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为解决米粉中白蛋白和球蛋白引发的过敏问题,研究人员开展了去除白蛋白和球蛋白对 α- 淀粉酶水解米粉热稳定性、食品品质及淀粉消化率影响的研究。结果表明,该操作可改善消化率且不影响其他品质。这为开发低敏优质速溶米粉提供了依据。
在人们的饮食生活中,米粉作为一种常见的食材,为许多人提供了能量。尤其是对于婴儿、患者等特殊群体,米粉是重要的食物来源。然而,近年来越来越多的消费者反映,一些婴儿在食用米粉糊后出现了过敏反应,这一现象引起了人们的关注。经过研究发现,米粉中的 14 - 16kDa 白蛋白、α- 球蛋白和 52 - 63kDa 球蛋白是主要的过敏原。虽然可以通过水洗和氯化钠溶液处理去除这些蛋白,降低米粉的致敏性,但去除它们对 α- 淀粉酶水解米粉的物理化学性质有何影响,此前却鲜有人研究。为了深入了解这一问题,为开发高品质、低致敏性的速溶米粉产品提供理论依据,国内的研究人员开展了相关研究,该研究成果发表在《Food Chemistry: X》上。
研究人员在此次研究中,运用了多种技术方法。在样本处理方面,选取了珍珠 3 号、丰两优和盐丰 47 三种不同品种的大米,将其磨粉后,通过 Osborne 法去除白蛋白和球蛋白,并在各自的最佳条件下进行 α- 淀粉酶水解,制备出不同的米粉样本。在成分和特性测定方面,使用多种试剂盒测定样本的麦芽糖、葡萄糖、蛋白质、脂质等成分含量;运用显微镜观察样本形态;借助热重分析仪(TGA)分析样本热稳定性;通过测定水溶性指数(WSI)和分散时间评估样本的冲调性;邀请志愿者依据感官评价标准对样本进行打分,评估其感官品质;采用体外模拟消化法测定样本淀粉消化率。
在研究结果部分,研究人员首先对三种大米粉的主要成分、淀粉分子链长度分布和糊化特性进行了研究。结果显示,不同品种大米粉在淀粉、直链淀粉、蛋白质、脂质含量等方面存在显著差异。例如,F2 的淀粉含量最高,F1 的直链淀粉、蛋白质和脂质含量最高,F3 的直链淀粉和蛋白质含量最低。在淀粉分子链长度分布上,F1 的支链淀粉短链(AP1)含量最低、中长链(AP2)含量最高、支化度最低;F2 的 AP1 含量最高、直链淀粉(AM)含量最低;F3 的 AM 含量最高。在糊化特性方面,F1 最难糊化、最易回生、膨胀性和增稠能力最弱但热稳定性最高;F2 膨胀性和增稠能力最强但热稳定性最低;F3 最易糊化、最不易回生。
接着研究人员探究了去除白蛋白和球蛋白对 α- 淀粉酶水解米粉形态和关键成分的影响。显微镜观察发现,去除蛋白后米粉的形态更加精细分散。成分分析表明,去除白蛋白和球蛋白对蛋白质和游离脂质含量无显著影响,但显著改变了麦芽糖和葡萄糖含量,不同品种的变化趋势有所不同。对于 F1H 和 F2H,麦芽糖和葡萄糖含量增加;而 F3H 的麦芽糖和葡萄糖含量则下降,这可能是由于 F3 的支链淀粉长链多、分支度高,去除蛋白后水解产生的高分子量糊精相互缠绕,阻碍了 α- 淀粉酶的进一步水解。
在热稳定性方面,去除白蛋白和球蛋白对三种 α- 淀粉酶水解米粉的热稳定性产生了显著影响,降低了其热稳定性。在第二和第三步失重过程中,失重温度和失重比例都发生了变化。这表明去除蛋白有助于开发更易制备且易消化的速溶米粉产品。
食品品质研究结果显示,去除白蛋白和球蛋白对 α- 淀粉酶水解米粉的冲调性(WSI 值和分散时间)没有负面影响,甚至改善了 F2H 和 F3H 的色泽外观,提高了 F3-AGH 的总体可接受性,说明该操作在降低致敏风险的同时,能够维持速溶米粉产品的良好食品品质。
关于淀粉消化率,去除白蛋白和球蛋白提高了所有米粉糊样本的消化率,改变了淀粉消化类型。不同品种的变化有所差异,F1H 的缓慢消化淀粉(SDS)含量增加,F3H 的快速消化淀粉(RDS)含量增加,F2H 的淀粉消化类型则未改变。此外,去除蛋白对 F3H 淀粉消化率的提升效果最为显著,这与 F3 的支链淀粉分子链最长以及去除蛋白后淀粉回生结构热稳定性最低有关。在储存 60 分钟后,所有样本的抗性淀粉(RS)含量都有所增加,这是由于淀粉分子重排形成回生结构。
综合研究结果和讨论部分,此次研究得出结论:去除白蛋白和球蛋白能够改变 α- 淀粉酶水解米粉的麦芽糖和葡萄糖含量,促进淀粉分子重排形成不同程度的回生结构,提高淀粉消化率,同时不会对其冲调性和感官品质产生负面影响,但具体效果因米粉品种而异。这一研究成果为开发低致敏性、易消化的速溶米粉产品提供了有力的理论支持。由于白蛋白和球蛋白可分别用水和氯化钠溶液安全便捷地去除,使得在原有的生产条件下大规模生产此类产品成为可能,对食品行业的发展具有重要意义。