精白米与糙米配比对复配糙米粉品质的影响

刘 颖 徐晨冉 张楚佳 张 娜 窦博鑫

(哈尔滨商业大学食品工程学院，黑龙江 哈尔滨 150028)

糙米是将稻谷脱壳后不加工或少加工所获得的全谷粒米[1]。将糙米进行深加工，使皮层和胚逐渐脱落，可得精白米[2]。近年来，营养健康的饮食习惯和粗细搭配的饮食结构逐渐被人们所重视，糙米等全谷物食品也越来越受青睐[3]。

糙米中含有许多有益的功能因子，由于糙米中的粗纤维等物质导致其口感粗糙、不易消化而不易被消费者接受。将糙米粉和精白米粉进行复配后，可有效改善糙米粉的口感和品质[4]，且经过焙炒处理后其结构和功能性质有所改变，风味及口感也有所提高[5]。李康等[6]将玉米粉和粳米粉进行复配研究其对无麸质意面食用品质的影响，张弛等[7]通过模糊综合评分确定了多谷物麦胚粉的配方。但目前关于精白米与糙米复配比例的研究较少。研究拟将精白米与糙米按不同比例进行混合，再通过焙炒的形式将复配糙米粉进行预糊化处理，考察不同配比对复配糙米粉品质的影响，旨在确定复配糙米粉的最佳配比并为复配糙米粉的应用提供依据。

1 材料与方法

1.1 材料与仪器

1.1.1 材料与试剂

糙米、精白米：黑龙江省五常金禾米业有限责任公司；

乙醚、石油醚：分析纯，天津市大茂化学试剂厂；

乙醇：分析纯，德州安捷高科消毒制品有限公司；

盐酸：分析纯，天津市天力化学试剂有限公司；

考马斯亮蓝：分析纯，天津市瑞金特化学品有限公司。

1.1.2 主要仪器设备

快速黏度分析仪：Rapid-20型，瑞典Perten仪器公司；

流变仪：H-PID200型，美国TA仪器公司；

差示扫描量热仪：DSC4000型，美国Perkin Elmer公司。

1.2 方法

1.2.1 复配糙米粉样品的制备 根据前期预试验，将精白米与糙米按不同配比(m精白米∶m糙米为10∶0，8∶2，6∶4，4∶6，2∶8，0∶10)进行混合，于(200±5) ℃下焙炒18 min，冷却，粉碎过50目筛备用。

1.2.2 冲调性测定

(1) 溶解度：参照Yu等[8]的方法并稍作修改。将样品与蒸馏水混合，90 ℃水浴30 min，冷却，3 000 r/min离心15 min。将上清液倒入烧杯中，105 ℃干燥至恒重。

(2) 结块率：参照胡毓元等[9]的方法。

1.2.3 糊化特性测定 参照文献[10]。根据黏度变化曲线记录峰值黏度(PV)、谷值黏度(TV)、最终黏度(FV)、回生值和衰减值。

1.2.4 流变学特性测定 根据Wang等[11]的方法并稍作修改。将快速黏度分析仪测试中获得的淀粉糊放置于流变仪平板上，在0.1～10.0 Hz的频率范围内以恒定应变(1%)进行动态振荡流变特性测定，并记录动态流变数据，包括储能模量(G′)、损耗模量(G″)和损耗角正切值(tanδ)。

1.2.5 热特性测定 参照Siaw等[12]的方法并稍作修改。载体为氮气，升温速度10 ℃/min，测试温度25～120 ℃。

1.2.6 体外消化性测定 参照Englyst等[13]的方法并稍作修改。样品消化0，20，120 min时，取1.0 mL样品并放入装有4.0 mL无水乙醇的离心管中。振摇混匀，4 000 r/min 离心20 min，测定上清液中葡萄糖含量。并分别按式(1)～式(3)计算快消化淀粉(RDS)、慢消化淀粉(SDS)和抗性淀粉(RS)含量。

(1)

(2)

(3)

式中：

RDS——快消化淀粉含量，%；

SDS——慢消化淀粉含量，%；

RS——抗性淀粉含量，%；

G0——酶解前淀粉悬浮液中的游离葡萄糖含量，mg；

G20——淀粉水解20 min后酶解液中的葡萄糖含量，mg；

G120——淀粉水解120 min后酶解液中的葡萄糖含量，mg；

0.9——葡萄糖转化系数；

TS——样品总淀粉含量，mg。

1.2.7 数据统计与分析 所有试验至少重复3次，结果表示为平均值±标准偏差。使用SPSS软件进行方差分析，Origin 2021和Excel软件制图。

2 结果与分析

2.1 配比对复配糙米粉冲调性的影响

米粉在焙炒过程中会使物料脱水、蛋白质变性、蛋白质疏水作用增加，从而减少了蛋白质的溶解性，米粉的水溶性降低，导致溶解度降低[14]。复配糙米粉由于焙炒使得淀粉糊化，发生少量降解，部分亲水基团暴露在水中，米粉结构疏松[15]，从而使得米粉的水溶性变好，其结块率逐渐降低。由表1可知，随着糙米含量的增加，复配糙米粉中蛋白质含量逐渐增加，其溶解度不断降低，当m精白米∶m糙米为2∶8时，复配糙米粉溶解度较低，水溶性较好，结块率较低，而当m精白米∶m糙米为0∶10时，由于糙米中糠层含有口感较粗的物质，其颗粒感较明显，溶解度差、结块率低，口感不佳。综上，m精白米∶m糙米为2∶8的复配糙米粉溶解度、结块率较低，冲调性较好。

