林家禾，朱梓逸，王展*

武漢輕工大學(xué)食品科學(xué)與工程學(xué)院（武漢 430023）

米粥是我國的一種傳統(tǒng)食品，占早餐消費(fèi)總量的15%以上[1]，深受民眾喜愛。隨著現(xiàn)代生活節(jié)奏加快，越來越多的廠家開始研發(fā)方便米粥?，F(xiàn)市面上的粥類食品主要為兩種：一種是非脫水型米粥（或稱即食米粥），如占據(jù)主流市場的八寶粥罐頭；另一種是脫水型米粥，食用時需要利用開水沖泡進(jìn)行復(fù)水食用。脫水型方便米粥雖然在風(fēng)味、生產(chǎn)線成熟程度、銷售份額占比等方面不及前者，但其具有重量輕、攜帶及儲運(yùn)方便、保質(zhì)期長等優(yōu)點(diǎn)，具有強(qiáng)大的市場潛力[2]。目前脫水型方便米粥存在風(fēng)味缺失、復(fù)水時間長、米粒色澤較暗等缺點(diǎn)，解決這些問題有助于消費(fèi)者獲得更好的消費(fèi)體驗(yàn)、幫助方便米粥廠家激發(fā)市場活力。因此此課題著力研究如何改善脫水型方便米粥在復(fù)水后風(fēng)味缺失的問題。

低聚果糖（fructo-oligosaccharide，F(xiàn)OS）是一種功能性低聚糖，具有低熱量、抗齲齒和改善腸道功能等特性，主要用于以淀粉為主要成分的食品品質(zhì)的改良。裴斐等[3]發(fā)現(xiàn)將低聚果糖添加于蒸煮大米，能夠有效阻礙直鏈淀粉分子之間的氫鍵的形成、減少體系內(nèi)自由水的占比，進(jìn)而通過減少淀粉凝膠的有序結(jié)構(gòu)抑制大米的短期回生，從而提升大米風(fēng)味。陳又銘等[4]發(fā)現(xiàn)低聚果糖具有增強(qiáng)免疫力、促進(jìn)礦物質(zhì)吸收、改善脂質(zhì)代謝、降低血糖等功效，是一種十分有效且安全的食品添加劑。朱世民[5]發(fā)現(xiàn)室溫（25 ℃）下米粒浸泡10 min后整體溶脹、顆粒較大、細(xì)胞邊界模糊、可觀察蛋白體變少。另外，低聚果糖作為一種安全合規(guī)的甜味劑，有使產(chǎn)品口味更清爽、方便消化的作用。

因此課題將添加低聚果糖作為改善方便米粥風(fēng)味的研究方向，從方便米粥制備的工藝條件、低聚果糖溶液濃度等角度研究改善方便米粥風(fēng)味的方法，為方便米粥食品的開發(fā)、工藝改良提供一定的理論基礎(chǔ)。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

2.5 kg東北大米（益海嘉里糧油工業(yè)有限公司）；500 g低聚果糖（食品級，山東百龍創(chuàng)園生物科技股份有限公司）；250 g速食方便米粥（廣東麥丹郎食品有限公司）。

1.2 儀器與設(shè)備

AL1043電子分析天平（瑞士梅特勒-托利多儀器有限公司）；DZKW-D-2電熱恒溫水浴鍋（北京市永光明醫(yī)療儀器有限公司）；DHG-9140A電熱恒溫鼓風(fēng)干燥箱（上海精宏實(shí)驗(yàn)設(shè)備有限公司）；TA.XT ExpressC質(zhì)構(gòu)儀（英國Stable Micro Systems公司）；RVA SUPER 4快速黏度分析儀（瑞典波通公司）；MB23水分含量測定儀（美國OHAUS公司）。

1.3 試驗(yàn)方法

1.3.1 方便米粥樣品的制備

參照小米粥的制作方法并作適當(dāng)修改[6]。準(zhǔn)確稱取20 g大米，淘洗2遍后，加入40 mL低聚果糖溶液，置于40 ℃水浴鍋中恒溫浸泡一定時間。隨后置于蒸鍋中進(jìn)行蒸煮，待蒸鍋上汽后繼續(xù)蒸煮15 min，制得熟化米。瀝干水分后，置于鼓風(fēng)干燥箱中80 ℃恒溫干燥，即得方便米粥成品。食用前沖入100 ℃熱水，復(fù)水5 min即可。

