全 文 ：食 品 科 技
FOOD SCIENCE AND TECHNOLOGY粮食与油脂
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年 第卷 第期
收稿日期：2012-11-20 *通讯作者
基金项目：“十二五”国家科技支撑计划课题(2012BAD34B0202)；国家自然科学基金项目(31050012)；公益性行业农业科研专项经费项目
(200903043-2)。
作者简介：王晓映(1987—)，女，硕士研究生，研究方向为农产品加工及贮藏工程。
王晓映，林亲录*，吴 跃，杨 涛，吴 伟，肖华西，丁玉琴
(中南林业科技大学食品科学与工程学院稻谷及副产物深加工国家工程实验室，
长沙 410004)
摘要：研究了添加量为0.05%～0.50%的甜菜碱及其盐酸盐(基于原料籼米重)对籼米蒸煮品质及
α-籼米方便米饭品质的影响。结果表明：甜菜碱及其盐酸盐能明显提高籼米蒸煮过程的吸水
量，当添加量为0.15%时吸水量最大；提高剩余米汤浊度和米汤固形物含量；提高α-籼米方便
米饭的复水率；降低方便米饭的复水时间；降低贮藏15 d后的和新鲜的方便米饭复水后的硬度
变化，当甜菜碱盐酸盐的添加量大于0.20%时，方便米饭复水后的硬度小于新鲜的无添加方便米
饭复水后的硬度；提高方便米饭复水后的黏着性，降低贮藏15 d后的和新鲜方便米饭复水后的
黏着性变化，提高方便米饭的感官品质。
关键词：甜菜碱；甜菜碱盐酸盐；籼米；α-籼米方便米饭；糊化特性；蒸煮品质；复水性
中图分类号：TS 202.3 文献标志码：A 文章编号：1005-9989(2013)04-0148-06
Effect of betaine and betaine hydrochloride on the property of
stewing and α-instant rice of long-shaped rice
WANG Xiao-ying, LIN Qin-lu*, WU Yue, YANG Tao, WU Wei, XIAO Hua-xi, DING Yu-qin
(National Engineering Laboratory for Rice and By-product Deep Processing, Faculty of Food
Science and Engineering, Central South University of Forestry and Technology, Changsha
410004)
Abstract: Effect of betaine and betaine hydrochloride with addition of 0.05%~0.50% (based on the weight
of rice)on the property of stewing and α-long-shaped convenient rice were researched in this study.
The results were as follows: An obviously higher moisture pickup of long-shaped rice during stewing, a
higher turbidity and solid content of residual rice water after cooking were improved through the addition
of betaine and betaine hydrochloride. Especially, when the addition was 0.15%, the mosture pickup was
the highest. The ratio of rehydration of α-long-shaped instant rice was improved, the time of rehydration
of instant rice was reduced, the change of hardness after rehydration between the new instant rice and
rice stored for 15 days was reduced especially when the addition was higher than 0.20% the hardness of
甜菜碱及其盐酸盐对籼米蒸煮及
α-方便米饭的影响
