復(fù)合增韌劑對(duì)大米凝膠特性的影響

王思遠(yuǎn),齊軍茹,楊曉泉

(華南理工大學(xué)輕工與食品學(xué)院 ,廣東廣州 510006)

復(fù)合增韌劑對(duì)大米凝膠特性的影響

王思遠(yuǎn),齊軍茹＊,楊曉泉

(華南理工大學(xué)輕工與食品學(xué)院 ,廣東廣州 510006)

利用布拉班德粘度計(jì),DSC差示量熱掃描和質(zhì)構(gòu)儀分析天然復(fù)合增韌劑 SPS對(duì)大米凝膠特性的影響,以不同的 SPS添加量設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)。結(jié)果表明,SPS能降低大米糊的峰值粘度、低谷粘度、最終粘度和回生值。SPS能抗黏連,降低大米粘度并抑制淀粉老化,改善大米凝膠品質(zhì),SPS對(duì)大米凝膠特性的影響與其添加量成正比。

復(fù)合增韌劑 SPS,大米,凝膠,老化

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

陳化秈米 廣東省糧食科學(xué)研究所提供,粉碎過(guò) 80目篩,水分 13.93%,蛋白質(zhì) 7.55%;SPS 實(shí)驗(yàn)室制備。

Brabender粘度計(jì) Viscograph-E型;質(zhì)構(gòu)儀TA·XT2i/5;差示掃描量熱儀 DCS Q100。

1.2 實(shí)驗(yàn)方法

1.2.1 糊化曲線測(cè)定 利用Brabender Viscograph-E型連續(xù)粘度計(jì)測(cè)定樣品的粘度曲線。稱取一定量樣品(6%,W/W),加入適量的蒸餾水,使米粉懸液總重量為 460g,在蒸餾水中分別溶解 0、1.0%、2.5%、5.0%的 SPS(與大米粉末質(zhì)量比),充分?jǐn)嚢韬蟮谷隑rabender粘度計(jì)的測(cè)量容器中,從 20℃開始升溫,以 1.5℃/min的速率加熱到 95℃,保溫 30min,再以1.5℃/min的速率冷卻到 50℃,在此溫度保溫 30min,測(cè)量量程為 700BU,轉(zhuǎn)速 75r/min。

1.2.2 差示量熱掃描 稱取 2.0mg樣品置于鋁皿中,按 1∶3的比例 (W/W)加入去離子水,在去離子水中分別溶解 0、1.0%、2.5%、5.0%的 SPS(與大米粉質(zhì)量比),密封后隔夜放置平衡,再進(jìn)行 DSC測(cè)試。測(cè)試參數(shù)：初始溫度 20℃,終止溫度 120℃,升溫速率10℃/min,以空鋁盒為參比。用 T0表示糊化起始溫度,TP表示糊化高峰溫度,△H表示淀粉糊化的吸熱焓。

1.2.3 凝膠質(zhì)構(gòu)特性的測(cè)定 大米凝膠的制備：稱取 12g樣品,加入 100mL蒸餾水,在蒸餾水中分別溶解 0、1.0%、2.5%、5.0%的 SPS(與大米粉質(zhì)量比),置于沸水浴中加熱并攪拌,加熱 20min后在室溫下冷卻至形成凝膠,測(cè)定其質(zhì)構(gòu)特性,在 4℃保存 4d后,再次測(cè)定其質(zhì)構(gòu)變化。

用 T A·XT2i/5型質(zhì)構(gòu)儀測(cè)定質(zhì)構(gòu)特性。測(cè)定用 P/5 Cylinder stainless探頭,直徑 5mm,測(cè)度速度2mm/s,探入深 20mm,質(zhì)構(gòu)參數(shù)用硬度 (hardness,g)和粘性 (adhesiveness,g·s)表示[6]。

