玉米淀粉對(duì)鮮濕米粉品質(zhì)的影響

陶 醉 謝 嵐 包勁松 羅可大 祝 紅 易翠平

(1. 長沙理工大學(xué)化學(xué)與食品工程學(xué)院，湖南 長沙 410114；2. 浙江大學(xué)原子核農(nóng)業(yè)科學(xué)研究所，浙江 杭州 310029；3. 瀏陽河集團(tuán)股份有限公司，湖南 長沙 410100)

玉米淀粉是工業(yè)化和市場(chǎng)化程度較高的淀粉產(chǎn)品，米粉企業(yè)為降低成本而在生產(chǎn)中經(jīng)常添加，然而，玉米淀粉對(duì)米粉品質(zhì)的影響尚沒有系統(tǒng)評(píng)價(jià)。研究報(bào)道，添加一定量的玉米淀粉可以增加面粉的面筋活性，改善饅頭的形態(tài)[1]，增加面條、饅頭等面制品的白度[1-3]、降低黏度[4]。Wang等[5]指出玉米淀粉可以改善米淀粉凝膠[6]，優(yōu)化米粉條的品質(zhì)[7]，但具體添加量以及對(duì)鮮濕米粉品質(zhì)的影響需進(jìn)一步研究；目前對(duì)鮮濕米粉的關(guān)注度主要集中在工藝研究如發(fā)酵[8]、磨漿[9]、浸泡時(shí)間[10]、熱處理[11]及原料的品種[12]等。

本試驗(yàn)擬通過研究玉米淀粉添加量對(duì)鮮濕米粉蒸煮、質(zhì)構(gòu)和感官指標(biāo)的影響，確定玉米淀粉的最佳添加范圍，以期為降低產(chǎn)品成本、提高產(chǎn)品品質(zhì)提供理論基礎(chǔ)。

1 材料與方法

1.1 材料

1.1.1 試驗(yàn)材料

秈米：浙富802，市售；

玉米淀粉：市售；

植物乳桿菌(LactobacillusplantarumYI-Y2013)：CCTCC No M2017533，本實(shí)驗(yàn)室專利菌種，保藏于中國典型培養(yǎng)物保藏中心。

1.1.2 儀器與設(shè)備

分析天平：BSA124S型，賽多利斯科學(xué)儀器(中國)有限公司；

電子天平：TD6002B型，天津天馬衡基儀器有限公司；

立式壓力蒸汽滅菌器：DY04-13-44-00型，上海東亞壓力容器制造有限公司；

可見分光光度計(jì)：S22PC14146型，上海棱光技術(shù)有限公司；

磨漿機(jī)：SY-12型，浙江鯊魚食品機(jī)械有限公司；

臥式液壓饸絡(luò)面機(jī)：YL90-4型，華洲機(jī)械有限公司；

便攜式電子鼻：PEN3型，德國AIRSENSE公司；

質(zhì)構(gòu)儀：TA-XT plus型，英國Stable Micro System公司；

色差計(jì)：WSC-S型，上海市申光儀器有限公司。

1.2 方法

1.2.1 鮮濕米粉的的制備工藝及設(shè)計(jì) 按參考文獻(xiàn)[3]略作修改：

其中，發(fā)酵是先將LactobacillusplantarumYI-Y2013用液體培養(yǎng)基在37 ℃恒溫培養(yǎng)48 h，以106CFU/mL的密度接種于原料秈米；拌粉時(shí)的料液比為8∶5 (g/g)；蒸煮是將拌粉漿平鋪在不銹鋼托盤上，厚度<5 mm，蒸6 min，取出滾揉均勻，平鋪后繼續(xù)蒸6 min；水洗指在流動(dòng)冷水中洗散30 min。

玉米淀粉的添加量為：0%，3%，5%，10%，15%，30%，45%，60%。

1.2.2 鮮濕米粉的蒸煮特性測(cè)定

(1) 斷條率：參照文獻(xiàn)[13]稍加修改，將20 cm長的米粉(約15 g)在沸水中煮1 min，濾去湯汁，過冷水1 min后濾干，倒在白瓷盤中，將長度不足10 cm和≥10 cm的分開，分別稱重。按式(1) 計(jì)算斷條率。

(1)