DOI:10.13684/j.cnki.spkj.2013.04.060
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年 第卷 第期
甜菜碱广泛存在于动物、植物和微生物体
内，人类主要通过食用富含甜菜碱或胆碱的食
物获取甜菜碱，其中菠菜、小麦、甜菜和虾中
甜菜碱含量丰富[1]。甜菜碱作为一种两性表面活
性剂[2]，最早是由甜菜制糖的废蜜中提取的一种
天然的物质，具有良好的理化性状和较好的抗氧化
能力及稳定性，广泛应用于食品添加剂(作为香料
使用[3])、医药领域、农林业、饲料添加剂等[4]。甜
菜碱盐酸盐(又称盐酸甜菜碱)是一种无毒类物质，
无明显蓄积作用，无致突变性[5]。天然的甜菜碱盐
酸盐是通过在甜菜糖蜜发酵液中加入盐酸的方法
提取，是一种在水溶液中表现负电性的化合物，
常用作食品、饲料添加剂以及医药类的胃肠功能
调节剂。表面活性剂指的是分子中同时含有疏水
基和亲水基的两亲化合物，表面活性剂分子结构
中一端为疏水基团，一端为亲水基团；在实际应
用中可以起到增溶、润湿、发泡、乳化、洗涤等
作用[6]，在食品中常用作发泡剂和食品改良剂，在
方便米饭中常用作抗老化剂。
米饭是东亚、东南亚地区人们的主食，在人
们日常生活中占有重要地位。随着不断加快的生
活节奏，方便食品的需求量越来越大，一些区域
主食的米饭方便化也成为一种发展趋势[7]。α-方
便米饭是一种将新鲜的米饭迅速脱水，干燥成水
分含量小于10%，常温下可以贮藏的米饭。品质
良好的α-方便米饭具有良好的复水特性[8]，并且
复水后的米饭具有良好的食味品质。籼米作为国
内产量最大的稻米品种，目前在方便食品中的主
要应用是制作方便米粉，用于方便米饭原料的事
例目前虽有报道，但所加工食品大多是采用了复
掺或者多重辅料处理等工艺[9-10]。方便米饭的加工
过程包括了淀粉的糊化、脱水定型和再结晶，对
于籼米制作的方便米饭而言，目前存在的主要问
题是淀粉的糊化和再结晶问题。基于难糊化、易
回生特性的考虑，研究中将采用常规早籼为实验
原料。本文首次将甜菜碱及其盐酸盐应用于籼米
方便米饭中，研究了籼米蒸煮品质、方便米饭复水
品质、抗回生品质以及方便米饭的感官品质，为甜
菜碱及其盐酸盐在籼米方便米饭等易回生的高淀粉
含量食品中的应用提供理论依据。
1 材料与方法
1.1 材料与试剂
籼米(常规早籼)：金健米业；甜菜碱(生化
级)、甜菜碱盐酸盐(生化级)：合肥博美生物科技
有限责任公司。
1.2 实验仪器和设备
DNP-9162型电热恒温培养箱、DHG-9240A
电热恒温鼓风干燥箱：上海精宏实验设备有限公
司；HWS26型电热恒温水浴锅：上海一恒科技有
限公司；AL204型电子分析天平：梅特勒-托利多
仪器上海有限公司；722S可见分光光度计：八方
科学仪器有限公司；TA-XT Express质构仪：英国
Stable Micro System；JNNJ3B型碾米机：台州市路
桥伟新粮检厂。
1.3 实验方法
1.3.1 籼米蒸煮品质测定
1.3.1.1 米饭蒸煮工艺[11] 准确称取5 g大米，加入
50 mL蒸馏水和一定添加量的甜菜碱或甜菜碱盐酸
盐沸水浴中15 min后，冰水浴5 min，测定剩余米
汤的品质。
1.3.1.2 米汤浊度测定 取剩余的米汤放入试管
里，用保鲜膜封好试管口，将试管放入电热恒温
培养箱中，在25 ℃条件下放置过夜，使米汤中固
形物完全沉降，取上清液，在600 nm波长下测定
其吸光值即为浊度值。
1.3.1.3 米汤固形物含量测定[11] 将铝盒干燥至恒
重后，称取质量为M1，向铝盒中移取5 mL米汤，
在110 ℃条件下干燥至恒重，称取质量为M2，则
米汤中固形物含量为(M2-M1)/5(g/mL)。
1.3.1.4 米饭吸水量测定[11] 将蒸煮后剩余米汤倒
入50 mL的量筒里，记录体积V，则米饭的吸水量
instant rice after rehydration was lower than the new and none additive one, the adhensiveness of instant
rice after rehydration was inproved, the change of adhesiveness after rehydration between the new
instant rice and rice stored for 15 days was reduced and the sensory quality of α-long-shaped rice was
improved.
