擠壓預(yù)糊化淀粉的性能及其添加對糙米發(fā)糕品質(zhì)的影響

李小林，李建勛，張文娟，肖紫鳴，魏紀(jì)平，宋文軍,

（1.天津商業(yè)大學(xué)生物技術(shù)與食品科學(xué)學(xué)院，天津 300134；2.天津現(xiàn)代職業(yè)技術(shù)學(xué)院生物工程學(xué)院，天津 300350）

發(fā)糕是中國傳統(tǒng)的特色小吃，是以精白米為主要原料，經(jīng)酵母發(fā)酵、蒸氣蒸熟等工藝而制成[1]。在這個過程中糊化的淀粉互相連接，包裹住酵母產(chǎn)生的氣體，從而形成多孔的海綿狀結(jié)構(gòu)[2]。但傳統(tǒng)發(fā)糕由于其營養(yǎng)價值有限、消化率高且風(fēng)味單一[3]，已難以滿足市場需求。糙米是稻谷經(jīng)脫殼加工后的產(chǎn)品，將糙米的整個糠層去除后即得到精白米。與精白米相比，糙米具有更加豐富的非淀粉營養(yǎng)成分，包括膳食纖維、礦物質(zhì)、多酚等[4]。將更具有營養(yǎng)價值的糙米代替精白米有望提高發(fā)糕的營養(yǎng)和風(fēng)味，但由糙米制成的發(fā)糕往往品質(zhì)較差，表現(xiàn)為孔洞粗大、硬度大、比容小。為了提高消費(fèi)者的可接受度通常會在發(fā)糕中加入黃原膠[5]、瓜爾膠[6]、蔗糖酯、單甘酯[7]和化學(xué)改性淀粉[8]等食品添加劑。然而，由于消費(fèi)者對“清潔標(biāo)簽”產(chǎn)品的需求，食品工業(yè)對無添加劑食品的研發(fā)興趣日益濃厚。預(yù)糊化淀粉是一種物理改性淀粉，能夠在冷水中迅速溶解形成粘稠的糊狀物，進(jìn)而為食品提供理想的稠度和凝膠性能[9]。

擠壓是一種集高溫、高壓、高剪切力為一體的食品加工技術(shù)，是制備預(yù)糊化淀粉常用的方法，具有操作簡單、效率高、能耗低等優(yōu)點(diǎn)[7]。在擠壓過程中，淀粉發(fā)生糊化，顆粒結(jié)構(gòu)破壞[7]，結(jié)晶度降低[10]，溶脹能力提高[11]等。預(yù)糊化淀粉冷水成糊、吸水性較高的特性使其經(jīng)常作為輔料用來提升食品的加工性能及感官品質(zhì)。Tao 等[9]研究發(fā)現(xiàn)添加10%擠壓預(yù)糊化淀粉可以增加小麥面包的比容、降低面包的硬度。Han 等[7]研究發(fā)現(xiàn)添加30%擠壓預(yù)糊化淀粉改善了無麩質(zhì)苦蕎面條的品質(zhì)。吳娜娜等[12]發(fā)現(xiàn)擠壓糙米粉的添加能夠降低糙米面包的硬度，提高感官評價得分，延緩面包的老化。然而，擠壓預(yù)糊化淀粉對糙米發(fā)糕品質(zhì)的影響還未見報(bào)道。

本研究的目的在于考察不同水分含量（45%、25%和18%）擠壓制備對預(yù)糊化淀粉的性能及其添加對糙米發(fā)糕品質(zhì)的影響。分析了擠壓預(yù)糊化淀粉的分子量、糊化度、水吸收指數(shù)、水溶解指數(shù)、冷糊黏度等性質(zhì)的變化。最后考察了擠壓預(yù)糊化淀粉的添加對糙米粉糊化特性及糙米發(fā)糕品質(zhì)的影響，為糙米發(fā)糕的研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化提供技術(shù)支撐和理論指導(dǎo)。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

糙米（T 兩優(yōu)華占） 蒲城縣佳禾康農(nóng)業(yè)綜合開發(fā)有限公司；大米淀粉 無錫金農(nóng)生物科技有限公司上高分公司；安琪耐高糖酵母、白砂糖 當(dāng)?shù)爻校讳寤嚕↙iBr）、二甲基亞砜（DMSO） Sigma-Aldrich 公司；實(shí)驗(yàn)用水為去離子水。

