代任任 李文钊 刘亚平 闫文芳 曾琦琦 阮美娟 张荣克

(天津科技大学食品科学与工程学院，天津 300450)

糯米是糯稻脱壳后得到的产品，糯米具有黏性大、柔软、韧滑等特点[1,2]。糯米一般直接食用，除此之外还被加工成米粉用来制作传统美食[3]。年糕即为典型的糯米制品，但年糕加工及贮藏过程中容易老化[4]，食品老化现象从宏观上直接表现为质地由柔软变硬脆，水分损失，硬度、咀嚼性、黏弹性等发生变化[5]，这使得年糕的口感和质地稳定性尤为重要。

变性淀粉通过化学、物理或生物的方法制备，能够赋予天然淀粉更多功能，价格低廉，且不会改变食品原有风味，从而被广泛应用于食品领域[6]。变性淀粉作为外源性添加物抑制淀粉老化一直是中外研究的热点[7，8]。羟丙基淀粉其糊化温度低，透明度高，流动性好，凝沉性弱，稳定性高，被广泛应用于食品、工业等领域[9-11]。研究表明，在不改变风味的情况下，可以用羟丙基淀粉制备出具有更好贮藏特性的大米布丁[12]。周颖[5]发现添加适量的木薯变性淀粉能够降低糯米糕硬度、胶黏性和咀嚼性，延缓淀粉老化回生。周扬等[13]发现添加不同比例羟丙基变性淀粉的麻糬样品随储藏时间增加，硬度增加，但均小于空白组的硬度值，说明羟丙基变性淀粉对麻糬样品中淀粉的老化有明显的抑制作用。本研究选择羟丙基木薯淀粉，探讨不同添加量的羟丙基木薯淀粉对混合粉特性影响以及对年糕品质的影响。增加羟丙基木薯淀粉的主要目的是改善年糕的老化，提高年糕的品质。本研究为传统年糕发展和冷藏年糕品质改良提供参考。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

羟丙基木薯淀粉，糯米粉，牛奶，白砂糖，黄油等为市售；硫酸铜、硫酸钾、硫酸、硼酸、甲基红、溴甲酚绿、亚甲基红、氢氧化钠、无水乙醇、石油醚、乙酸、碘化钾、碘等化学试剂均为分析纯；马铃薯直链淀粉、马铃薯支链淀粉。

1.2 主要仪器与设备

G&G T-1000电子天平，K9840自动凯氏定氮仪，SOX406脂肪测定仪，RVA-TecMaster快速黏度仪，HAAKE MARS动态流变仪，Scientz-10N真空冷冻干燥机，JSM-IT300LV扫描电子显微镜，HM740多功能厨师机，TA.XT.Plus质构仪。

1.3 方法

1.3.1 羟丙基木薯淀粉与糯米粉混合粉的配制

按羟丙基木薯淀粉添加量为混合粉的0%、3%、6%、9%、12%配制混合粉，采用实验室混合机混合均匀，其中不添加羟丙基木薯淀粉的糯米粉作为对照组。

1.3.2 年糕的基础配方

以混合粉总质量为基准(按100%计)，牛奶添加140%，白砂糖添加48%，黄油添加11%。

1.3.3 年糕制作步骤

按配方将混合粉、白砂糖混匀，加入牛奶搅拌至无颗粒，最后加入软化后黄油搅拌均匀，放置5 min使水分分布均匀；将糯米糊放进沸水后的蒸锅蒸20 min，至内部没有白色未熟的痕迹；将熟糯米团放入和面机，中速搅打9 min；用小刀切成大约25 g 大小的正方体。冷却到室温，-18 ℃ 储藏。

1.3.4 基本组分的测定

水分的测定方法参照GB 5009.3—2016，恒重法；粗蛋白的测定方法参照GB 5009.5—2016；粗脂肪的测定方法参照GB 5009.6—2016；直链淀粉的测定方法参照GB 15683—2008；灰分的测定方法参照GB 5009.4—2016。

1.3.5 混合粉糊化特性的测定

结合GB/T 14490—2008规定的方法，准确称量配制好的混合粉，运用快速黏度分析仪(RVA)测定其糊化特性，即可得知峰值黏度、最低黏度、衰减值、最终黏度、回生值、糊化温度、衰减值指标。

