（河南省食品安全生物標識快檢技術重點實驗室，許昌學院食品與藥學院，河南 許昌 461000）

薏米是藥食同源的谷物，具有很高的營養(yǎng)價值和藥用價值，含有豐富的蛋白質、脂肪、碳水化合物，粗纖維、核黃素、硫胺素、尼克酸、三萜化合物和黃酮等成分，具有降血糖、降血脂、抗腫瘤、免疫調節(jié)、抗炎鎮(zhèn)痛等功能，廣泛應用于食品中[1-7]。薏米顆粒結構致密，質地較硬，不易煮熟[8]，作為雜糧粥的主要原料與小米等易煮雜糧混合熬制時，不能共煮同熟，食用不方便，限制了其在粥類食品中的應用。

隨著生活節(jié)奏的加快，速食方便食品越來越受到消費者的青睞，薏米作為速食方便食品原料使用時，預熟化是薏米加工的關鍵環(huán)節(jié)。目前，薏米的預熟化多采用恒溫浸泡-微波膨化[9]、高溫高壓蒸煮[2]和常壓蒸煮[10]的方法，鮮有系統地研究不同預熟化工藝對薏米蒸煮特性的影響的報導。

本研究在不破壞薏米外觀結構的基礎上，分別采用常壓蒸煮、高溫高壓蒸煮和微波熟化對薏米進行預熟化加工，通過研究不同預熟化工藝對薏米的復水性、糊化度、營養(yǎng)成分、蒸煮后質構特性和色澤的影響，為薏米預熟化加工提供技術支持。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

薏米：市售；糖化酶（100 000 U/mg）：北京奧博星生物技術公司；石油醚、碘（分析純）：天津市恒興化學試劑制造有限公司；硫代硫酸鈉（分析純）：天津市風船化學試劑科技有限公司；碘化鉀（分析純）：國藥集團化學試劑有限公司；硫酸銅、硫酸鉀、氫氧化鈉（分析純）：天津市科密歐化學試劑有限公司；鹽酸（分析純）：開封東大化工有限公司試劑廠；硫酸（分析純）：洛陽昊華化學試劑有限公司。

1.2 儀器與設備

FA2014B電子天平：上海佑科儀器儀表有限公司；EM7KCGW3-NR微波爐：廣東美的集團股份有限公司；GGC-SY脂肪測定儀：北京國環(huán)高科自動化技術研究院；TMS-Pro質構儀：美國FTC公司；DHG-907382-Ⅲ鼓風干燥箱：上海新苗醫(yī)療器械制造有限公司；MJ-54A高壓蒸汽滅菌鍋：施都凱儀器設備（上海）有限公司；KDN-1凱氏定氮儀：上海儀電科學儀器股份有限公司；NR200色差儀：深圳市三恩時科技有限公司。

1.3 試驗方法

1.3.1 測定方法

1.3.1.1 糊化度的測定

采用糖化酶法測定糊化度[11]。

1.3.1.2 水分、脂肪和蛋白質含量的測定

水分含量參考GB 5009.3—2016《食品安全國家標準食品中水分的測定》中直接干燥法；脂肪含量參考GB 5009.6—2016《食品安全國家標準食品中脂肪的測定》中索氏抽提法；蛋白質含量參考GB 5009.5—2016《食品安全國家標準食品中蛋白質的測定》中凱氏定氮法。

1.3.1.3 復水性的測定

準確稱取樣品1.5 g，沸水下鍋，煮5 min，瀝干水分后按下列公式測其復水性[12]。

式中：m1為稱取的薏米質量，g；m2為沸水中煮后瀝干薏米質量，g。

1.3.1.4 質構分析

預熟化后薏米和原料薏米分別置于沸水中煮15 min，燜5 min，瀝干表面水分后用質構儀測定其硬度、彈性、膠黏性和咀嚼性[13]。測定條件為：圓形型探頭（Φ100 mm），測試速度為60 mm/min，觸發(fā)壓力為0.5 N，形變量為50%。

1.3.1.5 色度分析

將預熟化干燥處理后的薏米放入色度儀中，測量樣品的a*、b*和L*值，與未處理的薏米相比，研究色度變化情況。

1.3.2 薏米預熟化工藝研究

1.3.2.1 薏米常壓蒸煮預熟化工藝研究

薏米按照料液比1：3（g/mL）在40℃條件下浸泡，取蒸煮時間（15、20、25、30、35 min）、蒸煮物料厚度（0.7、1.4、2.1、2.8、3.5 cm）和浸泡時間（0.5、1、1.5、2、2.5 h）三因素進行常壓蒸煮預熟化，預熟化后的薏米70℃干燥2 h，通過測定其糊化度、水分含量、復水性，研究常壓蒸煮對薏米預熟化品質的影響[14]。