LNI66A 低溫沖擊磨 北京協(xié)同創(chuàng)新研究院；FMHE36-24 雙螺桿擠壓機(jī) 湖南富馬科食品工程技術(shù)有限公司；安捷倫HPLC1260 聯(lián)用多角度光散射檢測器 美國安捷倫科技有限公司；Bruker D8 Advance X 射線衍射儀 德國Bruker 公司；DSC-7000X 差示掃描量熱儀 日本HITACHI 公司；RVATEC 快速黏度分析儀 瑞典Perten 公司；TA-XT Plus 質(zhì)構(gòu)儀 英國Stable 公司；ZTW103 廚師機(jī)上海雙立人亨克斯有限公司；卡士CF340C 家用醒發(fā)箱 深圳市愛爾嘉小家電科技有限公司；佳能5600F 掃描儀 佳能株式會社。

1.2 實(shí)驗(yàn)方法

1.2.1 糙米粉的制備 采用低溫沖擊磨制備糙米粉，磨盤和空氣分級機(jī)的轉(zhuǎn)速分別設(shè)為2160 和600 r/min，獲得的糙米粉（平均粒徑D4,3 為113.67 μm，損傷淀粉含量為7.73%）用自封袋密封后放在?20 ℃下保存?zhèn)溆谩?/p>

1.2.2 預(yù)糊化大米淀粉的制備 用雙螺桿擠壓機(jī)制備預(yù)糊化大米淀粉，擠壓參數(shù)設(shè)置為：喂料量為10.0 kg/h，螺桿轉(zhuǎn)速150.0 r/min，2 區(qū)到6 區(qū)的溫度分別設(shè)置為70、90、100、90 和70 ℃，通過擠出物的外觀來判斷擠壓預(yù)糊化淀粉的剪切程度，最終確定擠壓物料水分含量分別為45%（剪切程度較低）、25%（中等剪切程度）和18%（劇烈剪切）。擠壓預(yù)糊化大米淀粉（Extruded rice starch,ERS）在45 ℃下干燥24 h，粉碎過80 目篩，備用，大米淀粉也在相同條件下烘干，但不經(jīng)歷粉碎過篩的步驟。根據(jù)大米淀粉（Rice starch,RS）水分含量不同，擠壓預(yù)糊化大米淀粉分別命名為ERS45、ERS25 和ERS18。經(jīng)測定，RS、ERS45、ERS25 和ERS18 的水分含量分別為9.34%、9.52%、9.11%和9.28%。

1.2.3 淀粉分子量的測定 參照Zhao 等[13]的方法使用體積排阻色譜法測定淀粉的分子量并稍作修改。取4～6 mg 淀粉樣品，溶于1.5 mL 含0.5%（w/w）LiBr 的DMSO 溶液，在80 ℃下以400 r/min 恒溫振蕩24 h，然后在15000 r/min 下離心10 min。取上清液，用配備多角度光散射激光檢測器的體積排阻色譜系統(tǒng)進(jìn)行測定。洗脫柱柱溫為60 ℃，流動相為含0.5%（w/w）LiBr 的DMSO 溶液，流速為0.3 mL/min。進(jìn)樣量為100 μL，通過三階Berry 對激光信號進(jìn)行擬合，擬合時dn/dc 設(shè)為0.0706，得到重均分子量（Weight average molecular weight,Mw）和數(shù)均分子量（Number average molecular weight,Mn）。

1.2.4 晶體結(jié)構(gòu)分析 用X 射線衍射儀（X-ray diffraction,XRD）分析樣品的晶體結(jié)構(gòu)。掃描范圍為5～35°，掃描速度為1.2°/min。采用Origin 對結(jié)晶區(qū)和非結(jié)晶區(qū)的面積進(jìn)行積分，按照Wu 等[4]報(bào)道的方法計(jì)算樣品的結(jié)晶度，公式如下：

