海藻糖添加量对糯米粉理化性质影响研究

张 喻章丽琳 张 琼吴双琦 马雪林 吴晓红

(1. 湖南农业大学食品科技学院，湖南 长沙 410128；2. 食品科学与生物技术湖南省重点实验室，湖南 长沙 410128；3. 湖南农业大学东方科技学院，湖南 长沙 410128)



海藻糖添加量对糯米粉理化性质影响研究

张 喻1,2章丽琳1,2张 琼1,2吴双琦3马雪林3吴晓红3

(1. 湖南农业大学食品科技学院，湖南 长沙 410128；2. 食品科学与生物技术湖南省重点实验室，湖南 长沙 410128；3. 湖南农业大学东方科技学院，湖南 长沙 410128)

研究海藻糖添加量对糯米粉糊化特性、冻融稳定性、高温持水能力等理化性质的影响。结果表明，随海藻糖添加量的增加，糯米粉糊化温度升高，峰值黏度、谷值黏度、最终黏度先增大后减小，在添加量为1.0%时达到最大值，热稳定性先增强后减弱，在海藻糖添加量为1.5%时最强，凝胶性逐渐降低；透明度先减小后增大，最终趋于稳定，在海藻糖添加量为1.0%时呈最小值，且常温下粉糊的透明度大于4 ℃下粉糊的透明度；冻融稳定性逐渐增强；沉降性逐渐减弱；高温持水能力逐渐增强，后趋于稳定。

海藻糖；糯米粉；糊化特性；冻融稳定性；高温持水能力

海藻糖是一种天然糖类，广泛存在于自然界可食用动植物及微生物体内[1]，由两个葡萄糖分子以α,α-1,1糖苷键构成，自身性质非常稳定[2]，具有良好的持水性、抑制淀粉老化及保护生物活性物质等功能，在食品加工业中，除可作为天然甜味剂外，还可作为食品添加剂，以防止食品劣化、保持食品新鲜风味、提升食品品质等[3]。目前，海藻糖在食品加工中应用较为广泛，其中在点心类食品中的应用最多。

糯米粉被广泛应用于中国传统糕点的制作中[4]。但糯米糕点在存放及运输过程中容易出现老化、水分流失、变硬等现象，严重影响糕点的营养价值和感官品质，并缩短货架期[5]。有研究[6]探讨海藻糖对中式糯米糕点品质影响，发现海藻糖对中式糯米糕点的持水性、口感、硬度等有一定改善，并可在一定程度上抑制淀粉老化，延长糕点的保质期。但并未有研究深入探讨海藻糖对糯米粉的糊化特性、高温持水能力、冻融稳定性等理化性质影响。而原料的糊化特性、高温持水能力、冻融稳定性等理化性质对糯米产品的品质具有决定性影响。本研究将不同量的海藻糖添加于糯米粉中，拟探讨海藻糖添加量对糯米粉糊化特性、冻融稳定性等理化性质的影响，以期为海藻糖在糯米粉制品加工中应用提供理论依据，并希望得到海藻糖在糯米粉制品中适宜添加量。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

糯米粉：泰国初兴米粉厂有限公司；

海藻糖：湖南津之源食品有限公司。

1.2 主要仪器设备

快速黏度分析仪：RVA-S/N2112681型，北京波通瑞华科学仪器有限公司；

离心机：LXJ-IIB型，上海安亭科学仪器厂；

保温箱：250B型，常州华普达教学仪器有限公司；

电子天平：TP-5200B型，湘仪天平仪器设备有限公司；

分光光度计：WFJ7200型，上海尤尼柯仪器有限公司；

恒温水浴锅：HH-6型，常州澳华仪器有限公司。

1.3 试验方法

1.3.1 样品制备 称取一定量的海藻糖与糯米粉混合，制备海藻糖添加量为0.0%，0.5%，1.0%，1.5%，2.0%，2.5%糯米粉样品。

1.3.2 糊化特性的测定 用RVA快速黏度仪对糯米粉的糊化特性进行测定，称取3.00 g左右的样品放入专用铝筒中，然后加入25 mL蒸馏水，放入仪器中进行测定。采用升温/降温循环糊化程序，50 ℃保持1 min，4 min内加热至95 ℃并保持5.5 min，4 min内冷却至50 ℃并保持4 min，旋转浆在起始10 s内旋转速度为960 r/min，后保持160 r/min至结束[7]。

