復(fù)合改良劑對黃元米果食用品質(zhì)的影響

曹耀　張冬　黃贛輝　鄧丹雯

摘要 [目的]為復(fù)合改良劑在黃元米果中的應(yīng)用提供依據(jù)。[方法]通過在黃元米果中添加羥丙基二淀粉磷酸酯、單甘酯、瓜爾豆膠，探討不同比例的品質(zhì)改良劑對黃元米果儲藏期品質(zhì)及老化性質(zhì)的影響。同時，結(jié)合質(zhì)構(gòu)儀測定硬度及感官評價對改良劑的比例進(jìn)行優(yōu)化，確定復(fù)合改良劑的最佳配方，并以掃描電鏡觀察外貌形態(tài)，Χ射線衍射儀、紅外光譜測定相對結(jié)晶度和吸收峰的變化對最佳配方進(jìn)行驗證。[結(jié)果]確定改良劑的最佳配方為羥丙基二淀粉磷酸酯5%、單甘酯0.4%、瓜爾豆膠0.3%。[結(jié)論]該復(fù)合改良劑能夠有效延緩黃元米果的老化回生，改善米果的食用品質(zhì)。

關(guān)鍵詞 黃元米果;老化;改良劑;食用品質(zhì)

中圖分類號 TS202.3 文獻(xiàn)標(biāo)識碼 A

文章編號 0517-6611（2020）13-0171-05

Abstract [Objective]To provide a basis for application of compound modifier in Huangyuan rice cake.[Method]By adding hydroxypropyl distarch phosphate，monoglyceride and guar gum in Huangyuan rice cake，effects of different proportions of quality improvers on quality and aging properties of Huangyuan rice cake during storage periode were discussed.The ratio of modifier was optimized by sensory evaluation，and the optimum formula of compound modifier was determined.Using SEM to observe the morphology，changes of relative crystallinity and absorption peaks were measured by X ray diffractometer and infrared spectroscopy，the optimum formula was verified.[Result]The optimum formulation of the modifier was determined as follows： hydroxypropyl distarch phosphate 5%，monoglyceride 0.4%，guar gum 0.3%.[Conclusion]The experimental results showed that the compound improver could effectively delay the aging and regeneration of Huangyuan rice cake and make the rice cake have good edible quality.

Key words Huangyuan rice cake;Aging;Improver;Edible quality

贛南客家飲食是贛南客家文化的重要組成部分。隨著客家文化越來越被眾人認(rèn)識，對于贛南客家飲食文化的研究也越來越深入[1]。黃元米果也稱“黃米果”“黃糍”，出現(xiàn)于南北朝時期[2]，屬客家特色點心，系非物質(zhì)文化遺產(chǎn)江西傳統(tǒng)地方特色食品。它是以大米為原料，以槐米、水為輔料，添加黃元柴灰水溶液，經(jīng)蒸煮、擠壓成型、冷卻、包裝等工藝，制成的具有堿味的黃色年糕狀食品。其外觀色黃、質(zhì)嫩、細(xì)密滑潤，風(fēng)味獨特，備受客家人的喜愛[3]。

黃元米果由于含水量較高（50%～70%），工業(yè)化生產(chǎn)的米果經(jīng)過生產(chǎn)、運輸、儲藏、銷售過程容易出現(xiàn)老化現(xiàn)象，造成米果硬度增大[4]、食用品質(zhì)下降[5]，不能滿足消費者的要求[6]，嚴(yán)重影響了黃元米果的銷售和推廣。因此，抑制黃元米果的老化，使米果具有良好的食用品質(zhì)，對于米果的工業(yè)化生產(chǎn)和市場推廣具有重要的意義[7]。

淀粉的老化是由直鏈淀粉分子的纏繞有序和支鏈淀粉外側(cè)短鏈重結(jié)晶所引起的，一般直鏈淀粉含量越高，老化程度越大[8]。抑制淀粉老化的方法通常有物理法[9]、酶法[10-11]以及加入添加劑法[12-14]。

