米制品抗老化特性研究進(jìn)展

王 曉，李小檔，連惠章，王 凱

（無錫華順民生食品有限公司，江蘇 無錫 214151）

稻谷是一種重要的糧食作物，是亞洲許多國家的主要食糧，其中我國約70%以上的人口以米制品為主[1-2]。隨著社會的發(fā)展，我國的主食消費結(jié)構(gòu)由單一的初級加工向營養(yǎng)、健康、方便快捷、多樣化的深加工方向發(fā)展。然而由于大米本身α 淀粉化和缺乏面筋等原因造成的老化回生現(xiàn)象，影響了米制品的口感，制約了米制品工業(yè)化的進(jìn)程。目前針對米制品抗老化的研究很多，有些問題已解決，有些問題仍在探討中?？偨Y(jié)了米制品老化機制，從原料本身、添加劑等方面概述米制品抗老化的研究進(jìn)展。

1 米制品老化機制

淀粉主要是由α-1，4 糖苷鍵連接的D -六環(huán)葡萄糖構(gòu)成的直鏈淀粉和由α-1，4 糖苷鍵連接的D -葡萄糖短鏈與α-1,6 糖苷鍵連接構(gòu)成的支鏈淀粉組成。淀粉老化是淀粉分解的支鏈和直鏈淀粉重新形成有序結(jié)構(gòu)的現(xiàn)象[3]。由于支鏈淀粉支化程度高，重新排列后不能有序形成一條直線，故回生速度比直鏈淀粉緩慢很多，此現(xiàn)象是導(dǎo)致淀粉老化的主要原因[4-5]。有研究表明，淀粉的回生與支鏈淀粉的長短、分布，以及支鏈淀粉的聚合度有關(guān)[6]。

此外，影響淀粉老化的因素除了支鏈淀粉和直鏈淀粉外，還會受到蛋白、脂質(zhì)、水分、糖類、溫度、pH 值等因素影響。面筋蛋白和淀粉顆粒交互形成的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)可以影響重結(jié)晶的速率；短鏈脂肪酸可以包埋在直鏈淀粉螺旋中，延緩淀粉的老化；糖類會在淀粉糊化過程中進(jìn)入淀粉顆粒內(nèi)部，但其與淀粉的相容性，影響著淀粉的老化速率；無機鹽可以阻礙淀粉的有序化取向，但是低質(zhì)量分?jǐn)?shù)的鹽離子作用效果稍差；水分影響糊化后淀粉分子鏈的遷移，參與支鏈淀粉的重結(jié)晶，因此水分含量的多少會影響產(chǎn)品老化的速率[7]。

2 米制品抗老化研究

2.1 原料選擇

米制品所用的主要原料大米，其主要成分是淀粉，其中淀粉又是影響其老化的主要因素之一。不同品種的大米，其支鏈和直鏈淀粉的比例存在差異。楊曉蓉等人[8]研究了秈米、粳米和糯米3 種不同種類大米的理化特性，結(jié)果表明，秈米直鏈淀粉含量最高，回生值最大，靜置后重新結(jié)晶制成的米粉硬度大、耐咀嚼。所以，選用支鏈淀粉含量較高的大米品種，對延緩某些米制品的老化是有效的。

正常秈米粉因其直鏈淀粉含量高，容易老化，但有研究表明秈米粉引入羧甲基基團(tuán)后，羧甲基化基團(tuán)空間位阻大，減弱了分子氫鍵的作用，可以提高其抗老化性能[9-10]。

2.2 原料處理

大米粉的特性除了受直鏈淀粉含量影響外，還受到顆粒大小及其性質(zhì)的影響。我國大米粉制粉工藝分為干磨法和濕磨法，不同的制粉工藝影響了粉團(tuán)的水分含量、硬度等指標(biāo)[11]。樊德靈[12]在米發(fā)糕的研究中表明，不同制粉工藝影響了米發(fā)糕的老化速率，其中濕磨法制粉做出的米發(fā)糕老化速率快于干磨法的制粉工藝，可能是因為不同制粉工藝其水分含量的差異，濕磨粉粒徑小，糊化過程中吸水多，而水分含量在50%以下時，大米淀粉的老化速率隨水分含量的增加而增大[13]。

研磨會造成淀粉分子不同程度的降解，雖然不會顯著影響米粉的溶解性、糊化性質(zhì)，但對其分子結(jié)構(gòu)的變化可能是影響其老化特性的原因[14]，但目前研磨對淀粉分子結(jié)構(gòu)破壞對其米制品老化特性影響的研究還很少。

擠壓處理也會影響大米制品的老化速度，擠壓會造成大米淀粉中支鏈淀粉的降解，使得大米淀粉中的長支鏈含量低，從而降低了大米淀粉的回生速度，同時支鏈淀粉的降解，使得其與直鏈淀粉分子的相互作用力降低，從而使得擠壓后的大米淀粉凝膠在儲存過程中硬化速率降低[15]。

