李杰平，杨 哪，徐学明

（江南大学食品科学与技术国家重点实验室，江南大学食品学院，江苏无锡 214122）

冻结和冻藏对冷冻面团流变学以及汤包皮质构特性的影响

李杰平，杨 哪，徐学明*

（江南大学食品科学与技术国家重点实验室，江南大学食品学院，江苏无锡 214122）

研究了冻结温度、冻藏温度、冻藏时间对冷冻面团流变学特性和汤包皮质构特性的影响。实验结果表明，冻结改变了面团的流变性质，降低了面团的弹性；并且-18℃下冻结对汤包皮TPA参数的影响比-30℃的影响大。-30℃的冻藏温度对面团的粘弹性影响较大，而不同冻藏温度对汤包皮的TPA参数影响不大；冻藏时间对面团粘弹性、面团拉伸特性以及汤包皮的TPA参数影响大。

冻结，冻藏，汤包，流变特性

面粉 中粮面业鹏泰股份有限公司，水分13.1%、湿面筋34.6%、干面筋13.9%、灰分0.55%；瓜儿豆胶（食品级） INDIA公司；蔗糖酯（HLB 15） 柳州爱格食品科技股份有限公司；羟丙基糯玉米淀粉 杭州普罗星淀粉有限公司。

拉伸仪 德国Brabender公司；AR-G2流变仪 英国TA Instrument公司；TA-XT2i物性测试仪 英国STABLELE MICROSYSTEMS公司；多功能搅拌机 广州威事万有限公司。

1.2 实验方法

1.2.1 冷冻面团动态流变特性的测定 从冰箱中取出预先制备好的冷冻面团，在25℃、85%相对湿度的条件下解冻1h，将解冻的面团揉匀，采用振荡模式下的频率扫描。频率扫描参数设定，应变：0.5%；温度：25℃；频率：0.1～50Hz。

1.2.2 冷冻面团拉伸特性的测定 从冰箱中取出预先制备好的冷冻面团，在25℃、85%相对湿度的条件下解冻1h，将解冻的面团揉匀，按GB/T 14615-2006方法进行拉伸实验。

1.2.3 汤包皮质构特性的测定 将1000mL蒸馏水烧至沸腾，再从低温冰箱中取出汤包皮，放入锅中蒸制，蒸至15min取出，室温下冷却。然后将汤包皮放在载物台上，调整质构仪探头测量汤包皮的TPA指标。每个样品做6次平行实验，取平均值。本实验采用的探头：P/36铝制圆柱形探头。参数设定：测定前速度：1.00mm/s；测定速度：0.80mm/s；测定后速度：0.80mm/s；测定模式：在压缩的条件下测力；压缩程度：70.00%；压缩时间：3.00s；引发类型：自动；引发力：5.0g；引发距离：2.000mm；两次压缩之间的时间间隔：1s。

