玉米淀粉对鲜湿米粉品质的影响

陶 醉 谢 岚 包劲松 罗可大 祝 红 易翠平

(1. 长沙理工大学化学与食品工程学院，湖南 长沙 410114；2. 浙江大学原子核农业科学研究所，浙江 杭州 310029；3. 浏阳河集团股份有限公司，湖南 长沙 410100)

玉米淀粉是工业化和市场化程度较高的淀粉产品，米粉企业为降低成本而在生产中经常添加，然而，玉米淀粉对米粉品质的影响尚没有系统评价。研究报道，添加一定量的玉米淀粉可以增加面粉的面筋活性，改善馒头的形态[1]，增加面条、馒头等面制品的白度[1-3]、降低黏度[4]。Wang等[5]指出玉米淀粉可以改善米淀粉凝胶[6]，优化米粉条的品质[7]，但具体添加量以及对鲜湿米粉品质的影响需进一步研究；目前对鲜湿米粉的关注度主要集中在工艺研究如发酵[8]、磨浆[9]、浸泡时间[10]、热处理[11]及原料的品种[12]等。

本试验拟通过研究玉米淀粉添加量对鲜湿米粉蒸煮、质构和感官指标的影响，确定玉米淀粉的最佳添加范围，以期为降低产品成本、提高产品品质提供理论基础。

1 材料与方法

1.1 材料

1.1.1 试验材料

籼米：浙富802，市售；

玉米淀粉：市售；

植物乳杆菌(LactobacillusplantarumYI-Y2013)：CCTCC No M2017533，本实验室专利菌种，保藏于中国典型培养物保藏中心。

1.1.2 仪器与设备

分析天平：BSA124S型，赛多利斯科学仪器(中国)有限公司；

电子天平：TD6002B型，天津天马衡基仪器有限公司；

立式压力蒸汽灭菌器：DY04-13-44-00型，上海东亚压力容器制造有限公司；

可见分光光度计：S22PC14146型，上海棱光技术有限公司；

磨浆机：SY-12型，浙江鲨鱼食品机械有限公司；

卧式液压饸络面机：YL90-4型，华洲机械有限公司；

便携式电子鼻：PEN3型，德国AIRSENSE公司；

质构仪：TA-XT plus型，英国Stable Micro System公司；

色差计：WSC-S型，上海市申光仪器有限公司。

1.2 方法

1.2.1 鲜湿米粉的的制备工艺及设计 按参考文献[3]略作修改：

其中，发酵是先将LactobacillusplantarumYI-Y2013用液体培养基在37 ℃恒温培养48 h，以106CFU/mL的密度接种于原料籼米；拌粉时的料液比为8∶5 (g/g)；蒸煮是将拌粉浆平铺在不锈钢托盘上，厚度<5 mm，蒸6 min，取出滚揉均匀，平铺后继续蒸6 min；水洗指在流动冷水中洗散30 min。

玉米淀粉的添加量为：0%，3%，5%，10%，15%，30%，45%，60%。

1.2.2 鲜湿米粉的蒸煮特性测定

(1) 断条率：参照文献[13]稍加修改，将20 cm长的米粉(约15 g)在沸水中煮1 min，滤去汤汁，过冷水1 min后滤干，倒在白瓷盘中，将长度不足10 cm和≥10 cm的分开，分别称重。按式(1) 计算断条率。

(1)

式中：

M——断条率，%；

M1——长度≤10 cm的米粉质量，g；

M2——长度>10 cm的米粉质量，g。

(2) 蒸煮损失：参照文献[7]稍加改动，首先测定样品的水分含量M(按GB 5009.3—2016执行)，再取10 g左右鲜湿米粉样品，置于装有150 mL沸水的恒重烧杯M1中煮沸1 min，沥干，称量得米粉质量。烧杯放在电炉上将大部分水煮干后，于105 ℃烘箱中烘干至恒重，称量得水中固形物与烧杯总重。按式(2)、(3)计算蒸煮损失和吸水率。

(2)

(3)

式中：

m1——蒸煮损失，%；

m2——吸水率，%；

M——鲜湿米粉的水分含量，%；

M0——蒸煮前的鲜湿米粉质量，g；

M1——恒重烧杯的质量，g；

M2——蒸煮后的鲜湿米粉质量，g；

M3——恒重烧杯和固形物的质量，g。

1.2.3 鲜湿米粉的质构特性测定 采用质构分析模式(texture profile analysis，TPA)测定米粉质构特性[14]，探头型号为P/36R，测试参数：测前速率2 mm/s，测试速率1 mm/s，回程速率5 mm/s，变形量50%，探头2次测定间隔时间5 s。使用Texture Expert Exceed version 1.22程序进行数据的采集与分析，获得硬度、弹性、黏性、凝聚性、咀嚼性、回复性6个参数。

