方便米饭品质改良研究进展

　　摘要：从方便米饭的大米种类、大米配比、生产工艺、食品添加剂、加热包、激活剂等对方便米饭食用品质和营养结构的影响的研究现状进行了概述，指出方便米饭存在食味品质差以及在研发和扩宽市场中存在的问题并探讨解决方法，展望了方便米饭的研发趋势和发展前景。

　　关键词：方便米饭;品质改良;生产工艺;抗老化;研究进展

　　随着人们生活水平的提高、工作节奏的加快、消费理念的逐步升级，方便快捷营养的方便米饭受到越来越多消费者的欢迎。一方面大多数中国人习惯以米饭作为主食，另一方面中国方便主食产品市场容量巨大，2018年中国方便面销量达到403亿份，可见方便米饭行业存在着巨大的潜在市场[1]。方便米饭是一种经工业化生产，感官品质与新鲜米饭基本一致的主食产品，可简单加热食用或者直接食用[2]。方便米饭根据食用方式的不同，分为脱水米饭和非脱水米饭两种。脱水米饭是将适合米水比的大米蒸制之后，再将其水分含量降低至小于12%的米制食品[3]。

　　按照加工工艺，脱水米饭又可分为膨化工艺等生产的多孔性膨化米饭和非多孔性的α-化脱水米饭，食用前需复水加热。非脱水米饭(如罐装米饭、无菌包装米饭)则无需复水，加热即可食用[4]。目前方便米饭在工业化生产中发黄、老化回生、复水性差、营养品质差的情况仍普遍存在。在储藏过程中淀粉分子形成结晶，导致粘性下降、分子的柔性减弱、凝胶硬度上升，造成米饭颗粒变硬，板结结块的现象，降低方便米饭的品质[5]。此外方便米饭自热装置和包装设备成本过高，在加热过程中还存在加热包发热效率低下、加热不均等问题，导致米饭口感品质不佳。方便米饭进入中国市场以来，虽然具有自身优势，但由于口感和价格的限制使其在方便即食食品中的竞争力仍然不足。本文主要综述方便米饭品质改良的研究现状，并针对研发过程中存在的问题探讨解决的方法和途径。

　　食物加工论文投稿刊物：《中国食物与营养》本刊立足于农业、食物与营养领域的结合，宣传报道国务院颁布的有关食物与营养的相关政策和办法的贯彻实施情况;指导各地调整食物结构，改善膳食构成，引导居民合理消费;促进我国食物生产、食品加工、流通、食物营养方面的科研学术交流;传播食物与营养科学、技术、知识;致力于促进我国食品工业的发展，传播中华民族饮食文化之精粹，普及营养知识，倡导安全健康消费意识;沟通国内外信息，加强国际合作交流。

　　1大米原料对方便米饭的品质影响

　　1.1大米种类对方便米饭的品质影响

　　大米种类是影响方便米饭品质的直接因素。不同大米中蛋白质、脂肪、淀粉、水分含量等营养成分不同，致使米饭的蒸煮品质和食味品质也有所不同。大米中蛋白质含量决定了大米硬度，蛋白质含量越高，大米的透明度和硬度越高[6]。一般来说，水分含量低的大米比水分高的大米硬度更高[7]。大米中不同的支链淀粉和直链淀粉比值与大米食用品质密切相关[8]，两者比例高，内部吸水较多，体积扩张较大，则米饭软、黏性高、弹性差，两者比例低则表现相反[9]。我国的稻米主要分为籼米、粳米和糯米三类[10]。由于支链淀粉、直链淀粉含量不同，造成三类稻米的黏性有所不同，一般情况下，黏性大小糯米>粳米>籼米[11]。

　　沈阳农业大学选育软米品系，其米质介于糯米和一般大米之间。软米相对于一般稻米，蒸煮之后自然清香，香甜软韧，口感醇厚，冷后变硬、回生程度小[12]。李兴华等利用11种软米和一种粳米“五常米”研究方便米饭品质，发现大米中直链淀粉含量对蒸煮特性和复水性质的影响比较显著，原料米的蒸煮特性对方便米饭品质也有较大影响，软米较适于制作方便米饭[12]。方便米饭中支链淀粉/直链淀粉比例越高，即支链淀粉含量越高，直链淀粉含量越低，老化发生的几率就越低[13]。Chen等通过快速粘度分析仪研究了支链淀粉对大米淀粉回生的影响，结果显示加入支链淀粉能显著降低大米淀粉结晶度，延缓回生[14]。夏青等综合比较了4种籼米和3种粳米中淀粉含量及对应米饭的质构、感官特性，发现籼米徽两优6号支链淀粉/直链淀粉比值最高，老化几率最低，但作者综合考虑大米的淀粉比例、质构特性和感官评价，认为粳米普康5号大米更适宜制作方便米饭[15]。

