韋劍思，林瑩

（1.廣西工商職業(yè)技術學院，廣西南寧 530000）（2.廣西大學輕工與食品工程學院，廣西南寧 530000）

黑米表皮質(zhì)地堅硬，含有大量的果膠和纖維素等物質(zhì)，影響了黑米對水的吸收，黑米粉制成的產(chǎn)品其凝膠性不強，粘彈性不足，吸水性較差，導致產(chǎn)品粗糙感及硬度較強，口感較差，糊化時間較長，限制其進一步開發(fā)利用，因而高附加值產(chǎn)品較少。研究表明：黑米的外皮層結構是影響其糊化特性的最主要因素；黑米皮層致密的蠟質(zhì)物質(zhì)主要包括纖維素、果膠等，使黑米難以煮爛、黏性較低，由于皮層營養(yǎng)豐富，也不宜除去，針對此問題，馮文娟等[1]研究粒度對黑米粉的影響表明粒度越細越有利于糊化，但在粒度相同的情況下，利用酶解法酶解皮層物質(zhì)較少研究。再者，在現(xiàn)有的研究大米成分（主要是指蛋白質(zhì)、淀粉、脂肪）對大米全粉凝膠影響中，大多數(shù)都是采用直接加入蛋白、脂肪以及淀粉或者采用去除大米中的蛋白、脂肪、淀粉的方法來進行研究其成分對全粉凝膠的影響，而采用酶解法的方式破壞降解本身所含有蛋白質(zhì)、脂肪、淀粉等成分的方法鮮為少見。酶可以作用于底物并對底物進行催化分解，從而影響物質(zhì)原有的結構和性質(zhì)。凝膠網(wǎng)絡結構特性在酶的作用下可以改變，從而進一步影響凝膠特性[2]。本研究通過探究酶處理黑米中的蛋白、脂肪、淀粉、纖維素以及果膠物質(zhì)后黑米全粉的凝膠特性的變化；另外，對于凝膠特性的探究，多采用物性儀的TPA模式可測定硬度、彈性、粘聚性等，而質(zhì)構儀同時也可以測定剪切力和蠕變特性[3]，本文將采用除了TPA模式外，同時采用剪切程序和如編程序進行多角度衡量黑米的凝膠特性，為黑米全粉凝膠特性的評價奠定基礎，為更高品質(zhì)的黑米產(chǎn)品開發(fā)提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 主要材料

樣品黑粳米，2022 年，產(chǎn)于廣西巴馬；各項質(zhì)量指標符合國家大米標準（GB 1354-2009）以及農(nóng)業(yè)標準NY/T 832-2004 黑米；食品級淀粉酶、中性蛋白酶、脂肪酶，河南萬邦實業(yè)有限公司采購；食品級纖維素酶、果膠酶，河南萬邦實業(yè)有限公司采購。

1.2 儀器

TMS-PRO 質(zhì)構儀，美國 Food Technology Corporation 公司；BLH-5601 錘式旋風磨，浙江伯利恒儀器設備有限公司；HH-S6 數(shù)顯恒溫水浴鍋，江蘇金怡儀器科技有限公司；F16502 掃描電鏡，荷蘭PHENOM 公司；RVA 快速粘度測定儀，Perten 波通儀器RVA-4500 型；JY-20002 電子天平，上海瞬宇恒平科學儀器有限公司；FA2204B 分析天平，山東歐萊博醫(yī)療器械有限公司；DSC200PC 差示掃描量熱儀，德國耐馳儀器公司。

1.3 方法

1.3.1 黑米主要組分的測定

黑米中總淀粉含量的測定：按照國標GB 5009.9-2016方法進行。黑米中直鏈淀粉含量的測定：按照國標GB/T 15683-2008方法進行。黑米中蛋白質(zhì)含量的測定：按照國標GB 5009.5-2016方法進行。黑米中脂肪含量的測定：按照國標GB 5009.6-2016方法進行。纖維素含量測定：按照國標GB/T 5515-2008方法進行。果膠含量測定：參照國標NY/T2016-2011方法進行。

