糙米直鏈淀粉含量對其面包質(zhì)構(gòu)和體外消化性質(zhì)的影響

吳娜娜 李莎莎, 譚 斌 田曉紅 翟小童 劉 明 劉艷香 汪麗萍 高 琨(國家糧食局科學(xué)研究院,北京 00037)(河北科技大學(xué),石家莊 05008)

糙米由于其營養(yǎng)價值豐富而越來越被大家所重視，但直接食用糙米口感較差，所以，對糙米進行粉碎處理之后再進行加工，一方面可以改善糙米食用品質(zhì)，另一方面也可以增加糙米制品的種類，使其更加多元化。米面包是將大米進行粉碎處理，之后進行發(fā)酵、成型、焙烤等工藝制成的一種稻谷精深加工產(chǎn)品。但糙米由于不含面筋蛋白，在添加酵母發(fā)酵時，產(chǎn)氣與持氣能力均較弱，不易成型，且糙米面包口感較差，所以經(jīng)常向米粉中添加谷朊粉[1-2]等物質(zhì)從而達到品質(zhì)改善的作用。原料品種不同，其淀粉性質(zhì)不同，導(dǎo)致其糊化性質(zhì)以及粉質(zhì)特性存在差異性[3-4]，直接或間接影響糙米制品品質(zhì)。所以在制作糙米面包時，了解直鏈淀粉含量等原料性質(zhì)與糙米面包質(zhì)構(gòu)等品質(zhì)的關(guān)系，可以更快更好選取適合制作糙米面包的原料。但目前鮮有糙米直鏈淀粉含量等原料性質(zhì)對面包品質(zhì)影響作用的報道。

本研究采用不同直鏈淀粉含量的5種糙米磨粉，然后以80%的比例與谷朊粉混合制作糙米面包，研究糙米原料的直鏈淀粉含量對面包比容、質(zhì)構(gòu)以及體外消化性質(zhì)的影響，為糙米面包的制作提供借鑒。

1 材料與方法

1.1 材料

5種糙米，其來源與類型見表1；谷朊粉：鄄城建發(fā)面業(yè)有限公司；耐高糖干酵母：安琪酵母股份有限公司；總淀粉試劑盒：愛爾蘭Megazyme公司；胃蛋白酶(P7125,≥400 U/mg蛋白)、α-淀粉酶(A3176,16 U/mg)、脫氧膽酸鈉鹽(D6750,≥97%)，豬胰液素(P7545 8×USP)：美國Sigma公司；3,5-二硝基水楊酸、D(+)麥芽糖：北京瑞澤康試劑公司；其余試劑均為分析純。

表1 5種糙米來源及類型

1.2 主要儀器與設(shè)備

JHMZ 200實驗和面機：JCXZ面團成型機：北京東方孚德技術(shù)發(fā)展中心；TA.XT2i Plus質(zhì)構(gòu)儀：英國Stable Micro System公司；PRX-35013智能人工氣候箱：寧波海曙賽德實驗儀器廠；YXD-40B-8電烘爐：廣州市花都區(qū)新粵海西廚設(shè)備廠；T6-紫外可見分光光度計：北京普析通用儀器有限責(zé)任公司；SC-3610低速離心機：安徽中科中佳科學(xué)儀器有限公司。

1.3 方法

1.3.1 糙米粉的制備及基本理化性質(zhì)的測定

將糙米粉碎，過80目篩，4 ℃保存?zhèn)溆谩?/p>

水分的測定：參照AACC 44-19方法測定不同品種糙米粉含水量[5]；總淀粉的測定：Megazyme試劑盒法；直鏈淀粉測定：碘藍比色法，根據(jù)Mcgrance等[6]方法測定；粗蛋白的測定：參照GB/T 24318—2009杜馬斯燃燒法[7]測定：粗脂肪的測定：參照GB 5009.6—2016[8]測定。

1.3.2 糙米面包的制備

將糙米粉160 g、谷朊粉40 g以及8 g奶粉混合均勻，備用。先將4 g食用鹽、8 g白砂糖放入面缽中用60%，120 g溫水溶解，將事先混勻的糙米粉、谷朊粉以及奶粉加入面缽中，加入4 g酵母，20 g雞蛋液使用和面機和粉2 min，再加入8 g黃油和粉2～3 min，粉團和好之后放在在30 ℃，85%的恒溫醒發(fā)箱中醒發(fā)10 min，然后分成兩份相同重量的粉團，初步趕氣，繼續(xù)在醒發(fā)箱中醒發(fā)20 min，取出粉團，壓團成型，放入表面刷層油的面包聽中在醒發(fā)箱中繼續(xù)醒發(fā)50 min，醒發(fā)結(jié)束后，用噴壺向糙米面包表面噴層水，防止其出爐后溫差過大造成表面干裂，將糙米面包放入烤箱，上火200 ℃，下火180 ℃，烘烤20 min。

