum, and through the determination of broken rate and fans article cooked analyzed to substitute loss rate the influence on the quality of fans. The results show that, green beans starch on fans have certain effect to improve quality, add 4 % to 6 % of the green bean starch, 0.4 % to 0.6 % of the konjac powder and 0.4 % to 0.6 % of compound phosphate can obviously improve the no alum potato starch quality of the fans. Orthogonal experiments indicated that, The breaking rate as an index of the factors that affect the order of size is BCA; to cooking loss rate as an index of the factors influencing the size order was ACB, combined with the test results, the production process and product economic benefits, to A1B2C3 was the best combination. The breaking rate was 6.7 % ; cooking loss rate of 7.2 % . Its quality is close to or more than the traditional alum vermicelli. ： potato starch fans; green bean starch; konjac powder; compound phosphate马 铃 薯 粉 丝 是 我 国 的 一 种 传 统 食 品 。 传 统 的马 铃 薯 粉 丝 在 加 工 过 程 中 要 加 入 过 量 的 明 矾 1 ， 即KA（l ）212H2O 做为凝胶剂。 明矾在粉丝生产加工 中主要起增筋作用。 其原理是由于明矾在水解作用下形成氢氧化铝，在一定的条件下能形成不溶于水的絮状胶体，这种胶体具有很强的吸附作用，从而能形成 坚实的凝胶实体2。 在粉丝制作中加入明矾，起到使粉丝发亮，煮开不糊汤，口感有筋力的作用，使粉丝不断条、不粘条。 但现代医学研究表明，铝并非是人体所需 的矿物元素，长期食用含有大量明矾的食品，会导致铝成分的集聚。 它与体内的多种蛋白质、酶等成分结 合，会损伤人的肾脏和神经系统，重者导致痴呆3，还可能出现贫血、骨质疏松等疾病，而且这种损害对于 智力是不可逆的。 1989 年世界卫生组织正式把铝确定 为食品污染物并要求加以严格控制4-5。 我国最新国家标准面制食品中铝限量（GB 15202-2003）规定，产品 中的铝含量不得超过 100 mg/kg 干样品， 折算成明矾用量不得超过 0.01 %干样品，而普通粉丝生产中明矾项目名称：天津市科技成果转化及产业化推进计划项目（09ZHNZNCD4300） 作者简介：张永强（1968），男（汉），副高级工程师，本科，研究方向：农副产品深加工。食品研发张永强，等：明矾替代物生产马铃薯淀粉粉丝的研究97的添加量比标准量高出 30 倍，可见粉丝中铝的污染非常严重。 为了减少铝对人体的危害，寻找明矾替代物， 研制无铝马铃薯粉丝无论是对马铃薯粉丝加工业还是对广大粉丝消费者来说都具有非常重要的意义6。1.4 明矾代替物的配比和用量试验影响粉丝品质的韧性、耐煮性和减少断条率的几 个主要因素有绿豆粉、魔芋粉、复合磷酸盐的配比和用量。 为了考察绿豆粉、魔芋粉、复合磷酸盐这 3 个因 素对粉丝的协同影响，首先考察单个因素对粉丝的韧性、耐煮性和断条率的影响，在初步确定用量和配比的基础上，进行了三因素三水平试验。 评定因子为断 条率和烹煮损失率。1 材料与方法1.1 实验材料与设备1.1.1 实验材料 马铃薯淀粉（食品级）：赤峰天泽生物科技有限责任公司；绿豆淀粉（食品级）：衡水福桥淀粉有限公司；魔芋粉（食品级）：武汉群益魔芋制品有限公司；复合磷 酸盐（食品级）：江苏瑞丰化工有限公司。1.1.2 实验设备电子天平（YP1002）：梅特勒-托利多仪器有限公 司；鼓风干燥箱（DGG-9070A）：上海森信实验仪器有限公司。1.2 马铃薯淀粉粉丝生产工艺流程1.2.1 传统马铃薯淀粉粉丝生产工艺流程2 结果与分析2.1 绿豆淀粉添加对粉丝品质的影响8马铃薯淀粉因支链淀粉含量高， 直链淀粉含 量 少，淀粉颗粒比较大，糊化温度低，不易老化，加工成的粉丝易糊汤和断条。 