1.2.4 数据分析 采用Origin8.0软件对实验数据进行图形处理；采用SPSS16.0统计软件对测定实验数据进行分析。

2 结果与讨论

2.1 冻结温度对冷冻面团动态流变特性的影响

图1 冻结温度对冷冻面团弹性模量G′的影响Fig.1 Effect of freezing temperature on G′of frozen dough

图2 冻结温度对冷冻面团粘性模量G″的影响Fig.2 Effect of freezing temperature on G″of frozen dough

冻结过程对面团动态流变特性的影响如图1～图3所示。由图1～图3可以看出，冻结后面团的弹性模量G′和粘性模量G″均比新鲜面团的小，而在频率大于20Hz时面团的损耗角正切tanδ（tanδ=G″/G′）增大，说明面团的弹性模量比粘性模量变化幅度大；与-30℃下冻结的面团相比，-18℃下冻结的面团弹性模量G′值较小，粘性模量G″值相近；说明-18℃冻结对面团性质影响较大，可能是在-18℃的冻结过程中形成的冰结晶的大小及分布不均匀，造成面筋网络的破坏性大，使面团弹性减小。-30℃冻结的速度比-18℃冻结的速度快。在冻结初期，细胞外的水分先结冰，而细胞内的水分因冰点低仍以液体状态存在，由于两者饱和蒸汽压的不同，细胞内的水分便发生渗透作用而扩散到细胞间隙中，若冻结速度慢则大部分水冻结于细胞间隙中而形成较大的冰晶体；若低温快速冻结则散热作用强，冰结晶形成的速度大于水和水蒸气的扩散渗透速度，因此冰晶可均匀地分布在食品细胞内与细胞间隙中，并形成小的冰晶体；由于水形成冰时体积要增大9%～10%，细胞会受到机械损伤，尤其是慢速冻结在细胞外形成的大冰晶，使细胞之间的结合面拉开，细胞受到挤压变形；破裂的细胞在解冻时不能恢复到原状[2]。实验结果表明冻结改变了面团的流变性质，降低了面团的弹性。

图3 冻结温度对冷冻面团损耗角正切tanδ的影响Fig.3 Effect of freezing temperature on tanδ of frozen dough

2.2 冻结温度对熟汤包皮质构特性的影响

在食品的冻结过程中，冻结速度的快慢直接影响到冻结食品的质量。不同冻结温度下冻结的汤包皮蒸熟后的TPA指标测定结果如表1所示。从表1可以看出，与新鲜面团相比，-30℃冻结的汤包皮的硬度、胶粘性、咀嚼性、弹性均无显著差异，-18℃的汤包皮TPA指标除了咀嚼性，其它指标都有显著差异；-18℃冻结的汤包皮硬度与-30℃的有显著差异，其它三个指标无显著差异。说明在-30℃冻结，汤包皮的质构特性没有受冻结的影响；-18℃冻结，汤包皮的质构特性受到影响。-30℃冻结速度较快，形成的冰晶颗粒细小，对组织的破坏性也比较小；-18℃冻结速度慢，容易形成大的冰晶体破坏面筋网络结构，薄的汤包皮上会出现裂纹。由此可见，冻结温度越低，熟汤包皮的质构特性越好。在实际生产中，应采用合理的冻结温度使冻结食品有较好的品质。

2.3 -18℃冻藏条件下的冻藏时间对冷冻面团动态流变特性的影响

表1 冻结温度对熟汤包皮质构特性的影响Table 1 Effect of freezing temperature on TPA of steamed Tangbao

-18℃下冻藏不同时间面团的流变特性变化如图4～图6所示。冻藏过程中，前14d面团的弹性模量和粘性模量值变化较小，与未冻藏面团的值相近。冻藏21d后面团的弹性模量和粘性模量显著减小，损耗角正切tanδ值增大。说明长期冻藏会影响面团的性质，可能是在冻藏过程中温度的波动造成面团内细小的冰晶体会逐渐减少、消失，大的冰晶逐渐长大，组织细胞受到机械损伤，从而改变了面团的弹性和粘性。此外，冰晶的生长也会导致面团内水分的重新分布改变了面团成分结合水的能力。

图4 冻藏时间对冷冻面团弹性模量G′的影响（-18℃）Fig.4 Effect of frozen storage time on G′of frozen dough（-18℃）

图5 冻藏时间对冷冻面团粘性模量G″的影响（-18℃）Fig.5 Effect of frozen storage time on G″of frozen dough（-18℃）

图6 冻藏时间对冷冻面团tanδ的影响（-18℃）Fig.6 Effect of frozen storage time on tanδ of frozen dough（-18℃）