1.3.3 糙米面包比容的測定

面包出爐后，稍微冷卻，用菜籽置換法測其體積，天平測其質(zhì)量。最終結(jié)果取兩次平行的算術(shù)平均值。

1.3.4 糙米面包芯TPA測定

參照王娜等[9]方法，糙米面包制作完成之后，放置室溫下冷卻，冷卻至室溫后放入自封袋內(nèi)，過夜平衡后，切成厚度為25 mm的面包片，取中心面包片進行TPA測試。

使用TA.XT2i Plus型質(zhì)構(gòu)儀，采用二次壓縮法測定不同品種糙米面包的TPA特性。TPA測試條件：使用P/36R探頭，測前速度為2.0 mm/s，測試速度為2.0 mm/s，測后速度為2.0 mm/s，觸發(fā)力為20 g，壓縮距離為10 mm，兩次壓縮間隔時間為5 s，平行測定5次，最終結(jié)果取5次平行的平均值。

1.3.5 糙米面包體外消化性質(zhì)的測定

面包冷卻后，烘箱40 ℃干燥20 h，粉碎過40目篩，得到面包干粉，4 ℃冰箱保存?zhèn)溆?。參照Gan等[10]和Wolter等[11]的方法，測定面包體外消化率。稱取5 g面包干粉于250 mL的燒杯中，加入80 mL的鈉磷酸鹽緩沖溶液(50 mmol/L，pH=6.9)，用1 mol/L HCl調(diào)溶液pH為2，隨后加入5 mL的胃蛋白酶溶液(0.35 mg/mL，pH=2)，溶液在37 ℃下恒溫孵育30 min，之后用1 mol/L NaOH將溶液調(diào)pH為6.9，加入2.5 mL的α-淀粉酶溶液(1.25 mg/mL，pH=6.9)，和5 mL脫氧膽酸鈉溶液(100 mmol/L的脫氧膽酸鈉溶液，5 mg/mL豬胰液素，100 mmol/L的碳酸氫鈉溶液)，混合溶液置于磁力恒溫水浴鍋中，在37 ℃下恒溫孵育4 h，在第0、5、10、15、30、45、60、90、120、180、240 min時取出5 mL消化液于試管中，在水浴鍋中沸水浴5 min滅酶，離心機離心(3 500 r/min，10 min)取上清液，用3,5-二硝基水楊酸法，1 mg/mL麥芽糖溶液為標準液，在540 nm下測定消化液中還原糖(麥芽糖)的含量。淀粉體外消化率以每100 g淀粉中被水解為麥芽糖的克數(shù)表示(以干基計)。同時參照Englyst等[12]方法將糙米粉中淀粉的快速消化淀粉(RDS)、緩慢消化淀粉(SDS)以及抗性淀粉(RS)進行分析。

1.3.6 數(shù)據(jù)處理

采用SPSS 17.0進行數(shù)據(jù)分析，顯著性分析采用Ducan’s多重檢驗，P<0.05判斷為顯著，結(jié)果以平均值±標準偏差表示。作圖采用Origin 8.0軟件。

2 結(jié)果與分析

2.1 5種糙米的基本組分

本研究所選的5種糙米基本理化指標如表2所示。由表2可以看出5種糙米的總淀粉質(zhì)量分數(shù)在77%～82%之間，最高為黑龍江長粒，總淀粉質(zhì)量分數(shù)為81.44%，最低為江西2014晚，總淀粉質(zhì)量分數(shù)為77.97%，品種之間沒有太大差異性；粗蛋白質(zhì)量分數(shù)8%～11%，江西2014晚糙米最高，粗蛋白質(zhì)量分數(shù)為11.22%，黑龍江長粒糙米最低，粗蛋白質(zhì)量分數(shù)為8.74%；粗脂肪質(zhì)量分數(shù)從2.38%～3.00%，江西2014晚最高，粗脂肪質(zhì)量分數(shù)為3.00%，湖南早最低，粗脂肪質(zhì)量分數(shù)為2.38%；而直鏈淀粉質(zhì)量分數(shù)從15%～22%，直支比從19%～28%，江西2014年早糙米的直鏈淀粉質(zhì)量分數(shù)最高，達到21.88%，直支比為28.01%，黑龍江圓粒的直鏈淀粉質(zhì)量分數(shù)最低為15.96%，直支比為19.01%，樣品間存在顯著性差異，說明所選樣品具有代表性。

表2 不同品種糙米的基本組成/%

注：所有數(shù)據(jù)結(jié)果均以干基計算;同列字母不同表示差異顯著(P<0.05)，余同。

2.2 糙米面包比容

5種不同直鏈淀粉含量的糙米面包橫截面外觀如圖1所示，其比容積的大小如圖2所示，從圖2可知，不同直鏈淀粉含量的糙米面包，比容積存在顯著差異性(P<0.05)，直鏈淀粉含量越高，其淀粉酶活力則越高，淀粉越容易被分解為單糖，在添加酵母發(fā)酵制作面包時，使酵母更易生成較多的氣體導(dǎo)致糙米面包的體積增大，面包比容積增大[13]，其中江西2014早糙米面包的比容最大，黑龍江長粒的糙米面包比容最小，可能由于黑龍江長粒糙米中的蛋白質(zhì)含量少于黑龍江圓粒，糙米面包面筋生成量較少，面筋網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)形成較困難，使面筋彈性和面團持氣性下降，導(dǎo)致面包比容積較小[14]。

