可溶性大豆多糖对鲜湿米粉表面黏性的影响

王博文，胡 蝶，袁洁瑶，刘艳兰，吴苏喜，易翠平

(长沙理工大学食品与生物工程学院，长沙 410114)

鲜湿米粉作为传统米制主食，因其滑爽筋道的口感和独特的风味广泛流行于东南亚国家和中国南方地区[1]。由于原辅材料和加工工艺的不同，米粉在加工过程中常存在易黏连、断条且黏弹性不稳定等的缺点。针对此类问题，人们开始关注通过添加食用膳食纤维类辅料以改善米粉品质。Heo等[2]在米粉中添加香菇β-葡聚糖，提升了米面团的机械混合性能，使米粉具有更高的延展性和硬度，并降低了改善了米粉的膨胀指数和蒸煮损失。Sujitta等[3]研究发现黄原胶、菊粉和脱脂米糠增强了米粉的拉伸特性和蒸煮特性，并降低了米粉的消化特性。Khongsak等[4]使用羧甲基纤维素、黄原胶和瓜尔胶可增强干制米粉的黏弹性结构，改善了干制米粉的口感和蒸煮损失。这些食用膳食类辅料可改变鲜湿米粉的工艺过程中的米面团特性，从而改变鲜湿米粉的结构特性，使得最终产品品质得到改善。因此研究食用膳食类辅料对鲜湿米粉制作过程中的变化将对提升其品质具有重要意义。

可溶性大豆多糖(Soluble Soybean polysaccharides, SSPS)是一种从大豆加工副产物豆渣中提取的天然可溶性膳食纤维，具有抗黏结性和抑制淀粉回生等优点[5]。Ishihara等[6]报道，SSPS添加到米饭中可显著降低米饭的表面黏性，达到较好的分散效果；刘传菊等[7]发现碎米粉凝胶的黏性和黏附力与SSPS的添加量呈负相关性，在添加20%时，凝胶黏性最低；肖东等[8]通过分析鲜湿面储藏期间水分分布及流动性，热力学参数和老化动力学模型，发现添加SSPS能有效抑制鲜湿面的老化，SSPS在0.1%时，效果最佳。本研究从降低鲜湿米粉表面黏性的角度考虑，通过添加不同含量的SSPS，对比研究其对原料籼米的水合、糊化和流变特性及所制鲜湿米粉表面黏性和结构的影响，为改善米粉的粘连问题提供参考。

1 材料与方法

1.1 主要材料与试剂

籼米：金优(JY)，直链淀粉(14.44±0.33)%，蛋白质(7.61±0.43)%；余赤(YC)，直链淀粉(26.87±0.89)%，蛋白质(7.61±0.43)%、翔祥(XX)，直链淀粉(24.41±0.33)%，蛋白质(9.02±0.07)%，可溶性大豆多糖(纯度73%)，MRS肉汤培养基，碘化钾等常用试剂均为分析纯。

1.2 主要仪器与设备

TA-XT plus质构仪，DHP-9031微生物培养箱，S22PC可见分光光度计，DK-2000-ⅢL电热恒温水浴锅，SHA-B恒温水浴振荡器，Perten RVA 4500快速黏度测定仪，YF0012电子显微镜。

1.3 方法

1.3.1 原料籼米理化指标的测定

蛋白质的测定：GB 5009.5—2016《食品中蛋白质的测定》，凯氏定氮法；直链淀粉的测定：GB/T 15683—2008《大米直链淀粉含量的测定》。

1.3.2 样品制备

工艺流程参考文献[9]，并稍作修改：

籼米→发酵→清洗→磨浆→过筛→离心→滚揉蒸煮→挤丝→蒸煮→水洗→成品

发酵：采用LactobacillusplantarumYI-Y2013 37 ℃恒温培养48 h，以106CFU/mL的浓度接种于原料籼米，料水比5∶8(g/mL)，37～40 ℃发酵48 h。

SSPS-发酵籼米混合粉的制备：籼米发酵好后清洗、磨浆、过筛、离心，将SSPS加入去离子水搅拌溶解，按照0%、1.2%、2.4%质量比(干基)添加至发酵籼米粉并搅拌均匀、烘干至含水量约为11%，4 ℃存放备用。

李波：红土地的海拔在1600到2800之间，海拔低一点的地方，种水稻、红薯、小麦，海拔高一点的有玉米、土豆、苦荞、燕麦。这些作物，都是红土地摄影中很重要的元素。

鲜湿米粉的制备：取60 g SSPS-发酵籼米混合粉加去离子水45 mL混匀，以约5 mm厚度蒸6 min，重复2次，挤丝，沸水煮90 s，复蒸3 min，流水淋洗30 min，沥干水分，制备得到直径为0.3 cm左右的鲜湿米粉样品，装袋备用。

1.3.3 SSPS-发酵籼米混合粉的性质分析

水合特性：参考文献[10]并稍作修改，将5 g样品分散在40 mL去离子水中，95 ℃搅拌30 min。分散液在4 000 r/min下离心20 min后，称量湿沉淀物，并将上清液倒入铝盒中于105 ℃烘至恒重。得到的吸水指数(WAI)和水溶性指数(WSI)由公式计算。

