添加劑對方便米飯特性的影響

鄭 志，張原箕，羅水忠，姜紹通，孟玲玲，周會喜

(合肥工業大學生物與食品工程學院，安徽 合肥 230009)

添加劑對方便米飯特性的影響

鄭 志，張原箕，羅水忠，姜紹通，孟玲玲，周會喜

(合肥工業大學生物與食品工程學院，安徽 合肥 230009)

研究β-環狀糊精、蔗糖脂肪酸酯、檸檬酸和α-淀粉酶對熱風干燥型方便米飯的復水率、復水后硬度和黏度的影響，結果表明：β-環狀糊精、蔗糖脂肪酸酯和檸檬酸適合作為熱風干燥型方便米飯的品質改良劑。采用正交優化試驗得出復合食品添加劑的最佳配比：在浸泡水溶液中，添加0.2%β-環狀糊精、0.2%蔗糖脂肪酸酯和0.4%檸檬酸，30℃預浸60min，50℃二次浸泡20min，由其浸泡制得的方便米飯的硬度從1490.152g下降到1128.125g，黏著性從-1.515g·s增加到-20.336g·s。

方便米飯；品質；食品添加劑

據中國食品協會專家預測，食品的方便化將成為今后我國食品工業發展的五大趨勢之一。α化米飯具有攜帶方便、保質期長、衛生、經濟的特點，很適宜旅游、出差、野外作業以及部隊等人員和部門，較能適應當今社會生活節奏，容易普及和大眾化[1]。

浸泡是方便米飯生產的重要工序。在浸泡時添加適宜的品質改良劑來改善方便米飯加工性能、復水特性和食用品質已成為國內外研究的重點。已有研究發現，在大米浸泡處理過程中添加氫氧化鈉、有機酸、乙醇、β-環狀糊精、明膠等食品添加劑，均能在不同程度上改善方便米飯的加工性能、復水特性和食用品質[2-8]。淀粉酶、蛋白酶和纖維素酶也被應用到了方便米飯的制備中，較好的改善了方便米飯的品質[9-11]。可以看出，在浸泡過程中添加不同的食品改良劑以提高方便米飯品質的研究已經取得了較好的效果，但是浸泡過程中運用復配型食品改良劑來改善方便米飯的加工性能、復水特性及食用品質目前仍少有報道。本實驗研究了β-環狀糊精、蔗糖脂肪酸酯、檸檬酸和α-淀粉酶這4種添加劑對方便米飯品質的影響，并選取適合的添加劑進行復配優化實驗，以期為α化米飯的實際生產及品質改良提供依據。

1 材料與方法

1.1 材料

原料大米：北大荒長粒香(水分13.34%，淀粉74.03%，直鏈淀粉17.57%，蛋白質6.63%) 市售。

食品添加劑：β-環狀糊精、蔗糖脂肪酸酯、檸檬酸、α-淀粉酶均為食品級試劑。

1.2 儀器與設備

HH-2數顯恒溫水浴鍋 國華電器有限公司；DHG-9240A恒溫干燥箱 上海一恒科學技術有限公司；BCD-183QR冰箱 榮事達電冰箱有限公司；AR1140分析天平 美國Ohaus公司；TA-XT plus質地分析儀 英國Stable Micro Systems公司。

1.3 方法

1.3.1 工藝流程

采用二次浸泡、二次蒸煮與熱風干燥相結合的工藝[12]。

原料大米→清洗→預浸(30℃，60min) →預蒸(100℃，10min) →二次浸泡(50℃，20min) →二次蒸煮(100℃，10min) →熱風干燥(100℃，100min) →冷卻→包裝→熱風干燥方便米飯

1.3.2 物性測定[13]

使用TA-XT plus質地分析儀，采用TPA(texture profile analysis)模式，取10g米粒完整的熱干樣品于50mL燒杯中，加入20g約90℃的熱水，加蓋置于90℃的水浴中保溫10min。然后于5℃冰箱內貯藏備用。將復水后的米粒放入樣品盒中，其體積應達到盒子容積的3/4。測試之前應用100g的物體擠壓樣品10s，使米粒之間無大的空隙，并使得樣品表面平整，將樣品盒平放于載物臺上，平行2次。分別測定在100、106、110℃條件下制備的方便米飯復水后的硬度和黏度。

實驗參數：測試前速度1mm/s、測試速度0.5mm/s、測試后速度1mm/s、壓縮比70%、探頭型號SMS P36R。

1.3.3 復水率的測定[13]

