鮮食玉米質構特性分析

牛麗影，沈凌雁，2，劉春菊，李大婧，*，劉春泉，陳艷萍，袁建華

（1.江蘇省農業科學院農產品加工研究所，江蘇南京210014；2.揚州大學食品科學與工程學院，江蘇 揚州225000；3.江蘇省農業科學院糧食作物研究所，江蘇南京210014）

鮮食玉米因為甜嫩清新的風味特點廣為消費者喜愛，是餐飲中常見品類。在鮮食玉米的品質特性中，質構是僅次于甜味而影響消費者嗜好性的感官屬性[1]。據報道，果皮厚度[2]、水分和淀粉組成等內在屬性以及溫度濕度[3]等外部因素都可以影響鮮食玉米的質構特點。目前對食品的質構特性分析中，除感官評價外，質構儀可以通過不同探頭以及運動模式，根據感應到的力的結合不同模型軟件進行分析，可在一定程度上可以體現食品的硬度、脆度、黏彈性等感官屬性[4]，如用于分析不同稻米制作的米飯適口性差異[5]、各種輔料、發酵方式對饅頭[6]等淀粉基食品[7]的影響以及不同預處理方式對果蔬脆片質構的影響[8]。

我國鮮食玉米經過幾十年的選育工作，品種多達數百個，并且種類豐富[9]，根據淀粉組成的差異而分成普通玉米、糯玉米和甜玉米，不同類型的玉米可分別具有清脆、黏彈、嫩糯等質構屬性。不同人群對鮮食玉米嗜好性差別較大，常有南甜北糯之說[10]。但目前關于鮮食玉米籽粒質構的研究報道較少，現有研究顯示不同生長部位的玉米籽粒存在顯著差異，同一玉米籽粒也具有各向差異性[11]。孫海濤優化了“墾糯1號”即食玉米質構儀的測定條件[12]，張大力等采用物性儀結合感官評價的結果得出60℃是鮮食玉米最佳的食用溫度[13]。但是不同的玉米類型水分、糖、淀粉等成分不同，質構差異很大，相應為維持鮮食玉米良好的質構特性所需要的保存條件也會有所不同[14]，但尚未見相關報道。

目前我國鮮食玉米加工以即食玉米形式得到產業化生產，用來制作即食玉米的鮮食玉米類型主要為甜玉米[15]和糯玉米外[16]。即食玉米往往可達一年的貨架期，在貯存期間會出現回生現象，食用前需要經過適宜的加熱方法來消除老化[17]，但普通消費者可能會因方法不到位而影響到對玉米風味質地的感官體驗。另一方面，與食品加工業相輔的餐飲配送業近年來在我國迅速發展[18]，對烹制食品的短期品質保障提出了要求。因此，此研究選擇了甜玉米、糯玉米、普通玉米3種類型的玉米，并對采收期造成的質構差異和保溫保濕和開放環境下籽粒質構隨時間變化特點進行了測定，結合感官接受度差異，為不同玉米鮮食的質構特點與穩定性提供數據，也為鮮食玉米加工配送中品質提高提供借鑒。

1 材料與方法

1.1 材料

晶甜5號玉米、京甜紫花糯2號玉米與常規玉米（非商業品種）：采自南京市六合區江蘇省農科院試驗基地，分別采收授粉后20、22、24 d的玉米樣品。其中甜玉米記為 S1、S2、S3；糯玉米記為 W1、W2、W3；普通玉米記為 G1、G2、G3。

1.2 儀器設備

CT3質構分析儀：美國Brookfield公司。

1.3 烹制方法

當天采收的玉米鮮穗去除苞皮后切成3段，取中段沒于沸水中煮制，待水再次沸騰起計時10 min，撈出瀝干。

1.4 質構測定方法

剝離玉米籽粒，具胚乳面朝上，置于質構儀基臺上采用TA4/1000圓柱探頭進行全譜圖分析（total profile analysis，TPA）。每個樣本選取大小一致的籽粒9粒作為重復，壓縮模式測定。夾具為TA-BT-KIT，觸發點負載7 g，測試速度0.50 mm/s，壓縮距離1 mm，循環次數2。