工藝流程：大米→淘洗→浸泡→高溫蒸煮→干燥→成品。食用前沖入100 ℃熱水復(fù)水5 min即可。

1.3.2 方便米粥制備工藝參數(shù)優(yōu)化

1) 低聚果糖溶液濃度。配制不同濃度（0，0.002 5%，0.005%，0.007 5%，0.01%和0.012 5%）的低聚果糖溶液加入大米中，于40 ℃水浴鍋中浸泡25 min，考察低聚果糖溶液濃度對大米吸水率的影響。

2) 浸泡時間。將上一步試驗(yàn)確定的最優(yōu)濃度低聚果糖溶液加入大米中，在40 ℃水浴鍋中分別浸泡5，15，25，35，45和55 min，考察浸泡時間對大米吸水率的影響。

3) 干燥時間。在最優(yōu)低聚果糖溶液濃度和浸泡時間下，對大米進(jìn)行浸泡處理，在大米蒸煮熟化后干燥不同時間（1，1.5，2和2.5 h），復(fù)水后進(jìn)行感官評價，考察干燥時間對方便米粥感官品質(zhì)的影響。

1.3.3 大米浸泡吸水率的測定

稱取大米m1（g）于燒杯中浸泡25 min，浸泡完成后取出米粒，用濾紙吸凈表面水分后稱得質(zhì)量為m2（g）。浸泡吸水率按式（1）計(jì)算。

1.3.4 方便米粥樣品感官評定

對干燥米粒樣品進(jìn)行復(fù)水制得方便米粥樣品，隨后根據(jù)感官評價表進(jìn)行評分。試驗(yàn)感官評價方法參考小米粥感官評價表，稍作修改[6]，采用多指標(biāo)對方便米粥樣品進(jìn)行感官評價，具體評分標(biāo)準(zhǔn)如表1所示。

表1 感官評價方法

1.3.5 大米淀粉RVA特性的測定

采用RVA快速黏度分析儀對樣品的糊化特性進(jìn)行測定，探討低聚果糖溶液對米粒中大米淀粉糊化特性的影響。稱取20 g大米于燒杯中，加入40 mL 0.007 5%的低聚果糖溶液，于40 ℃水浴鍋中恒溫水浴25 min、電熱恒溫鼓風(fēng)干燥箱中40 ℃恒溫烘干處理40 min。使用研磨機(jī)將處理后的大米研磨并過篩，制得大米淀粉（樣品2）。用蒸餾水代替低聚果糖溶液，按同樣的方式處理所得大米淀粉為對照樣（樣品1）。每組取3 g大米粉與25 mL蒸餾水在RVA鋁容器中混合、攪拌，進(jìn)行糊化特性的測定。程序設(shè)定：在50 ℃下保持1 min，升溫到95 ℃下保持2 min后，冷卻到50 ℃再保持2 min。試驗(yàn)過程中，塑料葉片始終保持在160 r/min。

1.3.6 米粒質(zhì)構(gòu)特性的測定

稱取20 g大米于燒杯中，在0.007 5%低聚果糖溶液中浸泡25 min、熟化后烘干2 h，采用1.3.1小節(jié)所述工藝流程制備方便米粥米粒樣品（C組）。復(fù)水后使用質(zhì)構(gòu)分析儀分析方便米粥樣品米粒的硬度、彈性、膠黏性。質(zhì)構(gòu)儀參數(shù)：采用TPA模式、探頭P/50、測試前速度1.5 mm/s、測試中速度1.0 mm/s、2次壓縮間隔時間5 s、壓縮程度75%、每份樣品平行測定3次[7]。以新鮮熟化米粒（A組）和未經(jīng)低聚果糖溶液處理的干燥后復(fù)水米粒（B組）為對照樣。

1.3.7 與市售米粥感官評價的對比

購買市面上銷量好、市場占有率高的方便米粥產(chǎn)品。參照1.3.5小節(jié)RVA特性測定及1.3.6小節(jié)米粒質(zhì)構(gòu)分析的對照試驗(yàn)結(jié)果，采用1.3.2小節(jié)優(yōu)化后的工藝參數(shù)制備得方便米粥樣品。采用1.3.4小節(jié)中米粥感官評價方法分別對復(fù)水后的市售米粥、方便米粥樣品進(jìn)行感官評分。

