多糖類食品添加劑對米飯質(zhì)構(gòu)特性的影響：
多糖類食品添加劑對米飯質(zhì)構(gòu)特性的影響，通過掃描電鏡分析，得出仙桃大米顆粒的孔隙大小為2|jun?4|jun;采用90Plus Particle Sze Ana- lyser分析羥丙基甲基纖維素（HPMC)、麥芽糊精、瓜爾豆膠和卡拉膠在水溶液中的粒徑分布大小，得出這些 多糖類食品添加劑在水溶液中的粒徑大小分別為897. 7nm、35. 9nm、125. 2nm、323. 5nm。在蒸制米飯的過程 中添加這些多糖類食品添加劑，研究米飯樣品在冷藏過程中的硬度和黏性的變化，結(jié)果表明：羥丙基甲基纖 維素（HPMC)和瓜爾豆膠添加量為0%時，與添加量為0.1%，0.3%的米飯樣品相比，米飯的硬度較低， 而黏性則較高，添加羥丙基甲基纖維素和瓜爾豆膠加速了米飯樣品的老化；麥芽糊精和卡拉膠添加量為 0. 1%的米飯樣品與添加量為0%和0. 3%的樣品相比，米飯樣品的硬度低于而黏性局于添加量為0%和0. 3% 的米飯樣品，麥芽糊精和卡拉膠能夠起到延緩米飯樣品老化的作用。
稻米為世界上一半的人口提供了能量、蛋白 質(zhì)以及其它營養(yǎng)物質(zhì)，稻米中有超過90%的干物 質(zhì)是淀粉和蛋白質(zhì)稻米的營養(yǎng)十分豐富， 除了為人體提供糖類、蛋白質(zhì)、脂肪及膳食纖維 等主要營養(yǎng)成分外，還為人體提供必需的微量元 素 。
米飯表面黏附著的多糖類分子，能形成水合 層起到保持水分的作用，以防止米粒之間的互相 黏著。滲透到大米直鏈淀粉分子膠束中大豆多 糖，起到保護膠束的水合層的作用，抑制大米淀 粉回生&]。王顯倫等人研究了不同添加劑對a _ 方便米飯黏度的影響。結(jié)果表明：在大米浸泡過 程中添加0. 0003%的焦亞硫酸鈉、0. 80%的乙 醇、0. 80%的p _環(huán)狀糊精和0. 08%的單甘酯， 對a _方便米飯的黏度有較好的影響08。
隨著人們生活水平的提高，人們對即食米飯 的品質(zhì)的要求越來越高9]。即食米飯的原料組成 和理化特性對其食用品質(zhì)有很大的影響，如直鏈 淀粉含量、蛋白質(zhì)含量、脂肪含量等對大米及其 制品的許多品質(zhì)都有重要的影響10。目前市面上 稻米品種繁多，其品質(zhì)特性差異也較大，因此， 通過食品添加劑來改善即食米飯品質(zhì)具有重要的 實踐意義。
1材料與方法 1.1材料與儀器 1.1.1主要原料
仙桃大米，一級秈米，東莞市綠之坊米業(yè)食 品有限公司；麥芽糊精（食品級）；瓜爾豆膠 (食品級）；羥丙基甲基纖維素（食品級）；卡拉 膠（食品級），均為市售。
1.1.2主要儀器設(shè)備
TA. XT. plus 質(zhì)構(gòu)儀，英國SMS公司；美的 微波爐，佛山市順德區(qū)美的微波爐電器制造有限 公司；TM3000型掃描電子顯微鏡，日本日立； 90Plus Particle Size Analyser, Brookhaven 公司； TDL-5-A型離心機，上海市安亭科學儀器廠。 1.2掃描電子顯微形態(tài)分析
測試方法：將一粒完整的大米顆粒固定在樣 品臺上，噴金，將處理后的樣品用掃描電子顯微 鏡觀察，并拍攝大米顆粒的形貌。
1.3粒度分布的測定
將HPMC、麥芽糊精、瓜爾豆膠、卡拉膠等 樣品制成水溶液，混合均勻，然后在離心機內(nèi)以 3000r/min離心20min,過0. 45 pm的濾膜，然后 測定樣品的粒度大小。
1.4米飯蒸制工藝流程
原料大米—淘洗兩次—加水量（米水比1: 1.35)—浸泡（30min)—封口 —常壓蒸制 (30min) 一>'保溫（15min) —>冷藏（0°C?4°C) 1.5米飯硬度和黏性的測試11
利用質(zhì)構(gòu)儀測定米飯的硬度和黏性，測定條 件如下：運行模式：測定下壓時的力；測前速 度：1.0mm/s;測試速度：0. 5mm/s;測后速度： 0. 5mm/s;試樣受壓變形：70%;觸發(fā)力：5. 0g; 探頭：P/36R。