式中：

M——斷條率，%；

M1——長度≤10 cm的米粉質(zhì)量，g；

M2——長度>10 cm的米粉質(zhì)量，g。

(2) 蒸煮損失：參照文獻(xiàn)[7]稍加改動(dòng)，首先測(cè)定樣品的水分含量M(按GB 5009.3—2016執(zhí)行)，再取10 g左右鮮濕米粉樣品，置于裝有150 mL沸水的恒重?zé)璏1中煮沸1 min，瀝干，稱量得米粉質(zhì)量。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，稱量得水中固形物與燒杯總重。按式(2)、(3)計(jì)算蒸煮損失和吸水率。

(2)

(3)

式中：

m1——蒸煮損失，%；

m2——吸水率，%；

M——鮮濕米粉的水分含量，%；

M0——蒸煮前的鮮濕米粉質(zhì)量，g；

M1——恒重?zé)馁|(zhì)量，g；

M2——蒸煮后的鮮濕米粉質(zhì)量，g；

M3——恒重?zé)凸绦挝锏馁|(zhì)量，g。

1.2.3 鮮濕米粉的質(zhì)構(gòu)特性測(cè)定 采用質(zhì)構(gòu)分析模式(texture profile analysis，TPA)測(cè)定米粉質(zhì)構(gòu)特性[14]，探頭型號(hào)為P/36R，測(cè)試參數(shù)：測(cè)前速率2 mm/s，測(cè)試速率1 mm/s，回程速率5 mm/s，變形量50%，探頭2次測(cè)定間隔時(shí)間5 s。使用Texture Expert Exceed version 1.22程序進(jìn)行數(shù)據(jù)的采集與分析，獲得硬度、彈性、黏性、凝聚性、咀嚼性、回復(fù)性6個(gè)參數(shù)。

1.2.4 鮮濕米粉的感官分析

(1) 色度：取10 g左右鮮濕米粉樣品磨成糊，采用色差儀分析米粉色度。用亨特(hunter)完全白度公式計(jì)算白度[15]。按式(4)計(jì)算白度。

(4)

式中：

L*——亨特(Hunter)明度指數(shù)；

a*——亨特色品指數(shù)紅綠值；

b*——亨特色品指數(shù)黃藍(lán)值；

H——亨特完全白度。

(2) 風(fēng)味分析：在150 mL頂空進(jìn)樣瓶中加入10 mL飽和食鹽水，再加10 g左右鮮濕米粉。靜置平衡1 h后用電子鼻檢測(cè)。參數(shù)設(shè)置為：樣品準(zhǔn)備 5 s，采樣間隔 1 s，傳感器自動(dòng)清洗時(shí)間120 s，傳感器歸零時(shí)間5 s，進(jìn)樣流量600 mL/min，測(cè)定時(shí)間60 s，重復(fù)5次。

(3) 感官評(píng)價(jià)：參照文獻(xiàn)[16]制定鮮濕米粉感官評(píng)分表(表1)。樣品隨機(jī)編號(hào)，選取10位有經(jīng)驗(yàn)的感官評(píng)價(jià)人員完成評(píng)價(jià)。

1.2.5 數(shù)據(jù)處理 采用Origin 9.0軟件進(jìn)行繪圖，Excel制表，SPSS17.0進(jìn)行分析。

2 結(jié)果與討論

2.1 玉米淀粉對(duì)鮮濕米粉蒸煮特性的影響

2.1.1 斷條率 與純秈米制備的鮮濕米粉比較，玉米淀粉的添加會(huì)顯著改變鮮濕米粉的斷條率(P<0.05)，結(jié)果如表2所示。其中，添加3%～15%玉米淀粉的鮮濕米粉斷條率顯著高于純秈米的(P<0.05)，其之間無顯著性差異(P>0.05)；添加30%～60%玉米淀粉的鮮濕米粉斷條率顯著高于添加3%～15%的(P<0.05)；當(dāng)玉米淀粉的添加量>60%時(shí)，擠絲后的短時(shí)蒸煮(<2 min)即會(huì)導(dǎo)致大部分米粉斷條，無法成型。玉米淀粉中的直鏈淀粉含量相對(duì)較高[6]，添加過多可能導(dǎo)致鮮濕米粉的韌性差，斷條率增高。