定量稱取方便米飯質量m1置燒杯中，加入5倍的沸水立即加蓋，復水一定時間后立即濾干并用吸水紙吸干表面水分，稱質量m2，復水率以m2/m1表示。

1.3.4 數據處理與分析

所有實驗進行2～3次重復，每個重復檢測2～3次，實驗結果以平均值表示。使用SPSS軟件(13.0版本)對實驗數據進行處理。

2 結果與分析

2.1 β-環狀糊精對方便米飯品質的影響

表1 β-環狀糊精對方便米飯品質的影響Table 1 Effect of β-cyclodextrin on the quality of instant rice

由表1可知，β-環狀糊精溶液處理對方便米飯的硬度和黏著性影響均極顯著(P＜0.01)，但是對方便米飯的復水率影響不顯著(P＞0.05)。隨著β-環狀糊精溶液質量分數的增大，經其處理后制得方便米飯復水后的硬度和黏著性隨之增大，產品的復水率則呈現輕微的上下波動。方便米飯物性指標中的硬度和黏著性分別與感官評分中的總分呈顯著的負相關[14]，由此可以得出，在β-環狀糊精溶液質量分數為0.4%時，經其處理后制得方便米飯品質較好。實驗中還發現，經β-環狀糊精溶液處理可以改善α化米之間的黏結狀況，在干燥過程結束后利于α化米的搓散，且產品的碎米產出率較低。

2.2 蔗糖脂肪酸酯對方便米飯品質的影響

表2 蔗糖脂肪酸酯對方便米飯品質的影響Table 2 Effect of sucrose ester of fatty acid on the quality of instant rice

由表2可知，蔗糖脂肪酸酯溶液處理對方便米飯的硬度和黏著性影響均極顯著(P＜0.01)，對方便米飯的復水率影響顯著(P＜0.05)。在蔗糖脂肪酸酯溶液質量分數為0.4%時，經其處理后制得方便米飯品質較好。在此質量分數的蔗糖脂肪酸酯溶液處理后制得方便米飯的硬度最低、黏著性較低、復水率最大。蔗糖脂肪酸酯具有親水能力強、同直鏈淀粉有較強的生物絡合能力，且分散能力強的特點。蔗糖脂肪酸酯可以明顯提高淀粉的糊化溫度，并有顯著的防老化作用[15]。

2.3 檸檬酸對方便米飯品質的影響

表3 檸檬酸對方便米飯品質的影響Table 3 Effect of critic acid on the quality of instant rice

由表3可知，檸檬酸溶液處理對方便米飯的硬度和黏著性影響均極顯著(P＜0.01)，對方便米飯的復水率影響也極顯著(P＜0.01)。當檸檬酸的質量分數為0.8%時，經其處理后制得方便米飯已經有明顯的酸味，所以可用質量分數0.4%檸檬酸來改善方便米飯的食用品質。實驗發現，檸檬酸可以顯著的改善蒸煮后米飯的感官指標，米飯的透明度和光澤顯著增加，對于方便米飯復水后的品質也有較大的改善。Nakatani等[16]也研究了以檸檬酸為主要組成部分的果汁可以令米飯更透明、更有光澤并且更具有黏性。Shin等[17]研究了經過檸檬酸處理后的大米淀粉包含支鏈淀粉的酸解物(包括直線型和分支結構)和直鏈淀粉，并且淀粉的表觀直鏈淀粉含量增加。本實驗中，大米經過檸檬酸浸泡進行蒸煮，也會產生類似的酸解作用，從而降低了部分支鏈淀粉和直鏈淀粉的分子量，有利于蒸煮過程中淀粉的溶出，使得米飯利于延伸并且透明、有光澤。

2.4 α-淀粉酶對方便米飯品質的影響

表4 α-淀粉酶對方便米飯品質的影響Table 4 Effect of α-amylase on the quality of instant rice

由表4可知，α-淀粉酶溶液處理對方便米飯的硬度和黏著性影響極顯著(P＜0.01)，對方便米飯的復水率影響也極顯著(P＜0.01)。經α-淀粉酶處理后制得方便米飯的復水率均小于空白實驗，這可能是由于經其處理后的米粒在蒸煮過程中膨脹率較空白實驗低所致。

雖然經α-淀粉酶處理后制得方便米飯的硬度較小、黏著性較大，且產品易分散，但是方便米飯復水后表面無光澤，α化米粒的持水性差致使米飯的口感較差，所以α-淀粉酶不宜作為熱風干燥型方便米飯的品質改良劑。