　　1.2大米配比对方便米饭的品质影响

　　不同配比的大米原料对方便米饭的营养成分产生重要影响。市面在售的方便米饭种类多样，包括精米、糙米、谷物米、有机米和调味米等。大多消费者喜欢食用精米，但精米加工程度高，去除了表面的谷皮层和糊粉层，导致大米的营养成分大量损失;糙米的营养含量和生物活性相对精米更高，但质地坚硬、口感不佳。近年来，已有研究在方便米饭中添加不同种类的大米，既能增加产品营养价值，又能保证米饭口感。据报道，精米-糙米复合米比大米具有更高的营养价值和抗氧化能力，食用后还可降低患高血脂和糖尿病的风险[16]。

　　部分研究人员尝试将糙米和精米混合以改善方便米饭的口感和营养价值。例如，韩国市场上在售的由含量92%精米和8%糙米组合而成的复合方便米饭深受消费者喜爱。复合米可增加方便米饭的营养价值，近几年已有人对此进行了深入研究，Chung等在普通粳米中加入一种具有花青素抗氧化能力、降血脂的新型大米品种Keunnunjami，发现该复合米营养丰富，易饱腹，抗性淀粉含量高，有利于现代生活人群调节餐后血糖，适合肥胖人群、“三高”人群和糖尿病人群降脂减重[17]。

　　2生产工艺对方便米饭的品质影响

　　2.1预处理

　　方便米饭蒸煮前一般会进行预处理，浸泡温度和时间都会影响方便米饭的品质。一方面大米浸泡充足，受热时大米内部淀粉比外层优先糊化，不会堵塞毛细管部分，能促进内部吸水，米饭不容易夹生。另一方面大米中含有植酸，能与微量元素结合成不溶性化合物，降低它们的消化吸收率。大米在浸泡时，能增强内部植酸酶的活性，分解大米中的大多数植酸，促进蛋白质和矿物质的吸收。郑轶恒等发现米水比为1∶1.35，浸泡时间30min，浸泡温度30℃，方便米饭的口感和滋味的品质较高[18]。

　　2.2蒸煮方式

　　蒸煮的过程实质是一个水热传递的过程，使米粒在加热过程中快速吸水糊化。米饭的食用品质与蒸煮条件存在密切关系，蒸煮时蒸煮米水比、蒸煮温度和时间等对米饭的硬度、色泽、咀嚼性、弹性、风味、组织形态等感官品质，复水性和淀粉消化性等大米特性有显著影响。

　　2.2.1质构

　　方便米饭蒸煮温度和蒸煮时间影响质地和色泽变化。吴伟等研究发现当晚籼糙米星二号的米水比为1∶1.3、蒸煮时间为30min时，方便米饭的硬度和咀嚼性适中，感官评分最高[19]。Yadav研究发现在蒸煮时直链淀粉含量高的大米会减少内部水分吸收量，延长大米蒸煮时间，米饭弹性低，口感较低[20]。干燥温度较高会导致方便米饭的硬度和咀嚼性增加[21]。

　　2.2.2外观

　　米饭蒸煮温度可适当高于米饭淀粉糊化所需的温度，但温度过高会影响米饭的外观，导致胚乳孔隙变大，减少膨胀度[22]。Leelayuthsoontorn运用80、100、120和140℃的蒸煮温度来使茉莉香米淀粉糊化，研究发现蒸煮温度140℃会造成米饭不均匀，不完整，性状不规整[23]。

　　2.2.3复水性

　　在一定范围内，糊化度随着蒸煮时间的增加而大幅增大，复水率出现不同程度增加趋势。邹秀容等以粳米、高粱米为原料制成杂粮方便米饭研究蒸煮时间对复配方便米饭品质的影响，得出当料水比为1∶1.6、蒸煮时间为25min时，方便米饭的品质最好[24]。

　　2.2.4淀粉消化性

　　Batista等研究用72、80和88℃不同的蒸煮温度对两种大米品种PuitáIntaCL和INOVCL方便米饭品质的影响，当蒸煮温度越高，PuitáIntaCL的蒸煮时间越低，米粒变形越剧烈，淀粉消化率越低，凝胶化能力越强[25]。Eliasson等研究发现不同的蒸煮时间和温度处理可以改变淀粉的物理和化学性质，湿热处理能增强大米中抗性淀粉的含量，降低支链淀粉含量[26]。Chelliah等研究发现在155~165℃的范围内对大米进行65~75s的热处理可增加抗性淀粉含量[27]。Jui-Cheng等研究发现在86℃的热水浴中制备方便米饭可降低淀粉消化率，提高食用品质[28]。

