浓缩诱导型海藻酸钠凝胶对鲜湿米粉储藏品质与餐后血糖的影响

赵文静 周艳青 王圆圆 李博雅 徐梦佳 谢 恬 杨 英

(稻谷及副产物深加工国家工程实验室；中南林业科技大学食品科学与工程学院，长沙 410004)

鲜湿米粉主要以大米为原料，经磨粉、浸泡、蒸片、定型、冷却等工序制成[1]，在我国南方地区深受广大消费者的喜爱，但其主要成分淀粉易回生[2-3]，导致产品储藏品质下降；而餐后血糖应答主要取决于淀粉基食品的消化速率[4]，鲜湿米粉在体内易被消化吸收，通常会引起人体血糖快速升高[5-6]，无法满足高血糖人群的食用需求。因此，有必要研究提高鲜湿米粉储藏品质并降低其餐后血糖的方法。

通过抑制淀粉回生提高鲜湿米粉储藏品质的方法主要有酶法[7-9]、物理法[10-12]以及食品添加剂法[13-15]。这些方法虽应用广泛但仍存在缺陷：如α-淀粉酶虽可延缓淀粉的老化，但降低了米粉的韧性[9]；通过控制温度与水分的传统方法可延长鲜湿米粉的储藏期却不利于产品的运输与销售[12]；磷酸盐类若不严控用量会对人体健康造成不良影响[15]；使用单一的防腐剂、乳化剂难以在抑制米粉老化的同时保证其良好的食用品质[15]。此外，这些方法也未能解决米粉消化吸收速度快而不利于维持餐后血糖平衡的问题。因此，可以考虑寻找成本较低且安全实用的食品成分来改善鲜湿米粉的储藏品质并适当延缓餐后血糖的升高。

海藻酸钠是提取自褐藻的可食性线性亲水胶体[16]，具有良好的成膜性和增稠性[17-19]，并能与钙离子形成“蛋盒”凝胶结构[20]。已有研究表明海藻酸钠-钙离子凝胶具有快速固定或释放材料的作用[21-22]，并能减少米团中可溶性淀粉的渗漏[23]。此外，杨英[24]报道的浓缩诱导型胶凝技术能使海藻酸钠与钙离子混合溶液在水分蒸发过程中形成浓缩诱导型海藻酸钠凝胶，而该凝胶的形成过程能够与鲜湿米粉的蒸煮过程融合。因此，本实验主要研究浓缩诱导型海藻酸钠凝胶对鲜湿米粉蒸煮特性、感官品质、质构特性和餐后血糖的影响，为提高鲜湿米粉储藏品质并降低其餐后血糖寻求新方法。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

金龙鱼优质籼米：益海嘉里粮油食品有限公司；食品级海藻酸钠：美国FMC公司；食品级氯化钙：浙江大成钙业有限公司。

1.2 仪器与设备

TA.XTPLus型质构仪：超技仪器有限公司； 722 s可见分光光度计：上海精密科学仪器有限公司；悦准Ⅱ型鱼跃血糖仪：江苏鱼跃医疗设备股份有限公司。

1.3 方法

1.3.1 鲜湿米粉样品的制作

鲜湿米粉的制作参考常规米粉的制作方法。将原料米粉碎，过100目筛，取45 g米粉，加63 mL纯水，搅拌均匀后浸泡8 h，记为样品RN；取45 g米粉，加入52 mL纯水，搅拌均匀并浸泡8 h后，加15 mL5%的海藻酸钠溶液搅匀，记为RN-A；取45 g米粉，加入52 mL纯水，搅拌均匀并浸泡8 h后，按照能形成浓缩诱导型海藻酸钠凝胶的条件[24]加入5%的海藻酸钠溶液和4 mmol/L氯化钙溶液15 mL，记为RN-AC。将3种米浆样品倒入平整容器中，于100 ℃下摊平蒸片，10 min后完整取出，冷却，切成长宽均匀的粉条。

