全 文 ：籼米为基质的脂肪替代品 ———糊化工艺研究
杨玉玲　许时婴
(江南大学食品学院 ,无锡　214036)
摘　要　本文利用差示扫描量热仪(DSC)法研究了籼米的蛋白质对淀粉糊化的影响 ,着重研究了籼米为
了基质的脂肪替代品加工过程中的糊化工艺 。研究结果表明:在籼米淀粉中添加米蛋白其糊化温度基本不
变 ,但糊化所需热量下降 。籼米的最佳糊化条件为米粉粒度 100目 ,糊化温度 88℃,糊化时间 1h。
关键词　籼米　脂肪替代品　糊化　DSC
0　前言
粳米 、糯米和籼米的直链淀粉含量有很大差异 。
糯米淀粉中直链淀粉含量为 0 ～ 2%,粳米淀粉中直
链淀粉含量为 18%～ 22%,而籼米淀粉中直链淀粉
含量>25%〔1〕 。一般根据淀粉中直链淀粉含量将米
淀粉进行分类 ,如菲律宾国际米研究学院将米淀粉
分为低直链米淀粉(直链淀粉含量 <20%)、中直链
米淀粉(20%～ 25%)和高直链米淀粉(>25%)〔2〕 。
直链淀粉含量高低是决定淀粉能否用于制作脂肪替
代品的关键 。淀粉及其衍生物能模拟脂肪质构和口
感的原因在于其能形成凝胶 ,在淀粉糊化过程中 ,淀
粉颗粒吸水膨胀 ,颗粒内的直链淀粉沥出 ,冷却后直
链分子重新聚集形成结晶 ,由于直链淀粉分子链很
长 ,能形成多个网络节点 ,当达到一定浓度时形成凝
胶网络结构〔3～ 4〕。凝胶网络可以截留大量水 ,被截留
的水具有一定的流动性 ,因而感觉好似脂肪 。因此
只有直链淀粉含量高的籼米适用于制作脂肪替代
品 ,而粳米和糯米则不适合于制作脂肪替代品 。
籼米的主要成分是淀粉和蛋白质 ,二者含量之
和大于籼米干基总量的 95%,此外还含有少量脂肪 、
纤维素 、矿物质和维生素等。籼米中的淀粉与其它
谷类淀粉相比 ,形状是不规则的多角形 ,而且粒度最
小 ,直径为 4 ～ 6 微米〔5〕 ,这与脂肪晶体体积大小相
似。糊化后味淡 、光滑 、可涂抹 ,有类似脂肪的口感 ,
因此在模仿脂肪口感方面非常逼真 。目前在国际
上 ,米淀粉为基质的脂肪替代品有 Remygel 、Remyline 、
starch　PluseSPR等商品 ,但国内尚未见研究报导 ,更
收稿日期:2002-03-08
杨玉玲:女 , 1964年出生 ,讲师 ,博士研究生 ,食品科学专业
无产品问世。以籼米为原料制作脂肪替代品时 ,籼
米中蛋白质的存在不仅有助于脂肪替代品凝胶的形
成 ,有助于形成脂肪的口感 。还能因蛋白质和维生
素等的存在而提高产品的营养价值 。所以本文将以
籼米粉为原料研制脂肪替代品。
籼米为基质的脂肪替代品是籼米粉酶轻度水解
的产物 ,籼米淀粉或籼米粉被淀粉酶轻度水解形成
DE值为 2 ～ 3的麦芽糊精即为脂肪替代品。DE值
(Dextrose Equivalent ,还原糖当量)表示淀粉的水解程
度 ,以淀粉分子末端还原糖基定量表示。从理论上
讲 ,纯淀粉的 DE值接近0 ,而葡萄糖的 DE值为 100 ,
淀粉水解程度增大 ,则 DE值也逐步升高〔6〕 。1g 籼米
淀粉为基质的脂肪替代品能量约为 4千卡 ,而 1g 脂
肪能量约为 9千卡 。因此在食品配方中用脂肪替代
品替代部分脂肪可以大大降低热量 。以籼米为基质
的脂肪替代品可以应用于冰淇淋 、色拉调味料 、焙烤
食品 、乳制品等食品中 。籼米为基质的脂肪替代品
的加工工艺流程如下:
籼米粉→调浆→酶水解至较低 DE 值 →灭酶→中和
→过滤→干燥→包装
因此在上述加工工艺中 ,糊化过程是必不可少
的 ,因为淀粉颗粒中结晶区的存在会阻止酶水解作
用 。糊化是在加热条件下使淀粉颗粒充分吸水膨
胀 ,从有序状态转变为无序状态 ,结晶区消失 。只有
当淀粉充分糊化情况下 ,酶水解反应才比较均一 ,得
到的低 DE值产品的分子量分布较为均匀〔7〕 ,能控制
在 DE值 2 ～ 3 范围内 ,有利于形成脂肪的口感。本