表1 配比对复配糙米粉冲调性的影响†

2.2 配比对复配糙米粉糊化特性的影响

淀粉的糊化特性是反映淀粉品质的一项重要指标，与糙米食味具有相关性[16]。峰值黏度反映了淀粉的膨胀趋势，糙米比例增加，峰值黏度上升，则颗粒间具有较强的黏接力，不易溶胀、崩裂[17]；衰减值反映了淀粉的稳定性，衰减值越高，其稳定性越差，耐热、抗剪切能力降低，热糊稳定性也减弱[18]。回生值反映了淀粉的老化程度，随着糙米比例的增加，回生值逐渐降低，说明加入糙米后更不易老化[19]。回生值与直链淀粉含量有关，直链淀粉含量越低，回生值越低，与Varavinit等[20]的结果一致。根据表2可知，复配糙米粉的峰值黏度、谷值黏度和最终黏度均随糙米比例的增加呈逐渐下降的趋势。这可能是由于焙炒过程中，糙米的分子结构被破坏，增加了淀粉颗粒与水的结合。当m精白米∶m糙米为2∶8时，复配糙米粉的衰减值和回生值较低，与m精白米∶m糙米为0∶10的复配糙米粉相比，该复配糙米粉更稳定且不易老化。

表2 配比对复配糙米粉糊化特性的影响†

2.3 配比对复配糙米粉流变学特性的影响

由图1可知，整个频率范围(0～10 Hz)内，所有样品均表现出典型的弱凝胶体系特征(G'≫G"，tanδ<1)，表明弹性发挥了主导作用[21]。G'和G''均具有频率依赖性，并且随着频率的增加呈上升趋势[22]。当m精白米∶m糙米为0∶10，4∶6，2∶8时，其对G'和G''影响较显著，可能是由于米粉在焙炒过程中，直链淀粉溶出较慢，同时小分子支链淀粉的溶出导致凝胶弹性的增加[23]。直链淀粉含量是影响淀粉流变性能的重要因素，但影响淀粉流变特性的因素还有支链长度分布、淀粉品种等[24]。无序的多尺度结构(例如淀粉的螺旋结构和晶体结构的破坏)也可能促进淀粉分子链的缠结和相互作用，从而形成强大的凝胶网络结构[25]。损耗因子(tanδ)是损耗模量(G'')与储能模量(G')的比值，决定了样品的黏弹性，与G'和G''相比，损耗因子对松弛变化的反应要大得多[26]。各样品的损耗因子均<1，说明弹性是样品糊的主要特征，且随着频率的上升不断增大，表明样品损耗模量随频率的变化快于储能模量，样品逐渐接近类液体趋势。

图1 配比对复配糙米粉流变学特性的影响

2.4 配比对复配糙米粉热特性的影响

由图2可知，当m精白米∶m糙米为0∶10时，米粉的起始糊化温度、峰值温度、终止糊化温度均最低；当m精白米∶m糙米为8∶2时，米粉的峰值温度、终止糊化温度最高，起始糊化温度相对较高。差示扫描量热仪(DSC)可以测定米粉糊化过程中晶体熔融时吸收热量的情况[27]。起始温度表示米粉开始糊化的温度，峰值温度表示凝胶形成的温度，反映了米粉晶体的完整程度，终止温度表示的是米粉糊化完成时的温度，反映了所测样品的热力学性质[28]。在焙炒程度相同的条件下，复配米中精白米含量增加，起始糊化温度、峰值温度、终止糊化温度均增大，糊化温度范围减小。焓变是每糊化1 g淀粉所吸收的热量，样品热焓值越小，糊化过程所需的热量越少，更容易消化[29]。米粉中精白米含量增加，焓值也随之增大，这可能与淀粉含量有关，淀粉含量越高，糊化所需能量越多，焓变越大，糊化越难；还可能与分子晶体结构有关，晶体有序化程度越高，结晶程度越高，焓变越高，糊化程度越难[30]。当m精白米∶m糙米为2∶8时，米粉的热焓值较小，糊化所需能量少，更易被人体消化。

图2 配比对复配糙米粉热特性的影响

2.5 配比对复配糙米粉体外消化性的影响

由表3可知，随着糙米添加比例的增加，复配糙米粉中的RDS含量呈下降的趋势，SDS和RS含量均呈上升的趋势。当m精白米∶m糙米为0∶10，2∶8时，其SDS、RS含量差异不显著，RS和SDS在整体复配比例中含量较高。当m精白米∶m糙米为0∶10时，复配糙米粉口感不佳，故选择m精白米∶m糙米为2∶8的复配糙米粉。

表3 配比对复配糙米粉体外消化性的影响†

3 结论

研究了精白米和糙米的复配比例对复配糙米粉的冲调性、糊化特性、流变学特性、热特性和体外消化性的影响。结果表明，随着糙米含量的增加，复配糙米粉中直链淀粉、支链淀粉含量减少，水溶性和吸水性降低，溶解度降低，颗粒间具有较强的黏接力，稳定性、黏弹性有所提高，糊化所需能量减小。当m精白米∶m糙米为2∶8时，复配糙米粉的品质最佳。复配糙米粉的功能性质及其结构的研究还较少，后续可对复配糙米粉的构效和量效关系进行深入研究。