浸泡處理對早秈米糊化特性及質構特性的影響

官 斌 劉 偉 劉成梅 蘇坤明

（南昌大學食品科學與技術國家重點實驗室，江西 南昌 330047）

浸泡處理對早秈米糊化特性及質構特性的影響

官 斌 劉 偉 劉成梅 蘇坤明

（南昌大學食品科學與技術國家重點實驗室，江西 南昌 330047）

利用快速黏度分析和質構分析方法研究浸泡處理對早秈米糊化特性和蒸煮后質構特性的影響。結果表明，當浸泡時間超過60 min時，早秈米的水分含量趨于穩(wěn)定，基本保持不變；浸泡溫度高，則早秈米達到飽和水分含量所需時間短，但飽和水分含量略低。經過浸泡處理后早秈米粉的熱糊穩(wěn)定性有明顯削弱，而冷糊穩(wěn)定性略有提升，幅度不大。早秈米浸泡30～60 min后蒸煮，米飯的彈性、咀嚼性和膠著性較為適宜。早秈米粉的糊化峰值黏度和黏度衰減值與米飯的硬度、膠著性及咀嚼性顯著正相關，而與彈性長度顯著負相關。

早秈米；浸泡；糊化；質構

大米的主要成分為淀粉，是由直鏈淀粉和支鏈淀粉組成的非均質物質，呈球形或橢圓形，直徑為7～39μm，其內包含有20～60個小淀粉顆粒，存在于胚乳中［1－2］。早秈米是南方的主要稻米品種，種植廣泛，由于其直鏈淀粉含量高、糊化后黏彈性較差、食用品質較差，多用作食品加工原料。目前對早秈米的應用及其理化特性研究較多［3－5］。

利用快速黏度分析（RVA）研究淀粉糊化特性是近年來常用的方法，作為稻米蒸煮、食用和加工的評價手段，在淀粉性質分析中應用廣泛［6－8］。質構分析能對被測樣品的物性概念進行數(shù)據化的表述，具有準確性和客觀性，被廣泛應用于面粉、面制品及大米等食品品質評價中［9－11］。中國大米深加工食品繁多，生產工藝各異，但浸泡處理不可或缺。近年來對大米浸泡過程中水分狀態(tài)變化及吸水動力學研究較多［12－13］，然而關于浸泡處理后早秈米性質的變化，特別是糊化特性及質構特性變化的研究較少。

本試驗主要利用快速黏度分析和質構分析方法，研究浸泡處理對早秈米粉糊化特性及蒸煮后米飯質構特性的影響，并在此基礎上探討糊化特性與質構特性之間的相關性，為米制品行業(yè)大米浸泡處理提供數(shù)據支持和參考。

1 材料與方法

1.1 材料

早秈米：珍珠早（主產于江西），市售。其主要成分含量見表1。

表1 原料大米主要成分Table 1 Primary components of testing rice

1.2 儀器與設備

高速萬能粉碎機：FW100型，天津市泰斯特儀器有限公司；

電子天平：AR2140型，美國OHAUS公司；

恒溫水浴鍋：YLE－1000型，上海賀德實驗有限公司；

自動電飯煲：YJ307K型，廣東美的電飯煲制造有限公司；

全自動水分測定儀：HR83型，瑞士Mettler Toledo公司；

質構儀：CT3型，美國Brookfield公司；

粘度分析儀：SVM3000型，奧地利Anton paar公司。

1.3 方法

1.3.1 浸泡和水分測定 早秈米在不同溫度下（10，20，30，40℃）按1.5∶1（m∶m）的水米比例（水硬度：58.53 mg／L，p H：6.63，下同），分別浸泡0，30，60，90，120，240 min。取浸泡不同時間的米樣，用濾紙吸干樣品表面水分，直至濾紙上無明顯水漬，用快速水分測定儀測定水分含量（平行3組）。

1.3.2 糊化特性測定 10℃下浸泡不同時間所得米樣，經濾紙吸干表面多余水分后用粉碎機粉碎，過40目篩，即得用于測定糊化特性的米粉樣品。按照NY／T 1753——2009的方法，測定樣品水分，根據水分校正表準確稱取試樣3 g（精確到1 mg，以14%為基準水分），加入測試罐，用移液管準確加入25 m L蒸餾水。RVA測定程序如下：10 s內轉速由960 r／min降到160 r／min并穩(wěn)定；從50℃開始升溫，經過3 min 48 s升至95℃；并保溫2.5 min；經過3 min 48 s降溫至50℃；50℃保溫1 min 24 s。