文着重研究籼米为基质的脂肪替代品加工过程中的
糊化工艺。
2002年 12月
第17卷第 6期
中国粮油学报
Journal of the Chinese Cereals and Oils Association
Vol.17 ,No.6
Dec.2002
1　实验材料与方法
1.1　实验材料
常州籼米与兴化籼米:市售。
籼米淀粉 1:上海变性淀粉厂 。
籼米淀粉 2:由本实验室从常州籼米中制备而得。
籼米蛋白:由本实验室从常州籼米中制备而得 。
淀粉酶:无锡杰能科生物技术有限公司 。
盐酸 、氢氧化钠均为分析纯。
1.2　实验方法
1.2.1　淀粉测定———费林滴定法〔8〕 。
1.2.2　脂肪测定———索氏抽提法〔8〕 。
1.2.3　蛋白质测定 ———凯氏定氮法〔8〕 。
1.2.4　水分测定———常压干燥法〔9〕 。
1.2.5　还原糖含量测定———费林滴定法〔8〕
1.2.6　总糖含量测定〔8〕
DE%=产物中还原糖质量产物中总糖质量 ×100
1.2.7　固形物含量测定———常温干燥法〔9〕
产率%=上清液中固形物的质量总固形物的质量 ×100
1.2.8　直链淀粉含量测定 ———比色法〔10〕 。
1.2.9　糊化温度与糊化热测定 ———DSC法
使淀粉与水按比例1∶2混合并密封后 ,以空铝盒
为参照 ,利用 Pyris1型差示扫描量热仪(PE公司)测
定糊化温度和糊化热(ΔH)。
1.3　实验工艺
1.3.1　淀粉提取工艺
籼米粉+0.1MNaOH 溶液→浸泡 24h→放出浸泡
液(浸泡液保留用于提取蛋白质)→再加 0.1MNaOH
溶液至原体积→再浸泡 12h→重复上述步骤→至上
清液中蛋白质双缩脲实验呈负反应→离心(3000r
min)15min→水洗沉淀→洗液用酚酞测定至不显粉红
色→离心→沉淀→37℃热风干燥→籼米淀粉 。
1.3.2　蛋白质提取工艺
提取淀粉后的NaOH 浸泡液→调 pH 至 6.4→离
心→中和→冷冻干燥→籼米蛋白
1.3.3　籼米为基质的脂肪替代品加工工艺
淀粉调浆→调节 pH6.4→糊化→加酶→反应一
定时间→灭酶→冷却→中和。
2　结果与讨论
2.1　籼米淀粉与籼米粉的组成
由表 1可见 ,常州籼米的直链淀粉含量高于兴
化籼米 ,由常州籼米制备的籼米淀粉2的直链淀粉
表 1　籼米淀粉和籼米粉的直链淀粉含量
样品名称 直链淀粉含量(%)　　　
籼米淀粉 1(上海) 25.5
籼米淀粉 2(常州) 30.7
常州籼米 26.0
兴化籼米 22.3
表 2　籼米淀粉和籼米粉的组成(%)
原料 水分 淀粉 脂肪 蛋白质
籼米淀粉 13.3 85.5 0.1 0.15
籼米粉 14.3 76.4 0.4 8.6
含量也高于上海籼米淀粉 1 ,因此本文选用常州籼米
为脂肪替代品的原料。
籼米粉与籼米淀粉相比 ,籼米粉含有一定量的
蛋白质和脂肪(见表2),因此蛋白质和脂肪的存在可
能会影响淀粉的糊化。
2.2　籼米粉糊化工艺的优化
2.2.1　籼米粉和籼米淀粉的糊化温度
利用差示扫描量热仪测得籼米淀粉和籼米粉的
糊化温度和糊化热 ,结果见图 1 ,图 2和表 3。
图 1　籼米淀粉差热分析图
图 2　籼米粉差热分析图
表 3　籼米淀粉和籼米粉的糊化温度和糊化热＊
原料 TO(℃) TP(℃) TC(℃) ΔH(J g)
籼米淀粉 2 70.69 77.61 85.79 12.808
籼米粉 67.34 74.70 80.64 7.244
＊表中结果为 3次测定结果的平均值
由表 3可见 ,籼米粉的糊化温度和糊化热不同
于籼米淀粉 ,籼米粉的糊化温度低于籼米淀粉而且
籼米粉糊化所需热量也低于籼米淀粉。有关米蛋白
对米淀粉糊化的影响进一步可见表 4的结果 。
从表 4中看到 ,在米淀粉中添加米蛋白其糊化
温度基本保持不变 ,但糊化所需热量降低了 ,从米淀
