基于質構曲線解析法的超高壓方便粥質地分析

劉春娟，丁亞西，李東升，張守勤，侯麗麗

(1.吉林省經濟管理干部學院，吉林長春130012;2.吉林大學生物與農業工程學院，吉林長春130022)

基于質構曲線解析法的超高壓方便粥質地分析

劉春娟1，2，丁亞西2，李東升2，張守勤2，侯麗麗2

(1.吉林省經濟管理干部學院，吉林長春130012;2.吉林大學生物與農業工程學院，吉林長春130022)

對玉米、蕓豆和糙米三種單一原料高壓方便粥采用質構曲線解析法進行質地分析，分析結果顯示高壓處理能緩解粥存儲過程中的回生程度，主要表現在降低粥的硬度及膠著度，這種作用在存儲初期并不明顯，但隨貨架期的延長，壓力處理樣與未壓力處理樣在這兩個指標上有明顯區別。經過長時間放置后，300MPa處理5min樣的各項質地指標最為接近新鮮米粥。

質構曲線解析，超高壓，方便粥，質地特性

方便米制主食等富含淀粉類食品的加工與存儲過程中，存在著一個不容忽視的問題，制品的回生及由此導致的食用品質惡劣，質地特性改變。其回生老化的主要原因是淀粉的回生結晶。其中，支鏈淀粉分子的外側支鏈首先形成雙螺旋結構，再由此為基本單位疊加形成晶粒，并導致淀粉顆粒剛性的增加及宏觀體系力學性能向脆硬方向的轉化［1］。眾多研究表明超高壓處理對淀粉有改性作用，完全高壓糊化的淀粉與熱糊化淀粉相比，其回生程度大大降低，而且隨著食用前經過對高壓處理后淀粉的加熱，其糊化度又增長了近乎百分之百，從而大大改善了食品的質地［2－4］。為了對食品質地的評價更加客觀，近年來，質構儀等儀器的使用使得對食品質地評價的內容更為豐富，評價參數的設定也更為客觀，因此很多科研團隊利用質構儀來評價各種食品的質地［5－8］，包括肉制品、水果、米飯、奶制品等。雖然粥的主要原料是米(包括豆類)，但對經高壓處理后的粥的質地分析還未見報道。本工作主要通過對其質地的分析，探討超高壓處理對方便粥各項質地指標是否有明顯影響，同時通過各項質地指標在存儲過程中發生的變化來考察方便粥的回生現象是否通過超高壓處理得到了改善，并以此為依據確定超高壓處理的條件，進而為確定方便粥的生產工藝提供理論依據。

1 材料與方法

1.1 材料與設備

玉米(大馇)、蕓豆和糙米 均購于長春市恒客隆超市。

三層鋁箔蒸煮袋(PET/AL/CPP) 長春市南方包裝機械有限公司;TA－XT plus Texture Analyser物性測試儀 英國SMS公司;DL700－0.55×1.5超高壓等靜壓機 上海大隆機器廠;MA110電子天平 上海天平儀器廠;DZKW－C型恒溫水浴鍋 上海市實驗儀器廠;SF－400型臺式塑料封口機 溫州興業機械設備有限公司;手提式高壓滅菌鍋 鎮海金鑫醫療器械有限公司。

表1 玉米粥的TPA測試結果

1.2 實驗方法

1.2.1 超高壓方便粥生產工藝流程 將超高壓處理作為米粥蒸煮前的一種預處理手段，以期獲得物性得到改良的優質方便粥。初步制定的生產工藝如下:

稱取原料8g→淘洗→瀝干→固液比1∶6.5→鋁箔袋包裝→50℃浸泡30min→超高壓處理→120℃蒸煮30min

1.2.2 壓力的選擇 目前高壓食品運用的壓力范圍一般為50～400MPa，這個壓力范圍實現工業化生產較容易。對超高壓米飯的研究表明超高壓加工米飯其壓力至少應達到100MPa，而目前生產的超高壓米飯一般采用200MPa壓力。由于高壓設備昂貴，用最低壓力加工，可以使費用降低到可以接受的程度［9］。由此，選擇壓力參數為200MPa和300MPa，保壓時間為2min和5min。

1.2.3 方便粥的TPA測試 選取壓力條件為200MPa和 300MPa，保壓時間為 2min和 5min，按1.2.1的工藝條件生產超高壓方便粥，以未經超高壓處理的方便粥作為對照樣，對四個存放時間(1、3、7、90d)的方便粥進行TPA分析。

測定儀器:TA－XT.plus(物性測試儀)，選用A/BE－035探頭。工作條件如下:

將方便粥倒入樣品杯中，放置在TPA測試平臺上，以探頭下壓至形變90%的部位，可得到樣品的壓力－變形曲線，即樣品的TPA測試圖譜及數據。

2 結果與分析

方便粥在存儲過程中，由于回生現象伴隨的質地指標變化主要包括硬度、彈性、膠著度、回復性及粘聚性。因此可以將質地指標的變化與回生現象聯系起來，用質地指標的變化程度來反映回生的程度，回生越嚴重，粥的硬度、膠著度、回復性越大，粘聚性越小，通過分析質地指標的變化來探討粥的回生過程。方便粥的TPA測試就是以這些指標為考察重點。

