浸泡处理对早籼米糊化特性及质构特性的影响

官 斌 刘 伟 刘成梅 苏坤明

（南昌大学食品科学与技术国家重点实验室，江西 南昌 330047）

浸泡处理对早籼米糊化特性及质构特性的影响

官 斌 刘 伟 刘成梅 苏坤明

（南昌大学食品科学与技术国家重点实验室，江西 南昌 330047）

利用快速黏度分析和质构分析方法研究浸泡处理对早籼米糊化特性和蒸煮后质构特性的影响。结果表明，当浸泡时间超过60 min时，早籼米的水分含量趋于稳定，基本保持不变；浸泡温度高，则早籼米达到饱和水分含量所需时间短，但饱和水分含量略低。经过浸泡处理后早籼米粉的热糊稳定性有明显削弱，而冷糊稳定性略有提升，幅度不大。早籼米浸泡30～60 min后蒸煮，米饭的弹性、咀嚼性和胶着性较为适宜。早籼米粉的糊化峰值黏度和黏度衰减值与米饭的硬度、胶着性及咀嚼性显著正相关，而与弹性长度显著负相关。

早籼米；浸泡；糊化；质构

大米的主要成分为淀粉，是由直链淀粉和支链淀粉组成的非均质物质，呈球形或椭圆形，直径为7～39μm，其内包含有20～60个小淀粉颗粒，存在于胚乳中［1－2］。早籼米是南方的主要稻米品种，种植广泛，由于其直链淀粉含量高、糊化后黏弹性较差、食用品质较差，多用作食品加工原料。目前对早籼米的应用及其理化特性研究较多［3－5］。

利用快速黏度分析（RVA）研究淀粉糊化特性是近年来常用的方法，作为稻米蒸煮、食用和加工的评价手段，在淀粉性质分析中应用广泛［6－8］。质构分析能对被测样品的物性概念进行数据化的表述，具有准确性和客观性，被广泛应用于面粉、面制品及大米等食品品质评价中［9－11］。中国大米深加工食品繁多，生产工艺各异，但浸泡处理不可或缺。近年来对大米浸泡过程中水分状态变化及吸水动力学研究较多［12－13］，然而关于浸泡处理后早籼米性质的变化，特别是糊化特性及质构特性变化的研究较少。

本试验主要利用快速黏度分析和质构分析方法，研究浸泡处理对早籼米粉糊化特性及蒸煮后米饭质构特性的影响，并在此基础上探讨糊化特性与质构特性之间的相关性，为米制品行业大米浸泡处理提供数据支持和参考。

1 材料与方法

1.1 材料

早籼米：珍珠早（主产于江西），市售。其主要成分含量见表1。

表1 原料大米主要成分Table 1 Primary components of testing rice

1.2 仪器与设备

高速万能粉碎机：FW100型，天津市泰斯特仪器有限公司；

电子天平：AR2140型，美国OHAUS公司；

恒温水浴锅：YLE－1000型，上海贺德实验有限公司；

自动电饭煲：YJ307K型，广东美的电饭煲制造有限公司；

全自动水分测定仪：HR83型，瑞士Mettler Toledo公司；

质构仪：CT3型，美国Brookfield公司；

粘度分析仪：SVM3000型，奥地利Anton paar公司。

1.3 方法

1.3.1 浸泡和水分测定 早籼米在不同温度下（10，20，30，40℃）按1.5∶1（m∶m）的水米比例（水硬度：58.53 mg／L，p H：6.63，下同），分别浸泡0，30，60，90，120，240 min。取浸泡不同时间的米样，用滤纸吸干样品表面水分，直至滤纸上无明显水渍，用快速水分测定仪测定水分含量（平行3组）。