1.3.3 質構特性測定 取早秈米40 g，置于圓柱型蒸煮罐中（直徑65 mm），加入60 m L水于10℃下浸泡不同時間后，將蒸煮罐置于電飯鍋中，加入500 mL水蒸煮15 min，保溫18 min。取出蒸煮罐，進行質構分析。采用TPA測定模式進行二次壓縮試驗，測定參數(shù)：探頭TA10，目標形變60%，觸發(fā)點負載2 g，測試速度0.5 mm／s，返回速度0.5 mm／s，數(shù)據頻率10點／s。

1.3.4 相關性分析 采用SPSS 17.0統(tǒng)計軟件對糊化特性與質構特性的相關性進行分析。

2 結果與討論

2.1 浸泡過程中早秈米水分含量變化

浸泡前，米所含水分是以結合狀態(tài)存在于米粒中。大米浸泡吸水是一個有限的可逆潤脹過程，水分子只是簡單地進入淀粉顆粒的非結晶部分，與游離的親水基相結合，慢慢地吸收少量的水分，產生極限的膨脹［14］。

不同溫度下米粒水分含量隨浸泡時間的變化見圖1。不同溫度下的吸水曲線都有共同特點：浸泡前30 min米粒水分含量急劇升高，吸水速率較快；30～60 min水分含量稍有增加，變化趨于平緩，吸水速度減慢；而當浸泡時間超過60 min時，米粒的水分含量基本保持不變，總體趨于穩(wěn)定?？赡芤驗殚L時間的浸泡已經使米粒內的水分含量達到飽和水平。

圖1 不同浸泡溫度大米水分含量變化曲線Figure 1 Water contents curves of rice during soaking at different temperatures

由圖1可知，浸泡初期，早秈米的吸水速度隨溫度升高而加快。溫度高，則水分含量達到飽和，所需時間短，但飽和水分含量略低。因不同溫度條件下，早秈米浸泡吸水過程類似，曲線變化趨勢相近，故后續(xù)試驗選用10℃下進行浸泡處理研究。

2.2 浸泡過程對早秈米粉糊化特性的影響

淀粉的糊化過程，是水分子進入淀粉的微晶束結構，使淀粉結晶相和無定形相間的分子間氫鍵斷裂，拆散淀粉分子間的締合狀態(tài)，使淀粉分子或其集聚體經高度水化形成膠體體系的過程［15］。

早秈米在10℃下經不同時間浸泡，粉碎后測得糊化特性參數(shù)見表2。

表2 不同浸泡時間秈米粉糊化特性值+Table 2 Pasting property values of early indica rice powder of different soaking time

峰值黏度體現(xiàn)了米粉末的膨脹力，隨著浸泡時間的延長從2.288 Pa·s逐漸增大至2.640 Pa·s，增幅15.38%。可能是因為經過充分浸泡后的早秈米，水分已經通過淀粉細胞間隙進入米粒內部，與胚乳中的淀粉、蛋白質等大分子物質相合，破壞米粒內的網絡結構［12］，米粒里淀粉等物質從淀粉顆粒中滲析出來形成凝膠包裹淀粉粒，更容易形成凝膠，體系黏度顯著增加達到峰值黏度［5］，浸泡時間超過120 min后，峰值黏度趨于穩(wěn)定，無顯著差異。

黏度衰減值和回生值分別表征了淀粉的熱糊穩(wěn)定性和冷糊穩(wěn)定性。表2表明，浸泡處理使得米粉的衰減值由0.675 Pa·s增大至0.930 Pa·s，增大了37.78%，而回生值由2.436 Pa·s略微降低至2.229 Pa·s，降低了5.62%。浸泡60～90 min后，米粉的回生值變化趨緩，無顯著性差異，而繼續(xù)延長浸泡時間，衰減值緩慢增大。黏度衰減值越小，表明淀粉體系的熱糊穩(wěn)定性越好；回生值越低，淀粉體系冷糊穩(wěn)定性越好，即經過浸泡處理后秈米粉的熱糊穩(wěn)定性有明顯削弱，而冷糊穩(wěn)定性略有提升，幅度不大。

