应选择面筋蛋白含量较高的小麦粉， 提高面筋的强度， 减弱冰晶和谷胱甘肽对面筋网络造成的伤害。有研究发现高筋粉制得的冷冻面团的综合品质最好， 低筋粉最差。当小麦粉的沉降值为44.8mL、降落数值为637 s、湿面筋的质量分数为36.0%时，这种小麦粉适合制作冷冻面团包子。

 

向面粉中添加马铃薯粉、豆渣粉、魔芋粉能够改善冷冻面团的品质， 豆渣粉可以减弱冷冻过程中面筋的弱化，魔芋粉可以抑制冰晶的生长，这三者的使用还能够减少面团中水分的转移，增强面筋网络强度，在提高抗冻性的同时还增加了包子的营养。

 

 

与新鲜面团制品相比，冷冻面团制品存在发酵时间长、体积小、质构性能差、口感降低等问题。食品添加剂在冷冻面团品质改善方面发挥着极其重要的作用。目前，常用的食品添加剂主要有酶制剂、乳化剂、变性淀粉、食品胶等。还有一些新型抗冻添加剂，如冰结构蛋白( ISP 或AFP) 和冰核蛋白等。它们通过不同的作用机理，保护酵母和面团结构，从而改善冷冻面团的品质，提高了冷冻面制品的质量。

 

 

酶制剂是一种天然、安全的食品添加剂，它可以有效改善面团在冷冻储藏过程中的流变学特性。常用的酶制剂有纤维素酶、脂肪酶、葡萄糖氧化酶、木聚糖酶等。谷氨酰胺转氨酶是一种能够催化蛋白质分子内或分子间发生酰基转移的酶类。

 

Bernadetta 等研究表明当谷氨酰胺转氨酶的添加质量分数为4.5 mg /300 g 面粉时，冷冻面团糕点的感官品质显著改善，质量分数增加到7.5 mg /300 g 面粉时，赖氨酸得到了很好的保护，糕点的营养价值提高了。

 

陈书明研究也发现谷氨酰胺转氨酶能显著提高冷冻面团发酵力、酵母存活率，增加面包比容和柔软度。陈书明等还得出α－淀粉酶、木聚糖酶等酶制剂能有效改善面团品质。

 

 

常用到的乳化剂有硬脂酰乳酸钠、卵磷脂、单甘酯及蔗糖酯等，乳化剂的添加能提高面团的韧性与延伸性，其中硬脂酰乳酸钠虽然对面团力学性质影响较小，但它可以明显提高产品的感官品质。

 

乳化剂的亲油基和亲水基可以分别与麦谷蛋白和麦醇溶蛋白结合，提高面团的发酵能力、持气性，还可以与脂肪、淀粉结合，提高面团的冻融稳定性，减少水分的迁移，乳化剂也能够抑制淀粉的老化，从而减少因淀粉老化导致包子面皮发硬的现象；乳化剂与淀粉结合形成不溶性复合物，阻碍淀粉的重结晶，使面团中水的表面张力减少，冰晶形成更小的结构，最终减少面筋网络结构的损伤。

 

 

亲水胶体可以与谷蛋白和结合水结合形成亲水性复合物，提高面团的持水性，减少水分迁移，因此冷冻面团中加入亲水胶体可以最大限度地减少冻融循环对面团结构的破坏并保持其流变性质。

 

Ferrero 等在研究中发现分别使用黄原胶和果胶时，观察到较低的水分迁移率。因此，冷冻面团产品的总体冷冻保存效果可取决于亲水胶体的类型、溶解度、剂量、持水力、流变学性质以及它们在冷冻和冷冻储存期间与其它成分的协同效应。

 

万金虎发现黄原胶、K－卡拉胶、魔芋胶和瓜尔豆胶对小麦粉品质、冷冻面团流变特性及其微结构、冷冻面团冷藏稳定性以及其产品速冻水饺品质有影响。添加亲水胶体能够改善面团的粉质特性，添加1% ( w/w) 魔芋胶的面粉吸水率提高了7.9%，而添加1%( w/w) 的黄原胶对面团稳定时间的作用效果最佳，稳定时间提高了7.4 min。

 

食品胶体具有良好的稳定性、持水性、增稠性，可控制水分子在食物基质中的迁移，面团在冻结过程中，胶体减少了可移动水量，从而阻碍了大冰晶的形成。冷冻产品的最终质量高度依赖于冰晶的形态，因为冷冻会对食品基质的微观结构造成不可逆的损害。因此需要控制过冷和冰核温度，抑制和诱导固化，从而改善食品工业和家庭保存中的冷冻干燥、冷冻浓缩、冷冻保存、结冰和冷藏能量等技术难题。