測試時，每次在米飯樣品的中間部分隨機取 3粒完整的米飯，放置在質(zhì)構(gòu)儀的載物臺中心環(huán) 內(nèi)測試，每次測定3盒樣品，每盒樣品測定6次, 每盒測定的6個結(jié)果中去掉硬度最大和最小的兩 個測定結(jié)果，取剩下的4個測定結(jié)果，然后計算 3盒平均值。
2結(jié)果與分析
2.1原料大米的表觀形態(tài)
仙桃大米的掃描電鏡圖片如圖1所示。從圖 1中可以看出，大米表面有明顯的孔隙結(jié)構(gòu)，這
些顆粒的孔隙大小在2pm?4pm的范圍內(nèi)；同
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圖1大米顆粒的掃描電鏡照片（仙桃大米，x3500) Fig. 1 SEM photos of the rice (xiantao rice, x 3500)
時，從圖1中可知大米表面黏附著不少淀粉顆粒。 多糖類食品添加劑可通過這些孔隙滲入到大米顆 粒內(nèi)部，但要求這些多糖類食品添加劑在水溶液 中粒徑大小應小于大米孔隙的大小，即粒徑的大 小以小于1^m為佳，可能會起到改善米飯食味品 質(zhì)的作用。
2.2多糖類食品添加劑在水溶液中的粒度分布
通過 90Plus Particle Size Analyser 分析 HPMC、
麥芽糊精、瓜爾豆膠和卡拉膠在水溶液中的粒度 分布，結(jié)果如圖2所示。測得的數(shù)據(jù)顯示: HPMC、麥芽糊精、瓜爾豆膠和卡拉膠的有效粒 徑大小分別為 897. 7nm、35. 9nm、125. 2nm、 323. 5nm;多分散性分別為0. 401、0. 326、 0.277、0.384。
圖2多糖類食品添加劑在水溶液中的粒度分布 Fig. 2 The particle size distribution of polysaccharides food additives in aqueous solution
測得的數(shù)據(jù)顯示：HPMC在水溶液中的粒徑 大小在1088. 7nm以下的部分只占 26%，而在 1088. 7mn?5207. 4mn之間的部分占74% ,說明 HPMC在水溶液中的粒度比較大，多糖類食品添加劑對米飯質(zhì)構(gòu)特性的影響，只有少量的顆 粒可以通過大米表面孔隙滲入到大米顆粒內(nèi)部。
麥芽糊精在水溶液中的粒徑大小都在 143. 8nm以下；瓜爾豆膠在水溶液中的粒徑大小 在202.2nm以下的部分占91%，而粒徑大小在 256. 8nm以下的部分占100% ;卡拉膠在水溶液 中的粒徑大小在540. 8nm以下的部分占61%，而 粒徑大小在540. 8nm?764. 1 iim之間的部分占 34%。這三種多糖類食品添加劑在水溶液中的粒 徑大小都小于1^m，因此，在浸泡和蒸煮工藝的 過程中，這些物質(zhì)能夠很容易地與水一起滲入到 大米顆粒內(nèi)部，通過氫鍵與大米內(nèi)部的淀粉發(fā)生 相互作用，從而起到影響大米質(zhì)構(gòu)特性的作用。 2.3 HPMC對冷藏過程中米飯硬度和黏度的影 響
圖3反映的是HPMC對蒸制米飯硬度的影 響，從圖3可以看出，HPMC添加量為0%時, 米飯在冷藏過程中的硬度與添加量為0.1%， 0.3%的相比較低，這表明在冷藏過程中添加 HPMC起到增加米飯硬度的作用，加速了米飯的 老化，不利于米飯的保存。原因是HPMC在水溶 液中的有效粒徑大小為897. 7nm，其中粒度大小 在1088. 7nm以下的部分只占26%，而只有粒徑 大小在1pm以下的顆粒才能夠通過大米表面的孔 隙滲入到大米顆粒內(nèi)部，在添加HPMC后，只有 少量的顆粒滲入到大米內(nèi)部，絕大部分的顆粒附 著在米粒表面，造成米飯硬度的增加。
圖4反映的是HPMC對蒸制米飯黏度的影 響，從圖4中可以看出，在放置時間為0d?Id
