生物酶制剂在方便湿米粉抗老化中的应用

方便湿米粉是一种中国的传统美食，主要原料是大米，通过长时间的浸泡、磨浆、蒸片，再通过挤压成型等多道复杂工序完成，在南方诸省以及东南亚一带受到消费者的广泛喜爱。方便湿米粉经过长时间的浸泡以及灭菌后，保质期可以达到6个月左右。近几年，方便湿米粉在中国面食市场占据的市场份额越来越大，具有较大的发展潜力。为提高消费者口感，方便湿米粉大多含水60%-70%，因此导致含有的淀粉十分易于氧化，尤其是在长时间的储藏过程中，更会因淀粉老化而失去产品原有的光泽，降低口感，严重影响方便湿米粉的质量。

一、方便湿米粉的加工工艺

1.方便湿米粉的加工工艺流程。首先需要经过长时间的浸泡，在浸泡的过程中将原料中夹杂的灰尘、砂砾等清洗出去，再经过一段时间浸泡或者发酵后将其打磨成浆状物，再放到蒸炉上整成蒸片，趁热将其挤压成理想的形状，最后用冷水冲泡凝固成型，灭菌包装即可。

2.方便湿米粉的关键生产技术。（1）原料。方便湿米粉的原料是籼米，选择不同类型的籼米制作出的方便湿米粉会有较大的差异，要想制作出品质优良的方便湿米粉，首要的就是选择优良的原料。通常情况下，手工艺者会选择陈化半年或者一年的早籼米，用其制作而成的方便湿米粉口感更佳。实验证明，含直链淀粉25%左右的籼米是最佳的方便湿米粉制作原料。

（2）浸泡或发酵工艺。制作方便湿米粉过程中的浸泡或发酵流程最主要的目的在于帮助大米充分吸收水分，使其表面产生裂纹，从而更容易被碾碎。浸泡的另一个作用还有助于帮助部分物质溶出，改变糊化焓等现象。在实际制作过程中，工作人员大多通过用手捏大米来粗略判断是否浸泡充分。经大量研究表明，经过浸泡或发酵之后的米粉总体质量要优于未发酵或浸泡的。

（3）粉坯水分含量。在制作米粉的过程中，加水过多或者过少都会影响米粉的质量，因此一般要求加入适量的水，只要能够满足淀粉充分糊化的条件即可，这样又不至于使凝胶中存有较多游离的水分。

（4）蒸片。挤压成型前的最后一个步骤就是蒸片，蒸片是将米浆传送到传输线上，通过调整上浆的速度将米浆均匀涂抹成带状的形态，并随着传送带的移动，连续形成源源不断的蒸片。将制作好的蒸片放入挤压机中，通过机械挤压形成粗细均匀的圆柱形长条，表面光滑、有弹性，卖相一般较好。

（5）水洗冷却。当切断方便湿米粉后，其温度会比较高，此时存储会产生不良问题，因此需要进行水洗冷却处理，一方面是为了加速方便湿米粉的定型，获得较理想的强度，另一方面有助于提高方便湿米粉的延伸性和弹性等。在实际工业生产中，一般采用0-10℃的冷水淋洗方便湿米粉，使其表面的温度骤然下降到室温，使其更具凝胶特性。另外，水洗的过程中还能洗掉方便湿米粉表面的淀粉，使其表面更加光滑。

（6）酸浸与灭菌。方便湿米粉绝大部分都是水，含水量达到60%-70%，在存储过程很容易发生腐败变质的危险，因此在正式储存之前需要经过灭菌处理。在未酸浸时采用高温高压长时间灭菌，会对其品质产生不良影响。酸性环境具有防腐的作用，因此通常将方便湿米粉放在酸性环境中与热力杀菌相互结合，起到延长保存期的作用。

二、生物酶制剂对方便湿米粉的抗老化研究

在方便湿米粉的生产过程中，为了获得更好的口感，要防止淀粉老化，其中最主要的抗老化方法有物理法、生物酶制剂以及加入添加剂等，这里主要介绍生物酶制剂抗老化方法。

1.方便湿米粉的老化机理。首先，储存时间的长短对方便湿米粉的老化会产生一定的影响。方便湿米粉的老化会分为短期老化和长期老化两种。一般方便湿米粉的短期老化往往会在几个小时内完成，而后开始更长时间的老化。由此可见，随着储存时间的不断延长，方便湿米粉的老化程度会不断增强。方便湿米粉在储存的前28d时间里，其硬度变化一直呈现上升趋势，而方便湿米粉的硬度与老化程度呈正相关，这也就意味着在前28d方便湿米粉的老化程度在不断加强。在最开始的7d是研究方便湿米粉抗老化的最佳时期，在储存1d后方便湿米粉的硬度明显增大，意味着在短短一天的时间内方便湿米粉已经完成短期老化，随后几天其硬度的增加幅度比较稳定。因此相关工作人员在控制方便湿米粉老化程度的最佳时期应当在储存1d左右的时间范围内。

其次，温度对方便湿米粉的老化同样有着显著影响。淀粉的结构更容易受到玻璃化温度和晶体融化温度的影响，尤其是对水分含量约占总成本70%的方便湿米粉而言，其老化程度更容易受到温度变化的影响。方便湿米粉在0℃和4℃的环境中储存时，硬度变化比较明显，这也就意味着在0-4℃的环境中，方便湿米粉更容易发生老化反应，这可能是因为存储的温度接近Tg，晶体的成核速度比较快，反而压制了生长的速度。温度在4℃以上，方便湿米粉的老化程度受温度变化的影响反而降低，这可能是因为随着温度的降低，淀粉分子的成核速度也降低的缘故。因此，在储存米粉的时候应尽可能缩短储存时间，并在室温下储存。