1.3.2 黑米全粉凝膠制備的工藝

凝膠制備：參照周顯青等[4]的制備方法稍作修改，分別將黑秈粘米和黑粳米置于錘式旋風磨中粉碎，錘式旋風磨速度設置為1 000 r/min，磨成黑米粉后分別稱取35 g 黑米粉，加65 g 超純水配制成米漿質(zhì)量分數(shù)為35%的黑米漿，將黑米漿于85 ℃水浴中攪拌加熱成懸浮液，然后用玻璃棒邊攪拌邊分裝轉入鋁盒磨具中，在95～100 ℃水浴加熱20 min 后，取出后用保鮮膜覆蓋，置于恒溫條件下存放一定時間即制得大米凝膠。

1.3.3 酶解作用單因素試驗

按1.3.2 的方法制膠，以35%的米漿質(zhì)量分數(shù)、100 ℃、蒸煮20 min、25 ℃下靜置24 h 為單因素試驗的基礎，以添加蛋白酶、淀粉酶、脂肪酶、果膠酶以及纖維素酶的量為變量作用后再進行凝膠制備，分別測定5 種酶作用后對凝膠質(zhì)構的影響。

表1 酶單因素實驗一覽表Table 1 Summary of enzyme single factor experiments

1.3.4 黑米全粉凝膠評價

1.3.4.1 黑米全粉凝膠感官特性表征

參照陳世龍[5]的品評方法稍作改進，品評小組由5名經(jīng)培訓過的人員組成，品評標準如表2。

表2 黑米全粉凝膠感官評價標準Table 2 Sensory evaluation standard of black rice powder gel

1.3.4.2 黑米全粉凝膠TPA 質(zhì)構測定

用質(zhì)構儀進行測定，測定參數(shù)參照董越[6]的方法并做修改。參數(shù)設定為：選TPA 壓縮模式，測試速度60 mm/min，最大變形量40%，壓縮兩次，力量感應元量程50 N，探頭選用P/36R 柱形探頭，起始力0.075 N；樣品脫模后成高15 mm，直徑為28 mm 的圓柱體。

按1.3.2 的方法制成凝膠后，將凝膠在室溫下靜置24 h 后脫模測定，為了防止在測定過程中樣品表面干硬化影響檢測結果，將切割后的圓柱體用保鮮膜覆蓋以防止水分蒸發(fā)。

1.3.4.3 黑米全粉凝膠剪切力測定

用質(zhì)構儀進行測定，測定參數(shù)參照許金東等[7]的方法。參數(shù)設定為：選剪切程序模式，測試前速度120 mm/min，測試速度60 mm/min，力量感應元50 N，探頭選用剪切探頭，作用力為5 N，起始力0.075 N；測定最大剪切力。樣品脫模后成高15 mm，直徑為28 mm的圓柱體。

按1.3.2 的方法制成凝膠后，將凝膠在室溫下靜置24 h 后脫模測定，為了防止在測定過程中樣品表面干硬化影響檢測結果，將切割后的圓柱體用保鮮膜覆蓋以防止水分蒸發(fā)。

1.3.4.4 黑米全粉凝膠蠕變特性測定

用質(zhì)構儀進行測定，參數(shù)設定為：選蠕變程序模式，測試前速度120 mm/min，測試中速度為60 mm/min，測試后速度為120 mm/min；最大變形量50%，力量感應元量程50 N，感應力選用5 N，作用時間為0.4 min，探頭選用P/36R 柱形探頭，起始力0.075 N；樣品脫模后成高15 mm，直徑為28 mm 的圓柱體。

按1.3.2 的方法制成凝膠后，將凝膠在室溫下靜置24 h 后脫模測定，為了防止在測定過程中樣品表面干硬化影響檢測結果，將切割后的圓柱體用保鮮膜覆蓋以防止水分蒸發(fā)。

1.3.4.5 快速黏度測定儀（RVA）測試糊化特性

本試驗所采用的的程序參照武娜等[6]的程序設定，具體為準確稱取3.0 g 黑米全粉，分別添加黑米全粉質(zhì)量分數(shù)的0、0.05%、1%的酶與25 mL 蒸餾水混合均勻后加入到RVA鋁罐中開始測定。具體測定條件為：50 ℃保持1 min；以5 ℃/min 升溫至95 ℃（此過程需9 min）；在95 ℃下保持7 min；以6 ℃/min 的速度降至50 ℃（此過程7 min）；在50 ℃下保持4.5 min；旋轉漿在前10 s為960 r/min，之后保持在160 r/min，整個過程約需29 min。

