代任任 李文釗 劉亞平 閆文芳 曾琦琦 阮美娟 張榮克

(天津科技大學食品科學與工程學院，天津 300450)

糯米是糯稻脫殼后得到的產品，糯米具有黏性大、柔軟、韌滑等特點[1,2]。糯米一般直接食用，除此之外還被加工成米粉用來制作傳統(tǒng)美食[3]。年糕即為典型的糯米制品，但年糕加工及貯藏過程中容易老化[4]，食品老化現(xiàn)象從宏觀上直接表現(xiàn)為質地由柔軟變硬脆，水分損失，硬度、咀嚼性、黏彈性等發(fā)生變化[5]，這使得年糕的口感和質地穩(wěn)定性尤為重要。

變性淀粉通過化學、物理或生物的方法制備，能夠賦予天然淀粉更多功能，價格低廉，且不會改變食品原有風味，從而被廣泛應用于食品領域[6]。變性淀粉作為外源性添加物抑制淀粉老化一直是中外研究的熱點[7，8]。羥丙基淀粉其糊化溫度低，透明度高，流動性好，凝沉性弱，穩(wěn)定性高，被廣泛應用于食品、工業(yè)等領域[9-11]。研究表明，在不改變風味的情況下，可以用羥丙基淀粉制備出具有更好貯藏特性的大米布丁[12]。周穎[5]發(fā)現(xiàn)添加適量的木薯變性淀粉能夠降低糯米糕硬度、膠黏性和咀嚼性，延緩淀粉老化回生。周揚等[13]發(fā)現(xiàn)添加不同比例羥丙基變性淀粉的麻糬樣品隨儲藏時間增加，硬度增加，但均小于空白組的硬度值，說明羥丙基變性淀粉對麻糬樣品中淀粉的老化有明顯的抑制作用。本研究選擇羥丙基木薯淀粉，探討不同添加量的羥丙基木薯淀粉對混合粉特性影響以及對年糕品質的影響。增加羥丙基木薯淀粉的主要目的是改善年糕的老化，提高年糕的品質。本研究為傳統(tǒng)年糕發(fā)展和冷藏年糕品質改良提供參考。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

羥丙基木薯淀粉，糯米粉，牛奶，白砂糖，黃油等為市售；硫酸銅、硫酸鉀、硫酸、硼酸、甲基紅、溴甲酚綠、亞甲基紅、氫氧化鈉、無水乙醇、石油醚、乙酸、碘化鉀、碘等化學試劑均為分析純；馬鈴薯直鏈淀粉、馬鈴薯支鏈淀粉。

1.2 主要儀器與設備

G&G T-1000電子天平，K9840自動凱氏定氮儀，SOX406脂肪測定儀，RVA-TecMaster快速黏度儀，HAAKE MARS動態(tài)流變儀，Scientz-10N真空冷凍干燥機，JSM-IT300LV掃描電子顯微鏡，HM740多功能廚師機，TA.XT.Plus質構儀。

1.3 方法

1.3.1 羥丙基木薯淀粉與糯米粉混合粉的配制

按羥丙基木薯淀粉添加量為混合粉的0%、3%、6%、9%、12%配制混合粉，采用實驗室混合機混合均勻，其中不添加羥丙基木薯淀粉的糯米粉作為對照組。

1.3.2 年糕的基礎配方

以混合粉總質量為基準(按100%計)，牛奶添加140%，白砂糖添加48%，黃油添加11%。

1.3.3 年糕制作步驟

按配方將混合粉、白砂糖混勻，加入牛奶攪拌至無顆粒，最后加入軟化后黃油攪拌均勻，放置5 min使水分分布均勻；將糯米糊放進沸水后的蒸鍋蒸20 min，至內部沒有白色未熟的痕跡；將熟糯米團放入和面機，中速攪打9 min；用小刀切成大約25 g 大小的正方體。冷卻到室溫，-18 ℃ 儲藏。

1.3.4 基本組分的測定

水分的測定方法參照GB 5009.3—2016，恒重法；粗蛋白的測定方法參照GB 5009.5—2016；粗脂肪的測定方法參照GB 5009.6—2016；直鏈淀粉的測定方法參照GB 15683—2008；灰分的測定方法參照GB 5009.4—2016。

1.3.5 混合粉糊化特性的測定

結合GB/T 14490—2008規(guī)定的方法，準確稱量配制好的混合粉，運用快速黏度分析儀(RVA)測定其糊化特性，即可得知峰值黏度、最低黏度、衰減值、最終黏度、回生值、糊化溫度、衰減值指標。

