即食米饭中老化影响检测方案(质构仪)

中国粮油学报Journal of the Chinese Cereals and O ils A ssociation2007年7月第22卷第4期Vo1 22，No.4Jul 2007 115王 睿等 几种淀粉酶对即食米饭老北影响的研究第22卷第4期 几种淀粉酶对即食米饭老化影响的研究 王睿 马晓军 (江南大学食品学院，无锡 214036) 摘 要 通过测定不同样品的糊化度和质构特性来研究几种淀粉酶对即食米饭老化的影响，希望能够较好的解决即食米饭的老化问题。研究结果表明：在所用的三种酶中，麦芽糖淀粉酶能够使即食米饭具有最好的抗老化效果，同时对米饭的质构也有一定的改善作用。 关键词 淀粉酶 老化 即食米饭 质构 随着人们生活节奏不断加快，方便食品的生产得到迅速发展。谷物方便食品包括饼干、膨化果、方便面、方便米饭、方便米粉条等多个品种。其中，方便米饭可以分为脱水米饭和不脱水米饭，不脱水米饭又叫做软米饭或即食米饭[2]2]。而即食米饭中存在的最主要问题就是：在储藏过程中淀粉逐渐老化会降低产品的食用品质。 目前，一般认为人们日常所注重的淀粉食品组织硬化及品质劣化，可由消除或抑制支链淀粉分子结晶的形成来得到抑制。资料显示，支链淀粉分子结晶体的形成及其稳定性与其外侧支链长度之间有关系。外支链中的短链部分(A链与B链)易相互结合并固定在同一结晶体中，是支链淀粉分子结晶的主体，较多的外侧短支链将导致较高的最终回生度。同时， Gidey与 Bubin又指出，A链与B链间形成双螺旋结构的基本前题是其链长必须超过10DP。因此，本文希望能用淀粉酶来解决即食米饭的老化问题。 1 材料与方法 1.1 原料 市售福临门东北优质大米；PE蒸煮袋。 1.2 主要仪器 干燥箱(101-3)：上海市实验仪器总厂； 质构仪(TA. XT2i)： Stable M icn System s公司； 分析天平(FA1004)：上海精科天平有限公司； ( 收稿日期：2006-06-20 ) ( 作者简介：王睿，女，1983年出生，硕士，粮食、油脂和植物蛋白工 程 ) 离心沉淀机(LXJ-2)：上海医用分析仪器厂； 水浴振荡器 (HZS-H)：哈尔滨市东联电子技术开发有限公司。 1.3 主要试剂 β-淀粉酶，α-淀粉酶：丹尼斯克(中国)有限公司： 麦芽糖淀粉酶：Novozmyes B io techno logy Co. L td；TaTa淀粉酶： Fluka Co. L td (135U /mg). 1.4 试验方法 1.4.11 样品制备方法 洗米→浸泡(常温，2h)→沥干→常压蒸煮(30min)→液液浸泡(0.2g/L，1h)→沥干→酶解(50℃，1h)→包装→封口→杀菌(116℃，5min) 工艺说明： (1)取第一次蒸煮后的米饭 50g，加酶液100mL浸泡，米粒松散，略有胀大，表面有微小裂纹； (2)由于淀粉酶对生淀粉几乎没有作用，所以采用两次蒸煮工艺，第一次蒸煮的目的在于初步熟化，使淀粉酶的作用能够更充分； (3)长时间杀菌会使米饭蒸煮过度而失去食用品质，因此在确保商业无菌的前提下，采用较温和的杀菌条件(116℃，5min)。 1.4.2 糊化度测定方法 无水乙醇脱水干燥161，然后测定糊化度17-8] 1.4.3 质构测定方法(TPA模式) 实验前速：1.0mm/s；实验速度：1.0mm/s；返回速度：10.0mm/s；测试距离：90%；感应力：Auto -5g娄数据取点数：200pps；探头：25mm的柱型探头(P/25)，使用 5kg感应元。 1.4.4 水分测定方法 105℃恒重法 2 结果与讨论 2.1 对比试验 样品制备方法相同，但是，分别在样1、样2、样3中加入100mL0.2g/L的α-粉粉酶、-淀粉酶、麦芽糖淀粉酶，样4中加入100mL水。制得样品后放在4℃下冷藏14d后测其糊化度，测定结果见图1. 从结果看，麦芽糖淀粉酶的抗老化效果最好，为了看麦芽糖淀粉酶在具体工艺过程中的抗老化效果，又进行了均匀试验。 图1 对比试验的糊化度测定结果 12.2 加麦芽糖淀粉酶样品的4因素7水平均匀试验 根据U(T)的条件制备样品，然后放在4℃下冷藏21d后测其糊化度，同时测定刚蒸煮好的热米饭(样8)的糊化度作为标准，测定结果见表3. 从因素的选择来看，B、C、D三因素直接与酶有关，决定着酶的用量和酶解程度，而A因素虽然看似和酶没有直接关系，但第一次的蒸煮时间决定着一 次蒸煮后淀粉的糊化程度，所以，A因素理论上也应该会间接的影响酶的作用程度。 从直观的测定结果来看，这四个因素对即食米饭的影响大小排序为：B3D3C③A。当 B.C、D三因素取其最小水平时，样品的糊化度是8个样品中最低的三个，并且要小于热米饭的糊化度，尤其是样2和样4，仅有84.35%和82.61%，远小于热米饭的糊化度，由此可见，B、D两因素对米饭的老化影响较大。