沖泡方式對米糊沖泡品質影響的研究進展

傅寶尚，胡雪微，祁立波?，姜鵬飛，尚 珊

（大連工業大學 食品學院，國家海洋食品工程技術研究中心，遼寧 大連 116000）

預包裝沖調谷物制品是以谷物或其他淀粉質類原料為主，經熟制和/或干燥等工藝加工制成可直接沖泡飲食的食品。如麥片、芝麻糊、蓮子羮、藕粉、雜豆糊、粥等。我國制定了預包裝沖調谷物制品的法規標準，對其原料成分和感官要求作出了具體的規定以保證其營養和質量安全[1-2]。國外多個國家對特殊的嬰幼兒奶粉類沖調制品也制定了法規標準[3-6]。

理想的預包裝沖調谷物制品沖調后色澤均勻、質構細膩、無分層結塊[7]，但現階段市面上各類沖調谷物制品普遍存在營養不均衡、沖調性差、結塊率高、速溶性差、不穩定等缺陷[8-9]。為改良其沖泡品質，國內外學者從米粉配方、預處理工藝上進行了研究，ROMAN L等[10]和FU Z Q等[11]發現經過擠壓膨化處理后的玉米面粉糊類沖調谷物制品掃描電鏡顯示淀粉顆粒大且結構疏松，糊化更完全，消化吸收率更高；樂梨慶等[12]改良代餐米粉配方后經主成分分析模糊數學感官評定M值顯著增大至77，有效改善了米糊品質。因沖泡方式對不同原料類型的米糊類沖調制品的品質影響的不確定性導致了米糊結塊分層問題，已成為米糊食用品質提升的一大瓶頸[13-14]。為改良米糊品質，針對沖泡方式對不同原料類型的米糊品質影響機理進行整合分析顯得尤為重要。鑒于此，本文擬對沖調溫度、沖調水量、沖調粒度、不同改良劑處理后沖泡4類沖泡方式對沖泡品質的影響研究進展進行綜述，以期可為米糊類沖調谷物制品的沖泡實際應用提供借鑒。

1 沖調溫度影響

1.1 沖調溫度影響機理

對于沖調水溫對米糊沖調性的影響機理MEMORIE M和PAMELA D[15]解釋了是由于溫度導致奶粉類米糊淀粉糊化改變米糊內部結構從而影響其沖泡品質也有文獻含有淀粉類原料的米粉糊化是指其在熱水均勻受熱中發生不可逆的溶脹，淀粉內部結晶區被破壞，使其降解糊化，形成濃稠狀米糊，粘稠度增加[16-19]。

溫度對米糊品質的影響過程和原理已有學者進行了研究。FU Z Q等[20]將經過高溫擠壓處理后的玉米淀粉糊化后的米糊掃描電鏡后結果顯示其內部結構淀粉劇烈崩解，表明米糊糊化降解更徹底。SUN X Y等[21]使用堿法測定蕎麥淀粉糊化度，結果表明隨著溫度升高，水含量降低，淀粉糊化更完全，米糊內部結構更連續均勻。李云龍等[22]深入研究了不同糊化度的蕎麥粉理化性質，結果表明高糊化度米粉內部淀粉分子無定形區被快速分解，還原糖含量增加，淀粉消化率提高。還有報道[23]研究了高溫擠壓后的高粱粉消化特性，認為溫度越高其淀粉消化速率越高。

還有一部分學者研究了淀粉類米糊水溶性指數WSI值，ANDERSON R A等[24]解釋了WSI是指淀粉吸水溶脹能力，可代表其降解程度。WANI A A等[25]和WANG J J等[26]都研究了糯米淀粉質原料米糊糊化后的理化特性，結果表明一定范圍內溫度越高，水溶性指數WSI值越高，米糊溶解度和組織狀態就越好，淀粉消化率越高。

但是沖調溫度過高，會造成淀粉糊化后的米糊結塊率升高，分層結塊現象更嚴重[7]。ZAFAR U等[27]解釋了粉末溶解過程中結塊是指粉末顆粒的聚集，轉化為塊狀物質，當壓力很大時塊狀物質會很容易地破裂，變成不可逆的顆粒。淀粉類原料以及奶粉類原料米粉溶解糊化過程中的結塊和潮解是導致其功能性和低質量的重要原因。