1.3.2 糊化特性测定 10℃下浸泡不同时间所得米样，经滤纸吸干表面多余水分后用粉碎机粉碎，过40目筛，即得用于测定糊化特性的米粉样品。按照NY／T 1753——2009的方法，测定样品水分，根据水分校正表准确称取试样3 g（精确到1 mg，以14%为基准水分），加入测试罐，用移液管准确加入25 m L蒸馏水。RVA测定程序如下：10 s内转速由960 r／min降到160 r／min并稳定；从50℃开始升温，经过3 min 48 s升至95℃；并保温2.5 min；经过3 min 48 s降温至50℃；50℃保温1 min 24 s。

1.3.3 质构特性测定 取早籼米40 g，置于圆柱型蒸煮罐中（直径65 mm），加入60 m L水于10℃下浸泡不同时间后，将蒸煮罐置于电饭锅中，加入500 mL水蒸煮15 min，保温18 min。取出蒸煮罐，进行质构分析。采用TPA测定模式进行二次压缩试验，测定参数：探头TA10，目标形变60%，触发点负载2 g，测试速度0.5 mm／s，返回速度0.5 mm／s，数据频率10点／s。

1.3.4 相关性分析 采用SPSS 17.0统计软件对糊化特性与质构特性的相关性进行分析。

2 结果与讨论

2.1 浸泡过程中早籼米水分含量变化

浸泡前，米所含水分是以结合状态存在于米粒中。大米浸泡吸水是一个有限的可逆润胀过程，水分子只是简单地进入淀粉颗粒的非结晶部分，与游离的亲水基相结合，慢慢地吸收少量的水分，产生极限的膨胀［14］。

不同温度下米粒水分含量随浸泡时间的变化见图1。不同温度下的吸水曲线都有共同特点：浸泡前30 min米粒水分含量急剧升高，吸水速率较快；30～60 min水分含量稍有增加，变化趋于平缓，吸水速度减慢；而当浸泡时间超过60 min时，米粒的水分含量基本保持不变，总体趋于稳定。可能因为长时间的浸泡已经使米粒内的水分含量达到饱和水平。

图1 不同浸泡温度大米水分含量变化曲线Figure 1 Water contents curves of rice during soaking at different temperatures

由图1可知，浸泡初期，早籼米的吸水速度随温度升高而加快。温度高，则水分含量达到饱和，所需时间短，但饱和水分含量略低。因不同温度条件下，早籼米浸泡吸水过程类似，曲线变化趋势相近，故后续试验选用10℃下进行浸泡处理研究。

2.2 浸泡过程对早籼米粉糊化特性的影响

淀粉的糊化过程，是水分子进入淀粉的微晶束结构，使淀粉结晶相和无定形相间的分子间氢键断裂，拆散淀粉分子间的缔合状态，使淀粉分子或其集聚体经高度水化形成胶体体系的过程［15］。

早籼米在10℃下经不同时间浸泡，粉碎后测得糊化特性参数见表2。

表2 不同浸泡时间籼米粉糊化特性值+Table 2 Pasting property values of early indica rice powder of different soaking time

峰值黏度体现了米粉末的膨胀力，随着浸泡时间的延长从2.288 Pa·s逐渐增大至2.640 Pa·s，增幅15.38%。可能是因为经过充分浸泡后的早籼米，水分已经通过淀粉细胞间隙进入米粒内部，与胚乳中的淀粉、蛋白质等大分子物质相合，破坏米粒内的网络结构［12］，米粒里淀粉等物质从淀粉颗粒中渗析出来形成凝胶包裹淀粉粒，更容易形成凝胶，体系黏度显著增加达到峰值黏度［5］，浸泡时间超过120 min后，峰值黏度趋于稳定，无显著差异。

黏度衰减值和回生值分别表征了淀粉的热糊稳定性和冷糊稳定性。表2表明，浸泡处理使得米粉的衰减值由0.675 Pa·s增大至0.930 Pa·s，增大了37.78%，而回生值由2.436 Pa·s略微降低至2.229 Pa·s，降低了5.62%。浸泡60～90 min后，米粉的回生值变化趋缓，无显著性差异，而继续延长浸泡时间，衰减值缓慢增大。黏度衰减值越小，表明淀粉体系的热糊稳定性越好；回生值越低，淀粉体系冷糊稳定性越好，即经过浸泡处理后籼米粉的热糊稳定性有明显削弱，而冷糊稳定性略有提升，幅度不大。

