速凍水餃皮在冷凍-解凍循環（如生產過程的速凍、運輸中的溫度波動、消費者儲存時的反復冷凍）中，易因“冰晶生長破壞面筋網絡”“水分遷移導致結構疏松”出現凍裂問題，表現為煮制時破皮、漏餡，嚴重影響產品品質與消費者體驗。8-羥基喹啉（8-Hydroxyquinoline，簡稱 8-HQ）作為兼具抗菌性與分子調節功能的食品添加劑，不僅能抑制水餃皮儲存過程中的霉菌污染，更可通過“調控冰晶形態、穩定面筋網絡、抑制水分遷移”三重機制提升抗凍裂能力，同時優化水餃皮的煮制質構（如彈性、咀嚼性）。本文從抗凍裂核心機制、質構優化效果、應用參數控制三方面展開分析，明確其在速凍水餃皮中的應用價值與實踐路徑。

一、在速凍水餃皮中的抗凍裂核心機制

速凍水餃皮的凍裂本質是“冷凍過程中冰晶對淀粉 - 面筋復合結構的物理破壞”與“解凍時水分流失導致的結構塌陷”。8 - 羥基喹啉通過分子層面的干預，從根源上緩解這兩大問題，具體機制如下：

（一）調控冰晶形態：抑制大冰晶形成，減少結構機械損傷

速凍水餃皮在冷凍時（尤其是緩慢冷凍或溫度波動時），水分易聚集形成大冰晶（粒徑可達 50-100μm），這些冰晶會擠壓、撕裂面筋網絡與淀粉顆粒，導致水餃皮內部產生微裂紋；解凍時，大冰晶融化后留下的空隙無法被水分重新填充，進一步加劇結構疏松，最終在煮制時因吸水膨脹導致裂紋擴大、破皮。8 - 羥基喹啉通過“吸附于水分子表面+干擾冰晶生長方向”調控冰晶形態：其分子結構中的羥基（-OH）與喹啉環可與水分子形成氫鍵，吸附于初始冰晶核表面，阻止冰晶核的無序生長；同時，喹啉環的疏水性片段可占據冰晶生長的“活性位點”，迫使冰晶向細小、均勻的方向發育（粒徑縮小至 10-20μm）。小冰晶對結構的機械損傷顯著降低 —— 冷凍電鏡觀察顯示，添加 0.02% 8 - 羥基喹啉的水餃皮，冷凍后內部冰晶分布均勻度提升 60%，面筋網絡的斷裂率從 35% 降至 12%；解凍后，小冰晶融化的水分更易被淀粉與面筋重新吸附，空隙率從 25% 降至 8%，有效避免結構塌陷。

（二）穩定面筋網絡：增強交聯強度，提升抗凍韌性

面筋網絡是速凍水餃皮保持結構完整性的核心 —— 冷凍時，面筋蛋白中的結合水易轉化為自由水參與冰晶形成，導致蛋白分子間的氫鍵斷裂，網絡結構松弛；解凍后，松弛的面筋無法恢復彈性，水餃皮在煮制時易因外力（如沸水沖擊、筷子攪動）破裂。8-羥基喹啉可通過“雙重作用”穩定面筋網絡：一方面，其羥基（-OH）可與面筋蛋白的氨基（-NH₂）、羧基（-COOH）形成額外氫鍵，彌補冷凍過程中斷裂的氫鍵，增強蛋白分子間的交聯強度 —— 流變儀測試顯示，添加 0.03%8-羥基喹啉的水餃皮面團，彈性模量G'（反映面筋彈性）在冷凍 - 解凍后仍保持初始值的 85%，未添加組僅保留 50%；另一方面，8 - 羥基喹啉可抑制面筋蛋白的冷凍變性（如避免蛋白二級結構中 α- 螺旋向 β- 折疊轉化），維持面筋的柔韌性 —— 傅里葉紅外光譜（FTIR）分析表明，添加組水餃皮的 α- 螺旋結構占比（冷凍后）為 28%，未添加組降至 18%，更高的 α- 螺旋占比意味著面筋更具彈性與抗拉伸能力，煮制時不易破裂。

（三）抑制水分遷移：鎖定自由水，維持結構水分平衡

速凍水餃皮在儲存過程中（尤其是 - 18℃以下長期儲存），水分易從內部向表面遷移（即“水分偏析”），導致表面形成冰晶層、內部因脫水變得干硬 —— 表面冰晶層在解凍時易融化成液態水流失，使水餃皮表面失去支撐；內部干硬的淀粉 - 面筋結構則因缺乏水分潤滑，煮制時易脆裂。8 - 羥基喹啉通過“構建分子吸附層+增強水合能力”抑制水分遷移：其分子可吸附于淀粉顆粒與面筋蛋白表面，形成一層致密的“分子膜”，這層膜既能阻止內部自由水向表面擴散（水分遷移速率降低 50%），又能增強淀粉與面筋的水合能力（結合水含量從 18% 提升至 25%）。實驗數據顯示：添加 0.025% 8 - 羥基喹啉的速凍水餃皮，在 - 18℃儲存3個月后，表面冰晶層厚度從 0.8mm 降至 0.2mm，內部水分含量仍保持 32%（未添加組降至 26%）；解凍后，水餃皮表面無明顯水漬，煮制時的吸水率從 15% 降至 10%（避免過度吸水導致的結構軟爛），破皮率從 25% 降至 5% 以下。