1.3.3 透明度的测定 称取一定量样品配制50 mL质量分数为0.5%糯米粉乳，在沸水浴中不断加热搅拌15 min，并保持糯米粉糊原体积，冷却至25 ℃和4 ℃，以蒸馏水为参照，在波长650 nm下测定糯米粉糊的透光率，并将2种温度下的糯米粉糊放置24，48，72 h，分别测定透光率[8]。

1.3.4 冻融稳定性的测定 称取3 g样品加水配制质量分数为6%糯米粉乳，沸水浴中充分糊化后装入恒重(m0)离心管中，称量离心管与糯米粉乳的总重量为m1，置于-25 ℃冰箱中冷冻24 h，取出放置在40 ℃水浴锅中解冻2 h，冷却至室温，在转速为3 000 r/min的离心机中离心15 min，滤去多余的水分后，称量离心管和沉淀物质量记作m2，再次将离心管放入冰箱中，放置24 h后进行解冻测定析水率，反复冻融4个循环[9]。析水率按式(1)计算：

(1)

式中：

X——析水率，%；

m0——恒重后离心管质量，g；

m1——离心管和糯米粉总质量，g；

m2——离心后离心管和沉淀物总质量，g。

1.3.5 沉降曲线的测定 称取样品加水制备质量分数为1%糯米粉乳，沸水浴中搅拌加热至糊化，冷却后取100 mL放入具塞刻度试管中，摇匀后静置，每24 h记录沉淀体积，共记录4次[10]。

1.3.6 高温持水能力的测定 准确称取0.10 g样品加入恒重(m0)离心管中，加蒸馏水定容至10 mL，分别在70，80，90 ℃恒温水浴锅中搅拌加热25 min，然后在转速3 000 r/min离心机中离心15 min，弃去上清液，称重m1[11]。高温持水能力按式(2)计算：

(2)

式中：

R——高温持水能力，g/g；

m0——恒重后离心管质量，g；

m1——离心后离心管和沉淀物总质量，g。

2 结果与分析

2.1 海藻糖添加量对糯米粉糊化特性的影响

由表1可知，随海藻糖添加量的增大，糯米粉糊化温度逐渐增大；峰值黏度、谷值黏度及最终黏度先增加后减小，在海藻糖添加量为1.0%时呈最大值，这可能是海藻糖能与糯米粉分子竞争性结合水，减少了糯米粉周围的水分，使得黏度增大，当海藻糖添加量继续增大，海藻糖与糯米粉分子键相互结合，形成一定结构体系，使得黏度降低；衰减值呈先减小后增大趋势，在海藻糖添加量为1.5%时呈最小值，衰减值越小，表明颗粒膨胀过程中强度越大，越不易破裂[12]，说明海藻糖的添加能够增大糯米粉的热稳定性，添加量在1.5%时，糯米粉的热稳定最好，可能是海藻糖能与大分子表面的水结合，使分子结构更紧密，构象更稳定，可以抵御外界极端环境[13]；回生值逐渐减少，回生值反映粉糊的老化趋势，说明海藻糖能够减弱糯米粉发生老化，可能是海藻糖溶液能够紧密地包住相邻的分子，形成一种碳水化合物玻璃体，其扩散系数很低，分子运动和分子变性非常微弱[14]。

表1 海藻糖添加量对糯米粉糊化特性的影响†

† 小写字母代表同一列数据的显著性差异(P<0.05)。

2.2 海藻糖添加量对糯米粉糊透明度的影响

透明度反映颗粒在水中的分散程度，透明度越大，说明分散程度越大，分散越均匀[15]。由表2可知，随海藻糖添加量的增加，糯米粉糊的透明度先降低后增加，最终趋于稳定，可能是少量的海藻糖与糯米粉竞争性吸水，导致糯米粉颗粒分散程度降低，当海藻糖添加量增加，海藻糖能够与相邻分子形成氢键，代替空间结构所必须的水分子[16]，使糯米粉的分散程度增大，透明度增加；且随放置时间的增大，糯米粉的透明度呈微弱增大趋势，可能是放置时间越长，糯米粉的分散程度越好；常温条件下糯米粉糊的透明度大于4 ℃条件下糯米粉糊透明度，温度较高，淀粉分散速度较快，且4 ℃条件下，淀粉易发生老化，影响透明度。