Key words: betaine; betaine hydrochloride; long-shaped rice; α-long-shaped convenient rice; pasting
property; stewing property; rehydration property
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为(50~V)/5(mL/g)。测量后将量筒中的米汤倒入烧
杯中留作后续实验使用。
1.3.2 籼米方便米饭品质测定
1.3.2.1 α-籼米方便米饭制作工艺流程 籼稻→
脱壳碾磨→标准二等米→除杂→自来水淘洗2次
→加水浸泡(加入添加剂，米水比约为1:1.3，60
min，25 ℃)→常压蒸煮(1000 W，30 min)→冷水离
散→烘干(厚度小于0.5 cm，80 ℃下烘干1 h)。
1.3.2.2 α-籼米方便米饭复水率测定[12] 称取A g
方便米饭，放入50 mL烧杯中，加盖后放入沸水浴
中，至米饭的α化完全消失后，用滤纸吸干米饭
表面的水分，称量复水后米饭的质量为B g，则复
水率可以表示为B/A。
1.3.2.3 α-籼米方便米饭复水时间测定[13] 称取方
便米饭A g，放入50 mL烧杯中，加入5倍的沸水，
加盖后放入沸水浴中，开始计时，至米饭的α化
完全消失，结束计时，作用的时间即为方便米饭
的复水时间。
1.3.2.4 复水后α-籼米方便米饭硬度和黏着性测
定 使用TA-XT Express质构仪，采用TPA模式，
称取1 g热风干燥方便米饭，放入直径约为30 mm
的加盖铝盒中，加入3.6倍沸水后迅速加盖，放入
在沸水浴中保温10 min，趁热将米饭转移到直径30
mm深度8 mm的铝盒中，冷却至室温后将样品表
面压平，将样品放在载物台上，选用P/0.5(Ф12.7
mm)圆柱塑料探头，进行实验，平行6次，除去最
大值和最小值，其余数据取平均值。
参数设定如下：测试前速度，1.0 mm/s；测
试速度：1.0 mm/s；测试后速度：10.0 mm/s；压缩
距离：1.5 mm；保持时间：5 s；触发力：5.0 g。
1.3.3 米饭感官评价 采用5人品尝法，标准见表1。
1.3.4 数据分析 采用Excel进行(α=0.05)。
2 结果分析
2.1 甜菜碱及其盐酸盐对籼米蒸煮品质影响的结
果分析
2.1.1 对籼米蒸煮后剩余米汤浊度影响的结果分
析 浊度是指水的透明程度，籼米蒸煮过程中，
会有部分固形物散失，蛋白质、维生素、盐分、
脂肪及其他水溶性成分也会溶出，利用这一特性
可以测定籼米蒸煮过程中固形物散失和其他成分
的溶出情况。
图1 甜菜碱及甜菜碱盐酸盐对籼米蒸煮后米汤浊度的影响
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表1 感官评分标准[14]
一级指
标类别
二级指标
类别 评分说明 评分
复水前
色泽(SZ)
颜色净白，有光泽 8~10分
颜色阴白或略焦黄，有光泽 6~7分
颜色暗黄，无光泽 0~5分
形态(XT)
饭粒完整，分散均匀 8~10分
饭粒较完整，有结块 6~7分
饭粒不完整，结块严重 0~5分
复水后
气味(QW)
具有米饭特有的香气，
米饭清香 10~15分
具有米饭特有的香气，
香气不鸣响 5~9分
无香味也无异味 0~4分
颜色(YS)
米饭颜色洁白 4~5分
米饭颜色正常 3分
米饭发黄或发灰 0~2分
光泽(GZ)
有明显光泽 4~5分
稍有光泽 3分
无光泽 0~2分
饭粒完整
性(WZ)
米饭结构紧密，饭粒完整性好 4~5分
米饭大部分结构紧密完整 3分
米饭粒破损，爆花严重 0~2分
黏性(NX)