2.3 浸泡过程对早籼米饭质构特性的影响

食品质构分析方法是通过对样品的二次压缩来模拟上下臼齿相互碾压破碎食物的生理现象和咀嚼动作［16］。选取10℃下浸泡不同时间的早籼米经蒸煮后，测定质构特性，提取其质构特征值见表3。

表3 不同浸泡时间米饭的质构特征值+Table 3 Early indica rice textural property values of different soaking time

由表3可知，随着浸泡时间延长，早籼米蒸煮后米饭的硬度、胶着性和咀嚼性都有明显的增强，表明浸泡处理能改善早籼米蒸煮后的口感，使米饭更有嚼劲，适口性更好。这可能是由于浸泡后再加热蒸煮，米粒吸水充分且均匀，使淀粉能够糊化均匀，充分水化的淀粉颗粒或米粉颗粒作为填充物填充在直链凝胶网络中，这部分填充物对整个凝胶体系的黏度和胶着性有一定提升［17－18］。然而如果浸泡时间过长，虽然米饭的黏性无明显变化，但是米饭的弹性下降幅度较大，严重降低米饭的口感，因此为使蒸煮后米饭硬度、弹性、胶着性和咀嚼性都较好，浸泡时间应控制在30～60 min。

2.4 糊化特性与质构特性的关系

将浸泡不同时间早籼米的质构特性与其糊化温度、峰值黏度、最低黏度、衰减度、最终黏度和回生值进行相关性分析，结果见表4。

表4 糊化特性与质构特性间的相关性分析+Table 4 Correlation analysis between pasting properties and textural properties

由表4可知，糊化峰值黏度和衰减值分别都与米饭质构特性参数硬度、胶着性、咀嚼性和弹性长度在0.01水平上显著相关。表明在适当的范围内，大米粉糊化峰值黏度高、衰减值大，则米饭硬度大，胶着性和咀嚼特良好，适口性就好。糊化回生值与胶着性和咀嚼性呈负相关，大米粉回生值低，则大米蒸煮后米饭的胶着性和咀嚼性好。可能是因为米饭的质构特性主要靠大米淀粉的凝胶来维持，糊化峰值黏度大使得米饭的弹性有所减弱，但是糊化衰减值大使得在米饭蒸煮过程中胶着性和咀嚼性都有所增强，米饭的适口性更好。

3 结论

本试验选用市售早籼米为试验材料，通过糊化特性分析和质构分析研究了浸泡处理对早籼米特性的影响，为工业生产中早籼米的浸泡处理提供指导和数据支持，经分析比较得到以下结论：

（1）随着浸泡时间的延长，早籼米水分含量迅速增大，之后趋缓，60 min以后趋于稳定，水分含量无明显变化。浸泡温度越高，则吸水速率越快，但饱和水分含量略低。

（2）经过浸泡处理后，早籼米粉末膨胀力显著提高，热糊稳定性有所削弱，冷糊稳定性提升不明显。同时米饭的强度、胶着性和咀嚼性随着浸泡时间的延长都有明显的增强，但若浸泡时间过长（大于90 min），则弹性会显著降低。早籼米粉的峰值黏度和衰减值与米饭的硬度、胶着性、咀嚼性和弹性长度显著相关，回生值与胶着性和咀嚼性也呈现良好的相关性。

米制品原料种类繁多，而浸泡工序不可或缺，浸泡时间要随着季节温度的变化而做出相应的变化，因此需要进一步研究不同浸泡温度与时间分别对籼米、粳米、糯米的糊化特性和质构特性的影响，为工业生产提供更多数据和理论支持。

1 Richard F T，John K，Xin Q.Starch composition，fine structure and architecture［J］.Journal of Cereal Science，2004，39（2）：151～165.

2 Landers P S，Hamaker B R.Antigenic properties of albumin，globulin and protein concentrate fractions from rice bran［J］.Cereal Chemistry，1994，71（5）：409～411.

