易翠平 劉 旸 樊振南 張運(yùn)雄 俞 健

(長(zhǎng)沙理工大學(xué)化學(xué)與生物工程學(xué)院，長(zhǎng)沙 410114)

鮮濕米粉是我國(guó)南方和東南亞一帶的米制主食。一般認(rèn)為，新米制備的米粉不如陳米。有關(guān)大米在陳化過(guò)程中的理化性質(zhì)變化[1-3]及其對(duì)米飯品質(zhì)的影響[4-6]已有較多研究報(bào)道。有人認(rèn)為陳化一段時(shí)間后，淀粉、蛋白質(zhì)等組分含量基本維持不變[1]，有人認(rèn)為這些組分含量在緩慢下降[2]，但普遍認(rèn)為高溫陳化后的蒸煮米飯品質(zhì)下降，表現(xiàn)在可溶性淀粉含量下降、硬度上升、黏度下降[7-8]。當(dāng)然，蒸煮米飯和鮮濕米粉的品質(zhì)參數(shù)不同，二者是否具有同樣的變化趨勢(shì)亦需要進(jìn)一步研究。有關(guān)大米陳化對(duì)米粉的研究，梁蘭蘭等[9]曾報(bào)道18個(gè)月內(nèi)大米在室溫條件下的陳化可以增加米粉條的抗剪切性和拉伸特性，范運(yùn)乾等[10]報(bào)道陳化度高的米粉黏性低、咀嚼性和彈性隨陳化時(shí)間延長(zhǎng)而升高。但這兩種米粉均屬于非發(fā)酵米粉。陳化是否對(duì)鮮濕米粉這種發(fā)酵產(chǎn)品具有普遍意義需進(jìn)一步論證。

本研究擬通過(guò)全面評(píng)價(jià)新米和陳米制備鮮濕米粉的質(zhì)構(gòu)、拉伸力和蒸煮特性的差異，明確秈米陳化對(duì)鮮濕米粉具體品質(zhì)的影響，并通過(guò)分析原料秈米的理化性質(zhì)變化以初步探討產(chǎn)品品質(zhì)的變化原因，為合理選擇鮮濕米粉的加工原料奠定理論基礎(chǔ)。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

浙富802新米(室溫放置0～2個(gè)月)、浙富802陳米(室溫放置12～16個(gè)月)：湖南金健米業(yè)股份有限公司。直鏈淀粉、支鏈淀粉標(biāo)樣：Sigma公司；其他試劑均為分析純：中國(guó)醫(yī)藥集團(tuán)上海化學(xué)試劑公司。

1.2 主要儀器與設(shè)備

DH5000II電熱恒溫培養(yǎng)箱：天津市泰斯特儀器有限公司；TA-XT plus質(zhì)構(gòu)儀：英國(guó)Stable Micro System公司；SY-12型磨漿機(jī)：浙江鯊魚食品機(jī)械有限公司；WSC-S測(cè)色色差計(jì)：上海儀電物理光學(xué)儀器有限公司；UV-1800紫外可見(jiàn)分光光度計(jì)：日本島津儀器設(shè)備有限公司。

1.3 方法

1.3.1 鮮濕米粉的制備

工藝流程：原料米→發(fā)酵→清洗→磨漿→過(guò)篩→離心→蒸煮滾揉→擠絲→水洗→冷卻→瀝水→米粉[11]。

其中，原料米自然發(fā)酵溫度為26～40 ℃，發(fā)酵時(shí)間為0、12、24、36、48、60 h。滾揉蒸煮是指在離心后的米漿滾揉5 min，平鋪在蒸篦上(厚度約5 mm)蒸制2 min，重復(fù)3次。水洗是在沸水中洗散90 s，擠絲采用手動(dòng)壓面條機(jī)擠出。