2.生物酶制剂在方便湿米粉抗老化方面的作用。了解生物酶制剂的核心原理以及其对淀粉抗老化产生的影响，一直以来都是众多学者关注的重点。生物酶制剂的种类和作用产物比较多，对淀粉的老化现象会产生较大的差异，不同的作用产物其本身的老化特征也需要进一步研究。淀粉酶主要是指能够催化淀粉分子和分子片段中的葡萄糖苷键水解的一种生物酶，根据其对淀粉水解产生的作用不同可以将其分为不同的种类，主要有a-淀粉酶、o-淀粉酶和7-淀粉酶。其中前者主要属于内切酶，能够实现淀粉分子内部随机水解的作用，从而在其老化之前完成淀粉分子的分解，停止其老化过程的继续推进。现阶段的研究表明，生物酶制剂在提高方便湿米粉抗老化性方面起到了重要作用，能够有效保持方便湿米粉的新鲜程度，降低其老化速度和米粉韧性，从而在储存过程中保证产品品质。但使用生物酶制剂的劣势在于酶的价格过高，且其用量难以控制，并不适合在生产过程中广泛使用。

（1）单甘酯对方便湿米粉老化的影响。单甘酯表面具有非离子型的活性剂，具有亲分子结构，可将其应用在面包、面条、糕点等的抗氧化作用中。为了考察不同比例单甘酯对方便湿米粉抗老化的影响，可以将分别添加0%、0.2%、0.4%以及0.6%的单甘酯加入到方便湿米粉中，并将温度控制在4℃左右，观测其在7小时内的硬度变化，并将硬度作为指标得出最终结论。根据结果可知，随着单甘酯比例的提高，方便湿米粉的抗老化效果逐渐增强，相对于最初没有加入任何单甘酯的对照组而言，加入单甘酯的方便湿米粉抗老化效果明显增强。原因可能在于淀粉分子受热膨胀时的亲油基可以进入淀粉分子内部，与分子结构紧紧相依在一起，形成复杂的混合物，进而阻止淀粉分子之间的重新聚合。并且这一现象还能加强方便湿米粉分子结构的亲水性，从而使水分能够均匀达到分子内部，起到延缓淀粉老化的作用。

（2）β环糊精对方便湿米粉老化的影响。β环糊精也是阻止方便湿米粉老化的一种重要物质。将分别添加0%、0.2%、0.4%以及0.6%的β环糊精加入到方便湿米粉中，温度和储存时间控制在同一水平，观测其在7小时内的硬度变化。结果表明，不同比例的β环糊精均能对方便湿米粉的老化起到抑制作用，但是相对于没有加入β环糊精的对照组，加入β环糊精的实验组中的方便湿米粉抗老化的效果更加明显。这主要是因为β环糊精中可能含有特殊的环状结构，能够帮助淀粉分子与脂质竞争并与其结合到一起，形成新型复杂的混合分子，进而影响淀粉分子链的重排能力，起到延缓方便湿米粉老化的作用。

（3）水溶性大豆多糖对方便湿米粉老化的影响。水溶性大豆多糖是一种类似果胶的酸性多糖，主要是由聚鼠李糖半乳糖醛酸长链和聚半乳糖醛酸短链构成，这一结构使水溶性大豆多糖具有一定的支架作用。仿照上面的实验做法，将不同比例的水溶性大豆多糖分别加入到方便湿米粉中，观察其在4℃左右、7小时内的硬度变化。由结果可知，随着水溶性大豆多糖的增加量越来越多，方便湿米粉的硬度呈现下降趋势，这也进一步说明水溶性大豆多糖对方便湿米粉的抗老化作用具有十分显著的促进作用。原因可能在于水溶性大豆多糖特殊的结构使其具备网络支架的作用，可以实现对淀粉分子的交联包被，保护好淀粉分子，不使其与空气中的氧分子接触，使淀粉分子颗粒崩解，减小淀粉分子的溶胀程度，进而减少老化的程度。

（4）麦芽糖淀粉酶对方便湿米粉老化的影响。麦芽糖淀粉酶对方便湿米粉老化效果的影响因素有很多，主要有加入麦芽糖淀粉酶的总量、溶解的温度、发生反应环境的pH以及溶解的时间等。接下来采用单一变量控制法研究不同因素下麦芽糖淀粉酶对方便湿米粉老化程度的影响。首先考虑加酶量对方便湿米粉老化程度的影响。保持温度、pH以及溶解时间不变，分别加入不同比例的酶量，从实验结果可以看出，当酶量较低时，方便湿米粉的硬度是比较高的，也就是说加入的酶量与方便湿米粉的老化程度呈正相关，这是因为在反应底物充足的情况下，加入的酶量越多，酶溶解得就越彻底。但这也并不意味着加入的酶量越多越好，加入较多的酶反而会降低方便湿米粉的总体质量，降低其韧性，增加断条的几率。通过综合考虑，得出最适宜的加酶量为0.05%。其次研究溶解温度对方便湿米粉老化程度的影响。这一控制实验需要在设置不同层次温度的基础上，控制其他反应条件不变。在这里分别在为30℃、40℃、50℃、60℃、70℃和80℃的条件下进行麦芽糖淀粉酶的溶解实验，根据最终得到的结果可以知，当溶解的温度控制在30-60℃时，温度与方便湿米粉的硬度呈反比，即随着温度的提高，其老化程度在下降，但是当温度超过60℃，处于60-80℃时，便会得到完全相反的结论，即温度的升高对降低方便湿米粉的硬度不再发挥积极作用。这可能是因为温度过低或者过高都会影响酶的活性，进而影响最终的抗老化作用。综合考虑，最佳的溶解温度应为60℃。

基金项目：广西重点研发计划（桂科AB21196067）。