1.2.4 鲜湿米粉的感官分析

(1) 色度：取10 g左右鲜湿米粉样品磨成糊，采用色差仪分析米粉色度。用亨特(hunter)完全白度公式计算白度[15]。按式(4)计算白度。

(4)

式中：

L*——亨特(Hunter)明度指数；

a*——亨特色品指数红绿值；

b*——亨特色品指数黄蓝值；

H——亨特完全白度。

(2) 风味分析：在150 mL顶空进样瓶中加入10 mL饱和食盐水，再加10 g左右鲜湿米粉。静置平衡1 h后用电子鼻检测。参数设置为：样品准备 5 s，采样间隔 1 s，传感器自动清洗时间120 s，传感器归零时间5 s，进样流量600 mL/min，测定时间60 s，重复5次。

(3) 感官评价：参照文献[16]制定鲜湿米粉感官评分表(表1)。样品随机编号，选取10位有经验的感官评价人员完成评价。

1.2.5 数据处理 采用Origin 9.0软件进行绘图，Excel制表，SPSS17.0进行分析。

2 结果与讨论

2.1 玉米淀粉对鲜湿米粉蒸煮特性的影响

2.1.1 断条率 与纯籼米制备的鲜湿米粉比较，玉米淀粉的添加会显著改变鲜湿米粉的断条率(P<0.05)，结果如表2所示。其中，添加3%～15%玉米淀粉的鲜湿米粉断条率显著高于纯籼米的(P<0.05)，其之间无显著性差异(P>0.05)；添加30%～60%玉米淀粉的鲜湿米粉断条率显著高于添加3%～15%的(P<0.05)；当玉米淀粉的添加量>60%时，挤丝后的短时蒸煮(<2 min)即会导致大部分米粉断条，无法成型。玉米淀粉中的直链淀粉含量相对较高[6]，添加过多可能导致鲜湿米粉的韧性差，断条率增高。

2.1.2 蒸煮损失 随着玉米淀粉的添加，鲜湿米粉的蒸煮损失显著增加(P<0.05)(图1)，且增加的幅度与添加量没有显著相关性(P>0.05)。这与文献[12]报道的玉米淀粉能降低米粉条的蒸煮损失结论不同，可能是发酵和不发酵米粉本身的性质及其与玉米淀粉的相互作用不同而引起的。

表1 鲜湿米粉感官评价标准Table 1 The sensory evaluation criteria of FRN

表2 玉米淀粉对鲜湿米粉断条率的影响Table 2 Maize starch on the breaking ratio of FRN (n=3) %

† 同行中不同小写字母代表有显著性差异(P<0.05)。

不同小写字母代表有显著差异(P<0.05)图1 玉米淀粉对鲜湿米粉蒸煮损失的影响Figure 1 Maize starch on the cooking loss of FRN

2.1.3 吸水率 随着玉米淀粉添加量的增加，鲜湿米粉的吸水率呈现先增加后降低的趋势(图2)。玉米淀粉添加量在3%～10%时能显著增加米粉的吸水率(P<0.05)，其中添加3%～5%的要显著好于添加10%的(P<0.05)；继续增加添加量，鲜湿米粉的吸水率与纯籼米米粉没有显著差别(P>0.05)。可见少量添加玉米淀粉(3%～5%)可以增加鲜湿米粉的吸水率。研究报道，玉米淀粉的直链淀粉含量相对较高[6]，而直链淀粉需要比支链淀粉吸收更多的水分才能完全糊化[5]，其中玉米淀粉添加量为3%～5%时鲜湿米粉的吸水率达到峰值，继续添加玉米淀粉不会改变鲜湿米粉的吸水率。

不同小写字母代表有显著差异(P<0.05)图2 玉米淀粉对鲜湿米粉吸水性的影响Figure 2 Maize starch on the water-absorbing ability of FRN

