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    速凍水餃生產中常見問題分析及改良途徑
    2009-9-25 中國冷鏈物流網(www.wisc-rtesti.com)

       隨著人民生活水平的提高和飲食結構的變化,人們對食品的需求也有了明顯的變化,速凍水餃由于其衛生方便保持了原有營養且價格合理,愈來愈受到消費者的歡迎。

             但是,由于一些生產企業缺乏相應的技術水平以及對食品添加劑的片面認識與誤解,致使生產出的產品質量沒有保障,產品缺乏市場競爭力,同時也在一定程度上制約了企業的進一步發展。本文針對以上現象,闡述了通過添加以CSL—SSL、增筋劑、復合膠體、變性淀粉為主體的復配型改良劑,來改善速凍水餃質量的新途徑。

    一、速凍水餃生產的理論基礎

             速凍水餃,一般要求在-30℃以下,將已加工好的水餃在短時間15—30min之內快速凍結起來,特別是通過最大冰晶區(0℃—-5℃)時,速度要快,產品以小包裝的形式在-18℃的條件下貯藏和流通。

             在此條件下,水餃所含的大部分水份隨著熱量的散失而形成冰晶體,減 少了生命活動和生化反應所需的液態水份,抑制了微生物的活動,延緩了食品的品質變化,從而有效地保持了水餃原有的營養和風味。

    二、速凍水餃生產中常見問題分析

              速凍水餃生產中主要有以下常見 問題:

              1、在水餃生產過程中,若加水量大,則面皮粘機現象較嚴重,水餃加工時破損率較高。為了改善這種情況,常需加入大量面撲,從而影響了產口的外觀與色澤;若加水量少,則會由于面筋吸水較少,不能形成完善的面筋網絡而導致面皮粗糙,并且在速凍過程中表皮因干燥而破裂。

              2、在速凍過程中,由于面皮中的水份分布不均勻,以及面皮持水性不好而導致面皮的局部生成大的冰結晶而脹裂水餃皮,同時,水餃皮表面水份升華,引起水餃表皮干燥開裂;水餃餡含水量較多,在凍結過程中水份結冰體積膨脹也會使水餃皮破裂。 以上因素嚴重地影響了速凍水餃的凍裂率。

              3、由于我國國情的局限,大部分速凍水餃生產企業所使用的面粉,其形成時間、穩定時間較短,弱化度較高,和面時受到較強的機械攪拌而使已形成的面筋網絡受到破壞,致使生產出的水餃筋力、口感差。

              4、在儲存過程中,由于儲存溫度經常波動,整個食品體系存在著以下變化過程:

               在這個變化過程中,微細的冰結晶會逐漸減少消失,而大的冰結晶會逐漸生長,表皮冰結晶的升華會直接導致表皮干燥,從而嚴重影響了產品的外觀及內在品質。

              5、其余諸如色澤、口味等也對產品的質量有著較大的影響。

    三、解決以上問題的理論基礎及改良的一般途徑

               1、食品的凍結過程

              食品在凍結過程中的熱量動力學變化,對其物理及化學性質的改變有很大的影響:水由液態向固態轉變的過程中,會產生所謂的晶核形成作用。在食品實際的凍結過程 中,食品中的顆??梢猿洚斁Ш?。一旦晶核形成,冰結晶會以一定的速率成長,而形成的冰結晶的大小,可由晶核形成的數目加以調整,用能量轉移的速率來加以控制(晶核數目越多,能量轉移越快,所形成的冰結晶越小)。

               2、凍結速率與冰結晶大小的關系

               晶核形成與冰結晶成長間的相互作用會影響冰結晶大小,也會影響冷凍食品的品質:一般在快速凍結過程中,起始冰結晶的生長速率低于熱量的轉移速率,以致產生過冷卻現象而增加晶核形成速率,從而降低冰結晶體積;而在緩慢冷凍過程中,冰結晶生長速率與熱量轉移速率一致,形成的晶核數目較少,冰結晶校大。

             ?。?、冷凍食品體系中的玻璃化轉變

               定型聚合物在較低的溫度下,分子熱運動能量很低,只有較小的運動單元,如側基、支鏈和鏈節能夠運動,而分子鏈和鏈段均處于被凍結狀態,此時聚合物所表現出的力學性質與玻璃相似,稱之為玻璃態;隨著溫度的升高,鏈段運動受到激發,但整個分子鏈仍處于凍結狀態,在受外力作用時,聚合物表現出很大的形變,外力去除后,形變可以恢復,這種狀態稱之為高彈態;溫度繼續升高,不僅鏈段可以運動,整個分子鏈都可以運動,無定形聚合物表現出粘性流動的狀態,稱之為粘流態。玻璃態、高彈態、粘流態稱之為無定形聚合物的三種力學狀態。