粉中添加米蛋白的模拟体系与米粉实际体系的糊化
温度有差别 ,这可能是由于米粉中存在脂肪对淀粉
糊化有一定影响的 ,这有待进一步研究。
49第 17卷第 6期 杨玉玲等　籼米为基质的脂肪替代品———糊化工艺研究
表 4　米蛋白对米淀粉糊化的影响＊
样品 米蛋白:米淀粉 TO(℃) TP(℃) TC(℃) ΔH(J g)
1 0∶4 70.69 77.95 85.78 12.808
2 0.3∶3.7 70.51 78.39 86.89 10.972
3 0.6∶3.4 71.00 77.91 85.09 9.862
4 0.9∶3.1 71.86 78.12 84.61 7.799
5 4∶0 70.15 78.15 83.35 3.299
＊表中结果为 3次测定结果平均值
2.2.2　籼米粉糊化工艺的优化
米粉粒度也是影响米粉糊化的主要因素之
一〔11〕 ,因此本文对影响籼米粉糊化的三个主要因素
糊化温度 ,糊化时间和米粉粒度进行三水平的正交
试验 ,用籼米粉水解产品的 DE 值作响应指标 ,结果
见图 3和图 4。由图 3可见 ,影响产品 DE值的主要
因子排序为米粉粒度>糊化温度>糊化时间。随着
糊化温度增加 ,产品的 DE 值下降;当糊化时间大于
40min时 ,DE值不再随时间增加而增加;米粉粒度为
70目时 DE值最大。
图 3　不同糊化条件对产品DE值的影响
图 4　不同糊化条件对产品得率的影响
从图 4中可见 ,影响产品得率的主要因子排序
为米粉粒度 >糊化时间>糊化温度。米粉粒度越
小 ,产品得率越高 ,这说明粒度越小 ,表面积越大 ,酶
反应效率越高 ,因而得率增大;随着糊化时间延长 ,
产品得率也随之增加 ,而糊化温度的变化对产品得
率的影响则呈 V字形 。
3　结论与展望
以籼米为基质的脂肪替代品加工过程中的糊化
条件进行研究发现 ,籼米粉糊化的最佳条件为:籼米
粉粒度越小越好 ,糊化温度 88℃、糊化时间 1h。由于
本文是利用固定的酶量进行水解 ,因而在确定最佳
糊化条件后必须对酶解工艺进行进一步研究。
参　考　文　献
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Long Rice Based Fat Substitute ———Study on Gelatinization
Yang Yuling　Xu Shiying
(Food School of Southerm Yangtze University　214036)
Abstract　The effect of protein on starch in long grain rice was studied by DSC.The gelatinization in preparing long
rice based fat substitute was investigated.The results showed that when the starch of long rice was mixed with the protein of
long rice the gelatinization temperature changed little ,but the enthalpy decreased.When rice flour passing 100 mesh sieve
was used as material , the optimal gelatinization temperature was 88℃ and the gelatinization time was 1 hour.
Key words　long rice , fat substitute ,gelatinization ,DSC
50 中国粮油学报 2002年第 6期