根據以上文獻研究結果可以看出，淀粉類原料以及奶粉類原料的米糊沖調溫度通過改變其內部淀粉結構影響其溶解性或糊化度來影響米糊品質。

1.2 沖調溫度影響研究進展

溫度過高或過低都會劣變米糊的沖泡品質，確定沖調溫度通過何種因素來影響不同類型米糊的沖泡品質至關重要。陳晨等[28]對不同沖調溫度的食用菌粉進行了感官評定，結果顯示水溫在70～80 ℃時不破壞活菌含量且菌粉溶解結塊少，粘稠度適中；高霄[29]研究了沖調溫度對納豆粉感官影響，結果也顯示 78 ℃熱水沖調，攪拌均勻30 s的納豆粉不影響活菌含量，溶解性好，氣味濃郁，口感最好；ABRAHAM J等[30]和DIRLER J等[31]研究了溫度對咖啡類沖泡熱飲的品質影響中提到了水溫受咖啡豆粉濃度影響決定其沖泡品質，最后通過評估確定了咖啡類沖調制品在 63～71 ℃熱水沖泡時既不會有燙傷危險其沖泡品質又最受大眾偏愛，馬麗媛等[32]測定了不同沖泡溫度下的雜糧小米粉發現水溫受米粉中淀粉糊化度影響，淀粉糊化不完全容易分層，糊化過度易結塊，70 ℃水溫沖調的雜糧米糊結塊率最低，沖調品質最好。

適度的沖調水溫可使米粉迅速均勻溶解，且不易產生凝塊，便于食用。綜合上述文獻研究進展可知適宜沖調溫度的選擇受米糊原料特性影響，含有菌類的米粉會因沖調水溫影響活菌數量及溶解性；含有豆類的米粉會因沖泡溫度影響豆粉濃度及感官口感；含有淀粉的米粉會因沖泡水溫影響淀粉糊化度和結塊率。不同原料的米糊應根據其原料特性在水溫安全的前提下選擇合適的沖調水溫。

2 沖調水量影響

2.1 沖調水量影響機理

JUNG K J等[33]解釋了加水量對谷物類原料米粉的糊化程度具有顯著影響，糊化實際上就是淀粉晶體在自由水分子作用下氫鍵的斷裂，沖調水量對此類米糊品質的影響機理是由于水量和糊化間的關聯：水分子和淀粉分子的羥基發生水合作用，隨水分子滲入淀粉顆粒的內部，斷裂淀粉中連接結晶體的氫鍵被淀粉酶水解的能力增加，糊化度逐步升高。另一方面水分子的流動性會影響淀粉分子的結晶重排和交聯纏繞，改變米糊糊化特性來影響米糊口感、品質。還有一部分學者認為水分含量影響淀粉顆粒與水分子之間接觸的概率，進而改變米糊粉體分散性和結塊率影響其沖泡品質[34-39]。

母應春等[40]探究了沖調水量對大米原料的粥類米糊的感官影響，結果表示加水量過低會導致糊化過程中水分遷移困難，米粉吸收有限水分，糊化度較低使其凝膠糊狀結構松散，沖泡過程未糊化的淀粉顆粒溶出，造成結塊分層現象。喬聚林等[41]在研究以胡蘿卜粉為原料的果蔬粉沖調工藝時候也發現隨著加水量增加，米糊淀粉會充分吸水溶脹，糊化更均勻，形成較為緊密的糊狀凝膠結構來有效改善了其沖泡品質。張靜瑤[42]等對大米、淀粉復合原料的米糊進行品質評價后也發現沖調水量和米糊的糊化度相關性顯著，沖調水量達復合米粉兩倍時糊化最均勻。

還有一些學者研究了沖調水量對米糊分散性指數影響。米糊分散性是指米粉在水或其他均勻液體介質中，能均勻地分散為細小粒子懸浮于分散介質中而不沉淀的性能[43-44]。韓玲玉[45]研究了水量對谷物原料米糊的感官品質影響發現隨加水量增加至60 mL，降低了顆粒與顆粒接觸的幾率，使得顆粒與水充分接觸，米糊分散性指數顯著上升到最高值76%，組織狀態完好。JAM PIER等[46]研究了大豆原料類米糊的分散化學性質，結果也表明隨著水量增加，豆漿糊均勻分散開來，色澤逐漸明亮。