二、對速凍水餃皮質構的優化效果

速凍水餃皮的質構（如硬度、彈性、咀嚼性、煮制后的耐煮性）直接影響食用體驗 —— 優質水餃皮需滿足“冷凍儲存后仍柔軟、煮制后不軟爛、咀嚼時有彈性”的要求。8-羥基喹啉通過上述抗凍裂機制，同步優化水餃皮的冷凍質構與煮制質構，具體效果如下：

（一）優化冷凍儲存后的質構：減少干硬與脆化

未添加8-羥基喹啉的速凍水餃皮，在 - 18℃儲存1個月后，會因水分流失與淀粉老化變得干硬（硬度從 200g增至 450g）、脆化（斷裂強度從 150g降至 80g），搟制后的水餃皮易出現裂紋，包餡時難以塑形。添加8-羥基喹啉后，水餃皮的冷凍質構顯著改善：0.02%-0.03% 劑量下，儲存1個月后的硬度僅增至 280-320g（仍保持一定柔軟度），斷裂強度提升至 120-130g（抗脆裂能力增強）；即使儲存3個月，水餃皮的延展性（拉伸至斷裂的長度）仍保持初始值的 75%（未添加組僅保留 40%），包餡時不易破損，成型合格率從 70% 提升至 95%，這一效果源于8-羥基喹啉對淀粉老化的抑制 —— 其分子可插入淀粉鏈之間，阻礙淀粉鏈的重新排列與結晶（淀粉老化的核心過程），儲存3個月后淀粉老化度（通過差示掃描量熱儀 DSC 測定）從 35% 降至 18%，避免了淀粉老化導致的干硬與脆化。

（二）優化煮制后的質構：提升彈性與耐煮性

速凍水餃皮煮制后的質構缺陷主要表現為“軟爛無彈性”（煮制時間超過 5min 后，面筋網絡解體）與“易斷碎”（筷子夾取時易斷裂），未添加組的煮制后彈性（恢復形變能力）僅為 0.3（0 為完全無彈性，1 為完全彈性），耐煮時間（煮制后保持完整的最長時間）僅 8min。8-羥基喹啉通過穩定面筋網絡，顯著提升煮制后質構：

彈性提升：添加 0.025%8-羥基喹啉的水餃皮，煮制后彈性增至 0.6-0.7，咀嚼時能感受到明顯的回彈感，無“軟爛”口感；這是因為它增強的面筋交聯網絡，在沸水浸泡下不易解體，仍能維持結構完整性；

耐煮性增強：煮制后保持完整的時間延長至 12-15min（未添加組僅 8min），即使煮制時間稍長（如 10min），水餃皮也不會出現斷碎，漏餡率從 30% 降至 5% 以下；

口感協調：煮制后的水餃皮硬度控制在 350-400g（未添加組為 250g，過于軟爛），咀嚼性（咀嚼所需能量）為 150-180g・mm（未添加組為 100g・mm，口感寡淡），達到“柔軟有彈性、咀嚼不費力”的優質口感標準。

（三）改善感官品質：減少異味與色澤劣變

除質構外，速凍水餃皮的感官品質（如氣味、色澤）也易受冷凍儲存影響：未添加組儲存1個月后，會因脂肪氧化（面粉中含少量脂肪）產生“哈喇味”（過氧化值從 0.1g/100g 增至 0.3g/100g），色澤從乳白色變為淡黃色（色差 ΔE 從3增至 8）。8-羥基喹啉的抗氧化性可改善感官品質：其分子可抑制脂肪氧化酶的活性（脂肪氧化的關鍵酶），儲存3個月后過氧化值仍控制在 0.15g/100g 以下（無哈喇味）；同時，它可阻止面粉中的類胡蘿卜素（導致色澤變黃的物質）氧化降解，色差 ΔE 保持在 4-5（接近新鮮水餃皮的色澤），消費者接受度從 60% 提升至 90%。

三、在速凍水餃皮中的應用參數控制與優化建議

為最大化8-羥基喹啉的抗凍裂效果與質構優化作用，需結合速凍水餃皮的生產工藝（如和面、搟皮、速凍），控制關鍵應用參數，并通過優化方案規避潛在問題（如分散不均、劑量過高導致的口感異常）。

