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灭菌即食发芽糙米贮藏稳定性研究:温度对淀粉回生及功能活性成分的影响机制
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年07月25日 来源:Applied Food Research 4.5
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本研究针对灭菌即食发芽糙米(GBR)贮藏过程中淀粉回生导致的质构劣变及功能成分损失问题,系统分析了4°C与30°C贮藏5周对GBR理化特性、流变学性质、结晶度及γ-氨基丁酸(GABA)、γ-谷维素等活性成分的影响。发现冷藏促进抗性淀粉(RS)形成(0.12%→2.51%)但降低GABA含量,而常温贮藏维持质地柔软且提升总酚含量(0.36→0.41 mg GAE/g),为功能型即食米制品开发提供重要依据。
随着都市生活节奏加快,即食食品市场需求激增,其中富含γ-氨基丁酸(GABA)、酚类物质等功能成分的发芽糙米(GBR)成为健康饮食新宠。然而,灭菌即食GBR在贮藏过程中面临严峻挑战:淀粉回生导致质地硬化、活性成分降解等问题直接影响产品品质。尽管现有研究关注了生鲜GBR的营养特性,但关于灭菌处理后贮藏稳定性的系统研究仍属空白,特别是温度对淀粉重组与功能成分的协同影响机制亟待阐明。
为破解这一难题,研究人员以泰国茉莉香米(KDML105)为原料,通过真空包装和高压灭菌(121°C/15min)制备即食GBR,分别在4°C和30°C下进行为期5周的贮藏实验。研究采用同步辐射广角X射线散射(SR-WAXS)分析结晶度变化,通过流变仪测定动态储能模量(G’)和损耗模量(G”),结合质构分析、抗性淀粉(RS)检测及HPLC-UV法测定GABA含量,系统评估了不同贮藏条件对产品品质的影响。
3.1 贮藏条件对水分含量和质构特性的影响
冷藏(4°C)导致GBR硬度从7.36N显著增至27.49N,粘附性降低67%,这与淀粉回生引起的结晶度增加(8.2%→31.0%)直接相关。而30°C贮藏样品硬度稳定在8.46-9.68N,维持了灭菌处理带来的柔软质地。
3.2 应力松弛行为与白度指数变化
应力松弛曲线显示,4°C贮藏5周后峰值力达22.39N,弹性模量升高334%,证实低温促进凝胶网络强化。但两种贮藏条件下的白度指数(52.34-57.56)无显著差异,说明灭菌工艺有效抑制了非酶褐变。
3.3 结晶度演变规律
SR-WAXS图谱显示,4°C贮藏样品在2θ=5.5°和17.2°处衍射峰强度随时间增强,对应B型结晶结构形成。而30°C样品的结晶度始终低于8.8%,证实常温抑制淀粉分子重排。
3.4 流变学特性差异
功率律模型分析表明,4°C贮藏样品的稠度系数(K*)达5662 Pa·sn,显著高于常温样品的3687 Pa·sn。动态频率扫描显示G’始终高于G”,证实GBR基质呈现典型弹性凝胶特征。
3.5 功能成分与抗氧化活性
冷藏虽使RS含量提升20倍,但导致GABA损失27%。而30°C贮藏显著提升总酚含量(TPC)13.9%,这得益于结合态酚类物质的释放。值得注意的是,两种条件下ABTS(0.49-0.56 mg TE/g)和DPPH(0.18-0.23 mg TE/g)活性保持稳定,说明灭菌包装有效防止了氧化降解。
该研究首次系统揭示了温度对灭菌即食GBR品质演变的调控机制:冷藏促进淀粉回生提升RS含量但牺牲口感,而常温贮藏更好维持质构特性并释放酚类物质。这一发现为开发兼具功能性和良好食感的即食米制品提供了关键技术参数,同时为精准控制淀粉基食品的消化特性提供了新思路。研究结果发表于《Applied Food Research》,对功能谷物食品的产业化开发具有重要指导价值。
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