張 喻章麗琳 張 瓊吳雙琦 馬雪林 吳曉紅

(1. 湖南農(nóng)業(yè)大學食品科技學院，湖南 長沙 410128；2. 食品科學與生物技術湖南省重點實驗室，湖南 長沙 410128；3. 湖南農(nóng)業(yè)大學東方科技學院，湖南 長沙 410128)

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海藻糖添加量對糯米粉理化性質影響研究

張 喻1,2章麗琳1,2張 瓊1,2吳雙琦3馬雪林3吳曉紅3

(1. 湖南農(nóng)業(yè)大學食品科技學院，湖南 長沙 410128；2. 食品科學與生物技術湖南省重點實驗室，湖南 長沙 410128；3. 湖南農(nóng)業(yè)大學東方科技學院，湖南 長沙 410128)

研究海藻糖添加量對糯米粉糊化特性、凍融穩(wěn)定性、高溫持水能力等理化性質的影響。結果表明，隨海藻糖添加量的增加，糯米粉糊化溫度升高，峰值黏度、谷值黏度、最終黏度先增大后減小，在添加量為1.0%時達到最大值，熱穩(wěn)定性先增強后減弱，在海藻糖添加量為1.5%時最強，凝膠性逐漸降低；透明度先減小后增大，最終趨于穩(wěn)定，在海藻糖添加量為1.0%時呈最小值，且常溫下粉糊的透明度大于4 ℃下粉糊的透明度；凍融穩(wěn)定性逐漸增強；沉降性逐漸減弱；高溫持水能力逐漸增強，后趨于穩(wěn)定。

海藻糖；糯米粉；糊化特性；凍融穩(wěn)定性；高溫持水能力

海藻糖是一種天然糖類，廣泛存在于自然界可食用動植物及微生物體內[1]，由兩個葡萄糖分子以α,α-1,1糖苷鍵構成，自身性質非常穩(wěn)定[2]，具有良好的持水性、抑制淀粉老化及保護生物活性物質等功能，在食品加工業(yè)中，除可作為天然甜味劑外，還可作為食品添加劑，以防止食品劣化、保持食品新鮮風味、提升食品品質等[3]。目前，海藻糖在食品加工中應用較為廣泛，其中在點心類食品中的應用最多。

糯米粉被廣泛應用于中國傳統(tǒng)糕點的制作中[4]。但糯米糕點在存放及運輸過程中容易出現(xiàn)老化、水分流失、變硬等現(xiàn)象，嚴重影響糕點的營養(yǎng)價值和感官品質，并縮短貨架期[5]。有研究[6]探討海藻糖對中式糯米糕點品質影響，發(fā)現(xiàn)海藻糖對中式糯米糕點的持水性、口感、硬度等有一定改善，并可在一定程度上抑制淀粉老化，延長糕點的保質期。但并未有研究深入探討海藻糖對糯米粉的糊化特性、高溫持水能力、凍融穩(wěn)定性等理化性質影響。而原料的糊化特性、高溫持水能力、凍融穩(wěn)定性等理化性質對糯米產(chǎn)品的品質具有決定性影響。本研究將不同量的海藻糖添加于糯米粉中，擬探討海藻糖添加量對糯米粉糊化特性、凍融穩(wěn)定性等理化性質的影響，以期為海藻糖在糯米粉制品加工中應用提供理論依據(jù)，并希望得到海藻糖在糯米粉制品中適宜添加量。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

糯米粉：泰國初興米粉廠有限公司；

海藻糖：湖南津之源食品有限公司。

1.2 主要儀器設備

快速黏度分析儀：RVA-S/N2112681型，北京波通瑞華科學儀器有限公司；

離心機：LXJ-IIB型，上海安亭科學儀器廠；

保溫箱：250B型，常州華普達教學儀器有限公司；

電子天平：TP-5200B型，湘儀天平儀器設備有限公司；

分光光度計：WFJ7200型，上海尤尼柯儀器有限公司；

恒溫水浴鍋：HH-6型，常州澳華儀器有限公司。

1.3 試驗方法

1.3.1 樣品制備 稱取一定量的海藻糖與糯米粉混合，制備海藻糖添加量為0.0%，0.5%，1.0%，1.5%，2.0%，2.5%糯米粉樣品。

1.3.2 糊化特性的測定 用RVA快速黏度儀對糯米粉的糊化特性進行測定，稱取3.00 g左右的樣品放入專用鋁筒中，然后加入25 mL蒸餾水，放入儀器中進行測定。采用升溫/降溫循環(huán)糊化程序，50 ℃保持1 min，4 min內加熱至95 ℃并保持5.5 min，4 min內冷卻至50 ℃并保持4 min，旋轉漿在起始10 s內旋轉速度為960 r/min，后保持160 r/min至結束[7]。

1.3.3 透明度的測定 稱取一定量樣品配制50 mL質量分數(shù)為0.5%糯米粉乳，在沸水浴中不斷加熱攪拌15 min，并保持糯米粉糊原體積，冷卻至25 ℃和4 ℃，以蒸餾水為參照，在波長650 nm下測定糯米粉糊的透光率，并將2種溫度下的糯米粉糊放置24，48，72 h，分別測定透光率[8]。