2 結(jié)果與討論

2.1 SPS對(duì)大米糊化特性的影響

由圖 1 Brabender粘度測(cè)定曲線可看出：添加SPS可有效降低大米糊的峰值粘度、低谷粘度、最終粘度、稀懈值和回生值,并且一定范圍內(nèi),這種變化還隨著 SPS濃度的增加而增加,但 SPS對(duì)米粉試樣的起始糊化溫度無(wú)明顯影響。

圖 1 大米粉和添加 SPS試樣粘度曲線1-對(duì)照;2-1.0%SPS;3-2.5%SPS;4-5.0%SPS

在升溫過(guò)程中淀粉顆粒受熱吸水膨脹,分子間和分子內(nèi)的氫鍵斷裂,淀粉分子擴(kuò)散,體系黏度逐漸升高[7]。而 SPS在淀粉的這一糊化過(guò)程中能與淀粉相結(jié)合,減小了淀粉與淀粉之間的粘結(jié)作用,表現(xiàn)為峰值黏度和低谷黏度降低。當(dāng)溫度降低時(shí),已經(jīng)糊化膨脹的淀粉開始相互擠壓、粘結(jié),產(chǎn)生一個(gè)較大的內(nèi)聚力,但由于 SPS作用在這些淀粉中間,大大降低了糊化淀粉的內(nèi)聚力,從而使淀粉分子間的粘結(jié)程度降低,表現(xiàn)為終值黏度降低[5]。

2.2 SPS對(duì)大米熱力學(xué)性質(zhì)的影響

由圖 2和表 1測(cè)定結(jié)果可以看出,SPS對(duì)大米的糊化溫度沒(méi)有影響,這與 Brabender測(cè)定的起始糊化溫度不變相一致。隨著 SPS量的增加,大米吸熱焓也逐步增加。SPS是一種具有毛刷狀結(jié)構(gòu)陰離子多糖,這一特點(diǎn)使 SPS具有一定的網(wǎng)絡(luò)支架作用,有一定程度的交聯(lián)包被作用,它分散在淀粉中,并對(duì)淀粉進(jìn)行一定程度的包被,這樣使得淀粉外層得到保護(hù),表現(xiàn)為吸熱焓值的增加[8]。

圖2 DSC掃描曲線

表1 DCS測(cè)定添加 SPS量大米熱力學(xué)參數(shù)

2.3 SPS對(duì)大米凝膠質(zhì)構(gòu)特性的影響

由質(zhì)構(gòu)測(cè)定結(jié)果圖 3可知：添加 SPS后,大米凝膠硬度隨 SPS濃度的增大而增大,粘性隨 SPS濃度的增大而減小。但在 4℃保存后 4d后,添加 SPS的凝膠硬度比未添加的小。

圖 3 添加 SPS對(duì)大米凝膠質(zhì)構(gòu)特性的影響

有研究結(jié)果表明,添加 SPS的米飯,隨著 SPS量的增加,米飯的硬度也隨之增大,黏著性也會(huì)降低,這與本實(shí)驗(yàn)觀察結(jié)果一致。與正常蒸煮米飯所需水量相比,需增加水量的 1.06～1.09倍,才會(huì)獲得與正常蒸煮的米飯相同的硬度[9]。在 4℃保存后 4d后,添加 SPS的凝膠硬度比未添加的小,說(shuō)明添加 SPS的大米凝膠老化程度比未添加的小。大米凝膠放置一段時(shí)間后會(huì)變硬回生,黏彈性降低,這些都是大米中淀粉老化等因素引起的。米粉加熱糊化過(guò)程中,水分子和熱的作用,其中有序的淀粉分子變得雜亂無(wú)序。在冷藏過(guò)程中,由于分子勢(shì)能的作用,高能態(tài)的無(wú)序化逐步趨于低能態(tài)的有序化[10]。SPS可直接滲透到米面直鏈淀粉分子膠束中,保護(hù)膠束的水合層,防止淀粉分子膠束回復(fù),使淀粉的分子有序性和結(jié)晶有序性降低,抑制淀粉回生。大米凝膠粘性隨SPS濃度的增大而減小,與 Brabender粘度測(cè)定結(jié)果一致,說(shuō)明 SPS有抗黏結(jié)性[11]。