1.3.2.2 高溫高壓蒸煮預熟化工藝研究

薏米按照料液比1：3（g/mL）在40℃條件下浸泡，取浸泡時間（0.5、1、1.5、2、2.5 h）、蒸煮時間（1、2、3、4、5 min）、蒸煮溫度（105、110、115、120、125 ℃）三因素進行高溫高壓蒸煮，蒸煮后的薏米在70℃的烘箱中干燥2h，通過測定其糊化度、水分含量、復水性，研究高溫高壓蒸煮對薏米預熟化品質的影響[15]。

1.3.2.3 微波預熟化工藝研究

稱取一定量薏米，按照料液比1∶3（g/mL）在40℃下恒溫浸泡，分別選擇微波時間（2、3、4、5、6 min）、微波功率（119、231、385、539、700 W）、微波物料厚度（0.7、1.4、2.1、2.8、3.5 cm）、浸泡時間（0.5、1、1.5、2、2.5 h）四因素進行微波預熟化，微波熟化后的薏米在70℃的烘箱中干燥2 h，測定其糊化度、水分含量、復水性，研究微波熟化對薏米品質的影響[16]。

1.3.3 薏米預熟化前后品質對比分析

3種預熟化方式制備的薏米與原料薏米分別進行營養(yǎng)成分、蒸煮質構特性和色度測定，對比分析預熟化前后薏米營養(yǎng)和品質的變化。

2 結果與分析

2.1 薏米預熟化工藝研究

2.1.1 常壓蒸煮預熟化工藝研究

2.1.1.1 浸泡時間對預熟化薏米品質的影響

圖1為不同浸泡時間對預熟化薏米糊化度、復水性和水分含量的影響。薏米的蒸煮時間15 min，物料厚度0.7 cm，恒溫浸泡溫度為40℃。

由圖1可知，薏米的糊化度隨著浸泡時間的延長呈增加趨勢，在浸泡時間2.5 h時預熟化薏米的糊化度達到最高為67.62%，濕熱作用使淀粉顆粒膨脹，結構松馳，淀粉易被酶水解，使薏米糊化度升高[17]，浸泡時間對預熟化薏米的水分含量和復水性影響不大。

2.1.1.2 蒸煮物料厚度對預熟化薏米品質的影響

圖2為蒸煮物料厚度對預熟化薏米糊化度、復水性和水分含量的影響。薏米在40℃下浸泡2.5 h，蒸煮時間為15 min。

圖2 常壓蒸煮物料厚度對預熟化薏米品質的影響Fig.2 Effect of cooking material thickness at atmospheric pressure on quality of pre-ripening coix seed

由圖2可知，隨著物料蒸煮厚度的增加，預熟化薏米的糊化度均呈先降低后升高的趨勢，蒸煮厚度越大，蒸汽越難穿透薏米，薏米淀粉顆粒吸水破裂的程度越低，導致糊化度越低；當厚度高于2.8 cm時，物料堆積密集，阻礙水蒸氣的散發(fā)，使物料熟化程度加大，從而使糊化度升高。物料厚度0.7 cm時，預熟化薏米的糊化度和復水性達到最高，分別為77.01%和39.90%，淀粉糊化程度越高，在干燥過程中越易形成疏松多孔的內部結構，復水性也越好；物料厚度0.7 cm時，預熟化薏米的水分含量最低為11.7%。

2.1.1.3 蒸煮時間對預熟化薏米品質的影響

圖3為蒸煮時間對預熟化薏米糊化度、復水性和水分含量的影響。薏米40℃下恒溫浸泡2.5 h，物料蒸煮厚度0.7 cm。

圖3 常壓蒸煮時間對預熟化薏米品質的影響Fig.3 Effect of cooking time at atmospheric pressure on quality of pre-ripening coix seed

由圖3可知，隨著蒸煮時間的延長，薏米的復水性和水分含量都呈緩慢增長的趨勢；蒸煮時間15 min時，薏米的糊化度最高為86.57%，隨著時間的延長糊化度逐漸降低并趨于穩(wěn)定，可能由于體系中水分揮發(fā)的速度高于薏米水分吸收的速度，不利于薏米中淀粉吸水膨脹，導致薏米淀粉糊化度降低。