表2 海藻糖添加量对糯米粉透明度的影响†

† 小写字母代表同一列数据的显著性差异(P<0.05)。

2.3 海藻糖添加量对糯米粉糊冻融稳定性影响

冻融稳定性是淀粉的重要特性之一，常用淀粉糊析水率的大小来衡量，析水率越小，冻融稳定性越好。由图1可知，随海藻糖添加量的增大，糯米粉糊的冻融析水率逐渐降低，说明海藻糖能够增大糯米粉的冻融稳定性，这可能是海藻糖有良好的持水性且能够与淀粉分子表面的水结合，使分子间结合更加紧密，抑制其失水[17]；随着冻融次数的增加，糯米粉糊的冻融析水率增大，可能是反复冻融会加速淀粉老化，增大析水量[18]。

2.4 海藻糖添加量对糯米粉糊沉降性能影响

由图4可知，随时间延长，糯米粉糊的沉降体积变化幅度减小；随海藻糖添加量的增加，相同时间下，糯米粉糊的沉降体积减小；且海藻糖添加量越大，糯米粉糊沉降曲线越快趋于平缓。说明添加海藻糖能够抑制糯米粉糊发生沉降，且添加量越大，抑制效果越好，原因可能是海藻糖能够存在于糯米粉分子间，阻碍了分子间接触，分子不易凝聚，从而抑制了沉降。

图1 海藻糖添加量对糯米粉糊冻融稳定性的影响

图2 海藻糖添加量对糯米粉沉降性的影响

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

2.5 海藻糖添加量对糯米粉高温持水能力影响

淀粉的持水能力与淀粉颗粒的大小、结构的紧密程度等条件有关，一定的持水量对产品的品质至关重要，所以研究糯米粉的高温持水能力具有很重要的意义。由图3可知，随海藻糖添加量的增加，糯米粉高温持水能力逐渐提高，在海藻糖添加量为1.5%达到最大值，之后趋于稳定；且随温度的升高，糯米粉持水能力逐渐增大。说明添加海藻糖能够提高糯米粉的高温持水能力，使其具有较好的保水性，原因可能是海藻糖具有良好的持水性且能与糯米分子间形成致密结构，增大了持水力。

图3 海藻糖添加量对糯米粉高温持水能力的影响

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

3 结论

研究表明，随海藻糖添加量的增加，糯米粉的糊化温度逐渐增大，凝胶性逐渐减弱，糊化黏度先增强后减弱，当添加量为1.0%时，糊化黏度最大，热稳性先增强后减弱，在添加量为1.5%时最强。随海藻糖添加量的增加，糯米粉的透明度、高温持水能力逐渐增强后趋于稳定，冻融稳定性逐渐增强，沉降性逐渐降低后趋于稳定。

说明海藻糖的添加能够改善糯米粉的性质，使其具有较高糊化温度、糊化黏度、热稳定性、高温持水能力、透明度、冻融稳定性，且降低其沉降性，糯米粉性质的改善能够增大糯米粉的加工利用范围且对糯米粉制品的品质具有改善作用。但该研究表明海藻糖的添加量应控制在1.0%～1.5%。相比于仅仅研究海藻糖的添加对糯米粉制品品质影响，该研究能够为海藻糖在糯米粉制品中的应用提供具体的理论依据。除该研究所涉及的糯米粉的理化性质，海藻糖的添加量对糯米粉其他理化性质的影响可进一步研究。

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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

湖南农业大学东方科技学院大学生研究性学习和创新性实验计划项目(编号：DFCXY201411)

张喻，女，湖南农业大学教授，博士。

吴晓红(1994—)，女，湖南农业大学在读本科生。

E-mail：1296895111@qq.com

2016—03—25