中南林业科技大学研究生，中南林业科技大学研究生院
糙米是稻谷脱去外壳后，经过较少加工或者不加工得到的全谷米粒，含有丰富的膳食纤维、谷维素和γ-氨基丁酸等营养物质，是一种比精白米营养更丰富的全谷物。近年来，糙米因具有较高的营养价值，常被用来制作无麸质面包、糙米乳和糙米饼等休闲食品。而将糙米作为主食蒸煮食用的报道较为鲜见，其原因主要在于糙米蒸煮时间长且适口性差。
小苏打作为常见的食品添加剂之一，常被用作代餐泡腾片、荞麦馒头和面包等食品的辅料，在降解食品中毒素方面也有一定研究。研究表明，将小苏打应用于谷物加工可显著增加其食用品质。中南林业科技大学食品科学与工程学院，稻米及副产物深加工国家工程研究中心的张毅力、梅冬旭、李江涛*等以盐丰47糙米为研究对象，分析不同质量浓度小苏打溶液对糙米饭的感官评价、蒸煮指标、宏观形貌、色度差异、质构差异、微观形貌结构及米汤中淀粉链长分布的影响，以探明不同质量浓度小苏打溶液对糙米饭蒸煮食用品质影响的本质，为小苏打应用于改良糙米饭蒸煮食用品质的可行性提供理论依据。
1、小苏打对糙米汤中支链淀粉分支链链长分布的影响
由图1和表2可知，添加小苏打可降低糙米汤中淀粉B2链和B3链的含量，增加B1链的含量，对糙米汤中支链淀粉的平均聚合度没有显著影响；添加0.4%的小苏打可使糙米汤中淀粉的A链含量增加，其余质量浓度的小苏打可使糙米汤中淀粉的A链含量降低。由此推测，在一定程度上，小苏打会使糙米汤中长链淀粉断裂并形成中长链的淀粉分支，而短链可能也在小苏打作用下发生降解，形成聚合度低于6的小分子。但由于碱液浓度较低且加热时长较短，导致支链淀粉的长分支链虽有所降低，但其平均链长并无显著差异。
2、小苏打对糙米饭微观结构的影响
如图2所示，原料糙米（未经蒸煮）与添加不同质量浓度小苏打蒸煮出的糙米饭的微观结构存在差异。原料糙米颗粒表面致密光滑。蒸煮后的糙米皮层出现微小褶皱，部分区域有明显的裂纹和沟壑，破损及孔洞也在某些糙米饭表面出现（图2b、c、g）。BR-0.0表面部分区域较光滑、褶皱较小且裂纹少，这与刘明等研究结果一致。随着小苏打质量浓度的增加，糙米饭表面褶皱和裂纹增多（图2c、d、e），尤其是BR-0.4和BR-0.6，说明低质量浓度和中质量浓度的小苏打对糙米皮层有显著影响。糙米饭表面出现裂纹有利于蒸煮过程中糙米吸水，促进胚乳中淀粉的糊化，从而降低糙米饭的硬度及蒸煮时间。而BR-0.8和BR-1.0（图2f、g）糙米饭表面褶皱明显减少，皮层变得光滑，是因为高质量浓度的小苏打使糙米皮层外表面被破坏，从而出现较光滑的表面。
3、小苏打对糙米蒸煮特性的影响
由表3可知，添加小苏打使糙米饭的最佳蒸煮时间显著缩短（P＜0.05），并且小苏打质量浓度越高其最佳蒸煮时间越短，由23.42 min缩至15.91 min。米粒的吸水能力与米饭的蒸煮食用品质呈正相关。与未添加小苏打蒸煮的糙米饭相比，经小苏打溶液蒸煮后，糙米的吸水率增加。与BR-0.0相比，BR-0.2、BR-0.4、BR-0.6、BR-0.8和BR-1.0的膨胀率均显著增大。
如表3所示，随着小苏打质量浓度的增加，糙米汤pH值呈先升高后几乎不变的趋势，是因为小苏打溶于水呈碱性，而它作为一种强碱弱酸盐，在溶于水后不会因其添加量的增加使pH值持续增加。同时，当小苏打质量浓度不大于0.6 g/100 mL时，糙米汤固形物相对含量随小苏打质量浓度增加持续降低；当小苏打质量浓度大于0.6 g/100 mL时，糙米汤固形物相对含量随小苏打质量浓度增加而增加；其中BR-0.2和BR-1.0的糙米汤固形物相对含量与BR-0.0较为接近。
4、小苏打对糙米饭外观的影响
由图3可知，BR-0.0整体颗粒完整、体积膨胀小、表面光滑、露白少、米粒间较松散且黏性较差。BR-0.2～BR-1.0能明显观察到米粒间隙变小，黏性变强。糙米在蒸煮过程中吸水膨胀，糙米皮层因胚乳膨胀而破裂，形成露白。随着小苏打质量浓度的增加，糙米饭的露白逐渐增多，表明添加小苏打有利于糙米在蒸煮过程中吸水膨胀及糊化，改善了糙米的蒸煮性质，使糙米饭更柔软，以此改善糙米饭的食用品质。添加小苏打后蒸煮糙米，黄色的糙米饭随着小苏打质量浓度的增加而逐渐加深；其中，BR-0.4和BR-0.6糙米饭呈现黄白色，BR-0.8和BR-1.0糙米饭渐渐变为黄褐色。