2.1.2 高溫高壓蒸煮預熟化工藝研究

2.1.2.1 蒸煮溫度對預熟化薏米品質的影響

薏米40℃浸泡1 h，高溫高壓蒸煮3 min，蒸煮溫度對預熟化薏米糊化度、復水性和水分含量的影響如圖4所示。

隨著蒸煮溫度的升高，預熟化薏米的糊化度呈現先增加后降低趨勢，溫度的升高，有利于淀粉顆粒糊化，使糊化度升高，當溫度過高時，引起淀粉降解，使糊化度降低；復水性呈現緩慢增加并趨于穩(wěn)定的趨勢，水分含量先緩慢降低并趨于平穩(wěn)，隨著溫度的升高，淀粉吸水膨脹，淀粉發(fā)生糊化，薏米致密的結構遭到破壞，結構疏松，導致復水性升高，當溫度過高時，薏米干糊甚至焦化，引起復水性降低。蒸煮溫度為115℃和120℃時，薏米的糊化度分別為71.68%和72.51%，糊化度接近，達到最大值。

圖4 高溫高壓蒸煮溫度對預熟化薏米品質的影響

2.1.2.2 蒸煮時間對預熟化薏米品質的影響

圖5為蒸煮時間對預熟化薏米品質的影響，浸泡參數為40℃浸泡1 h，115℃下高溫高壓蒸煮。

圖5 高溫高壓蒸煮時間對預熟化薏米品質影響Fig.5 Effect of cooking time on quality of pre-ripening coix seed by high temperature and high pressure cooking

由圖5可知，高溫高壓蒸煮3 min時，預熟化薏米的糊化度達到最高為85.02%，而復水性達到最低為23.38%，水分含量為14.20%，隨著高溫高壓蒸煮時間的延長，薏米淀粉吸水膨脹，結構破壞，易糊化，引起糊化度升高；隨著蒸煮時間的延長，糊化度降低，可能是在高溫下薏米體系中水分的蒸發(fā)速度大于吸收速度，水分減少，導致淀粉糊化程度降低；蒸煮時間4 min時，薏米的復水性達到最高為47.75%。結合糊化度、水分含量和復水性分析，選擇薏米高溫高壓蒸煮時間為3 min。

2.1.2.3 蒸煮浸泡時間對預熟化薏米品質的影響

浸泡時間對預熟化薏米糊化度、復水性和水分含量的影響如圖6所示。

圖6 高溫高壓蒸煮浸泡時間對預熟化薏米品質影響Fig.6 Effect of soaking time on quality of pre-ripening coix seedby high temperature and high pressure cooking

預熟化薏米的糊化度、復水性和水分含量曲線都趨于平穩(wěn)，浸泡時間對薏米糊化度、復水性和水分含量的影響較小。浸泡時間1 h時，薏米的糊化度最高為90.09%，復水性和水分含量分別為34.25%和12.56%。

2.1.3 微波預熟化工藝研究

2.1.3.1 浸泡時間對薏米品質的影響

圖7為微波預熟化浸泡時間對薏米品質的影響。

圖7 微波預熟化浸泡時間對薏米品質的影響Fig.7 Effect of microwave pre-ripening soaking time on quality of coix seed

隨著浸泡時間的延長，薏米的糊化度和復水性均呈現先升高后降低再升高的趨勢。隨著浸泡時間的延長，薏米顆粒吸收更多的水分，易發(fā)生糊化，使糊化度升高，當吸收過多的水分時，使薏米淀粉在微波預熟化條件下發(fā)生降解，導致糊化度降低。40℃浸泡1.5 h時，預熟化薏米的糊化度、復水性和水分含量均達到最高，分別為36.8%、45.19%和7.73%。

2.1.3.2 微波功率對薏米品質的影響

微波熟化功率對薏米品質的影響見圖8。

圖8 微波預熟化功率對薏米品質的影響Fig.8 Effect of microwave pre-ripening power on quality of coix seed

隨著微波功率的增大，薏米淀粉吸水膨脹易發(fā)生糊化，引起糊化度的升高，當微波功率增加到一定程度，薏米淀粉顆粒完全糊化，使糊化度趨于穩(wěn)定；復水性整體呈現先下降后上升，而水分含量先上升后降低；微波功率為700 W時，糊化度達到最高為58.76%，薏米出現微膨化；微波功率為539 W時，薏米的糊化度為58.38%，薏米未膨化，此時薏米的復水性和水分含量分別為44.53%和8.69%。