              隨著溫度的升高,聚合物由玻璃態向高彈態的轉變,稱之為玻璃化轉變,其轉變溫度為?;瘻囟?用Tg表示。在此時,未凍結溶質的濃度會持續增加,粘度也逐漸增加,最后粘度會高到限制水分子的自由移動,此時,無法進行冰結晶的生長。

              ?。?、速凍水餃品質改良的一般途徑

               針對速凍水餃生產中常見問題,生產企業一般采取以下方法來改良速凍水餃品質:

             ?。?、降低水餃加工時和面加水量,以使水餃皮在凍結過程中冰結晶總體積較小。但是,這樣導致水餃表皮干燥,在凍結時表面水分升華而產生裂紋;而且減少加水量并不能控制局部大塊冰結晶的形成。

             ?。?、降低水餃餡中含水量,以使在凍結過程中,餡中冰結晶總體積較小。這樣導致企業生產成本增高,影響了企業的經濟效益,并且影響了產品的內在品質及風味。

             ?。?、改善速凍條件,以使速凍水平更加完善,工藝控制更加合理,這樣需要企業對現有設備及工藝進行改造或者調整,加重了企業負擔,并且不一定會取得良好的效果。

               以上方法雖有一定的可行性,但也不可避免地有其局限性與不合理性,因此并不是企業所希望的解決問題的方法,企業都在期盼著一種新的途徑來改善速凍水餃品質。

    四、速凍水餃品質改良的新途徑

              根據速凍水餃生產中的常見問題以及以上理論基礎,提出了下改良速凍水餃品質的新途徑:

            ?。?、添加以CSL—SSL為主體的乳化劑。CSL—SSL具有親油、親水的兩個基團,這兩個基團良好的活性可以達到基本將各種物質控制在加工完成時的最佳狀態。因此,即使食品在高于Tg的溫度條件下貯存,也可以保持較長的貨架期;CSL—SSL的加入可以使水的表面張力降低30%以上。水的表面張力降低后,潤濕性大大增加,不易聚集,可以在凍結時形成更小的晶體,而不破壞面團結構;CSL—SSL具有良好的分散能力。乳化劑良好的分散性使得面制品中各種組分在冷凍過程中可以均勻分散,安全地渡過玻璃體轉化這一過程。

             同時,CSL—SSL能與面粉蛋白質中的麥谷蛋白及麥膠蛋白分別以疏水鏈及親水鍵結合,把面粉中散落的蛋白質連接起來,形成一種具有下圖結構的面筋網絡:


              由上圖可看出,CSL—SSL的存在使面筋網絡具有一定的強度,從而提高其耐機械攪拌能力,延長面團穩定時間,降低弱化度?!?/p>

              因此,加入以CSL—SSL為主體的乳化劑后,冰結晶的大小、晶形被控制,水餃可以安全地渡過玻璃體的轉化過程,使速凍水餃的質量有了保證。

             ?。?、加入以各種植物膠類為主體的復合膠體穩定劑。在速凍水餃的凍結過程中,膠體分子被擠入冰結晶周圍的區域中,導致未凍結相濃度急劇增加,減少了溶質分子的自由體積,提高了冷凍食品體系的Tg和低溫穩定性,控制速凍水餃中冰結晶的生長速率及冰結晶大小,從而提高冷凍食品的質量和貨架期;由于膠體具有較強的吸水能力,可以使面團在加工過程中吸收更多的水分而不粘機,同時膠體的膠粘特性也使得水餃表皮更加細膩、光亮。

             ?。?、添加變性淀粉來改善速凍水餃的白度以及口感。在速凍水餃生產中使用的變性淀粉是以馬鈴薯或木薯淀粉為基礎,通過物理、化學方法變性而成的一種同時具有乳化及增稠作用的食品添加劑。添加變性淀粉后可以明顯地改善速凍水餃成品的白度、亮度、表皮滑爽度、透明度,并且添加變性淀粉后可以大提高和面加水量。

             ?。?、添加以Vc為主體的復合增筋劑。Vc可以氧化面筋蛋白中的硫氫鍵(-SH),并通過二硫鍵(-S-S-)連接起來,從而加強面筋網絡,使速凍水餃煮后筋力得到提高,咬勁得到改善。