1.5 環境因子調控

1.5.1 60℃密閉保溫環境

將新鮮烹制的玉米段置于2 L玻璃燒杯中，以保鮮膜覆口，將玻璃杯置于60℃水浴，測定前取出。

1.5.2 室溫密閉環境

新鮮煮制的樣品，在室溫（25℃）靜置，其余同1.5.1。

1.5.3 室溫開放環境

并列置于瓷盤中，新鮮烹制瀝水后冷卻30 min后分別記錄每段玉米質量，在室溫（25℃）放置，并每隔30 min取出一段玉米稱重并用質構儀測定。

1.5.4 60℃水浴環境

與1.5.1不同之處在于燒杯內加入60℃純凈水沒過穗段，每隔30 min取出一段玉米稱重并用質構儀測定。

1.6 消費者接受度性分析

10名項目組成員進行品嘗，對煮制后的鮮食玉米的質構進行評價，評分標度為非常喜歡（3分）；能接受（2分）；不能接受（1分）。

2 結果與分析

2.1 不同成熟度的3種玉米質構特點分析

煮制的玉米鮮穗于60℃密閉保溫，測得的質構特點如表1所示。

可以看出3個采收期的甜玉米沒有表現出顯著差異，并為所有樣品中的最低值。糯玉米和常規玉米的硬度、膠著性、咀嚼性隨采收期的變化表現出相同的趨勢，均隨成熟度增加依次上升，表現為W1＜W2＜W3與G1＜G2＜G3；常規玉米的變幅大于糯玉米，G3的硬度、膠著性、咀嚼性分別為G1的3.93、3.54、3.52倍，W3的硬度、膠著性、咀嚼性分別為W1的1.91、2.15、2.24倍。對于彈性和內聚性，糯玉米則以W1為最低值，后兩個采收期差異不顯著；常規玉米的3個采收期間未表現出顯著差異。整體比較9個樣品，甜玉米的硬度、內聚性、彈性、膠著性、咀嚼性均最低，并且受成熟度影響差異不顯著；糯玉米和常規玉米的質構屬性隨成熟度變化差異顯著，常規玉米在硬度上變幅最大，而糯玉米則在咀嚼性上變化更敏感。

將感官接受度按三分評分制進行評價，采用單因素方差分析對平均數進行比較，結果見圖1。

圖1 3個采收期的甜玉米、糯玉米和常規玉米的感官接受度比較Fig.1 Texture acceptance of sweet corn，waxy corn and general corn harvested at three different time

得分最高的樣品為W2和G2，然后為W1、G1、S1、S2，這6個樣品評分的平均值在統計上差異不顯著，均高于2分，達到可接受水平。S3、W3、G3的評分顯著偏低，并且S3＞W3≈G3分值低于2，接受度低。圖1B以數據和箱疊加的統計形式展示了10名評價人員的評價結果，可以看到W2和G2獲得的3分最多，為7個，其次為S2，說明從質構的角度，甜玉米并未較糯玉米和常規玉米獲得更多人的青睞。但是，糯玉米和常規玉米的質構嗜好性受成熟度的影響較甜玉米更大，W3和G3的1分數量多于S3，說明W3和G3的接受度較S3更差。

2.2 鮮食玉米質構在不同環境中隨時間的變化

2.2.1 室溫（25℃）保濕環境中質構變化

以硬度為例，考察室溫（25℃）保濕下放置的玉米樣品質構特點隨時間延長的變化，結果見圖2。

圖2 常溫保濕條件下玉米的硬度隨時間變化Fig.2 Hardness changing of fresh-edible corns under ambient temperature in sealed package

可以看到 S3、W1、W2、W3、G3 都出現了不同程度的上升趨勢，其中W3和G3的上升幅度最大，放置6 h的樣品硬度分別為放置1 h的2.17倍和1.59倍，分別達到3 773 g和3 569 g，參照表1中樣品硬度的數值和圖1中感官評價的結果，可以認為這個硬度已經不能為消費者接受。前兩個采收期的樣品硬度變化相對較小，只有糯玉米W1和W2的硬度隨時間延長表現出顯著的上升，但放置3h和6h的差異不顯著，且上升幅度小于W3，僅為放置1 h樣品的1.23～1.46和1.38～1.39倍。從數值分布分析看，甜玉米的硬度值最低（262.67 g～655.83 g），并且隨時間變化最小，僅有放置6 h的S3硬度顯著高于放置時間3 h和1 h的樣品。糯玉米和常規玉米的硬度變化范圍接近，為867.6 g～3 773.3 g以及 626.9 g～3 569.71 g。

2.2.2 室溫（25℃）開放環境與保溫保濕環境下鮮食糯玉米質構隨時間變化

在開放環境中，鮮食玉米會失水，浸漬于熱水中來保持其良好的口感是一種常見的處理方式。為此，以感官評價接受度最高的糯玉米W2為例，對室溫（25℃）開放環境和60℃水浴情況下硬度和彈性變化進行了測定，同時記錄質量變化，結果見圖3、圖4。