1.3.2 鲜湿米粉蒸煮特性的测定

吐浆值：取20根完整的米粉条样品置于干燥铝盒(铝盒质量为m)中，称重(米粉和铝盒总质量记为m1)，放于适量沸水中煮沸5 min取出，待汤液完全冷却后，再将其和样品全部置于1 000 mL容量瓶中定容、摇匀，并准确吸取100 mL移入同一铝盒中，放入105 ℃的鼓风干燥箱烘干至恒重(总质量记为m2)，计算吐浆值R1[25]。

熟断条率：取10根完整的米粉样品，称重，并将其置于盛有200 mL沸水的烧杯中浸泡2 min，用筷子将米粉分散避免米粉成团影响测定。浸泡后迅速捞出样品并过冷水滤干，将长度不足9 cm及9 cm以上的米粉条分开，并分别称重，不足9 cm的米粉质量记为m3，超过9 cm的记为m4，计算熟断条率R2[25]。

透射比：取10根完整的米粉样品，称重，将其置于盛有200 mL沸水的烧杯中浸泡，2 min后捞出样品，再取上清米粉汤，以蒸馏水为空白样品，用分光光度计于620 nm波长下测定其透光率，记录，即为样品的透射比。

1.3.3 鲜湿米粉感官品质的测定

参照表1的评分标准对RN、RN-A、RN-AC3组米粉样品进行感官评价[26]。评审组成员共10人，年龄为18～30周岁，男女比例为1∶1，身体健康，感觉器官正常。

表1 鲜湿米粉感官评价标准

1.3.4 鲜湿米粉质构特性的测定

本实验将3组鲜湿米粉样品置于合适条件下储藏，分别于0、0.5、1、2、6、10 h时对其压缩力、剪切力和拉伸力进行测定。测试压缩力使用的是P36探头，测试条件：测前速度为1 mm/s，测试速度为1 mm/s，测后速度为1 mm/s，感应力为5 g。测试剪切力使用的是A/LKB-F探头，测试条件：测试前探头下降速度为2 mm/s，测试速度为0.8 mm/s，测试后上升速度为10 mm/s。测试拉伸力使用的是A/SPR探头，测试条件：测试前拉伸速度为1 mm/s，测试速度为3 mm/s，测试后回复速度为10 mm/s，拉伸距离为50 mm。

1.3.5 鲜湿米粉餐后血糖的测定

本实验对象为10名20岁左右的志愿者，要求男女各半，体重正常，饮食习惯规律，无慢性病家族史，无吸烟史，提前禁食10 h，实验前及实验过程中不饮酒，可以完成全部实验[27]。

实验当天志愿者分别进食3组鲜湿米粉样品RN、RN-A、RN-AC各50 g，5 min内吃完，从开始进食计算时间，分别于0、5、15、30、45、60、90、120 min用血糖仪经手指采血样测定血糖浓度。

1.3.6 数据处理

所有数据均用Excel处理并作图，结果用平均值和标准偏差表示，用SPSS 20.0对数据进行方差分析。

2 结果与讨论

2.1 浓缩诱导型海藻酸钠凝胶对鲜湿米粉蒸煮特性的影响

吐浆值、熟断条率、透射比是衡量米粉蒸煮特性的3个重要指标。吐浆值是指鲜湿米粉在蒸煮时向水中渗出固形物的多少[28]，数值高表明米粉表面的凝胶网络不牢固，导致淀粉逸出；熟断条率是对米粉蒸煮后断裂程度的统计[28]，与米粉内部组织结构的致密性有关，熟断条率高说明米粉形成的凝胶品质差，韧性和弹性不足；透射比则可反映米粉汤的浑浊程度，其数值越大，表明米粉中成分流失越多，汤汁越浑浊。