1.3.4.6 電鏡掃描觀測微觀結構

采用掃描電子顯微鏡進行微觀結構的觀察。由于凝膠黏性較大，故制成樣品后蘸取一小塊放在玻片上鋪平成1 mm 左右厚度的凝膠產(chǎn)品薄片，自然風干后用雙面導電膠帶固定在樣品架上，用濺射涂布機涂金。在加速電壓為10 kV，放大倍數(shù)為2 000 倍的情況下，使用掃描電子顯微鏡觀察了凝膠樣品的截面微觀結構。

1.3.5 數(shù)據(jù)分析

數(shù)據(jù)以平均（AVG）標準差（SD）表示，每個處理進行重復試驗，測試3次，取平均值。所有數(shù)據(jù)采用SPSS 20.0統(tǒng)計軟件進行分析，以（P＜0.05）顯著性水平進行均值方差分析。

2 結果與分析

2.1 酶作用對黑米全粉凝膠質(zhì)構的影響結果分析

2.1.1 黑米全粉基本成分測定結果

由表3 可知，兩種黑米中，黑米粳米的總淀粉的含量相對較較低，但直鏈淀粉含量卻比較高，兩者基本成分中直鏈淀粉、支鏈淀粉差異顯著，這也有可能導致凝膠性質(zhì)差異的主要原因。

表3 黑米基本成分測定結果Table 3 Determination results of basic components of black rice

2.1.2 感官品評結果分析

制備所得黑米全粉凝膠外觀如圖1 所示。品評得分如表4 所示。

圖1 脫模前后成品圖片F(xiàn)ig.1 Pictures of finished products before and after demoulding

表4 添加0.5%的酶作用后凝膠感官評價得分Table 4 Sensory evaluation score of gel after adding 0.5% enzyme

表4 數(shù)據(jù)顯示，果膠酶添加后總體得分較高，粘彈性顯著由于其他組別，質(zhì)地更細致均勻，口感較細膩。

2.2 質(zhì)構儀測定酶作用黑米全粉凝膠質(zhì)構單因素影響結果分析

2.2.1 蛋白酶作用影響分析

用質(zhì)構儀測定所得數(shù)據(jù)如表5。在本實驗黑粳米中，按質(zhì)量分數(shù)計測得蛋白質(zhì)含量為8.17%（g/100 g，GB 5009.5-2016），在干物質(zhì)營養(yǎng)成分中屬于第二大營養(yǎng)成分，含量僅次于淀粉含量；在大米粉中蛋白質(zhì)主要包裹在淀粉表面或者填充在淀粉顆粒中[8]，在實驗范圍內(nèi)，從質(zhì)構測定結果來看，加入一定量的蛋白酶作用后，黑米凝膠的質(zhì)構受到一定程度的影響，從表5 的1-0～1-5 質(zhì)構結果顯示，隨著蛋白酶添加的量上升，酶解蛋白程度上升，蛋白酶添加量對黑米凝膠的硬度、膠粘性、咀嚼性、蠕變性能、咀嚼性影響顯著（P＜0.05），呈下降趨勢，剪切力隨著添加量的增加而下降；而對內(nèi)聚性、彈性影響不顯著（P＞0.05）；，隨著0%～2%的添加量，硬度依次下降了15.68%、23.87%、37.68%、51.20%、63.84%；這可能是由于蛋白酶的加入，在前期2 h 在最適溫度下的反應階段酶解了大分子蛋白，蛋白酶作用于蛋白質(zhì)，可將其分解成小分子肽和氨基酸，破壞了蛋白的空間結構，使原來與淀粉分子相結合的蛋白顆粒脫離開來，糊化所形成的網(wǎng)狀結構不夠牢固，剪切后容易斷裂[9]，同時，由于蛋白大分子被破壞降解，使之在糊化過程與淀粉競爭吸水力下降，對凝膠結構的三維網(wǎng)絡形成作用削弱。蛋白的存在對淀粉的糊化起保護作用，并且能提高其剪切耐受力，劉桃英等[10]的研究結果說明，蛋白質(zhì)確實對大米凝膠產(chǎn)生較大的影響，但其研究方法是添加不同含量的蛋白的形式測定，而況海銳等[11]則采用去除大米中的蛋白的形式來研究蛋白成分對大米凝膠的影響，與本研究采用酶解法降解蛋白后對大米的影響由異曲同工之妙。隨著蛋白質(zhì)添加量的增加，彈性的變化幅度不大，兩個峰值之間的差距逐漸減小，說明蛋白的酶解程度對體系的抗壓性影響不大。而蠕變特性中達到所需力時的功沒有呈現(xiàn)出規(guī)律的變化趨勢。剪切力隨著蛋白酶的量增大而減小，這也說明給予剪切作用時，分子鏈取向就會被拉直，由于蛋白酶作用酶解了蛋白，釋放更多淀粉分子，破壞彼此相互間作用力導致纏結點逐漸減少，流動阻力降低，從而使表觀黏度下降而使剪切力下降[12]。