1.3.6 混合粉動態(tài)流變特性的測定

將1.3.5所得的面糊放置于旋轉流變儀的測試中央平臺，使樣品正好覆蓋平板，在頻率動態(tài)掃描測試下研究不同面糊的動態(tài)流變學特性，測試條件：平板探頭的直徑為35 mm，測量間距為1 mm，應變?yōu)?%，掃描測試頻率為0.1～10 Hz。

1.3.7 混合粉微觀結構的觀察

將1.3.5所得的面糊于-80 ℃進行預凍，接著進行真空冷凍干燥處理，凍干后，將干樣品相對平整的斷裂面朝上粘在帶有導電膠的呈物臺上并進行噴金處理，然后運用掃描電子顯微鏡進行觀察并拍照。

1.3.8 年糕質構特性的測定

使用TA.XT.Plus質構儀來測定其質地特性，將年糕自上而下垂直切開，切出表面平整、體積為2 cm×2 cm×2 cm的立方體。測試條件：測試模式為TPA，測試前速率為2.0 mm/s，測試中速率為1.0 mm/s，測試后速率為1.0 mm/s，壓縮比為30%，兩次壓縮間隔為5 s，感應力為10 g，測試探頭為P36R探頭。常溫下測定，每個樣品測定6 次，結果取平均值。

1.3.9 年糕冷藏期硬度的測定

制備年糕后測定初始硬度，然后將樣品放入-18 ℃冰箱中冷藏，分別于3、5、7 d 后取出室溫解凍60 min 后，采用質構分析儀測定年糕的硬度。

1.3.10 年糕的感官評價

年糕的感官評價從形態(tài)、色澤、組織、氣味、口感五個角度進行，具體評分標準見表1。由經過培訓的10名食品專業(yè)人員進行評分，最終結果取平均值。

表1 感官評分表

1.3.11 數(shù)據(jù)處理

數(shù)據(jù)使用Microsoft office excel 2007進行統(tǒng)計處理，采用Spss18.0軟件進行實驗數(shù)據(jù)的差異性分析，利用Origin9.0繪制圖像。

2 結果與分析

2.1 基本成分分析

本實驗所用的糯米粉和羥丙基木薯淀粉水分、粗蛋白、粗脂肪、直鏈淀粉、灰分含量如表2所示。

表2 糯米粉和羥丙基木薯淀粉的主要成分

2.2 羥丙基木薯淀粉添加量對混合粉直鏈淀粉含量的影響

結合統(tǒng)計學分析，與對照組相比，羥丙基木薯淀粉的加入對混合粉的直鏈淀粉含量影響顯著(P<0.05)。隨著羥丙基木薯淀粉的增加，混合粉的直鏈淀粉含量增加，見表3。

表3 混合粉的直鏈淀粉質量分數(shù)

表4 羥丙基木薯淀粉添加量對混合粉糊化特性的影響

2.3 羥丙基木薯淀粉添加量對混合粉糊化特性的影響

從表4 可以看出，隨著羥丙基木薯淀粉添加量的增加，混合粉的峰值黏度、最低黏度、最終黏度和回生值均不斷下降，衰減度先升高后下降，糊化溫度和糊化時間變化不顯著。糯米粉和羥丙基木薯淀粉結構不同，混合在一起后糊化溫度和糊化時間的不同，導致2種淀粉不能同時糊化，從而導致混合粉的峰值黏度均小于對照組的峰值黏度[14]。衰減值是峰值黏度和最低黏度之差，衰減值越大表示淀粉熱穩(wěn)定性越好。回生值是最終黏度和最低黏度之差，回生值越小表示淀粉冷糊穩(wěn)定性越好[15]。淀粉的回生值不僅取決于直鏈淀粉含量，還取決于長直鏈淀粉鏈的含量以及整個支鏈淀粉分子的大小，而長直鏈淀粉鏈和大支鏈淀粉分子也是峰值黏度和最低黏度較低的原因[16]。添加了羥丙基木薯淀粉后混合粉的回生值顯著降低，說明其可減緩糯米粉老化。

