超高壓方便粳米飯的再糊化特性研究

張慧娟，潘 見，謝慧明

（1.廣東力泰德食品工程有限公司，廣東 佛山 528225；2.佛山市鮮健食品科技有限公司，廣東 佛山 528225）

大米的主要成分是淀粉，糊化是淀粉固有的重要物理特性之一，無論是直接用作食品，還是用于加工，淀粉的糊化特性都具有重要的實際意義[1]。糊化后的淀粉-水體系的行為直接表現(xiàn)為黏度的增加[2]。根據(jù)淀粉的糊化特性曲線可進一步確定該淀粉的糊化溫度、峰值黏度、最低黏度、最終黏度等特征值[3]。

方便米飯加工難度大，主要受制于回生和食味。米飯中含的是糊化過的淀粉，但米飯放置一段時間會發(fā)生回生現(xiàn)象。回生會引發(fā)食品持水性下降、口感變硬、可消化性降低等品質(zhì)劣變[4]?；厣拿罪埡茈y被再次加熱糊化，米飯的復熱再糊化程度越低，其回生感越強，所以回生的米飯食之猶如夾生飯[5-6]。為了抑制回生，廠家或干燥、或使用添加劑[7]。然而，干燥后復水的米飯缺少咀嚼感；主食使用添加劑則為消費者所抗拒。隨著超高壓方便米飯的問世，這一困局即將被打破。

超高壓方便米飯定義為僅以大米和水為原料，經(jīng)超高壓處理后蒸煮滅菌而未經(jīng)干燥的、可常溫貯藏的預包裝米飯[8]。它是一種極高品質(zhì)米飯，其抗回生、增黏度、食味佳，一經(jīng)問世就得到了廣大消費者的認可。超高壓處理對于淀粉的理化特性如糊化特性、晶體結(jié)構(gòu)、質(zhì)構(gòu)特性等都有不同程度的影響，國內(nèi)外均有研究[9-11]。但對長時間保存的米飯的研究較少，尤其對米飯再糊化特性的研究，更是與實際食用密切相關。本實驗通過測定多品種超高壓方便米飯的再糊化特性的特征值，并進行各指標的相關性分析，明確超高壓與大米品種對米飯再糊化的影響，以期為超高壓方便米飯的工業(yè)化生產(chǎn)提供更多的理論和技術支持。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

10 種典型粳米（購置于農(nóng)貿(mào)市場）；自來水（來自實驗室）。

1.2 儀器與設備

超高壓系統(tǒng)（50 L）：包頭科發(fā)；真空包裝機（DZ-400 型）：上海創(chuàng)靈包裝；反壓高溫蒸煮鍋 （F-1）：濟南三泉中石實驗儀器；電子分析天平（FC104）：上海精密儀器儀表；黏度測定儀（FDV-E）：上海尼潤；內(nèi)切式勻漿機（XHF-DY）：寧波新芝；刀頭（Φ10 mm、Φ18 mm）：寧波新芝。

1.3 方法

1.3.1 方便粳米飯的制備

粳 米 以（400±20）MPa 處 理5 min，經(jīng) 淘 洗，并按粳米∶水為1 ∶1.2 的比例換算后，按每一份凈含量220 g 裝盒密封包裝，再以121 ℃高溫蒸煮 10 min，由此制成超高壓方便粳米飯；或不經(jīng)超高壓處理制成普通方便粳米飯。

1.3.2 生米糊化特性的測定方法

取100.0 g 大米，加780.0 g 的自來水，利用Φ18 mm 刀頭以12 000 r·min-1勻漿處理3 min；取上述勻漿液50.0 g，加20.0 g 自來水，再利用Φ10 mm刀頭以12 000 r·min-1處理1 min，即為待測樣品。取上述待測樣品12.0 g 置于測量瓶中，利用FDV-E淀粉糊化黏度測量儀按照升溫程序30→95 ℃， 10 min；95 ℃，5 min；95→30 ℃，10 min；30 ℃，5 min，采樣間隔1 s，測定樣品的糊化曲線。

1.3.3 米飯再糊化特性的測定方法

取米飯220.0 g 至燒杯，用自來水稀釋3 倍，利用Φ18 mm 刀頭以12 000 r·min-1勻漿處理3 min，后取上述勻漿液100.0 g，再利用Φ10 mm 刀頭以 12 000 r·min-1處理1 min，即為待測樣品。按1.3.2的方法，測定樣品的再糊化曲線。