2.2.2 脂肪酶作用影響分析

在本實驗黑粳米中，按質(zhì)量分數(shù)計脂肪的含量為1.08%（g/100 g，GB 5009.6-2016），在干物質(zhì)營養(yǎng)成分中屬于第三大營養(yǎng)成分，含量僅次于蛋白含量；脂肪酶加入后，從表5 的實驗編號2-1～2-5 的數(shù)據(jù)質(zhì)構測定結果表明，脂肪酶的加入對黑米凝膠產(chǎn)生一定影響，但影響程度明顯弱于蛋白酶的加入的影響程度；從數(shù)據(jù)可以看出加入脂肪酶后，硬度比未酶解組別低，隨著加入量的增加，各項指標稍微呈下降趨勢，但變化不明顯，沒有明顯呈下降，這可能是脂肪含量過少，少量脂肪酶可以酶解大部分脂肪，再添加的情況下不能再酶解更多脂肪而導致添加量的增加未能引起質(zhì)構的明顯變化，數(shù)據(jù)顯示，加入0.05%脂肪酶作用時，各指標與空白組變化不顯著（P＞0.05）；當添加至0.25%的量時，各指標與空白樣相比變化顯著（P＜0.05）；隨著0.05%～1%的添加量，硬度依次下降了0.70%、7.67%、7.37%、7.26%以及11.18%。

脂質(zhì)與大米淀粉的結合有三種方式，第一種在淀粉顆粒表面，第二種在淀粉顆粒內(nèi)部之間，第三種與淀粉結合緊密，難以除去，第一種結合方式下，游離脂質(zhì)與在淀粉顆粒表面的蛋白容易形成復合物，但這種方式結合的脂質(zhì)較容易去除，第二種結合方式在一定條件下也被去除。然而脂肪中包含脂肪酸，有脂肪酸的存在，在大米淀粉糊化過程中促進與淀粉形成淀粉-脂質(zhì)結合物，影響淀粉的膨脹、分散、以及直鏈淀粉的溶解性，并在糊化后能與淀粉形成結晶結構為V 型的復合物[13]；因此，進行酶解后，其對淀粉的阻礙性減弱，使得凝膠的粘彈性受到影響，具體表現(xiàn)為質(zhì)構中的硬度、彈性等指標略微下降。而蠕變特性中達到所需力時的功各指標相接近，差距不明顯，也進一步說明了脂肪在黑米全粉中由于量過少所起的作用不明顯。