國內(nèi)外大量研究報道，添加外源性物質(zhì)可抑制淀粉老化，使食品具有良好品質(zhì)[15]。有效防止淀粉老化的物質(zhì)主要有乳化劑、食用膠和變性淀粉類，且價格低廉。功能多樣的復(fù)合型變性淀粉作為外源性添加物抑制淀粉老化一直是中外研究的熱點[16-17]，在工業(yè)化生產(chǎn)中有著廣泛的需求。羥丙基二淀粉磷酸酯（HPDSP）是一種經(jīng)環(huán)氧丙烷醚化再經(jīng)磷酸鹽交聯(lián)的一種復(fù)合變性淀粉，易溶于水，不溶于有機(jī)溶劑[18]，由于其含有大量羥丙基，因而具有優(yōu)異的持水性。其糊液具有耐高溫、抗剪切、凍融穩(wěn)定性好的優(yōu)點[19-20]，作為改善食用品質(zhì)的添加劑已被廣泛應(yīng)用于不同食品中[21-22]。

筆者通過在黃元米果中添加羥丙基二淀粉磷酸酯、單甘酯、瓜爾豆膠，探討不同比例的品質(zhì)改良劑對黃元米果儲藏期品質(zhì)及老化性質(zhì)的影響，并結(jié)合質(zhì)構(gòu)儀測定硬度及感官評價對改良劑的比例進(jìn)行優(yōu)化，確定復(fù)合改良劑的最佳配方，再以掃描電鏡觀察外貌形態(tài)，Χ射線衍射儀、紅外光譜測定相對結(jié)晶度和吸收峰的變化對最佳配方進(jìn)行驗證，旨在為復(fù)合改良劑在黃元米果中的應(yīng)用提供試驗依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料

1.1.1 材料與試劑。大米，益海嘉里金龍魚糧油食品股份有限公司。羥丙基二淀粉磷酸酯，河南華悅化工產(chǎn)品有限公司;單甘酯，河南恩苗食品有限公司;瓜爾豆膠，深圳市振芯嘉貿(mào)易有限公司。

1.1.2 儀器與設(shè)備。JSM-6701F場發(fā)射掃描電子顯微鏡，日本電子公司;D8ADVANCEG型X射線衍射儀，布魯克公司;Nicolet 5700傅立葉變換紅外光譜儀，美國熱電尼高力公司;TA-XT2i型質(zhì)構(gòu)儀，英國SMS公司;FA2004電子天平，上海舜宇恒平科學(xué)儀器有限公司。

1.2 方法

1.2.1 黃元米果的制作工藝。參照李玲等[2]對黃元米果的介紹制定生產(chǎn)工藝：大米預(yù)處理→浸泡→添加品質(zhì)改良劑→蒸煮→添加輔料拌勻→蒸煮→擠壓成型→冷卻→真空包裝→高溫殺菌→冷卻→黃元米果成品。

1.2.2 質(zhì)構(gòu)儀對硬度的測定。將單因素試驗及正交試驗所需黃元米果的樣品，放置4 ℃儲藏3 d后采用TA-XT2i 型質(zhì)構(gòu)儀測定其硬度[4]。驗證試驗的樣品于4 ℃儲藏1、3、5、7 d后進(jìn)行測定。儀器參數(shù)為：測試前速度為2 mm/s，測試后速度為2 mm/s;觸發(fā)點負(fù)載5.0 g;每次下壓10 mm;測試探頭P0.5，測試類型為TPA模式;數(shù)據(jù)頻率10點/s。對同一樣品平行測定8次，取平均值。

1.2.3 掃描電鏡（SEM）形貌分析。將“1.2.1”制得的黃元米果用真空包裝袋密封，于4 ℃貯存7 d，然后進(jìn)行冷凍干燥，粉碎過100目篩。在操作電壓為5 kV時，使用SEM觀察樣品的微觀形貌。儀器工作參數(shù)：二次電子像分辨率1.0 nm（15 kV）、2.2 nm（1 kV）;放大倍數(shù)25～650 000;加速電壓0.5～30 kV。

1.2.4 紅外光譜（FT-IR）吸收峰分析。將“1.2.1”制得的黃元米果用真空包裝袋密封，于4 ℃貯存7 d，然后進(jìn)行冷凍干燥，粉碎過100目篩。測試樣品采用KBr壓片法制備，檢測器為DTGS，掃描次數(shù)為20次，掃描范圍4 000～400 cm-1。

