米糊层粉是水稻加工的重要副产品,富含蛋白质、矿物质、维生素和生物活性成分(如酚类化合物)。在有色水稻品种(如黑米或紫米)中,米糊层还是花青素的主要来源(Wu等人,2016年)。米糊层营养价值极高;据报道,仅占全谷物重量20%的米糊层所含的营养成分即可与整个谷物的营养价值相当。然而,在水稻精炼过程中,约30%的副产品因碾磨和抛光操作而被去除(Aleixandre和Benavent-Gil,2019年)。这些高营养成分通常被丢弃,导致资源浪费和环境压力。现代食品加工技术能够精确分离并保留米糊层,使其成为兼具营养和功能的理想原料。例如,经过基因改良的紫色香糯稻1306品种的蛋白质、脂肪、矿物质、维生素和膳食纤维含量显著增加。这些成分,尤其是花青素和膳食纤维,被认为有助于调节新陈代谢并降低心血管疾病风险(Li等人,2022年)。在食品工业中,米糊层粉(或其未精炼的形式——米糠,其中含有米糊层)因其独特的物理化学性质而被广泛用于提高产品质量。例如,添加15%米糠的饼干显示出较低的烘焙损失和更高的营养价值(Klunklin和Savage,2018年)。
然而,米糊层中丰富的脂质和活性酶系统容易引发水解和氧化变质(Zhang、Ma等人,2022年)。储存过程中,游离脂肪酸在脂氧酶的作用下产生丙二醛等物质,导致“陈米异味”现象并加速品质下降。研究表明,功率为4.2 kW、水分含量为22%的微波处理可将脂酶活性抑制85.7%,过氧化物酶活性抑制95.1%。Li(Li等人,2016年)的研究表明,功率为4 kW、处理时间为10分钟的微波处理不仅将脂酶活性维持在7.94%的低水平,还完全破坏了脂氧酶活性,这对防止脂质氧化至关重要。此外,该处理条件对材料中的功能性成分(如生育酚、奥利扎醇等)没有显著影响,表明微波处理有利于成分保留。研究表明,微波处理后的水稻副产品具有更强的抗氧化活性和更好的发泡性能及吸水能力,为开发长期稳定的功能性食品提供了技术支持(Bae等人,2001年)。通过优化微波功率、处理时间和水分含量的协同效应,该技术不仅可以延长保质期,还能促进水稻副产品的高值利用(Patil等人,2016年)。
米粉作为东亚和东南亚的主食,因其细腻的口感和多样性而受到青睐(Guan、Liu等人,2023年),主要分为新鲜湿米粉、干米粉和半干米粉(SDRN)(Song等人,2024年)。SDRN通常通过机械挤压制成薄圆形条状,其适当的水分含量有助于保持良好的食用品质和延长保质期(Guan、Long等人,2023年)。研究表明,米粉加工过程中的关键物理化学变化包括米淀粉的糊化,随后淀粉分子在分子间力的作用下重新排列形成凝胶网络结构(Li等人,2021年)。这种凝胶网络对产品的弹性和韧性至关重要。同时,添加辅助成分也会影响米粉品质。添加稳血糖米、普鲁兰酶和豌豆粉可以显著降低即食米粉的水解指数和预测血糖指数,有助于开发低GI的便捷米制品(Qian等人,2019年)。研究发现,将紫米粉与早籼米粉混合可提高紫米米粉的品质,花青素的保留率可达65.68%。添加绿豆淀粉、马铃薯淀粉和玉米淀粉可增强黑米米粉的弹性和拉伸性能,降低体外淀粉消化率,减少烹饪过程中的总多酚损失,提高肠道消化过程中的多酚释放率,并保持较高的DPPH和ABTS自由基清除率(Jin等人,2022年)。在实际生产中,由于淀粉含量不仅与成品米粉的硬度显著相关,还直接影响口感质量,因此通常选择适合的早籼米作为主要原料(Zhang、Kong等人,2022年)。评估米粉品质时,关键指标包括烹饪特性(如断裂率和煮熟损失率)和感官特性(如颜色、风味、口感等)。此外,常采用多种技术方法(如淀粉糊化性质分析、热力学参数测定、流变性质表征、水分迁移状态检测和微观结构观察)来系统研究这些物理化学指标与米粉食用品质之间的内在关系(Yang等人,2024年)。
因此,本研究将微波稳定的米糊层粉引入早籼米面粉和半干米粉系统中,探讨了其对早籼米面粉糊化性质和半干米粉凝胶性质的影响。旨在通过利用水稻副产品来提高半干米粉的营养和感官品质,从而为生产营养丰富、口感良好的产品奠定科学基础。