3 結(jié)論

以上實(shí)驗(yàn)表明 SPS能抗黏連,降低大米粘度并抑制淀粉老化,改善大米凝膠品質(zhì),且其對(duì)大米凝膠特性的影響與其添加量成正比。SPS對(duì)改良大米凝膠食品如米粉等有重要意義,在食品中存在著很大的應(yīng)用潛力。

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Effect of composite toughening agent on rice gel characteristics

WANG Si-yuan,QI Jun-ru＊,YANG Xiao-quan
(College ofLight Industry and Food Sciences,South China University of Technology,Guangzhou 510006,China)

The effec t of comp os ite toughening agent SPS through d iffe rent add ition on the ge la tinisa tion and re trog rada tion of rice was s tud ied by B rabende r Viscog rap h,DSC and Texture Ana lyse r.The results showed tha t add ition of SPS s ignificantly dec reased the p eak,b reakdown,fina l and se tback viscos ities of rice p as ting.It could reduce the adhes iveness of rice while the ra te and extent of re trog rada tion of rice ge ls we re reduced effic iently.The effec twas p rop ortiona l to the add ition of SPS.

comp os ite toughening agent SPS;rice;ge la tinisa tion;re trog rada tion

TS202.3

A

1002-0306(2010)03-0322-03

大米在一定的水分和溫度下糊化后,直鏈淀粉分子從膨潤(rùn)的淀粉顆粒中滲析出來(lái),通過(guò)分子鏈間的相互作用,以雙螺旋形式互相纏繞形成連續(xù)的三維網(wǎng)絡(luò)凝膠結(jié)構(gòu),充分水化膨脹的淀粉粒被包裹在直鏈淀粉網(wǎng)絡(luò)中,形成具有一定黏彈性和強(qiáng)度的凝膠[1]。食品工業(yè)中常利用這一性質(zhì)制作出風(fēng)味獨(dú)特的凝膠食品,其中最典型的就是米粉的生產(chǎn)[2]。影響米粉等淀粉質(zhì)凝膠食品品質(zhì)的因素很多,生產(chǎn)工藝較復(fù)雜[3]。目前國(guó)內(nèi)外在大米原料的品種、添加劑、加熱溫度及物理擠壓等條件方法均有所研究[4-5],本實(shí)驗(yàn)將探討復(fù)合增韌劑 SPS對(duì)其凝膠品質(zhì)的影響。天然復(fù)合增韌劑 SPS是一種酸性多糖,結(jié)構(gòu)類似果膠,其主鏈?zhǔn)怯删郯肴樘侨┧?(GN)和聚鼠李糖半乳糖醛酸 (RG)組成,側(cè)鏈為β-1,4-半乳糖,并有海藻糖和阿拉伯糖殘基和它相連。SPS具有一定的網(wǎng)絡(luò)支架作用,能起到一定程度的交聯(lián)包被作用。SPS除具有膳食纖維所具有的功能特性外,還具有許多優(yōu)越的功能特性,如抗黏結(jié)性、成膜性等。本實(shí)驗(yàn)以秈米全粉為原料,研究 SPS對(duì)其糊化特性、凝膠品質(zhì)的作用,旨在以所得結(jié)論為大米凝膠食品品質(zhì)的改良提供理論依據(jù)和技術(shù)參考。

2009-05-11 ＊通訊聯(lián)系人

王思遠(yuǎn)(1987-),女,在讀碩士研究生,研究方向：糧食及蛋白質(zhì)工程。

粵港關(guān)鍵領(lǐng)域重點(diǎn)突破項(xiàng)目(2008A024200005)。