2.1.2 蒸煮損失 隨著玉米淀粉的添加，鮮濕米粉的蒸煮損失顯著增加(P<0.05)(圖1)，且增加的幅度與添加量沒有顯著相關(guān)性(P>0.05)。這與文獻(xiàn)[12]報(bào)道的玉米淀粉能降低米粉條的蒸煮損失結(jié)論不同，可能是發(fā)酵和不發(fā)酵米粉本身的性質(zhì)及其與玉米淀粉的相互作用不同而引起的。

表1 鮮濕米粉感官評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)Table 1 The sensory evaluation criteria of FRN

表2 玉米淀粉對(duì)鮮濕米粉斷條率的影響Table 2 Maize starch on the breaking ratio of FRN (n=3) %

? 同行中不同小寫字母代表有顯著性差異(P<0.05)。

不同小寫字母代表有顯著差異(P<0.05)圖1 玉米淀粉對(duì)鮮濕米粉蒸煮損失的影響Figure 1 Maize starch on the cooking loss of FRN

2.1.3 吸水率 隨著玉米淀粉添加量的增加，鮮濕米粉的吸水率呈現(xiàn)先增加后降低的趨勢(shì)(圖2)。玉米淀粉添加量在3%～10%時(shí)能顯著增加米粉的吸水率(P<0.05)，其中添加3%～5%的要顯著好于添加10%的(P<0.05)；繼續(xù)增加添加量，鮮濕米粉的吸水率與純秈米米粉沒有顯著差別(P>0.05)?？梢娚倭刻砑佑衩椎矸?3%～5%)可以增加鮮濕米粉的吸水率。研究報(bào)道，玉米淀粉的直鏈淀粉含量相對(duì)較高[6]，而直鏈淀粉需要比支鏈淀粉吸收更多的水分才能完全糊化[5]，其中玉米淀粉添加量為3%～5%時(shí)鮮濕米粉的吸水率達(dá)到峰值，繼續(xù)添加玉米淀粉不會(huì)改變鮮濕米粉的吸水率。

不同小寫字母代表有顯著差異(P<0.05)圖2 玉米淀粉對(duì)鮮濕米粉吸水性的影響Figure 2 Maize starch on the water-absorbing ability of FRN

2.2 玉米淀粉對(duì)鮮濕米粉質(zhì)構(gòu)性質(zhì)的影響

玉米淀粉對(duì)鮮濕米粉的質(zhì)構(gòu)性質(zhì)影響效果不完全一樣，統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)見表3。結(jié)果表明，玉米淀粉的添加對(duì)鮮濕米粉的彈性和凝聚性沒有顯著性影響(P>0.05)；對(duì)回復(fù)性影響顯著(P<0.05)，可增加鮮濕米粉的回復(fù)性；硬度和咀嚼性隨著玉米淀粉的增加而顯著增加(P<0.05)；黏性在添加3%～5%的玉米淀粉時(shí)與純秈米米粉無顯著性差異(P>0.05)，而隨著玉米淀粉的繼續(xù)增加，黏性呈現(xiàn)先增加后降低的趨勢(shì)，與文獻(xiàn)[4]報(bào)道一定量的玉米淀粉可以降低生鮮面條的黏性結(jié)果基本一致。有研究[17]認(rèn)為，米淀粉經(jīng)酸化的發(fā)酵過程會(huì)使得凝膠果變脆，而玉米淀粉未經(jīng)過發(fā)酵及酸化過程，因此在大米粉中加入玉米淀粉，會(huì)增強(qiáng)鮮濕米粉的硬度等凝膠性質(zhì)。

表3 玉米淀粉對(duì)鮮濕米粉質(zhì)構(gòu)特性的影響?Table 3 Maize starch on the texture properties of FRN(n=3)

? 同列不同字母代表有顯著性差異(P<0.05)。

2.3 玉米淀粉對(duì)鮮濕米粉感官品質(zhì)的影響

2.3.1 白度 一般而言，鮮濕米粉的白度越高，消費(fèi)者接受程度越高。添加玉米淀粉的鮮濕米粉白度變化如圖3所示。結(jié)果表明，添加玉米淀粉會(huì)對(duì)米粉的白度有顯著影響(P<0.05)，玉米淀粉添加量在3%～5%時(shí)鮮濕米粉的白度略有增加，超過15%時(shí)則呈現(xiàn)降低趨勢(shì)。這與玉米淀粉[2-3]添加到鮮濕面條的影響趨勢(shì)一致。