             根據以上四點,復配一種以CSL—SSL、復合膠體、增筋劑以及變性淀粉為主體的復合型速凍水餃改良劑。

    五、速凍水餃改良劑實驗

            ?。?、時間:1999年9月23日

            ?。?、地點:河南鄭州某速凍食品公司

            ?。?、實驗原料:

                           面粉:鄭州某面粉廠

                           添加劑(CSL—SSL):河南興泰科技實業有限公司

                           植物膠、變性淀粉、氧化劑:市售

            ?。?、生產工藝:按該公司速凍水餃生產工藝進行(和面加水量增加2%)

            ?。?、速凍條件:速凍隧道溫度:-38℃

                                      速凍時間:15~20分鐘

            ?。?、儲存條件:冷庫中-18℃裸露儲存于冷風機下

            ?。?、實驗過程:

                 ?。?面粉品質改善:添加復合型改良劑0.4%及5%變性淀粉后用布拉班德儀(德國產)測定粉質曲線及拉伸曲線,其結果如下:見表(1)

         ?。?速凍水餃成品評價:見表(2)

     ?。?煮后水餃評價:見表(3)
    表(1): 
    面粉

    項目
     對照組
     改良組
     
    粉制曲線
     吸水率(%)
     58.2
     60.8
     
    形成時間(min)
     2.3
     3.4
     
    穩定時間(min)
     4.3
     6.9
     
    弱化度(Bu)
     70
     20
     
    評價值
     46
     52
     
    拉伸曲線
     45min延伸性(mm)
     170
     162
     
    45min抗延伸性(Bu)
     460
    470

     

    表(2):


    成品

    項目
     對照組 改良組
    加水量(%)
     38
     40
     
    面撲用量
     多
     幾乎不用
     
    加工破損率
     >2
     <0.1
     
    凍裂率(%)
     >6
     <0.4
     
    水餃外觀
     白、亮、較粗糙
     更白、更亮、細膩
     
    存儲10天后破裂率(%)
     .2
     <0.2
     
     表(3):


    產品 
    項目
     對照組
     改良組
     
    外觀
     白度、亮度較差,放置冷卻后色澤晦暗,互相粘結,表皮透明度差,粗糙 白度、亮度、光潔度較佳,放置冷卻后色澤、亮度變化不大,無互相粘邊現象,表皮較透明、細膩
    熟后破損率(%)
     >3
     <0.1
     
    渾湯程度
     湯較混
     清湯
     
    口感
     爽滑性較差,稍粘牙
     爽滑、細膩、不粘牙
     
    咬勁
     有咬勁,但較改良組差
     有咬勁
     

    六、結論

             ?。?、速凍水餃品質與生產工藝,添加劑有很大關系。在和面過程中,面筋形成越充分,水分分散越均勻,凍結過程越完善,水餃成品品質越好。

             ?。?、添加速凍水餃改良劑后,可以明顯改善面粉品質,增加形成時間,穩定時間,降低弱化度,使面團耐機械攪拌明顯提高。

             ?。?、添加速凍水餃改良劑及變性淀粉后,可使和面加水率提高2%左右,并且可以提高?;D變溫度,抑制冰結晶的生長速率,有利于凍結過程中產品的低溫穩定性及對品溫波動的適應性。

             ?。?、添加速凍水餃改良劑后,可以最大程度地降低面撲用量,降低加工破損率,凍裂率以及儲存破裂率。

            ?。?、由于改良劑的保水性較強,可使水餃在速凍過程中產品表面水分散失更少,有利于產品質量穩定及提高出品率。

            ?。?、添加改良劑后,成品水餃白度、亮度、筋力、爽滑性、耐煮性等均有所提高,有利于水餃檔次提高。

            ?。?、添加改良劑后可用相對較低檔次面粉制出較好成品,從而有效降低成本。

              可以看出,添加以CSL—SSL為主體的復配型速凍水餃改良劑,無疑是解決速凍水餃生產中諸多問題的一條新途徑。

    參考文獻

     ?。?、蕭鳳岐:旺銷的調理冷凍食品《食品資訊》1994.9。

     ?。?、周惠明:影響速凍食品質量的關鍵因素《食品工業》1998.6。

     ?。?、殷小梅:冷凍食品體系中玻璃化轉變《食品工業》1998.3。

     ?。?、劉鐘棟:冷凍面制品中的玻璃轉化現象及乳化劑的控制作用。

     ?。?、鄭心羽:硬脂酰乳酸鈣鈉(CSL—SSL)在食品工業中的應用。

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