1.3.4 凍融穩(wěn)定性的測定 稱取3 g樣品加水配制質量分數(shù)為6%糯米粉乳，沸水浴中充分糊化后裝入恒重(m0)離心管中，稱量離心管與糯米粉乳的總重量為m1，置于-25 ℃冰箱中冷凍24 h，取出放置在40 ℃水浴鍋中解凍2 h，冷卻至室溫，在轉速為3 000 r/min的離心機中離心15 min，濾去多余的水分后，稱量離心管和沉淀物質量記作m2，再次將離心管放入冰箱中，放置24 h后進行解凍測定析水率，反復凍融4個循環(huán)[9]。析水率按式(1)計算：

(1)

式中：

X——析水率，%；

m0——恒重后離心管質量，g；

m1——離心管和糯米粉總質量，g；

m2——離心后離心管和沉淀物總質量，g。

1.3.5 沉降曲線的測定 稱取樣品加水制備質量分數(shù)為1%糯米粉乳，沸水浴中攪拌加熱至糊化，冷卻后取100 mL放入具塞刻度試管中，搖勻后靜置，每24 h記錄沉淀體積，共記錄4次[10]。

1.3.6 高溫持水能力的測定 準確稱取0.10 g樣品加入恒重(m0)離心管中，加蒸餾水定容至10 mL，分別在70，80，90 ℃恒溫水浴鍋中攪拌加熱25 min，然后在轉速3 000 r/min離心機中離心15 min，棄去上清液，稱重m1[11]。高溫持水能力按式(2)計算：

(2)

式中：

R——高溫持水能力，g/g；

m0——恒重后離心管質量，g；

m1——離心后離心管和沉淀物總質量，g。

2 結果與分析

2.1 海藻糖添加量對糯米粉糊化特性的影響

由表1可知，隨海藻糖添加量的增大，糯米粉糊化溫度逐漸增大；峰值黏度、谷值黏度及最終黏度先增加后減小，在海藻糖添加量為1.0%時呈最大值，這可能是海藻糖能與糯米粉分子競爭性結合水，減少了糯米粉周圍的水分，使得黏度增大，當海藻糖添加量繼續(xù)增大，海藻糖與糯米粉分子鍵相互結合，形成一定結構體系，使得黏度降低；衰減值呈先減小后增大趨勢，在海藻糖添加量為1.5%時呈最小值，衰減值越小，表明顆粒膨脹過程中強度越大，越不易破裂[12]，說明海藻糖的添加能夠增大糯米粉的熱穩(wěn)定性，添加量在1.5%時，糯米粉的熱穩(wěn)定最好，可能是海藻糖能與大分子表面的水結合，使分子結構更緊密，構象更穩(wěn)定，可以抵御外界極端環(huán)境[13]；回生值逐漸減少，回生值反映粉糊的老化趨勢，說明海藻糖能夠減弱糯米粉發(fā)生老化，可能是海藻糖溶液能夠緊密地包住相鄰的分子，形成一種碳水化合物玻璃體，其擴散系數(shù)很低，分子運動和分子變性非常微弱[14]。

表1 海藻糖添加量對糯米粉糊化特性的影響?

? 小寫字母代表同一列數(shù)據(jù)的顯著性差異(P<0.05)。

2.2 海藻糖添加量對糯米粉糊透明度的影響

透明度反映顆粒在水中的分散程度，透明度越大，說明分散程度越大，分散越均勻[15]。由表2可知，隨海藻糖添加量的增加，糯米粉糊的透明度先降低后增加，最終趨于穩(wěn)定，可能是少量的海藻糖與糯米粉競爭性吸水，導致糯米粉顆粒分散程度降低，當海藻糖添加量增加，海藻糖能夠與相鄰分子形成氫鍵，代替空間結構所必須的水分子[16]，使糯米粉的分散程度增大，透明度增加；且隨放置時間的增大，糯米粉的透明度呈微弱增大趨勢，可能是放置時間越長，糯米粉的分散程度越好；常溫條件下糯米粉糊的透明度大于4 ℃條件下糯米粉糊透明度，溫度較高，淀粉分散速度較快，且4 ℃條件下，淀粉易發(fā)生老化，影響透明度。

表2 海藻糖添加量對糯米粉透明度的影響?