式中：Ac 和Aa 分別代表結(jié)晶區(qū)和非結(jié)晶區(qū)的面積。

1.2.5 糊化度測量 按照Parada 等[14]描述的方法，用差示掃描量熱儀（Differential scanning calorimeter,DSC）測定預(yù)糊化大米淀粉的糊化度。將樣品（2.00～4.00 mg）置于鋁坩堝中，按照樣品:水=1:2（w/v）的比例加入去離子水。將坩堝密封后在室溫下平衡12 h。測量時采用空坩堝作為對照，樣品的掃描溫度范圍和加熱速率分別為20～100 ℃和10 ℃/min。用儀器自帶軟件計(jì)算樣品的糊化焓（ΔH），樣品的糊化度按照以下公式計(jì)算：

1.2.6 水吸收指數(shù)和水溶解指數(shù)的測定 樣品的水吸收指數(shù)（Water absorption index,WAI）和水溶解指數(shù)（Water solubility index,WSI）按照Wang 等[15]描述的方法進(jìn)行，略作修改。將0.5 g 樣品分散在裝有25 mL 蒸餾水的離心管中，在30 ℃中水浴30 min，每10 min 取出渦旋5 s，隨后在4500 r/min 下離心10 min。收集上清液于105 ℃下干燥至恒重，記錄下離心管殘?jiān)闹亓浚╓1）和上清液干重（W2）。吸水指數(shù)和水溶解指數(shù)按照下列公式計(jì)算。

式中：W0為樣品的干重（g）。

1.2.7 冷糊黏度的測定 用快速黏度分析儀（Rapid viscosity analyzer,RVA）測定樣品的冷糊黏度。將2.0 g 樣品分散在裝有25 mL 去離子水的鋁罐中，根據(jù)Han 等[7]報(bào)道的方法進(jìn)行測定。樣品先在960 r/min下攪拌10 s 以將樣品分散均勻，隨后槳葉以160 r/min的恒定速度，在30 ℃下攪拌590 s 得到時間-粘度曲線。

1.2.8 糊化性質(zhì)的測定 用RVA 測定復(fù)合粉的糊化特性。稱取3.0 g 復(fù)合粉（2.7 g 糙米粉，0.3 g 預(yù)糊化大米淀粉）分散在裝有25 mL 去離子水的鋁罐中，用攪拌漿攪拌均勻后，用儀器內(nèi)置的標(biāo)準(zhǔn)程序1 進(jìn)行測試，以未添加預(yù)糊化大米淀粉的糙米粉作為對照組。記錄樣品的峰值黏度、谷值黏度、最終黏度、崩解值和回生值。

1.2.9 糙米發(fā)糕的制備 參照樊德靈等[16]的方法略作修改制備糙米發(fā)糕。發(fā)糕的配方為270 g 糙米粉、30 g 預(yù)糊化大米淀粉、1.5 g 酵母、60 g 白砂糖和300 g 水，以未添加預(yù)糊化大米淀粉的發(fā)糕作為對照。用廚師機(jī)將糙米粉、預(yù)糊化大米淀粉和酵母混合均勻后，加入事先溶解了白砂糖的去離子水，用廚師機(jī)以速度2 攪拌4 min。將面糊分裝在模具中（每份80 g），轉(zhuǎn)移至醒發(fā)箱，35 ℃下發(fā)酵60 min，水開后上鍋蒸15 min，取出，在室溫下冷卻2 h 后脫模，然后裝入自封袋中，在室溫下保存直至使用。

1.2.10 糙米發(fā)糕的評價 糙米發(fā)糕的評價是在蒸熟結(jié)束24 h 后進(jìn)行的。采用種子置換法測定發(fā)糕的體積[5]，發(fā)糕的比容按體積（cm3）除以重量（g）計(jì)算。從發(fā)糕中心切出厚度為20 mm 的發(fā)糕片，用掃描儀獲取圖像，隨后在圖像中心截取20 mm×20 mm 區(qū)域，用Image J 分析軟件處理，獲得發(fā)糕內(nèi)部紋理結(jié)構(gòu)參數(shù)（氣孔密度、氣孔平均面積和孔隙率）。從發(fā)糕中心切出20 mm×20 mm×20 mm 的小塊，用配置了P/36R探頭的質(zhì)構(gòu)儀分析發(fā)糕的質(zhì)地特性。測試參數(shù)如下：測試速度設(shè)置為1.0 mm/s，壓縮率為50%，等待時間為5.0 s，觸發(fā)力為5.0 g，采用自動觸發(fā)模式。重復(fù)測定5 次。的小塊，用配置了P/36R 探頭的質(zhì)構(gòu)儀分析發(fā)糕的質(zhì)地特性。測試參數(shù)如下：測試速度設(shè)置為1.0 mm/s，壓縮率為50%，等待時間為5.0 s，觸發(fā)力為5.0 g，采用自動觸發(fā)模式。重復(fù)測定5 次。