2.1 玉米粥的TPA測試及分析

玉米粥的TPA測試數據及結果見表1。

高壓處理使玉米淀粉改性，糊化度提高，因此玉米粥的硬度有所降低。高壓對大馇粥的彈性及回復性均無影響，但能明顯提高粘聚性。隨著時間延長，粘聚性均明顯下降，在存儲早期迅速達到平衡，后期數值變化不大。整個存儲過程中，大馇粥硬度及膠著度的增加非常明顯，這是由于玉米直鏈淀粉聚合度高，支鏈淀粉外鏈較長，易于回生［10］。同時，玉米對壓力較為敏感，壓力越大，保壓時間越長，變化越明顯，具體在硬度及粘聚性上得到體現。綜合比較，300MPa 5min樣各項指標最為接近新鮮粥，其次為300MPa 2min樣和200MPa 5min樣。

2.2 蕓豆粥的TPA測試及分析

蕓豆粥的TPA測試數據及結果見表2。

存儲初期，除硬度外，蕓豆粥的各項質地指標均為0，是由于水量較多，燕麥與水較為分散，分層明顯，儀器無法測定，存儲長時間后，由于淀粉的老化作用，燕麥凝結成塊，粥稠度增加，才能夠測到彈性等指標。因此，僅分析蕓豆粥硬度的變化。

表2 蕓豆粥的TPA測試結果

表3 糙米粥的TPA測試結果

高壓對蕓豆粥硬度的影響在早期已明顯體現，且隨存儲時間延長差異加劇，高壓處理樣的硬度增長速率明顯低于未壓樣，在較低壓力(200MPa)，較短保壓時間(2min)下硬度即產生明顯變化，但繼續增加壓力或者延長保壓時間，硬度的變化則變得較為平緩，4個壓力條件的最終硬度均明顯優于未壓樣，且300MPa 5min樣表現最好。

2.3 糙米粥的TPA測試及分析

糙米粥的TPA測試數據及結果見表3。

壓力的增長及保壓時間的延長對改善糙米粥硬度有明顯效果，而對彈性及回復性的影響不明顯，且對膠著度和粘附性的影響在初期較不明顯。糙米質地性質的改變需要增大壓力或者延長保壓時間，綜合比較下，300MPa 5min樣最好，其次為300MPa 2min樣和200MPa 5min樣，均優于未壓樣和200MPa 2min樣。

3 結論

高壓處理能明顯改變方便粥的質地指標，降低粥的硬度、膠著度及粘附性，這種作用對粥的影響隨著貨架期的延長而越發明顯。同時，壓力及保壓時間的改變對粥的粘聚性和粘附性亦有明顯影響。經過長時間放置后，300MPa 5min樣的各項質地指標最為接近新鮮米粥。因此作為生產方便粥的核心技術，超高壓處理可以顯著地減輕方便粥的回生程度，從而改善其口味并提高產品品質。

［1］姚遠，丁霄霖，吳加根.淀粉回生研究進展(I)回生機理、回生測定方法及淀粉種類對回生的影響［J］.中國糧油學報，1999，14(2):24－31.

［2］Oh H E，Pinder D N，Hemar Y，et al.Effect of high－pressure treatment on various starch－in－water suspensions［J］.Food Hydrocolloids，2008，22(1):150－155.

［3］ Kawai K，Fukami K，Yamamoto K.Effects of treatment pressure，holding time，and starch content on gelatinization and retrogradation properties of potato starch－water mixtures treated with high hydrostatic pressure ［J］.Carbohydrate Polymers，2007，69(3):590－596.

［4］Yamamoto K.High pressure and starch［J］.Review of High Pressure Science and Technology，2006，16(1):31－36.

［5］張浩玉，黃星奕.醋豆產品的質地分析(TPA)實驗研究［J］.中國糧油學報，2008，23(3):181－185.

［6］ Rahman M S，Al－ farsi S A.Instrumental texture profile analysis(TPA)of date flesh as a function of moisture content［J］.Journal of Food Engnieering，2005，66(4):505－511.

［7］Martinez O，Salmeron J，Guillen M D，et al.Texture profile analysis of meat products treated with commercial liquid smoke flavourings［J］.Food Control，2004，15(6):457－461.

［8］ Sameh A.Texture and flavour development in Ras cheese made from raw and pasteurised milk［J］.Food Chemistry，2006，97(3):394－400.

［9］張守勤，馬成林，左春檉.高壓食品加工技術［M］.吉林:吉林科學技術出版社，2000:19－20.

［10］吳洪華，姜松.食品質地及其TPA測試［J］.食品研究與開發，2005，26(5):128－131.

Texture characteristics analysis of ultra－high pressure instant porridge based on texture profile analysis

LIU Chun－juan1，2，DING Ya－xi2，LI Dong－sheng2，ZHANG Shou－qin2，HOU Li－li2

(1.Jilin Province Economic Management Cadre College，Changchun 130012，China;2.College of Biology and Agriculture Engineering，Jilin University，Changchun 130022，China)

Texture characteristics of three kinds of porridge with a single material(shelled corn，kidney bean and brown rice respectively)were analysed by Texture Profile Analysis(TPA).The results showed that ultra－high pressure processing could significantly reduce the extent of the retrogradation of porridge，and the hardness and gumminess of different cereal in porridge were decreased by ultra－high pressure processing.This effect was not obvious in the early storage，but apparent in the later.After the longtime process of storage，the texture characteristics of the samples processed at the condition of 300MPa for 5 minutes were similar to those of just cooked porridge compared with other conditions.

TPA;ultra－high pressure;instant porridge;textural properties

TS210.1

B

1002－0306(2011)09－0284－04

2010－11－15

劉春娟(1977－)，女，博士研究生，講師，從事天然產物加工與分離方面的研究。

長春市科技支撐計劃(08KZ35)。