粳米共混体系凝胶化行为及年糕品质 [复制链接]

稻米作为最主要的粮食作物之一，一般会被做成米制品来食用，而米饭、米粉及年糕是典型的大米凝胶食品，大米凝胶是大米粉在有限的水分中糊化形成的凝胶体。对于大米制品形成的凝胶体系来说，大米材料的单一性使得产品的品质有所欠缺，因此，混合不同品种能有效改善产品质地品质。

河南工业大学粮油食品学院的胡文轩、陈洁*、许飞等人以糯米/粳米共混体系为对象，研究其糊化特性、流变学特性、凝胶化行为及其反应动力学对凝胶微观结构的影响；同时，采用不同糯米与粳米配比（糯粳比）制作年糕，测定其品质的变化，探究共混体系的凝胶特性及凝胶化行为在各凝胶化阶段的变化情况，并找寻凝胶特性与年糕品质之间的关系，为年糕类水胶体产品的品质改良及各凝胶化阶段的技术调控提供理论依据。

1、不同糯米/粳米共混体系的糊化特性

糯米的峰值黏度、谷值黏度、衰减值、终值黏度和回生值均小于粳米，共混体系中各指标随粳米组分比例的增加而增大，且各组间具有显著性差异（P＜0.05）。衰减值与回生值分别代表了热糊与冷糊的稳定性。衰减值说明了淀粉颗粒破裂溶胀的程度，在混料设计中能很好地表征淀粉颗粒的分散以及食品成分之间相互作用的能力。回生值能很好地体现淀粉胶体类食品的品质，在冻融循环期间与食品的脱水收缩和析水有关。糯粳比1∶2.0共混体系比纯糯米衰减值减少了54.32%，这是因为纯糯米的谷值黏度较低；粳米组分的加入使共混体系谷值黏度显著增加了.04%，终值黏度显著增加了.61%，回生值显著提升了.06%。衰减值在连续两个水平之间的增幅随粳米组分比例的增加呈现先增加后减小的趋势，相比糯粳比1∶2.0组，糯粳比为1∶2.5与1∶3.0时增幅分别为19.6%与28.8%，1∶3.5～1∶5.0时增幅为13.44%～6.83%，1∶3.0时增幅最大，粳米组分比例再增加时，衰减值的增幅开始降低，糯粳比1∶4.5与1∶5.0时衰减值之间无显著性差异。

2、不同糯米/粳米共混体系的动态流变学特性

根据G’、相位角正切（tanδ）、?g及αg变化情况，可将降温与保温过程分为3个阶段，第I阶段为85～38℃（最后一组达到αg＝0时的温度），第II阶段为38～10℃，第III阶段为10℃保持10min。

第I阶段中降温初始温度为85℃，糊状物虽为熔融状态，但由于连续相中的主要作用物质为淀粉及蛋白质，具有较强的交联、氢键及疏水相互作用，故结构较为致密，使共混体系有一定程度的刚性结构。

第II阶段中，当αg＜0时，随温度的降低，直链淀粉分子之间的聚集增强，结点的尺寸增加、间距缩小，可能会形成一定的网格轮廓，导致G’呈线性增加；由于温度低于支链淀粉的糊化起始温度，支链淀粉的聚集增强，且淀粉的链段与内部的水分子被排挤出来，连续相内部流动性增强，故损耗模量的增加程度大于第I阶段，体现为tanδ增大且呈现指数形式增加；可认为体系处于能量过饱和状态，体系的温度大于淀粉的起始糊化温度，导致淀粉的溶胀糊化；而到达起始糊化温度后继续降温会使分子之间正常运动能量缺失，从而使分子的活度下降，分散相间的被阻碍程度加深，αg与?g大幅下降。

第III阶段中，当温度在10℃保持一段时间之后，αg有较大程度的回升，回升速度排序为糯粳比1∶5.0＞1∶4.5＞1∶4.0～1∶2.0；当稳定一段时间后，各梯度αg曲线逐渐交叉重合，并且最终保持一定的增长趋势（αg＞0），?g大幅下降直至趋于平缓，tanδ缓慢降低，共混体系更加趋近于弹性体，胶凝化程度增加；同时，G’缓慢增加，共混体系的刚性结构增强。

随频率的增加，G’逐渐增加，而tanδ呈现先减小后增加的趋势，是典型的弱凝胶行为。弱凝胶的流变学特性介于溶液与强凝胶之间，在较小的形变范围内，弱凝胶与强凝胶性质类似；但是随形变量的增加，弱凝胶的三维网状结构会遭到破坏。

3、不同糯米/粳米共混体系的胶凝化反应动力学

在非等温过程中，共混体系胶凝化程度不断加深，但未发生相变，故各体系Arrhenius拟合线段为一条不间断的直线，不发生弯折，且拟合结果的R2均大于0.99，说明结果的可信度较高。所有共混体系的Ea范围介于18.89～27.30kJ/mol之间。相对于糯米，粳米中的直链淀粉含量较高，随粳米组分比例的增加，Ea逐渐降低，说明形成凝胶网格结构需要克服的能垒较低。

4、不同糯米/粳米共混体系凝胶的稳态流变学特性

决定系数R2均大于0.99，说明拟合精度较高。共混体系凝胶在较低的剪切速率下流动时，由于其中的大分子物质及聚合的团簇结构（淀粉及蛋白质）发生缠绕，使剪切阻力增加，表现出高黏度性质；当流速增加，剪切阻力随之增大，缠绕在一起的团簇结构会发生解体或变形，从而降低流动阻力，表现出剪切稀化现象。

5、不同糯米/粳米共混体系凝胶的结构

结果可知，在～cm－1处的特征峰归属为—OH的伸缩振动，与分子内及分子间氢键有关；cm－1处的特征峰归属为—CH2的变形振动。cm－1处为吸附在淀粉非结晶区域中水分子的振动；cm－1处为C—O或C—C的伸缩振动，用于内部归一化校正。cm－1处为C—O—H的弯曲振动，cm－1及cm－1处归属于淀粉的无定形区及单螺旋结构的振动吸收，cm－1处为α-1,4糖苷键的骨架模式振动，cm－1处为—C(1)H及—CH2的变形振动，cm－1处为C—C的伸缩振动。

6、不同糯米/粳米共混体系凝胶的微观结构

糯粳比1∶2.0共混体系形成了一定的网格结构，但壁厚度分布不均一、结构松散，且网格结构中含有较多的淀粉颗粒碎片，其孔径较大，且孔径的大小与排列的均匀性较差，而针状部分的形成说明结点与结点之间连接不充分。这可能是因为分布于凝胶网格结构中的支链淀粉含量较高，使凝胶具有极强的吸湿性，致使直链淀粉的链段与水分子接触更加频繁，阻碍了网格结点之间的连接，针状部分即为直链淀粉与支链淀粉结点的延伸。

结论

综上所述，本研究阐述了糯米/粳米共混体系的糊化特性及凝胶化行为，为年糕类水凝胶制品在原料的复配、糊化及凝胶化阶段的调控提供了理论依据。

本文《粳米共混体系凝胶化行为及年糕品质》来源于《食品科学》年40卷17期85-95页，作者：胡文轩，陈洁，许飞，陈玲。DOI:10./spkx--0115-。点击下方阅读原文即可查看文章相关信息。

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修改/编辑：袁艺；责任编辑：张睿梅

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