2.2 玉米淀粉对鲜湿米粉质构性质的影响

玉米淀粉对鲜湿米粉的质构性质影响效果不完全一样，统计数据见表3。结果表明，玉米淀粉的添加对鲜湿米粉的弹性和凝聚性没有显著性影响(P>0.05)；对回复性影响显著(P<0.05)，可增加鲜湿米粉的回复性；硬度和咀嚼性随着玉米淀粉的增加而显著增加(P<0.05)；黏性在添加3%～5%的玉米淀粉时与纯籼米米粉无显著性差异(P>0.05)，而随着玉米淀粉的继续增加，黏性呈现先增加后降低的趋势，与文献[4]报道一定量的玉米淀粉可以降低生鲜面条的黏性结果基本一致。有研究[17]认为，米淀粉经酸化的发酵过程会使得凝胶果变脆，而玉米淀粉未经过发酵及酸化过程，因此在大米粉中加入玉米淀粉，会增强鲜湿米粉的硬度等凝胶性质。

表3 玉米淀粉对鲜湿米粉质构特性的影响†Table 3 Maize starch on the texture properties of FRN(n=3)

† 同列不同字母代表有显著性差异(P<0.05)。

2.3 玉米淀粉对鲜湿米粉感官品质的影响

2.3.1 白度 一般而言，鲜湿米粉的白度越高，消费者接受程度越高。添加玉米淀粉的鲜湿米粉白度变化如图3所示。结果表明，添加玉米淀粉会对米粉的白度有显著影响(P<0.05)，玉米淀粉添加量在3%～5%时鲜湿米粉的白度略有增加，超过15%时则呈现降低趋势。这与玉米淀粉[2-3]添加到鲜湿面条的影响趋势一致。

不同小写字母代表有显著差异(P<0.05)图3 玉米淀粉对鲜湿米粉白度的影响Figure 3 Maize starch on the whiteness of FRN

色度分析结果(表4)表明，随着玉米淀粉的添加，鲜湿米粉的亮度先增大后减小，在添加量为3%～5%时显著增大(P<0.05)，继续加大玉米淀粉的添加量会导致其亮度变暗。加入玉米淀粉后鲜湿米粉的颜色表现出a*值向绿色靠拢；b*值在玉米淀粉添加量为3%～5%时向蓝色靠拢，超过10%后向黄色靠拢。

2.3.2 风味 采用电子鼻对添加不同量玉米淀粉的鲜湿米粉风味进行分析，如图4所示，第1主成分(PC1)和第2主成分(PC2)的贡献率分别为75.39%和15.09%，总贡献率为90.48%，可以用来代表米粉样品的所有信息。图4中所有样品均彼此相互重叠，因此风味较为相似，由于发酵过程采用的是纯种发酵，鲜湿米粉的主体风味非常突出，主要是由小分子的醛形成[18]，因此添加玉米淀粉对鲜湿米粉的风味基本没有影响。

表4 玉米淀粉对鲜湿米粉色度的影响†Table 4 Maize starch on the color of FRN(n=3)

† 同列不同字母代表有显著性差异(P<0.05)。

图4 玉米淀粉对鲜湿米粉风味影响的主成分分析图Figure 4 The PCA figure of maize starch on the FRN flavor

2.3.3 感官评价 不同添加量的玉米淀粉制成的鲜湿米粉的感官评价结果见表5。结果表明，玉米淀粉的添加量超过15%时，鲜湿米粉所特有的风味与气味逐渐变淡，消费者评分明显下降。消费者对颜色的评分变化与米粉白度的变化规律一致。随着玉米淀粉的添加，感官评分中的硬度与筋道感增加，黏牙感减少。各项感官评分中，对感官评分结果影响程度最大的前几位分别是：气味>滋味>颜色>筋道感。且玉米淀粉添加量为3%～5%时感官评分较为理想，在添加30%时显著降低(P<0.05)。

表5 玉米淀粉对鲜湿米粉感官品质的影响†Table 5 Maize starch on the sensory evaluation of FRN(n=5)

† 同列不同字母代表有显著性差异(P<0.05)。

3 结论

综上所述，玉米淀粉的添加会改变鲜湿米粉的蒸煮、质构与感官品质。其中添加3%～5%的玉米淀粉，虽然鲜湿米粉的断条率与蒸煮损失均有上升，但吸水性亦有较大幅度的增加；对质构性质中的凝聚性、黏性、回复性和弹性没有造成不良影响并显著增加了硬度和咀嚼性；感官评定分值较高。而高含量玉米淀粉的添加(15%～60%)虽然会显著增加鲜湿米粉的硬度等指标，但断条率及其它品质指标均有显著劣化的趋势。因此在鲜湿米粉的制备中添加3%～5%的玉米淀粉较为适宜，与纯籼米米粉品质接近且可降低生产成本；但玉米淀粉添加量如果超过15%则会导致产品品质的大幅下降，至于为何产生这种结果，尚需要进一步的研究。