2.4 羥丙基木薯淀粉添加量對面糊動態(tài)流變學特性的影響

彈性模量(G′)和黏性模量(G″)分別是描述試樣彈性和黏性的參數(shù)，數(shù)值越大表示面糊彈性或黏性越大。從圖1 可以看出，G′和G″ 均隨著頻率的增加而增加，且G′ 大于G″，這表明添加羥丙基木薯淀粉使得羥丙基木薯淀粉-糯米粉復合體系能夠形成穩(wěn)定的三維網狀結構[17，18]。羥丙基木薯淀粉的加入使得混合粉面糊的G′和G″ 均呈現(xiàn)出上升的趨勢，且羥丙基木薯淀粉添加量越大，G′ 和G″ 越大，造成此現(xiàn)象的原因一方面可能是羥丙基木薯淀粉的加入會導致體系的直鏈與支鏈淀粉的比例和含量發(fā)生改變；另一方面可能與羥丙基的親水作用及空間位阻效應有關。羥丙基木薯淀粉引入的羥丙基，促進了淀粉分子的吸水和滲透作用, 增加了顆粒非結晶區(qū)增塑比例[19]。

圖1 羥丙基木薯淀粉添加量對面糊動態(tài)流變特性的影響

2.5 羥丙基木薯淀粉添加量對面糊微觀結構的影響

圖2顯示了不同添加量羥丙基木薯淀粉的500倍放大微觀電鏡圖，在未添加羥丙基木薯淀粉的面糊中，形成不規(guī)則的片狀結構，而添加羥丙基木薯淀粉后，面糊開始形成相互交聯(lián)的網絡結構，且隨著添加量的增加，結構越明顯、清晰。這是由于羥丙基木薯淀粉顆粒內部的分子鏈較短，促進淀粉分子滲漏，從而易與糯米粉中的短支鏈分子交聯(lián)形成三維網狀結構[17]。

注：a～e分別為羥丙基木薯淀粉添加量0%、3%、6%、9%、12%面糊的電鏡圖。圖2 羥丙基木薯淀粉添加量對面糊微觀結構的影響

表5 羥丙基木薯淀粉添加量對年糕質構特性的影響

2.6 羥丙基木薯淀粉添加量對年糕質構特性的影響

年糕的品質在一定程度上可以通過其質地特性反映出來。由表5可知，隨著羥丙基木薯淀粉添加量的增加，年糕的硬度增大，且結合統(tǒng)計學分析，與對照組相比，差異顯著(P<0.05)，這是因為羥丙基木薯淀粉的吸水性強，保持牛奶添加量不變，隨著羥丙基木薯淀粉的增加，年糕質地變硬[20]；膠著度增大，但是各添加量之間沒有顯著性差異；彈性、黏聚性、咀嚼度和回復性沒有明顯變化趨勢。

2.7 羥丙基木薯淀粉添加量對年糕冷藏期硬度的影響

由圖3可知，未添加羥丙基木薯淀粉的硬度隨著儲藏時間的增加明顯提高，說明其失水變硬，而添加了羥丙基木薯淀粉的年糕硬度增加幅度明顯降低，且隨著羥丙基木薯淀粉添加量的增加，硬度隨儲藏時間增加而變化越小。羥丙基木薯淀粉由于其引入新基團作用，可有效地分散年糕中的游離水，阻礙淀粉分子間脫水，羥丙基木薯淀粉良好的凍融穩(wěn)定性可以防止由于溫度波動而造成結晶水的形成和析出，提高了年糕的保水能力，保證其在保質期內品質保持穩(wěn)定[19、21]。

圖3 羥丙基木薯淀粉添加量對年糕抗冷藏期硬度的影響

2.8 羥丙基木薯淀粉添加量對年糕感官評分的影響

由圖4可知，隨著添加羥丙基木薯淀粉添加量的增加，總的感官評分先增加后略有下降。添加羥丙基木薯淀粉后年糕的透明度提高，表面光潔程度提高，組織、色澤評分增加。當羥丙基木薯淀粉添加量超過9%時，口感變得較不爽口，口感評分降低，但與對照組相比年糕的品質還在可接受的范圍內。

圖4 羥丙基木薯淀粉添加量對年糕感官評分的影響

3 結論

研究不同添加量的羥丙基木薯淀粉對混合粉糊化特性、流變特性、微觀結構以及年糕質地、冷藏期硬度、感官評分的影響。結果表明，隨著羥丙基木薯淀粉添加量的增加，峰值黏度、最低黏度、最終黏度和回生值均不斷下降，說明羥丙基木薯淀粉能抑制淀粉老化；隨著羥丙基木薯淀粉添加量的增加，混合粉面糊的彈性模量G′ 和黏性模量G″均呈現(xiàn)上升的趨勢；羥丙基木薯淀粉的加入夠使體系形成穩(wěn)定的三維網狀結構；隨著羥丙基木薯淀粉添加量的增加，年糕質地變硬，但冷藏期硬度增強幅度逐漸減弱；隨著羥丙基木薯淀粉添加量的增加，年糕的感官評分先增大后減小，羥丙基木薯淀粉添加量為9%時年糕的感官評分最高。