2.5 復合食品添加劑對方便米飯品質的影響

綜合上述研究結果，選取β-環狀糊精、蔗糖脂肪酸酯和檸檬酸為方便米飯品質改良劑。正交試驗設計及結果分析見表5，正交試驗結果硬度的方差分析見表6，正交試驗結果黏著性的方差分析見表7。

方便米飯的硬度和黏著性兩個考察指標，硬度越小、黏著性越大，方便米飯的食用品質越好。對正交表進行直觀分析，第1組試驗的硬度最小為1015.661g，因素水平為A1B1C1；第7組試驗的黏著性最大為-25.211g·s，因素水平為A3B1C3。經過極差分析，影響方便米飯硬度指標的因素主次順序為A＞C＞B，因素水平為A1B2C1時，方便米飯硬度指標最小。影響方便米飯黏著性指標的因素主次順序為C＞B＞A，因素水平為A2B1C3時，方便米飯黏著性指標最小。

表5 正交優化試驗設計及結果分析Table 5 Design and analysis of orthogonal experiments

表6 硬度的方差分析表Table 6 ANOVA analysis of hardness

從表6可以看出，β-環狀糊精對方便米飯的硬度有顯著的影響，而蔗糖脂肪酸酯和檸檬酸對硬度的影響則不顯著。

表7 黏著性的方差分析Table 7 ANOVA table of adhesiveness

從表7可以看出，β-環狀糊精和蔗糖脂肪酸酯對方便米飯的黏著性有顯著影響，檸檬酸對方便米飯的黏著性有極顯著影響。

對于方便米飯的硬度和黏著性兩個指標，不同因素的影響程度不同，這兩個指標所對應的優方案也不同，通過綜合平衡法以得到綜合的優方案：因素A，對于硬度是主要因素，對于黏著性是次要因素，所以選取對于硬度作為主要因素時的水平，即A1；因素B：對于硬度的影響最小，對于黏著性是次要因素，且在B1和B2兩個水平硬度的變化不大，所以選取對于黏著性作為次要因素時的水平，即B1；因素C：對于硬度是次要因素，對于黏著性是主要因素，由于在C2和C3兩個水平黏著性的變化不大，而硬度卻有較大的變化，所以選取對于硬度作為次要因素時的水平，即C2。綜合上述分析，優方案為A1B1C2，即β-環狀糊精溶液質量分數0.2%，蔗糖脂肪酸酯溶液質量分數0.2%，檸檬酸溶液質量分數0.4%。

經過驗證實驗分析，方便米飯的硬度為1128.125g，黏著性為-20.336g·s，復水時間為8min。

3 結 論

根據單因素試驗，得到β-環狀糊精、蔗糖脂肪酸酯和檸檬酸適合作為熱風干燥型方便米飯的品質改良劑，而α-淀粉酶不適合作為熱風干燥型方便米飯的品質改良劑；根據正交試驗，得到復合食品添加劑的最佳配比：β-環狀糊精溶液質量分數為0.2%，蔗糖脂肪酸酯溶液質量分數為0.2%，檸檬酸溶液質量分數為0.4%。

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Effect of Food Additive on Properties of Instant Rice

ZHENG Zhi，ZHANG Yuan-ji， LUO Shui-zhong，JIANG Shao-tong，MENG Ling-ling，ZHOU Hui-xi
(School of Biotechnology and Food Engineering, Hefei University of Technology, Hefei 230009, China)

The effects of β-cyclodextrin, sucrose fatty acid ester, citric acid and α-amylase on the final qualities of α-based instant rice were investigated. Results indicated that β-cyclodextrin, sucrose ester of fatty acid and citric acid were suitable food additives for the production of instant rice. The optimal formula of composite food additives for producing instant rice was 0.2% β-cyclodextrin, 0.2% sucrose fatty acid ester and 0.4% citric acid. The hardness of instant rice decreased from 1490.152 to 1128.125 g and the adhesiveness increased from -1.515 g·s to -20.336 g·s.

instant rice；texture；food additive

TS251.5

A

1002-6630(2010)24-0120-04

2010-03-16

安徽省2008年科技攻關計劃重大科技專項(08010302083)

鄭志(1971—)，男，副教授，博士，研究方向為農產品加工及貯藏工程。E-mail：zhengzhi@hfut.edu.cn