（一）精準控制添加劑量：平衡效果與安全性

8-羥基喹啉在速凍水餃皮中的添加劑量需嚴格控制在0.02%-0.03%（以面粉質量計），具體需根據冷凍儲存周期調整：

短期儲存（1 個月內）：選低劑量（0.02%），可滿足基本抗凍裂需求，且對面團加工性影響最小（和面時面團不易發黏，搟皮時易成型）；

長期儲存（3個月以上）：選高劑量（0.025%-0.03%），需增強冰晶調控與水分鎖定能力，避免長期儲存導致的干硬與脆化；

劑量禁忌：低于 0.015% 時，抗凍裂效果不足（煮制破皮率仍＞15%）；高于 0.035% 時，易導致面團彈性過強（搟皮時易回縮，成型困難），且煮制后可能出現輕微苦味（喹啉環的潛在風味影響），需嚴格規避。

（二）優化添加方式：提升分散均勻性

8-羥基喹啉的疏水性較強，直接添加到和面水中易團聚，導致局部劑量過高（如面團某區域濃度達 0.05%，引發局部回縮），或局部劑量過低（抗凍裂效果不均）。優化添加方式需遵循“預分散 - 分步添加”原則：

預分散處理：先將8-羥基喹啉與少量食用油（如大豆油，質量比 1:4）混合，經高速剪切（1500rpm，3-5min）制成均勻的油相分散液 —— 油脂可作為載體，提升8-羥基喹啉在面團中的分散性，避免團聚；

分步添加：和面時，先將面粉、鹽（增強面筋彈性的常規原料）混合均勻，再加入預分散液攪拌 1min，最后加入水與酵母（若添加）繼續和面至面團光滑（總和面時間 8-10min）—— 分步添加可避免8-羥基喹啉與水直接接觸導致的團聚，同時減少其與面筋蛋白的過早劇烈作用，維持面團加工性。

（三）適配速凍工藝：協同提升抗凍效果

8-羥基喹啉的抗凍裂效果需與速凍工藝（如凍結速率、凍結溫度）協同，才能最大化發揮作用：

凍結速率：建議采用快速凍結工藝（凍結速率＞5℃/min，中心溫度從 25℃降至-18℃的時間＜30min）—— 快速凍結可初步抑制大冰晶形成，與它的冰晶調控作用形成協同，冰晶粒徑可進一步縮小至 8-15μm，水餃皮結構損傷率降至 8% 以下（緩慢凍結時損傷率為 20%）；

凍結溫度：儲存溫度需穩定在 - 18℃以下（波動范圍 ±2℃）—— 若溫度波動過大（如升至 - 10℃再降至-18℃），會導致冰晶反復融化 - 重結晶，即使添加8-羥基喹啉，也可能出現冰晶增大（粒徑增至 30μm），需通過恒溫冷庫控制溫度穩定性。

（四）復配抗凍劑：協同增強效果，降低單一劑量

為減少8-羥基喹啉的單獨使用劑量（規避潛在風味影響），可與食品級抗凍劑復配，利用協同效應提升抗凍裂能力：

與甘油（0.5%-1.0%）復配：甘油是常用的水分保持劑，可增強水餃皮的水合能力，與8-羥基喹啉協同鎖定水分 —— 復配后，它的劑量可降至0.018%-0.022%，水餃皮儲存3個月后的水分含量仍保持 33%（單獨添加時為32%），煮制破皮率降至 3% 以下；

與黃原膠（0.05%-0.1%）復配：黃原膠可增強面團的黏度與持水性，與8-羥基喹啉協同穩定面筋網絡 —— 復配后，水餃皮的彈性模量G'（冷凍后）提升至初始值的90%（單獨添加時為85%），煮制后的耐煮時間延長至 16min，且口感更細膩（無粗糙感）。

8-羥基喹啉在速凍水餃皮中通過“調控冰晶形態（抑制大冰晶形成）、穩定面筋網絡（增強交聯強度）、抑制水分遷移（鎖定自由水）”三重核心機制，顯著提升抗凍裂能力，將煮制破皮率從25%降至 5% 以下，長期儲存（3個月）后的水餃皮仍保持良好的延展性與柔軟度；同時，其可優化煮制后質構，提升彈性與耐煮性，改善感官品質，滿足消費者對速凍水餃皮“不破皮、有彈性、口感好”的核心需求。實際應用中，需控制 0.02%-0.03% 的添加劑量，通過“油相預分散+分步添加”提升均勻性，并適配快速凍結工藝或復配抗凍劑，進一步增強效果。相比傳統抗凍劑（如蔗糖酯，易導致口感發黏），8-羥基喹啉在抗凍裂持久性與質構協調性上更具優勢，為速凍水餃皮的品質提升提供了新的技術路徑。

本文來源于黃驊市信諾立興精細化工股份有限公司官網 http://www.nycomed.com.cn/