參照Feng 等[2]的方法，挑選10 名（男女各5 名）經(jīng)過訓(xùn)練的感官評價員對糙米發(fā)糕進(jìn)行感官評價。將發(fā)糕切成20 mm×20 mm×20 mm 的小塊，放在透明塑料杯子中，并覆蓋保鮮膜，防止水分散失和氣味干擾。采用9 點(diǎn)快感標(biāo)度法（9 分表示極度喜歡，5 分表示不喜歡也不厭惡，1 分表示極度厭惡）對糙米發(fā)糕的每個品質(zhì)屬性（外觀、氣味、滋味、質(zhì)地和總體接受度）進(jìn)行打分。

1.3 數(shù)據(jù)處理

如無特別說明，測試均重復(fù)進(jìn)行了三次，實(shí)驗(yàn)結(jié)果均表示為平均值±標(biāo)準(zhǔn)差。使用Origin9.0 軟件作圖，用SPSS24.0 軟件進(jìn)行單因素方差分析，并用Turkey 檢驗(yàn)對均值進(jìn)行兩兩比較，P<0.05 表示具有顯著性差異。

2 結(jié)果與分析

2.1 擠壓對大米淀粉分子量的影響

大米淀粉（RS）和預(yù)糊化大米淀粉分子量如表1所示。大米淀粉有著最大的Mn（1.90×107g/mol）和Mw（12.03×107g/mol），擠壓處理顯著降低了大米淀粉的分子量（P<0.05）。隨著物料水分含量的降低，預(yù)糊化大米淀粉的Mn 分別為0.85×107、0.45×107和0.26×107g/mol，Mw 分別為3.71×107、1.53×107和0.71×107g/mol。這表明隨著水分含量的降低，預(yù)糊化淀粉分子鏈的破壞逐漸劇烈，這與許多文獻(xiàn)報(bào)道的結(jié)果是一致的[11,17?18]。這可能是由于物料水分含量降低，增加了擠壓處理時機(jī)械剪切力和熱降解的作用，而獲得更小的分子量[13]。與RS相比，ERS 的Mw/Mn 從6.31 降低到4.68、3.41 和2.71，這意味著隨著物料水分含量的降低，ERS 的分子量分布范圍變窄，這可能主要與分子尺寸大的支鏈淀粉在擠壓過程中更容易降解有關(guān)[11]。

表1 大米淀粉和預(yù)糊化大米淀粉的分子量Table 1 Molecular weight of rice starch and pregelatinized rice starch

2.2 擠壓對大米淀粉結(jié)晶結(jié)構(gòu)的影響

大米淀粉和預(yù)糊化大米淀粉的X 射線衍射曲線如圖1 所示。大米淀粉在15°和23°分別有個單獨(dú)的峰，在17°和18°有未完全分離的雙峰，這是典型的A 型淀粉結(jié)晶結(jié)構(gòu)[4]。擠壓處理后，ERS45 的天然衍射峰明顯減弱，ERS25 和ERS18 的天然衍射峰完全消失。此外，ERS25 和ERS18 在7°、13°和20°出現(xiàn)了新的衍射峰，這是V 型結(jié)晶的特征峰[19]。峰型的轉(zhuǎn)變可能是由于擠壓過程中滲出的直鏈淀粉與游離脂肪酸形成了復(fù)合物，在擠壓的葛粉中也發(fā)現(xiàn)了類似的結(jié)果[10]。

圖1 大米淀粉和預(yù)糊化大米淀粉的XRD 圖譜Fig.1 XRD patterns of rice starch and pregelatinized rice starch