1.2.5 X射線衍射儀（XRD）對晶體結(jié)構(gòu)分析。取4 ℃老化7 d的各樣品，凍干粉碎后過100目篩。采用D8ADVANCE型X射線衍射儀對樣品進(jìn)行測定，衍射參數(shù)如下：所用波長為0.154 2 nm的Cu-K α射線源，Ni濾波，掃描角度2θ=5°～50°，步長0.02°。相對結(jié)晶度按參考文獻(xiàn)[15]方法計算：

R=AcAc+Aa×100%

式中，R為相對結(jié)晶度（%）;Aa為X射線衍射圖譜中非結(jié)晶區(qū)的面積;Ac為結(jié)晶區(qū)面積。

1.2.6 黃元米果的感官評定。采用GB/T 12312—2012對感官評定人員進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)培訓(xùn)，評定小組由10名食品專業(yè)同學(xué)組成，從產(chǎn)品的色澤、口感、風(fēng)味和組織形態(tài)4個方面評分，具體感官評定標(biāo)準(zhǔn)見表1。

1.3 數(shù)據(jù)分析 采用軟件SPSS 19.0對試驗數(shù)據(jù)進(jìn)行方差分析，采用OriginPro 8.0作圖。

2 結(jié)果與分析

2.1 單因素試驗

2.1.1 羥丙基二淀粉磷酸酯添加量。按照質(zhì)量百分比，分別在大米中添加0、1%、3%、5%、7%的羥丙基二淀粉磷酸酯和0.4%單甘酯、0.2%瓜爾豆膠，混合均勻后按“1.2.1”進(jìn)行試驗，制成黃元米果。以硬度、感官評分為評價指標(biāo)，確定羥丙基二淀粉磷酸酯的最佳添加量，結(jié)果見圖1。

由圖1a可以看出，隨著羥丙基二淀粉磷酸酯添加量的增加，黃元米果的硬度降低。這可能是羥丙基二淀粉磷酸酯良好的持水性能，減少了黃元米果在貯藏過程中水分的流失，降低了淀粉的重結(jié)晶，抑制了氫鍵的結(jié)合，從而能夠延緩米果的老化回生[23]。由圖1b可以看出，隨著羥丙基二淀粉磷酸酯添加量的增加，黃元米果的感官評分先增加后降低，在添加量5%時達(dá)到最大值。這是由于羥丙基二淀粉磷酸酯添加量過少，黃元米果硬度較大;添加量過多，導(dǎo)致產(chǎn)品硬度較小、口感較差。因此，羥丙基二淀粉磷酸酯的添加量以5%為宜。

2.1.2 單甘酯添加量。按照質(zhì)量百分比，分別在大米中添加0.2%、0.3%、0.4%、0.5%、0.6%的單甘酯和0.2%瓜爾豆膠、5.0%羥丙基二淀粉磷酸酯，混合均勻后按“1.2.1”進(jìn)行試驗，制成黃元米果。以硬度、感官評分為評價指標(biāo)，確定單甘酯的最佳添加量，結(jié)果見圖2。

由圖2a可知，隨著單甘酯添加量的增加，黃元米果的硬度減小。這是由于直鏈淀粉與單甘酯能夠形成螺旋聚合物，在一定程度上抑制了淀粉分子晶體的形成，有效降低了黃元米果的老化[24]。由圖2b可以看出，感官評分在單甘酯添加量為0.4%時達(dá)到最大值。這可能是由于單甘酯添加量過少，會使制出的黃元米果彈性不足、硬度大;過多，則會影響米果的口感，不能滿足消費者的需求。因此，確定單甘酯添加量以0.4%為宜。

2.1.3 瓜爾豆膠添加量。按照質(zhì)量百分比，分別在大米中添加0.1%、0.2%、0.3%、0.4%、0.5%的瓜爾豆膠和0.4%單甘酯、5%羥丙基二淀粉磷酸酯，混合均勻后按“1.2.1”進(jìn)行試驗，制成黃元米果。以硬度、感官評分為評價指標(biāo)，確定瓜爾豆膠的最佳添加量，結(jié)果見圖3。