WAI=湿沉淀物质量/样品质量×100%

WSI=上清液中溶解的固体质量/样品质量×100%

糊化特性：按照GB/T 24852—2010《大米及米粉糊化特性的测定》的方法，将样品悬浮液在50 ℃下平衡1 min，以6 ℃/min的速率加热至95 ℃，保持 5 min，然后以6 ℃/min的速率冷却至50 ℃，保持2 min，转速为160 r/min。根据糊化曲线可得糊化温度、峰值黏度、最低黏度、最终黏度、崩解值和回生值。

动态流变特性：取适量糊化后样品于流变仪上，采用直径600 mm的平板(P60 TiL)，板间距为 5 mm，温度25 ℃，扫描应变先从0.1%～100%确定线性黏弹区，取扫描应频率0.1～10 Hz，测定储能模量(G′)和损耗模量(G″)随扫描频率的变化。

1.3.4 鲜湿米粉的表面黏性分析

取质地均匀的鲜湿米粉，测试时将其置于探头下方，每次放置1根且尽可能保证长度外观保持一致，探头选用 P/6R 进行测试，选择cooked lasagne程序。测定参数设置为：测前的速度为 1 mm/s，测试的速度为 0.5 mm/s，回程的速度为 5 mm/s，停留的时间为 2 s，感应力5 g。

淀粉测定采用GB/T 5009.9—2008《食品中淀粉的测定》，并参考文献[11]测定淀粉溶出量，使用酶解法并略作修改。取10 g鲜湿米粉放入150 mL煮沸蒸馏水中，1 min后捞出，用50 mL蒸馏水洗涤捞出的鲜湿米粉，并将洗涤液过350目筛，放冷至60 ℃以下，得到淀粉溶出液。淀粉溶出量用公式计算。

式中：X为试样中淀粉的含量/mg/g；0.9为还原糖(以葡萄糖计)换算成淀粉的换算系数；m0为10 mL碱性酒石酸铜溶液(甲、乙液各半)相当于葡萄糖的质量/mg；m1为试样质量/g；V0为加入试样后消耗的葡萄糖标准溶液体积/mL；V1为标定10 mL碱性酒石酸铜溶液(甲、乙液各半)时消耗的葡萄糖标准溶液的体积/mL；n为试样含水量。

1.3.6 鲜湿米粉显微结构观察

取质地均匀的鲜湿米粉进行切片(厚度约1 mm)，观察鲜湿米粉的横截面和表面。

1.4 统计分析

所有实验重复3次以上，结果用均值±标准差表示。使用IBM SPSS Statistics 26 对实验数据进行单因素方差分析(ANOVA)和邓肯多重范围检验，P<0.05表示有显著性差异，并用Pearson双变量进行数据间的相关性分析；使用Origin 8.5与Photoshop CC 2020绘图。

2 结果与分析

2.1 SSPS-发酵籼米粉的性质分析

2.1.1 SSPS-发酵籼米粉的水合特性

SSPS-发酵籼米粉的水合特性是鲜湿米粉性质变化的基础，结果见图1，3种发酵籼米粉的WAI均随着SSPS添加量的增加而显著下降(P<0.05)，WSI随着SSPS添加量的增加而显著升高(P<0.05)。可能是在95 ℃时籼米粉溶出了较多游离的淀粉颗粒，暴露出较多的羟基，而SSPS在淀粉颗粒周围可形成多糖层与大米淀粉相竞争水分，从而限制了淀粉的吸水膨胀，这与Anynda等[12]研究结果一致。

注：不同小写字母代表具有显著性差异(P<0.05)，下同。

2.1.2 SSPS-发酵籼米粉的糊化特性

糊化特性可以表征淀粉糊的黏性、稳定性和短期老化趋势[13]，可反映鲜湿米粉在熟化过程中的变化。不同添加量的SSPS对发酵籼米粉的糊化特性的影响如表1所示。3种发酵籼米粉的峰值黏度、最低黏度、最终黏度、崩解值均随着SSPS添加量的增加而显著下降(P<0.05)，糊化温度随SSPS添加量的增加而逐渐增大，但无显著性差异。

表1 SSPS对发酵籼米粉糊化特性的影响

SSPS可显著降低发酵籼米粉的糊化黏度，这与Furuta等[14]的研究结果基本一致。糊化黏度的降低表明在糊化过程中，SSPS增强发酵籼米粉抗膨胀性。刘传菊等[7]研究表明SSPS沉积在淀粉分子表面，形成空间位阻，可有效抑制米淀粉的糊化。淀粉糊化黏度与鲜湿米粉的表面黏性具有相关性[15]，因此可通过发酵籼米粉的糊化黏度变化趋势分析SSPS对鲜湿米粉表面黏性的影响。