1.3.2 鮮濕米粉的品質(zhì)分析1.3.2.1 質(zhì)構(gòu)分析

質(zhì)地剖面分析(Textural profile analysis,TPA)：取1根米粉放在探頭下方，采用P/36R探頭測(cè)試。參數(shù)設(shè)置為：測(cè)前速度2 mm/s，測(cè)試速度1 mm/s，回程速度5 mm/s，停留時(shí)間5 s，變形量50%。每個(gè)樣品重復(fù)測(cè)量10次，結(jié)果取平均值。

拉伸力測(cè)試：取米粉20根，放入沸水煮3 min，冷水沖洗1 min。取其中1根，固定在質(zhì)構(gòu)儀的A/SPR探頭上測(cè)試，參數(shù)設(shè)置為：測(cè)前速度1.00 mm/s，測(cè)試速度3.0 mm/s，回程速度10.00 mm/s。同類樣品重復(fù)測(cè)試10次，結(jié)果取平均值。

1.3.2.2 蒸煮損失率

將15 cm長(zhǎng)的米粉m1(約10 g)，用150 mL沸水煮3 min，撈出，用50 mL蒸餾水淋洗30 s，將洗液一并轉(zhuǎn)入燒杯，放在電爐上將大部分水煮干后，于105 ℃烘箱中烘干至恒重，稱量得到水中固形物質(zhì)量m2，按照公式計(jì)算蒸煮損失。

式中：M為米粉含水量/%。

1.3.2.3 斷條率

參考文獻(xiàn)[12]，略加修改。將15 cm長(zhǎng)的米粉m1(約10 g)，用150 mL沸水煮3 min，撈出，長(zhǎng)度為7.5 cm以下(質(zhì)量為m3)和7.5 cm以上(質(zhì)量為m4)的米粉分別稱重，按照公式計(jì)算斷條率。

1.3.2.4 色度測(cè)定

采用WSC-S測(cè)色色差計(jì)測(cè)定米粉的色度。預(yù)熱后，將混勻的米粉放入試樣杯、按壓均勻，擰上試樣杯帽，記錄L*、a*、b*值，重復(fù)5次。在色度的基礎(chǔ)上，采用亨氏白度公式[13]：

W=100-[(100-L*)2+a*2+b*2]1/2

式中：L*代表明度(物體表面的明亮程度，值越大越明亮)；a*代表紅綠值(+方向代表紅色增加，-方向代表綠色增加)；b*代表藍(lán)黃值(+方向代表黃色增加，-方向表示藍(lán)色增加)。

1.3.3 鮮濕米粉的理化性質(zhì)分析

淀粉：GB/T 5009.9—2008《食品中淀粉的測(cè)定》(酸水解法)。直鏈淀粉：GB/T 15683—2008《大米直鏈淀粉含量的測(cè)定》。

平均聚合度(DP)：稱取淀粉樣品20 mg加入0.5 mL無(wú)水乙醇潤(rùn)濕樣品，加入2 mol/L的氫氧化鉀1 mL，使樣品充分溶解。加入10 mL去離子水，用0.1 mol/L的HCl溶液將pH調(diào)至6.0～7.0，加水定容至50 mL。取10 mL于容量瓶，加入80 mL去離子水和2 mL I2-KI溶液(I22 mg/mL和KI 20 mg/mL)定容至100 mL，立即混勻。用紫外分光光度計(jì)掃描，波長(zhǎng)450～800 nm，測(cè)得最大吸收波長(zhǎng)(λmax)，按照公式計(jì)算，即可求得平均聚合度：

蛋白質(zhì)：GB 5009.5—2010《食品中蛋白質(zhì)的測(cè)定》。脂肪：GB/T 5512—2008《糧油檢驗(yàn) 糧食中粗脂肪含量測(cè)定》?；曳郑篏B/T 5009.4—2010《食品中灰分的測(cè)定》。

