多糖类食品添加剂对米饭质构特性的影响：
多糖类食品添加剂对米饭质构特性的影响，通过扫描电镜分析，得出仙桃大米颗粒的孔隙大小为2|jun〜4|jun;采用90Plus Particle Sze Ana- lyser分析羟丙基甲基纤维素（HPMC)、麦芽糊精、瓜尔豆胶和卡拉胶在水溶液中的粒径分布大小，得出这些 多糖类食品添加剂在水溶液中的粒径大小分别为897. 7nm、35. 9nm、125. 2nm、323. 5nm。在蒸制米饭的过程 中添加这些多糖类食品添加剂，研究米饭样品在冷藏过程中的硬度和黏性的变化，结果表明：羟丙基甲基纤 维素（HPMC)和瓜尔豆胶添加量为0%时，与添加量为0.1%，0.3%的米饭样品相比，米饭的硬度较低， 而黏性则较高，添加羟丙基甲基纤维素和瓜尔豆胶加速了米饭样品的老化；麦芽糊精和卡拉胶添加量为 0. 1%的米饭样品与添加量为0%和0. 3%的样品相比，米饭样品的硬度低于而黏性局于添加量为0%和0. 3% 的米饭样品，麦芽糊精和卡拉胶能够起到延缓米饭样品老化的作用。
稻米为世界上一半的人口提供了能量、蛋白 质以及其它营养物质，稻米中有超过90%的干物 质是淀粉和蛋白质稻米的营养十分丰富， 除了为人体提供糖类、蛋白质、脂肪及膳食纤维 等主要营养成分外，还为人体提供必需的微量元 素 。
米饭表面黏附着的多糖类分子，能形成水合 层起到保持水分的作用，以防止米粒之间的互相 黏着。渗透到大米直链淀粉分子胶束中大豆多 糖，起到保护胶束的水合层的作用，抑制大米淀 粉回生&]。王显伦等人研究了不同添加剂对a _ 方便米饭黏度的影响。结果表明：在大米浸泡过 程中添加0. 0003%的焦亚硫酸钠、0. 80%的乙 醇、0. 80%的p _环状糊精和0. 08%的单甘酯， 对a _方便米饭的黏度有较好的影响08。
随着人们生活水平的提高，人们对即食米饭 的品质的要求越来越高9]。即食米饭的原料组成 和理化特性对其食用品质有很大的影响，如直链 淀粉含量、蛋白质含量、脂肪含量等对大米及其 制品的许多品质都有重要的影响10。目前市面上 稻米品种繁多，其品质特性差异也较大，因此， 通过食品添加剂来改善即食米饭品质具有重要的 实践意义。
1材料与方法 1.1材料与仪器 1.1.1主要原料
仙桃大米，一级籼米，东莞市绿之坊米业食 品有限公司；麦芽糊精（食品级）；瓜尔豆胶 (食品级）；羟丙基甲基纤维素（食品级）；卡拉 胶（食品级），均为市售。
1.1.2主要仪器设备
TA. XT. plus 质构仪，英国SMS公司；美的 微波炉，佛山市顺德区美的微波炉电器制造有限 公司；TM3000型扫描电子显微镜，日本日立； 90Plus Particle Size Analyser, Brookhaven 公司； TDL-5-A型离心机，上海市安亭科学仪器厂。 1.2扫描电子显微形态分析
测试方法：将一粒完整的大米颗粒固定在样 品台上，喷金，将处理后的样品用扫描电子显微 镜观察，并拍摄大米颗粒的形貌。
1.3粒度分布的测定
将HPMC、麦芽糊精、瓜尔豆胶、卡拉胶等 样品制成水溶液，混合均匀，然后在离心机内以 3000r/min离心20min,过0. 45 pm的滤膜，然后 测定样品的粒度大小。
1.4米饭蒸制工艺流程
原料大米—淘洗两次—加水量（米水比1: 1.35)—浸泡（30min)—封口 —常压蒸制 (30min) 一>'保温（15min) —>冷藏（0°C〜4°C) 1.5米饭硬度和黏性的测试11
利用质构仪测定米饭的硬度和黏性，测定条 件如下：运行模式：测定下压时的力；测前速 度：1.0mm/s;测试速度：0. 5mm/s;测后速度： 0. 5mm/s;试样受压变形：70%;触发力：5. 0g; 探头：P/36R。