1.3.6 混合粉动态流变特性的测定

将1.3.5所得的面糊放置于旋转流变仪的测试中央平台，使样品正好覆盖平板，在频率动态扫描测试下研究不同面糊的动态流变学特性，测试条件：平板探头的直径为35 mm，测量间距为1 mm，应变为2%，扫描测试频率为0.1～10 Hz。

1.3.7 混合粉微观结构的观察

将1.3.5所得的面糊于-80 ℃进行预冻，接着进行真空冷冻干燥处理，冻干后，将干样品相对平整的断裂面朝上粘在带有导电胶的呈物台上并进行喷金处理，然后运用扫描电子显微镜进行观察并拍照。

1.3.8 年糕质构特性的测定

使用TA.XT.Plus质构仪来测定其质地特性，将年糕自上而下垂直切开，切出表面平整、体积为2 cm×2 cm×2 cm的立方体。测试条件：测试模式为TPA，测试前速率为2.0 mm/s，测试中速率为1.0 mm/s，测试后速率为1.0 mm/s，压缩比为30%，两次压缩间隔为5 s，感应力为10 g，测试探头为P36R探头。常温下测定，每个样品测定6 次，结果取平均值。

1.3.9 年糕冷藏期硬度的测定

制备年糕后测定初始硬度，然后将样品放入-18 ℃冰箱中冷藏，分别于3、5、7 d 后取出室温解冻60 min 后，采用质构分析仪测定年糕的硬度。

1.3.10 年糕的感官评价

年糕的感官评价从形态、色泽、组织、气味、口感五个角度进行，具体评分标准见表1。由经过培训的10名食品专业人员进行评分，最终结果取平均值。

表1 感官评分表

1.3.11 数据处理

数据使用Microsoft office excel 2007进行统计处理，采用Spss18.0软件进行实验数据的差异性分析，利用Origin9.0绘制图像。

2 结果与分析

2.1 基本成分分析

本实验所用的糯米粉和羟丙基木薯淀粉水分、粗蛋白、粗脂肪、直链淀粉、灰分含量如表2所示。

表2 糯米粉和羟丙基木薯淀粉的主要成分

2.2 羟丙基木薯淀粉添加量对混合粉直链淀粉含量的影响

结合统计学分析，与对照组相比，羟丙基木薯淀粉的加入对混合粉的直链淀粉含量影响显著(P<0.05)。随着羟丙基木薯淀粉的增加，混合粉的直链淀粉含量增加，见表3。

表3 混合粉的直链淀粉质量分数

表4 羟丙基木薯淀粉添加量对混合粉糊化特性的影响

2.3 羟丙基木薯淀粉添加量对混合粉糊化特性的影响

从表4 可以看出，随着羟丙基木薯淀粉添加量的增加，混合粉的峰值黏度、最低黏度、最终黏度和回生值均不断下降，衰减度先升高后下降，糊化温度和糊化时间变化不显著。糯米粉和羟丙基木薯淀粉结构不同，混合在一起后糊化温度和糊化时间的不同，导致2种淀粉不能同时糊化，从而导致混合粉的峰值黏度均小于对照组的峰值黏度[14]。衰减值是峰值黏度和最低黏度之差，衰减值越大表示淀粉热稳定性越好。回生值是最终黏度和最低黏度之差，回生值越小表示淀粉冷糊稳定性越好[15]。淀粉的回生值不仅取决于直链淀粉含量，还取决于长直链淀粉链的含量以及整个支链淀粉分子的大小，而长直链淀粉链和大支链淀粉分子也是峰值黏度和最低黏度较低的原因[16]。添加了羟丙基木薯淀粉后混合粉的回生值显著降低，说明其可减缓糯米粉老化。

2.4 羟丙基木薯淀粉添加量对面糊动态流变学特性的影响

弹性模量(G′)和黏性模量(G″)分别是描述试样弹性和黏性的参数，数值越大表示面糊弹性或黏性越大。从图1 可以看出，G′和G″ 均随着频率的增加而增加，且G′ 大于G″，这表明添加羟丙基木薯淀粉使得羟丙基木薯淀粉-糯米粉复合体系能够形成稳定的三维网状结构[17，18]。羟丙基木薯淀粉的加入使得混合粉面糊的G′和G″ 均呈现出上升的趋势，且羟丙基木薯淀粉添加量越大，G′ 和G″ 越大，造成此现象的原因一方面可能是羟丙基木薯淀粉的加入会导致体系的直链与支链淀粉的比例和含量发生改变；另一方面可能与羟丙基的亲水作用及空间位阻效应有关。羟丙基木薯淀粉引入的羟丙基，促进了淀粉分子的吸水和渗透作用, 增加了颗粒非结晶区增塑比例[19]。