2.4 -30℃冻藏条件下的冻藏时间对冷冻面团动态流变特性的影响

-30℃下冻藏不同时间面团的流变特性变化如图7～图9所示。由图7～图9可以看出，冻藏7d后面团的弹性模量和粘性模量都大幅度减小，损耗角正切tanδ值增大；冻藏28d的面团损耗角正切值最小，因为其粘性模量减小幅度很大。长期的冻藏过程中温度的波动导致冰重结晶，造成面筋网络破坏，面筋网络连续性差，与淀粉颗粒分开；重结晶过程中水分重新分布，从水合面筋转移到冰相中，因此面团的粘弹性发生了改变。另外，与-18℃冻藏的面团相比，-30℃冻藏的面团的弹性模量、粘性模量、损耗角正切值变化较大，说明-30℃冻藏温度对面团的流变性质和面团结构变化影响较大。这个结果与Leray[3]的关于冻结和冻藏条件对小麦面团流变影响的实验结果相一致。Matuda[4]报道了小麦面团的玻璃化转变温度约为-30℃，在此温度下面团从橡胶态变为更稳定的玻璃态，并且这个温度取决于面团的配方和水分含量。Leray[3]认为这个玻璃态不是热力学稳定，少量的能量会使它不稳定，在接近玻璃态的温度下延长冻藏期可能会引起面团的低温浓缩现象，由于大部分水结晶，面筋网络处于最大脱水状态，冻藏过程中温度的微小波动更容易引起面团不稳定和水重结晶。《食品工艺学》[5]关于冻藏过程中食品质量的变化这一节也阐述了即使温度低于玻璃化转变温度，未冻结水仍有一定的流动性，食品的稳定性也不是绝对的。

图7 冻藏时间对冷冻面团tanδ的影响（-30℃）Fig.7 Effect of frozen storage time on tanδ of frozen dough（-30℃）

图8 冻藏时间对冷冻面团弹性模量G′的影响（-30℃）Fig.8 Effect of frozen storage time on G′of frozen dough（-30℃）

图9 冻藏时间对冷冻面团弹性模量G″的影响（-30℃）Fig.9 Effect of frozen storage time on G″of frozen dough（-30℃）

2.5 -18℃冻藏条件下冻藏时间对冷冻面团拉伸特性的影响

-18℃下冻藏时间对冷冻面团拉伸特性的影响如表2所示。由表2测得的拉伸参数可以看出，冻藏15d，解冻后面团的拉伸阻力和延伸度都增大，拉伸比变化不显著；拉伸比能综合反映面团的强度，由于拉伸比变化不显著说明短期的贮藏不会影响面团的拉伸特性。冻藏30d，解冻后面团的拉伸阻力和拉伸比都明显减小，延伸度增大；说明冻藏30d后面团内部面筋网络被破坏，拉伸阻力下降；延伸度决定了面团的延伸能力，长期冻藏面团的延伸度过高，会导致面团弱化，使面团松弛；由于拉伸阻力减小而延伸度增大，则拉伸比值明显减小。Sharadanant[6]的实验结果也表明延伸度随贮藏时间延长而增大，拉伸阻力随贮藏时间延长而减小。Inoue[7]报道了随贮藏时间的延长延伸度增大但无明显变化趋势。而Yi[8]的实验结果表明随冻藏时间的延长最大拉伸阻力和延伸度减小。

表2 -18℃冻藏时间对冷冻面团拉伸特性的影响Table 2 Effect of frozen storage time on tensile properties of frozen dough at-18℃

表3 冻藏条件对熟汤包皮质构特性的影响Table 3 Effect of frozen conditions on TPA of steamed Tangbao

2.6 冻藏条件对熟汤包皮质构特性的影响

冻藏温度和冻藏时间对汤包皮蒸熟后的TPA指标测定结果如表3所示。由表3可以看出，在相同的冻藏时间下，-30℃冻藏的汤包皮与-18℃冻藏的汤包皮的硬度、胶粘性、咀嚼性、弹性均无显著差异；说明冻藏温度对汤包皮的TPA参数影响不大。在-18℃冻藏，28d后汤包皮的硬度、胶粘性明显增大，咀嚼性和弹性减小；Yi[8]报道了面团经过冻结和冻藏后水分从面筋网络分离，冰重结晶引起水分重新分布，面团解冻后这部分水自由地分布在表面导致粘性增大。在-30℃冻藏，7d后汤包皮的硬度、咀嚼性和弹性有显著差异性，硬度明显增大，咀嚼性和弹性显著减小，长期冻藏后参数变化更加明显；说明冻藏时间对汤包皮的TPA参数影响大。在实际生产中，厂家考虑到耗能问题，一般都采用-18℃的冻藏温度。