测试时，每次在米饭样品的中间部分随机取 3粒完整的米饭，放置在质构仪的载物台中心环 内测试，每次测定3盒样品，每盒样品测定6次, 每盒测定的6个结果中去掉硬度最大和最小的两 个测定结果，取剩下的4个测定结果，然后计算 3盒平均值。
2结果与分析
2.1原料大米的表观形态
仙桃大米的扫描电镜图片如图1所示。从图 1中可以看出，大米表面有明显的孔隙结构，这
些颗粒的孔隙大小在2pm〜4pm的范围内；同
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图1大米颗粒的扫描电镜照片（仙桃大米，x3500) Fig. 1 SEM photos of the rice (xiantao rice, x 3500)
时，从图1中可知大米表面黏附着不少淀粉颗粒。 多糖类食品添加剂可通过这些孔隙渗入到大米颗 粒内部，但要求这些多糖类食品添加剂在水溶液 中粒径大小应小于大米孔隙的大小，即粒径的大 小以小于1^m为佳，可能会起到改善米饭食味品 质的作用。
2.2多糖类食品添加剂在水溶液中的粒度分布
通过 90Plus Particle Size Analyser 分析 HPMC、
麦芽糊精、瓜尔豆胶和卡拉胶在水溶液中的粒度 分布，结果如图2所示。测得的数据显示: HPMC、麦芽糊精、瓜尔豆胶和卡拉胶的有效粒 径大小分别为 897. 7nm、35. 9nm、125. 2nm、 323. 5nm;多分散性分别为0. 401、0. 326、 0.277、0.384。
图2多糖类食品添加剂在水溶液中的粒度分布 Fig. 2 The particle size distribution of polysaccharides food additives in aqueous solution
测得的数据显示：HPMC在水溶液中的粒径 大小在1088. 7nm以下的部分只占 26%，而在 1088. 7mn〜5207. 4mn之间的部分占74% ,说明 HPMC在水溶液中的粒度比较大，多糖类食品添加剂对米饭质构特性的影响，只有少量的颗 粒可以通过大米表面孔隙渗入到大米颗粒内部。
麦芽糊精在水溶液中的粒径大小都在 143. 8nm以下；瓜尔豆胶在水溶液中的粒径大小 在202.2nm以下的部分占91%，而粒径大小在 256. 8nm以下的部分占100% ;卡拉胶在水溶液 中的粒径大小在540. 8nm以下的部分占61%，而 粒径大小在540. 8nm〜764. 1 iim之间的部分占 34%。这三种多糖类食品添加剂在水溶液中的粒 径大小都小于1^m，因此，在浸泡和蒸煮工艺的 过程中，这些物质能够很容易地与水一起渗入到 大米颗粒内部，通过氢键与大米内部的淀粉发生 相互作用，从而起到影响大米质构特性的作用。 2.3 HPMC对冷藏过程中米饭硬度和黏度的影 响
图3反映的是HPMC对蒸制米饭硬度的影 响，从图3可以看出，HPMC添加量为0%时, 米饭在冷藏过程中的硬度与添加量为0.1%， 0.3%的相比较低，这表明在冷藏过程中添加 HPMC起到增加米饭硬度的作用，加速了米饭的 老化，不利于米饭的保存。原因是HPMC在水溶 液中的有效粒径大小为897. 7nm，其中粒度大小 在1088. 7nm以下的部分只占26%，而只有粒径 大小在1pm以下的颗粒才能够通过大米表面的孔 隙渗入到大米颗粒内部，在添加HPMC后，只有 少量的颗粒渗入到大米内部，绝大部分的颗粒附 着在米粒表面，造成米饭硬度的增加。
图4反映的是HPMC对蒸制米饭黏度的影 响，从图4中可以看出，在放置时间为0d〜Id
图3 HPMC对米饭硬度的影响 Fig. 3 The effect of HPMC on the hardness of rice