图1 羟丙基木薯淀粉添加量对面糊动态流变特性的影响

2.5 羟丙基木薯淀粉添加量对面糊微观结构的影响

图2显示了不同添加量羟丙基木薯淀粉的500倍放大微观电镜图，在未添加羟丙基木薯淀粉的面糊中，形成不规则的片状结构，而添加羟丙基木薯淀粉后，面糊开始形成相互交联的网络结构，且随着添加量的增加，结构越明显、清晰。这是由于羟丙基木薯淀粉颗粒内部的分子链较短，促进淀粉分子渗漏，从而易与糯米粉中的短支链分子交联形成三维网状结构[17]。

注：a～e分别为羟丙基木薯淀粉添加量0%、3%、6%、9%、12%面糊的电镜图。图2 羟丙基木薯淀粉添加量对面糊微观结构的影响

表5 羟丙基木薯淀粉添加量对年糕质构特性的影响

2.6 羟丙基木薯淀粉添加量对年糕质构特性的影响

年糕的品质在一定程度上可以通过其质地特性反映出来。由表5可知，随着羟丙基木薯淀粉添加量的增加，年糕的硬度增大，且结合统计学分析，与对照组相比，差异显著(P<0.05)，这是因为羟丙基木薯淀粉的吸水性强，保持牛奶添加量不变，随着羟丙基木薯淀粉的增加，年糕质地变硬[20]；胶着度增大，但是各添加量之间没有显著性差异；弹性、黏聚性、咀嚼度和回复性没有明显变化趋势。

2.7 羟丙基木薯淀粉添加量对年糕冷藏期硬度的影响

由图3可知，未添加羟丙基木薯淀粉的硬度随着储藏时间的增加明显提高，说明其失水变硬，而添加了羟丙基木薯淀粉的年糕硬度增加幅度明显降低，且随着羟丙基木薯淀粉添加量的增加，硬度随储藏时间增加而变化越小。羟丙基木薯淀粉由于其引入新基团作用，可有效地分散年糕中的游离水，阻碍淀粉分子间脱水，羟丙基木薯淀粉良好的冻融稳定性可以防止由于温度波动而造成结晶水的形成和析出，提高了年糕的保水能力，保证其在保质期内品质保持稳定[19、21]。

图3 羟丙基木薯淀粉添加量对年糕抗冷藏期硬度的影响

2.8 羟丙基木薯淀粉添加量对年糕感官评分的影响

由图4可知，随着添加羟丙基木薯淀粉添加量的增加，总的感官评分先增加后略有下降。添加羟丙基木薯淀粉后年糕的透明度提高，表面光洁程度提高，组织、色泽评分增加。当羟丙基木薯淀粉添加量超过9%时，口感变得较不爽口，口感评分降低，但与对照组相比年糕的品质还在可接受的范围内。

图4 羟丙基木薯淀粉添加量对年糕感官评分的影响

3 结论

研究不同添加量的羟丙基木薯淀粉对混合粉糊化特性、流变特性、微观结构以及年糕质地、冷藏期硬度、感官评分的影响。结果表明，随着羟丙基木薯淀粉添加量的增加，峰值黏度、最低黏度、最终黏度和回生值均不断下降，说明羟丙基木薯淀粉能抑制淀粉老化；随着羟丙基木薯淀粉添加量的增加，混合粉面糊的弹性模量G′ 和黏性模量G″均呈现上升的趋势；羟丙基木薯淀粉的加入够使体系形成稳定的三维网状结构；随着羟丙基木薯淀粉添加量的增加，年糕质地变硬，但冷藏期硬度增强幅度逐渐减弱；随着羟丙基木薯淀粉添加量的增加，年糕的感官评分先增大后减小，羟丙基木薯淀粉添加量为9%时年糕的感官评分最高。