蒸煮工艺对米饭中淀粉消化性能的影响

蒸煮工艺对米饭中淀粉消化性能的影响

张习军熊善柏周威赵思明*

(华中农业大学食品科技学院，武汉湖北430070)

摘要：用四种工艺蒸煮米饭，采用胰酶和糖化酶法体外模拟米饭淀粉消化，研究蒸煮工艺对米饭中淀粉消化特性的影响，为米饭的营养评价和新型炊具的开发提供基础数据。结果表明，蒸煮工艺对米饭酶解后还原糖和葡萄糖的含量有较大影响。用较高温度、较长时间制作的米饭中淀粉的消化速度较快，酶解程度较高。以高压锅制作的米饭，其淀粉最易消化，酶解生成还原糖和葡萄糖最高。且不同米饭的消化特性有差异。建立的基于葡萄糖含量的消化动力学指数方程具有较高的拟和精度。

关键词：米饭，蒸煮工艺，淀粉，消化特性

Effect of Cooking Technologies on in vitro Starch Digestibility of Cooked Rice

Zhang Xi-jun Xiong Shan-bai Zhou Wei Zhao Si-ming* (College of Food Science & Technology, Huazhong Agricultural University, Wuhan , Hubei 430070, China) Abstract: To examine the effect of four cooking technologies on in vitro starch digestibility of cooked rice, a simulative digestion procedure was measured by the in vitro simulative digestion method with pancreatic enzyme and glucoamylase. The content of reduce sugar and glucose were influenced by cooking technologies. The higher the cooking temperature was, the higher the digestion rate and the hydrolyzing degree of cooked rice would be. The cooked rice could be hydrolyzed more easily and more reduce sugar and glucose could be obtained when rice was cooked by autoclave. Difference of digestibility could be obtained from different rice types. It was found that the exponential regression equation fit the dynamic response of glucose well.

Key words: cooked rice, cooking technology, starch, digestibility

碳水化合物是生命细胞结构的主要成分及主要供能物质，膳食中碳水化合物的来源主要是粮谷类和薯类食物[1]。米饭中含有80%左右的淀粉，根据《中国居民膳食营养素参考摄入量》计算，每天摄入400~500g米饭，能提供人体每天所需能量的25％~35％，基本满足人体所需碳水化合物的需要量[2]。

小肠消化和大肠发酵为碳水化合物的特有吸收方式[2]，单糖是人体吸收利用碳水化合物的最终形式[1]。米饭中淀粉的消化，须经消化道内水解酶作用，最终水解成葡萄糖被人体吸收[1]。淀粉的来源[3]、化学结构[4，5]、加工条件[6]等均影响淀粉的消化特性，从而影响最终被人体吸收的葡萄糖量[1]。因此一些研究者常采取体外酶消化法模拟人体小肠内环境，测定淀粉类食物的碳水化合物水解率[7]、快消化淀粉与总淀粉比值的大小[8]等体外消化指标，研究淀粉类食物的消化特性，并证明这些指标与血液中葡萄糖浓度有很大的相关性[9-12]。

本文以三种大米为原料，用不同的蒸煮工艺制作米饭，采用体外模拟消化法，研究蒸煮工艺对米饭中淀粉消化特性的影响，为米饭的营养评价和新型炊具的开发提供实验数据。

1 材料与方法

1.1 材料

大米：晶针雪(籼型)，湖北福娃集团有限公司提供；桃花香米(籼型香米)和贡米(粳米)市售，均由湖南金健米业股份有限公司生产。

主要化学试剂：葡萄糖试剂盒，上海名典生物工程有限公司生产；糖化酶，无锡酶制剂厂生产；胰酶，北京拜尔迪生物公司生产；浓硫酸、氢氧化钠、碘、碘化钾等其他试剂均为分析纯。

1.2 主要实验仪器

YH40B型机械煲、FC40E型电脑煲、PCS40型高压锅、FZ40H型微压力锅，均由广东

美的电器股份有限公司提供；Agilent 34970A 温度数据采集仪，美国安捷伦公司生产。

1.3 米饭的蒸煮工艺

米饭蒸煮时，米水比为1：1.3，按各蒸煮工艺的给定方法蒸煮，蒸煮结束后保温15min 。四种蒸煮工艺分别对应使用机械煲、电脑煲、高压锅和微压力锅，四种蒸煮工艺的温度变化曲线见图1。用温度数据采集仪测定米饭的蒸煮过程的温度曲线。

从图1可看出，工艺1蒸煮时，没有低温保持段，快速升温后直接进入高温段，米饭的最高温度为100℃，焖饭段的时间较短；工艺2蒸煮时，缓慢升温至50℃左右，进入短时间的低温保持，然后快速升温至105℃左右，焖饭段的时间较长；工艺3蒸煮时，没有低温保持段，米饭的最高温度为120℃，焖饭段的时间较短；而以工艺4蒸煮时，有低温保持段，米饭的最高温度为110℃，焖饭段的时间较长。

20

40

60

80100120140010203040506070时间/min

温度/℃

图1 四种蒸煮工艺下米饭的温度变化

1.4 米饭中淀粉的消化

1.4.1 还原糖含量的测定

参考文献[13]方法。称取米饭w g (约2.5g)于碾钵中，加入少量 pH 为6.9的磷酸盐缓冲液，研成均匀的糊状，转入50 mL 比色管中，用pH 为6.9的磷酸盐缓冲液定容至25 mL 。并于37℃下预热5min ，然后加入质量分数为1%的糖化酶和胰酶各3.5mL ，分别在37℃水浴水解一定时间，沸水浴灭酶5min ，将酶解液于6000r/min 下离心10min ，得水解液V ml 。

取v 0 mL 水解液，加蒸馏水稀释c 0倍。吸取稀释样0.5mL 测定吸光值A 0，从标准曲线（A 0 = 0.0015x - 0.0365，R 2 = 0.9929；其中x 代表还原糖浓度μg / mL ，A 0代表样品吸光值）算出对应的还原糖浓度，以每克绝干淀粉产生还原糖含量（mg/g ）计。还原糖含量采用下式计算：

()g /mg 1000100××−××=d

w w V c x 还原糖含量 式中，x —水解液中还原糖浓度，μg / mL ；c 0 —稀释倍数(根据水解液中还原糖浓度不同，

确定c 0=2~50)；V —水解液总体积，ml ；w —米饭重量，g ；w 0 —米饭水分含量，%，湿基；

d —米饭中淀粉含量，%。

1.4.2 葡萄糖含量的测定

取用1.4.1的方法得到的水解液v 1 mL ，加蒸馏水稀释c 1倍。取葡萄糖试剂盒的单试剂各

1.5ml 于试管中，与水解液稀释液同时放入37℃恒温水浴锅中保温10min ，然后吸取10μL 水解液稀释液到加有葡萄糖试剂盒的单试剂的试管中，轻轻摇匀，于37℃下反应10min ，于500nm 波长处测吸光值A 1。以10μL 蒸馏水代替样品做空白。以葡萄糖试剂盒的标准葡萄糖试剂代替样品测得标准葡萄糖试剂吸光值A 2。葡萄糖含量以每克绝干淀粉产生葡萄糖含量（mg/g ）计。葡萄糖含量用下式计算：

()g mg d

w w A V c c A /10211×−××××=葡萄糖含量 式中，A 1 —样品吸光值；A 2 —标准葡萄糖试剂吸光值；c —标准葡萄糖试剂浓度，c=5.25