 

冰结构蛋白( ISP) 是从植物和微生物中分离出来的，可提高冷冻面团的耐冻性。冰结构蛋白能够通过抑制冰晶生长、重结晶及增强面团中面筋蛋白质网络结构两个方面改善冷冻面团品质。

 

Zhang 等从燕麦中提取ISP 加入冷冻面团中发现，酵母发酵能力提高，冷冻面团中的可冻结水含量降低，面筋基质破坏较少，最终改善了馒头质量。

 

Zhang 等研究发现在冷冻面团中加入从胡萝卜中分离出的ISP，在冻融循环期间，酵母死亡率降低，冰结晶也被延迟，冷冻面团的持气能力提高。Ding 等从大麦中分离出ISP，发现冷冻后面团的表观比热增加，可冻结水含量降低而熔化温度增加。

 

面团在冷冻和冷冻贮藏过程中，冰成核是形成冰的主要途径，且发生在较温暖的温度下。冰成核剂( INA) 主要降低冷冻面团过冷度，抑制大冰晶形成对面筋网络结构造成的破坏。Li 等发现用玉米蛋白为基础的冰成核薄膜( INFs) 包装冷冻面团时，水的成冰温度由－15 ℃升高到－6.7 ℃，经过5 次冻融循环后，对面团中水分损失减小。

 

 

抗冻蛋白可以降低水的冰点和抑制冰晶形成，并防止冷冻储藏期间的重结晶。近年来由于它们的有利特性，研究人员对AFP 在改善冷冻食品性质中的应用进行了大量研究。

 

刘玫通过毕赤酵母异源表达了三种不同特性的重组抗冻蛋白( rAFPs) ，研究发现rAFPs 通过修饰冰晶形态和抑制冰晶重结晶减少了冰晶形成和重结晶对酵母细胞和面筋蛋白网络结构的破坏，保护了面团的发酵性能，缩短了其醒发时间，并抑制了可冻结水含量的增加，进而改善了面包的比容和质构性质。

 

姬成宇等发现添加抗冻蛋白对冷冻面团亚基无影响。随着冻藏时间的延长，二级结构中分子间β－ 折叠含量增大，β－转角含量减小，抗冻蛋白能够抑制二硫键的断裂和二级结构的变化，减少冰晶的重结晶，防止面团的水分散失，维持面团的持水能力。

 

 

变性淀粉可以减少面团中水分的移动， 增加结合水的含量，减轻冷冻对面筋网络结构造成的损伤，王亚楠等测定了添加不同量醋酸酯马铃薯淀粉的面团持水力，证明醋酸酯马铃薯淀粉能够增加面团的持水力，且持水力随添加量增大而增大。包子在储存时存在汤汁外渗现象，可以在与馅料接触的面皮表面用磷酸酯双淀粉变性淀粉做隔离膜，达到阻碍汤汁外渗的目的，而且保证了包子良好口感[14]。

 

 

叶鹏等发现，海藻糖、甘油和脯氨酸添加量分别为2.23%、3.43% 和1.55%，酵母存活率及发酵力能够大幅提升。

 

尹晓洁等研究藻酸丙二醇酯对冷冻面团的影响，结果表明当添加量为0.2%时，冷冻面团的内部结构稳定，拉伸特性最好，冷冻面团流变特性得到改善。

 

胞外多糖( EPS) 是微生物在生长代谢过程中分泌到细胞外的粘液或黏附在细胞表面的荚膜。乳酸菌是食品级微生物，因此高产胞外多糖的乳酸菌在食品行业中具有较强的竞争力。

 

汤晓娟利用激光聚焦显微镜( CLSM) 和扫描电子显微镜( SEM) 对新鲜和冷冻面团的微观结构进行了观察，结果表明低温产EPS 酸面团促进了面团中面筋交联，延缓了冷冻造成的面筋网络破坏和淀粉颗粒的溶出，保护了冷冻面团的网络结构，提高了冷冻面团的稳定性，有效延缓了冰晶造成的面团水分迁移。

 

添加剂能够改善酵母活力、面团结构、面团流变特性和面团水分特性，最终提高冷冻面团品质。

 

 

研究表明，细胞内的几种化合物含量影响细胞对冻融压力的耐受性，这些化合物包括海藻糖、甘油、脯氨酸及精氨酸、天冬氨酸、谷氨酸等带电荷氨基酸。

 

