引言
米粉主要由高直链淀粉含量的籼米制成,因其用途广泛,既可作主食也可作配菜,是常见的传统食品。此外,米粉口味多样,制作便捷。
大米是无麸质面粉,缺乏面筋导致米粉与小麦面条相比,其凝聚力和延展性质地较差(Cham and Suwannaporn, 2010)。采用热加工处理通过增强大米面粉颗粒的结合作用来补偿面筋的作用(Hormdok and Noomhorm, 2007)。高直链淀粉含量有助于挤压过程中凝胶网络的形成(Yao et al., 2023),直链淀粉含量>25%的大米粉通常显示出良好的米粉质量。除直链淀粉外,支链淀粉的回生也能带来坚硬的弹性质地。通常,这些不足以形成高质量的米粉。研究发现,大米粉中的非淀粉成分可以打断淀粉网络,使大米粉面条的延展性不如大米淀粉制成的面条(Puhin et al., 2021)。也有人指出,蛋白质的存在减少了回生过程中淀粉分子间的交联,形成较松的结构,允许水分迁移(Puhin et al., 2021)。
事实上,在中国米粉生产过程中,碎米被用作原料。这些碎米可能来自不同的稻米品种,导致米粉质量参差不齐。这需要特定的技术或处理来改善米粉质量。添加了亲水胶体以提升米粉特性,如黄原胶、刺槐豆胶和可溶性燕麦麸皮纤维(Inglett et al., 2005; Yalcin and Basman, 2008)。添加抹茶和胶体等添加剂后,米粉的硬度、吸水率、煮损失和膨胀指数降低(Li, Xiao, et al., 2021),胶体作为面筋增强米粉的粘弹性(Lazaridou et al., 2007)。研究发现,胶体改变了食品体系中淀粉糊化和回生的特性,多糖对淀粉糊化特性的主要影响归因于淀粉有效浓度的变化(Funami et al., 2005)。胶体还影响淀粉消化,具有剂量效应(Li, Xiao, et al., 2021)。还研究了其他处理对米粉特性的影响,如发现干磨比湿磨赋予米粉更大的延展性,但导致更高的煮损失(Heo et al., 2013);氯化钠可以增强熟米的延展性并降低抗张强度(Sangpring et al., 2015);抹茶通过茶多酚-蛋白质-淀粉相互作用改善米粉质量,还降低了淀粉消化性并赋予米粉高氧化稳定性(Li, Xiao, et al., 2021)。
向淀粉基产品中添加非淀粉亲水胶体或胶体可以弥补天然淀粉的缺陷,无需对淀粉进行化学改性。在食品添加剂中,真菌多糖研究充分。但该研究仍在进行中,如黑木耳多糖(AAP)。AAP由葡萄糖、甘露糖、半乳糖、木糖、阿拉伯糖、鼠李糖、岩藻糖、核糖和其他糖衍生物以比例变化组成。其中,葡萄糖吡喃糖通过(1→3)-α糖苷键连接形成主链,以α-(1→4)、α-(1→6)和α-(1→2)糖苷键为分支点(Mingyi et al., 2019; Pak et al., 2021)。AAP的分子量在0.885到4572 kDa之间,小于可达106 kDa的淀粉(Li, Wu, et al., 2023)。且AAP的分子量随提取方法变化。蘑菇多糖被认为是前景广阔的营养化合物,具有抗氧化能力、抗炎效应和抗肿瘤活性,因为其β-葡聚糖聚合单元(Mingyi et al., 2019; Ren et al., 2018)。黑木耳多糖也被发现能提高老年小鼠血清和心肌的抗氧化酶活性(Wu et al., 2010)。一些真菌多糖被用作食品添加剂以增强感官特性或健康益处,如普鲁兰多糖用于改进蛋黄酱和饼干质地,黄原胶用于改进面包和米饼质量,Pleurant和lentinan可作为酸奶产品中的水凝胶(Kumla et al., 2025)。黑木耳水提取物被发现有良好益生元成分用于酸奶生产(Faraki et al., 2020)。黑木耳粉可改善小麦粉的物理化学特性,从而改变面包质量(Pak et al., 2021)。由糙米和黑木耳制成的挤压产品淀粉消化性降低(Vallée et al., 2017)。
米粉和面条的根本区别在于小麦面团中存在面筋基质。先前的研究表明,加入黑木耳多糖-蛋白复合物(AAP)可以通过促进AAP与面筋蛋白之间的交联相互作用,特别是促进巯基氧化为二硫键,从而增强面筋网络,改善小麦面团质量(Li, Hao, et al., 2023)。然而,该研究并未调查AAP与淀粉之间的相互作用。大米粉不含面筋蛋白,AAP对米粉质量的任何功能贡献将来自其与非面筋成分之间的相互作用。
不同的亲水胶体或多糖,如黄原胶、瓜尔胶和羧甲基纤维素,也有助于营养特性(Lubowa et al., 2025)。然而,这些亲水胶体的营养贡献微乎其微(Kraithong and Rawdkuen, 2020)。据报道,AAP赋予黑木耳多种效应,包括抗真菌、抗氧化、辐射保护、降血糖和免疫调节活性(Pak et al., 2021)。这些使AAP成为一种高质量潜在食品添加剂。然而,AAP对米粉特性的影响仍探索不足,尽管已通过阐明面筋与黑木耳多糖-蛋白复合物之间的相互作用揭示了黑木耳多糖-蛋白复合物对面条的影响。在本工作中,使用了无麸质大米,并分析了AAP与非面筋材料(主要是淀粉)之间的相互作用。评估了添加AAP米粉的消化特性和食用质量。此外,从大米粉和添加AAP米粉的微观结构、晶体结构和物理化学特性方面阐明了影响机制。预期研究结果将支持在不提高血糖指数的情况下生产高质量米粉,尤其是碎米制成的米粉。