由圖3可以看到，在測定的6 h內，室溫（25℃）開放環境中的玉米鮮穗質量呈直線下降趨勢，6 h后質量降為初始質量的90.27%；而60℃水浴的樣品質量呈直線上升趨勢，6 h后質量上升為初始質量的108.7%。從硬度（圖 4A）和彈性（圖4B）上看，室溫（25℃）開放環境的樣品由于失水而變軟皺縮，硬度和彈性均低于60℃水浴的樣品。但在同一環境下，硬度和彈性隨時間變化均未表現出顯著差異。在試驗中還發現，雖然60℃水浴的樣品顆粒飽滿而富有彈性，但是在3.5 h后部分籽粒頂端開裂，說明這種方法在維持良好質構上具有時間局限性。

圖3 室溫（25℃）開放環境與60℃水浴環境中鮮食糯玉米的質量變化Fig.3 Weight changes comparison of fresh edible waxy corn in open air under ambient temperature（25 ℃）and in 60 ℃ water bath

圖4 室溫（25℃）開放環境與60℃水浴環境中鮮食糯玉米的質構隨時間變化Fig.4 Texture changes of fresh edible waxy corn in open air under ambient temperature（25℃）and in 60℃water bath

3 結論與討論

良好的質構特點是鮮食玉米食用品質的重要組成部分[1-2]。淀粉的糊化與老化是影響玉米食品質構特點的重要因素，淀粉的老化可導致黏性、彈性降低，硬度增加等現象，據研究，糖、水分、支直鏈淀粉的比例、淀粉脂質復合物、環境溫度和老化時間等都是影響玉米等淀粉類食品品質的因素[3]。不同類型的玉米籽粒中淀粉的含量和組成不一，研究中選取的晶甜5號是超甜玉米，是sh2隱性基因突變類型[19]，淀粉含量約為10 g/100 g[20]，糯玉米是隱性糯質基因wxwx突變類型，京甜紫花糯胚乳中的淀粉約為15 g/100 g，幾乎全部為支鏈淀粉[16，20]，而常規玉米的淀粉中直鏈淀粉往往具有一定的比例[21]。一般而言，支鏈淀粉比直鏈淀粉更不易老化[3]，如在稻米的研究中發現，總淀粉與黏性、內聚性和膠黏性極顯著正相關，直鏈淀粉與黏度和硬度顯著正相關，并與彈性極顯著正相關[5]。另外，水分對淀粉分子的聚合影響大小也并非對應于水分含量高低，Longto和Legrys研究顯示，水分含量高于80%或低于10%的淀粉糊不發生老化現象，而水分含量約為50%時結晶度最高[22]。鮮食玉米的水分含量因類型和成熟度有所不同，糯玉米約為59%～64%[23]，超甜玉米一般在68%～74%[24]，成熟度較低的鮮食玉米往往具有更高的水分含量[23-25]。甜玉米的各項質構值均低于糯玉米與常規玉米，應該與其較低的淀粉含量和較高的水分含量有關；糯玉米與常規玉米兩相比較，常規玉米可擁有更高的彈性與硬度應該與其較高的直鏈淀粉含量有關。在室溫（25℃）保濕環境中，糯玉米W1、W2、W3的硬度均顯著增高，而常規玉米G1、G2的硬度變化不顯著，但此常規玉米為非商業推廣的自留種，其淀粉以及其他可能造成質構變化的成分數據仍待分析測定。

環境水分和溫度也是影響谷物類食品老化的重要原因。對面包老化機理的研究認為，面包在-7℃～20℃老化速率快，其中2℃～4℃老化最快，而溫度大于30℃時老化速度較慢，認為面包的適宜貯存條件為30℃，濕度80%[26]。玉米淀粉的老化則在低于-7℃和高于糊化溫度（40℃～60℃）時，老化很難進行[3]。糯玉米W2在室溫（25℃）保濕環境中3 h和6 h硬度無顯著變化，但在25℃開放環境中由于失水導致硬度不升反降，在60℃水浴環境中具有更好的彈性，說明水分與溫度控制均為維持鮮食玉米良好質構特點的重要條件。

本試驗結果顯示，甜玉米的質構相比糯玉米和常規玉米受采收期及環境變化影響最小。糯玉米和常規玉米較甜玉米具有更好的硬度和彈性，消費者接受度并不低于甜玉米。普通玉米也可具有優良的鮮食品質，甚至具有更好的彈性，但是其品質對環境和成熟度敏感，在室溫（25℃）下變化迅速，適宜鮮食的時間短。根據原料特點，通過溫度、濕度的調控可以有效的延長烹制后鮮食玉米的良好質構。研究結果為鮮食玉米原料工藝貯運一體化、標準化，以及適應消費者對玉米消費的多元化需求而提供借鑒。