1.3.4 米飯的再糊化特性

取自制作完成30 d 后的超高壓方便粳米飯和同一品種同一品牌的同一批次的粳米，分別測定它們的再糊化和糊化曲線。

1.3.5 超高壓處理對米飯再糊化的影響

選取同一品種同一品牌的同一批次的粳米制作超高壓方便粳米飯和普通方便粳米飯，制作完成后，分別于貯藏1 個月、3 個月后測定它們的再糊化特性曲線。

1.3.6 品種對超高壓方便米飯再糊化的影響

選取不同品種不同品牌的粳米制作超高壓方便粳米飯，制作完成30 d 后，分別測定它們的再糊化特性曲線。

1.3.7 數(shù)據(jù)的處理

實驗數(shù)據(jù)采用Excel 進行統(tǒng)計，采用SPSS 進行分析，對各個指標進行差異性分析時采用Duncan 方法，當P＜0.05 時，表明對其影響差異顯著。

2 結(jié)果與分析

2.1 米飯的再糊化特性

米飯和生米的糊化特性曲線（P＜0.05）如圖1 所示，由圖可知二者的糊化特性變化趨勢基本一致。二者都有確定的糊化溫度、峰值黏度、最低黏度和最終黏度。米飯的熟化是第一次糊化，但因為以米粒的形式存在，故主要是每個米粒內(nèi)部的糊化。米粒間有間隙，若破壞熟化后的米粒，制成米糊，控制溫度仍可大量吸收水分，形成淀粉糊，形成再糊化。圖1 中米飯剛開始的黏度大于0，可能是因為米飯被制成米糊后的溶液中，淀粉基本已糊化，只是吸水未達到飽和狀態(tài)，淀粉粒未全部溶解到水溶液，體現(xiàn)的是米飯糊在復熱吸水過程中的黏度變化，即再糊化的過程；而生米的樣品還處于米粉和水混合的米漿狀態(tài)。由此可知，米飯的再糊化和淀粉的糊化具有相似性，可按照淀粉的糊化來討論米飯的再糊化特性。

圖1 米飯和生米的糊化特性曲線

2.2 超高壓對米飯再糊化的影響

2.2.1 貯藏1 個月后方便米飯的再糊化特性

貯藏1 個月后的方便米飯的再糊化特性曲線（P＜0.05）如圖2 所示，其特征值對比如表1 所示。由此可見，經(jīng)超高壓處理后制成的米飯，其再糊化特性的各特征值更低。峰值黏度反映的是淀粉糊化升溫過程中淀粉顆粒的膨脹程度，峰值黏度越大，則回生現(xiàn)象越顯著。由圖2 和表1 可知，未經(jīng)超高壓處理制成的米飯的峰值黏度高，故更容易回生。同時圖2 和表1 顯示未經(jīng)超高壓處理制成的米飯的最低黏度高。最低黏度高代表其需要溶解的淀粉結(jié)晶顆粒多，再糊化難度大，米飯的回生口感強；最低黏度低則需要溶解的淀粉結(jié)晶顆粒少，容易再糊化，米飯的回生口感弱，故更說明了超高壓可以對淀粉抗回生。

表1 貯藏1 個月后的超高壓方便米飯與普通方便米飯的再糊化特征值對比表

圖2 貯藏1 個月后的方便米飯再糊化特性曲線

最終黏度對應復熱增黏的凝膠化，經(jīng)超高壓處理制成的米飯凝膠化程度較未經(jīng)超高壓處理制成的普通米飯低。衰減值=峰值黏度-最低黏度，表征淀粉的耐剪切性能，越大則耐剪切性越差，間接反映了咀嚼性；經(jīng)超高壓處理制成的米飯的衰減值略高?；厣?最終黏度-最低黏度，反映淀粉冷糊的穩(wěn)定性和老化趨勢；未經(jīng)高壓處理制成的米飯其回生值更高，說明其淀粉冷糊的穩(wěn)定性較差。消減值=終黏度-峰黏度，是蒸煮米飯的軟硬度指標，越大米飯越硬，經(jīng)高壓處理制成的米飯其衰減值更低，說明米飯較軟，可能是因為超高壓使水分分布較均勻。

經(jīng)超高壓處理制成的米飯再糊化特征值普遍更低，其原因可能是超高壓處理使米飯糊化度提高，抑制凝膠化過程的淀粉結(jié)晶，更容易復熱再糊化。而超高壓能夠提高糊化度的原因可能是米飯再糊化需吸水，而復熱再糊化度的高低，又受制于微區(qū)的含水量。因糊化后回生的米飯，復熱時傳質(zhì)阻力大，水分不易由外部傳遞進淀粉重結(jié)晶區(qū)，所以主要依賴微區(qū)鎖定的水分使重結(jié)晶淀粉再糊化；而在高溫蒸煮前對大米進行適度施壓，有助于水分向內(nèi)擴散/滲流，從淀粉顆粒周邊水分充盈到水分大量進入并滯留非結(jié)晶區(qū)和結(jié)晶區(qū)，再經(jīng)過高溫加工，協(xié)助原位鎖住水分、提高再糊化度、消除回生。