Sun 等通过表达Mal62 基因增加胞内海藻糖含量，进而提高细胞的抗冻能力。Dong 等通过敲除基因NTH1 增加细胞内海藻糖含量，进而提高细胞的抗冻能力。

 

甘油脱氢酶( GDH) 主要参与甘油的代谢过程，Izawa 等将GDH 基因敲除，从而增加胞内甘油含量，使细胞存活率增大。

 

Tsolmonbaatar等将PＲO1 基因突变，从而使菌株胞内脯氨酸含量增加，进而增加细胞的抗冻作用。精氨酸酶由CAＲ1 基因编码，Shima 等通过敲除CAＲ1 基因，证实了胞内精氨酸含量的积累会增加细胞的抗冻性。

 

Sasano 等在酵母细胞中过量表达POG1 基因，在高蔗糖条件下显著改善酵母发酵性能，而去除POG1 基因显著增强酵母的冻融胁迫耐受性。

 

Liu 等发现过量表达SNＲ84 基因，高蔗糖的面团中的酵母表现出更高的抗冻性和较强的发酵能力。Nakagawa 等研究发现PDE2 基因具有更好的遗传特性，用克隆技术过量表达能使酵母具有更好的冷冻胁迫耐受性。

 

上述研究有助于改善冷冻面团的质量，但消费者更容易接受没有外源基因的产品。所以基因突变有更广阔的发展空间。

 

 

菌种选育目标是，既能保持面团中酵母发酵力，又要保证经长期冷冻保藏，解冻后发酵力不降低。普通商业酵母在低温条件下易受冷冻破坏且解冻后不能保留应有的发酵力，从而影响发酵面制食品的风味和口感，因此需要采用耐冻性能好的酵母制作冷冻面团。

 

陈君等对酿酒酵母进行诱变处理，筛选出一株抗冻酵母菌种AFY－1，面团在－20 ℃条件下冻藏70 d 后，抗冻酵母AFY－1 的平均醒发速度和发酵力分别保持在冷冻前的60.2%和87.9%，远高于原始酵母的9.2% 和15.1%。抗冻酵母AFY－1 具有较强的冷冻温度适应性、冻藏稳定性和发酵能力，可用于冷冻生胚的加工。

 

薛美翠等发现，菌株Y－3汉逊德巴利酵母( Debaryomyces hansenii) 和菌株H－1酿酒酵母( Saccharomyces cerevisiae) 进行混合发酵，面团抗冷冻性能、发酵力和食用安全性都有提高。

 

汤晓娟从中国传统酸面团中筛选出的一株高产EPS的Weissella confusa QS813 可以成功制备出产糖量高、产酸低的纯种发酵酸面团，高产EPS 酸面团可以有效改善冷冻馒头面团品质。

 

张玲等选育出了F型面包酵母S.cerevisiae X－003 并对其耐冷冻性能进行研究。结果表明，X－003 经3 周的冷冻保藏后，存活率仍保持在80%以上。

 

 

在控制面团冷冻过程中冰晶的形成和分布时，可以使用新的冷冻技术。其中超声辅助冷冻( UAF)已被研究用于促进冰成核和晶体生长。

 

目前，改善面团质量有三种方法： 

 

改善冷冻过程中的传热速率，如加氢或流动冷冻； 

 

改变食物材料的特性，如加入冰核蛋白和抗冻蛋白； 

 

辅助冻结方法，可改变冷冻过程中食物材料的成核、晶体生长和成核速率，如高压冷冻、微波辅助冷冻、射频辅助冷冻、磁冷冻和电解冻等。

 

Huang 等研究显示，在288 和360 W 下使用UAF 技术，面团的总冷冻时间减少了11% 以上，同时，由于细小的冰晶的形成，面团的弹性和感官特性也显著增加。

 

Comandini、Kiani、Cheng 等得出超声波降低了冷冻食品成核过程中的过冷度。Kiani 等发现UAF 可以在－20～4 ℃的温度范围内增加乳酸菌细胞的活力，改善冷冻质量。

 

超声辅助冷冻虽然是新型冷冻技术，但在冷冻面团中的应用非常有限，可以加深这方面的研究。许多创新技术如压力辅助冷冻、磁共振辅助冷冻、静电辅助冷冻等仍处于开发阶段，而对于其他技术，在食品行业推广的最大障碍是成本高。

 

来源：食品伙伴网食品研发创新服务中心