1.4 數(shù)據(jù)處理

數(shù)據(jù)采用Excel 2003進(jìn)行方差分析，同時(shí)采用Duncan新復(fù)極差法進(jìn)行多重比較。

2 結(jié)果與討論

2.1 秈米陳化對(duì)鮮濕米粉品質(zhì)的影響

2.1.1 質(zhì)構(gòu)特性

采用TA-XT質(zhì)構(gòu)儀對(duì)比分析了新米和陳米制備鮮濕米粉的質(zhì)構(gòu)特點(diǎn)(圖1)。結(jié)果表明鮮濕米粉的硬度、回復(fù)性和咀嚼性均隨著發(fā)酵時(shí)間的延長(zhǎng)而增加，且陳米米粉的相應(yīng)指標(biāo)值顯著高于新米米粉(P<0.05)；黏性隨著發(fā)酵時(shí)間的延長(zhǎng)而降低，陳米米粉顯著低于新米米粉(P<0.05)，這也是實(shí)際生產(chǎn)中新米米粉易相互黏連附著，很難洗散單獨(dú)成條的指標(biāo)體現(xiàn)。研究報(bào)道，大米中的直鏈淀粉有隨著儲(chǔ)藏時(shí)間延長(zhǎng)而增加的趨勢(shì)[9]，而直鏈淀粉含量高的大米蒸煮的米飯硬度高、黏度低[14-15]，這可能也是鮮濕米粉質(zhì)構(gòu)變化的原因之一；但亦有研究認(rèn)為儲(chǔ)藏并不能使大米直鏈淀粉的含量發(fā)生改變，淀粉晶體結(jié)構(gòu)的增加是米飯質(zhì)構(gòu)變化的主要原因[9,16]。

圖1 秈米陳化對(duì)鮮濕米粉的質(zhì)構(gòu)性質(zhì)的影響

采用TA-XT質(zhì)構(gòu)儀對(duì)比分析了新米和陳米制備鮮濕米粉的拉伸力大小(圖2)，結(jié)果表明鮮濕米粉的拉伸力隨著發(fā)酵時(shí)間的延長(zhǎng)而增加，且陳米米粉的拉伸力顯著高于新米米粉(P<0.05)，在發(fā)酵48 h達(dá)到最大值(52.71±2.58)g，之后幾乎保持不變。研究認(rèn)為，拉伸力的提高可以使米粉的口感筋道感和彈性更強(qiáng)[17]，有利于改善米粉品質(zhì)。梁蘭蘭等[9]亦認(rèn)為陳化可以增加米粉的拉伸特性。

圖2 秈米陳化對(duì)鮮濕米粉拉伸力的影響

2.1.2 蒸煮品質(zhì)

采用計(jì)數(shù)法對(duì)比分析了秈米陳化對(duì)鮮濕米粉斷條率的影響，采用重量法對(duì)比分析了秈米陳化對(duì)鮮濕米粉蒸煮損失率的影響(表1)。結(jié)果表明，鮮濕米粉的這兩項(xiàng)指標(biāo)均隨著發(fā)酵時(shí)間的延長(zhǎng)而顯著降低(P<0.05)。其中新米米粉的斷條率從83%左右降低至約14%，陳米米粉從65%左右降低至約8%。新米米粉蒸煮損失率從37%左右降低至約5%，陳米米粉從11%左右降低至約4%。陳米米粉的斷條率和蒸煮損失率始終低于新米米粉，即秈米陳化更有利于鮮濕米粉蒸煮品質(zhì)的形成。這與前人對(duì)米排粉的研究報(bào)道結(jié)果基本一致[18]。

表1 秈米陳化對(duì)鮮濕米粉蒸煮性質(zhì)的影響

注：上標(biāo)小寫字母表示每列數(shù)據(jù)間差異顯著(P<0.05)，大寫字母表示每行數(shù)據(jù)間差異顯著(P<0.05)，余同。

2.1.3 色度

采用色差計(jì)對(duì)比分析了秈米陳化對(duì)鮮濕米粉亨氏白度的影響(圖3)。結(jié)果表明，新米米粉和陳米米粉的白度均在48 h內(nèi)隨著發(fā)酵時(shí)間的延長(zhǎng)而顯著提高(P<0.05)，其中，陳米米粉的白度值始終高于新米組。這與研究報(bào)道的陳米白度低于新米[19]的情況不同，可能因?yàn)榘l(fā)酵改變新米和陳米的組分情況不同而導(dǎo)致。研究報(bào)道，原料秈米的白度可以因發(fā)酵降低其灰分含量而提高，從而提高鮮濕米粉的白度值[20]。