圖3 HPMC對米飯硬度的影響 Fig. 3 The effect of HPMC on the hardness of rice
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時，在這三種添加量的條件下，米飯的黏度都出 現(xiàn)急劇下降的現(xiàn)象，其中HPMC添加量為0%的 樣品下降最快。在放置0d時，與未添加HPMC 的樣品相比，添加HPMC的米飯樣品的黏度明顯 下降，其中添加量為0. 3%的米飯樣品降幅最大， 在放置2d?6d時，在這三種添加量的條件下, 米飯的黏度變化不明顯，都趨向于穩(wěn)定。HPMC 通常會附著在米粒表面或者滲入到米粒內(nèi)部，通 過氫鍵會與淀粉相結(jié)合，導致黏度降低較大。
圖4 HPMC對米飯黏度的影響 Fig. 4 The effect of HPMC on the adhesiveness of rice
程中麥芽糊精添加量為0.1%的米飯樣品測得的 黏度比添加量為〇. 3%樣品低，說明添加量為 0.1%的米飯樣品老化速度慢，從圖5中可以看 出，麥芽糊精添加量為0%時，多糖類食品添加劑對米飯質(zhì)構(gòu)特性的影響，米飯樣品老化速 度最快，這說明添加麥芽糊精可以延緩米飯樣品 的老化。
圖5麥芽糊精對米飯硬度的影響 Fig. 5 The effect of maltodextrin on the hardness of rice
從圖6中可以看出，麥芽糊精添加量為0% 的米飯樣品與添加量為0.1%、0.3%的樣品相 比，在放置0d時米飯黏度明顯偏低，在放置2d
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2. 4麥芽糊精對冷藏過程中米飯硬度和黏度的影 響
從圖5可以看出，麥芽糊精添加量為0%的 米飯樣品在冷藏過程中硬度逐漸增加，但與添加 量為0.1%，0.3%的米飯樣品相比，添加量為 0%的米飯樣品測得的硬度相對較高，在冷藏過
由于麥芽糊精的有效粒徑為35. 9nm，而大米 表面的孔隙大小為2pm?4pm,麥芽糊精在水溶 液中能夠很容易地通過大米表面孔隙滲入到大米 顆粒內(nèi)部，麥芽糊精本身含有很多羥基，這些羥 基與淀粉通過氫鍵相連接，可以起到降低米飯硬 度的作用。
圖6麥芽糊精對米飯黏度的影響 Fig. 6 The effect of maltodextrin on the adhesiveness of rice
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6d時這三種添加量條件下的米飯樣品的黏度趨 于穩(wěn)定，麥芽糊精添加量為0.1%的米飯的黏度 高于添加量為0.3%的米飯的黏度，并且這兩種 添加量條件下的米飯樣品的黏度都高于未添加麥 芽糊精的米飯樣品，這說明麥芽糊精有提高米飯 黏度的作用，從而改善米飯的食味品質(zhì)。原因是 麥芽糊精在滲入到大米內(nèi)部后與大米內(nèi)部的淀粉 通過氫鍵發(fā)生作用，延緩糊化淀粉的老化，提高 米飯的黏度。
2.5瓜爾豆膠對冷藏過程中米飯硬度和黏度的影 響
從圖7可以看出，在冷藏過程中，瓜爾豆膠 添加量為0%的米飯樣品在放置過程中的硬度逐 漸增加，與添加量為0.1%、0.3%的米飯樣品相 比，在冷藏過程中添加量為0%的米飯樣品的硬 度相對較低，瓜爾豆膠添加量為0. 1%的米飯樣 品的硬度明顯高于添加量為0%和0. 3%的樣品， 在放置Id?5d的過程中，添加量為0. 3%的米飯 樣品的硬度高于添加量為0%的米飯樣品。這說 明添加瓜爾豆膠可以增加米飯的硬度，不利于米 飯的存放。造成這種現(xiàn)象的原因可能是淀粉與瓜 爾豆膠通過氫鍵發(fā)生了作用，加速了米飯的老 化，少量的瓜爾豆膠與淀粉相結(jié)合比較容易，而 過多的瓜爾豆膠由于空間位阻的加大，使得與淀 粉結(jié)合過程受阻，因此米飯的硬度上升較慢。 為0%時測得的黏度相對較高，添加量為0. 1%次 之，添加量為0. 3%最小，這說明添加瓜爾豆膠 降低了米飯的黏度。
