储藏温度对糙米糊化特性的影响
2017-05-30朱立树叶向阳江洋
朱立树 叶向阳 江洋
摘要[目的]研究储藏温度对糙米糊化特性的影响。[方法]采用快速黏度仪测定糙米在15、25和35 ℃ 3个温度条件下储存180 d期间的糊化特性。[结果]随着储藏时间的延长,糙米的峰值黏度、最低黏度等糊化特性指标都呈上升的趋势,温度越高变化差异越显著。糙米在不同储藏温度下的回生值随时间延长也显示出差异,15 ℃储藏条件下,糙米的糊化特性变化较小,因而低温储藏应作为糙米储藏的最佳条件。[结论]该研究可为糙米的安全储藏提供一定的理论依据。
关键词糙米;温度;储藏
中图分类号S509.3文献标识码
A文章编号0517-6611(2017)10-0082-03
Effects of Storage Temperature on Pasting Properties of Brown Rice
ZHU Lishu,YE Xiangyang,JIANG Yang(Hangzhou Fuyicang Rice Co.,Ltd.,Hangzhou,Zhejiang 311199)
Abstract[Objective] The effects of storage temperature on pasting characteristics of brown rice were studied.[Method] Using rapid viscosity meter to determine pasting properties of brown rice under different storage temperature (15,25 and 35 ℃) for 180 d.[Result] With the prolongation of storage time,the peak viscosity and the lowest viscosity of brown rice showed an upward trend,and the higher the temperature,the more significant the difference was.The retrogradation value of brown rice at different storage temperatures also changed with time.Under the storage temperature of 15 ℃,the gelatinization characteristics of brown rice had smaller change,so low temperature should be the best condition for the storage of brown rice.[Conclusion] This paper provides a theoretical basis for the storage quality control of brown rice.
Key wordsBrown rice;Temperature;Storage
稻谷只经清理砻谷脱去谷壳的果实(颖果)即为糙米[1-2]。糙米储藏相比稻谷储藏具有既节省仓容又可节约储藏和运输费用等优点[3],糙米也比普通精米含有更多对人体有益的营养成分,例如膳食纤维、维生素E和B族维生素、微量矿物元素以及谷维素、木酚素等生理活性物质[4-5]。糙米被越来越广泛地应用于高附加值食品领域的同时也存在安全储藏等问题。因糙米中淀粉含量占胚乳重量的80%以上[6],糙米淀粉性质的变化能使米饭蒸煮黏性下降,口感变差,储藏过程中,淀粉性质的变化会对糙米食用品质产生巨大影响[7-8]。
糙米的安全储藏得到国内外研究人員的广泛关注[9-12]。古争艳等[13]研究了在不同温度下,2种储藏方式对粳糙米的加工及食用品质指标变化规律的影响,结果表明,随着储藏时间延长和温度升高,粳糙米的糊化特性(峰值黏度、最低黏度、最终黏度)、硬度、弹性和色泽逐渐增大或增加。Qiu等[14]进行2个储存测试(Kirara 397为4年,Yumepirika为3年),以研究在3种储存条件下糙米的长期储存性。目前,快速黏度仪(RVA)已被广泛用于测定大米、玉米等含淀粉的各种粮食的糊化特性[15-16]。由RVA测试产生的糊化特性曲线可以直接反映出在加热过程中整个体系的黏度变化[17-18]。笔者研究了糙米在15、25和35 ℃ 3个温度条件下储存180 d期间RVA糊化特征谱图的变化情况,探讨不同储藏温度对糙米糊化特性的影响,以期为糙米的安全储藏提供一定的理论依据。
1材料与方法
1.1材料供试原料为杭州富义仓米业有限公司提供的优质东北粳米。主要仪器设备:快速黏度仪(RVA),澳大利亚Newport Scientific有限公司;FA1104N分析天平,上海精密科学仪器有限公司;101-1-BS电热鼓风干燥箱,上海越进医疗器械厂;JXFM110垂石旋风磨,上海嘉定粮油食品有限公司。
1.2方法
1.2.1水分的测定。水分含量按照GB/T 5794规定的方法测定。