爽滑，有黏性，不黏牙
有黏性，基本不黏牙
8~10分
6~7分
有黏性，黏牙或无黏性 0~5分
弹性(TX)
米饭有嚼劲 8~10分
米饭稍有嚼劲 6~7分
米饭疏松、发硬、感觉有渣 0~5分
软硬度
(RY)
软硬适中 8~10分
感觉略硬或略软 6~7分
感觉很硬或很软 0~5分
滋味(ZW)
咀嚼时，有淡淡的清香滋味和
甜味 18~20分
咀嚼时，无清香滋味和甜味，
无异味 15~17分
咀嚼时，无清香滋味和甜味，
但有异味 0~15分
总分(ZF)=SZ+XT+QW+YS+GZ+WZ+NX+TX+RY+ZW
从图1可以看出，随着2种添加剂添加量的
增大，25 ℃下静置过夜后的剩余米汤浊度逐渐
增大。这是由于甜菜碱和甜菜碱盐酸盐都是良
好的表面活性剂，与水分和有机物之间均有良好
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的作用，能够促进淀粉的糊化和糊化后淀粉颗粒
中直链淀粉分子的溶出，支链淀粉分子网状结构
的形成以及籼米中蛋白质、维生素、脂肪等的溶
出；同时，由于甜菜碱盐酸盐是一种带负电的表
面活性剂，与带负电的氨基酸相似[15]，对淀粉糊
化和糊化后淀粉颗粒的迅速破裂有促进作用，而
且较甜菜碱更为明显。因而添加甜菜碱盐酸盐能
促进更多的直链淀粉分子和有机物从淀粉颗粒中
游离，同时，高浓度甜菜碱和甜菜碱盐酸盐的存
在，有利于更多的直链淀粉分子稳定地存在于支
链淀粉所形成的网状结构中，因而随着添加量的
增加，剩余米汤浊度逐渐增大，且当添加量大于
0.30%后，添加甜菜碱盐酸盐的籼米蒸煮后剩余米
汤的浊度更大。
2.1.2 对籼米蒸煮后米汤固形物含量影响的结果分
析 米饭蒸煮过程中固形物含量可以反映出淀粉糊
化过程中淀粉分子从淀粉颗粒中游离到水中的难
易程度。固形物含量越高，淀粉分子越容易从淀
粉颗粒游离到水中，反之越难以游离到水中[16]。
间膨胀作用，大米的蒸煮过程能够促进米饭对水
分的吸收[17-18]。
图2 甜菜碱及其盐酸盐对籼米蒸煮后米汤中固形物含量的
影响
图3 甜菜碱及其盐酸盐对籼米蒸煮吸水量的影响
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从图2可以看出，随着2种添加剂添加量的
增加，剩余米汤中固形物含量逐渐增大，这与剩
余米汤浊度一致，主要是因为甜菜碱和甜菜碱盐
酸盐促进了淀粉的糊化、直链淀粉分子的溶出和
支链淀粉分子网状结构的形成，并且随着添加量
的增加添加，剂对淀粉糊化的促进作用越来越明
显。与剩余米汤浊度变化趋势不同，当添加量大
于0.30%时，添加甜菜碱的籼米蒸煮后剩余米汤固
形物含量更大，这是因为甜菜碱盐酸盐的存在有
利于支链淀粉分子网状结构的稳定存在，以及更
多的游离直链淀粉分子稳定地存在于支链淀粉分
子和水分子之间形成更均匀稳定的网状结构中，
从而减弱了淀粉分子的沉降，使更多的淀粉分子
以游离状态存在，因而添加甜菜碱盐酸盐蒸煮的
籼米剩余米汤浊度大于添加甜菜碱，同时米汤固
形物含量小于添加甜菜碱。
2.1.3 对籼米蒸煮吸水量影响的结果分析 由于空
从图3可以看出，2种添加剂添加量为0%~
0.15%时，籼米蒸煮吸水量逐渐增大，添加量为
0.15%~0.50%时，籼米蒸煮吸水量逐渐减小。一方
面，由于甜菜碱和盐酸甜菜碱与淀粉颗粒和水分
子之间均具有较强的作用力，在添加量较低时，
能够促进籼米蒸煮过程中籼米对水分的吸收，同
时有利于水分的保持；另一方面，当添加量大于
0.15%时，较高浓度的添加剂不仅能增强淀粉颗粒
和水分子之间的相互作用，促进淀粉糊化和籼米
对水分的吸收，而且也会促进糊化后的淀粉颗粒
的破裂和淀粉分子向水中游离，破坏米粒结构，
不利于水分的保持，因而蒸煮过程中籼米的吸水