但是沖調水量過于大時，會降低米糊的沖調穩定性。董宏浩[47]等測定了水量對大米原料類米糊的質構品質，結果顯示水分含量增加至60 mL以上時，顆粒與水的溶解已達到飽和狀態，水與淀粉的比例發生失衡，米糊凝膠相中游離水過多，淀粉分子交聯纏繞和有序聚合的機率減少，結晶體崩裂，導致產品的黏度過低產品過稀，短時間放置就會出現明顯的分層現象。曹家寶[48]對嬰幼兒類復配米糊作出感官評價后也發現水量過多造成水粉比例失調，淀粉糊化后形成的凝膠黏度較低，糊體幾乎無稠度，出現明顯的分層，且過多的水沖淡了營養米粉原有的氣味，香味寡淡。

以上研究結果主要針對不同原料類型的米糊沖調水量影響展開分析，可以明確大米、谷物、大豆、胡蘿卜果蔬、復合米類型原料的米糊沖調水量都是通過調節水分子作用調節淀粉顆粒間以及水分子與淀粉顆粒間的交聯作用，來影響米糊的糊化度和分散穩定性。

2.2 沖調水量影響研究進展

沖泡米糊的水量過少會導致米糊結塊，過多導致其分層。明確沖調水量對不同原料米糊的影響因素可以為米糊加水量的選擇奠定基礎。CHEN D等[49]和CHEN Y等[50]測定了淀粉類原料米糊的糊化性能及馬鈴薯類原料米糊糊狀凝膠的流變性質發現水量20%時米糊糊化最均勻，粘彈性調好。孟晶巖等[51]研究了青稞谷物原料類的米糊沖調工藝發現沖調水量比例為20%時米糊分散指數佳，溶液穩定，色澤鮮亮；韓玲玉[45]也研究了谷物原料類米糊的消化特性，結果顯示沖調水量比例為16%時其分散均勻，結塊率低，谷物香味濃厚。

適宜的沖調水量可充分溶解米糊，顏色均一，無分層結塊現象。綜合上述文獻研究進展可知沖調水量的選擇影響了淀粉類、大米、青稞谷物類米糊的糊化度和分散結塊率。不同原料米糊應根據不同原料的糊化特性和分散性能選擇合適的沖調水量。

3 沖調粒度的影響

3.1 沖調粒度影響機理

LAP?KOV B等[52]分析了不同粒徑大米原料類米糊的水擴散系數解釋了米糊粉體粗細度對其沖泡品質影響機理是通過粒度改變米糊溶解潤濕性來影響其品質。Kalivoda J R等[53]對玉米、小麥谷物類米粉的粒度分析方法進行對比后發現加入篩子攪拌器和分散劑可促進顆粒間的流動性能，給各類谷物類米糊粒度方法測定提供了參考依據。已有文獻研究[54-56]發現甘薯小麥類、胡蘿卜南瓜果蔬類、豌豆面粉類米粉的糊化時加水量與粒度間的關聯：米粉粒徑間間隙在接觸水瞬間會與水粘連，形成一層膜，改變米粉顆粒比表面積，增加或減少與水的實際接觸面，從而變動米糊潤濕性。隨米粉粒度減小，其流動性和穩定性降低，溶脹能力，吸油能力增加。

還有文獻研究結果說明米粉粒度通過改變米糊加水后的分散性來影響其品質。王麗爽等[57]解釋了分散性是指米糊粉體在水或其他均勻液體介質中，能分散為細小粒子懸浮于分散介質中而不沉淀的性能。擠壓預處理后米粉形成蜂窩結構，其內部結構因粒度大小不同可能孔隙緊密，迅速潤濕而溶解不完全，分散性差；可能結構疏松，與水接觸面大，分散性好[45]。

