超高压方便粳米饭的再糊化特性研究

张慧娟，潘 见，谢慧明

（1.广东力泰德食品工程有限公司，广东 佛山 528225；2.佛山市鲜健食品科技有限公司，广东 佛山 528225）

大米的主要成分是淀粉，糊化是淀粉固有的重要物理特性之一，无论是直接用作食品，还是用于加工，淀粉的糊化特性都具有重要的实际意义[1]。糊化后的淀粉-水体系的行为直接表现为黏度的增加[2]。根据淀粉的糊化特性曲线可进一步确定该淀粉的糊化温度、峰值黏度、最低黏度、最终黏度等特征值[3]。

方便米饭加工难度大，主要受制于回生和食味。米饭中含的是糊化过的淀粉，但米饭放置一段时间会发生回生现象。回生会引发食品持水性下降、口感变硬、可消化性降低等品质劣变[4]。回生的米饭很难被再次加热糊化，米饭的复热再糊化程度越低，其回生感越强，所以回生的米饭食之犹如夹生饭[5-6]。为了抑制回生，厂家或干燥、或使用添加剂[7]。然而，干燥后复水的米饭缺少咀嚼感；主食使用添加剂则为消费者所抗拒。随着超高压方便米饭的问世，这一困局即将被打破。

超高压方便米饭定义为仅以大米和水为原料，经超高压处理后蒸煮灭菌而未经干燥的、可常温贮藏的预包装米饭[8]。它是一种极高品质米饭，其抗回生、增黏度、食味佳，一经问世就得到了广大消费者的认可。超高压处理对于淀粉的理化特性如糊化特性、晶体结构、质构特性等都有不同程度的影响，国内外均有研究[9-11]。但对长时间保存的米饭的研究较少，尤其对米饭再糊化特性的研究，更是与实际食用密切相关。本实验通过测定多品种超高压方便米饭的再糊化特性的特征值，并进行各指标的相关性分析，明确超高压与大米品种对米饭再糊化的影响，以期为超高压方便米饭的工业化生产提供更多的理论和技术支持。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

10 种典型粳米（购置于农贸市场）；自来水（来自实验室）。

1.2 仪器与设备

超高压系统（50 L）：包头科发；真空包装机（DZ-400 型）：上海创灵包装；反压高温蒸煮锅 （F-1）：济南三泉中石实验仪器；电子分析天平（FC104）：上海精密仪器仪表；黏度测定仪（FDV-E）：上海尼润；内切式匀浆机（XHF-DY）：宁波新芝；刀头（Φ10 mm、Φ18 mm）：宁波新芝。

1.3 方法

1.3.1 方便粳米饭的制备

粳 米 以（400±20）MPa 处 理5 min，经 淘 洗，并按粳米∶水为1 ∶1.2 的比例换算后，按每一份净含量220 g 装盒密封包装，再以121 ℃高温蒸煮 10 min，由此制成超高压方便粳米饭；或不经超高压处理制成普通方便粳米饭。

1.3.2 生米糊化特性的测定方法

取100.0 g 大米，加780.0 g 的自来水，利用Φ18 mm 刀头以12 000 r·min-1匀浆处理3 min；取上述匀浆液50.0 g，加20.0 g 自来水，再利用Φ10 mm刀头以12 000 r·min-1处理1 min，即为待测样品。取上述待测样品12.0 g 置于测量瓶中，利用FDV-E淀粉糊化黏度测量仪按照升温程序30→95 ℃， 10 min；95 ℃，5 min；95→30 ℃，10 min；30 ℃，5 min，采样间隔1 s，测定样品的糊化曲线。

1.3.3 米饭再糊化特性的测定方法

取米饭220.0 g 至烧杯，用自来水稀释3 倍，利用Φ18 mm 刀头以12 000 r·min-1匀浆处理3 min，后取上述匀浆液100.0 g，再利用Φ10 mm 刀头以 12 000 r·min-1处理1 min，即为待测样品。按1.3.2的方法，测定样品的再糊化曲线。