? 小寫字母代表同一列數(shù)據(jù)的顯著性差異(P<0.05)。

2.3 海藻糖添加量對糯米粉糊凍融穩(wěn)定性影響

凍融穩(wěn)定性是淀粉的重要特性之一，常用淀粉糊析水率的大小來衡量，析水率越小，凍融穩(wěn)定性越好。由圖1可知，隨海藻糖添加量的增大，糯米粉糊的凍融析水率逐漸降低，說明海藻糖能夠增大糯米粉的凍融穩(wěn)定性，這可能是海藻糖有良好的持水性且能夠與淀粉分子表面的水結合，使分子間結合更加緊密，抑制其失水[17]；隨著凍融次數(shù)的增加，糯米粉糊的凍融析水率增大，可能是反復凍融會加速淀粉老化，增大析水量[18]。

2.4 海藻糖添加量對糯米粉糊沉降性能影響

由圖4可知，隨時間延長，糯米粉糊的沉降體積變化幅度減?。浑S海藻糖添加量的增加，相同時間下，糯米粉糊的沉降體積減??；且海藻糖添加量越大，糯米粉糊沉降曲線越快趨于平緩。說明添加海藻糖能夠抑制糯米粉糊發(fā)生沉降，且添加量越大，抑制效果越好，原因可能是海藻糖能夠存在于糯米粉分子間，阻礙了分子間接觸，分子不易凝聚，從而抑制了沉降。

圖1 海藻糖添加量對糯米粉糊凍融穩(wěn)定性的影響

圖2 海藻糖添加量對糯米粉沉降性的影響

Figure 2 Influences of trehalose content on the settle-ability of glutinous rice powder

2.5 海藻糖添加量對糯米粉高溫持水能力影響

淀粉的持水能力與淀粉顆粒的大小、結構的緊密程度等條件有關，一定的持水量對產(chǎn)品的品質至關重要，所以研究糯米粉的高溫持水能力具有很重要的意義。由圖3可知，隨海藻糖添加量的增加，糯米粉高溫持水能力逐漸提高，在海藻糖添加量為1.5%達到最大值，之后趨于穩(wěn)定；且隨溫度的升高，糯米粉持水能力逐漸增大。說明添加海藻糖能夠提高糯米粉的高溫持水能力，使其具有較好的保水性，原因可能是海藻糖具有良好的持水性且能與糯米分子間形成致密結構，增大了持水力。

圖3 海藻糖添加量對糯米粉高溫持水能力的影響

Figure 3 Influences of trehalose content on high temperature water-binding capacity of glutinous rice powder

3 結論

研究表明，隨海藻糖添加量的增加，糯米粉的糊化溫度逐漸增大，凝膠性逐漸減弱，糊化黏度先增強后減弱，當添加量為1.0%時，糊化黏度最大，熱穩(wěn)性先增強后減弱，在添加量為1.5%時最強。隨海藻糖添加量的增加，糯米粉的透明度、高溫持水能力逐漸增強后趨于穩(wěn)定，凍融穩(wěn)定性逐漸增強，沉降性逐漸降低后趨于穩(wěn)定。

說明海藻糖的添加能夠改善糯米粉的性質，使其具有較高糊化溫度、糊化黏度、熱穩(wěn)定性、高溫持水能力、透明度、凍融穩(wěn)定性，且降低其沉降性，糯米粉性質的改善能夠增大糯米粉的加工利用范圍且對糯米粉制品的品質具有改善作用。但該研究表明海藻糖的添加量應控制在1.0%～1.5%。相比于僅僅研究海藻糖的添加對糯米粉制品品質影響，該研究能夠為海藻糖在糯米粉制品中的應用提供具體的理論依據(jù)。除該研究所涉及的糯米粉的理化性質，海藻糖的添加量對糯米粉其他理化性質的影響可進一步研究。

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The impacts of trehalose on the characteristics of glutinous rice powders

ZHANG Yu1,2ZHANGLi-lin1,2ZHANGQiong1,2WUShuang-qi3MAXue-lin3WUXiao-hong3

(1.FoodScienceandTechnologyCollege,HunanAgriculturalUniversity,Changsha,Hunan410128,China;2.KeyLaboratoryforFoodscienceandBiotechnologyofHunanProvince,Changsha,Hunan410128,China;3.OrientScienceandTechnologyCollege,HunanAgriculturalUniversity,Changsha,Hunan410128,China)

The glutinous rice powders were used to study the impacts of different trehalose content on the characteristics of glutinous rice powders. The results showed that with the increase of trehalose content, the pasting temperature was not significantly impacted. The peak viscosity, valley viscosity and final viscosity increased at first then decreased and when the content was up to the maximum 1.0%. The thermal stabilities strengthened integrally and with the increased of the content, the thermal stabilities strengthened at first then attenuated. When the content was 1.5%, the thermal stabilities were the strongest. The gelling capabilities attenuated with the increased of the content. The transparency decreased at first then increased and steadied at last. The transparency was lowest when the content was 1.0% and highest when the content was 1.5%. The transparencies of powders at 25 ℃ were higher than that at 0 ℃. The freeze-thaw stability increased gradually with the increase of the content. The retro-gradations weakened gradually while the high temperature water-binding capacity increased gradually with the increase of the content then steadied.

trehalose; glutinous rice powder; pasting properties; freezing thawing stability; water reserve capacity

湖南農(nóng)業(yè)大學東方科技學院大學生研究性學習和創(chuàng)新性實驗計劃項目(編號：DFCXY201411)

張喻，女，湖南農(nóng)業(yè)大學教授，博士。

吳曉紅(1994—)，女，湖南農(nóng)業(yè)大學在讀本科生。

E-mail：1296895111@qq.com

2016—03—25