與衍射峰的減弱或消失相對應(yīng)，隨著物料水分含量的降低，大米淀粉的相對結(jié)晶度從25.9%降低至10.6%～12.4%（圖2），分別降低了51.93%、58.93%和59.04%，這表明擠壓破壞了淀粉的結(jié)晶結(jié)構(gòu)。相似的，徐曉茹等[20]在對比擠壓前后大米淀粉理化性質(zhì)的變化時，發(fā)現(xiàn)淀粉的天然衍射峰消失，結(jié)晶度急劇下降。高強(qiáng)度擠壓過程引起淀粉鏈分子內(nèi)和分子間氫鍵裂解，導(dǎo)致螺旋結(jié)構(gòu)解離，繼而晶格變形，最終破壞淀粉的結(jié)晶結(jié)構(gòu)[21]。

圖2 大米淀粉和預(yù)糊化大米淀粉的結(jié)晶度和糊化度Fig.2 The degree of crystallinity and gelatinization of rice starch and pregelatinized rice starch

2.3 擠壓對大米淀粉糊化度的影響

樣品糊化度如圖2 所示。大米淀粉的糊化焓為8.29 mJ/mg（結(jié)果未顯示），擠壓處理后，預(yù)糊化大米淀粉的吸熱峰明顯減小，ERS45 糊化焓降低為0.85 mJ/mg（結(jié)果未顯示），其糊化度為89.74%。而ERS25 和ERS18 未檢測到吸熱峰，表明淀粉已經(jīng)完全糊化。上述結(jié)果表明，物料水分含量的降低，提高了預(yù)糊化大米淀粉的糊化程度，這與Dalbhagat 等[18]的報(bào)道結(jié)果相符。水分含量對擠壓淀粉糊化度的影響可能與水分子的增塑作用有關(guān)，水分含量的增加降低了擠壓處理的機(jī)械剪切力和熱降解作用[11]，從而降低了淀粉的糊化度[22]。

2.4 擠壓對大米淀粉WAI 和WSI 的影響

大米淀粉和預(yù)糊化大米淀粉的WAI 和WSI 如圖3 所示。大米淀粉的WAI 為1.91 g/g，擠壓處理顯著（P<0.05）增加了大米淀粉的WAI，ERS45、ERS25和ERS18 的WAI 分別為4.89、10.86 和13.58 g/g，分別提高了1.56、4.69 和6.11 倍。相似的，Wang 等[10]擠壓處理不同水分含量的葛粉時，其WAI 從178.4%增加到214.0%～251.4%。WAI 反映了大米淀粉的吸水能力，與淀粉顆粒晶態(tài)和非晶態(tài)區(qū)域的分子相互作用有關(guān)[23]。與前面XRD 和DSC 描述的結(jié)果一致，擠壓導(dǎo)致分子間和分子內(nèi)的氫鍵斷裂，使得大米淀粉的結(jié)晶結(jié)構(gòu)遭到不同程度的破壞，暴露出更多的羥基，淀粉鏈的羥基與水形成氫鍵，使得預(yù)糊化大米淀粉的WAI 增加。

圖3 大米淀粉和預(yù)糊化大米淀粉的WAI 和WSIFig.3 The WAI and WSI of rice starch and pregelatinized rice starch

擠壓處理顯著（P<0.05）增加了大米淀粉的WSI，從1.43%（RS）增加到11.50%～40.95%（ERS），分別提高了7.04、16.30 和27.64 倍。擠壓處理破壞了大米淀粉的結(jié)晶結(jié)構(gòu)，使得直鏈淀粉更容易滲出，從而增加了WSI。此外，在擠壓過程中，淀粉分子的降解也可能導(dǎo)致WSI 的增加[22]。淀粉分子降解程度越大，WSI 越大，這與分子量的結(jié)果是一致的。一些研究也報(bào)道了類似的現(xiàn)象，薛朕鈺等[24]發(fā)現(xiàn)裸燕麥與玉米淀粉的混合物經(jīng)擠壓處理后，WSI 顯著增加。