而绿豆淀粉的直链淀粉占 58 %59 %；支链淀粉占 27 28 ，绿豆淀粉的直链淀粉比 马铃薯淀粉含量高、分子间结合力强、在高温下稳定性好，因此，探讨在适量添加的情况下绿豆淀粉是否有利于降低糊汤率，提高粉丝的质量。表 1 绿豆粉添加对粉丝品质的影响Table 1 Green bean starch add to the influence of the fans quality热水明矾 马铃薯淀粉 绿豆粉 绿 豆 淀 粉 / % 粉 丝断 条 率 / % 粉 丝烹 煮 损 失 率 / % 少量马铃薯淀粉打欠合面漏粉熟化 冷却漂洗冷冻干燥成品1.2.2 无明矾马铃薯淀粉粉丝生产工艺流程024613.313.310.010.012.210.58.17.9热水魔芋粉、马铃薯淀粉和绿豆粉混合 8 1 0 . 0 7 . 5 注：复合磷酸盐用量为 、魔芋粉用量为 。少量马铃薯淀粉打欠合面漏粉熟化冷却成品干燥冷冻漂洗2.2 复合磷酸盐对粉丝品质的影响9复合磷酸盐添加量对甘薯粉丝品质的影响如表 2所示。表 2 复合磷酸盐添加对粉丝品质的影响Table 2 Compound phosphate and add to the influence of the fans quality复合磷酸盐1.3 粉丝质量评定指标71.3.1 粉丝断条率的测定取不同方式制得的粉丝各 30 根,每根长约 20 cm， 置于 500 mL 烧杯中，加约 300 mL 水。 大火煮开后,小火煮 20 min。 冷却，逐条夹出，数出断条数，计算断条率。断条率/%（煮前粉丝总数煮后粉丝总数）/煮前 粉丝总数100 粉丝烹煮损失率（糊汤情况）的测定在电子天平上称取一定量粉丝（1，），置于烧杯 中，加入 10 倍质量的水，加热煮沸 20 min 后，用布氏漏斗过滤。 滤液滤入已恒重的烧杯 （烧杯质量 ，） 中。 将滤液蒸干后，置于鼓风干燥箱中于 105 烘干至恒重（，）。 烹煮损失率/%=（m3m2）/m1100烹煮损失率越大，则糊汤情况越严重。复合磷酸盐/%粉丝断条率/%粉丝烹煮损失率/%0.00.20.30.40.50.60.713.310.010.010.010.06.76.712.210.69.58.38.07.57.5注：绿豆淀粉用量为 、魔芋粉用量为 。从表 2 中可以看出， 随着复合磷酸盐添加量的增加，汤汁的透明度越来越高，断条率也有些变化，说明 复合磷酸盐对于改善马铃薯淀粉粉丝的糊汤情况是很有帮助的，当添加量为 0.6 %时，抑制糊汤的作用达到最强。这是由于磷酸盐对葡萄糖基团有“键桥”作用，食品研发张永强，等：明矾替代物生产马铃薯淀粉粉丝的研究98L9(33)正交试验结果使部分支链淀粉的碳链接长， 形成淀粉分子的交联，从而使粉丝耐煮， 并能保持淀粉胶体的黏弹性特征。 同时，磷酸盐还具保湿特性，有增加淀粉吸水能力的作用，形成良好的网络结构。2.3 魔芋粉对粉丝品质的影响 魔芋粉可以通过影响马铃薯淀粉的回生状 态和凝胶结构的稳定性从而改变粉丝的品质。 预试验发现， 魔芋粉适度添加能有效提高马铃薯淀粉粉丝质 量。 故设置不同的添加量，探讨魔芋粉添加量对粉丝质量的影响，见表 3。表 3 魔芋粉添加对粉丝品质的影响 T ab l e 3 K on j a c p ow d e r w i t h t h e i n f l u e n c e of t h e q u al i t y of f an s 表 5 T ab l e 5 L 9( 3 ) or t h ogon al t e s t r e s u l t s 3试验号A绿豆淀粉/%BC粉丝断条率/ 粉丝烹煮损失率/魔芋粉/% 复合磷酸盐/%123456789K1K2K3R K1K2K3R（）11（）22（）3317.7711.1311.106.6710.677.907.133.53（）（）（）12312321.1010.008.9012.209.378.407.931.43（）（）（）23131216.6713.338.908.879.378.737.601.7733.310.010.020.06.76.710.013.310.012.310.59.29.06.87.96.88.26.7 魔 芋 粉 / % 漏 粉 情 况 粉 丝 断 条 率 / % 粉丝 烹 煮 损 失 率 / % 00.20.40.60.8正常正常 正常 黏度较大黏度较大、不易漏粉40.033.310.06.720.512.38.16.8注：绿豆淀粉用量为 、复合磷酸盐用量为 。发现 A3B3C3 组合加工过程中黏度增加较大，使加工难度增大，不易漏粉。正交试验的 9 组数据中 A2B2C3 组合无论从断条 率和烹煮损失率来看是较好的组合，但从极差分析也可以看出，对 A 和 B 而言，无论从断条率和烹煮损失率来看， 绿豆淀粉用量为 4 %和 6 %以及魔芋粉加入 量 0.4 %和 0.6 %对结果的影响不明显。 因为绿豆淀粉和魔芋粉加入量的增加一方面导致加工过程中黏度 增加较大，使加工难度增大；另一方面绿豆淀粉和魔芋粉的价格较高， 其用量的增加也使成本增加较大。 