米制品抗老化特性研究進展

王 曉，李小檔，連惠章，王 凱

（無錫華順民生食品有限公司，江蘇 無錫 214151）

稻谷是一種重要的糧食作物，是亞洲許多國家的主要食糧，其中我國約70%以上的人口以米制品為主[1-2]。隨著社會的發(fā)展，我國的主食消費結構由單一的初級加工向營養(yǎng)、健康、方便快捷、多樣化的深加工方向發(fā)展。然而由于大米本身α 淀粉化和缺乏面筋等原因造成的老化回生現(xiàn)象，影響了米制品的口感，制約了米制品工業(yè)化的進程。目前針對米制品抗老化的研究很多，有些問題已解決，有些問題仍在探討中。總結了米制品老化機制，從原料本身、添加劑等方面概述米制品抗老化的研究進展。

1 米制品老化機制

淀粉主要是由α-1，4 糖苷鍵連接的D -六環(huán)葡萄糖構成的直鏈淀粉和由α-1，4 糖苷鍵連接的D -葡萄糖短鏈與α-1,6 糖苷鍵連接構成的支鏈淀粉組成。淀粉老化是淀粉分解的支鏈和直鏈淀粉重新形成有序結構的現(xiàn)象[3]。由于支鏈淀粉支化程度高，重新排列后不能有序形成一條直線，故回生速度比直鏈淀粉緩慢很多，此現(xiàn)象是導致淀粉老化的主要原因[4-5]。有研究表明，淀粉的回生與支鏈淀粉的長短、分布，以及支鏈淀粉的聚合度有關[6]。

此外，影響淀粉老化的因素除了支鏈淀粉和直鏈淀粉外，還會受到蛋白、脂質、水分、糖類、溫度、pH 值等因素影響。面筋蛋白和淀粉顆粒交互形成的網絡結構可以影響重結晶的速率；短鏈脂肪酸可以包埋在直鏈淀粉螺旋中，延緩淀粉的老化；糖類會在淀粉糊化過程中進入淀粉顆粒內部，但其與淀粉的相容性，影響著淀粉的老化速率；無機鹽可以阻礙淀粉的有序化取向，但是低質量分數(shù)的鹽離子作用效果稍差；水分影響糊化后淀粉分子鏈的遷移，參與支鏈淀粉的重結晶，因此水分含量的多少會影響產品老化的速率[7]。

2 米制品抗老化研究

2.1 原料選擇

米制品所用的主要原料大米，其主要成分是淀粉，其中淀粉又是影響其老化的主要因素之一。不同品種的大米，其支鏈和直鏈淀粉的比例存在差異。楊曉蓉等人[8]研究了秈米、粳米和糯米3 種不同種類大米的理化特性，結果表明，秈米直鏈淀粉含量最高，回生值最大，靜置后重新結晶制成的米粉硬度大、耐咀嚼。所以，選用支鏈淀粉含量較高的大米品種，對延緩某些米制品的老化是有效的。

正常秈米粉因其直鏈淀粉含量高，容易老化，但有研究表明秈米粉引入羧甲基基團后，羧甲基化基團空間位阻大，減弱了分子氫鍵的作用，可以提高其抗老化性能[9-10]。

2.2 原料處理

大米粉的特性除了受直鏈淀粉含量影響外，還受到顆粒大小及其性質的影響。我國大米粉制粉工藝分為干磨法和濕磨法，不同的制粉工藝影響了粉團的水分含量、硬度等指標[11]。樊德靈[12]在米發(fā)糕的研究中表明，不同制粉工藝影響了米發(fā)糕的老化速率，其中濕磨法制粉做出的米發(fā)糕老化速率快于干磨法的制粉工藝，可能是因為不同制粉工藝其水分含量的差異，濕磨粉粒徑小，糊化過程中吸水多，而水分含量在50%以下時，大米淀粉的老化速率隨水分含量的增加而增大[13]。

研磨會造成淀粉分子不同程度的降解，雖然不會顯著影響米粉的溶解性、糊化性質，但對其分子結構的變化可能是影響其老化特性的原因[14]，但目前研磨對淀粉分子結構破壞對其米制品老化特性影響的研究還很少。

擠壓處理也會影響大米制品的老化速度，擠壓會造成大米淀粉中支鏈淀粉的降解，使得大米淀粉中的長支鏈含量低，從而降低了大米淀粉的回生速度，同時支鏈淀粉的降解，使得其與直鏈淀粉分子的相互作用力降低，從而使得擠壓后的大米淀粉凝膠在儲存過程中硬化速率降低[15]。