2.5 擠壓對大米淀粉冷糊黏度的影響

采用RVA 測定了樣品的冷糊黏度，其結(jié)果如圖4 所示。RS、ERS45、ERS25 和ERS18 的最終黏度（600 s 時）分別為9、27、202 和141 cP，分別提高了2.00、21.44 和14.67 倍。與RS 相比，擠壓處理增加了大米淀粉的冷糊黏度。這歸因于擠壓破壞了淀粉分子的結(jié)晶結(jié)構(gòu)，淀粉發(fā)生糊化，暴露了更多的羥基，促進(jìn)其對水的吸收（圖3）。ERS45 的冷糊黏度較低，可能與淀粉未完全糊化（圖2），仍有結(jié)晶結(jié)構(gòu)殘留有關(guān)（圖1）。與ERS25 相比，ERS18 的冷糊黏度有所降低，這可能與淀粉分子發(fā)生了更加劇烈的降解有關(guān)（表1）。據(jù)報(bào)道預(yù)糊化淀粉的冷糊黏度與分子尺寸有關(guān)，Li 等[25]采用滾筒干燥和擠壓制備了預(yù)糊化淀粉，發(fā)現(xiàn)擠壓制備的預(yù)糊化淀粉分子鏈降解的更加劇烈，導(dǎo)致了更低的冷糊黏度。在發(fā)糕的制備過程中添加適量的預(yù)糊化淀粉可能有利于發(fā)糕的制作，因?yàn)楦叩睦浜ざ扔欣诎l(fā)糕氣室的穩(wěn)定。

圖4 大米淀粉和預(yù)糊化大米淀粉在30 ℃下的冷糊黏度Fig.4 Cold paste viscosity of rice starch and pregelatinized rice starch at 30 ℃

2.6 預(yù)糊化大米淀粉添加對糙米粉糊化特性的影響

樣品的糊化參數(shù)如表2 所示。與對照相比，添加了預(yù)糊化大米淀粉的混合樣，具有更低的峰值黏度，并且擠壓物料水分含量越低，黏度也越低。據(jù)報(bào)道峰值黏度的降低程度與淀粉糊化度密切相關(guān)[26]，擠出淀粉糊化程度越高，峰值黏度越低。此外，峰值黏度的降低也可能與淀粉分子鏈的降解有關(guān)。有研究報(bào)道聚合物分子鏈的減小會降低物料抵抗剪切的能力，使之黏度降低[27]。

表2 預(yù)糊化大米淀粉添加對糙米粉糊化特征參數(shù)的影響Table 2 Effect of pregelatinized rice starch on the pasting parameters of brown rice flour

崩解值是峰值黏度和谷值黏度的差值，與淀粉顆粒在加熱和剪切過程中更不易破碎的能力有關(guān)，可以反映淀粉糊的穩(wěn)定性。對照組的崩解值是1406 cP，添加了ERS45、ERS25 和ERS18 復(fù)合粉的崩解值分別為1039、979 和802 cP，這表明預(yù)糊化大米淀粉的加入顯著（P<0.05）增加了淀粉糊的穩(wěn)定性。

與對照組相比，添加ERS45 和ERS25 增加了復(fù)合粉的回生值，表明其具有更強(qiáng)的回生趨勢。這可能與預(yù)糊化大米淀粉和糙米粉中淀粉的直鏈淀粉含量不同有關(guān)。直鏈淀粉含量是淀粉短期老化的重要影響因素，由于直鏈淀粉分子更小的空間位阻和更強(qiáng)的流動性，因此直鏈淀粉分子的重結(jié)晶速度比支鏈淀粉分子快得多[28]。就添加了預(yù)糊化大米淀粉的樣品而言，隨著擠壓時物料水分含量的降低，其回生值從1621 cP 降至1411、1280 cP，這表明擠壓處理有助于抑制淀粉的短期老化，這與Liu 等[22]報(bào)道的結(jié)果一致。這可能與淀粉分子的降解有關(guān)，有報(bào)道稱降解的淀粉分子可能與非淀粉多糖相似，能夠阻礙直鏈淀粉的重排[29]。