2.2.2 貯藏3 個月后方便米飯的再糊化特性

貯藏3 個月后的方便米飯的再糊化特性曲線（P＜0.05）如圖3 所示，其特征值對比如表2 所示。同樣，經(jīng)超高壓處理后制成的米飯，其糊化特性的特征值更低。

表2 貯藏3 個月后的超高壓方便米飯與普通方便米飯的再糊化特征值對比

圖3 貯藏3 個月后的超高壓方便米飯再糊化特性曲線

同時，經(jīng)過對比發(fā)現(xiàn)，與未經(jīng)超高壓處理制成的米飯相比，隨著貯藏期的延長，經(jīng)超高壓處理制成的米飯，特征值變化較小，米飯性質(zhì)較穩(wěn)定?？赡苁且驗橘A藏時間短時，由于已經(jīng)過高溫糊化，即使未經(jīng)超高壓處理，米飯回生現(xiàn)象也不明顯；但隨著貯藏時間的延長，未經(jīng)超高壓處理的米飯開始老化，即淀粉發(fā)生回生現(xiàn)象，米飯會從柔軟的質(zhì)地逐漸變硬，從米粒中心逐漸擴散到外，從淀粉分子和水之間的氫鍵斷裂開始，淀粉分子相互聚集交聯(lián)，從無序態(tài)逐漸變?yōu)橛行驊B(tài)。再糊化時水分不能進入淀粉內(nèi)部，且隨著時間的延長，回生程度越來越大，造成了未經(jīng)超高壓處理的米飯的再糊化特性的顯著變化。

長時間貯藏后，衰減值發(fā)生了反轉(zhuǎn)，經(jīng)超高壓處理制成的米飯的衰減值低，說明隨著時間的延長，超高壓方便米飯的咀嚼性越來越好。超高壓處理對消減值影響不顯著，可能是因為消減值主要與直鏈淀粉含量有關。大米經(jīng)或不經(jīng)超高壓處理，對直鏈淀粉無顯著影響。

2.3 粳米品種對超高壓方便米飯再糊化的影響

不同品種的超高壓方便米飯的再糊化特性特征值對比見表3（P＜0.05）。由此可知，粳米品種對超高壓方便米飯的再糊化特性影響顯著，可利用再糊化特性曲線和相關特征值對市售超高壓方便米飯的品種進行鑒別。

表3 不同品種的超高壓方便米飯再糊化特征值對比

米飯的再糊化特性與食用品質(zhì)密切相關，再糊化度越高，米飯口感越好。米飯的再糊化特性不僅受加工方式的影響，更受大米品種的影響。我國粳米主產(chǎn)于華東與華北，特點是米粒外觀圓潤，制成的米飯爽滑柔軟、晶瑩透亮、食用品質(zhì)較高，經(jīng)超高壓處理后更是提高了米飯的食用品質(zhì)。選取的10種粳米制成的超高壓方便米飯測得的再糊化特性曲線表明，超高壓方便粳米飯試樣主要特征值的平均值為峰值黏度760.2 mPa·s、最低黏度544.8 mPa·s、最終黏度1 421.5 mPa·s、衰減值215.5 mPa·s、回生值876.7 mPa·s 和消減值661.3 mPa·s。除東北大米金迎門外，糊化溫度都在55 ～60 ℃。

3 結(jié)論

米飯再糊化曲線與生淀粉糊化曲線的趨勢是一致的，曲線中均涉及糊化溫度、峰值黏度、最低黏度和最終黏度。相同的大米，相比未經(jīng)超高壓處理的米飯，經(jīng)超高壓處理后制成的方便米飯再糊化特性的特征值普遍更低。同時，隨著貯藏期的延長，超高壓方便米飯再糊化特征值變化幅度較小，由此可知其米飯性質(zhì)較穩(wěn)定，進而得到超高壓對大米的處理，使其具有顯著的抗回生效果。同時，超高壓方便米飯的再糊化特性受大米的品種因素影響顯著，不同的大米制得的超高壓方便米飯的特征值具有顯著差異，因此可利用再糊化特性曲線及其相關特征值對市售超高壓方便米飯的品種進行鑒別。