1.3.4 米饭的再糊化特性

取自制作完成30 d 后的超高压方便粳米饭和同一品种同一品牌的同一批次的粳米，分别测定它们的再糊化和糊化曲线。

1.3.5 超高压处理对米饭再糊化的影响

选取同一品种同一品牌的同一批次的粳米制作超高压方便粳米饭和普通方便粳米饭，制作完成后，分别于贮藏1 个月、3 个月后测定它们的再糊化特性曲线。

1.3.6 品种对超高压方便米饭再糊化的影响

选取不同品种不同品牌的粳米制作超高压方便粳米饭，制作完成30 d 后，分别测定它们的再糊化特性曲线。

1.3.7 数据的处理

实验数据采用Excel 进行统计，采用SPSS 进行分析，对各个指标进行差异性分析时采用Duncan 方法，当P＜0.05 时，表明对其影响差异显著。

2 结果与分析

2.1 米饭的再糊化特性

米饭和生米的糊化特性曲线（P＜0.05）如图1 所示，由图可知二者的糊化特性变化趋势基本一致。二者都有确定的糊化温度、峰值黏度、最低黏度和最终黏度。米饭的熟化是第一次糊化，但因为以米粒的形式存在，故主要是每个米粒内部的糊化。米粒间有间隙，若破坏熟化后的米粒，制成米糊，控制温度仍可大量吸收水分，形成淀粉糊，形成再糊化。图1 中米饭刚开始的黏度大于0，可能是因为米饭被制成米糊后的溶液中，淀粉基本已糊化，只是吸水未达到饱和状态，淀粉粒未全部溶解到水溶液，体现的是米饭糊在复热吸水过程中的黏度变化，即再糊化的过程；而生米的样品还处于米粉和水混合的米浆状态。由此可知，米饭的再糊化和淀粉的糊化具有相似性，可按照淀粉的糊化来讨论米饭的再糊化特性。

图1 米饭和生米的糊化特性曲线

2.2 超高压对米饭再糊化的影响

2.2.1 贮藏1 个月后方便米饭的再糊化特性

贮藏1 个月后的方便米饭的再糊化特性曲线（P＜0.05）如图2 所示，其特征值对比如表1 所示。由此可见，经超高压处理后制成的米饭，其再糊化特性的各特征值更低。峰值黏度反映的是淀粉糊化升温过程中淀粉颗粒的膨胀程度，峰值黏度越大，则回生现象越显著。由图2 和表1 可知，未经超高压处理制成的米饭的峰值黏度高，故更容易回生。同时图2 和表1 显示未经超高压处理制成的米饭的最低黏度高。最低黏度高代表其需要溶解的淀粉结晶颗粒多，再糊化难度大，米饭的回生口感强；最低黏度低则需要溶解的淀粉结晶颗粒少，容易再糊化，米饭的回生口感弱，故更说明了超高压可以对淀粉抗回生。

表1 贮藏1 个月后的超高压方便米饭与普通方便米饭的再糊化特征值对比表

图2 贮藏1 个月后的方便米饭再糊化特性曲线

最终黏度对应复热增黏的凝胶化，经超高压处理制成的米饭凝胶化程度较未经超高压处理制成的普通米饭低。衰减值=峰值黏度-最低黏度，表征淀粉的耐剪切性能，越大则耐剪切性越差，间接反映了咀嚼性；经超高压处理制成的米饭的衰减值略高。回生值=最终黏度-最低黏度，反映淀粉冷糊的稳定性和老化趋势；未经高压处理制成的米饭其回生值更高，说明其淀粉冷糊的稳定性较差。消减值=终黏度-峰黏度，是蒸煮米饭的软硬度指标，越大米饭越硬，经高压处理制成的米饭其衰减值更低，说明米饭较软，可能是因为超高压使水分分布较均匀。

