长期以来,淀粉的组成和结构变化被认为是影响大米及其制品糊化特性和食味品质的主要因素。但越来越多研究发现,大米中蛋白质的组成和结构在储藏过程中也会发生显着变化,如清蛋白和球蛋白含量显着下降,米谷蛋白结构发生显着变化,蛋白质平均分子质量显着增加等。来自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的吴晓娟、吴伟*以新收获大米‘金优207’和‘吉粳88’为原料,采用温度37 ℃、相对湿度85%的条件进行加速陈化储藏,测定储藏过程中大米蛋白羰基、巯基和二硫键含量等氧化特征指标的变化,并将这些氧化特征指标与米粉糊化特性、米饭质构特性和感官品质进行相关性分析,研究蛋白质氧化对大米蒸煮食用品质的影响,以期为大米及其制品的保鲜储藏提供一定的参考。
1. 大米在储藏过程中蛋白氧化程度的变化
加速陈化过程中,‘金优207’和‘吉粳88’大米蛋白的羰基含量在1~4 周增加比较缓慢,4~12 周则显着增加,12 周以后增加幅度又趋于平缓。随着储藏时间延长,‘吉粳88’大米产生的羰基含量逐渐高于‘金优207’,表明这两种大米的蛋白氧化程度不断增加,且‘吉粳88’大米蛋白比‘金优207’更容易被氧化。两种大米蛋白的总巯基和游离巯基含量均呈下降趋势,且‘吉粳88’的下降趋势更为明显,也表明‘吉粳88’大米蛋白比‘金优207’更容易被氧化。‘金优207’大米蛋白二硫键含量无显着变化(P>0.05),‘吉粳88’二硫键含量增加较明显,依据氧化环境和氧化强度的改变,蛋白质巯基的氧化可分为可逆氧化和不可逆氧化,可逆氧化主要是形成二硫键和次磺酸,不可逆氧化主要是形成亚磺酸和磺酸;表明‘金优207’大米蛋白的游离巯基主要发生的是不可逆氧化反应,而‘吉粳88’既发生了可逆氧化也发生了不可逆氧化反应。
2. 氧化程度对米粉糊化特性的影响
储藏过程中两种米粉的峰值黏度均呈现先增后减的趋势,‘金优207’的峰值黏度在第5周时达到最大值(3610 cP),‘吉粳88’的峰值黏度在第10周时达到最大值(4210 cP)。
随着储藏时间的延长,‘吉粳88’的回生值增加程度要高于‘金优207’,这表明‘吉粳88’容易老化,不适于长期储藏。
峰值黏度、最终黏度和回生值与大米蛋白羰基含量呈极显着正相关(P<0.01),与总巯基和游离巯基含量呈极显着负相关(P<0.01)。最低黏度与羰基、二硫键含量呈极显着正相关(P<0.01),与总巯基含量呈极显着负相关(P<0.01),与游离巯基含量呈显着负相关(P<0.05);这表明,米粉糊化特性与大米蛋白氧化程度密切相关,且随着蛋白质氧化程度的增加,米粉老化回生程度增加。
3. 对米饭质构特性的影响
随着储藏时间的延长,两种米饭的硬度均呈逐渐上升趋势,而咀嚼性、黏聚性、回复性、黏着性和弹性均呈下降趋势。‘金优207’的硬度、黏聚性和回复性大于‘吉粳88’,而黏着性小于‘吉粳88’,两者在咀嚼性和弹性方面差异不大。
米饭硬度与大米蛋白羰基含量和二硫键含量呈极显着正相关(P<0.01),与总巯基、游离巯基含量呈极显着负相关(P<0.01)。咀嚼性和弹性与大米蛋白羰基含量呈极显着负相关(P<0.01),与总巯基含量和游离巯基含量呈极显着正相关(P<0.01);黏聚性、回复性与大米蛋白羰基含量和二硫键含量呈极显着负相关(P < 0 . 0 1 ) , 与总巯基含量呈极显着正相关(P<0.01);黏着性与大米蛋白羰基、二硫键含量呈极显着负相关(P<0.01),与游离巯基含量呈极显着正相关(P<0.01)。
4. 对食用品质感官评价的影响
随着储藏时间的延长,两种米饭的外观、气味、适口性、滋味和冷饭质地和综合评分均降低。储藏1~12 周,‘吉粳88’的外观、适口性、滋味以及综合评分整体上高于‘金优207’,但储藏后期‘金优207’的各项指标则逐渐优于‘吉粳88’;这表明相比于‘金优207’,‘吉粳88’在储藏过程中感官品质劣变程度更大。
米饭的外观、气味、适口性、滋味、冷饭质地和综合评分均与大米蛋白羰基含量呈极显着负相关(P<0.01),与总巯基含量和游离巯基含量呈极显着正相关(P<0.01);适口性和滋味与大米蛋白二硫键含量呈显着负相关(P<0.05)。
结 论
随着储藏时间的延长,大米蛋白氧化程度不断增加;米粉峰值黏度、最终黏度、回生值和米饭硬度与大米蛋白羰基含量呈极显着正相关(P<0.01),与总巯基和游离巯基含量呈极显着负相关(P<0.01);米饭咀嚼性、弹性、外观、气味、适口性、滋味、冷饭质地与大米蛋白羰基含量呈极显着负相关(P<0.01),与总巯基含量和游离巯基含量呈极显着正相关(P<0.01);米粉最低黏度、米饭硬度与大米蛋白二硫键含量呈极显着正相关(P<0.01),而米饭黏聚性、回复性和黏着性则与大米蛋白二硫键含量呈极显着负相关(P<0.01)。这表明加速陈化储藏过程中,随着蛋白质氧化程度的增加,大米老化回生程度增加,米饭质构特性和感官品质明显下降。