5、小苏打对糙米饭表观色度的影响
由表4可知，随着小苏打质量浓度的增加，糙米饭的L*值下降，b*值上升，a*值呈先上升后下降的趋势。这代表糙米饭的外观变暗、黄色逐渐加深。因为蛋白质在碱性环境下构象更易变化，所以推测糙米中的蛋白质在碱性条件下加热，使部分氨基酸发生氧化而变黄，同时糙米皮层中的部分黄酮类物质变色，从而造成糙米饭颜色加深。由表4可知，与未添加小苏打溶液蒸煮的糙米饭相比，添加小苏打蒸煮的糙米饭ΔE值均显著增大；表明在使用小苏打溶液蒸煮糙米后，糙米饭整体颜色变化较大，这与图3观察到的糙米饭整体颜色变化一致。
6、小苏打对糙米饭质构特性的影响
由表5可知，与未添加小苏打蒸煮的糙米饭相比，经质量浓度为0.2、0.4、0.6、0.8 g/100 mL和1.0 g/100 mL的小苏打蒸煮后，糙米饭的硬度均显著降低；BR-0.2胶黏性显著降低；BR-1.0黏性的绝对值显著增加；而经质量浓度为0.4、0.6、0.8、1.0 g/100 mL的小苏打蒸煮后，糙米饭的咀嚼性显著降低。较高的硬度和咀嚼性与糙米中淀粉颗粒水合作用不强有关。添加小苏打使糙米表面产生明显的沟壑和裂纹，且部分位置出现孔洞；在蒸煮过程中，水分能快速迁移至米粒内部，加速了淀粉的水合，使淀粉充分糊化，使糙米饭的硬度和咀嚼性减小，增加食味品质。
7、小苏打对糙米饭感官评价的影响
由表6的综合评分可知，BR-0.0糙米饭的感官品质较差，糙米蒸煮后开裂不明显，有一定的米糠味、黏性差、口感硬且不易咀嚼。添加小苏打后，糙米饭综合评分呈先增加后降低的趋势。BR-0.2和BR-0.4糙米饭在感官评价除气味外的外观、滋味、适口性和质地方面均有所提升；而BR-0.6～BR-1.0糙米饭在气味上呈现较浓重的碱味，极大地影响了糙米饭的评分。糙米饭评分较低可能是因为糙米皮层导致糙米吸水困难。由此可知，在一定质量浓度的小苏打条件下，糙米饭中蛋白质变性并且阻碍淀粉吸水糊化的作用减弱，从而全面改善了糙米饭的感官品质，但过高质量浓度的小苏打会使糙米饭的感官品质降低；BR-0.4糙米饭的感官综合评分最高，其外观、适口性和质地等这些食用品质明显提高。
结 论
采用不同质量浓度小苏打溶液蒸煮糙米，能明显改善糙米饭的蒸煮特性和食用品质。添加小苏打蒸煮糙米可增强糙米的吸水能力、缩短其蒸煮时间、降低糙米饭的硬度、提高其黏性且一定程度上增加糙米饭的适口性，这可能与支链淀粉B2、B3链和较短的A链比例降低有关，从而改善了糙米饭的蒸煮性能和食用品质。通过扫描电镜观察发现，添加小苏打蒸煮糙米，糙米饭颗粒表面褶皱及裂纹结构更加明显，有利于蒸煮时水分的吸收，使糙米饭颗粒弹性增加。添加小苏打之后，通过外观形貌观察及色度分析发现，糙米饭的米粒体积膨胀增大，黄色加深且与BR-0.0相比，有明显色差。除此之外，通过感官评价发现BR-0.4糙米饭的感官综合评分最高，除气味外，其余方面食用品质均得到改善。此研究结果为小苏打应用于改良糙米饭蒸煮食用品质提供理论依据。但小苏打作为强碱弱酸盐，在食品中的添加量不宜过高，较高的pH值会对糙米中除淀粉外的各种成分（蛋白质和脂质等）产生影响。因此，使用小苏打蒸煮糙米饭对其它组分的影响有待进一步研究。
通信作者简介
李江涛，1986年6月生，华中农业大学工学博士，现任中南林业科技大学食品科学与工程学院讲师，硕士生导师。
主要研究方向
1、食品大分子结构及功能特性；
2、淀粉的分子结构及化学改性研究；
3、全谷物食品加工、品质改善及营养特性研究。
科研成果
先后主持或参与国家、省部级科研项目4项，已发表科技论文20余篇，其中第一作者/通讯作者中文核心及SCI论文10篇，授权发明专利8项。
本文《小苏打对糙米蒸煮及食用品质的影响》来源于《食品科学》2022年43卷16期19-25页，作者：张毅力，梅冬旭，李行，韩文芳，杨英，李江涛，夏旭。DOI:10.7506/spkx1002-6630-20210904-047。点击下方阅读原文即可查看文章相关信息。
修改/编辑：袁艺；责任编辑：张睿梅
图片来源于文章原文及摄图网。
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中南林业科技大学研究生(中南林业科技大学研究生院)