3 李俊波，舒剑成，吕武兴，等.陈化早籼糙米的适宜挤压膨化工艺参数研究［J］.中国畜牧杂志，2008，44（23）：41～45.

4 黄亮，林亲录，王在亮.发酵型功能早籼米乳饮料的制备［J］.中国粮油学报，2009，24（7）：116～119.

5 李云波，许金东，涂丽华，等.不同品种籼米的特性研究［J］.粮食与饲料工业，2007（11）：4～6.

6 Varavinit S，Shobsngob S，Varanyanond W，et al.Effect of amylase content on gelatinization，retrogradation，and pasting properties of flours from different cultivars of Thai rice［J］.Starch／Stārke，2003（55）：410～415.

7 林亲录，肖华西，李丽辉，等.大米淀粉及其不同取代度磷酸酯淀粉的糊化和流变特性［J］.食品科学，2010，31（3）：49～54.

8 石磊，王世清，陈海华，等.浸泡温度及米水比例对小米淀粉糊化特性的影响［J］.食品与机械，2010，26（1）：31～34.

9 李卓瓦，王春，陈洁.质构仪拉伸试验在面粉品质评价中的应用［J］.粮食加工，2006（4）：90～91.

10 Zheng T S.Studied on application of texture analyzer to the quality evaluation of dough and bread［J］.Food Science，2004，25（10）：37～40.

11 Meulenet J F，Chanpange E，Bett K L，et al.Instrumental assessment of cooked rice texture characteristics：a method for breeders［J］.Cereal Chemistry，2000，77（4）：512～517.

12 余瑞鑫，顾振宇，韩剑众.大米浸泡过程水分状态变化的低场核磁共振研究［J］.食品工业，2010（1）：12～15.

13 余世锋，马莺，张海玲.籼米、粳米及泰国香米吸水性质及其动力学研究［J］.食品工业科技，2009，30（9）：86～90.

14 曹龙奎.淀粉制品生产工艺学［M］.北京：中国轻工业出版社，2008：5～17.

15 Schwenke K D，Zirwer D，Gast K，et al.Changes of the oligomeric structure of legumin from pea（Pisum sativum L.）after succinylation［J］.European Journal of Biochemistry，1990，194（2）：621～627.

16 吴旻丹，陈瑜，金邦荃.储藏期猕猴桃质构变化的研究及人工咀嚼的建立［J］.食品工业科技，2010，31（12）：146～148.

17 马晓娟.关于稻米的蒸煮及食味评价的研究［D］.扬州：扬州大学，2005.

18 沈伊亮，陈德文，李秀娟，等.大米品种特性与米发糕质构特性的相关性研究［J］.食品科学，2009，30（7）：79～82.

Effect of soaking treatment on pasting properties and textural properties of early indica rice

GUAN Bin LIU Wei LIU Cheng－meiSU Kun－ming

（State Key Laboratory of Food Science and Technology，Nanchang University，Nanchang，Jiangxi330047，China）

Rapid visco analysis and texture profile analysis were employed to study the effect of soaking time on the pasting properties of early indica rice flour and the texture of cooked rice.The results indicated that the water content of early indica rice tended to be stable after soaking 60 min.The higher soaking temperature，the less time early indica rice took to reached moisture saturation，while the saturated moisture was lower.After soaking treatment，the heat paste stability of early indica rice was weakened significantly while the cold paste stability improved little.The stringiness，chewiness and gumminess of cooked rice were improved after soaking 30～60 min.Besides，the pasting properties were correlative with the texture of the rice.The peak viscosity and attenuation were positively and significantly related with the hardness，gumminess and chewiness，while negatively related to stringiness length.

early indica rice；soaking treatment；pasting property；texture

10.3969／j.issn.1003－5788.2011.03.004

官斌（1986－），男，南昌大学在读硕士研究生。E－mail：pnygaguanbin＠yahoo.com.cn

刘伟

2011－03－05