不同小寫字母代表有顯著差異(P<0.05)圖3 玉米淀粉對(duì)鮮濕米粉白度的影響Figure 3 Maize starch on the whiteness of FRN

色度分析結(jié)果(表4)表明，隨著玉米淀粉的添加，鮮濕米粉的亮度先增大后減小，在添加量為3%～5%時(shí)顯著增大(P<0.05)，繼續(xù)加大玉米淀粉的添加量會(huì)導(dǎo)致其亮度變暗。加入玉米淀粉后鮮濕米粉的顏色表現(xiàn)出a*值向綠色靠攏；b*值在玉米淀粉添加量為3%～5%時(shí)向藍(lán)色靠攏，超過10%后向黃色靠攏。

2.3.2 風(fēng)味 采用電子鼻對(duì)添加不同量玉米淀粉的鮮濕米粉風(fēng)味進(jìn)行分析，如圖4所示，第1主成分(PC1)和第2主成分(PC2)的貢獻(xiàn)率分別為75.39%和15.09%，總貢獻(xiàn)率為90.48%，可以用來代表米粉樣品的所有信息。圖4中所有樣品均彼此相互重疊，因此風(fēng)味較為相似，由于發(fā)酵過程采用的是純種發(fā)酵，鮮濕米粉的主體風(fēng)味非常突出，主要是由小分子的醛形成[18]，因此添加玉米淀粉對(duì)鮮濕米粉的風(fēng)味基本沒有影響。

表4 玉米淀粉對(duì)鮮濕米粉色度的影響?Table 4 Maize starch on the color of FRN(n=3)

? 同列不同字母代表有顯著性差異(P<0.05)。

圖4 玉米淀粉對(duì)鮮濕米粉風(fēng)味影響的主成分分析圖Figure 4 The PCA figure of maize starch on the FRN flavor

2.3.3 感官評(píng)價(jià) 不同添加量的玉米淀粉制成的鮮濕米粉的感官評(píng)價(jià)結(jié)果見表5。結(jié)果表明，玉米淀粉的添加量超過15%時(shí)，鮮濕米粉所特有的風(fēng)味與氣味逐漸變淡，消費(fèi)者評(píng)分明顯下降。消費(fèi)者對(duì)顏色的評(píng)分變化與米粉白度的變化規(guī)律一致。隨著玉米淀粉的添加，感官評(píng)分中的硬度與筋道感增加，黏牙感減少。各項(xiàng)感官評(píng)分中，對(duì)感官評(píng)分結(jié)果影響程度最大的前幾位分別是：氣味>滋味>顏色>筋道感。且玉米淀粉添加量為3%～5%時(shí)感官評(píng)分較為理想，在添加30%時(shí)顯著降低(P<0.05)。

表5 玉米淀粉對(duì)鮮濕米粉感官品質(zhì)的影響?Table 5 Maize starch on the sensory evaluation of FRN(n=5)

? 同列不同字母代表有顯著性差異(P<0.05)。

3 結(jié)論

綜上所述，玉米淀粉的添加會(huì)改變鮮濕米粉的蒸煮、質(zhì)構(gòu)與感官品質(zhì)。其中添加3%～5%的玉米淀粉，雖然鮮濕米粉的斷條率與蒸煮損失均有上升，但吸水性亦有較大幅度的增加；對(duì)質(zhì)構(gòu)性質(zhì)中的凝聚性、黏性、回復(fù)性和彈性沒有造成不良影響并顯著增加了硬度和咀嚼性；感官評(píng)定分值較高。而高含量玉米淀粉的添加(15%～60%)雖然會(huì)顯著增加鮮濕米粉的硬度等指標(biāo)，但斷條率及其它品質(zhì)指標(biāo)均有顯著劣化的趨勢(shì)。因此在鮮濕米粉的制備中添加3%～5%的玉米淀粉較為適宜，與純秈米米粉品質(zhì)接近且可降低生產(chǎn)成本；但玉米淀粉添加量如果超過15%則會(huì)導(dǎo)致產(chǎn)品品質(zhì)的大幅下降，至于為何產(chǎn)生這種結(jié)果，尚需要進(jìn)一步的研究。