　　2.3干燥方式

　　干燥是脱水方便米饭制备中关键的步骤，在进行初步蒸煮之后，为了增加大米的空隙，提高复水率，通常用冷水洗涤大米并进行脱水干燥。米饭在干燥之前为了提高方便米饭口感会对样品进行低温放置处理。Rewthong等在干燥之前将米饭置于不同的低温条件下(–20℃和4℃)进行冷却处理，发现在–20℃低温下放置的样品血糖生成指数更低，复水后米饭柔软性和黏弹性变高，大大增加米饭的食用品质[29]。

　　3食品添加剂对方便米饭的品质影响。

　　方便米饭在贮藏期间会出现老化现象，其分子间的氢键重新连接排列结晶，导致方便米饭硬度增加，口感变差，严重影响方便米饭品质[42]。目前国内外学者主要运用食品添加剂调节方便米饭的老化状况，提高食用品质，常见的一些抗老化添加剂包括食用多糖、乳化剂、食用胶、酶制剂等[43]。大豆多糖以胶体状态存在于水溶液中，增加方便米饭中淀粉分子的水分和溶解度，防止淀粉分子失水老化[44]。食用多糖中海藻糖优良的持水性能延缓回生进程[45]。夏青等研究得出在米饭的浸泡过程中添加0.8%海藻糖并在4℃储藏10d，可明显减缓米饭老化现象[15]。甜菜碱的抗老化效果等同于海藻糖，能降低籼米糊化和回生焓值及回生率[46]。

　　王小映等研究得出0.15%甜菜碱能提高米饭蒸煮过程的吸水量并保持米饭营养成分[47]。乳化剂能与淀粉形成稳定复合物，不能重新结晶而有效抑制老化[48]。常见的乳化剂包括单甘酯、蔗糖酯等[49]。张建朱等发现在方便米饭中添加0.4%蔗糖脂肪酸酯，可显著提高α化方便米饭的品质[37]。食用胶具有较强的吸水性[50]，酶制剂可以改变淀粉分子链长，一定程度上延缓米饭老化现象，提高产品品质[51]。此外，在方便米饭中加入棕榈油，一方面可以改善米饭外观品质、提高风味，另一方面与米饭中的直链淀粉分子结合形成的直链淀粉-脂质复合物水解耐受性强[52-54]，更容易结晶，抑制淀粉颗粒糊化、膨胀和溶解，降低回生焓值，抑制米饭老化，影响米饭的口感和保质期[55-59]。

　　4加热包对方便米饭的品质影响

　　发热包产热效果也是影响米饭食用品质的重要因素之一，脱水米饭需要通过开水浸泡数分钟食用，非脱水米饭则需要发热包结合水产生热量对米饭进行加热才可食用。目前市售应用最为广泛的发热包为CaO-H2O体系，在无纺布制成的袋中装有合适配比的生石灰、铝粉、碳酸钠等，使用水进行激活，水容量直接影响到发热包发热持续时间和热量[60]。目前发热包的主要材料CaO容易受潮，导致发热效率低下，热量损失严重，加热不均匀，严重影响米饭的食用品质，反应产物Ca(OH)2会造成环境污染。近年来，对发热包的研究主要集中在发热材料组分的比例和发热剂材料的种类上。孙庆慧等运用Al-KMnO4-MnO2体系作为发热材料，无氢气释放，环保安全[61]。该体系利用KMnO4对Al的氧化还原反应释放化学能，产生的MnO2起催化作用能提高放热速率，并延长放热反应时间，使放热量趋于最大。

　　5方便米饭营养结构的影响

　　不同的米饭加工工艺和大米种类对营养结构影响较大。大米中在一定范围内脂肪含量越高，米饭的光泽越好，颜色越均匀，延伸性越强和香气越浓郁[62-63]。张瑞霞等研究表明不同的蒸煮工艺对米饭的粗脂肪含量、游离脂肪酸含量影响显著[64]。Natcha发现在常规蒸煮下蛋白质和脂肪含量显著降低[65]。发芽糙米的营养结构比一般糙米更强[66]，糙米发芽后还原糖含量、总蛋白质含量、可溶性蛋白含量及γ-氨基丁酸含量均有所增加[67]。

　　6展望

　　方便米饭进入中国市场以来，相较于其他方便即食产品，更加绿色健康，能满足我国大部分消费者的饮食习惯和营养需求，为我国方便食品行业注入活力。但目前方便米饭对于消费者仍为一个较为新颖的即食产品，市场规模的扩大受到限制，最主要的原因在于产品的食味品质与新鲜米饭依然有较大差距，方便米饭配菜营养成分流失严重，不利于消费者长期食用;生产过程中要求环境无菌化无形中增加了生产成本，相较于方便面、方便粉丝等方便食品，米饭的包装设备和加热装置生产成本更高，米饭质量体积过重过大且加热装置具有潜在危险性;此外，国内市场对米饭产品的宣传不到位导致消费者对米饭的了解不足，造成方便米饭市场发展滞缓。

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　　作者：罗霜霜1，康建平1,2，张星灿1,2，杨健1，刘建1

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