3组米粉样品的蒸煮特性见表2。结果表明，浓缩诱导型海藻酸钠凝胶的形成对鲜湿米粉的吐浆值没有显著性影响，但是会显著降低鲜湿米粉的熟断条率和透射比，降低率分别为65.43%和11.93%。而海藻酸钠只对鲜湿米粉的熟断条率有显著降低作用，降低率为63.09%。这说明海藻酸钠能够有效减少鲜湿米粉的蒸煮损失，但其浓缩诱导型凝胶的作用效果更佳。

由于海藻酸钠具有良好的水溶性和黏性并且吸水后体积可膨胀10倍[29]，在米粉的熟化过程中，膨胀的海藻酸钠会附着于包括糊化了的大米淀粉在内的米粉成分周围，使米粉体系的组织结构更致密，从而大幅降低了鲜湿米粉的熟断条率。相比之下，由于在热处理过程中形成的高度有序且均匀的网状浓缩诱导型海藻酸钠凝胶结构[30]可使糊化态的大米淀粉分子均匀分散其中[31]，在鲜湿米粉的熟化过程中，浓缩诱导型海藻酸钠凝胶的形成对鲜湿米粉成分的包裹作用比海藻酸钠的附着作用更能稳定米粉成分，因此能更有效地减少鲜湿米粉的蒸煮损失。

表2 浓缩诱导型海藻酸钠凝胶对鲜湿米粉蒸煮特性的影响

注：RN、RN-A、RN-AC分别表示原米粉样品、含海藻酸钠的米粉样品和形成浓缩诱导型海藻酸钠凝胶的米粉样品。上标字母不同表示不同样品之间具有显著性差异(P<0.05)。

2.2 浓缩诱导型海藻酸钠凝胶对鲜湿米粉即食感官品质的影响

感官品质是衡量鲜湿米粉食用品质的重要指标。本实验从气味、色泽、组织状态、口感四个方面分析了浓缩诱导型海藻酸钠凝胶对鲜湿米粉即食感官品质的影响。综合四项指标，原米粉样品RN、添加海藻酸钠的样品RN-A和形成海藻酸钠凝胶的样品RN-AC的感官总评分分别为69.70分、75.80分和77.90分。以样品RN为对照，浓缩诱导型海藻酸钠凝胶使鲜湿米粉的整体感官品质提高了11.76%，而海藻酸钠只使其提高了8.75%。浓缩诱导型海藻酸钠凝胶对鲜湿米粉各项感官指标的具体影响如图1所示，样品RN-A和RN-AC的气味、口感、色泽、组织状态的评分均高于原米粉RN，但只有样品RN-AC的口感评分显著高于RN(P<0.05)，这表明浓缩诱导型海藻酸钠凝胶的形成在不影响鲜湿米粉的气味、色泽、组织状态的情况下提高了鲜湿米粉的口感，而海藻酸钠对鲜湿米粉的感官品质没有提升作用。

注：RN、RN-A、RN-AC分别表示原米粉样品、含海藻酸钠的米粉样品和形成浓缩诱导型海藻酸钠凝胶的米粉样品；不同字母表示样品之间具有显著性差异，余同。

图1 浓缩诱导型海藻酸钠凝胶对鲜湿米粉即食感官品质的影响

2.3 浓缩诱导型海藻酸钠凝胶对鲜湿米粉储藏品质的影响

压缩力、剪切力和拉伸力是衡量食品质构特性的3个典型指标，可分别反映鲜湿米粉的硬度、韧性和弹性。通过检测鲜湿米粉这3个质构特性指标在储藏期内的变化情况，分析浓缩诱导型海藻酸钠凝胶对鲜湿米粉储藏品质的影响。

鲜湿米粉样品RN、RN-A、RN-AC的压缩力随储藏时间的变化如图2所示。3组样品的压缩力在储藏期间均呈现波动式变化，但样品RN-AC的压缩力最早趋于稳定，在储藏1 h后的波动幅度为6.29%，而样品RN和RN-A的压缩力在对应储藏期内的波动幅度分别为9.60%和21.81%。此外，储藏10 h时，与样品RN相比，样品RN-AC的压缩力下降幅度(7.29%)远小于样品RN-A的(23.00%)。可见，浓缩诱导型海藻酸钠凝胶的形成可使鲜湿米粉在储藏期间的硬度略小并且更稳定。