圖3 秈米陳化對(duì)鮮濕米粉白度的影響

2.2 原料秈米在發(fā)酵過(guò)程中的理化性質(zhì)變化

秈米陳化有利于鮮濕米粉品質(zhì)的提高。為探究影響的具體原因，分析秈米在發(fā)酵過(guò)程中的理化性質(zhì)變化(表2)。結(jié)果表明，新米和陳米的蛋白質(zhì)、脂肪、灰分、淀粉、直鏈淀粉及淀粉的平均聚合度等理化指標(biāo)最初并沒(méi)有顯著差異(P>0.05)，這與Zhou等[21]的研究結(jié)果一致。從發(fā)酵12 h開始，2種原料米的蛋白質(zhì)、脂肪和灰分含量均呈現(xiàn)顯著下降(P<0.05)，其中蛋白質(zhì)的下降最為明顯，每12 h均有顯著降低(P<0.05)，直至第48 h。淀粉的上升時(shí)間與蛋白質(zhì)的下降時(shí)間比較有延遲現(xiàn)象，新米和陳米分別在發(fā)酵36 h和48 h才有顯著增加(P<0.05)，直鏈淀粉在12 h開始顯著上升(P<0.05)，這與前期的研究報(bào)道基本一致[22-23]。進(jìn)一步分析淀粉的平均聚合度，從發(fā)酵12 h開始顯著上升(P<0.05)。Yu等[15]曾報(bào)道發(fā)酵能使大米淀粉的大分子分子質(zhì)量降低，小分子的分子質(zhì)量增加，可能由此影響到淀粉的平均聚合度。發(fā)酵過(guò)程中陳米的蛋白質(zhì)、脂肪和灰分含量下降幅度顯著高于新米(P<0.05)，淀粉和直鏈淀粉含量及淀粉的平均聚合度的上升幅度顯著高于新米(P<0.05)。因此，秈米在陳化過(guò)程中微觀結(jié)構(gòu)確實(shí)發(fā)生了變化，有的研究者認(rèn)為這種變化是由淀粉主導(dǎo)的[18]，有的認(rèn)為是由蛋白質(zhì)及其二硫鍵[24-25]或者直鏈淀粉-脂肪的復(fù)合物主要影響[24]，還有的認(rèn)為是大米細(xì)胞壁的木質(zhì)化程度加大[26]，導(dǎo)致米質(zhì)特性變化，最終引起發(fā)酵對(duì)新米和陳米制備產(chǎn)品的品質(zhì)效果不一樣。本研究結(jié)果表明，陳米的蛋白質(zhì)、脂肪和灰分含量下降更為顯著，由此重新形成了蛋白質(zhì)-淀粉的相互作用，然而具體哪種組分的何種結(jié)構(gòu)發(fā)生了變化，尚需進(jìn)一步研究。

表2 不同發(fā)酵時(shí)間秈米的理化性質(zhì)

3 結(jié)論

秈米陳化一年左右對(duì)于鮮濕米粉品質(zhì)的提高非常有利。硬度、回復(fù)性、咀嚼性等質(zhì)構(gòu)特性及拉伸性和白度等增加，黏性及斷條率、蒸煮損失率等蒸煮性質(zhì)降低。

鮮濕米粉品質(zhì)的形成理論上與秈米在儲(chǔ)藏過(guò)程中的理化性質(zhì)變化有密不可分的關(guān)系。目前的研究表明，蛋白質(zhì)、脂肪和淀粉的變化起著決定性作用，但導(dǎo)致這些組分變化的具體原因，以及能否通過(guò)調(diào)控原料秈米的陳化程度以控制鮮濕米粉品質(zhì)的穩(wěn)定等需要進(jìn)一步的研究。