由圖3a可以看出，隨著瓜爾豆膠添加量的增加，黃元米果的硬度下降。因為瓜爾豆膠具有很高的吸水、持水能力，能夠防止食品在加工或貯藏過程中的水分散失，對食品失水老化起到延緩作用[25]。由圖3b可以看出，瓜爾豆膠添加量為0.2%時，黃元米果感官評分最高。因為瓜爾豆膠添加量過少，會使制出的黃元米果硬度較高;過多，會導(dǎo)致米果硬度不足，食用品質(zhì)差。因此，確定瓜爾豆膠添加量以0.2%為宜。

2.2 正交試驗

2.2.1 正交試驗因素和水平 。在單因素試驗的基礎(chǔ)上，選取羥丙基二淀粉磷酸酯（A）、單甘酯（B）、瓜爾豆膠（C）的添加量3個因素作為自變量，每個因素設(shè)置3個水平，以硬度、感官評分為評價指標(biāo)，得出改善品質(zhì)后黃元米果的最佳配方，試驗設(shè)計見表2。

2.2.2 正交試驗結(jié)果與分析。由表3可知，在3個影響因素中，R′A>R′C>R′B，表明對黃元米果硬度的影響順序為羥丙基二淀粉磷酸酯>瓜爾豆膠> 單甘酯;RA>RB>RC，表明對黃元米果感官評分的影響順序為羥丙基二淀粉磷酸酯>單甘酯>瓜爾豆膠。

經(jīng)過數(shù)據(jù)分析，確定硬度和感官評價的最佳組合為 A2B2C3，并對該組合進(jìn)行重復(fù)性驗證試驗，結(jié)果見表4。

由表4可得，3次重復(fù)性試驗的硬度值均低于其他組，感官評分的平均值均高于正交試驗中的大部分品質(zhì)改良劑的組合。因此，選擇A2B2C3作為最佳黃元米果老化及品質(zhì)改良劑的配方是可信、可靠的，即最優(yōu)配方為羥丙基二淀粉磷酸酯5.0%、單甘酯0.4%、瓜爾豆膠0.3%。

2.3 最佳配方的驗證試驗

2.3.1 不同改良劑對米果硬度的影響。以正交試驗所得品質(zhì)改良劑的最佳配方進(jìn)行驗證試驗。取存放1、3、5、7 d的米果測定其硬度，結(jié)果見圖4。由圖4可知，單甘酯、變性淀粉可降低米果的硬度，起到延緩老化、改善米果品質(zhì)的效果。與空白組相比，復(fù)合改良劑延緩黃元米果老化的效果顯著，且變性淀粉在復(fù)合改良劑中起著主要作用，可能是因為變性淀粉具有優(yōu)異的持水性，水分含量提高所致。

2.3.2 掃描電鏡（SEM）對形貌分析。圖5為添加不同改良

劑下儲藏7 d的米果電鏡掃描圖。從圖5可以看出，空白組的樣品間隙、腔壁較小;添加不同改良劑后，空腔明顯變大、變深;加入復(fù)合改良劑后腔壁更大、更深。由于空腔是凝膠網(wǎng)絡(luò)中的水分經(jīng)冷凍干燥后形成的，表明添加改良劑增加了淀粉分子的持水性能，抑制米果分子間形成晶體，從而在一定程度上能抑制老化。

2.3.3 紅外光譜（FT-IR）對吸收峰分析。圖6為老化7 d樣品的紅外譜圖?？瞻捉M與添加改良劑的樣品在3 500～3 200 cm-1處均有一寬而強的吸收峰，添加改良劑的樣品與空白組相比吸收峰降低。表明添加改良劑阻礙了米果分子內(nèi)氫鍵的形成，使老化程度減小。同時，添加改良劑的樣品在1 022 cm-1處吸收峰增強，1 022 cm-1處的吸收峰則代表了無定型區(qū)域的特征。因此，紅外光譜表明，添加改良劑能達(dá)到良好抑制黃元米果老化的效果。