隨著生物技術(shù)的發(fā)展，通過微生物發(fā)酵來提高原料性能也是一條有效途徑，經(jīng)過浸泡后的大米淀粉的中位徑、體積平均距和面積平均距均增加，而比表面積降低很多，使得發(fā)酵后大米凝膠組織結(jié)構(gòu)更細(xì)膩，凝膠強度增加，持水力增強，一定程度上緩解了其老化速度[16]。

2.3 添加劑

2.3.1 單一添加物質(zhì)

生物酶法應(yīng)用到饅頭、面包和米粉中，可以有效抑制淀粉回生，延長其保鮮時間[17]。大米淀粉的支鏈淀粉外側(cè)短鏈形成雙螺旋結(jié)構(gòu)后，堆積結(jié)晶引起其老化現(xiàn)象，而淀粉酶可以適當(dāng)水解其分子鏈，增強了分子鏈排列的無序性，從而有效抑制其老化。丁文平等人[18]研究也發(fā)現(xiàn)，β -淀粉酶能夠通過切斷大米支鏈淀粉外側(cè)支鏈而抑制其回生，且酶解程度越大，其回生程度越小。南沖等人[19]研究一種新型淀粉酶應(yīng)用到大米制品中也能有效抑制大米制品的回生，且隨著淀粉酶添加量的增多，回生抑制更加明顯。

淀粉通過引入磷酸根、乙酰基或羥丙基等親水性較強的基團(tuán)后，可以提高其親水性，從而降低淀粉的糊化溫度，達(dá)到抑制淀粉老化的目的[20]。吳宗帥等人[1]將預(yù)糊化蠟質(zhì)玉米羥丙基二淀粉磷酸酯應(yīng)用到米發(fā)糕中，發(fā)現(xiàn)能顯著提高米發(fā)糕的比容、組織結(jié)構(gòu)、彈韌性，降低回升焓，有效抑制米發(fā)糕老化。胡巧云等人[21]也發(fā)現(xiàn)高黏度的變性淀粉應(yīng)用于米淀粉制品中能有效提高產(chǎn)品的持水能力，延緩產(chǎn)品老化。

多糖膠體羥基能與淀粉鏈上的羥基及周圍的水分形成大量的氫鍵，能阻止淀粉的回生，且其具有很高的吸水持水能力、良好的成膜性等特征，可以有效保持米制品的水分，防止水分散失，從而延緩米制品的老化[22]。有研究表明，將羥甲基纖維素添加到米面包中，可增加面團(tuán)持氣性，有效提高面包的最終體積，且延緩了面包的老化[23]。但膠體的粒徑大小可能也會影響其抗老化效果。王玉珠[24]對比了瓜爾豆膠、卡拉膠等膠體在水溶液中的粒徑分布，同時研究了其對即食米飯口感及抗老化的影響，結(jié)果表明，合適濃度的卡拉膠可以延緩即食米飯的老化，而瓜爾豆膠會加速即食米飯的老化。其次，膠體黏度化學(xué)構(gòu)成也影響了膠體在米制品中的抗老化效果，其中線性結(jié)構(gòu)膠體的抗老化效果優(yōu)于非線性膠體[25]。

2.3.2 復(fù)配添加劑

為解決米制品老化問題，國內(nèi)外進(jìn)行了大量的研究。根據(jù)相關(guān)報道，淀粉酶、變性淀粉、乳化劑、食用膠、β -環(huán)狀糊精等是幾種比較有效的抗老化物質(zhì)已得到廣泛的研究。雖然單一物質(zhì)能有效抑制米制品回生，但考慮到成本和實際使用效果，更多的研究集中在復(fù)配添加物質(zhì)對米制品的抗老化研究上。

袁博[26]研究發(fā)現(xiàn)，0.081%的β - 環(huán)狀糊精，0.286%的硬脂酰乳酸鈣（CSL）、0.182%的黃原膠和0.025%的β - 淀粉酶可有效抑制糯性粉團(tuán)的老化。黃坤[27]將黃原膠、蔗糖酯、β -淀粉酶、單甘酯等幾種物質(zhì)應(yīng)用到米制粉團(tuán)中，可以有效延緩其老化現(xiàn)象。曲麗麗[28]向大米粉中加入1%單甘酯、1.06%瓜爾豆膠、4%羥丙基糯米淀粉的復(fù)合添加劑，貯藏13 d后其硬度值遠(yuǎn)低于空白樣品，說明可有效延緩米制品的老化。

3 結(jié)語

大米及其制品的營養(yǎng)價值和口感已被廣大消費者所喜愛，但許多傳統(tǒng)米制品未能實現(xiàn)工業(yè)化的主要原因是其老化問題影響了其貯藏過程中的口感和營養(yǎng)。通過研究米制品的抗老化方法及內(nèi)在作用機制，可以幫助人們加深對米制品的認(rèn)識，立足于已有的資源優(yōu)勢，將米制品行業(yè)做大做強。