1.2.2糙米黏度糊化特性检测。
糙米粉黏滞特性利用快速黏度仪测定,按GB/T 24852—2010执行。在测试过程中,搅拌器开始10 s内的转动速度为960 r/min,然后保持在160 r/min,温度变化参数如下:初温为50 ℃保持1 min,之后以12.0 ℃/min的速度升温到95 ℃后保持2.5 min,然后以12.0 ℃/min的速度降温到50 ℃。测试结束时,仪器将自动弹出铝杯。黏度变化曲线如图1所示,糙米原始黏度糊化特性变化曲线如图2所示。
2结果与分析
2.1糙米水分
经试验测定,糙米水分含量为12.5%。
2.2糙米峰值黏度的变化随着温度升高,淀粉颗粒吸水膨胀导致破裂,从而引起支链淀粉和直链淀粉先后溢出的过程被称之为糊化[19]。当淀粉在不断地搅拌并达到糊化温度时,淀粉颗粒吸水膨胀,体积突然增加,支链淀粉首先被溶解,溶解后的淀粉被水解使黏度上升,最后达到最高峰,此时即为峰值黏度[20]。在糊化过程中膨胀程度越小,峰值黏度越小,反之峰值黏度越大。因此,峰值黏度的大小可以作为鉴定糙米食用品质的指标。
该试验将大米在3个不同温度下储存180 d,其峰值黏度的变化情况如图3所示。由图3可以看出,随着时间的延长和温度的升高,糙米峰值黏度呈上升的趋势,温度越高,变化越明显。低温条件下黏度基本保持不变,而在35 ℃条件下糙米的峰值黏度先增后减,这可能是在高温条件下与淀粉有关的水解酶活性开始降低从而使淀粉被水解的速率减小所致。不同温度糙米储藏180 d峰值黏度变化很大,糙米在15、25和35 ℃下峰值黏度由1 850 cP上升到2 116、2 584和2 368 cP。由图3可知,糙米在低温条件下储藏效果最佳。
2.3糙米最低黏度的变化
最低黏度是由于淀粉颗粒膨胀至极限后,淀粉全部失去原有形状,微晶束相应解体,温度继续升高,淀粉颗粒全部溶解,此时糊化黏度急剧下降。最低黏度反映了淀粉混合物在高温下的耐剪切能力,是影响食品加工操作难易的重要因素。糙米储藏过程中最低黏度变化情况如图4所示。
由图4可以看出,糙米最低黏度随储藏时间的推移和温度的升高呈上升的趋势,且储藏温度越高,增幅越明显,低温条件下变化较缓慢。储藏180 d后,糙米最低黏度的变化说明储藏温度影响最低黏度,糙米在15、25和35 ℃條件下最低黏度由原来的1 088 cP上升到1 365、1 756和1 882 cP。由图4可知,糙米在低温条件下储藏效果较好。
2.4黏度衰减值的变化
在糊化和凝胶的过程中,糙米中氨基酸含量上升,淀粉颗粒亲水作用逐渐增强,抗剪切能力增大,衰减值降低。衰减值与米饭的口感呈负相关,其大小可反映出米饭的软硬度。糙米黏度衰减值的变化如图5所示。由图5可知,糙米黏度衰减值随储藏时间的推移和温度的升高呈上升的趋势,且储藏温度越高,增幅越明显,低温条件下基本不变。其中在35 ℃储存条件下,黏度衰减值呈先上升后下降的趋势,这可能是在高温条件下与淀粉有关的水解酶活性开始降低,从而使淀粉被水解的速率减小所致。储存180 d后,15、25、30 ℃下糙米衰减值由原来的864 cP分别上升为905、970、968 cP,这说明储存温度越低糙米储藏效果越好。
2.5最终黏度的变化
最终黏度是由于温度降低后淀粉结合水的能力减弱,随着淀粉混合物逐渐冷却,水分子间氢键结合的能力改变,淀粉糊化形成胶体网络状,淀粉糊化黏度再度升高,反映了淀粉的回生特性。糙米最终黏度的变化如图6所示。
可知,糙米最终黏度随储藏时间的推移和温度的升高呈上升的趋势,且储藏温度越高,增幅越明显,低温条件下变化较缓慢。储存180 d后,在15、25、35 ℃下糙米的最终黏度由原来的1 510 cP分别上升为1 555、1 870、2 154 cP,这说明储存温度越低糙米的储藏效果越好。
2.6糙米回生值的变化
淀粉的回生是由支链淀粉的重结晶导致的,最终黏度与最低黏度的差值为回生值,反映的是淀粉老化或回生的程度及冷却形成凝胶的强弱,回生值越大,凝胶性越强,越容易回生。糙米回生值变化情况如图7所示。
可知,糙米回生值随储藏时间的推移和温度的升高呈上升的趋势,且储藏温度越高,增幅越明显,低温条件下变化较缓慢。储存180 d后,在15、25、35 ℃下糙米的回生值由原来的422 cP分别上升为430、568、716 cP,这说明储存温度越低糙米的储藏效果越好。
3结论
随着储藏时间的延长,糙米的峰值黏度、最低黏度等糊化特性指标都呈上升的趋势,温度越高变化越明显。在35 ℃储藏条件下,峰值黏度和衰减值有先增加后下降的过
程,这可能是由于在高温条件下糙米储藏到一定时期时与淀粉有关的水解酶活性开始降低使淀粉被水解的速率减小所致。
通过分析糙米的峰值黏度、最低黏度、最终黏度、衰减值的变化以及回生值变化等糊化特性指标,表明温度越高对淀粉的糊化特性影响越大。因此,为了保持大米品质及良好的口感,糙米应该低温储藏。
参考文献
[1]
SINGH J,KAUR L,OGAWA Y.Importance of chemistry,nutrition and technology in rice processing[J].Food chemistry,2016,191:1.