隨著生物技術的發(fā)展，通過微生物發(fā)酵來提高原料性能也是一條有效途徑，經過浸泡后的大米淀粉的中位徑、體積平均距和面積平均距均增加，而比表面積降低很多，使得發(fā)酵后大米凝膠組織結構更細膩，凝膠強度增加，持水力增強，一定程度上緩解了其老化速度[16]。

2.3 添加劑

2.3.1 單一添加物質

生物酶法應用到饅頭、面包和米粉中，可以有效抑制淀粉回生，延長其保鮮時間[17]。大米淀粉的支鏈淀粉外側短鏈形成雙螺旋結構后，堆積結晶引起其老化現(xiàn)象，而淀粉酶可以適當水解其分子鏈，增強了分子鏈排列的無序性，從而有效抑制其老化。丁文平等人[18]研究也發(fā)現(xiàn)，β -淀粉酶能夠通過切斷大米支鏈淀粉外側支鏈而抑制其回生，且酶解程度越大，其回生程度越小。南沖等人[19]研究一種新型淀粉酶應用到大米制品中也能有效抑制大米制品的回生，且隨著淀粉酶添加量的增多，回生抑制更加明顯。

淀粉通過引入磷酸根、乙酰基或羥丙基等親水性較強的基團后，可以提高其親水性，從而降低淀粉的糊化溫度，達到抑制淀粉老化的目的[20]。吳宗帥等人[1]將預糊化蠟質玉米羥丙基二淀粉磷酸酯應用到米發(fā)糕中，發(fā)現(xiàn)能顯著提高米發(fā)糕的比容、組織結構、彈韌性，降低回升焓，有效抑制米發(fā)糕老化。胡巧云等人[21]也發(fā)現(xiàn)高黏度的變性淀粉應用于米淀粉制品中能有效提高產品的持水能力，延緩產品老化。

多糖膠體羥基能與淀粉鏈上的羥基及周圍的水分形成大量的氫鍵，能阻止淀粉的回生，且其具有很高的吸水持水能力、良好的成膜性等特征，可以有效保持米制品的水分，防止水分散失，從而延緩米制品的老化[22]。有研究表明，將羥甲基纖維素添加到米面包中，可增加面團持氣性，有效提高面包的最終體積，且延緩了面包的老化[23]。但膠體的粒徑大小可能也會影響其抗老化效果。王玉珠[24]對比了瓜爾豆膠、卡拉膠等膠體在水溶液中的粒徑分布，同時研究了其對即食米飯口感及抗老化的影響，結果表明，合適濃度的卡拉膠可以延緩即食米飯的老化，而瓜爾豆膠會加速即食米飯的老化。其次，膠體黏度化學構成也影響了膠體在米制品中的抗老化效果，其中線性結構膠體的抗老化效果優(yōu)于非線性膠體[25]。

2.3.2 復配添加劑

為解決米制品老化問題，國內外進行了大量的研究。根據(jù)相關報道，淀粉酶、變性淀粉、乳化劑、食用膠、β -環(huán)狀糊精等是幾種比較有效的抗老化物質已得到廣泛的研究。雖然單一物質能有效抑制米制品回生，但考慮到成本和實際使用效果，更多的研究集中在復配添加物質對米制品的抗老化研究上。

袁博[26]研究發(fā)現(xiàn)，0.081%的β - 環(huán)狀糊精，0.286%的硬脂酰乳酸鈣（CSL）、0.182%的黃原膠和0.025%的β - 淀粉酶可有效抑制糯性粉團的老化。黃坤[27]將黃原膠、蔗糖酯、β -淀粉酶、單甘酯等幾種物質應用到米制粉團中，可以有效延緩其老化現(xiàn)象。曲麗麗[28]向大米粉中加入1%單甘酯、1.06%瓜爾豆膠、4%羥丙基糯米淀粉的復合添加劑，貯藏13 d后其硬度值遠低于空白樣品，說明可有效延緩米制品的老化。

3 結語

大米及其制品的營養(yǎng)價值和口感已被廣大消費者所喜愛，但許多傳統(tǒng)米制品未能實現(xiàn)工業(yè)化的主要原因是其老化問題影響了其貯藏過程中的口感和營養(yǎng)。通過研究米制品的抗老化方法及內在作用機制，可以幫助人們加深對米制品的認識，立足于已有的資源優(yōu)勢，將米制品行業(yè)做大做強。