米制品抗老化特性研究进展

王 晓，李小档，连惠章，王 凯

（无锡华顺民生食品有限公司，江苏 无锡 214151）

稻谷是一种重要的粮食作物，是亚洲许多国家的主要食粮，其中我国约70%以上的人口以米制品为主[1-2]。随着社会的发展，我国的主食消费结构由单一的初级加工向营养、健康、方便快捷、多样化的深加工方向发展。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现象，影响了米制品的口感，制约了米制品工业化的进程。目前针对米制品抗老化的研究很多，有些问题已解决，有些问题仍在探讨中。总结了米制品老化机制，从原料本身、添加剂等方面概述米制品抗老化的研究进展。

1 米制品老化机制

淀粉主要是由α-1，4 糖苷键连接的D -六环葡萄糖构成的直链淀粉和由α-1，4 糖苷键连接的D -葡萄糖短链与α-1,6 糖苷键连接构成的支链淀粉组成。淀粉老化是淀粉分解的支链和直链淀粉重新形成有序结构的现象[3]。由于支链淀粉支化程度高，重新排列后不能有序形成一条直线，故回生速度比直链淀粉缓慢很多，此现象是导致淀粉老化的主要原因[4-5]。有研究表明，淀粉的回生与支链淀粉的长短、分布，以及支链淀粉的聚合度有关[6]。

此外，影响淀粉老化的因素除了支链淀粉和直链淀粉外，还会受到蛋白、脂质、水分、糖类、温度、pH 值等因素影响。面筋蛋白和淀粉颗粒交互形成的网络结构可以影响重结晶的速率；短链脂肪酸可以包埋在直链淀粉螺旋中，延缓淀粉的老化；糖类会在淀粉糊化过程中进入淀粉颗粒内部，但其与淀粉的相容性，影响着淀粉的老化速率；无机盐可以阻碍淀粉的有序化取向，但是低质量分数的盐离子作用效果稍差；水分影响糊化后淀粉分子链的迁移，参与支链淀粉的重结晶，因此水分含量的多少会影响产品老化的速率[7]。

2 米制品抗老化研究

2.1 原料选择

米制品所用的主要原料大米，其主要成分是淀粉，其中淀粉又是影响其老化的主要因素之一。不同品种的大米，其支链和直链淀粉的比例存在差异。杨晓蓉等人[8]研究了籼米、粳米和糯米3 种不同种类大米的理化特性，结果表明，籼米直链淀粉含量最高，回生值最大，静置后重新结晶制成的米粉硬度大、耐咀嚼。所以，选用支链淀粉含量较高的大米品种，对延缓某些米制品的老化是有效的。

正常籼米粉因其直链淀粉含量高，容易老化，但有研究表明籼米粉引入羧甲基基团后，羧甲基化基团空间位阻大，减弱了分子氢键的作用，可以提高其抗老化性能[9-10]。

2.2 原料处理

大米粉的特性除了受直链淀粉含量影响外，还受到颗粒大小及其性质的影响。我国大米粉制粉工艺分为干磨法和湿磨法，不同的制粉工艺影响了粉团的水分含量、硬度等指标[11]。樊德灵[12]在米发糕的研究中表明，不同制粉工艺影响了米发糕的老化速率，其中湿磨法制粉做出的米发糕老化速率快于干磨法的制粉工艺，可能是因为不同制粉工艺其水分含量的差异，湿磨粉粒径小，糊化过程中吸水多，而水分含量在50%以下时，大米淀粉的老化速率随水分含量的增加而增大[13]。

研磨会造成淀粉分子不同程度的降解，虽然不会显著影响米粉的溶解性、糊化性质，但对其分子结构的变化可能是影响其老化特性的原因[14]，但目前研磨对淀粉分子结构破坏对其米制品老化特性影响的研究还很少。

挤压处理也会影响大米制品的老化速度，挤压会造成大米淀粉中支链淀粉的降解，使得大米淀粉中的长支链含量低，从而降低了大米淀粉的回生速度，同时支链淀粉的降解，使得其与直链淀粉分子的相互作用力降低，从而使得挤压后的大米淀粉凝胶在储存过程中硬化速率降低[15]。