2.2.3 淀粉酶作用影響分析

在本實驗中，按質(zhì)量分數(shù)黑粳米中測得淀粉的含量為68.9%（g/100 g，GB 5009.9-2016），其中，直鏈淀粉含量為（以干基記）17.3%（g，GB/T 15683-2008），在干物質(zhì)營養(yǎng)成分中屬于第一大營養(yǎng)成分；大米粉凝膠的硬度主要跟直鏈淀粉含量有關，呈正相關[12]，在黑米體系中也體現(xiàn)了類似的作用。淀粉酶的加入可以使淀粉大分子降解成小分子糊精，使直鏈淀粉含量大大降低，持水力下降，改變網(wǎng)絡結構，同時，分子間、體系間相互作用力減弱，體系中自由水流動性加強。表5 顯示，硬度、膠粘性、彈性、咀嚼性等各指標變化顯著（P＞0.05），作用效果明顯強于脂肪酶以及蛋白酶；明顯可以看出與蛋白酶及脂肪酶加入的區(qū)別，質(zhì)構數(shù)據(jù)變化明顯，包括剪切力下降明顯；表5 中實驗編號3-1～3-5 數(shù)據(jù)組結果表明，隨著淀粉酶添加量的增加，硬度分別下降了39.56%、49.56%、69.51%、74.14%以及90.17%。在相同添加量的情況下，剪切力即質(zhì)構數(shù)值變化最大，從蠕變特性數(shù)值看出達到5 N作用24 s 時，隨著淀粉酶的作用增加，需要做的功增加。這也進一步說明了大米凝膠主要依靠淀粉特別是直鏈淀粉的網(wǎng)絡結構維持。而蠕變特性中達到所需力時的功沒有呈現(xiàn)出逐漸變大的變化趨勢，說明達到所需的力是體系的抗變形能力減弱較大，位移增加，耗費的功增大，反應了添加淀粉酶作用后黑米凝膠體系的韌性和抗屈服能力降低。這一結果進一步印證了淀粉酶能將淀粉顆粒降解為糊精等低聚糖分子，顯著降低酶解液粘度，縮短糙米的蒸煮時間。

綜上所述，蛋白酶、脂肪酶、淀粉酶的添加都降低了黑米全粉凝膠的硬度，酶同時也是一種蛋白質(zhì)，除了降解作用外，研究表明，添加蛋白也減少了大米淀粉凝膠不可流動水，可能是米蛋白對凝膠網(wǎng)絡結構產(chǎn)生了一定的破壞[15]，同時，酶作用于三中大分子物質(zhì)后，使體系內(nèi)部的分子之間相互作用力減弱，導致纏結點逐漸減少，流動阻力降低，剪切力作用測定結果隨添加量降低也進一步說明了此觀點。

2.2.4 果膠酶作用影響分析

本實驗的黑粳米中，測得果膠的含量為3.66 g/kg（采用NY/T 2016-2011 測定），由表5 中實驗編號4-1～4-5 可知，果膠酶作用于黑米全粉體系后，隨著0.1%～1%添加量的增加其體系硬度提升顯著（P＞0.05），硬度分別增加23.73%、31.54%、43.83%、55.47%以及59.09%。這可能是由于果膠酶專一性較強，作用黑米皮層的果膠類物質(zhì)，主要是指半乳糖醛酸等物質(zhì)，使得皮層致密的堅硬結構被破壞，水能更容易進入體系內(nèi)容，促進了體系與水的相互作用，更多的淀粉分子吸水膨脹，在糊化過程中能更充分的進行分子重排，加強了凝膠網(wǎng)絡結構，從而使硬度提升較明顯，從果膠酶的作用結果顯示，隨著果膠酶添加量的增加，黑米全粉體系硬度、內(nèi)聚性、膠粘性、咀嚼性、剪切力等隨著增大，蠕變功降低。這充分說明了黑米皮層的物質(zhì)影響了黑米的糊化和凝膠，對皮層進行破壞可以改善黑米的蒸煮品質(zhì)。