2.3.4 X射線衍射儀（XRD）對晶體結(jié)構(gòu)分析。

添加改良劑的黃元米果在4 ℃下儲藏7 d時的X-衍射圖譜如圖7所示。由圖7可知，空白組的樣品在17°、20°、22°出現(xiàn)典型的B-型結(jié)晶特征峰。在17°形成的峰主要是體系中支鏈淀粉的長期老化所引起的，加入不同的改良劑后，在17°、20°、22°的特征峰相對強度減小，峰型變寬。加入復(fù)合改良劑的樣品在22°時特征峰基本消失，抗老化效果顯著。經(jīng)計算，空白組和添加單甘酯、變性淀粉、復(fù)合改良劑的樣品相對結(jié)晶度分別為 0.99、0.83、0.58、0.31。表明添加改良劑有助于抑制淀粉重結(jié)晶，添加復(fù)合改良劑延緩米果的老化效果顯著。

2.3.5 添加復(fù)合改良劑對黃元米果貯藏品質(zhì)的影響。

綜合米果的外觀、組織結(jié)構(gòu)、黏彈性及口感進(jìn)行綜合評分，結(jié)果見表5。由表5可知，隨著貯藏時間的延長，黃元米果在口感、組織形態(tài)上都有不同程度的改變，添加復(fù)合改良劑組的黃元米果評分明顯高于空白組，表明添加復(fù)合改良劑在一定程度上能改善米果的品質(zhì)，延長貯藏期。

3 結(jié)論

通過單因素試驗與正交試驗確定了復(fù)合改良劑的最佳配方為羥丙基二淀粉磷酸酯5.0%、單甘酯0.4%、瓜爾豆膠0.3%。

在貯存7 d內(nèi)，添加復(fù)合改良劑的米果樣品與空白組相比，硬度顯著降低;樣品的空腔壁變薄、變大、變深;紅外光譜特征吸收峰的強度降低;X射線衍射特征峰吸收強度和相對結(jié)晶度降低;黃元米果貯藏品質(zhì)的綜合評分明顯升高。可見，添加復(fù)合改良劑能夠有效抑制黃元米果老化過程中淀粉結(jié)晶結(jié)構(gòu)的形成，延緩米果的老化，延長儲藏期，改善食用品質(zhì)。

參考文獻(xiàn)

[1]劉禹蘭.從民席看贛南客家飲食文化[J].魅力中國，2014（7）：90，92.

[2] 李玲，程小敏.贛州黃元米果食俗文化的地方性與傳承路徑[J].廈門理工學(xué)院學(xué)報，2018，26（4）：7-13.

[3] 黃曦洪，劉志強.客家人的黃元米果[J].江西畫報，2016（3）：52-57.

[4] 劉成梅，吳頔，羅舜菁，等.羥丙基交聯(lián)木薯淀粉對秈米淀粉老化特性的影響[J].食品工業(yè)科技，2014，35（15）：58-62.

[5] 付珊珊.玉米淀粉老化特性研究進(jìn)展[J].糧食加工，2019，44（4）：47-49.

[6] 鄒育，任元元，康建平，等.傳統(tǒng)凍糕工業(yè)化生產(chǎn)技術(shù)研究[J].食品與發(fā)酵科技，2019，55（2）：33-36.

[7] 張雨，張康逸，張國治.淀粉老化過程機(jī)理及淀粉抗老化劑應(yīng)用的研究進(jìn)展[J].食品工業(yè)科技，2019，40（13）：316-321.

[8] AMBIGAIPALAN P，HOOVER R，DONNER E，et al.Retrogradation characteristics of pulse starches[J].Food research international，2013，54（1）：203-212.

[9] 賀平.低溫預(yù)冷對糯米淀粉凝膠老化特性的影響[D].鄭州：河南農(nóng)業(yè)大學(xué)，2016.

[10] 張倩倩，王金斌，吳瀟，等.青稞慢性消化淀粉制備條件優(yōu)化的研究[J].上海農(nóng)業(yè)學(xué)報，2015，31（5）：6-12.

[11] 王金斌，李文，張倩倩，等.青稞慢消化淀粉酶法制備技術(shù)研究[J].核農(nóng)學(xué)報，2016，30（11）：2160-2170.

[12] 李艷平.食品添加劑用于方便米飯抗老化的研究進(jìn)展[J].食品研究與開發(fā)，2012，33（4）：219-222.

[13] 朱玉，尹立偉，郭麗.不同添加劑對玉米淀粉老化度的影響[J].安徽農(nóng)業(yè)科學(xué)，2015，43（11）：274-275，278.