3 结论

冻结温度对冷冻面团流变学特性有影响。冻结改变了面团的流变性质，降低了面团的弹性；-18℃下冻结对面团性质的影响比-30℃的影响大；-18℃下冻结对汤包皮TPA参数的影响比-30℃的影响大。冻藏条件对冷冻面团流变学特性有很大的影响。-30℃的冻藏温度对面团的粘弹性影响较大，而不同冻藏温度对汤包皮的TPA参数影响不大。冻藏时间对面团粘弹性、面团拉伸特性以及汤包皮的TPA参数影响大。

[1]高福成.速冻食品[M].北京：中国轻工业出版社，1998.

[2]刘程，江小梅.当代新型食品[M].北京：北京工业大学出版社，1998.

[3]Guénaelle Leray，Bonastre Oliete，Sandra Mezaize，et al.Effects of freezing and frozen storage conditions on the rheological properties of different formulations of non-yeasted wheat and gluten-free bread dough[J].Journal of Food Engineering，2010，100（1）：70-76.

[4]T G Matuda，Sylvie Chevallier，Pedro de Alcântara Pessôa Filho，et al.Impact of guar and xanthan gums on proofing and calorimetric parameters of frozen bread dough[J].Journal of Cereal Science，2008，48（3）：741-746.

[5]夏文水.食品工艺学[M].北京：中国轻工业出版社，2007：177，457.

[6]R Sharadanant，K Khan.Effect of hydrophilic gums on the quality of frozen dough：II.Bread characteristics[J].Cereal Chemistry，2003，80（6）：773-780.

[7]Inoue Y，Bushuk W.Studies on frozen doughs：I.Effects of frozen storage and freeze-thaw cycles on baking and rheological properties[J].Cereal Chemistry，1991，68（6）：627-631.

[8]Jinhee Yi，William L Kerr.Combined effects of freezing rate，storage temperature and time on bread dough and baking properties [J].LWT-Food Science and Technology，2009，42（9）：1474-1483.

Effect of freezing and frozen storage on the rheological properties of frozen dough and texture properties of Tangbao

LI Jie-ping，YANG Na，XU Xue-ming*
（State Key Laboratory of Food Science&Technology，Jiangnan University，School of Food Science and Technology，Jiangnan University，Wuxi 214122，China）

Effect of freezing temperature，frozen storage temperature and frozen storage time on the rheological properties of frozen dough and texture properties of Tangbao were investigated.Results showed that freezing changed the properties of dough and reduced the elasticity of dough，frozen at-18℃ significantly influenced on the TPA parameters of Tangbao than-30℃.Dough which stored at-30℃ had significant influence on the viscoelastic of dough，different frozen storage temperature had no significant influence on the TPA parameters. Frozen storage time showed significant effect on the viscoelastic and tensile properties of dough，the TPA parameters of Tangbao.

freezing；frozen storage；Tangbao；rheological properties

TS201.7

A

1002-0306（2012）07-0071-04

随着人们生活水平日益提高，对速冻食品的质量要求越来越高，因此食品在冻藏过程中的变化如蛋白质的变性、脂肪氧化、维生素的损失、食品的色泽变化、质地等研究受到重视[1]。速冻工艺是速冻汤包生产过程中另一个关键步骤。近年来速冻食品业发展迅速，但速冻过程中冻结条件的不同造成速冻食品外观和口感品质的差异，比如冻结速度的影响。冻藏条件不同也会引起产品品质的变化，比如冻藏温度、冻藏时间；冻藏过程中温度的波动不利于产品的贮藏。本实验以动态流变特性、拉伸特性、质构特性为指标，研究冻结温度、冻藏温度和时间对冷冻面团流变学特性和汤包皮质构特性的影响。

1 材料与方法

1.1 材料与仪器

2011－06－22 *通讯联系人

李杰平（1986-），女，硕士研究生，研究方向：食品工程。

教育部新世纪优秀人才计划（NCET-07-0379）。