随着生物技术的发展，通过微生物发酵来提高原料性能也是一条有效途径，经过浸泡后的大米淀粉的中位径、体积平均距和面积平均距均增加，而比表面积降低很多，使得发酵后大米凝胶组织结构更细腻，凝胶强度增加，持水力增强，一定程度上缓解了其老化速度[16]。

2.3 添加剂

2.3.1 单一添加物质

生物酶法应用到馒头、面包和米粉中，可以有效抑制淀粉回生，延长其保鲜时间[17]。大米淀粉的支链淀粉外侧短链形成双螺旋结构后，堆积结晶引起其老化现象，而淀粉酶可以适当水解其分子链，增强了分子链排列的无序性，从而有效抑制其老化。丁文平等人[18]研究也发现，β -淀粉酶能够通过切断大米支链淀粉外侧支链而抑制其回生，且酶解程度越大，其回生程度越小。南冲等人[19]研究一种新型淀粉酶应用到大米制品中也能有效抑制大米制品的回生，且随着淀粉酶添加量的增多，回生抑制更加明显。

淀粉通过引入磷酸根、乙酰基或羟丙基等亲水性较强的基团后，可以提高其亲水性，从而降低淀粉的糊化温度，达到抑制淀粉老化的目的[20]。吴宗帅等人[1]将预糊化蜡质玉米羟丙基二淀粉磷酸酯应用到米发糕中，发现能显著提高米发糕的比容、组织结构、弹韧性，降低回升焓，有效抑制米发糕老化。胡巧云等人[21]也发现高黏度的变性淀粉应用于米淀粉制品中能有效提高产品的持水能力，延缓产品老化。

多糖胶体羟基能与淀粉链上的羟基及周围的水分形成大量的氢键，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，从而延缓米制品的老化[22]。有研究表明，将羟甲基纤维素添加到米面包中，可增加面团持气性，有效提高面包的最终体积，且延缓了面包的老化[23]。但胶体的粒径大小可能也会影响其抗老化效果。王玉珠[24]对比了瓜尔豆胶、卡拉胶等胶体在水溶液中的粒径分布，同时研究了其对即食米饭口感及抗老化的影响，结果表明，合适浓度的卡拉胶可以延缓即食米饭的老化，而瓜尔豆胶会加速即食米饭的老化。其次，胶体黏度化学构成也影响了胶体在米制品中的抗老化效果，其中线性结构胶体的抗老化效果优于非线性胶体[25]。

2.3.2 复配添加剂

为解决米制品老化问题，国内外进行了大量的研究。根据相关报道，淀粉酶、变性淀粉、乳化剂、食用胶、β -环状糊精等是几种比较有效的抗老化物质已得到广泛的研究。虽然单一物质能有效抑制米制品回生，但考虑到成本和实际使用效果，更多的研究集中在复配添加物质对米制品的抗老化研究上。

袁博[26]研究发现，0.081%的β - 环状糊精，0.286%的硬脂酰乳酸钙（CSL）、0.182%的黄原胶和0.025%的β - 淀粉酶可有效抑制糯性粉团的老化。黄坤[27]将黄原胶、蔗糖酯、β -淀粉酶、单甘酯等几种物质应用到米制粉团中，可以有效延缓其老化现象。曲丽丽[28]向大米粉中加入1%单甘酯、1.06%瓜尔豆胶、4%羟丙基糯米淀粉的复合添加剂，贮藏13 d后其硬度值远低于空白样品，说明可有效延缓米制品的老化。

3 结语

大米及其制品的营养价值和口感已被广大消费者所喜爱，但许多传统米制品未能实现工业化的主要原因是其老化问题影响了其贮藏过程中的口感和营养。通过研究米制品的抗老化方法及内在作用机制，可以帮助人们加深对米制品的认识，立足于已有的资源优势，将米制品行业做大做强。