崩解值反映淀粉糊的热稳定性，崩解值越低，热糊稳定性越好[16]。籼米粉的崩解值逐渐降低表明SSPS的添加可减少淀粉颗粒的膨胀，抑制淀粉的浸出，增强大米糊的热稳定性。回生值反映了淀粉短期老化的趋势，回生值越大，表明淀粉糊更易发生短期老化[17]。3种籼米粉的回生值均随SSPS的增加而降低，表明SSPS具有抑制鲜湿米粉短期老化的趋势。

2.1.3 SSPS-发酵籼米粉的流变特性

流变学可用来测定不同样品的黏弹性，提供凝胶的结构信息，对其加工特性具有较大应用价值。图2显示的是发酵籼米粉与SSPS-发酵籼米粉混合物的力学模量0.1～10 Hz的变化。所有样品在总频率范围内，G′和G″随着频率的增加而增加，且G′>G″，表现为典型的弱凝胶动态流变学谱图。XX和YC发酵籼米粉的G′和G″均随着SSPS浓度的增加而降低。表明SSPS可分布在连续的淀粉颗粒之间，抑制淀粉的溶胀，防止淀粉分子重排，影响老化进程[18]，从而削弱淀粉的凝胶结构。这与Liu等[13]研究一致。与之不同的是，JY发酵籼米粉表现出不同的变化趋势。添加SSPS的JY发酵籼米粉与未添加SSPS的发酵籼米粉相比表现出更高的G′和G″。可能是JY直链淀粉含量较少，SSPS的链状分子结构可代替直链淀粉，加强淀粉分子间的相互作用，籼米粉凝胶结构得到加强，从而表现出更高的G′和G″。

图2 SSPS对发酵籼米粉流变特性的影响

2.2 鲜湿米粉的表面黏性

鲜湿米粉的表面黏性直接影响消费者对产品的接受程度。将SSPS添加到发酵籼米粉中，制备鲜湿米粉，测定其表面黏性。如图3所示，SSPS显著降低(P<0.05)鲜湿米粉的表面黏性，其中对JY鲜湿米粉的影响最大，从90.12 g·sec降至52.50 g·sec。

图3 SSPS对鲜湿米粉的表面黏性的影响

米粉表面黏性与米粉表面淀粉颗粒的糊化度有关，糊化度越高鲜湿米粉表面黏性就越强[19]。因此，鲜湿米粉表面黏性的降低可能由于SSPS降低鲜湿米粉的表面淀粉糊化度造成的。

2.3 鲜湿米粉的淀粉溶出量

在蒸煮过程中，淀粉溶出越少，鲜湿米粉的质量往往越高[20]。如图4所示，随着SSPS添加量的增加，不同品种鲜湿米粉淀粉溶出量逐渐下降(P<0.05)，且鲜湿米粉在蒸煮过程中，不同SSPS添加量的鲜湿米粉基本未出现断条的情况，表明SSPS加强了鲜湿米粉的蒸煮品质。同时，淀粉溶出量还可以解释SSPS影响食品黏性的作用机理。在糊化过程中，SSPS限制淀粉的浸出，使得附着在鲜湿米粉表面的淀粉含量减少，减少了鲜湿米粉的表面张力。在TPA分析时，鲜湿米粉与TPA探针之间产生的黏附阻力减少，从而产生更低的黏性值[21]。因此，淀粉溶出量的减少可能是SSPS影响鲜湿米粉表面黏性的因素之一。

图4 SSPS对鲜湿米粉淀粉溶出量的影响

2.4 鲜湿米粉的结构观察

使用电子显微镜观察添加(2.4%)与未添加SSPS鲜湿米粉的表面和横截面结构。如图5所示，添加与未添加SSPS的鲜湿米粉的微观结构具有明显的差异。对照组的横截面具有松散的网络结构，横截面存在清晰的不均匀的孔洞结构(图5圆圈位置)，表面也存在较多凹陷(图5箭头位置)。添加SSPS的样品改善了这种现象，横截面表现出更均匀紧密的孔洞结构，表面也更加平整光滑。可能是淀粉老化差异所引起[22]，淀粉在老化过程中的分子重排，使鲜湿米粉产生了不均匀的孔径结构，而添加SSPS可以抑制淀粉的老化进程，使得鲜湿米粉的横截面结构更加均匀，表面更加平整光滑。

注：A:YC鲜湿米粉，B：XX鲜湿米粉，C：JY鲜湿米粉；1～2列为表面图，3～4列为横截面图。

3 结论

初步探究了SSPS对鲜湿米粉表面黏性的影响。随着SSPS的添加，鲜湿米粉的表面黏性显著降低，鲜湿米粉的结构特征也得到了极大改善。分析得出，SSPS通过包埋作用，抑制鲜湿米粉在熟化过程中的糊化特性，降低鲜湿米粉的淀粉浸出量，使鲜湿米粉表面附着的淀粉分子减少，表现出鲜湿米粉表面黏性降低；同时SSPS具有抑制短期老化的作用，添加SPSS后，鲜湿米粉表面更加平整光滑，内部结构更加均匀稳定。因此，鲜湿米粉界面性质的改变可能是SSPS降低鲜湿米粉表面黏性的重要因素。