1.4 數(shù)據(jù)處理

質(zhì)構(gòu)分析數(shù)據(jù)處理及制圖采用Exponent 6.1.26.0，感官評價、吸水率測定、RVA測定數(shù)據(jù)分析及制圖均采用Origin 2023。試驗(yàn)均重復(fù)3次，取平均值。

2 結(jié)果與分析

2.1 低聚果糖溶液濃度及浸泡時間對大米浸泡吸水率的影響

大米浸泡時的吸水過程有利于內(nèi)部大米淀粉吸收水分，進(jìn)而影響熟化過程中大米淀粉的均一糊化[8]，使方便米粥在復(fù)水后米粒整體均一完整、表面光滑，改善其感官特性。同時，當(dāng)水分含量增加時，雖然淀粉分子鏈遷移速率提高，但由于濃度的降低，淀粉分子交聯(lián)纏繞和聚合有序的機(jī)會減少，其短期回生受到抑制，米?？诟幸蚨嵘齕9]。因此，隨著浸泡吸水率的升高，蒸煮后米飯的食用品質(zhì)也相應(yīng)改善，可以通過大米浸泡吸水率的變化來衡量低聚果糖添加量、低聚果糖溶液浸泡時間對方便米粥品質(zhì)的影響，從而確定最佳工藝條件。

圖1顯示使用不同濃度低聚果糖溶液浸泡處理25 min時，大米浸泡吸水率的變化情況。與空白對照組相比，不同濃度低聚果糖溶液浸泡處理均顯著提升大米浸泡吸水率。其中，低聚果糖溶液濃度為0.007 5%時，浸泡吸水率達(dá)到24.23%，提升4.02%，作用效果最明顯。因此0.007 5%為最佳低聚果糖溶液浸泡濃度。

圖1 低聚果糖溶液濃度對大米吸水率的影響

圖2表明，不同時長的低聚果糖溶液浸泡處理均顯著提升了大米的浸泡吸水率。隨著浸泡時間延長，大米浸泡吸水率快速增加，在浸泡處理時間達(dá)35 min后，增加趨勢趨于平緩。這是因?yàn)榈途酃蔷哂卸嗔u基結(jié)構(gòu)，可以與水相互作用形成氫鍵，具有較強(qiáng)與水結(jié)合的能力[10]。因此，低聚果糖浸泡處理可以在短時間內(nèi)有效提升大米浸泡吸水率，改善大米樣品熟化后的感官特性。米粒在浸泡處理過程中，低聚果糖的作用特性使其快速吸收大量水分，進(jìn)而導(dǎo)致米粒膨脹、表面間隙擴(kuò)大。當(dāng)大米淀粉吸收足夠水分直至飽和時，浸泡吸水率變化趨勢逐漸減緩。考慮到實(shí)際工藝生產(chǎn)效率，采用浸泡處理25 min為最佳工藝參數(shù)。

圖2 浸泡時間對大米吸水率的影響

2.2 干燥時間對方便米粥樣品感官品質(zhì)的影響

根據(jù)圖3和圖4可知，復(fù)水后米粥感官評分隨著米粒烘干時間延長呈現(xiàn)先增大后減小的趨勢，在浸泡前1.5 h感官評分變化較小，在干燥時間為2 h時復(fù)水后方便米粥感官評分達(dá)到峰值，隨后有下降趨勢。隨著熱風(fēng)干燥時間增長，米粒內(nèi)部與表面同時升溫，導(dǎo)致米粒中的游離水分逸出，使米粒達(dá)到烘干的目的。當(dāng)干燥時間在2 h內(nèi)時，米粒的內(nèi)部結(jié)構(gòu)未被破壞，保證了復(fù)水后的最佳感官品質(zhì)。隨著干燥時間繼續(xù)增加，米粒樣品表面出現(xiàn)龜裂、內(nèi)部結(jié)構(gòu)被破壞，且長時間熱風(fēng)干燥易導(dǎo)致米粒樣品出現(xiàn)色差[2]，復(fù)水后感官品質(zhì)顯著下降。考慮到實(shí)際生產(chǎn)效能等因素，烘干時間不宜過長，因此選擇烘干時間2 h為最佳工藝參數(shù)。