2.2.5 纖維素酶作用影響分析

本實驗的黑粳米中，測得粗纖維的質(zhì)量分數(shù)為2.3%（以干基記，采用GB/T 5515-2008 法測定），由表5 中實驗編號5-1～5-5 可知，纖維素酶作用后，隨著纖維素酶添加量的添加，硬度分別下降了20.76%、31.79%、37.88%、52.80%以及53.80%，這表明體系結構變松散，硬度呈明顯下降趨勢，陳貞[16]的研究說明了黑米表皮結構緊密，纖維素酶的結合位點很少，即使增加酶的用量，對酶解反應的影響也不顯著。查閱相關資料顯示，纖維素酶是一種多酶復合物，在作用纖維素、半纖維素的同時，可以促進植物細胞壁內(nèi)溶物溶解出來并能將不易消化的大分子多糖、蛋白質(zhì)和脂類降解成小分子物質(zhì)有利于動物胃腸道的消化吸收。因此，硬度降低有可能是由于其把淀粉等物質(zhì)進行了降解，造成淀粉含量降低從而影響了整個體系的吸水膨脹，跟前面淀粉酶、蛋白酶的作用結果效果類似。

2.3 快速黏度測定儀（RVA）測試酶作用黑米全粉凝膠快速黏度單因素影響結果分析

快速黏度分析儀測定結果如表6。用RVA 對添加和未添加以及添加不同量的酶對黑米全粉做糊化特性分析，結果見表6。

表6 蛋白酶、脂肪酶和淀粉酶與黑米全粉作用RVA 測定結果Table 6 RVA determination results of the interaction of protease,lipase and amylase with black rice flour

糊化特性與水結合能力有關[17]。在加熱升溫過程中，粘度首先隨著溫度快速提升而快速增大，在溫度升至95 ℃時增大到最大值（除了1%添加淀粉外）當繼續(xù)維持最高溫度時，粘度逐漸下降趨勢。當溫度逐漸下降時，粘度降低到一定程度后又逐漸上升?？赡苁怯捎诤诿兹垠w系中的淀粉顆粒起到主導作用，由于淀粉顆粒主要是由單一的淀粉分子結構通過氫鍵結合而成的顆粒結構，在水中受熱后，氫鍵強度減弱，作用力減弱水分子逸進顆粒內(nèi)部，導致顆?？梢源罅课笈蛎?使黏度上升并達到最大值，繼續(xù)受熱則氫鍵斷裂,顆粒破裂,直鏈淀粉大量析出，黏度下降[16]。在隨后的冷卻降溫過程中，伴隨著溫度的降低，直鏈淀粉分子排列趨于有序化，鏈與鏈之間的氫鍵進一步形成，黏度上升[16]。

表6 數(shù)據(jù)顯示，酶的添加使體系峰值粘度、谷值粘度、終值粘度等下降顯著（P＞0.05），與空白樣品相比，0.05%～1%的蛋白酶、脂肪酶、淀粉酶的添加使體系峰值粘度分別降低了28.3%～61.1%、0.4%～64.1%、78.3%～96.3%，谷值粘度分別降低31.66%～86.22%、2.68%～85.86%、87.85%～97.13%，終值粘度分別降低30.5%～86.7%、1.9%～81.4%、88.3%～98.6%；而0.3%～0.7%的果膠酶、纖維素酶的添加，與空白樣品相比，粘度分別降低了15.9%～34.6%、52.9%～72.4%，谷值粘度分別降低13.95%～36.85%、74.9%～89.44%，終值粘度分別降低1.8%～21.4%、67.6%～89.0%；峰值粘度越高，食用品質(zhì)越差[55]，此結果說明了在一定量的酶添加時可以改善黑米全粉的蒸煮和食用品質(zhì)，酶的添加有可能使體系結合水的能力變差；也有可能是酶的加入使得酶與體系的黑米中的淀粉及各組分競相吸水，導致黑米中淀粉吸水膨脹變少，粘度下降。

糊化溫度顯示，黑米全粉對照組的糊化溫度為66.6 ℃，添加酶作用后糊化溫度降低，說明酶的酶解作用加速了體系的溶脹，顆粒之間剪切力加強，加速了粘度增加的現(xiàn)象；酶的添加在一定程度加速了出峰時間，其中，添加了1%的淀粉酶出峰時間最快，峰值粘度最低。

表6 數(shù)據(jù)顯示，酶添加導致回生值下降1.47%～99.5%，崩解值下降1.13%～95.8%。其可能是因為酶解阻礙了直鏈淀粉通過氫鍵排列有序的凝膠結構及降低了直鏈淀粉有效含量[62]?；厣党Ｓ脕肀碚髂z類食品冷藏中的穩(wěn)定性和老化趨勢，回生值越小，表明冷糊穩(wěn)定性越強，抗老化越強[63]。崩解值反應了淀粉的熱糊穩(wěn)定性，崩解值越小熱糊穩(wěn)定性越好；說明添加一定的酶作用于體系，體系的熱糊穩(wěn)定性及抗老化有所改善。