2.1.3.3 微波物料厚度對薏米品質的影響

圖9為微波物料厚度對薏米品質的影響。

圖9 微波預熟化微波物料厚度對薏米品質的影響Fig.9 Effect of microwave pre-ripening material thickness on quality of coix seed

隨著微波物料厚度的增大，薏米糊化度呈現緩慢升高后趨于穩(wěn)定，微波物料厚度2.8 cm時，薏米糊化度達到最高為83.70%，此時復水性和水分含量分別為45.28%和5.35%；微波物料厚度對薏米的復水性和水分含量影響較小。

2.1.3.4 時間對薏米品質的影響

圖10為微波預熟化時間對薏米品質的影響。

圖10 微波預熟化時間對薏米品質的影響Fig.10 Effect of microwave pre-ripening time on quality of coix seed

隨著微波預熟化時間的延長，薏米的糊化度先增加后減小，隨著微波時間的延長，薏米淀粉吸水膨脹，易發(fā)生糊化，引起糊化度升高，微波時間進一步延長，使薏米顆粒中的水分逐漸降低，不利于淀粉吸水膨脹和加熱糊化，導致糊化度降低。微波時間為5 min時，糊化度達到最高為87.64%，此時復水性和水分含量分別為39.46%和9.02%；復水性整體呈現增加趨勢；水分含量受微波時間的影響較小。

2.2 薏米預熟化處理前后品質對比分析

2.2.1 薏米營養(yǎng)成分分析

表1為不同預熟化方法薏米中營養(yǎng)成分對比分析。

表1 不同預熟化方法薏米中營養(yǎng)成分對比分析Table 1 Comparative analysis of nutritional components of coix seed by different pre-ripening methods

與原料薏米相比，常壓蒸煮、高溫高壓蒸煮和微波預熟化3種預熟化工藝均使薏米中脂肪含量增加，可能因為在蒸煮過程中體系溫度高，導致淀粉-脂肪復合物解體，從而使脂肪釋放含量增加[18]。常壓蒸煮和高溫高壓蒸煮使薏米中蛋白質含量明顯升高，可能由于高溫破壞了薏米中蛋白質的聚集結構，使得蛋白質充分釋放[19]；而微波預熟化工藝對薏米的中蛋白質無明顯影響。

2.2.2 蒸煮質構分析

預熟化后薏米和原料薏米的硬度、彈性、膠黏性和咀嚼性測定結果如表2所示。

與原料薏米的蒸煮特性相比，預熟化后薏米的彈性、膠黏性和咀嚼性均明顯升高，常壓蒸煮和高溫高壓蒸煮的薏米硬度均明顯升高，而微波預熟化的薏米的硬度降低；沸水煮15 min，燜5 min后，常壓蒸煮、高溫高壓蒸煮和微波熟化工藝制備的預熟化薏米均能與小米實現共煮同熟。

表2 預熟化前后薏米蒸煮質構分析Table 2 Texture analysis of coix seed before and after preripening

2.2.3 色澤的分析

預熟化后薏米和原料薏米的色度對比分析如表3所示。

表3 預熟化前后薏米色度對比分析Table 3 Chromaticity analysis of coix seed before and after pre-ripening

與原料薏米相比，常壓蒸煮、高溫高壓蒸煮和微波熟化的薏米的L*值和a*值均降低，3種預熟化處理工藝使薏米亮度降低，顏色偏綠；常壓蒸煮和高溫高壓蒸煮薏米b*值均降低，熟化后的薏米顏色偏綠，而微波熟化后薏米b*值升高，說明經過微波熟化的薏米顏色會變黃。3種預熟化工藝均不同程度改變薏米的色澤[20]。

3 結論

在最大程度不破壞薏米外觀結構的基礎上，采用常壓蒸煮、高溫高壓蒸煮和微波的預熟化工藝，使薏米的糊化度在35%以上時，均能實現薏米與小米在沸水中煮15 min，燜5 min后共煮同熟。與未處理的薏米相比，薏米常壓蒸煮、高溫高壓蒸煮和微波熟化后脂肪含量增加；常壓蒸煮和高溫高壓蒸煮使薏米中蛋白質含量增加，而微波預熟化對薏米的中蛋白質含量無明顯影響。沸水中煮15 min，燜5 min后，預熟化后薏米的彈性、膠黏性和咀嚼性均明顯升高，能與小米共煮同熟。薏米常壓蒸煮、高溫高壓蒸煮和微波熟化工藝均不同程度改變薏米的色澤。