注：1.黑龍江圓粒；2.黑龍江長粒；3.江西2014晚；4.湖南早；5.江西2014早。圖1 不同直鏈淀粉含量的糙米面包橫截面外觀

注：柱形圖上方字母不同表示差異顯著(P<0.05)。圖2 不同直鏈淀粉含量的糙米面包比容積

2.3 糙米面包質(zhì)構(gòu)特性

糙米面包彈性與硬度是面包質(zhì)構(gòu)品質(zhì)中最重要的指標，可以反映面包的口感和柔軟度等，面包芯硬度太小，面包側(cè)面容易崩陷，硬度太大，則口感不好[15]。5種不同直鏈淀粉含量的糙米面包質(zhì)構(gòu)特性如表3所示，不同糙米制作的面包其質(zhì)構(gòu)參數(shù)間差異性顯著。隨直鏈淀粉含量的增加，糙米面包芯硬度、耐咀性逐漸增加，黏性、內(nèi)聚性以及回復(fù)性逐漸減小，彈性變化不顯著?？赡苡捎谥辨湹矸酆吭礁撸湮芰^差，導(dǎo)致面包芯硬度及耐咀性較大。直鏈淀粉質(zhì)量分數(shù)>19%時，面包芯硬度、黏性、耐咀性變化緩慢。

綜合考慮面包硬度、黏性以及彈性等指標，使用江西2014晚糙米、湖南早及江西2014早糙米制作的糙米面包硬度以及耐咀性較大，黏性、彈性較好，內(nèi)聚性和回復(fù)性適中，其質(zhì)構(gòu)品質(zhì)較好。

2.4 糙米面包淀粉體外消化性質(zhì)

對5種不同直鏈淀粉含量糙米制作的糙米面包淀粉消化率的測定結(jié)果如圖3所示，由圖3可知，隨著消化時間的延長，由5種不同直鏈淀粉含量的糙米制作的面包消化率增加，前20 min內(nèi)，消化率增加迅速，但隨著消化時間的繼續(xù)增加，消化率增加比較緩慢。5個不同品種的面包其直鏈淀粉含量越高，糙米面包消化率越慢。直鏈淀粉比支鏈淀粉分子結(jié)構(gòu)緊密，在淀粉酶酶解過程中不易被水解，導(dǎo)致其淀粉消化率較緩慢[16]。

由5種糙米制作的糙米面包中快速消化淀粉(RDS)、緩慢消化淀粉(SDS)以及抗性淀粉(RS)結(jié)果如表4所示。隨著直鏈淀粉含量的增加，快速消化淀粉(RDS)質(zhì)量分數(shù)從60.06%下降至39.34%，抗性淀粉(RS)質(zhì)量分數(shù)從20.30%提高至40.22%，緩慢消化淀粉略有增加從19.64%增加至20.44%～21.96%。從表4中可知，糙米面包中大部分是快速消化淀粉(RDS)，而緩慢消化淀粉(SDS)和抗性淀粉(RS)的含量較少，并且直鏈淀粉含量越高，其快速消化淀粉含量越低，抗性淀粉含量越高，糙米面包淀粉水解緩慢。隨著糙米中直鏈淀粉含量增加，糙米面包中抗性淀粉含量越高，這可能對于糖尿病等慢性疾病的預(yù)防和治療有幫助[17-18]。因此，應(yīng)選擇直鏈淀粉含量較高的糙米制作糙米面包，滿足人們對食品營養(yǎng)健康的需求。

表3 不同直鏈淀粉含量的糙米面包質(zhì)構(gòu)性質(zhì)

圖3 不同直鏈淀粉含量的糙米面包淀粉體外消化率

表4 不同直鏈淀粉含量的糙米面包快速消化淀粉(RDS)、慢消化淀粉(SDS)和抗性淀粉(RS)質(zhì)量分數(shù)/%

3 結(jié)論

5種直鏈淀粉含量差異較大的糙米制作的糙米面包的比容、質(zhì)構(gòu)和消化性質(zhì)均不相同，且差異較大。直鏈淀粉含量越高，糙米面包的比容積越大，所選樣品比容高于2.53；面包芯硬度、耐咀性變大，黏性、內(nèi)聚性以及回復(fù)性變小，彈性變化不顯著，綜合考慮，江西2014晚糙米、湖南早糙米及江西2014早制作的糙米面包質(zhì)構(gòu)品質(zhì)較好；不同糙米面包淀粉體外消化率及快速消化淀粉含量隨直鏈淀粉含量的升高而變小，抗性淀粉含量增加。綜合考慮糙米面包的比容積、質(zhì)構(gòu)品質(zhì)以及淀粉體外消化性質(zhì)，得出直鏈淀粉含量19%以上的糙米制作的面包品質(zhì)較好，淀粉消化速率較緩慢，較適合制作糙米面包。

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