圖3 烘干時間對方便米粥感官品質(zhì)的影響

圖4 方便米粥的感官評分隨烘干時間變化趨勢

圖5 大米淀粉RVA特性對比圖

2.3 低聚果糖對大米淀粉RVA特性的影響

使用RVA快速黏度測定儀分別檢測蒸餾水浸泡大米（樣品1）和低聚果糖溶液浸泡大米（樣品2）的淀粉糊化特性。與蒸餾水浸泡相比，經(jīng)過低聚果糖處理后的大米磨粉后，其大米淀粉峰值黏度、谷值黏度、崩解值、終值黏度、回生值都有顯著下降。其中大米淀粉峰值黏度和回生值是影響米粒硬度的主要指標(biāo)，峰值黏度和回生值越高，表明米粒越硬、口感越差。這種現(xiàn)象可能是因?yàn)?，在保溫期吸水溶脹后的淀粉顆粒會吸水溶脹，從而使大米在高溫和機(jī)械剪切力的作用下破碎，使大米黏度下降[11]。結(jié)果表明，低聚果糖的添加使米粒吸水性增加，從而使剪切力增大，使大米黏度下降更明顯。大米的短期回生是由于直鏈淀粉的纏繞引起的，而低聚果糖在米粒淀粉周圍形成的水合層影響了直鏈淀粉的重排，從而降低了米粒的回生值。

2.4 低聚果糖對方便米粥樣品中米粒質(zhì)構(gòu)特性的影響

為進(jìn)一步分析方便米粥的食用品質(zhì)，分別對新鮮熟化米粒（A組）、無低聚果糖浸泡處理方便米粥的復(fù)水米粒（B組）和低聚果糖浸泡處理方便米粥的復(fù)水米粒（C組）進(jìn)行相關(guān)質(zhì)構(gòu)分析。因?yàn)橘|(zhì)構(gòu)參數(shù)中耐咀嚼性=硬度×彈性×膠黏性，因此選取米粒的彈性、硬度、膠黏性三個參數(shù)進(jìn)行分析（表2）。

表2 低聚果糖對米粒影響質(zhì)構(gòu)分析表

根據(jù)圖6所示，與新鮮米粥相比，低聚果糖的浸泡處理明顯有助于降低方便米粥樣品的硬度，使之接近新鮮米粥米粒的硬度。這可能是因?yàn)榈途酃墙档土嗣琢Ｖ兄辨湹矸酆?，從而降低米飯的硬度[12]。烘干處理并復(fù)水的樣品米粒彈性相比新鮮米粥米粒略有上升，而低聚果糖的添加改善了米粒彈性，使之更接近新鮮熟化米粒的口感。添加低聚果糖對米粒膠黏性的影響具有相同的趨勢，使得烘干后的米粒接近新鮮米粥米粒的品質(zhì)。

圖6 米粒質(zhì)構(gòu)特性圖

圖7 米粥感官評分對比圖

2.5 方便米粥樣品與市售沖泡米粥感官評分對比

為了驗(yàn)證試驗(yàn)的加工工藝對方便米粥感官品質(zhì)的提升效果，以最佳工藝參數(shù)制備方便米粥，與市面上銷量好、市場占有率高的方便米粥產(chǎn)品進(jìn)行感官評分的對比。結(jié)果顯示，相較于市售米粥，方便米粥樣品感官評價的各項(xiàng)指標(biāo)均有一定程度的提升。

3 結(jié)論

試驗(yàn)探究了低聚果糖溶液浸泡處理對方便米粥品質(zhì)的影響，通過對方便米粥加工工藝中低聚果糖溶液濃度、米粒浸泡時間、米粒烘干時間等三項(xiàng)關(guān)鍵工藝參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化，提升了方便米粥的食用品質(zhì)。結(jié)果表明：在大米蒸煮熟化前，使用0.007 5%的低聚果糖溶液在40 ℃恒溫下浸泡25 min，有助于提升大米的吸水率和保水性、降低米飯的硬度，是提升大米淀粉的黏度、黏稠性的最佳條件。大米熟化后，80 ℃下烘干2 h，方便米粥復(fù)水后口感最佳。