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时，在这三种添加量的条件下，米饭的黏度都出 现急剧下降的现象，其中HPMC添加量为0%的 样品下降最快。在放置0d时，与未添加HPMC 的样品相比，添加HPMC的米饭样品的黏度明显 下降，其中添加量为0. 3%的米饭样品降幅最大， 在放置2d〜6d时，在这三种添加量的条件下, 米饭的黏度变化不明显，都趋向于稳定。HPMC 通常会附着在米粒表面或者渗入到米粒内部，通 过氢键会与淀粉相结合，导致黏度降低较大。
图4 HPMC对米饭黏度的影响 Fig. 4 The effect of HPMC on the adhesiveness of rice
程中麦芽糊精添加量为0.1%的米饭样品测得的 黏度比添加量为〇. 3%样品低，说明添加量为 0.1%的米饭样品老化速度慢，从图5中可以看 出，麦芽糊精添加量为0%时，多糖类食品添加剂对米饭质构特性的影响，米饭样品老化速 度最快，这说明添加麦芽糊精可以延缓米饭样品 的老化。
图5麦芽糊精对米饭硬度的影响 Fig. 5 The effect of maltodextrin on the hardness of rice
从图6中可以看出，麦芽糊精添加量为0% 的米饭样品与添加量为0.1%、0.3%的样品相 比，在放置0d时米饭黏度明显偏低，在放置2d
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2. 4麦芽糊精对冷藏过程中米饭硬度和黏度的影 响
从图5可以看出，麦芽糊精添加量为0%的 米饭样品在冷藏过程中硬度逐渐增加，但与添加 量为0.1%，0.3%的米饭样品相比，添加量为 0%的米饭样品测得的硬度相对较高，在冷藏过
由于麦芽糊精的有效粒径为35. 9nm，而大米 表面的孔隙大小为2pm〜4pm,麦芽糊精在水溶 液中能够很容易地通过大米表面孔隙渗入到大米 颗粒内部，麦芽糊精本身含有很多羟基，这些羟 基与淀粉通过氢键相连接，可以起到降低米饭硬 度的作用。
图6麦芽糊精对米饭黏度的影响 Fig. 6 The effect of maltodextrin on the adhesiveness of rice
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6d时这三种添加量条件下的米饭样品的黏度趋 于稳定，麦芽糊精添加量为0.1%的米饭的黏度 高于添加量为0.3%的米饭的黏度，并且这两种 添加量条件下的米饭样品的黏度都高于未添加麦 芽糊精的米饭样品，这说明麦芽糊精有提高米饭 黏度的作用，从而改善米饭的食味品质。原因是 麦芽糊精在渗入到大米内部后与大米内部的淀粉 通过氢键发生作用，延缓糊化淀粉的老化，提高 米饭的黏度。
2.5瓜尔豆胶对冷藏过程中米饭硬度和黏度的影 响
从图7可以看出，在冷藏过程中，瓜尔豆胶 添加量为0%的米饭样品在放置过程中的硬度逐 渐增加，与添加量为0.1%、0.3%的米饭样品相 比，在冷藏过程中添加量为0%的米饭样品的硬 度相对较低，瓜尔豆胶添加量为0. 1%的米饭样 品的硬度明显高于添加量为0%和0. 3%的样品， 在放置Id〜5d的过程中，添加量为0. 3%的米饭 样品的硬度高于添加量为0%的米饭样品。这说 明添加瓜尔豆胶可以增加米饭的硬度，不利于米 饭的存放。造成这种现象的原因可能是淀粉与瓜 尔豆胶通过氢键发生了作用，加速了米饭的老 化，少量的瓜尔豆胶与淀粉相结合比较容易，而 过多的瓜尔豆胶由于空间位阻的加大，使得与淀 粉结合过程受阻，因此米饭的硬度上升较慢。 为0%时测得的黏度相对较高，添加量为0. 1%次 之，添加量为0. 3%最小，这说明添加瓜尔豆胶 降低了米饭的黏度。