2.3 浸泡過程對早秈米飯質構特性的影響

食品質構分析方法是通過對樣品的二次壓縮來模擬上下臼齒相互碾壓破碎食物的生理現(xiàn)象和咀嚼動作［16］。選取10℃下浸泡不同時間的早秈米經蒸煮后，測定質構特性，提取其質構特征值見表3。

表3 不同浸泡時間米飯的質構特征值+Table 3 Early indica rice textural property values of different soaking time

由表3可知，隨著浸泡時間延長，早秈米蒸煮后米飯的硬度、膠著性和咀嚼性都有明顯的增強，表明浸泡處理能改善早秈米蒸煮后的口感，使米飯更有嚼勁，適口性更好。這可能是由于浸泡后再加熱蒸煮，米粒吸水充分且均勻，使淀粉能夠糊化均勻，充分水化的淀粉顆?；蛎追垲w粒作為填充物填充在直鏈凝膠網絡中，這部分填充物對整個凝膠體系的黏度和膠著性有一定提升［17－18］。然而如果浸泡時間過長，雖然米飯的黏性無明顯變化，但是米飯的彈性下降幅度較大，嚴重降低米飯的口感，因此為使蒸煮后米飯硬度、彈性、膠著性和咀嚼性都較好，浸泡時間應控制在30～60 min。

2.4 糊化特性與質構特性的關系

將浸泡不同時間早秈米的質構特性與其糊化溫度、峰值黏度、最低黏度、衰減度、最終黏度和回生值進行相關性分析，結果見表4。

表4 糊化特性與質構特性間的相關性分析+Table 4 Correlation analysis between pasting properties and textural properties

由表4可知，糊化峰值黏度和衰減值分別都與米飯質構特性參數(shù)硬度、膠著性、咀嚼性和彈性長度在0.01水平上顯著相關。表明在適當?shù)姆秶鷥龋竺追酆逯叼ざ雀?、衰減值大，則米飯硬度大，膠著性和咀嚼特良好，適口性就好。糊化回生值與膠著性和咀嚼性呈負相關，大米粉回生值低，則大米蒸煮后米飯的膠著性和咀嚼性好。可能是因為米飯的質構特性主要靠大米淀粉的凝膠來維持，糊化峰值黏度大使得米飯的彈性有所減弱，但是糊化衰減值大使得在米飯蒸煮過程中膠著性和咀嚼性都有所增強，米飯的適口性更好。

3 結論

本試驗選用市售早秈米為試驗材料，通過糊化特性分析和質構分析研究了浸泡處理對早秈米特性的影響，為工業(yè)生產中早秈米的浸泡處理提供指導和數(shù)據支持，經分析比較得到以下結論：

（1）隨著浸泡時間的延長，早秈米水分含量迅速增大，之后趨緩，60 min以后趨于穩(wěn)定，水分含量無明顯變化。浸泡溫度越高，則吸水速率越快，但飽和水分含量略低。

（2）經過浸泡處理后，早秈米粉末膨脹力顯著提高，熱糊穩(wěn)定性有所削弱，冷糊穩(wěn)定性提升不明顯。同時米飯的強度、膠著性和咀嚼性隨著浸泡時間的延長都有明顯的增強，但若浸泡時間過長（大于90 min），則彈性會顯著降低。早秈米粉的峰值黏度和衰減值與米飯的硬度、膠著性、咀嚼性和彈性長度顯著相關，回生值與膠著性和咀嚼性也呈現(xiàn)良好的相關性。

米制品原料種類繁多，而浸泡工序不可或缺，浸泡時間要隨著季節(jié)溫度的變化而做出相應的變化，因此需要進一步研究不同浸泡溫度與時間分別對秈米、粳米、糯米的糊化特性和質構特性的影響，為工業(yè)生產提供更多數(shù)據和理論支持。

1 Richard F T，John K，Xin Q.Starch composition，fine structure and architecture［J］.Journal of Cereal Science，2004，39（2）：151～165.