BASSI D等[58]研究了小麥谷物類米糊的理化特性，結果表明米粉粒度越細，比表面積和孔隙百分率越大，其在水中可更好的溶解分散。SHARIFI S等[59]測定了不同粒度的玉米粉谷物類米糊的溶解性質，結果表明隨著米粉粒度減小，其比表面積增大，表面能增加，空隙率增加，水分子和淀粉分子游離羥基的結合增多，破損淀粉含量上升使其更快的吸收水，米糊潤濕分散性能更佳。易建華等[60]研究不同粒徑黑米谷物類米糊的理化性質，結果表明隨著粒徑的減少，粉體與水的接觸面積逐漸增加，溶液的孔隙百分率隨著粒徑的減小也逐漸增加，更有利于水溶性成分的溶解，米糊溶解性隨之增大。還有一些學者的研究也證實了大米、綠豆谷物類米糊的溶解性與粉體粒度在水中的溶解能力正相關，在一定范圍內粒度越細，粉體在水中溶解分散性能越高，溶液越穩定[61-62]。

但是生產實踐中粒度過細的大米谷物類原料米粉易與水接觸糊化，而先接觸到水的米粉會迅速糊化變成糊狀包覆在粉團外，阻礙了內部米粉與水的接觸，容易發生結塊[63]。于小青[64]研究谷物類米糊的性質后也發現米粉粒度過小，易引起結塊，而且會使米糊看上去比較粗糙，且色澤暗淡，影響口感。

綜合上述文獻分析研究可以驗證，大米、玉米、小麥、豆類、果蔬類米糊粉體粒度主要是通過米粉之間間隙與水接觸比表面積改變米糊溶液孔隙率來影響其潤濕分散性。

3.2 沖調粒度影響研究進展

米粉粒度太粗會導致米糊溶液溶解不完全，分散不均勻，太細容易引起結塊。確定合適大小的米粉粒度可有效改良米糊沖泡品質。Ahmed J[65]研究測定了藜麥谷物類米糊的流變結構特性，發現米粉粒度尺寸顯著影響此類米糊的粘彈性，粒度處于100目的藜麥谷物類米糊的流動性好，溶解性好，適合沖泡；夏書磊[66]研究了稻谷、玉米、小麥谷物類米糊的糊化粘度特性也發現了粉體粒度對此類米糊的峰值粘度、最終粘度影響顯著，米粉粒度處于 80目時沖泡米粉后會形成均一穩定、有粘性，色澤鮮亮的糊狀溶液。胡毓元[7]等研究了嬰幼兒麥胚谷物類米糊的沖調性說明了粉體粒度明顯影響了此類米糊的DSI（溶解度指數）和結塊率，當粉體粒徑為80～100目時，米糊沖調溶解性好，無結塊現象，分散均勻。CHOI S等[66]研究測定了黑米谷物類米糊的感官性質發現米粉顆粒碾磨度顯著影響米糊抗氧化活性，最終結果顯示粉體粒徑為80～100目時，獲得的沖調粉產品口感好，功能流失少，沖調性能好。

適合的米糊粒度大小可均勻徹底的溶解米粉，不結塊，色澤鮮亮，口感細膩。綜合上述文獻研究進展可知沖調粒度的選擇影響了稻谷、玉米、小麥、黑米、藜麥谷物類米糊的糊化粘度、粘彈性、溶解穩定性。谷物類米糊應根據其糊化特性和溶解性能選擇合適的沖調粒度。

4 不同改良劑處理的影響

4.1 不同改良劑影響機理

適當的添加分散介質可有效的優化谷物早餐粉的沖調性。白砂糖是一種具有良好助溶性的甜味劑，可以改善沖調粉的溶解性，降低黏性。試驗表明，添加一定量的穩定劑，抗性淀粉含量的增加[67]，有利于保持良好的產品形狀，防止淀粉老化。沖調時，穩定劑有利于均勻小米類米糊溶液的形成[68]。