[2] 石彦国,孙冰玉,易华西.食品原料学[M].北京:科学出版社,2016.
[3] 姚惠源.稻米深加工[M].北京:化学工业出版社,2004.
[4] BUTARDO V M JR,SREENIVASULU N.Tailoring grain storage reserves for a healthier rice diet and its comparative status with other cereals[J].International review of cell & molecular biology,2016,323:31-70.
[5] LI Y,LIU K L,CHEN F S.Effect of selenium enrichment on the quality of germinated brown rice during storage[J].Food chemistry,2016,207:20-26.
[6] 卢黄华,丁玉琴,曾端辉,等.糙米全谷物食品加工新技术及产品的开发[J].食品工业,2015(6):246-250.
[7] YE L X,WANG C S,WANG S J,et al.Thermal and rheological properties of brown flour from Indica, rice[J].Journal of cereal science,2016,70:270-274.
[8] RITTENAUER M,GASTL M,BECKER T.Optimized analytical parameters for the viscometric determination of pasting temperatures of barley malt[J].Food hydrocolloids,2017,62:149-157.
[9] 贾良,丁雪云,王平荣,等.稻米淀粉RVA谱特征及其与理化品质性状相关性的研究[J].作物学报,2008,34(5):790-794.
安徽农业科学2017年
[10] BASON M L,BLAKENEY A B,BOOTH R I.Assessing rice quality using the RVAResults of an international collaborative trial [J].RVA Word,1994,6:2-5.
[11] 丁文平,王月慧,丁霄霖.大米淀粉膠凝和回生机理的研究[J].粮食与饲料工业,2003(3):11-13,16.
[12] 程科,陈季旺,许永亮,等.大米淀粉物化特性与糊化曲线的相关性研究[J].中国粮油学报,2006,21(6):4-8.
[13] 古争艳,詹启明,张来林,等.不同储藏方式对粳糙米加工及食用品质的影响[J].粮食与饲料工业,2013,12(4):5-8.
[14] QIU S,KAWAMURA S,FUJIKAWA S,et al.Longterm storability of rough rice and brown rice under different storage conditions[J].Engineering in agriculture environment & food,2014,7(1):40-45.
[15] 王若兰,田书普,谭永清.不同储藏条件下糙米保鲜效果的研究[J].郑州工程学院学报,2001,22(2):31-34.
[16] GENKAWA T,UCHINO T,INOUE A,et al.Development of a lowmoisturecontent storage system for brown rice:Storability at decreased moisture contents[J].Biosystems engineering,2008,99(4):515-522.
[17] 蒋甜燕.粒度大小对大米RVA谱的影响[J].粮食与饲料工业,2012,12(5):7-9.
[18] SUI J M,LI X,YAN S,et al.Studies on the rice RVA profile characteristics and its correlation with the quality[J].Scientia agricultura sinica,2005,38(4):657-663.
[19] STODDARD F L.Starch chemistry[M]//WRIGLEY C,CORKE H,WALKER C E.Encyclopaedia of grain science and technology:Volume 3.[s.l.]:Elsevier,2004:213-219.
[20] SULAIMAN R,DOLAN K D.Effect of amylose content on estimated kinetic parameters for a starch viscosity model[J].Journal of food engineering,2013,114(1):75-82.
安徽农业科学,Journal of Anhui Agri. Sci.2017,45(10):85-87