2.7 預(yù)糊化大米淀粉添加對糙米發(fā)糕品質(zhì)的影響

發(fā)糕的內(nèi)部紋理結(jié)構(gòu)是評價發(fā)糕質(zhì)量的重要指標(biāo)[6]。發(fā)糕的剖面圖和紋理結(jié)構(gòu)參數(shù)分別如圖5 和表3 所示。預(yù)糊化大米淀粉的添加，顯著（P<0.05）降低了發(fā)糕的氣孔平均面積和孔隙率。這可能與預(yù)糊化大米淀粉較高的冷糊黏度有關(guān)（圖4）。預(yù)糊化淀粉能夠在冷水中自發(fā)地形成凝膠，可以增強(qiáng)淀粉顆粒之間的黏附性，形成更強(qiáng)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，在發(fā)酵和蒸汽蒸熟的過程中減少氣室的破裂、聚集和合并，從而使得孔洞尺寸更加均一[30]。添加了預(yù)糊化大米淀粉的發(fā)糕（圖5B、5C 和5D）未發(fā)現(xiàn)坍塌的外觀，也證明其形成了更強(qiáng)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。添加了ERS18 的發(fā)糕有著最大的氣孔密度和最小的氣孔平均面積，這可能與擠壓滲出的直鏈淀粉和產(chǎn)生更多的降解小分子有關(guān)（表1）。據(jù)報(bào)道糊化淀粉的上清液（直鏈淀粉）具有乳化能力，其乳化能力取決于直鏈淀粉含量[31]。此外，小分子能夠更加迅速快地?cái)U(kuò)散至界面上[32]，更好地維持氣室的穩(wěn)定性。

圖5 糙米發(fā)糕剖面圖Fig.5 Sectional view of steamed brown rice cakes

表3 糙米發(fā)糕的品質(zhì)參數(shù)Table 3 The quality parameters of steamed brown rice cakes

添加預(yù)糊化大米淀粉后，發(fā)糕的比容略有增加，并且呈現(xiàn)出ERS18>ERS25>ERS45 的趨勢。發(fā)糕的質(zhì)地參數(shù)如表3 所示，與對照組相比，預(yù)糊化大米淀粉的添加顯著（P<0.05）降低了發(fā)糕的硬度，增加了發(fā)糕的內(nèi)聚性、彈性和回復(fù)性。發(fā)糕質(zhì)地參數(shù)的變化可能與發(fā)糕的內(nèi)部紋理結(jié)構(gòu)有關(guān)。對于面包、發(fā)糕這樣的多孔結(jié)構(gòu)產(chǎn)品，機(jī)械強(qiáng)度主要取決于孔洞周圍基質(zhì)（也稱為細(xì)胞壁）的厚度，而不是孔洞本身。與氣室大、壁厚的紋理結(jié)構(gòu)相比，氣室細(xì)小均勻、壁薄的紋理結(jié)構(gòu)能夠產(chǎn)生更柔軟、更有彈性的質(zhì)地[33]。這與發(fā)糕內(nèi)部紋理結(jié)構(gòu)的結(jié)果是一致的。此外，內(nèi)聚性的增加可以降低發(fā)糕的掉渣感，這可能會提高消費(fèi)者對糙米發(fā)糕的可接受度。

糙米發(fā)糕感官評價的結(jié)果如圖6 所示。結(jié)果表明，添加擠壓預(yù)糊化淀粉對糙米發(fā)糕的氣味和滋味沒有明顯影響。與對照組相比，添加擠壓預(yù)糊化淀粉提高了糙米發(fā)糕的外觀得分，這可能與其未出現(xiàn)塌陷的外觀有關(guān)（圖5）。此外，添加擠壓預(yù)糊化淀粉提高了發(fā)糕的質(zhì)地和總體接受度得分，這可能與添加擠壓預(yù)糊化淀粉糙米發(fā)糕硬度的降低和彈性的增加有關(guān)。

圖6 糙米發(fā)糕的感官評價Fig.6 Sensory evaluation of steamed brown rice cakes

綜上所述，預(yù)糊化大米淀粉的添加可以提高糙米發(fā)糕的品質(zhì)，表現(xiàn)為更好的紋理結(jié)構(gòu)、更低的硬度和更好的彈性，并且感官評價得分提高。

3 結(jié)論

擠壓處理使淀粉分子發(fā)生降解，破壞了淀粉的結(jié)晶結(jié)構(gòu)，產(chǎn)生了比結(jié)晶結(jié)構(gòu)水化能力更強(qiáng)的非結(jié)晶結(jié)構(gòu)，提高了預(yù)糊化大米淀粉的水吸收指數(shù)、水溶解指數(shù)和冷糊黏度。添加預(yù)糊化大米淀粉能夠顯著提高糙米發(fā)糕的品質(zhì)，其中，添加了ERS18 的發(fā)糕品質(zhì)最佳，表現(xiàn)為氣孔細(xì)膩均一、硬度低、彈性好、感官評價得分更高。這些結(jié)果為無添加劑糙米發(fā)糕的制備提供了新的解決方案。