圖8瓜爾豆膠對米飯黏度的影響 Fig. 8 The effect of guar gum on the adhesiveness of rice
瓜爾豆膠是一種水溶性的高分子聚合物，它 在水溶液中的有效粒徑為125. 2nm,粒徑大小在 202. 2nm以下的部分占91% ,而粒徑大小在 256. 8nm的部分占100%。在浸泡、蒸制工藝過 程中，多糖類食品添加劑對米飯質(zhì)構(gòu)特性的影響，瓜爾豆膠在水溶液中可以滲入到大米顆粒 內(nèi)部，與淀粉通過氫鍵發(fā)生了作用，結(jié)果造成米 飯黏度下降。
2. 6卡拉膠對冷藏過程中米飯硬度和黏度的影響
圖7瓜爾豆膠對米飯硬度的影響 Fig. 7 The effect of guar gum on the hardness of rice
圖9卡拉膠對米飯硬度的影響 Fig. 9 The effect of on the hardness of rice
從圖8可以看出，這三種添加量條件下測得
的結(jié)果都表現(xiàn)為黏度在0d?Id時逐漸下降，在 Id?6d時變化趨勢趨于穩(wěn)定，瓜爾豆膠添加量
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從圖9中可以看出，在冷藏過程中，卡拉膠 添加量為0%的米飯樣品在放置過程中硬度逐漸 增加，與添加卡拉膠的樣品相比硬度明顯偏高， 而卡拉膠添加量為0. 1%、0. 3%的米飯樣品的硬
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度在冷藏過程中明顯偏低，這說明卡拉膠有降低 米飯硬度的作用。卡拉膠在水溶液中的有效粒徑 大小為323. 5nm,其中粒徑在764. 1nm以下的部 分占95% ,這樣卡拉膠在水溶液中能夠很容易的 通過大米表面的孔隙滲入到大米顆粒內(nèi)部，與 水、淀粉等通過氫鍵相連接，從而起到降低米飯 黏度的作用。
圖10反映了卡拉膠對蒸制米飯黏度的影響。 從圖10可以看出，在冷藏過程中，米飯的黏度隨 著冷藏時間的增加而逐漸下降，在冷藏過程中, 添加卡拉膠的米飯樣品與未添加卡拉膠的米飯樣 品相比，米飯的黏度出現(xiàn)了增加，其中卡拉膠添 加量為0.1%時，米飯的黏度增加的最多，這說 明添加卡拉膠可以起到增加米飯黏度的作用，但 卡拉膠添加量過多反而效果不好?？ɡz添加量 過少時，這些卡拉膠大多通過大米表面孔隙滲入 到內(nèi)部，起到延緩米飯老化的作用，卡拉膠添加 過多時，會造成卡拉膠水溶液濃度過大，這樣卡 拉膠可能堵塞大米表面孔隙，因此效果反而不 好。
圖10卡拉膠對米飯黏度的影響 Fig. 10 The effect of on the adhesiveness of rice
3結(jié)論
大米表面的孔隙大小為2pm?4pm; HPMC、 麥芽糊精、瓜爾豆膠和卡拉膠在水溶液中的有效 粒徑大小分別為 897. 7nm、35. 9nm、125. 2nm、 323. 5nm。
HPMC添加量為0%時，在冷藏過程中的硬 度與添加量為0.1%、0.3%的相比較低，多糖類食品添加劑對米飯質(zhì)構(gòu)特性的影響，而黏性
則較高。
添加麥芽糊精可以延緩米飯制品的老化，麥 芽糊精添加量為0.1%的米飯樣品的硬度低于添 加量為0%和0. 3%的米飯樣品，黏度則高于添加 量為0%和0. 3%的米飯樣品。
在冷藏過程中，瓜爾豆膠添加量為0%的米 飯樣品的硬度明顯低于添加量為0.1%和0. 3%的 樣品，而黏度則明顯高于添加量為0. 1%和0. 3% 的米飯樣品。
添加卡拉膠可以起到延緩米飯老化的作用， 卡拉膠添加量為0.1%時效果較好，添加量為 0. 3%時次之。
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