图8瓜尔豆胶对米饭黏度的影响 Fig. 8 The effect of guar gum on the adhesiveness of rice
瓜尔豆胶是一种水溶性的高分子聚合物，它 在水溶液中的有效粒径为125. 2nm,粒径大小在 202. 2nm以下的部分占91% ,而粒径大小在 256. 8nm的部分占100%。在浸泡、蒸制工艺过 程中，多糖类食品添加剂对米饭质构特性的影响，瓜尔豆胶在水溶液中可以渗入到大米颗粒 内部，与淀粉通过氢键发生了作用，结果造成米 饭黏度下降。
2. 6卡拉胶对冷藏过程中米饭硬度和黏度的影响
图7瓜尔豆胶对米饭硬度的影响 Fig. 7 The effect of guar gum on the hardness of rice
图9卡拉胶对米饭硬度的影响 Fig. 9 The effect of on the hardness of rice
从图8可以看出，这三种添加量条件下测得
的结果都表现为黏度在0d〜Id时逐渐下降，在 Id〜6d时变化趋势趋于稳定，瓜尔豆胶添加量
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从图9中可以看出，在冷藏过程中，卡拉胶 添加量为0%的米饭样品在放置过程中硬度逐渐 增加，与添加卡拉胶的样品相比硬度明显偏高， 而卡拉胶添加量为0. 1%、0. 3%的米饭样品的硬
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度在冷藏过程中明显偏低，这说明卡拉胶有降低 米饭硬度的作用。卡拉胶在水溶液中的有效粒径 大小为323. 5nm,其中粒径在764. 1nm以下的部 分占95% ,这样卡拉胶在水溶液中能够很容易的 通过大米表面的孔隙渗入到大米颗粒内部，与 水、淀粉等通过氢键相连接，从而起到降低米饭 黏度的作用。
图10反映了卡拉胶对蒸制米饭黏度的影响。 从图10可以看出，在冷藏过程中，米饭的黏度随 着冷藏时间的增加而逐渐下降，在冷藏过程中, 添加卡拉胶的米饭样品与未添加卡拉胶的米饭样 品相比，米饭的黏度出现了增加，其中卡拉胶添 加量为0.1%时，米饭的黏度增加的最多，这说 明添加卡拉胶可以起到增加米饭黏度的作用，但 卡拉胶添加量过多反而效果不好。卡拉胶添加量 过少时，这些卡拉胶大多通过大米表面孔隙渗入 到内部，起到延缓米饭老化的作用，卡拉胶添加 过多时，会造成卡拉胶水溶液浓度过大，这样卡 拉胶可能堵塞大米表面孔隙，因此效果反而不 好。
图10卡拉胶对米饭黏度的影响 Fig. 10 The effect of on the adhesiveness of rice
3结论
大米表面的孔隙大小为2pm〜4pm; HPMC、 麦芽糊精、瓜尔豆胶和卡拉胶在水溶液中的有效 粒径大小分别为 897. 7nm、35. 9nm、125. 2nm、 323. 5nm。
HPMC添加量为0%时，在冷藏过程中的硬 度与添加量为0.1%、0.3%的相比较低，多糖类食品添加剂对米饭质构特性的影响，而黏性
则较高。
添加麦芽糊精可以延缓米饭制品的老化，麦 芽糊精添加量为0.1%的米饭样品的硬度低于添 加量为0%和0. 3%的米饭样品，黏度则高于添加 量为0%和0. 3%的米饭样品。
在冷藏过程中，瓜尔豆胶添加量为0%的米 饭样品的硬度明显低于添加量为0.1%和0. 3%的 样品，而黏度则明显高于添加量为0. 1%和0. 3% 的米饭样品。
添加卡拉胶可以起到延缓米饭老化的作用， 卡拉胶添加量为0.1%时效果较好，添加量为 0. 3%时次之。
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