2 Landers P S，Hamaker B R.Antigenic properties of albumin，globulin and protein concentrate fractions from rice bran［J］.Cereal Chemistry，1994，71（5）：409～411.

3 李俊波，舒劍成，呂武興，等.陳化早秈糙米的適宜擠壓膨化工藝參數(shù)研究［J］.中國畜牧雜志，2008，44（23）：41～45.

4 黃亮，林親錄，王在亮.發(fā)酵型功能早秈米乳飲料的制備［J］.中國糧油學報，2009，24（7）：116～119.

5 李云波，許金東，涂麗華，等.不同品種秈米的特性研究［J］.糧食與飼料工業(yè)，2007（11）：4～6.

6 Varavinit S，Shobsngob S，Varanyanond W，et al.Effect of amylase content on gelatinization，retrogradation，and pasting properties of flours from different cultivars of Thai rice［J］.Starch／Stārke，2003（55）：410～415.

7 林親錄，肖華西，李麗輝，等.大米淀粉及其不同取代度磷酸酯淀粉的糊化和流變特性［J］.食品科學，2010，31（3）：49～54.

8 石磊，王世清，陳海華，等.浸泡溫度及米水比例對小米淀粉糊化特性的影響［J］.食品與機械，2010，26（1）：31～34.

9 李卓瓦，王春，陳潔.質構儀拉伸試驗在面粉品質評價中的應用［J］.糧食加工，2006（4）：90～91.

10 Zheng T S.Studied on application of texture analyzer to the quality evaluation of dough and bread［J］.Food Science，2004，25（10）：37～40.

11 Meulenet J F，Chanpange E，Bett K L，et al.Instrumental assessment of cooked rice texture characteristics：a method for breeders［J］.Cereal Chemistry，2000，77（4）：512～517.

12 余瑞鑫，顧振宇，韓劍眾.大米浸泡過程水分狀態(tài)變化的低場核磁共振研究［J］.食品工業(yè)，2010（1）：12～15.

13 余世鋒，馬鶯，張海玲.秈米、粳米及泰國香米吸水性質及其動力學研究［J］.食品工業(yè)科技，2009，30（9）：86～90.

14 曹龍奎.淀粉制品生產工藝學［M］.北京：中國輕工業(yè)出版社，2008：5～17.

15 Schwenke K D，Zirwer D，Gast K，et al.Changes of the oligomeric structure of legumin from pea（Pisum sativum L.）after succinylation［J］.European Journal of Biochemistry，1990，194（2）：621～627.

16 吳旻丹，陳瑜，金邦荃.儲藏期獼猴桃質構變化的研究及人工咀嚼的建立［J］.食品工業(yè)科技，2010，31（12）：146～148.

17 馬曉娟.關于稻米的蒸煮及食味評價的研究［D］.揚州：揚州大學，2005.

18 沈伊亮，陳德文，李秀娟，等.大米品種特性與米發(fā)糕質構特性的相關性研究［J］.食品科學，2009，30（7）：79～82.

Effect of soaking treatment on pasting properties and textural properties of early indica rice

GUAN Bin LIU Wei LIU Cheng－meiSU Kun－ming

（State Key Laboratory of Food Science and Technology，Nanchang University，Nanchang，Jiangxi330047，China）

Rapid visco analysis and texture profile analysis were employed to study the effect of soaking time on the pasting properties of early indica rice flour and the texture of cooked rice.The results indicated that the water content of early indica rice tended to be stable after soaking 60 min.The higher soaking temperature，the less time early indica rice took to reached moisture saturation，while the saturated moisture was lower.After soaking treatment，the heat paste stability of early indica rice was weakened significantly while the cold paste stability improved little.The stringiness，chewiness and gumminess of cooked rice were improved after soaking 30～60 min.Besides，the pasting properties were correlative with the texture of the rice.The peak viscosity and attenuation were positively and significantly related with the hardness，gumminess and chewiness，while negatively related to stringiness length.

early indica rice；soaking treatment；pasting property；texture

10.3969／j.issn.1003－5788.2011.03.004

官斌（1986－），男，南昌大學在讀碩士研究生。E－mail：pnygaguanbin＠yahoo.com.cn

劉偉

2011－03－05