量先增加后减小。并且在蒸煮过程中，甜菜碱盐
酸盐有利于在米粒中形成直链淀粉分子穿插在支
链淀粉分子和水分子之间网状结构的体系，有利
于淀粉对水分的保持，因此添加量较大时，添加
甜菜碱盐酸盐后籼米蒸煮吸水量更大。添加量为
0.15%时蒸煮后籼米吸水量最大，是由于此时籼米
淀粉的糊化较充分，并且糊化后淀粉颗粒中的淀
粉分子溶出较少。
2.2 甜菜碱及其盐酸盐对α-籼米方便米饭复水
品质影响的结果分析
2.2.1 对α-籼米方便米饭复水率影响的结果分
析 从图4中可以看出，添加甜菜碱能提高籼米方
便米饭的复水率，且随着添加量的增大，新鲜的
方便米饭和贮藏15 d后的方便米饭的复水率越来
越接近；添加甜菜碱盐酸盐能提高方便米饭的复
水率，且随着添加量的增大，贮藏15 d后的方便
米饭的复水率超过新鲜的方便米饭并逐渐增大。
一方面，甜菜碱和甜菜碱盐酸盐是良好的表面活
性剂，能够增加淀粉分子与水分子之间的相互作
用力，促进α-方便米饭米对水分的吸收，提高籼
米方便米饭的复水率；另一方面，甜菜碱和甜菜
碱盐酸盐能促进蒸煮过程中淀粉的糊化，促进一
部分淀粉分子溶出，在米粒中形成均匀的孔道，
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有利于米饭的快速脱水和α-方便米饭的快速复
水。随着甜菜碱添加量的增大，新鲜的方便米饭
和贮藏15 d后的方便米饭的复水率越来越接近，
可能是由于甜菜碱的存在有利于脱水后的米饭长
久地保持脱水后初期的性状。随着甜菜碱盐酸盐
添加量的增大，贮藏15 d后的方便米饭复水率超
过新鲜的方便米饭并逐渐增大，这可能是由于甜
菜碱盐酸盐的存在较甜菜碱更有利于使脱水后的
米饭长久地保持脱水后初期的性状，并且甜菜碱
盐酸盐和淀粉分子之间可能形成一种稳定的保水
体系，该体系随着时间的延长变得更加均一化，
更有利于对水分的吸收。甜菜碱盐酸盐添加量为
0.15%时，方便米饭的复水率出现小高峰，一方
面，甜菜碱盐酸盐增强了淀粉分子和水分子之间
的作用力促进了淀粉对水分的吸收；另一方面，
淀粉颗粒的破裂和淀粉分子的溶出不明显，完整
的淀粉颗粒结构有利于米粒对水分的保持。
2.2.2 对α-籼米方便米饭复水时间影响的结果分
析 从图5可以看出，随着2种添加剂添加量的增
加，方便米饭的复水时间逐渐降低，这是由甜菜
碱和甜菜碱盐酸盐良好的两亲特性和较高添加量
条件下，籼米中所形成均匀的输水孔道决定的。2
种添加剂添加量为0.15%～0.20%时，方便米饭的
复水时间出现较明显的快速降低，这是由于2种添
加剂添加量大于0.15%时，籼米蒸煮过程中淀粉颗
粒的破裂和淀粉分子的溶出较明显，这都有利于
在米粒内部可以形成良好的输水孔道，促进α-籼
米方便米饭对水分的快速吸收。
2.2.3 对α-籼米方便米饭复水后硬度影响的结果
分析 从图6中可以看出，随着2种添加剂添加量
的增加，方便米饭复水后的硬度逐渐降低，贮藏
15 d后方便米饭复水后的硬度变化明显小于无添
加的方便米饭，并且添加甜菜碱盐酸盐的方便米
饭复水后的硬度小于添加甜菜碱的。大米的主要
成分是淀粉，在蒸煮过程中，淀粉被糊化，然后
加工成为α-方便米饭，方便米饭在在贮藏一段时
间后，出现复水后米饭变硬、口感变差的现象，
称为α-方便米饭的回生。甜菜碱和甜菜碱盐酸
盐能明显降低方便米饭复水后的硬度变化，说明2
种添加剂均能够抑制方便米饭的回生，并且因为
添加甜菜碱盐酸盐后，方便米饭复水后的硬度更
低，所以甜菜碱盐酸盐对α-方便米饭回生的抑制
作用大于甜菜碱。
图4 甜菜碱及其盐酸盐对不同时期的α-籼米方便米饭
复水率的影响
图5 甜菜碱其其盐酸盐对不同时间的α-籼米方便米饭复
水时间的影响
图6 甜菜碱及其盐酸盐对α-籼米方便米饭复水后硬度的