经超高压处理制成的米饭再糊化特征值普遍更低，其原因可能是超高压处理使米饭糊化度提高，抑制凝胶化过程的淀粉结晶，更容易复热再糊化。而超高压能够提高糊化度的原因可能是米饭再糊化需吸水，而复热再糊化度的高低，又受制于微区的含水量。因糊化后回生的米饭，复热时传质阻力大，水分不易由外部传递进淀粉重结晶区，所以主要依赖微区锁定的水分使重结晶淀粉再糊化；而在高温蒸煮前对大米进行适度施压，有助于水分向内扩散/渗流，从淀粉颗粒周边水分充盈到水分大量进入并滞留非结晶区和结晶区，再经过高温加工，协助原位锁住水分、提高再糊化度、消除回生。

2.2.2 贮藏3 个月后方便米饭的再糊化特性

贮藏3 个月后的方便米饭的再糊化特性曲线（P＜0.05）如图3 所示，其特征值对比如表2 所示。同样，经超高压处理后制成的米饭，其糊化特性的特征值更低。

表2 贮藏3 个月后的超高压方便米饭与普通方便米饭的再糊化特征值对比

图3 贮藏3 个月后的超高压方便米饭再糊化特性曲线

同时，经过对比发现，与未经超高压处理制成的米饭相比，随着贮藏期的延长，经超高压处理制成的米饭，特征值变化较小，米饭性质较稳定。可能是因为贮藏时间短时，由于已经过高温糊化，即使未经超高压处理，米饭回生现象也不明显；但随着贮藏时间的延长，未经超高压处理的米饭开始老化，即淀粉发生回生现象，米饭会从柔软的质地逐渐变硬，从米粒中心逐渐扩散到外，从淀粉分子和水之间的氢键断裂开始，淀粉分子相互聚集交联，从无序态逐渐变为有序态。再糊化时水分不能进入淀粉内部，且随着时间的延长，回生程度越来越大，造成了未经超高压处理的米饭的再糊化特性的显著变化。

长时间贮藏后，衰减值发生了反转，经超高压处理制成的米饭的衰减值低，说明随着时间的延长，超高压方便米饭的咀嚼性越来越好。超高压处理对消减值影响不显著，可能是因为消减值主要与直链淀粉含量有关。大米经或不经超高压处理，对直链淀粉无显著影响。

2.3 粳米品种对超高压方便米饭再糊化的影响

不同品种的超高压方便米饭的再糊化特性特征值对比见表3（P＜0.05）。由此可知，粳米品种对超高压方便米饭的再糊化特性影响显著，可利用再糊化特性曲线和相关特征值对市售超高压方便米饭的品种进行鉴别。

表3 不同品种的超高压方便米饭再糊化特征值对比

米饭的再糊化特性与食用品质密切相关，再糊化度越高，米饭口感越好。米饭的再糊化特性不仅受加工方式的影响，更受大米品种的影响。我国粳米主产于华东与华北，特点是米粒外观圆润，制成的米饭爽滑柔软、晶莹透亮、食用品质较高，经超高压处理后更是提高了米饭的食用品质。选取的10种粳米制成的超高压方便米饭测得的再糊化特性曲线表明，超高压方便粳米饭试样主要特征值的平均值为峰值黏度760.2 mPa·s、最低黏度544.8 mPa·s、最终黏度1 421.5 mPa·s、衰减值215.5 mPa·s、回生值876.7 mPa·s 和消减值661.3 mPa·s。除东北大米金迎门外，糊化温度都在55 ～60 ℃。

3 结论

米饭再糊化曲线与生淀粉糊化曲线的趋势是一致的，曲线中均涉及糊化温度、峰值黏度、最低黏度和最终黏度。相同的大米，相比未经超高压处理的米饭，经超高压处理后制成的方便米饭再糊化特性的特征值普遍更低。同时，随着贮藏期的延长，超高压方便米饭再糊化特征值变化幅度较小，由此可知其米饭性质较稳定，进而得到超高压对大米的处理，使其具有显著的抗回生效果。同时，超高压方便米饭的再糊化特性受大米的品种因素影响显著，不同的大米制得的超高压方便米饭的特征值具有显著差异，因此可利用再糊化特性曲线及其相关特征值对市售超高压方便米饭的品种进行鉴别。