適當地添加蔗糖、葡萄糖類糖類物質可以通過影響糊化溶液的表觀粘度和糊化濃度來提升糯米淀粉類米糊透明度和溶解穩定性，改善其沖調品質[69-70]。蔗糖和葡萄糖作為甜味劑添加到玉米淀粉類米糊中增加了其吸水率，降低了米糊渾濁度[71]。米糊沖調前也可加入一定量的載體，如玉米油、麥芽糊精及一些穩定劑等，以提高分散性、潤濕性和穩定性，從而形成一種穩定的乳濁液。在提高分散性和潤濕性方面，主要是添加劑麥芽糊精、玉米油等。

綜合上述文獻分析研究可以驗證，淀粉、小米谷物類米糊類沖調谷物制品改良劑處理主要是通過加入一些添加劑改變米糊淀粉含量從而改變其黏度、分散性、潤濕穩定性。

4.2 改良劑影響研究進展

含量過多或者不適宜的改良劑處理會導致米糊類沖調谷物制品抗性淀粉含量過多從而使得粉體粘性過大，溶解分散不均勻，口感不佳。確定合適及適宜含量的改良劑可有效改良米糊類沖調谷物制品沖泡品質。已有研究證明了不同米糊的適宜改良劑處理。李檢等[17]通過分析藍莓果蔬類谷物米糊的感官評分說明了麥芽糊精可抑制糊化米糊中的結晶析出，最終結果顯示蔗糖添加量15%，麥芽糊精添加量10%時此類米糊甜度適宜，速溶效果佳，沖調口感最好；東方等[76]對粳米谷物類米糊的感官評分進行分析也發現適量的蔗糖可增加甜度、麥芽糊精可改善米糊的溶解潤滑度，當蔗糖添加量為10%，麥芽糊精添加量為15%時，梗米谷物營養米糊粘度最佳，口感細膩，溶解性能穩定。胡毓元[7]測定了麥胚谷物類米糊的 DSI（溶解度指數）和結塊率發現蔗糖可以作為助溶劑提升米糊DSI，減少結塊。當蔗糖濃度為10%時，麥胚谷物類米糊潤濕溶解性、分散穩定性最好。王乜田[77]等研究了紫薯果蔬類米糊的沖調性能發現添加白砂糖可以減小顆粒之間的附著面積，減小淀粉顆粒分散的阻力，降低結塊率；當白砂糖添加量達到20%時，此類米糊感官口感、沖調分散性能最佳。徐晨冉等[79]分析了復合谷物類米糊的沖調穩定系數R值發現黃原膠具有優良的擴散性、浸潤性和乳化性，可以改善此類米糊的分散性和水溶性。當黃原膠添加濃度在0.4%時米糊穩定性好，谷物香味濃厚且在沖食過程中幾乎無結塊現象。

改良劑的合理添加可通過提高米糊溶解度，使其更加均勻分散，綜合上述文獻研究進展可知白砂糖、蔗糖、麥芽糊精、黃原膠類改良劑的選用會改善梗米、藍莓果蔬谷物、麥胚谷物、紫薯果蔬、復合谷物類米糊的溶解度潤滑度和分散穩定下；此類米糊應根據其溶解特性和原料特性選用合理適量的改良劑。

5 結論

不同原料來源的米糊類沖調谷物制品的沖泡溶解性、糊化特性、分散性、沖融穩定性受沖調水溫、沖調水量、沖調粒度、不同改良劑處理影響。綜合了各類米糊影響因子研究進展可知含有淀粉的米質谷物類米糊研究最為普遍，沖調水溫、水量通過改善米糊內部淀粉結構，與水溶劑結合速率的快慢來影響米糊糊化程度及其溶解分散性；粉體粒度影響米糊溶液糊化粘度，改良劑處理則在溶解潤滑度和口感上影響米糊沖調性能。因此在米糊沖泡實際應用中，需以米糊原料的淀粉糊化特性、溶解性能為依據選用適宜的沖泡方式參數。米糊沖調谷物制品原料來源豐富，研究沖泡方式對不同品種的米糊沖泡品質的影響，使得米糊達到速溶不結塊、均勻分散，粘度口感適宜的狀態是今后研究的重點方向之一。另外，為了進一步全面嚴謹的提供米糊制品的沖泡參數指導，除淀粉類原料外，果蔬類、豆類、菌類米糊的沖泡過程中的影響因子及其機理需要更廣泛的研究進行論述揭示。