影响
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2.2.4 对α-籼米方便米饭复水后黏着性影响的结
果分析 从图7中可以看出，随着,2种添加剂添加
量的增加，复水后方便米饭的黏着性逐渐增大，
新鲜的方便米饭复水后的黏着性大于贮藏15 d后
方便米饭复水后的黏着性，添加甜菜碱盐酸盐的
方便米饭复水后的黏着性大于添加甜菜碱的。这
是因为随着添加量的增加，2种添加剂对淀粉颗粒
破裂和淀粉分子溶出的促进作用增大，米粒周围
的淀粉分子增多，而有限的水分含量又使更多的
淀粉分子围绕在米粒周围，方便米饭复水后淀粉
分子与水结合，使方便米饭复水后黏着性增加；
贮藏15 d后方便米饭复水后黏着性降低，是由于
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部分淀粉的回生引起的；甜菜碱盐酸盐与淀粉分
子和水分子之间形成的体系，有利于更多的游离
淀粉分子包围在米粒周围，因而方便米饭复水后
的黏着性更大。
2.3 甜菜碱及其盐酸盐α-籼米方便米饭感官品
质的影响
从表2中可以看出，添加甜菜碱和甜菜碱盐
酸盐可以提高方便米饭的感官品质，并且与无添
加组相比，有添加剂的方便米饭感官品质变化较
小。这与方便米饭复水后的硬度和黏着性相一
致，说明在该添加量范围内随着添加量的增加，
图7 添加甜菜碱及甜菜碱盐酸盐对α-籼米方便米饭
复水后黏着性的影响
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表2 α-籼米方便米饭感官评价
添加剂 添加量/% 评分A 评分B 添加剂 添加量/% 评分A 评分B
甜菜碱
0 60.2±2.6 51.4±5.4
甜菜碱
盐酸盐
0 60.2±2.6 51.4±5.4
0.05 68.8±5.9 64.6±7.3 0.05 68.2±3.4 66.4±2.7
0.10 68.8±5.4 64.8±6.5 0.10 70.8±3.3 67.6±3.6
0.15 68.6±4.6 65.8±2.6 0.15 72.0±3.5 68.8±1.9
0.20 69.8±6.1 65.4±6.5 0.20 70.4±3.0 69.0±2.9
0.30 69.8±5.8 67.4±3.2 0.30 71.6±2.4 69.2±2.5
0.40 70.6±5.2 68.4±5.2 0.40 72.8±2.4 69.2±2.4
0.50 72.6±9.0 69.2±7.4 0.50 74.2±5.2 71.0±3.8
注：A表示新鲜的方便米饭复水后的感官评价，B表示贮藏15 d后的方便米饭复水后的感官评价。
方便米饭复水后的品质逐渐提高，并且方便米饭
的品质也逐渐提高。
3 结论
本文首次研究了添加量为0.05%~0.50%的甜
菜碱及其盐酸盐对籼米蒸煮品质及α-籼米方便米
饭品质的影响。结果表明：(1)甜菜碱及其盐酸盐
能明显提高籼米蒸煮过程的吸水量，提高剩余米
汤浊度和米汤固形物含量；(2)甜菜碱及其盐酸盐
能提高α-籼米方便米饭的复水率，降低方便米饭
的复水时间；降低贮藏15 d后的和新鲜的方便米
饭复水后的硬度变化；提高方便米饭复水后的黏
着性，降低贮藏15 d后的和新鲜的方便米饭复水
后的黏着性变化；(3)甜菜碱及其盐酸盐能提高α-
籼米方便米饭的感官品质。甜菜碱及其盐酸盐在
提高蒸煮过程中淀粉的糊化度，促进高淀粉含量
的食品内部形成均匀的输水孔道，以及α-方便食
品的快速干燥和复水、高淀粉含量食品的抗回生
方面都会有良好的应用前景。
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