2.4 黑米全粉凝膠電鏡掃描結果分析

采用掃描電子顯微鏡進行微觀結構的觀察。分別觀察了黑米全粉、黑米全粉凝膠以及添加了三種酶作用后的凝膠樣品，表面微觀結構如圖2 所示。

圖2 未添加酶作用黑米全粉及黑米全粉凝膠SEM 圖Fig.2 SEM diagram of black rice whole powder and black rice whole powder gel without adding inactive black rice whole powder

黑米全粉形成凝膠后，表面均形成網(wǎng)絡狀孔洞結構及片狀結構；從添加與不添加酶作用對比來看，不添加為圖2 右圖X-0，添加蛋白酶為圖3 第二排1-1至1-5 系列，添加脂肪酶為第三排2-1 至2-5 系列，添加淀粉酶為第四排3-1 至3-5 系列；添加果膠酶為第五排4-1 至4-5 系列；添加纖維素酶為第六排5-1 至5-5 系列；從1-1 至1-5 系列可以看出，添加蛋白酶的量越大，孔洞的均一性變?nèi)?，尤其的加?%變化較明顯，凝膠表面比較粗糙，網(wǎng)絡凝膠結構均一性較差，孔洞大小不一，這說明蛋白酶的作用對黑米全粉凝膠存在影響；在脂肪酶作用下，從2-1 至2-5 系列表面微觀結構變化不明顯，從而也說明脂肪酶作用下，其對黑米凝膠的影響程度弱于蛋白酶；在淀粉酶作用下，從3-1 至3-5 系列可以看出，影響程度大于蛋白和脂肪，添加2%的淀粉酶作用后凝膠微觀表面孔洞的均一性也變?nèi)?，片狀結構比較凌亂，有許多小碎片和小顆粒重疊或凸起，不能連成片，有可能是淀粉結構被破壞后凝膠的網(wǎng)絡結構也破壞比較多而產(chǎn)生的影響；纖維素酶添加與淀粉酶添加有類似的作用效果；而果膠酶的添加加強了凝膠網(wǎng)絡結構，可以觀察到微觀結構表面孔洞比較均一，孔洞深度較深，說明凝膠結構致密均勻。

圖3 不同酶作用的黑米全粉凝膠SEM 圖Fig.3 SEM diagram of black rice whole powder gel with different enzymes

3 結論

本實驗通過研究黑米全粉中的主要物質(zhì)對其凝膠特性的影響，結果表明：隨著添加量的增加，淀粉酶、蛋白酶、脂肪酶、纖維素酶作用使體系硬度下降；果膠酶作用相反，體系硬度得到加強（提升23.73%～59.09%）且口感更細膩；按照硬度變化范圍及大小排序，黑米凝膠受物質(zhì)影響大小順序依次為淀粉＞蛋白＞果膠＞纖維素＞脂肪。果膠酶酶解黑米皮層結構能促進淀粉溶出，加強了體系的吸水膨脹，使體系相更連續(xù)更均勻，可以改善黑米的食用品質(zhì)。

通過糊化試驗顯示，酶的添加使體系峰值粘度、谷值粘度、終值粘度、崩解值、回生值不同程度的下降，且添加量越大下降越顯著。酶的添加可以改善黑米全粉的食用及蒸煮品質(zhì)，添加酶后其熱糊及冷糊穩(wěn)定性得到加強，起到抗老化的作用。添加酶處理后特別是淀粉酶處理后，與未添加酶處理組相比，其類蜂窩狀網(wǎng)絡結構均一性減弱；果膠酶添加加強了凝膠結構的致密性、均一性和連續(xù)性。

研究結果為黑米凝膠的品質(zhì)改善提供了更為簡單和綠色的酶解途徑，也為進一步探索黑米的理化性質(zhì)提供了重要參考。