其它四个样品的糊化度均高于热米饭，在这四个样品中，又以样1的测定结果较低，而样1取A因素的最小水平，说明这个因素对米饭的老化也有影响，但影响不是非常明显，这也与理论预测相符。 用 SPSS 13.0进行主成分分析，分析结果见表1，从累计贡献看，D因素对糊化度的影响几乎可以完全由其他三个因素代替，由于酶解时间的确和B、C两个因素有很大程度联系，所以，这个分析结果是合理的。综上所述，麦芽糖淀粉酶对即食米饭老化的影响较为显著。 表 U(7*)实验设计及结果表 A蒸煮时间 B酶液浓度 C酶浸时间 D酶解时间 糊化度 /m in /mg/L /m in /min /% 1(15) 2(10) 3(15) 4(75) 96.17 2 2(20) 4(30) 6(30) 1(30) 84.35 3 3(25) 6(50) 2(10) 5(90) 97.12 4 4(30) 1(0) 5(25) 2(45) 82.61 5 5(35) 3(20) 1(5) 6(105) 95.05 6 6(40) 5(40) 4(20) 3(60) 96.67 7 7(45) 7(60) 7(35) 7(120) 97.57 8 95.93 表2 主要成分分析结果表 序号 特征值及其方差贡献率/% 所有特征值 方差贡献 累积贡献 提取特征值 方差贡献 累积贡献 1 2.03258 50.81 50.81 2.03258 50.81 50.81 2 1.19451 29.86 80.68 1.194 51 29.86 80.68 3 0.50047 12.51 93.19 0.50047 12.51 93.19 4 0.27245 6.81 100.00 表3 质构测定结果表 样品 硬度/g 黏着性/g 弹性 黏聚性 咀嚼度 1 2470.5845 -7.6545 0.5415 0.1945 259.5585 2 2095.8405 -8.253 0.5165 0.1745 189.173 3 2284.7055 -7.998 0.542 0.184 227.8025 4 1879.8145 -8.638 0.4915 0.1785 165.090 5 5 3611.4035 -7.489 0.581 0.21 439.763 6 2832.404 -9.001 0.5715 0.209 339.91 7 1559.341 -9.622 0.3945 0.167 102.4215 8 3583.4445 -4.5075 0.6 0.2385 512.997 5 样1~7为均匀实验样品，样8为市售即食米饭，测定结果见表3，表4。 表4 水分和糊化度测定结果表 样 样2 样3 样4 水分/% 61.29 63.62 61.79 63.22 糊化度/% 96.17 84.35 97.12 82.61 样5 样6 样7 样8 水分/% 56.33 60.18 67.58 62.54 糊化度/% 95.05 96.67 97.57 91.53 图2 水分含量与咀嚼度的关系图 在咀嚼度(咀嚼度=硬度>弹性>黏聚性)的三个乘数中，硬度值对其影响最大，而水分对硬度的影响很大，因此水分与咀嚼度基本上呈负相关(见图2，以样品水分含量为横坐标，咀嚼度为纵坐标)。为了摒弃水分的影响，选取水分含量和样8最接近的样3与其比较，样3的水分高，咀嚼度却低，而且从总体趋势上来看，试验的样品即使水分含量比样8的高，其咀嚼度也要小于样8的。此外，从黏着性(以绝对值大为好)来看，试验样品也比市售的即食米饭好， 具有较好的适口性，说明麦芽糖淀粉酶通过提高米饭的抗老化能力从而对质构也有一定的改善作用。 3 结论 由实验结果可看出，在α-淀粉酶、β-淀粉酶和麦芽糖淀粉酶中，麦芽糖淀粉酶能够使即食米饭具有最好的抗老化效果，同时对米饭质构有一定改善作用，对改进即食米饭工艺有一定指导意义。 ( 参 考 文 献 ) ( [1] 刘英，肖安红.浅析谷物淀粉的特性及其与主食方便食品质量的关系[J].武汉工业学院学报，2000，(3)：16 -18 ) ( [21 刘敏，汪芳安.方便米饭生产中若干技术问题的探讨 [J].武汉工业学院学报，2000，(2)：28-31 ) ( [3] 姚远，丁雪霖.米饭回生研究(Ⅲ)米饭回生抑制的原 理与工艺[J].中国粮油学报，2000，(1)：4-9 ) ( [4] S H izukuri Polymodal di s tribution of the c hain l engths of amylopectin and i ts significance[J]. 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