综合考虑以上因素，选定 A1B2C3 为最佳配方。2.5 最佳配方无明矾粉丝与加明矾粉丝品质比较固定绿豆粉、复合磷酸盐和魔芋粉的用量，与 传统加明矾的粉丝在同一生产工艺进行试验，评价指标 为断条率和烹煮损失率，结果如表 6。由表 3 可见， 魔芋粉的添加能极大的降低断条率和烹煮损失率；不加魔芋粉的粉丝断条率与烹煮损失 率分别为 40 %和 20.5 %， 而添加 0.4 %的魔芋粉后这2 种指标分别降为 10 %和 8.1 %。 魔芋粉继续增加添加量到 0.6 %时， 虽然断条率与烹煮损失率仍然有所 减少，但减少的幅度已不大，而在试验过程中也发现魔芋粉用量大于 0.6 %时，和面时的搅拌阻力已很大， 会增加能耗，而且不易漏粉。2.4 绿豆淀粉、魔芋粉、复合磷酸盐最佳配比的确定 以绿豆淀粉、魔芋粉、复合磷酸盐为 3 个因素，各因素的用量分为 3 个水平，因素表见表 4。表 4 绿豆淀粉、魔芋粉和复合磷酸盐因素表 Table 4 Green bean starch, konjac powder and compound phosphate form factors因素水平 A 绿 豆 淀 粉/ % B 魔 芋 粉 / % C 复 合 磷 酸 盐 / % 表 6 对比试验结果Comparison of experimental results1234680.20.40.60.40.50.6Table 6添加物质粉丝断条率/%粉丝烹煮损失率/%明矾替代物明矾6.76.77.210.7为确定无明矾马铃薯淀粉粉丝最佳配比，考虑的因素有马铃薯淀粉粉丝中绿豆淀粉、魔芋粉及复合磷 酸盐的用量，设计了三因素三水平的正交实验，评价指标为断条率和烹煮损失率。 通过极差分析可看出，以断条率为指标各因素影响 大 小 次 序 是 B C A， 最 优 的 试 验 组 合 条 件 为 ：A3B3C3。 以烹煮损失率为指标各因素影响大小次序是ACB，以 A3B3C3 为较好组合。 但在实际验证试验中由表 6 可以看出，以绿豆淀粉 4 %、魔芋粉 0.4 %复合磷酸盐 0.6 %和复合磷酸盐 0.6 %魔芋粉 0.4 %替 代明矾生产出的粉丝，其品质在断条率与传统加明矾粉丝相同；烹煮损失率优于传统加明矾粉丝。3 结论以断条率为指标各因素影响大小次序是 BCA；食品研发张永强，等：明矾替代物生产马铃薯淀粉粉丝的研究99以烹煮损失率为指标各因素影响大小次序是 ACB，结合试验结果、 生产工艺和产品经济效益， 以 A1B2C3为最佳组合。 断条率为 6.7 %；烹煮损失率为 7.2 %。 明矾替代物为绿豆淀粉、 魔芋粉和复合磷酸盐。无明矾粉丝的加工中加入 4 %绿豆淀粉、0.4 %魔芋粉和 0.6 %复合磷酸盐对无明矾马铃薯淀粉粉丝的品质 有明显的改善作用。 在相同条件下与传统加明矾马铃 薯淀粉粉丝相比较，断条率和烹煮损失率方面都优于加明矾粉丝。3Fu B X.Asian noodles:History,classification,raw materials,andprocessingJ.Food research international,2008,41(9):909-917 陈肇琰.小麦淀粉磷酸酯在食品中的系列应用研究(一)挂面与 粉丝中的应用研究J.粮食与饲料工业,1995(5):41-43 潘明.马铃薯淀粉和玉米淀粉的特性及其应用比较J.中国马铃 薯,2001,15(4):222-226 巫东堂,周柏玲,卢健鸣,等.无铝粉丝(条)研制及生产工艺研究J. 农业工程学报,2003,19(1):162-164 金茂国,吴嘉根,吴旭初.粉丝生产用淀粉性质及其与粉丝品质关 系的研究J.无锡轻工大学学报,1995,14(4):307-312 洪雁,顾正彪.粉丝用淀粉的结构和性质研究J.食品与发酵工 业,2006,32(1):28-32 吴雪辉,李琳.复合磷酸盐对面条改良作用的研究J.粮食与饲料 工业,1998(12):43-4445678参考文献：1 马晓东,钟浩.马铃薯淀粉的研究及在工业中的应用J.农产品加工学刊,2008,127(2):59-612 谭洪卓.甘薯淀粉流变学、热力学特性和分子结构研究及其在粉 丝生产中的应用D.江南大学,20079收稿日期：2012-03-05000000000000000000000000000000000000000000000000（上接第 95 页）为乳粉，砂糖，接种量影响最小，差异不显著，故此猴头 酸奶的最佳组合为 C2A3B2D3。 该结果与感观评分 8 号 组合 A3B2C2D（3 感官评定值 95）恰好吻合，即猴头保健 酸 奶 最 佳 配 方 为（%）： 乳 粉 14， 砂 糖 4， 猴 头 发 酵 液40，接种量 8。 重复试验证明，该配方猴头酸奶的色、 香、味、感官及组织状态均较好。2.7 猴头酸奶的发酵、冷藏温度及时间猴头酸奶品质优劣与发酵贮藏温度时间密 切相 关8，试验表明 41 ，3.0 h4.0 h 发酵制得的酸奶稳定 性较好。 发酵结束后，产品应及时冷却在 0 4