图2 浓缩诱导型海藻酸钠凝胶对鲜湿米粉压缩力的影响

鲜湿米粉样品RN、RN-A和RN-AC的剪切力随储藏时间的变化如图3所示。3组样品的剪切力都随时间的延长而波动式增大，增幅从大到小依次是样品RN-AC、RN-A和RN。储藏10 h时，与样品RN相比，样品RN-AC的剪切力增大率(29.05%)远大于样品RN-A的(6.78%)。可见，浓缩诱导型海藻酸钠凝胶的形成可使鲜湿米粉在储藏期间的韧性大幅增加。

图3 浓缩诱导型海藻酸钠凝胶对鲜湿米粉剪切力的影响

鲜湿米粉样品RN、RN-A和RN-AC的拉伸力随储藏时间的变化如图4所示。3组样品的拉伸力整体上都先快速下降后缓慢上升，但样品RN-AC的拉伸力变化幅度最小。储藏10 h时，与样品RN相比，样品RN-AC的拉伸力升高率(17.51%)远大于样品RN-A的(7.73%)。可见，浓缩诱导型海藻酸钠凝胶的形成可使鲜湿米粉在储藏期间的弹性大幅提高。

图4 浓缩诱导型海藻酸钠凝胶对鲜湿米粉拉伸力的影响

浓缩诱导型海藻酸钠凝胶具有均匀致密的网状结构[30]，因而对鲜湿米粉不仅具有包裹米粉成分的作用，而且具有高度保水的作用。由于淀粉糊化后淀粉分子链的迁移及重结晶都需要水分的参与[26]，具有高度保水作用的浓缩诱导型海藻酸钠凝胶很可能通过抢水方式延缓了大米淀粉的回生，从而使鲜湿米粉在储藏期内具有更稳定的硬度和更高的韧性与弹性。

2.4 浓缩诱导型海藻酸钠凝胶对鲜湿米粉餐后血糖的影响

淀粉在体内淀粉酶和葡萄糖苷酶的作用下水解为葡萄糖，葡萄糖被人体吸收后引起人体血糖值的变化。浓缩诱导型海藻酸钠凝胶对鲜湿米粉的餐后血糖变化的影响如图5所示。样品RN、RN-A和RN-AC的餐后血糖值变化都是先升后降，但血糖峰值及其出现时间不同。样品RN的餐后血糖峰值出现时间约为餐后15 min，血糖峰值为7.15 mol/mL，而样品RN-A和RN-AC的餐后血糖峰值出现时间都延后至30 min，但只有样品RN-AC的餐后血糖峰值降低了1.40%。此外，餐后2 h时，样品RN-A与样品RN的餐后血糖值一样，都维持在5.65 mol/mL，而样品RN-AC的餐后血糖值较低，约为4.65 mol/mL，与RN相比降低了17.70%。可见，浓缩诱导型海藻酸钠凝胶能够有效降低鲜湿米粉的餐后血糖，使鲜湿米粉具有较好的高血糖人群食用适宜性。该降低餐后血糖效果很可能是由呈现均匀致密网状结构的浓缩诱导型海藻酸钠凝胶[30]通过包裹鲜湿米粉糊化态淀粉分子的方式阻碍淀粉酶对大米淀粉分子的水解作用获得的。

图5 浓缩诱导型海藻钠凝胶对鲜湿米粉餐后血糖变化的影响

3 结论

浓缩诱导型海藻酸钠凝胶在改善鲜湿米粉蒸煮特性与即食感官品质的基础上不仅提高了鲜湿米粉的储藏品质，而且降低了鲜湿米粉的餐后血糖，使鲜湿米粉具有较好的高血糖人群食用适宜性。